이지영 한국전기연구원 책임연구원이 달 탐사 로버용 모터와 전력변환장치를 들고 있다.
한국전기연구원(KERI)이 무인탐사연구소(UEL)와 달 탐사 로버에 적용할 전기구동 기술을 개발하고 일부 부품의 우주 환경 실증에 나선다.
한국전기연구원 항공모빌리티추진연구팀은 무인탐사연구소와 극한의 우주 환경에서 작동할 탐사 로버용 전동기와 전력변환장치 등을 연구하고 있다. 실제 우주 환경에서 부품을 운용한 이력인 ‘우주 헤리티지(Space Heritage)’를 확보하기 위한 실증도 추진한다.
탐사 로버는 달이나 화성 표면을 이동하며 지형 분석과 자원 탐사, 환경 데이터 수집 등을 수행하는 무인 탐사 차량이다. 연구팀에 따르면 국내 탐사 로버에 필요한 우주급 액추에이터 등 주요 구동부품은 현재 외산 의존도가 높다.
연구팀은 달 표면의 최대 125도에 이르는 고온과 고진공, 먼지 등 환경을 고려해 총중량 25㎏ 이하 로버가 10도 경사로를 오를 수 있는 모터와 전력변환장치를 선행 연구하고 있다.
지상에서 우주 환경을 모사해 부품 성능을 검증할 수 있는 ‘실시간 성능 검증 시스템(HILS)’도 구축하고 있다. 컴퓨터로 구현한 가상 우주환경에 실제 전동기·제어기 등을 연결해 다양한 운용 조건에서 성능과 제어 특성을 시험하는 방식이다.
우주 환경 실증도 병행한다. 한국전기연구원은 무인탐사연구소가 오는 10월 누리호 5차 발사에서 추진하는 제어보드 등 일부 부품의 우주 환경 실증을 기술적으로 지원할 예정이다. 실증에서 확보한 데이터는 지상 연구에 반영하고, 향후 모터를 포함한 전기구동 시스템 전체로 실증 범위를 확대할 계획이다.
연구팀은 로버용 모터와 인버터의 입·출력 특성과 구동 성능도 측정해 분석하고 있다. 부품의 일부 특성을 확인한 뒤 약 5개월간 제작사와 기술 협의를 진행해 관련 특성을 검증했다고 연구원은 설명했다.
이지영 한국전기연구원 책임연구원은 “국내 우주용 모터와 전기구동 기술의 기반을 마련하고 실제 우주 환경에서 검증할 수 있는 기술력을 확보하는 것이 목표”라며 “2032년 달 탐사를 목표로 관련 기술을 지속해서 고도화하겠다”고 말했다.
한편 이번 연구는 ‘고온 고진공 우주환경 운행 로버용 전기파워트레인 설계 기술 개발’ 사업의 일환으로 진행되고 있다.