작지만 강한 '우주의 눈'..한화시스템 국내 첫 SAR위성 쏘아올린다

한화시스템 개발, SAR 위성 연내 발사
정부 지원, 제주 해상서 쏘아올릴 계획
기업이 SAR위성 발사·운용은 국내 최초
SAR 위성은 '우주의 눈' 지구관측 수행
1m 고해상도..가로 2m 100kg급 소형
전천후 영상 정보 획득, 군집 운용 강점
본체-전지판 일체형, 얇은 직육면체 형태
탑재 극대화, 경량화로 발사 비용 절감
0.5m급 고해상도 초소형 SAR도 개발 중
저궤도 위성통신 '우주인터넷'도 본격화
"SAR-IR위성-우주인터넷 초연결 목표"

한화시스템은 민간기업 최초로 고해상도 지구 관측위성(SAR 위성)을 올해 안에 우주로 쏘아올린다. 한화시스템이 자체 제작한 '소형 SAR 위성' 이미지. 한화시스템 제공

[파이낸셜뉴스] 민간 주도의 우주시대 '뉴 스페이스(New Space)'가 성큼 다가오고 있다.

국내 최대 우주위성개발 업체 한화시스템이 자체 제작한 고해상도 지구 관측위성(SAR 위성)을 올해 안에 우주로 쏘아올린다.

민간기업이 위성체를 제작, 발사해 운용까지 책임지는 것은 국내 처음이다. 이번에 발사되는 SAR 위성은 '우주의 눈'으로 불리는 '작지만 강한' 저궤도 지구관측 위성이다.

'국내 최초' 소형 SAR 위성 연내 발사

25일 업계에 따르면 한화시스템은 소형 SAR 위성을 정부의 도움을 받아 제주도 남쪽 해상에서 올해 안에 우주로 발사한다. 발사 시점이 임박한 것으로 알려졌다.

한화시스템 관계자는 "상용 SAR 위성을 민간 기업이 발사, 직접 운용하는 것은 국내 최초"라며 "민간이 주도해 한국형 뉴스페이스 산업(K-스페이스)의 도약을 알리는 신호탄이 될 것"이라고 기대하고 있다.

SAR(합성개구레이다, Synthetic Aperture Radar) 위성은 탑재체·본체·태양전지판이 일체화된 얇은 직육면체 형태다. 원통 또는 박스형 본체와 태양전지판 날개가 달린 일반 위성과는 다른 형태다.

이번에 발사하는 국내 1호 SAR 위성은 가로 2m, 세로 1m 크기의 100kg급이다. 해상도는 1m(지표면 가로·세로 1m 식별)다.

SAR 위성은 여러 개의 모듈로 구성된 전장품을 단일 모듈로 통합, 경량화·소형화한 것이 특징이다. 이같은 일체형 설계는 무게를 줄이면서 발사체 수납 효율을 극대화하는 장점이 있다. 발사 비용을 크게 절감할 수 있다는 뜻이다,
SAR은 공중에서 지상·해양에 쏜 레이다의 반사파를 미세한 시간차로 합성, 지상 지형도를 만들어내는 시스템이다. 레이다를 사용하기 때문에 주·야간 및 악천후에도 영상 정보를 획득할 수 있다.

SAR의 핵심장치 중 하나인 안테나는 반도체 송수신 장치를 활용, 초경량 고효율 능동위상배열안테나가 적용됐다. 고해상도 관측 모드와 확장 영상 획득이 가능한 광역 관측이 가능하다.

한화시스템 관계자는 "자체적으로 보유한 지상관제 센터에서 발사위성의 제어 및 실시간 지상 영상을 획득·분석해 위성 개발·활용에 활용할 계획"이라고 말했다.

한화시스템은 100㎏급, 해상도 1m급 성능의 소형 SAR 위성을 국내 최초로 국산화했다. 현재는 이보다 더 정확한 0.5m급 해상도의 초소형 SAR 위성을 개발 중이다. 한화시스템 관계자는 "그간 축적한 역량을 토대로 100kg 이하의 초소형 SAR 위성을 국내 기술 100%로 개발하고 있다"고 했다.

초소형 SAR 위성은 미래 전장의 '게임체인저'가 될 감시·정찰 기술로 평가된다. 초소형 SAR위성 이미지. 한화시스템 제공

초소형 SAR 위성은 미래 전장의 '게임체인저'가 될 감시·정찰 기술로 평가된다. 한화시스템이 개발 중인 △궤도면당 약 500km 고도에서 재방문 주기(30분) 단축 △위성별로 전파의 편파 다각(수직·수평 편파) 송신 기술 등이 대표적이다.

