KAIST 위성, 차소형 2호 '특급 활약'…한라산·남극기지 '찰칵'

SAR(합성개구레이다)로 촬영해 사진·영상 모두 '흑백'
구름·악천후에도 주야간 24시간 지구 전지역 촬영 가능
차소형 2호에 탑재된 과학장비 3개월간 모두 '정상작동'

KAIST(한국과학기술원)이 개발한 차세대소형위성 2호가 촬영한 남극 장보고기지. 차소형 2호는 SAR(합성개구레이다)를 활용해 촬영한 사진이 모두 흑백이다. SAR은 주야간 24시간, 구름이나 악천후에도 지형지물을 인식할 수 있다. / 사진=KAIST(한국과학기술원)

누리호(KSLV-Ⅱ)를 타고 우주로 떠난 차세대소형위성(차소형) 2호가 3개월간 세계 각지를 촬영한 사진을 지구로 보내왔다. 우리나라 한라산과 새만금을 포함해 남극 세종기지 등 지구 전지역을 촬영한 사진이다. 특히 국산화한 '우주용 영상레이다'로 지구 사진을 찍은 건 이번이 처음이다.

5일 KAIST(한국과학기술원)에 따르면 차소형 2호는 지난 5월 우주 고도 550㎞ 궤도 안착 후 시스템 안정화, 과학탑재체 검증, 지구 관측 등을 모두 계획대로 수행했다. 차소형 2호는 3개월간 초기 운영을 완수함에 따라 앞으로 과학탑재체와 핵심기술 검증 등을 추가 수행할 예정이다.

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차소형 2호, 예정대로 임무 수행 '이상무'

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KAIST(한국과학기술원)이 개발한 차세대소형위성 2호가 촬영한 제주 한라산. / 사진=KAIST(한국과학기술원)

차소형 2호는 2017년부터 KAIST 인공위성연구소가 개발한 지구관측 위성이다. SAR(합성개구레이다)를 장착해 구름·악천후에도 주야간 24시간 지형지물을 인식할 수 있다. SAR는 일반 카메라와 달리 마이크로파(Microwave)를 지상으로 쏘고, 지상에서 반사되는 신호를 바탕으로 사물을 인식한다.

SAR를 활용하기 때문에 차소형 2호가 촬영한 사진은 컬러가 아닌 흑백이다. 차소형 2호는 3개월간 제주, 부산, 목포, 양구 등 국내 지역은 물론 남극에 있는 세종기지와 장보고기지 일대를 촬영했다. 미국 샌프란시스코·라스베이거스, 아프리카 사하라 사막 등 지구 전지역도 관측했다.

또 초기 운영 기간 중 한국천문연구원이 개발한 과학탑재체 '레오도스'(LEO-DOS) 기능을 점검하고 정상 작동을 확인했다. 레오도스는 근지구궤도 우주방사선을 관측하는 장비다. 천문연은 초기 운영 기간 동안 얻은 우주방사선 데이터를 통해 등가선량(방사선에 따라 인간에 미치는 영향을 나타낸 선량) 지도를 만들었다.

이밖에 초기 운영 기간 차소형 2호에 탑재된 △GPS·Galileo(글로벌 위성항법 시스템·갈릴레오) 복합 항법 수신기(두시텍) △상변환 물질을 이용한 열 제어장치(한국공학대) △X-대역 GaN(질화갈륨) 기반 전력증폭기(한국전자통신연구원) △태양전지배열기(KAIST) 등도 우주에서 모두 정상 작동했다.

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지구관측 주임무지만, 유사시 정찰위성으로 활용 가능

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차세대소형위성 2호 제원. / 그래픽=최헌정 디자인기자

차소형 2호는 지구관측이 주임무지만 유사시 정찰위성으로 활용할 수 있다. 이 때문에 미국·러시아 등 우주강국들이 기술이전을 꺼렸지만, KAIST가 자체 R&D(연구·개발)를 통해 기술자립에 성공했다. 국내 SAR 위성이 다수 있지만, 대부분 레이다 관련 소재·부품 등을 해외에서 들여온다.

일례로 한국항공우주연구원에서 개발한 다목적실용위성(아리랑) 6호도 SAR 위성이지만 기술개발에 약 3385억원이 투입됐다. 반면 차소형 2호 개발에 들어간 예산은 240억원이다. 민간·군수 산업에 쓰는 부품을 활용해 가격을 크게 낮췄다. 현재 우주환경에서 모든 기능이 정상 작동돼 향후 다수의 SAR 운용이 가능해질 전망이다.

KAIST는 향후 8개월간 영상레이다에 대한 기술시험 운영과 검보정을 거친 후 지구관측을 지속 수행할 예정이다. 현재 차소형 2호는 지구를 하루 15.7바퀴 돌고 있다. 이중 오전 2번, 오후 2번 한반도 상공을 지난다. 이 위성은 앞으로 1년 8개월간 △북극 해빙변화 △산림 생태변화 △해양 환경오염 탐지 등에 나설 예정이다.

한재흥 KAIST 인공위성연구소장은 "차소형 2호는 목표궤도 진입 후 정상적인 위성 관제와 임무 수행을 지속하고 있다"며 "영상레이다 탑재체 시험 관측, 과학 탑재체 시험 관측, 핵심기술검증 탑재체 기능 점검을 모두 성공적으로 마쳤다"고 말했다.

한 소장은 "이번에 공개한 사진·영상은 국내 처음으로 국산화한 우주용 영상레이다를 이용해 촬영한 지구관측 사진이라는 점에서 큰 의미가 있다"며 "이번에 확보한 기술자산과 운영경험이 향후 국산 영상레이다 기술 고도화에 활용되길 바란다"고 했다.

차세대소형위성 2호가 촬영한 서아프리카 사하라의 눈, 남태평양 섬나라 통가. / 사진=KAIST(한국과학기술원)

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr