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'우주방사선'통합검색 결과 입니다. (4건)

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"나라스페이스, NASA 유인 달궤도선(아르미테스2호)에 실릴 K-라드큐브 본체 제작"

국내 우주 스타트업 나라스페이스가 제작한 큐브위성 본체가 내년 4월 미항공우주국(NASA)이 발사 예정인 유인 달궤도선 '아르테미스 2호'에 실린다. 우주항공청은 미항공우주국(NASA)과 '아르테미스 2호에 큐브위성 K-라드큐브(RadCube)를 탑재하는 이행약정을 체결했다고 3일 밝혔다. 이행약정은 사전에 체결한 협정이나 계약 내용을 구체적으로 실행하기 위해 서로의 역할, 책임, 이행 절차 등을 정하는 일이다. 이번 약정에는 K-라드큐브 발사 전 준비, 발사, 비행 운용 및 폐기 등 전 과정에서의 양측 역할과 책임을 명확히 규정했다. 또 수집한 과학 데이터를 공동으로 활용하고 공개하는 데 필요한 원칙도 명시했다. K-라드큐브는 한국천문연구원 주관 아래 국내 고성능 큐브위성 제작 및 솔루션 스타트업인 나라스페이스가 위성 본체를 개발 중이다. 총중량은 19.6kg, 크기는 365.08ⅹ237.25ⅹ222.17㎜다. 플랫폼은 12U(1U는 10ⅹ 10ⅹ10㎝)로 NASA의 우주 발사 시스템(SLS) 상단에 해당하는 임시 극저온 2단 추진체(ICPS)에서 사출된다. 자체 추력을 이용해 궤도를 변경하고, 이후 밴앨런복사대를 가로지르며 입자선량계(PD)라는 탑재체를 이용, 우주방사선 환경을 측정한다. 발사체 사출 직후 자동으로 태양전지판을 전개하고 약2시간 정도 후에 자세제어를 시작한다. 위성이 지구에서 가장 먼 원지점에 도달하면, 추력기를 작동해 지구 가까이 비행할 때의 고도가 수백㎞가 되도록 조정한다. 정상궤도에서는 약 28시간 동안 과학측정을 우선 수행하고 위성과 탑재체 상태가 좋은 경우 2주 정도 추가로 임무를 수행할 계획이다. 우주방사선 측정을 위해 탑재한 방사선 계측기 K-RAD는 선형 에너지 전달 스펙트럼과 우주 방사선량을 측정, 지구-달 여정 동안의 우주방사선 환경을 분석하고 유인 우주비행사의 방사선 방호 연구를 수행할 수 있도록 설계했다. K-라드큐브 비행모델은 다음 달 선적 전 검토회의(PSR)를 거쳐 7월 비행모델이 이송될 예정이다. 아르테미스 2호는 아폴로 미션 이후 첫 번째 달 유인 궤도선이다. 우주비행사 4명이 달 궤도를 돌며 달 중력을 이용해 비행경로를 조정하는 스윙바이를 시도해 지구로 복귀할 예정이다. 윤영빈 우주청장은 “이번 이행약정 체결을 계기로 한-미간 달을 넘어 심우주 탐사 분야에서 더욱 긴밀한 협력이 이루어질 것"으로 기대했다.

2025.05.03 10:57박희범

전기연구원 SiC 전력 반도체, 우주시장 진출 "꿈"

