나노위성 (Nanosatellite)
쉽게 풀면
나노위성은 위성을 무게에 따라 분류할 때 쓰는 이름 중 하나로, 대형 상용 통신위성이 수백에서 수천 킬로그램에 달하는 것과 비교하면 훨씬 가벼운 축에 속하는 위성을 말합니다. 사람이 들 수 있을 정도로 작고 가벼운 위성이라고 생각하면 이해하기 쉽습니다. 가볍기 때문에 발사 비용이 상대적으로 저렴하고, 다른 큰 위성과 함께 발사체에 실려 우주로 올라가는 경우가 많습니다. 큐브샛의 상당수도 무게 기준으로는 나노위성 범주에 속합니다.
왜 중요한가
나노위성은 저비용으로 우주 접근을 가능하게 하여 신속한 기술 검증과 다수 위성을 이용한 군집 임무 실현에 기여하고 있습니다. 논문에서는 나노위성의 성능 한계를 극복하는 설계 기법이나, 나노위성을 활용한 새로운 임무 개념 제안이 자주 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
여러 대의 소형위성을 함께 활용하는 군집 임무의 맥락에서 등장하는 예시입니다.
무게와 크기 제약이 설계에 미치는 영향을 다루는 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
위성은 질량에 따라 일반적으로 초소형(피코위성), 나노위성, 마이크로위성, 소형위성 등으로 구분되며, 이러한 분류 기준은 문헌마다 다소 차이가 있을 수 있습니다. 나노위성은 흔히 큐브샛과 같은 표준 플랫폼을 통해 구현되지만, 반드시 큐브샛 규격을 따라야 하는 것은 아닙니다. 무게에 따른 분류 기준은 학술 문헌이나 국가별 규정에 따라 경계값이 다소 다르게 제시되기도 하지만, 대체로 수 킬로그램에서 수십 킬로그램 사이를 나노위성으로, 그 아래를 피코위성으로 구분하는 방식이 흔히 사용됩니다. 나노위성급 플랫폼은 큐브샛 외에도 자체 구조를 가진 다양한 형태로도 개발되고 있습니다. 나노위성 가운데 가로세로 10센티미터 정육면체 단위를 조합하는 큐브샛 표준이 널리 채택되면서, 부품 규격화와 표준 발사 어댑터 덕분에 대학이나 스타트업도 상대적으로 적은 비용으로 위성을 제작하고 발사할 수 있게 되었습니다.
주의할 점
나노위성이라는 용어는 위성의 무게 범주를 나타낼 뿐 특정 형상이나 규격을 의미하지 않으므로, 큐브샛과 동일한 개념으로 혼동하지 않아야 합니다.
나노위성이라는 무게 기준 분류와 큐브샛이라는 규격 기준 분류는 서로 다른 기준으로 나뉜 개념이어서, 모든 나노위성이 큐브샛 형태를 따르는 것은 아니라는 점을 구분해야 합니다. 나노위성급 플랫폼은 대형위성 대비 관측 기간이나 통신 대역폭에서 제약이 있지만, 여러 대를 동시에 운용하는 군집 구성으로 이러한 한계를 보완하려는 접근이 활발히 연구되고 있습니다. 탑재체 공간과 전력, 추진 능력이 제한적이기 때문에 대형 위성과 동등한 임무 수행은 어렵고, 대신 여러 대를 동시에 군집 운용해 관측 빈도를 높이는 방식으로 한계를 보완하는 경우가 많습니다.