"고도 500km서 주차된 차량 차종까지 판별"…K-위성 2·4호 '임무 개시'

[서울=뉴시스]심지혜 기자 = 지상에 주차된 차량의 세부 모델을 식별할 수 있는 0.5m급 고해상도 국토 관측 위성과, 단 3일 만에 한반도 전역의 농경지와 산림 상태를 훑어내는 농림 전용 위성이 우주 궤도에 안착해 초기 임무 수행에 돌입했다. 국토위성은 도시 변화와 재난 대응에, 농림위성은 농작물 생육·수급과 산불·산사태 피해 분석 등에 활용될 예정이다.

우주항공청은 1일 국토교통부·농촌진흥청·산림청 등 관계 부처와 함께 '차세대중형위성 2호·4호 초기운영 성과 간담회'를 개최하고 위성 탑재체의 촬영 영상 품질과 실전 임무 활용 계획을 공식 공개했다.

앞서 차세대중형위성 2호(국토위성 2호)는 지난 5월 3일, 4호(농림위성)는 7월 7일 미국 스페이스X의 '팰컨9' 발사체에 탑재돼 성공적으로 우주로 쏘아 올려졌다. 현재 두 위성 모두 목표 궤도 안착 후 검보정 작업을 진행 중이다.

0.5m급 해상도를 갖춘 '국토위성 2호'는 고도 500km 상공에서 도심의 건물, 교량, 차량 움직임까지 파악한다. 초기 운용 과정에서 서울 롯데월드, 독도, 미국 나이아가라 폭포, 베트남 하노이 등 국내외 주요 거점을 초정밀 촬영하는 데 성공했다.

2021년 발사된 국토위성1호는 세종시 개발지역과 산청 대형산불 등을 관측하며 국토 변화와 재난 대응에 활용돼 왔다. 여기에 2호가 추가되면서 같은 지역을 다시 촬영하는 데 걸리는 시간은 절반가량 줄어, 한반도 내 동일 지역을 약 2일 이내 재촬영할 수 있게 됐다.

동일 지역을 서로 다른 각도에서 찍는 입체 촬영을 통해 지상의 높이값이 포함된 3차원(3D) 공간정보 구축이 가능해졌으며, 접근이 불가능한 접경지역 및 북한 청진 일대의 지형 정보도 정밀 구축 중이다.

재난이 발생하면 1·2호 가운데 해당 지역을 더 빨리 촬영할 수 있는 위성을 활용해 현장 상황을 파악하는 것도 가능하다. 한 위성에 장애가 생겨도 다른 위성을 활용해 서비스를 계속 제공할 수 있다는 점도 동시운영의 장점이다.

국토위성1호는 2021년 발사 이후 세종시와 대전 재개발지역, 울릉공항 건설 현장 등 국토 변화를 지속적으로 관측해왔다. 고해상도 위성영상 온라인 서비스의 누적 다운로드는 약 160만장이다.

활용 범위는 항공기나 드론 촬영이 어려운 접경지역과 북한지역까지 넓어지고 있다. 실제 북한 청진 등의 영상을 활용해 공간정보와 3차원 지형정보를 구축하고 있다.

국토위성센터는 이를 활용해 2025년 경남 산청 대형산불 당시 세 차례 신규 위성영상을 확보하고 기존 공간정보와 결합한 긴급 공간정보를 제공해 관계기관의 대응을 지원했다.

농림위성은 국토위성과 달리 넓은 지역을 자주 관측하는 역할을 한다. 5m급 해상도와 120km 관측폭을 갖췄으며 고도 888km에서 운용된다.

한반도를 세 차례 지나가면 약 95%를 관측할 수 있어 짧은 시간 간격으로 농경지와 산림의 변화를 확인할 수 있다. 농작물 작황과 생산량 추정, 산림자원 모니터링, 산불·산사태 감시 등에 활용된다.