한국전기연구원(KERI)은 차세대반도체연구센터 서재화 박사 연구팀이 우주 환경에서 탄화규소(SiC) 전력반도체 소자의 방사선 내성을 평가할 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 우주 방사선은 항공기나 탐사선(로버), 위성 등에 탑재되는 전력반도체의 전기적 특성을 심각하게 저하시키는 원인으로 손꼽힌다. 이때문에 미국과 유럽을 중심으로 방사선 영향 연구를 진행하고 있다. 우리나라는 아직 실리콘 전력반도체 단계에서 방사선 내성을 정량적으로 분석하는 수준에 머물고 있다. 서재화 박사는 "국내 최초로 고에너지 우주 환경 모사를 통해 SiC 전력반도체의 방사선 내성을 효과적으로 평가하는 데 성공했다"고 밝혔다. 서 박사는 "우주 방사선은 다양한 에너지 대역의 입자들로 구성돼 있다. 그중 양성자(proton)가 80~90%를 차지하기 때문에 극한 우주 방사선 실험 환경을 구현하는 것이 어렵다"고 설명했다. 연구팀은 한국원자력연구원이 보유한 가속기 시설의 고에너지 양성자(100 MeV)를 활용했다. 정확한 방사선 조사 조건을 구현하기 위해 국립경국대 윤영준 교수팀과도 협업했다. 연구팀은 극한 우주 환경 조건에서 직접 국산화한 SiC 전력반도체의 전압 변화, 피폭으로 인한 누설 전류 증가 및 격자 손상 등 영향성을 체계적으로 분석했다. 실제 우주 부품으로 SiC 전력반도체가 사용될 때의 장기적인 신뢰성을 보장할 수 있는 설계 기준도 마련했다. 연구결과는 핵·방사화학 분야 국제저널(Radiation Physics and Chemistry)에 최근 게재됐다. 향후 연구팀은 초고에너지급(200MeV 이상) 방사선 조건에서의 SiC 전력반도체 신뢰성 평가와 함께 '차세대 내방사(radiation-resistance) 전력반도체' 소자 개발을 추진할 계획이다. 서재화 박사는 "현재 경남도 및 2인치 다이아몬드 웨이퍼를 세계 처음 개발한 일본 기업 오브레이와 컨소시엄을 구성해 우수한 반도체 물성을 갖는 '다이아몬드를 이용한 미래형 전력반도체' 연구도 진행중"이라고 밝혔다. 서 박사는 "우주·항공뿐만 아니라 의료용 방사선 기기, 원자력 발전 및 방사선 폐기물 처리 설비, 군수·국방 전자제품 등 다양한 분야에 기술이 적용될 것”으로 기대했다.

2025.02.17 09:01박희범

원자력연, "양성자가속기 '밤새도록' 빔서비스…최고 고객은 삼성· SK하이닉스"

한국원자력연구원 양성자과학연구단(단장 이재상)이 양성자가속기 빔 서비스를 24시간 상시 시범 운영한다고 29일 밝혔다. 이재상 양성자과학연구단장은 "지난 12일부터 24시간 운영중"이라며 "올해 시범운영을 거쳐 내년부터 본격적으로 24시간 빔 서비스를 제공할 것"이라고 말했다. 이 단장은 운용 인력이 모자라는 상황에서 24시간 풀가동하는 이유에 대해 3가지 이유를 꼽았다. 우선 급증하는 이용 수요다. 산업체의 양성자가속기 빔 이용 경쟁률은 2017년 1.37대 1에서 올해 상반기 4.17대1까지 치솟았다는 것. 급증 수요에 대응해 빔 서비스 제공 시간을 3배로 늘려 기존 8시간에서 24시간으로 대폭 확대해 대응 중이다. 두 번째 이유는 가속기 특성상 빔 서비스를 하든, 하지 않든 24시간 가속기를 켜놔야 한다는 것이다. 어짜피 전기세를 지출해야 하는 상황이라면 효율적인 운영 쪽으로 가는 것이 당연하다는 입장이다. 세 번째 이유에 대해 이 단장은 다른 나라 가속기 시설도 대부분 24시간 운영하고 있다고 덧붙였다. 양성자 가속기의 빔 서비스 수요가 급증하는 이유는 반도체가 우주방사선을 맞으면 소프트웨어 오류를 일으키기 때문이다. 이에 해당 기업들이 반도체 수출 전, 내방사선 시험을 반드시 수행한다. 최근엔 삼성전자와 SK하이닉스 등 반도체·항공우주 분야 기업의 양성자가속기 활용이 꾸준히 증가하고 있다는 것이 이 단장 설명이다. 특히, 인공위성 개발이 활발해지며 우주 부품 기업 수요도 확대되는 추세라고 덧붙였다. 경주 양성자가속기는 국내 최대 규모 양성자 빔 서비스 제공 시설이다. 대전 연구용원자로 하나로와 더불어 국내에서 유일하게 산업용 반도체의 내방사선성을 시험할 수 있는 국제 표준에 등재됐다. 본래 양성자가속기는 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속하는 장치다. 가속된 양성자는 물질의 성질을 변화시켜 새로운 물질로 바꿔준다. 주로 반도체, 우주 부품 방사선 영향평가, 의료용 동위원소 생산, 양성자 활용 암 치료 기초연구, 방사선 육종 등에 활용된다. 이재상 단장은 “반도체 분야 산업체의 양성자가속기 활용 기회를 최대한 보장할 계획"이라며 "이번 시범운영으로 효율적인 이용자 지원체계를 구축하고 접근성을 확대해 중소기업이나 신진 연구자에게도 이용 기회를 늘리도록 할 것"이라고 말했다. 이 단장은 또 "24시간 운영체제 구축에 추가로 필요한 인력이 6명 정도"라며 "내년엔 정부가 추가 인력 선발을 인정해 줄 것"으로 기대했다.

