테마가 있는 인공위성 이야기 – (10) 상업용 통신위성 제작과정
존재하지 않는 이미지입니다.
(그림 2)록히드 마틴의 A2100위성 모델(출처-http://www.lmcommercialspace.com/pay/capabilities.htm))도 각 부품을 만들 때마다 제대로 만들어졌는지 반드시 시험 과정을 거쳐야 합니다.시험은 나중에 모든 위성을 대상으로 하는 것도 물론 있지만 작은 부품 단계에서 1단계씩 조립이 끝날 때마다 하는 시험이 별도로 마련되어 있습니다.아무리 확인과 시험을 거듭해도 넘어가지 않는 것이 인공 위성 제작입니다.정지 궤도 인공 위성은 한번 발사되면 수리가 불가능하므로, 고장 나지 않도록 하는 것이 최고의 목표인 것입니다.인공 위성을 만드는 사람들이 잘 쓰는 말 중에 “헤리티지(heritage)”라는 말이 있습니다.사전적 의미는 “유산 상속 전통”을 뜻하는데, 위성 제작자에는 “이전 모델에 장착되어 우주에서 아무 문제없이 잘 작동한 부품”라는 의미로 사용됩니다.인공 위성 설계는 “첨단 기술”보다는 “확실한 작동”이 우선되므로”헤리티지”의 한 부품은 최대한 그것을 활용하게 됩니다.기본 모델은 그 자체가 “헤리티지”이기 때문에 대부분의 상업 위성은 결과적으로사별로 비슷한 형태를 갖게 됩니다.(그림 3)로랄사 같은 기본 모델로 제작된 4종류의 위성.상단 왼쪽부터 시계 방향으로 MB삿토 에코 스타 빵 암삿토, 인텔샛 시리즈 5(출처-http://www.ssloral.com/html/products/programsfss.html)위성 전체 시스템이 완성되면 이제 시험 단계에 들어갑니다.시험은 크게 기능 시험과 환경 시험이 있습니다.기능 시험은 위성 체내의 전자 장치가 지상 관제소에서 보내원격 명령대로 제대로 작동하는지를 확인하기 위해서 각 장치에 명령을 보내고 그 결과를 확인하는 시험입니다.환경 시험이란 발사할 때 위성이 받는 갑작스러운 충격과 진동, 소음, 우주 방사선, 진공, 일교차 등 열악한 환경 속에서도 위성이 제대로 작동하는지 확인하는 시험입니다.통상, 위성에 충격을 준 후에 몇가지 기능을 시험하고 다시 진동을 가한 후에 다른 기능 시험을 한다는 형태로 기능 시험과 환경 시험을 번갈아 시행하게 됩니다.환경 시험을 하려면 위성에 직접 충격을 주기 진동을 가해야 하므로, 특수 제작된 진동 장치 위에 위성을 태우고 여러 방향으로 흔듭니다.진동 시험 외에 열 진공 환경 시험이라는 게 있는데 이는 위성을 열 진공 상자라고 부르는 밀폐된 큰 상자에 넣고 공기를 제치고 진공 상태를 만든 뒤 우주처럼 24시간 주기로 가열과 냉각을 반복하면서 기능이 제대로 작동하는지 확인하는 과정입니다.우주는 진공 상태여서 대류에 의한 열 전달이 일어나지 않습니다.그래서 하나의 위성 내에서도 햇볕을 쬐다 측은 섭씨 150도, 그림자가 달린 측은 영하 100도 정도로 심한 온도차를 보이게 됩니다.(그림 4)로라루사의 열 진공 챔버(출처-http://www.ssloral.com/html/aboutssl/thermalvac.html), 그리고 음향 시험이라는 게 있지만 이는 발사 때 발생하는 방대한 소음에 버틸 수 있는지를 확인하는 과정입니다.설마 위성체가 소리 때문에 깨질지도 모른다고 생각할지도 모릅니다만, 어떤 구조물도 고유 진동수이란 것이 있어서 같은 진동수를 가진 소음에 장시간 노출하는 물리적으로 파괴되는 일이 있습니다.거기서 위성을 음향실에 넣어 다양한 진동수의 소음에 쬐어 보았습니다.기타 몇가지 시험을 무사히 통과하면 드디어 위성을 발사장으로 옮긴 뒤 발사체에 장착하고 정해진 날에 발사하게 됩니다.위성을 운반할 때에는 자동차, 항공기 선박 등 다양한 것을 이용해야 하지만 공통적인 것은 특수 제작된 컨테이너에 넣어 밀폐시킨 뒤 가급적 안전하게 운반해야 한다는 점입니다.”뭐라고 해도 안전이 제일이니까요 “(그림 5)인공 위성의 음향 시험 준비 작업(출처-http://www.boeing.com/news/releases/2003/photorelease/q2/pr_030408n.html)그동안 상업용 통신 위성을 만드는 과정을 차례로 나누어 보았습니다.모든 것이 그렇듯, 인공 위성을 만드는 과정도 많은 사람의 노력과 인내가 무엇보다 필요한 분야입니다.인공 위성 제작에는 통상 4년부터 4년 6개월 정도의 시간이 걸립니다.그 오랫동안 인내하면서 한치의 실수도 없이 많은 사람의 노력이 하나 되어 처음으로 멋진 인공 위성이 탄생하는 것입니다.
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