원자력/우주항공

통신위성 중싱1A 발사 성공

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중국은 2011년 9월 19일 0시 33분 시창(西昌)위성발사센터에서 창정3B로켓으로 통신·방송 위성 중싱(中星)1A를 예정된 천이궤도로 쏘아 올렸다. `중싱1A'위성은 중국위성통신집단공사 소속의 통신·방송 위성으로 중국항천과기집단공사 산하기관 중국우주기술연구원이 개발했다. 위성은 고품질의 음성, 데이터, 라디오/TV 전송업무를 제공할 수 있다. 창정3B로켓은 중국항천과기집단공사 산하기관 중국운반로켓기술연구원이 제작했으며, 이번 비행은 창정 계열 운반로켓의 146회째 비행이다. 중국은 지난 6월에도 통신위성인 중싱10호 위성을 성공적으로 발사했으며, 올해 11월에는 첫 번째 화성탐사선인 '잉훠1호'도 발사할 예정이다.

우주육종기지 58개 구축, 다수확품종 70개 육종

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중국은 1987년 농작물 종자 우주탑재 시험을 개시한 이래 다수확품종 70개를 육종해냈다. 1987년 8월 5일 중국은 9번째 귀환식 위성을 이용해 최초로 농작물 종자 우주탑재 시험을 개시했으며, 현재까지 총 15개의 귀환식 위성과 7척의 선저우우주선을 활용하여 수천 종의 농작물 종자, 시험관 묘목, 생물 균종과 재료를 탑재하고 돌연변이 품종을 대량 획득했다. 중국이 우주탑재를 거쳐 확보하고 있는 농작물은 총 9대류의 393개 품목이며, 국가 또는 성급 검증을 통과한 신품종이 70여 개다. 이들 신품종은 농업생산에 대규모로 응용되어 농작물의 생산량과 품질을 증대시켰다. 중국은 이미 우주육종기술 시험기지와 신품종 산업화시범기지 58개를 구축하고, 베이징을 핵심시범구로 하고 하이난성, 간수성, 헤이룽쟝성, 푸젠성을 보급시범구로 하는 전국적 범위의 발전구도를 형성했다. 우주공정 육종은 농업, 임업, 미생물제조업, 세포공학을 포함한 많은 산업에서 중요한 역할을 발휘하고 있다. 중국은 향후 5-10년 유인우주선공정과 달탐사공정을 비롯한 국가과기중대전문프로젝트를 본격 실시하여 우주공정 육종을 위한 시험환경과 기술을 제공할 예정이다. 조만간 ‘톈궁1호’와 ‘선저우8호’를 발사하여 최초의 우주도킹을 실시하고, 유인우주정거장 구축의 서막을 열게 되는데, 이로써 우주공정 육종을 위한 안정적이고 장기적인 고효율 우주시험플랫폼을 마련할 것으로 기대된다. 2020년에는 유인우주정거장을 구축하고, 우주공정 육종기술 연구를 위한 풍부한 우주자원과 우주 마이크로중력 고진공 연구 환경을 마련한다. 이밖에 달탐사공정을 실시하여 지구접근우주(near-earth space) 방사선으로 유전자가 효과적으로 변이될 수 없는 문제를 해결하고, 달 공간 시험환경을 조성할 계획이다.

과학실험위성 발사 실패원인: 로켓 자세 불안정

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‘스젠(实践)11호’ 시리즈 위성은 중국항천과기집단공사 산하 우주동방홍위성공사가 개발 및 생산한 우주 과학기술실험용 위성이다. 그 중 스젠11호04위성은 지난 8월 18일 17시 28분 감숙성 주천위성발사센터에서 창정 2호C 로켓으로 발사되었다. 로켓은 비행과정에 고장이 생겨 목표 궤도에 진입하지 못했다. 위성이 발사에 실패하자 중국항천과기집단공사는 즉각 관계 전문가를 동원해 비행고장 조사사업을 벌인 한편, 바우워이민(包为民) 원사를 주임으로 하는 비행고장심사위원회를 발족했다. 고장조사 결과, 창정2호C로켓의 실패가 2단 자세 불안정으로 드러났다. 원인은 2단계 추진 로켓과 서보기구의 연결에 문제가 있었기 때문이다. 연결 실패원인은 연결부분의 신뢰성이 취약한 탓이다. 2단계 추진 로켓이 자동제어장치의 통제를 제대로 받지 않게 되면서 창정2호C로켓이 정상적인 비행을 하지 못했다는 지적이다. 중국항천과기집단공사는 이미 후속 발사임무의 수행을 위해 고장발생 원인에 대한 상응한 조치를 채택했다. 중국은 첫 시험용 우주정거장인 톈궁(天宮)1호를 이르면 8월 말 9월 초에 발사할 예정이었으나 스젠11호04 위성의 궤도진입 실패로 인해 9월 하순으로 연기했다.

