일본산업뉴스요약

고전(高專)에 맡겨라! 우주에 도전하다(하)
도립산기고전에 전문 코스, '키세키'의 열광 지금도
‘동네 위성’발 기술 궤적 / 탐사기나 데브리 연구

도쿄도 아라카와(荒川)구 미나미센주(南千住)의 고층 주택가에 있는 도쿄도립산업기술고등전문학교 아라카와캠퍼스(도립산기고전). 캠퍼스 상공에서 700km 떨어진 곳을 하루에 2번 통과하는 인공위성이 있다.

2009년 1월에 발사한 이후에도 지구로 계속 모스신호를 보내고 있는 것이 도립산기고전의 인공위성 KKS-1, 통칭 ‘키세키(輝汐)’다. 우주항공연구개발기구(JAXA)의 H2A 로켓의 위성 합승 프로젝트에 참가. 합승한 저명한 대학이나 기업의 6기 중에 고전으로는 유일하게 선정되었다. 가로세로 높이가 각각 15cm로 최소 크기였다.

-- ‘동네 공장’의 파격적인 도움 --
인공위성을 제작한 것은 우주과학연구부(당시는 동호회)의 학생들이다. 5년에 걸쳐 무선, 전원, 구조 모든 것을 직접 제작하였다. 특이한 위성의 이름은 지역에서 공모, 근처 중학교의 축제 ‘키세키제(祭)’에서 따왔다. ‘汐’라는 한자는 캠퍼스가 위치한 ‘시오이리(汐入)’라는 지명에도 들어있다. 지역 이름을 붙인 위성에는 지역과의 유대가 담겨 있다.

제작 도중에 학생들은 부품의 금속가공에서 벽에 부딪혔다. “도저히 JAXA가 요구하는 정밀도에 도달할 수 없다”. 거절당할 것을 각오하고 아라카와구의 ‘동네 공장’에 협력을 요청했는데 “왜 더 빨리 찾아오지 않았느냐?”는 말을 들었다. 조언과 격려를 받으면서 파격적인 가격으로 맡아 주었다고 한다.

최종적으로는 지역의 중소기업을 중심으로 타대학 등 40개 조직이 협력. 제조 비용은 통상의 6~7분의 1정도가 들었고, 1기에 약 200만엔에 완성하였다.

지역의 힘을 결집하여 완성한 인공위성. 그러나 JAXA에 선정된 후에도 고난이 이어졌다. 로켓 본체에서 위성을 분리하는 구조 제작에 주어진 기한은 1년 반. “위성 본체와 비슷한 수준의 노력이 들어갔다”.

연구실을 운영하는 이시카와(石川) 교수는 “10년이 지났지만 지금도 오후 4시가 되면 정보통신이나 로켓, 의료 등 다른 분야의 부원도 모인다”라고 말한다.

제작현장으로 안내를 받아 들어갔다. 교사 5층의 한 방 앞에서는 달표면을 표현하는 디오라마 토대를 조립해서, 준비한 모래를 깔고 탐사기의 주행 실험을 하는 중이었다.

이 방이 ‘키세키’를 제작한 장소로, 우주항공공학코스 이시카와연구실의 본거지다. 이 날도 차세대 위성기술을 높이기 위한 연구로 방 안은 열기로 가득했다.

이시카와연구실의 문을 두드린 것은 항공우주공학을 전공하는 학부 4학년 요시다(吉田) 씨(18). 방의 한 켠에 마련된 간이 스크린룸에 데스크탑 컴퓨터를 두고 3차원 모델 설계에 열중하고 있었다.

“우주 쓰레기(데브리)를 줄이는 기술을 만들고 있다”라고 말하는 요시다 씨. 우주 쓰레기는 고장 난 위성이나 발사 때 분리된 로켓의 잔해 때문에 발생한다. 초속 수 km의 고속으로 이동하는 우주 쓰레기가 위성이나 우주선에 충돌하면 큰 피해를 초래할 수도 있다. 향후 우주 개발에 있어서 반드시 필요한 기술이다.

앞으로 새로이 발사되는 위성이 우주 쓰레기가 되지 않기 위해서는 운용을 끝낸 후에 대기권에서 완전히 연소돼서 없어지면 된다. 그래서 검토하고 있는 것이 공기 저항을 이용하기 위한 ‘막(膜)’ 개발이다. 우주 공간에 아주 작은 밀도로 존재하는 대기를 잡기 위해서는 큰 표면적을 얻는 것이 중요하다.

연구실이나 동아리활동에서 우주공학에 열중하는 요시다 씨. 관심을 가지게 된 계기는 도립산기고전에 입학할 당시에 친구의 권유로 보러 갔던 것이 전부라고 한다. “금속을 자유자재로 가공할 수 있는 ‘CNC 밀링머신’을 잘 다루는 선배들이 너무 멋있었다”라고 말한다. 그러나 컴퓨터 화면을 바라보는 요시다 씨의 얼굴은 완전히 기술자의 모습이다. 내년의 졸업 준비를 하면서 기계업체의 인턴 응모도 준비 중이다.

10년 전에 화려하게 발사된 ‘키세키’지만 실은 미완으로 끝난 꿈이 있다. 소형추진시스템(스러스터)의 세계 첫 실증실험이다. 프로그램에 에러가 발생해 발사한 지 2~3일 후부터 지상에서 보내는 신호를 받지 못하게 된 것이다. 도립산기고전의 나카노(中野) 교수 연구실이 ‘키세키’에 내장한 스러스터는 지금도 우주에서 잠들어 있다.

-- ‘내 천문대’를 만들고 싶다 --
나카노 교수 연구실의 이온 스러스터는 위성 ‘하야부사2’에도 탑재한 실적이 있다. 오늘도 1층 실험실에서는 새로운 이온 스러스터 연구가 진행 중이다. “이 80㎤의 진공 장치 속은 우주다”. 진공 장치에 내장하는 측정기기와 격투를 벌이고 있는 사람은 전공과 2학년의 오노(小野) 씨(21)다

어릴 때 방문한 지바현 미나미보소(南房総)에서 본 밤하늘에 매료되었다. 자신의 망원경을 갖고 있을 정도로 우주를 좋아한다. 측정기기를 만들기 위해 학내 가공시설에 자주 방문한다. 프로 업자가 “200만엔으로도 만들 수 없다”라고 말한 장치까지 25만엔에 제작. 오류가 발생해도 재료역학의 지식을 동원해 해결한다.

‘키세키’나 ‘하야부사2’에 탑재한 스러스터 기술을 진화시키기 위해 ‘물’을 재료로 한 플라스마 기술에 주목. 2~3년 내에는 소형인공위성에 탑재될 기술이라고 한다.

오노 씨는 연구자를 목표하고 있다. 연구를 하면서 대학원 입학시험 준비도 열심이다. “언젠가 내 천문대를 만들고 싶다”라는 꿈을 안고 있다.

도립산기고전의 다하라(田原) 교장은 “미래의 우주산업을 담당할 인재를 지금 육성하지 않으면 늦는다”라며 학생의 열의를 지원한다. 시오이리(汐入)에서 탄생한 꿈의 궤적은 지금도 이어지고 있다.

▶ 도립산업기술고등전문학교
2006년에 도립공업고전과 도립항공공업고전이 통합∙재편하여 개교. 08년에는 수도대학 도쿄그룹 산하로 들어갔다. 시나가와와 아라카와 2곳의 캠퍼스에서 8개의 교육코스를 운영한다. 국립 고전은 전국에 51개교가 있으며 공립 고전은 전국에 3개교 뿐이다.

● 항공우주공학코스에서 배우는 것

 -- 끝 --