Otter Project

연료통 없는 위성? DARPA의 '숨 쉬는' Otter 프로젝트 이야기

 

최신 과학과 미래 기술 소식을 알기 쉽게 소개해 드리는 Tech Story입니다.

하늘에 떠 있는 수많은 인공위성들이 언젠가는 연료가 떨어져 임무를 마감한다는 사실, 알고 계셨나요? 특히 지구와 아주 가까운 **초저궤도(VLEO)'는 고해상도 촬영과 초고속 통신에 유리하지만, 공기 저항이 심해 연료 소모가 극심한 영역이었습니다.

그런데 만약 위성이 연료통 없이, 주변의 공기를 들이마셔 스스로 추진력을 얻을 수 있다면 어떨까요?

오늘 소개해 드릴 DARPA의 'Otter' 프로그램이 바로 이 상상을 현실로 만들고 있습니다.

 

왜 '숨 쉬는 위성'이 필요한가?

우주 기술의 핫플레이스로 떠오르는 초저궤도(VLEO, Very Low Earth Orbit)는 고도 90km에서 450km 사이의 공간입니다. 이곳은 지구와 정말 가까워서, 마치 상공에 드론을 띄운 것처럼 선명한 지구 사진을 찍거나 통신 지연을 획기적으로 줄일 수 있는 엄청난 잠재력을 가진 곳이죠.

하지만 여기엔 치명적인 단점이 있습니다. 바로 '공기 저항'입니다.

우주 공간임에도 이 고도에는 아주 희박하게나마 대기 입자들이 존재합니다. 이 작은 입자들이 위성에 계속 부딪히면서 속도를 늦추기 때문에, 위성은 마치 역풍을 맞고 달리는 자전거처럼 끊임없이 연료(추진제)를 뿜어내 고도를 유지해야만 합니다.

결국, 탑재한 연료가 모두 떨어지면 위성은 임무를 중단하고 지구로 추락할 수밖에 없었습니다. 이것이 바로 초저궤도 활용의 가장 큰 걸림돌이었습니다.

DARPA의 역발상: "공기를 연료로 쓰자!"

여기서 DARPA는 정말 기발한 아이디어를 떠올립니다.

"계속 우리를 방해하는 이 공기, 차라리 연료로 써버리면 어떨까?"

이것이 바로 'Otter' 프로그램의 핵심입니다. 위성이 특수하게 설계된 흡입구로 주변의 희박한 공기(주로 산소 원자)를 빨아들인 뒤, 전기로 이온화시켜 강력하게 뒤로 뿜어내는 거죠. 이 기술을 *공기 호흡 전기 추진(Air-breathing Electric Propulsion)'이라고 부릅니다.

이 기술이 성공하면 위성은 말 그대로 *'현지 조달'*로 무한에 가까운 연료를 얻게 됩니다. 더 이상 무거운 연료통을 싣고 다닐 필요가 없어지니, 위성은 훨씬 더 가벼워지고, 더 오랫동안 초저궤도에 머물며 임무를 수행할 수 있게 됩니다. 이건 정말 우주 기술의 '게임 체인저'가 아닐 수 없습니다!

'Otter' 프로젝트, 어디까지 왔을까?

이 혁신적인 프로젝트는 차근차근 현실이 되고 있습니다.

• 2023년 | 프로젝트의 서막 DARPA가 'Otter' 프로그램을 공식 발표하며 전 세계 우주 기술 기업들의 도전장을 받기 시작했습니다.
• 2024년 | 핵심 파트너 선정 우주 기술 분야의 강자, '레드와이어(Redwire)'가 시스템 통합 업체로 선정되었습니다. 레드와이어는 자사의 위성 플랫폼에 이 '숨 쉬는' 엔진을 장착하여 실제 우주에서 성능을 증명하는 임무를 맡게 되었죠.
• 미래 | 우주에서 펼쳐질 최종 테스트 'Otter' 프로그램의 최종 목표는 기술이 탑재된 위성을 실제 초저궤도에 쏘아 올려, 1년 이상 장기간 임무를 수행하며 성능을 검증하는 것입니다. 성공한다면, 인류는 우주를 활용하는 새로운 문을 열게 될 것입니다.

마치 바다의 해달이 주변 환경을 슬기롭게 이용하는 것처럼, DARPA의 'Otter' 위성도 우주 환경에 적응하며 새로운 가능성을 보여주고 있습니다.

연료 걱정 없이 지구 구석구석을 더 선명하게 들여다보고, 끊김 없는 통신을 제공할 '숨 쉬는 위성'의 시대, 여러분은 얼마나 기대되시나요? 앞으로 들려올 'Otter' 프로젝트의 성공 소식을 함께 기다려봐요.