우주기술, 4D 영화관의 특수효과 좌석에 활용

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최근 중국항천과공집단공사 3연구원 8359연구소는 하얼빈톈리(哈尔滨天利)항공시뮬레이션기술유한공사와 협력하고, 자체적으로 생산한 전기실린더를 4D 영화관의 특수효과 좌석에 활용했다. 이로써 군수품 발사차량에 사용되던 기술과 제품이 특수효과 좌석의 ‘심장’ 노릇을 하게 되었다. 제품은 하나가 길고 하나가 짧은 두 개의 실린더가 병렬되어 구성되었으며, 외관은 추진기를 부착한 로켓과 비슷하다. 사용자 수요맞춤형 제조가 가능하며, 작은 것은 길이가 수십 센티미터에 불과하고, 큰 것은 수 미터에 달할 수 있다. 출력은 수십kN에서 600kN에 이를 수 있다. 8359연구소 장옌칭(张艳清) 전기실린더 책임 디자이너 소개에 의하면, 특수효과 좌석은 3개 방향으로 복잡한 운동을 할 수 있는데 승강, 기울이기, 부양, 흔들림 등 동작 모방은 물론이고, 영화콘텐츠에 따라 좌석 상태를 적시에 정확하게 조절할 수 있다. 한편 물과 기체 분사, 진동, 다리걸이 등 기능이 가능하여 관객이 ​​바람과 비, 번개, 충격, 분무 안개, 다리치기 등 영화 줄거리에 대응되는 사건을 적시에 체감하게 할 수 있다. 이러한 기능은 ‘지능형’ 파워시스템으로 실현한다. 현재 특수효과 좌석의 구동방식은 액압, 공압, 전동(電動)의 3가지가 있다. 전동은 상대적으로 참신한 방식으로서 액압과 공압에 비해 더욱 깨끗하고 친환경적이며, 관련 설비 역시 적은 것으로, 영화관 사용에 적합하다. 9월 2일은 8359연구소의 30주년 기념일이다. 지난 30년 동안 연구소는 군수품 분야에서 미사일 발사장치를 개발 및 생산하여 건국 기념 열병식에 3회 참가했으며, 특히 신형 육상 순항미사일 발사차량을 개발하여 군수품사업을 신단계로 끌어올렸다. 민수품 분야에서 임펄스 전압 발생기, 전기실린더, 에어 서스펜션 차량을 위시한 민간 제품은 이미 시장에 진입한 상황이다. 이번에 8359연구소는 하얼빈톈리(哈尔滨天利)항공시뮬레이션기술유한공사와 전기실린더 판매 계약을 체결했으며, 이를 계기로 앞으로 시장개척에 적극 나설 계획이다.

