뉴스페이스 신호탄…24일 발사 '초소형군집위성1호' 관전 포인트는

초소형군집위성 1호 그래픽 이미지. 과학기술정보통신부 제공

국내 최초 양산형 실용위성인 '초소형군집위성 1호'가 24일 발사된다. 무게가 100kg도 되지 않는 초소형위성은 중·대형 위성에 비해 적은 비용으로 개발이 가능하다. 여러 대를 동시에 운영할 시 고품질 데이터를 활용할 수 있어 민간 우주산업의 유망한 수익창출 분야로 주목받고 있다. 특히 이번에 발사되는 국내 위성은 산·학·연 협력을 통해 제작돼 국내 초소형위성 제작 기술 역량을 확인할 수 있을 것으로 기대된다. 

23일 과학기술정보통신부 등에 따르면 초소형군집위성 1호는 한국시간으로 24일 7시 8분 뉴질랜드 민간우주기업 로켓랩의 발사체 일렉트론에 실려 우주로 향한다.

● 1호 발사 성공 요건은 안정적 위성 분리와 양방향 통신

이번 위성 개발을 주도한 KAIST 등에 따르면 초소형군집위성 1호는 그동안 검증된 발사 과정을 거친다. 연구자들은 이변이 없으면 위성이 무사히 궤도에 안착할 것으로 보고 있다.

발사 성공의 요건은 안정적인 분리와 양방향 통신이다. 초소형군집위성 1호는 발사 약 50분 뒤 발사체에서 분리돼 고도 400~500km 저궤도에 진입을 시도한다. 발사 약 4시간 뒤 우주와 지구 간 양방향 통신 결과가 나온다. 교신에 성공하면 1차적으로 발사가 성공한 것으로 판단한다. 

이어 초소형위성이 우주에서 양질의 데이터를 획득할 수 있는지 확인한다. 사용자가 의도한 대로 영상이 정확하게 나오는지 확인하면 우주 임무를 문제없이 수행할 수 있는 것으로 판단된다.

● 위성체 기술개발 검증·해외 위성영상 대체

2020년부터 2027년까지 2315억원이 투자되는 초소형군집위성 시스템은 총 11기가 제작돼 우주 데이터 수집 임무를 수행하게 된다. 

11기가 모인 초소형군집위성 시스템은 한반도와 주변 해역을 정밀하게 감시하기 위해 만들어졌다. 매일 3회 이상 한반도 지역을 촬영하는 것이 가능하다. 동일 지점은 24시간 내 재촬영이 가능해 기존 중대형 단일 지구관측 위성의 한계를 극복했다는 평가를 받는다.

초소형군집위성 시스템은 안보와 재난대책 분야에서 활용될 예정이다. 중요지역에 대한 고해상도 광학영상을 획득하고 광역 실시간 관측을 통해 임무기간 3년 동안 공공안전, 국가 안보, 재해·재난 생황에 대한 대응력을 강화하는 데 힘을 보탠다.

이번 초소형군집위성 시스템 기술적 측면은 물론 경제·산업적 측면에서도 한국의 우주 역량 제고에 일조하게 된다. 개발 과정에서 초소형위성용 고해상도 카메라 개발, 군집운영을 위한 관제기술 및 군집 운영 지상국 개발 등 새로운 기술을 확보하게 된다. 국내 발사체 활용 기회를 마련하고 기존에 해외에 의존했던 위성 데이터를 국내에서 수급할 수 있게 된다. 

● 11기 군집 운영은 2027년 예정

1호의 발사 및 데이터 품질이 확인되면 1호와 동일한 설계로 나머지 10기가 제작된다. 2026년부터 발사가 순차적으로 이뤄진다. 2~6호는 2026년 한국형발사체 누리호에 실려 발사될 예정이며 2027년에 발사될 7~11호도 한국형발사체를 우선 활용된다.

11기가 모두 궤도에 안착하면 본격적인 군집 운영이 시작된다. 위성들간의 영상자료 품질에 대한 검증과 표준화 작업이 이뤄진다. 이러한 작업이 마무리되면 11개의 위성은 편대 비행을 하면서 우주에서 지구를 관측하고 자료를 수집하게 된다. 

전문가들은 위성 군집 운영은 양질의 데이터를 획득하는 데 용이하다고 설명했다. 초소형군집위성시스템 개발에 참여하고 있는 이철 KAIST 인공위성연구소 책임연구원은 "11기가 연속적으로 촬영을 하기 때문에 1기만으로 관측을 할 때보다 정밀하고 품질이 높은 데이터를 얻을 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 

초소형군집위성시스템 개발 계획의 성공 여부가 판가름되는 기점은 2~6기가 발사되는 2026년이 될 전망이다. 초소형위성의 탑재체 수용 능력과 군집 운영이 안정적으로 이뤄지는지 확인할 수 있기 때문이다. 이 연구원은 "상대적으로 무게가 무거운 주탑재체를 실은 위성 5기가 동시에 발사되는 것은 국내에서 처음이 될 것"이라며 "5개 위성을 연속으로 발사하고 안착시키는 과정이 중요한 과제"라고 설명했다.

초소형위성 시스템 구성도. 과학기술정보통신부 제공

[박정연 기자 hesse@donga.com]