2024.08.30 09:32박희범

인간이 화성에 오래 머물면 신장 망가진다

미국 항공우주국(NASA)과 스페이스X가 향후 인간을 화성에 보내기 위해 유인 우주선 개발에 박차를 가하고 있는 가운데, 인간이 지구가 아닌 우주 환경이나 화성에 오래 머물게 되면 신장에 이상이 생길 수 있다는 연구 결과가 나왔다. IT매체 BGR은 최근 과학학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 이 같은 내용이 담긴 영국 유니버시티 칼리지 런던대(UCL) 소속 연구진들의 논문이 게재됐다고 20일(현지시간) 보도했다. 연구 결과에 따르면, 가혹한 우주 환경은 실제로 우주비행사의 신장 손상을 유발할 수 있는 것으로 알려졌다. 인간에 나쁜 영향을 주는 것은 태양계 밖에서 날아드는 고강도 방사선인 '은하 우주 방사선'으로 지목됐다. 지구에서는 강력한 지구 자기장이 이 방사선을 막아주지만, 화성에서는 이를 막아주지 않기 때문에 인간이 고스란히 이 방사선을 받게 된다. 지구 자기장 밖에서 장거리 우주 여행을 하는 동안 우주비행사의 건강 요인을 분석하기 위해 5개 대륙의 40개 이상의 기관에서 온 연구진들이 여러 가지 실험을 수행했다. 특히 연구진들은 쥐를 대상으로 11개의 시뮬레이션을 수행했는데, 그 중 7개 시뮬레이션은 우주인들이 약 2.5년 간 화성 등 우주 환경에 노출됐을 때 받게 되는 은하 우주 방사선을 쥐에게 노출시킨 후 그에 대한 신체 반응을 조사했다. 2.5년은 사람이 화성에 갔다 임무를 마친 후 다시 지구로 돌아오는 시간을 고려한 것이다. 그 결과 쥐의 신장이 화성의 환경에서 변화된다는 것이 조사됐다. 칼슘과 염분 균형을 조절하고 신장 내에서 노폐물을 모아 오줌으로 만드는 신장 속 세뇨관이 1개월 간 우주 방사선에 노출되자 수축했고, 지속적으로 기능이 저하된 것으로 나타났다. BGR은 “매우 우려스러운 소식”이라며, “인간을 화성과 그 너머로 보내길 원한다면, 인간의 신장을 보호할 수 있는 방법을 찾아야 할 것으로 보인다”고 밝혔다. 그렇지 않으면 우주비행사들은 심각한 방사선 손상을 입어 신부전증을 일으킬 수 있다. 또 한 가지 크게 우려되는 이유 중 하나는 방사선 노출로 인해 신장이 망가졌더라도 우리 몸에서 이를 증상으로 나타내는 속도가 매우 느리다는 점이다. 정기적인 검진을 받더라도 우주인들은 신장 손상을 제때에 발견하지 못할 수 있기 때문에 세심한 주의가 필요할 것으로 보인다고 해당 매체는 전했다.

2024.06.22 08:54이정현