창어2호, 심우주 라그랑주점(L2) 궤도진입에 성공

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□ 중국, 유럽우주국(ESA)과 미국에 이어 세계 3번째로 L2에 진입 ● 세계 최초로 달 궤도에서 벗어나 직접 라그랑주점(Lagrange Point)에 도착해 탐사를 진행 ● 중국은 최초로 달보다 더욱 먼 심우주에서 탐사 진행 ● 중국은 라그랑주점 이전궤도와 임무궤도에 대한 설계 및 제어를 전개하고, 지구로부터 150만km 떨어진 우주공간에서 제어 통신 실현 달 궤도를 벗어나 우주공간을 탐사하던 창어 2호는 8월 25일 23시 24분(현지시간) 4대의 10N엔진 점화에 이어 3분후 지구로부터 150만㎞ 떨어진 라그랑주점(L2)의 순환궤도에 진입함으로써, 중국은 유럽우주국(ESA)과 미국에 이어 세계 3번째로 위성을 L2에 진입시켰다고 국가국방과기공업국이 밝혔다. 창어2호가 도는 L2 궤도는 타원형과 유사한 리사주(Lissajous) 궤도이다. 위성이 궤도를 한 바퀴 도는 데 6개월이 소요된다. 창어 2호는 L2 궤도에서 내년 말까지 1년 이상의 우주 탐사활동을 펼칠 예정이다. 한편 위성에 탑재된 태양풍이온검출기, 태양고에너지입자검출기, X선분광기와 감마선분광기 등 페이로드는 지구에서 먼 자기장의 꼬리(magnetotail) 대전입자를 탐사하며, 또 가능하게 발생할 태양 X선 폭발과 우주 γ선 폭발 현상을 관측해 과학적 데이터를 획득함으로써 태양과 지구 우주환경에 대한 인식을 증진시킬 예정이다. 라그랑주점은 1772년 프랑스 수학자 라그랑주가 수학적 추론을 통해 도출한 5개 지점 중 하나로서 태양과 지구의 중력 작용으로 상대적인 정지를 유지할 수 있는 점을 의미한다. 5개 지점 가운데 L2 지점이 태양과 지구의 연속선상에 위치해 있으며, 지구와 150만km 떨어져있다. L2 지점은 위성에 미치는 중력의 영향이 거의 없어 위성의 연료소비를 최소할 수 있고, 탐측기와 천체망원경으로 태양계를 관측할 수 있는 이상적인 위치로 평가되며, 실제 공정응용 가치와 과학탐사 가치가 있어 세계 심우주 탐사의 핫이슈로 뜨고 있다. 창어 2호는 2010년 건국 기념일인 10월 1일 발사됐으며 6개월간 달 상공을 순항하면서 달 표면 3차원 영상자료를 포함한 각종 영상과 관측 자료를 지구로 보내는 등 계획된 임무를 모두 마쳤다. □ 전문가, 창어2호의 난제 해석 최근 달탐사공정 전문가는 창어2호의 이번 비행에서 부딪치는 난제를 다음과 같이 해석했다. ○ 궤도설계: 태양, 지구, 달의 중력장 모두 감안해야 함 황하오(黄昊) 창어2호위성 책임 디자이너는 “궤도설계에서 복잡한 여러 천체의 중력장을 골고루 감안해야 한다. 지구위성의 경우 궤도설계는 지구의 중력장만 감안하면 되고, 달탐사위성의 궤도설계는 지구와 달의 중력장, 그리고 그 사이의 이어맞추기를 감안해야 한다. 그러나 이번의 궤도설계는 지구와 달은 물론, 태양의 중력장도 감안해야 한다.”고 소개했다. L2지점은 아주 민감하여 위성의 궤도진입 시의 위치와 속도에 대한 요구가 높아 조금의 오차가 있어도 실패하여 위성이 더욱 먼 심우주로 비행하거나 지구로 되돌아올 수 있다. 따라서 전체 비행궤도는 모두 정확한 계획과 설계가 뒷받침되어야 한다. L2지점은 불안정한 지점으로서 궤도비행단계에서 위성이 조금의 교란을 받아도 궤도를 이탈할 수 있다. 이 역시 궤도설계의 정밀도에 더욱 높은 요구를 제시했으며, 한편 여러 회의 궤도수정에 직면할 수도 있다. ○ 원거리 도약: 관측능력을 거의 극한까지 밀고 가 L2지점 궤도의 가장 먼 곳은 지구와 약 172만km 떨어져있기 때문에 관측통신의 난이도가 크게 높아져 관측능력을 거의 극한까지 밀고 갔다고 저우젠량(周建亮) 창어2호 임무 관측시스템 부총설계사가 밝혔다. 그는 위성이 가장 먼 곳까지 날아 지났기 때문에 관측시스템은 최대 거리 도전을 이겨냈다고 덧붙였다. 위성이 지구와 170만km 떨어진 곳에 도착하면 관측시간이 달 궤도비행 시의 5초에서 30초로 연장되고, 위성탑재설비의 발사 파워가 최대치에 이르나 신호는 거의 없다시피 하다. 이에 관측시스템은 여러 가지 대응조치를 채택했다. 우선 디지털 유도방식으로 지상에서 위성 위치를 예보하고, 안테나를 제어해 정확한 추적을 진행했다. 이밖에 연구원은 관계 시스템과 소프트웨어를 업그레이드했다. 후속방식으로는 데이터 처리/전송율 저하, 인코딩 방식 변경이 있으며, 이로써 관측통신능력을 제고시킬 수 있다. ○ 장시간 비행: 위성이 자동차보다 늦은 속도로 비행 창어2호는 지구에서 달까지 비행하는데 112시간이 걸렸으나 달에서 L2지점까지는 77일이 걸렸다. L2지점에 도착하는 데는 많은 선택의 여지가 있다. 그러나 위성에 연료가 얼마 남지 않아 결국 에너지 소비가 가장 적은 궤도를 선정했다고 저우젠량 부총설계사가 말했다. 그는 창어2호가 달 궤도에 진입할 때 속도는 초당 11km이나 L2지점까지 비행하는 도중에 위성의 최저 속도가 초당 31m에 불과한 데, 이는 고속도로를 달리는 자동차보다 느리다고 소개했다. 위성 설계 초기 심우주 비행을 감안하지 않았다. 연료가 남은 것은 앞서 창어2호에 대한 정밀한 제어로 절약된 것이라고 저우젠량 부총설계사가 밝혔다. 소개에 의하면, '제로창구'(사전에 계산해놓은 발사시간에 분초의 오차도 없이 로켓을 점화하여 발사하되, 어떤 지연이나 변경도 허용하지 않음을 뜻함) 발사와 정밀한 제어로 위성은 대량 연료를 절약한 것으로 드러났다. L2지점까지 비행하는 과정에서 3-4회의 궤도수정을 실시하기로 계획했었으나 고정밀도 제어로 6월 20일 한 번의 궤도수정으로도 예기의 목표에 도달할 수 있었다. 연료절약을 위해 관측시스템은 창어2호가 저속도로 비행하도록 조치했다. 왜냐하면 속도가 빠르면 ‘브레이크’ 시의 연료소비가 많아지기 때문이다. 현재로서는 창어2호가 당분간 연료부족 우려가 없어 보인다. 위성이 L2 궤도에서 내년 연말까지 비행하려면 초당 96m의 속도를 유지해야 하나, 현재 남은 연료로서는 초당 130m의 속도도 가능하다. ○ 기한을 넘어 서비스: 위성 페이로드가 시련을 이겨낼 수 있는지 창어2호는 설계수명이 반년으로 기한이 이미 넘었다. 게다가 앞으로도 1년 이상 작동해야 하는데, 이는 위성에 탑재된 계측기설비의 신뢰성, 실제능력에 대해 시련이라 할 수 있다. 위성발사 전에 관측시스템은 104건의 고장대응책을 마련했다. 현재는 위성의 관측거리가 멀고, 기한을 넘어 서비스하는 등의 특징에 대비해 또 다른 새로운 대책을 마련한 상태다. 창어2호는 L2지점으로 비행함으로써 세계 최초로 달 궤도에서 직접 L2지점으로 날아간 우주장치로 부상했으며, 궤도 설계, 비행 제어, 관측, 통신 기술의 획기적인 성과를 거두었다고 우즈젠(吴志坚) 달탐사공정 부총지휘가 지적했다.

