민군 손잡고 광학·레이더·적외선 위성 영상 통합 기술 개발한다

KAIST-방위사업청, ‘이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터’ 개소
EO·SAR·IR 등 위성 데이터 융합… 우주 감시정찰 강화
AI 활용해 위성에서 직접 정보처리

이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터 개념도. /한국과학기술원

국내에서 개발된 다목적실용위성 아리랑 위성과 정지궤도위성인 천리안 위성을 포함해 향후 발사될 차세대 중형위성, 소형 군집위성이 수집하는 다양한 관측 영상을 인공지능(AI)이 통합해 강력한 위성 정찰 사진을 확보하기 위한 민군 협력이 착수됐다.

이를 위해 서로 다른 탑재체를 실은 인공위성들을 통신으로 연결해 융합된 우주 감시정찰 정보를 만들어내기 위한 연구기관도 설립됐다. 향후 위성의 복합 운용 능력이 국가 안보 영역에서 결정적인 역할을 할 것으로 보이는 만큼, 기초기술 개발 역량을 높이겠다는 방침이다.

한국과학기술원(KAIST)은 ‘이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터(특화연구센터)’를 개소했다고 2일 밝혔다. 특화연구센터는 소형화와 네트워크화 중심으로 발전하는 위성 분야의 기초연구를 담당한다.

정찰위성은 전자광학(EO)과 합성개구레이더(SAR), 적외선(IR) 위성으로 나눌 수 있다. EO 위성은 빛을 전자파로 인식하고 표적을 탐지하고, SAR 위성은 레이더 전파를 활용해 지상 지형을 파악할 수 있다. IR 위성은 열에너지를 이용해 사물을 인식하는 데 특화됐다.

특화연구센터는 위성의 특성에 따라 얻을 수 있는 정보가 달라 수집한 데이터를 융합해 고급 정보로 발전시키는 연구를 수행한다. 발사 시기가 오래돼 우주 감시 성능이 저하된 위성의 데이터를 고성능 위성 데이터와 결합해 노후 장비를 보완할 수도 있다. 또 고도에 따라 나뉘는 저궤도·중궤도·정지궤도 위성의 데이터를 융합하는 연구도 진행할 계획이다.

데이터를 융합하는 방식도 개발된다. 기존에는 위성에서 얻은 정보를 지상국에서 수집해 분석하던 기존 방식이지만, 위성 간 통신으로 데이터를 결합하고 인공지능(AI)을 통해 위성에서 ‘온보드(on-board)’ 형태로 정보를 처리할 수 있는 방식을 개발할 예정이다.

특화연구센터는 국방핵심기술개발 사업 중 하나로, 방위사업청이 지원하고 국방기술진흥연구소가 관리를 맡는다. 2028년까지 정부 출연금 총 221억원이 투입된다. KAIST가 연구 주관기관을 맡고 서울대와 연세대, 고려대 등 14개 대학과 LIG넥스원과 AI 기반 위성 데이터 분석 기업 에스아이에이(SIA) 등 4개 기업이 산·학·연 컨소시엄에 참여한다.

산하에는 4개의 전문연구실이 구성된다. ‘이종 위성군 설계·운용기술 연구실’과 ‘우주 통신 연구실’은 통신을 통한 위성군 설계·운용기술을 연구한다. ‘온보드 감시정찰 기술 연구실’은 AI를 활용해 데이터를 인식·판단할 수 있는 기술을 개발한다. ‘우주 검증·기반기술 연구실’은 초소형 위성체를 실제로 적용할 수 있을지 검증에 나선다.

KAIST는 특화연구센터로 ‘뉴스페이스’ 시대를 주도할 수 있는 이종 위성군 시스템 연구 역량을 강화해 국가 안보를 위한 핵심 전략기술을 확보하겠다는 계획이다.

이날 오후 대전 유성구 KAIST 본원 KI빌딩에서 열린 특화연구센터 개소식에는 엄동환 방위사업청장, 정영철 국방기술진흥연구소 방산진흥본부장, 최한림 KAIST 항공우주공학과 교수가 참여했다.

특화연구센터장을 맡은 최한림 KAIST 항공우주공학과 교수는 “이종 위성군을 통합적, 협력적으로 활용하는 기술은 세계적으로 개발이 완료되지 않은 도전적인 기술”이라며 “궁극적인 지향점은 온보드에서 정보를 가공해 지상국에 대한 의존성을 낮추는 것”이라고 말했다.

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