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우주정거장 '로봇연료 재급유 미션' 3단계 사업 본격화지난해 12월 'RRM3' 런칭
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승인 2019.09.03  16:27:05
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국제우주정거장(ISS)이나 우주선ㆍ위성 등의 유지보수, 연료 재급유 등을 위한 NASA의 '로봇 연료 재급유 미션(Robotic Refueling Mission:RRM)' 3단계 사업이 본격 추진되고 있다고 스페이스닷컴 등 매체들이 보도했다.

미 항공우주국(NASA)은 우주정거장의 사후 정비와 연료재급유 프로젝트를 추진하기 위해 고다드우주비행센터(GSFC)에 '인공위성 정비부(SSCO:Satellite Servicing Capabilities Office)'라는 조직을 설치해 운영하고 있다. SSCO는 우주정거장이나 우주선, 위성 등의 수명 연장을 위한 정비 업무와 연료 재급유를 위한 ‘로봇연료재급유 미션(RRM)’을 지난 2011년부터 본격 추진해왔다. RRM은 저중력 상태에 있는 우주선내 추진연료의 재급유 업무를 수행하거나, 우주선 내부의 이상 유무 파악, 고장 수리, 부품 대체 등 업무를 하는 것을 목표로 하고 있다.

NASA는 지난 2011년 캐나다의 덱스터(Dextre) 로봇팔을 이용해 ISS에 RRM1을 설치해 테스트를 진행했다. 2013년까지 1단계 테스트를 마쳤고 2015년부터 RRM2를 진행했다. RRM3은 지난해 12월 스페이스X의 드래곤에 실려 ISS로 발사됐다.

RRM3는 앞으로 우주선과 위성의 유지보수와 재급유를 위한 각종 기술과 장비들을 테스트하게 된다. 대부분 우주선과 위성은 자세 유지를 위한 소모품인 추진연료(추진체)를 내부에 갖고 있다. 하지만 이 연료가 소진되면 우주선과 위성은 제위치를 유지할수 없게 된다.

▲ RRM3에 활용될 각종 테스트 장비들이 ISS에 설치되고 있다.

지난해 12월 런칭한 RRM3는 지난 2011년부터 추진해온 RRM1과 RRM2의 기술적인 노하우를 이어받아 초극저온 액체의 저장과 이동 등 작업을 테스트한다. 미중력 상태에서 극조온 액체 메탄을 우주선 또는 위성으로 옮기고 극저온 액체의 부피를 장기간 유지해야 한다.

RRM3는 또한 컴팩트 열화상 카메라(CTI:Compact Thermal Image)의 성능도 확인하는 작업을 수행한다. CTI는 지구에서 발생하는 화재, 연기 등을 발견하는 장비다. ‘완전한 머신비전 작업(Complete Machine Vision Tasks)’도 RRM3의 작업 목록에 포함되어 있다. 이 비전시스템은 연료 재급유를 위한 장비의 위치 확인과 연료 주입구에 대한 랑데부 등 작업을 지원한다.

RRM3는 다기능 검사장비 로봇인 'VIPIR(Visual Inspection Poseable Invertebrate Robot)2'의 기술도 활용한다. VIPIR은 일종의 고해상도 카메라로 우주선 내외부를 관찰하는 역할을 하고 있다. 특히 VIPIR2는 극저온 이동호스(Cryogen Transfer Hose:CTH), 극저온 정비도구(Cryogenic Servicing Tool:CST)의 위치를 확인하는 작업을 수행한다. 연료 재급유시 연료 주입구로 장비가 제대로 이동하고 연결되는지를 확인하고 분석한다. 재급유를 위한 원격 제어는 지구에서 이뤄진다.

NASA 과학자들은 VIPIR2를 이용해 제반 장비를 관찰하고 ISS에 설치된 캐나다의 덱스터 로봇팔을 이용해 각종 장비들을 제자리에 위치시킨 후 액체 상태의 메탄을 연료 저장탱크에서 우주선으로 옮기는 작업을 수행한다. 이 같은 미션이 성공적으로 이뤄지면 향후 연료재급유 기술이 심우주 탐험 기술에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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