후쿠시마원전 원자로를 지켜준 흑선

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똑같은 원전 폭발사고가 일어났는데, 무엇 때문에 일본 후쿠시마원전의 주변 국가에 대한 영향이 체르노빌원전보다 훨씬 작은지에 대한 질문에 많은 사람들이 기술의 진보라고 대답했다. 실제상 연필 속 흑연이 바로 후쿠시마원전의 원자로를 지켜주었다. □ 원전 안전, 원자로용흑선이 없어서는 안 돼   최근 화둥(华东)이공대학에서 열린 2011년 세계탄소과학대회에서 화둥이공대학 화학공정 국가중점실험실의 룽둥후이(龙东辉) 박사는 “후쿠시마원전사고에서 주요원자로가 폭발하지 않았다. 폭발한 것은 핵폐기물을 저장해둔 부분이며, 원전의 주요원자로를 지켜준 것은 다름 아닌 원자로용흑선으로 제조된 커버이다.”라고 밝혔다. 흑선재료는 열팽창계수가 낮아 고온에서도 쉽게 변형되지 않는 한편, 핵 방사능 입자를 효율적으로 흡수할 수 있다. 따라서 1세대 원전 건설 때부터 원자로용흑선 커버는 중요한 안전기술이며, 원자로용흑선은 명실상부한 원전의 ‘안전 호위병’이다. 룽둥후이 박사에 의하면, 체르노빌원전의 원자로용흑선기술이 뒤쳐져있었으며, 폭발 후 원자로를 보호해줄 ‘시멘트 관’이 흑선성분을 함유하지 않았다. 따라서 현재까지도 체르노빌원전 원자로는 고강도의 핵 방사선을 누출하고 있다. 후쿠시마원전은 3세대 가압수형 원자로로 기술이 선진수준이다. 한편 일본의 원자로용흑선 생산기술은 세계 선두이다. 이로써 원자로용흑선 커버가 후쿠시마원전 원자로의 안전을 확보할 수 있었다. □ 산학연협동으로 원자로용흑선의 ‘중국 제조(MADE IN CHINA)’ 실현    룽둥후이 박사는 원전기술의 진보기반은 원자로용흑선기술의 진보라고 인정했다. 현재 중국은 4세대 ‘고온 압수냉각’원자로 연구에 주력하고 있으며, 원자로 갱신은 흑선수요에 대해 높은 요구를 제시하고 있다. 차세대 원자로용흑선 커버는 단번에 성형하고 빈틈없는 연결을 실현해야 하는데, 이는 원자로용흑선재료의 생산기술에 새로운 요구를 제시하고 있다. 중국의 원자로용흑선 연구수준은 세계 상위이지만 산업 생산수준과 괴리하고 있는 실정이며, 중국의 원자로용 흑선재료는 기본적으로 수입에 의존하고 있다고 화둥이공화학공정대학 링리청(凌立成) 교수가 지적했다. 그는 앞으로 연구기관, 대학이 기업과 협력해 조속히 원전 안전을 지켜줄 원자로용흑선의 ‘중국 제조’를 실현해야 한다고 덧붙였다.

