한반도 실시간·전천후 감시 초소형위성 군집 체계 개발...2030년까지 1조4000억 투입

방사청·과기부·해경·국정원 참여
2026년 검증위성, 2028년부터 발사 개시
SAR위성 수십기, 광학위성은 10기 미만 발사전망

미국의 지구관측정보 기업 블랙스카이가 운영하는 소형 군집위성 상상도. /블랙스카이

우주에서 한반도와 주변 해역의 위기상황을 감시할 ‘초소형위성 체계’ 개발이 본격적으로 시작된다.

정부는 9일 대전에서 초소형위성체계의 효율적·체계적 개발을 위해 ‘초소형위성체계 개발 회의’를 열었다고 밝혔다.

초소형위성은 중량 100kg 미만인 작은 위성으로, 큐브위성, 나노위성, 피코·펨토 위성으로 부른다. 큐브위성은 가로·세로·높이 각각 10㎝ 정육면체 크기에 중량 1.33~2㎏을 1유닛(U)으로 정의하는데 이를 6개 이은 6U, 12개를 이은 12U, 또 27U짜리 위성이 주로 개발되고 있다. 광학 및 센서 기술과 집적회로 기술이 발전하면서 미국의 플래닛랩스나 블랙스카이, 핀란드 아이스아이 등은 감시장비를 실은 6~10U짜리 위성 수 십기를 우주로 쏘아올려 군집 형태로 운영하면서 수십분 단위로 같은 지역을 찍는, 사실상 실시간 감시 서비스를 제공하고 있다.

정부도 이 부분에 주목해 현재 다목적 실용위성과 2024년 발사 예정인 독자 정찰위성, 한국형 GPS위성인 KPS위성과 아나시스 군통신 위성을 통해 확보한 기술을 활용해 재방문 주기(위성이 같은 지점 정찰을 위해 궤도를 한 바퀴 도는 주기)를 수십분 단위로 줄이고 악천후에도 정보를 수집할 초소형위성체계 도입을 추진한다는 계획이다.

올해부터 2030년까지 1조4223억원을 투입하는 이 사업은 국방부 및 방위사업청, 과학기술정보통신부, 해양경찰청, 국가정보원 등 다부처 협력사업으로 추진한다. 총괄연구기관은 국방과학연구소(ADD)가 사업총괄을 맡고 한국항공우주연구원, 한국전자통신연구원(ETRI), 국가보안기술연구소 등 국내 여러 연구기관과 업체들이 개발에 참여한다.

이번에 개발하는 초소형위성 감시체계는 영상레이더 위성인 합성개구레이더(SAR)위성과 전자광학 위성, 지상기지국 등으로 구성된다. 앞서 방위사업청은 KAIST와 이달초 영상레이더와 광학 영상 데이터를 인공지능(AI)을 결합해 활용하는 ‘이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터(특화연구센터)’를 열었다. 전자광학 위성과 SAR 위성들이 수집한 영상정보는 지상의 지형과 건물 등에서 반사돼 돌아오는 미세한 시차를 처리해 지상 지형도를 만들거나 차량과 인력의 이동흔적을 관측하는데 활용된다. 현재 국내에서는 SAR위성 소형화를 위해 ADD와 한화시스템 등 기업들이 중량 수십㎏ 미만의 위성기술을 개발하고 있다.

무엇보다 초소형 위성은 다목적 실용위성 같은 중형 위성보다 개발비가 싸다. 숫자를 늘리면 위성의 재방문 주기를 줄여 사실상 실시간 한반도는 물론 전 세계 감시가 가능해질 것으로 전문가들은 보고 있다. 정부는 이를 활용해 한반도와 주변 해역의 위기상황 감시, 해양 안보와 치안, 재난 위협 예방 등에 활용한다는 계획이다.

방사청은 올해 상반기 안에 두 곳 이상의 영상레이더 검증 위성 업체를 정하고 2026년 하반기에 검증위성을 발사해 성능을 검증할 계획이다. 이어 2028년부터는 여러 개의 위성을 순차적으로 발사해 정찰 임무를 수행하게 한다는 방침이다. 방사청이 2021년 공개한 자료에 따르면 영상레이더 위성인 SAR위성은 최소 10기 이상, 광학위성은 10기 미만 개발이 추진될 것으로 보인다. 방사청은 이 사업을 포함해 국방위성 사업 추진을 통해 1만4000명의 고용 창출과 30조원의 경제적 파급효과가 날 것으로 전망했다.

방사청은 “초소형위성 체계 개발로 향후 북한 핵 위협 및 한반도 주변 해역의 위기 상황에 대한 신속한 영상정보 획득이 가능해진다”라며 “국내 우주 기업들이 참여함으로써 우주 핵심기술과 우주산업 육성 기틀이 마련될 것”이라고 기대했다.

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