[사이언스픽] 4년째 기다린 '비운의 위성'… 이제는 우주로 날아 오를까

국제 정세에 합동 발사 지연
고비용에 단독 추진 어려워
伊 위성 개발 땐 하반기 진행

아리랑 6호가 우주공간에서 임무를 수행하는 이미지. 한국항공우주연구원 제공

◇비운의 위성 아리랑 6호

키 4.8m, 허리둘레 2.7m, 몸무게 1750㎏, 금빛 다층박막단열재(MLI)를 입었다. 이물질 차단용 비닐을 덮은 모습이 면사포를 쓴 것 같다.

다목적실용위성 아리랑 6호(KOMPSAT-6)를 한국항공우주연구원 위성우주탐사시험센터 대형조립실에서 만났다. 이상훈 항우연 위성우주탐사시험센터장은 아리랑 6호를 '비운의 위성'이라고 소개했다.

아리랑 6호는 정부 종합과학기술심의위원회의 다목적실용위성 개발사업에 따라 우리나라 지구 관측망을 보완하려고 2022년 약 3700억원을 들여 제작됐다.

그런데 왜 6호는 4년째 고향을 떠나지 못할까. 국제 정세에 따라 발사가 미뤄졌기 때문이다.

6호는 애초 2022년 러시아 플레세츠크 우주기지에서 발사될 예정이었으나 러시아의 우크라이나 침공으로 무산됐다. 유럽우주국(ESA)와 협력해 2024~2025년 발사하는 계획은 동반해 우주로 가려던 이탈리아 위성의 개발 지연으로 미뤄졌다.

현재 6호의 잠정 발사 시기는 오는 하반기이지만 이때까지 이탈리아 위성 개발이 마무리될지 장담할 수 없다고 한다. 항우연은 "우리 위성을 단독으로 올리면 좋겠지만 발사 비용이 워낙 비싸 묶음 배송을 하려다 보니 지연됐다"고 설명했다.

6호 발사가 보류되는 사이 아리랑 7호가 먼저 우주여행을 떠났다. 7호는 아리랑 3A의 후속 위성으로 광전송 기술이 처음 적용됐고 0.3m 이하의 초고해상도 전자광학카메라를 장착했다. 6호는 개발 당시 최첨단인 0.5m급 카메라를 탑재해 주목받았으나 빛이 바랐다.

한국항공우주연구원 연구원들이 위성우주탐사시험센터에서 차세대중형위성 1호를 점검하고 있다. 한국항공우주연구원 제공

◇위성의 계보와 임무

우리나라는 현재 작동하는 위성 약 20 여기가 있는 중견 위성 보유국이다. 첫 위성 우리별 1호(1992년)부터 따지면 40기를 웃돈다.

우리나라는 고도와 활용 목적 등에 따라 위성의 계보가 다르다. 아리랑 이름의 위성은 저궤도(LEO, 고도 200~2000㎞)를 도는 다목적실용위성을 말한다.

아리랑위성의 맏이 1호(중량 470㎏)는 1999년 지구관측 목적으로 발사돼 2007년 12월 임무를 마쳤다. 둘째(중량 800㎏)는 2006년 발사돼 2015년까지 맏이의 임무를 이었다. 3호(지구정밀관측, 980㎏)와 3호A(지구정밀관측, 1100㎏), 5호(전천후 지구관측, 1400㎏)는 2012년, 2015년, 2013년 각각 발사돼 현재 임무를 수행하고 있다. 7호(1850㎏)도 지난해 12월 발사돼 지구정밀관측을 하고 있다.

정지궤도(GEO, 고도 3만45786㎞) 위성은 이름이 천리안이다. 우리나라의 첫 정지궤도 위성은 공공통신·해양·기상관측을 위해 2010년 6월 발사된 천리안 1호다. 뒤를 이어 2018년 기상·우주관측용 천리안 2A호, 2020년 해양·환경관측용 천리안 2B호가 발사됐다.

저궤도는 고도가 낮아 빠르고 정밀하게 보는 장점이 있어 지구관측, 정찰 등에 이용하지만 교신 시간이 짧다. 적도 상공에 자리잡은 정지궤도는 지구 자전과 같은 주기여서 느리지만 24시간 교신하며 넓은 지역을 오래 볼 수 있다.

차세대중형위성 1호(2021년 3월 발사)와 2호는 저궤도위성이며 산업화 단계에 제작돼 시리즈(CAS500) 외에 별도의 이름이 없다.

지난 3일 미국 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사된 차세대중형위성 2호는 항우연이 위성 개발 기술을 한국항공우주산업(KAI)에 이전해 이룬 첫 성과였다.

과학기술정보통신부는 "민간기업이 제작한 첫 위성이 우주궤도에 정확하게 진입해 정상 작동한다. 이로써 우리나라는 차세대 수출형 위성산업의 기반을 마련했다"고 평가했다.

2022년에는 우리나라의 첫 달 탐사선 다누리호(KPLO)가 발사돼 달 궤도를 돌며 지형, 광물 등을 조사하고 있다.

한국항공우주연구원 위성운영센터. 한국항공우주연구원 제공

◇안녕! 천리안 1호

항우연은 다음 달 천리안 1호를 폐기한다. 우리 기술로 정지궤도위성을 폐기하기는 처음이다. 항우연은 "새 정지궤도위성을 발사하려면 임무를 마친 1호의 궤도를 비워야 한다. 배터리 잔량을 따져 고도를 높여 우주로 날리든가, 고도를 낮춰 대기권에서 태우든가 할 것"이라고 밝혔다. 올해는 비운의 아리랑 6호 발사, 추진체인 누리호 5차 발사도 예정돼 있다.

항우연에는 영화 '아폴로13'의 관제센터와 닯은 꼴인 위성운영센터가 있다. 위성운영센터에서는 관리하는 위성 이름과 교신 예정 시간, 교신할 지상국, 심우주 안테나 상태, 위성의 궤도 등을 실시간으로 확인할 수 있다.

김혜원 항공관제팀 선임연구원은 "세계적 수준의 다양한 지구관측 위성을 확보하고 다중위성시대에 대비해 국가 위성정보를 활용하는 지원센터를 준비하고 있다"고 말했다.

첨단 위성, 안정적인 추진체, 정교한 지상관제 시스템, 달탐사 프로젝트 등은 항우연의 장기 과제다.

이상철 항우연 원장은 "이제는 그동안 이룬 성과를 민간에 이전해 산업 생태계를 확장할 시점"이라며 "항우연은 앞으로 미래 도전기술을 선제적으로 확보해 국가 우주역량을 한 단계 더 끌어 올리겠다"고 밝혔다.