중국 원전의 요람 다야완원전

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다야완(大亚湾)원전은 광둥성 선전시 룽강(龙岗)구 따펑(大鹏)반도에 위치해있다. 중국에서 두 번째로 세워진 원전이자, 중국 최초의 대형 상용원전이기도 하다. 홍콩과의 직선거리는 45km이며, 해마다 70%의 전력을 홍콩으로 공급하고 있다. 다야완원전기지는 링아오(岭澳)원전 2기의 생산가동으로 중국 원자력발전기술의 도입과 소화흡수 및 재혁신을 실현했으며, 자체브랜드를 보유한 개량형 100만kW급 가압수형 원자로 원자력발전기술 CPR1000을 형성했다. 8월 27일 링아오원전 2기 2호 유닛 가동식이 선전시에서 거행되었다. 우방궈(吴邦国) 중공중앙정치국 상무위원 겸 전국인민대표대회 상무위원회 위원장은 광범위한 원전 건설 사업자들이 원자력발전의 안전에 각별한 주의를 기울일 것을 당부했다. □ 다야완원전의 연혁 - 1978년 12월 8일 중국 개혁개방의 설계사 덩샤오핑(鄧小平)은 중국이 프랑스로부터 원전설비 2대를 구입할 예정이며, 입지는 선전시 다야완이라고 세계에 선포했다. - 1987년 다야완원전 건설을 개시했다. - 1994년 5월 다야완원전이 준공되어 상용운영에 투입되어 중국에 대형 상용원전이 없던 역사에 종지부를 찍었다. - 2003년 1월 링아오원전 1기공사가 끝났으며, 링아오원전 2기는 본격적인 건설을 개시했다. 현재 다야완원전기지는 100만kW급 원전 6기(중국 내 총13기)를 보유하고 있고, 총설비용량은 610만 8,000kW, 연간 전력공급량은 450억kWh로, 중국에서 설비규모가 최대이고 발전량이 가장 많은 원전기지이며, 중국 원전의 요람으로 불리고 있다. 다야완원전은 1994년 운영을 개시한 이래 원전안전 운행실적이 안정적으로 상승했다. 2011년 8월 26일 다야완원전 1호기는 단일기종으로 3260일 동안 연속 안전하게 운행한 중국 내 최고기록을 창조했다.