군집 활용이 용이하다는 점도 SAR 위성의 강점이다. SAR 위성군은 다른 궤도에 존재하는 위성 간 통신이 가능하다는 점에서다. 긴급 상황에서 위성 간 통신을 이용해 위성 임무를 변경할 수 있다.

이같은 SAR 위성이 전력화되면 한반도 및 주변 지역의 전천후 영상 정보 수집이 가능해 선진국 수준의 감시·정찰 능력을 구축할 수 있다. 한화시스템 관계자는 "한반도를 실시간 감시·정찰할 수 있도록 광역 카메라로 개발 중"이라며 "군집 운용을 위한 크기·무게·전력·비용 최적화에 집중하고 있다"고 말했다.

'한화시스템의 꿈' SAR-IR위성-우주인터넷 초연결

한화시스템은 인공위성의 전자광학(EO)·적외선(IR)·영상레이다(SAR) 탑재체 기술을 모두 보유한 국내 유일의 기업이다. 정찰 위성 및 중·대형위성의 전자광학·SAR 탑재체, 초소형 위성의 체계·탑재체 개발 솔루션을 갖고 있다.

한화시스템은 현재 이중대역 초소형 적외선(IR) 위성을 국책과제로 개발 중이다. 특히 한반도를 실시간 감시·정찰할 수 있도록 광역 카메라 탑재형 IR위성으로 개발 중이다. 군집 운용을 위해 단가를 낮추고 경량화해 크기·무게·전력·비용 최적화하기 위해서다. 회사 관계자는 "안보 위협체의 화염은 특정 대역에서 IR 신호가 강하게 나타난다"며 "대기 투과를 고려해 지상과 성층권에서 탐지가 가능한 이중대역 IR탑재체 개발이 필요하다"고 했다.

한화시스템은 현재 이중대역 초소형 적외선(IR) 위성을 국책과제로 개발 중이다. 한화시스템이 개발 중인 초소형 IR위성. 한화시스템 제공

한화시스템은 원웹의 위성망을 활용한 '우주 인터넷' 서비스를 국내에서 추진하고 있다. 한화시스템 저궤도 위성통신 네트워크 가상도. 한화시스템 제공

여기에다 한화시스템은 '우주 인터넷'이라 불리는 상용 저궤도 통신위성 사업에 속도를 내고 있다.

한화시스템은 민간 저궤도 위성을 활용, 군 저궤도 통신위성 네트워크 사업을 국내에서 추진 중이다. 오는 2025년 하반기에 처음 상용화한다는 목표다. 김정호 한화시스템 항공·우주부문 사업대표는 "정부용 저궤도 통신 네트워크를 우선순위 과제로 추진 중"이라고 했다.

이를 위해 한화시스템은 최근 다국적 위성통신기업 원웹과 저궤도 위성통신 유통·공급 계약을 체결했다. 이어 해외 위성망을 사용하는 위성통신 서비스의 필수 절차인 정부의 국경 간 공급 협정 승인도 받을 계획이다. 앞서 지난 7월 한화시스템은 과학기술정보통신부에 기간통신사업자 등록을 완료했다.

우주인터넷 사업은 한화시스템이 3억달러를 투자(2021년)한 원웹의 위성망(총 634대 통신위성)을 활용한다. 이를 통해 인프라가 열악한 도서·산간 및 재난 재해, 지정학적 위기 등 긴급 상황에서도 24시간 안정적인 우주 인터넷 서비스를 공급한다는 계획이다. 이에 필요한 수천 개의 위성과 지상 기지국 네트워크를 연결해 주는 전자식 빔 조향 안테나(ESA)도 함께 개발 중이다.

나아가 한화시스템은 차량용(OTM)·운반용·함정용 단말기 개발·양산, 서비스까지 계획하고 있다.

이는 한화시스템이 최종적으로 구축하려는 '초연결 솔루션'이다. 초소형 SAR 위성에서 탐지한 지상·해상·공중의 전장 상황을 저궤도 통신위성 네트워크로 실시간 공유하는 시스템이다.

한화시스템 관계자는 "위성망과 지상망을 통합하는 다계층·초연결 네트워크를 구축한다는 의미가 크다"며 "전시 및 재난재해와 같은 긴급 상황에서도 끊김없이 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있다"고 말했다.