우주 전문가, 시험용 우주정거장 톈궁1호 6대 특징 해석

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중국의 시험용 우주정거장 톈궁(天宫)1호가 조만간 발사된다. 시험용 우주정거장의 특징, 기타 국가 시험용 우주정거장과의 구별 점, 향후 중국 우주정거장의 발전전망 등 핫이슈와 관련해 과기일보 기자가 8월 23일 우주 전문가 팡즈하오(庞之浩)를 취재했다. □ 톈궁1호, 우주정거장 구축의 주요전제와 기술보장 톈궁1호는 명실상부한 우주정거장이 아니라 중국의 미래 우주정거장 소요 기술 테스트에 활용되는 우주시험플랫폼이며, 목적은 향후 중국의 우주정거장 건설을 위해 준비하는 것이다. 러시아, 미국, 유럽우주국은 모두 시험용 우주정거장을 연구개발하고, 기타 우주정거장을 구축했다. 따라서 시험용 우주정거장의 연구개발은 우주정거장 구축의 주요전제와 기술보장이다. 시험용 우주정거장과 기타 우주정거장은 연계될 뿐만 아니라 뚜렷이 구별되며 임무목표, 기능규모, 기술지표, 자금투입, 개발주기 등에서 모두 구별점이 있다. 시험용 우주정거장은 기타 우주정거장의 발전을 위해 운반장치에서 유인우주선 기반시설로 과도하는 시험용 우주선이다. 우주정거장이란 여러 명 우주인의 순방, 장기 작업, 거주에 제공되는 유인우주선을 말한다. □ 톈궁1호, 수명과 인터페이스에서 기타 우주정거장과 구별 톈궁1호는 해외 시험용 우주정거장과 기타 우주정거장에 비해 6대 구별점이 있다. ○ 시험용 우주정거장의 궤도 수명이 5년 이내이나, 기타 우주정거장은 5-10년, 또는 더욱 길다. ○ 시험용 우주정거장은 규모가 영세하고 인터페이스가 적으며, 확장성이 없다. 기타 우주정거장은 인터페이스가 최소한 2개로서 우주인 운반장치나 화물운반장치 또는 전용실험캡슐을 동시에 도킹할 수 있다. ○ 시험용 우주정거장은 우주인의 한 번의 궤도 체류기간이 수십 일로 짧으나 기타 우주정거장은 대부분 100일 이상이다. ○ 시험용 우주정거장의 연료와 소비품은 한 번에 충분히 마련하는 것을 원칙으로 하며, 기타 우주정거장은 우주화물선을 이용해 여러 회 정기적으로 공급한다. ○ 시험용 우주정거장의 페이로드는 설비교환이 아주 적지만 기타 우주정거장은 실험기기를 여러 번 교환 및 추가할 수 있다. ○ 시험용 우주정거장의 우주인은 일반적으로 우주장치의 유지보수작업을 하지 않고 시험, 훈련만을 할 뿐이다. 기타 우주정거장의 우주인은 정기적으로 유지보수작업을 한다. 간단히 말하면 시험용 우주정거장은 기술적 요구가 모두 낮아 개발하기 쉽다. 톈궁1호는 해외 시험용 우주정거장(중량 20톤)에 비해 기능과 용도에서 비슷한 점이 있지만 중량은 8톤으로 가볍다. □ 중국, 다중캡슐 우주정거장 구축 전망 세계 유인 우주 발전을 살펴보면, 기본적으로 유인우주선, 시험용 우주정거장, 화물우주선, 실용성 우주정거장, 우주항공기, 장기적 우주정거장, 영구적 우주정거장의 개발경로를 따라 발전했다. 그 중 유인우주선과 화물우주선 및 우주항공기는 우주와 지구 사이를 왕복하는 운반장치로서 우주에서 장기적으로 운행하는 많은 우주정거장을 위해 우주인과 화물을 운반한다. 시험용 우주정거장은 우주정거장의 관련 기술 테스트에 활용되어 우주정거장 구축을 위한 기반을 마련한다. 기타 우주정거장은 우주자원을 개발하는 주요우주기지로서 부피, 질량, 운행시간이 늘어나고, 유인(사람을 태우는)시간과 연구프로젝트도 증가한다. 구소련이 발사한 살류트(Salyut) 1-5호와 미국이 발사한 ‘우주실험실’은 모두 시험용 우주정거장이다. 주요 특징은 우주정거장에 인터페이스가 하나뿐이라는 점이다. 따라서 우주인과 화물 양용 우주선 하나만을 수용하여 왕복인원과 소량의 물품을 운반할 수 있다. 이 세대의 우주정거장은 많은 중대한 과학기술 문제를 해결하였다. 예를 들면 우주인이 우주에서 여러 날 동안 체류할 수 있고, 우주인 교대가 가능하며, 우주정거장의 이용률을 크게 향상시킬 수 있다. 구소련이 발사한 살류트 6호와 7호는 실용성 우주정거장이다. 이 두 정거장은 모두 2개의 인터페이스가 장착되어 있어 두 척의 우주선을 동시에 수용할 수 있다. 따라서 우주인과 화물 분할이 가능하여 우주정거장의 수명과 우주인의 궤도 체류시간이 많이 연장되었다. 러시아가 발사한 미르호는 장기적 우주정거장으로서 코드우드(cordwood)식 구조를 적용했다. 최초에 발사한 핵심캡슐은 인터페이스가 6개이고, 빌딩 블록과 같이 5개의 전용실험캡슐, 그리고 소유즈 유인우주선과 프로그레스 우주화물선을 도킹해 방대한 우주복합체를 형성함으로써, 우주인의 활동공간을 훨씬 넓혔다. 그러나 효율성이 낮은 문제가 존재한다. 2011년에 구축된 국제우주정거장은 영구적 우주정거장으로서 미국, 러시아, 유럽우주국, 일본, 캐나다, 브라질 등 16개국이 공동 개발했다. 트러스 캡슐걸이식을 적용하여 100m 이상의 조립식 트러스를 기초구조로 하고, 여러 개의 캡슐과 설비를 트러스에 설치했다. 장점은 유연성이 더욱 강해지고 해체, 수리, 교환이 모두 편리해진 한편, 집중식 전력공급 방식을 적용하여 작업효율이 높아진 것이다. 그러나 비용이 많이 들고 기술이 복잡한 단점도 안고 있다. 중국은 앞으로 다중캡슐 우주정거장을 구축할 전망이다. 국가 상황에 따라 중국의 우주정거장은 코드우드식 구조를 적용할 예정인데, 여기에는 핵심캡슐 1개와 실험캡슐 2개가 포함되며, 총중량은 60톤이다. 핵심캡슐은 조합체 제어임무가 위주이며, 실험캡슐I는 조합체 제어와 응용실험 기능을 다 갖추었고, 실험캡슐Ⅱ는 응용실험 임무가 위주이다.

중국항천과공집단공사 304연구소, 소프트웨어 암호화 장치 개발

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최근 중국항천과공집단공사 제3연구원 304연구소는 임베디드 시스템 기반의 소프트웨어 암호화 장치를 연구개발하고, 소프트웨어 핵심기술 및 자체 지적재산권을 효과적으로 보호했다. 소프트웨어 암호화 장치는 기존 시스템의 정상 운행에 영향을 미치지 않는 전제 아래 보호대상에 대한 암호화 처리를 진행하여 프로그램 메모리와 실행의 안전성을 향상시켰다. 현재 중국 내 군수산업의 소프트웨어 전문보호가 이루어지지 않고 있다. 이번에 개발된 소프트웨어 암호화 장치는 특정 기종을 응용배경으로 소프트웨어와 하드웨어 결합방법을 적용해 소프트웨어에 대해 암호화 보호를 진행했다. 암호화 과정에서 PC 암호화 소프트웨어는 보호해야 할 시스템 파일을 처리하여 메모리 파일이 암호문 형태로 존재하게 했다. 임베디드 소프트웨어 암호화 장치는 테스트를 거쳐 기능상에서 소프트웨어의 정적상태 방지 해독과 동적상태 방지 또는 물리적 해독이 기능하며, 성능에서는 적시성, 호환성, 안정성 요구를 충족시켜 줄 수 있다. 또 핵심기술과 운행원리의 피분석과 해독을 효율적으로 방지할 수 있어 기종 소프트웨어의 자체 지적재산권이 침해되지 않도록 확보할 수 있다.

해양2호위성 궤도진입 정밀도 10cm 신기록 창조

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■ 궤도진입 정밀도 신기록 창조 태원위성발사센터에서 8월 16일 발사한 해양2호위성이 비행 13분 후 971km의 궤도 고도에 진입했다. 위성의 궤도진입 정밀도는 10cm 이내로, 중국 위성발사 궤도진입 정밀도의 신기록을 창조했다. 이번에 중국은 최초로 더블밴드 GPS 정밀궤도결정 기술을 적용함으로써 위성의 궤도진입 정밀도를 기존보다 두 자릿수로 향상시켰다. 이로써 ‘파도 높이 측정 정밀도를 4cm 이내로 향상시키자’는 위성 설계 요구 충족을 위한 신뢰성 보장을 제공했다. 태원위성발사센터의 발사장은 작동 타이밍, 오퍼레이팅 요점에 대한 도표화 관리를 진행하여 에어컨, 급배전, 주입, 발사대 등 시스템에 대한 성능 업그레이드와 기술 개선을 진행했다. 특히 로켓과 위성을 발사장으로 운반한 후 ‘제로결함’ 관리요구에 따라 핵심지표와 핵심콘텐츠 62건, 난제 102건에 대한 재검사 분석을 진행하여 적시에 ‘점화여건’을 충족시켰다. 위성 발사임무는 위성과 로켓 도킹, 연료주입을 포함한 실외작업이 있은 후 3번의 뇌우날씨를 만난다. 위성과 로켓의 청결도는 규정된 지표보다 한 개의 수량급으로 향상시킨다. 해양2호위성 발사시간은 6시 57분 19초로, 공정 설계 최상의 시간이다. ■ 중국 우주공정의 5대 ‘제1’ 창조 2007년 1월 국무원의 허가를 받아 해양2호위성공정이 입안되었다. 국방과학기술공업국은 공정의 책임부서로서 해양2호위성을 돌파구로 중국 우주공정의 자주혁신, 핵심부품의 국산화, 연구개발의 정보화 사업을 활성화하여 다음과 같은 5대 ‘제1’을 창조했다. ○ 중국 최초의 해양동력환경 데이터 획득 위성 ○ 중국 최초의 고정밀도 우주선 ○ 중국 최초의 정량관측 마이크로파 원격탐지위성 ○ 중국 최초로 위성-지구 레이저통신 시험 진행 ○ 중국 최초로 마이크로파 원격센서의 해상 방사보정과 진실성 검사 전개 ■ 해양2호위성 발사 목적, 임무 및 전망 ○ 해양2호위성은 ‘제11차 5개년 규획’기간 민간 우주연구 전문프로젝트 계획의 중점프로젝트이자, 중국 최초로 해양동력환경 정보를 획득하는 지상원격탐지위성으로서 세계 해면 풍장, 파동장(wave field), 해양장, 해양환류, 해수면온도 합성장 등 다양한 해양 동력계수를 획득할 수 있다. 위성은 국가해양국을 비롯한 사용자의 해양환경 모니터링 및 예보, 해양조사 및 자원개발, 해양 오염 모니터링과 환경보호, 해양권익 수호 및 군사수요, 해양과학연구 및 응용연구를 위해 서비스를 제공하는 한편, 우주공간 재해 예방과 감소, 기후변화 대처 연구를 위해 기여할 전망이다. ○ 해양2호위성은 궤도에서 운행하는 해양1호위성과 배합해 각각 마이크로파와 광학 관측방법으로 해양환경 모니터링과 해양자원 탐사를 결합시켜 우주입체모니터링시스템을 구성한다. ○ 해양3호위성은 2015년 전으로 발사한다. ■ 기술혁신성과 ○ 독자적으로 개발한 마이크로파 원격센서는 정량화 해양환경 데이터 획득이 가능하며, 국제 지상관측시스템의 핵심데이터소스임 ○ 위성 레이저통신 실험은 고속 데이터전송 신규 루트를 모색 ○ 진행파관증폭기(TWTA), three-floated gyro를 포함한 다양한 핵심부품의 국산화 실현 ○ 위성 고정밀도 제어, 위성 전자기 호환성, 장수명의 활동부품 분야에서 특허 150건 신청 ○ 선진국 수준의 공정 정보관리체제를 적용해 위성기술 상태변화의 관련 단일기계와 시스템에 대한 영향을 자동적으로 인식할 수 있으며, 위성의 연구개발 주기를 대폭 줄임 ■ 강경산 원사, 위성탑재장치 소개 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터 마이크로파원격탐지부 수석과학자 강경산(姜景山) 중국공정원 원사가 해양2호위성에 탑재된 레이더 고도계, 마이크로파 산란계, 스캐닝 마이크로파 복사계(scanning microwave radiometer), 보정 마이크로파 복사계를 소개했다. ○ 레이더 고도계 해수면 고도, 유의 파고, 풍속 측정에 사용된다. 데이터 피드백 결과는 해양 기후와 환경 모니터링 및 예보, 해양 오일가스와 해양 어업 및 해안지대 자원 조사 개발에 응용될 수 있다. 정밀도는 3-5cm로, 지구와 1,000km 떨어진 궤도에서 해수면 고도의 센티미터급 변화를 측정할 수 있다. ○ 마이크로파 산란계 해수면 풍속과 풍향을 측정할 수 있다. 해수면 풍장을 측정하여 해양동력 연구, 해황 예측, 재해 모니터링에 응용될 수 있다. ○ 스캐닝 마이크로파 복사계 세계 해양 온도, 해수면 풍장, 대기 증 수증기 함량, 구름 중 수분 함량, 해빙과 강우량 측정에 활용된다. 선진국 수준의 원추 주사 방법을 적용했다. ○ 보정 마이크로파 복사계 레이더 고도계를 위해 대기 경로 지연시간 보정을 제공한다. 대기 중 수증기 함량 측정을 통해 레이더 고도계를 위해 대기 보정 데이터를 제공하며, 궤도 보정, 수정기기 드리프트 등 기능을 확보하고 있다. 이 복사계는 현재 세계에서 민감도가 최고로서 레이더 고도계가 센티미터급 정밀도에 도달할 수 있게 한다. 레이더 고도계와 마이크로파 산란계는 능동형 마이크로파 원격센서이다. 즉 센서를 능동적으로 발사하고, 반사 또는 산란작용으로 되돌아오는 전자파를 수신하는 것이며, 레이더와 유사하다. 마이크로파 복사계는 수동형 마이크로파 원격센서이다. 즉 센서가 직접 해수면이 방사하는 전자파를 수신하는 것이며, 카메라와 유사하다. 이 4개 위성탑재장치는 공동으로 종합적인 원격탐사를 수행한다. 중국은 앞으로 미국에 이어 세계 두 번째로 종합적인 마이크로파 원격탐사를 수행할 수 있는 국가로 부상하게 된다. 이들 원격탐측기의 기반은 선저우(神舟)4호이다. 선저우4호 페이로드 응용임무 가운데 가장 중요한 센서인 멀티 모드 마이크로파 원격센서는 중국 최초의 실험용 마이크로파 원격시스템으로서 획기적인 기술성과를 거두었다. 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터는 독자적으로 레이더 고도계와 보정 마이크로파 복사계를 연구개발을 담당했으며, 중국항천과기집단공사와 공동으로 마이크로파 산란계 연구개발을 수행했다. 중국과학원 우주과학 및 응용연구센터는 중국 최초로 마이크로파 원격탐사기술 연구를 전개한 기관이자, 현재 중국 내 마이크로파 원격탐사 메커니즘 연구와 마이크로파 원격센서 연구개발의 주요기지이다. ■ 중국의 해양위성공정 중국은 해양위성 발전계획에 따라 해양수색환경(해양1호, HY-1)위성, 해양동력환경(해양2호, HY-2)위성, 해양레이더(해양3호, HY-3)위성 등 3개 위성의 계열화를 실현하고, 방사보정 및 진실성 시험장을 설립하며, 남북극 원격탐사 수신시스템과 해양 입체 관측시스템을 구축할 계획이다. ○ 해양1호위성 중국의 근해와 세계 해양 수색(水色) 수온 및 해안지대 동적 변화 정보 획득 ○ 해양2호위성 중국 근해와 세계적 범위의 해수면 풍장, 해수면 고도, 유의 파고, 해수면 온도 등 해양동력환경 정보를 24시간 전천후로 획득 ○ 해양3호위성 섬, 해안지대, 해상목표물에 대해 24시간 전천후의 모니터링을 진행하며, 해양 파동장, 폭풍해일 범람, 내부파도, 해빙, 오일분출 등 정보를 획득 * 해양1호위성은 중국이 독자적으로 설계 및 제조한 자체 지재권 보유 위성으로서 A위성과 B위성으로 구성되었다. A위성은 2002년 5월, B위성은 2007년 4월 11일 발사되었다. 해양 생물의 자원 개발 및 이용, 해양 오염 모니터링 및 예방/치유, 해안지대 자원개발, 해양과학연구 등을 위해 서비스를 제공한다.