농업 분야에서는 벼와 논콩, 밀, 배추, 마늘, 양파, 보리, 옥수수 등의 재배면적과 생육 상태, 생산량을 위성영상으로 분석한다. 집중호우에 따른 침수와 가뭄, 병해충 등 농업재해 피해 분석에도 사용할 예정이다.

북한 농업현황과 해외 주요 곡물 생산국의 작황 파악에도 활용한다. 미국·브라질·아르헨티나·호주·우크라이나 등의 옥수수·콩·밀 생산지역을 관측해 식량 수급 관련 정보 생산에 활용한다는 계획이다.

산림 분야에서는 넓은 지역을 반복 촬영해 산불 피해범위와 피해강도, 산사태 피해 후보지, 병해충 확산 등을 파악한다. 긴급 산림재난이 발생하면 기존 3일 주기에서 1일 주기 집중관측으로 전환할 수 있다.

농림위성에는 식물의 활력 상태를 파악하는 데 활용하는 적색경계(Red Edge) 센서도 탑재됐다. 이를 통해 식생 변화와 산림 건강상태 등을 지속적으로 분석할 수 있다.

차세대중형위성 사업은 정부출연연구기관 중심이던 위성 개발을 민간 주도로 전환하는 역할도 맡았다. 김진희 우주항공청 인공위성부문장은 "기술이전을 바탕으로 민간이 위성 설계·제작·시험·발사까지 주도하는 체계를 정립했다"며 "민간의 위성개발 전주기 역량을 확보했다"고 말했다.

KAI는 차세대중형위성1호 개발 과정에서 한국항공우주연구원과 공동설계에 참여한 뒤 2호 개발을 통해 관련 기술을 본격 이전받았다. 2호는 산업체가 주관해 개발한 첫 차세대중형위성이다.

장종진 KAI 위성개발실장은 "기술 이전을 통해 초기 평균 기술성숙도(TRL) 5 정도 수준에서 헤리티지를 확보하고 독자적인 위성 개발이 가능한 TRL 8까지 성숙도가 상승했다"고 설명했다.

기술문서와 세미나·교육 등으로 진행된 기술이전 목표도 모두 달성했다. 이를 통해 KAI는 위성 시스템과 본체를 독자적으로 개발할 수 있는 역량을 확보했다는 설명이다.

차세대중형위성에는 국산 부품도 대거 적용됐다. 탑재체는 90% 이상, 본체를 포함한 전체 부품은 75% 이상 국산화 했다.

여러 임무에 공통으로 사용할 수 있는 500kg급 표준플랫폼도 확보했다. 동일한 위성 본체에 고해상도 광학카메라나 광역관측카메라, 레이더 등 서로 다른 탑재체를 적용하는 방식이다.

KAI는 이번 사업을 통해 0.5m급을 넘어 0.3m와 0.15m급 초정밀 광학위성을 개발할 수 있는 기반도 마련했다.

위성 제작 인프라도 갖추고 있다. KAI는 약 1000억원을 자체 투자해 경남 사천에 연면적 약 2만2000㎡ 규모의 우주센터를 구축했다. 이곳에서는 설계와 제작, 조립, 환경시험까지 한 곳에서 수행할 수 있다.

차세대중형위성 2호와 4호는 오는 12월까지 검보정을 진행한 뒤 국가위성운영센터로 운영을 이관한다.

후속 차세대중형위성 5호는 수자원 관측을 위한 영상레이더 위성으로 개발되고 있다. 2028년 한국형발사체에 탑재해 발사한 뒤 2029년 국가위성운영센터로 운영을 넘길 예정이다.

오태석 우주항공청장은 "차세대중형위성 2호(국토위성 2호)와 4호(농림위성)가 실제 촬영한 영상은 우리 위성 기술이 국민에게 어떤 가치를 제공할 수 있는지를 보여주는 중요한 성과"라며 "앞으로 위성에서 확보한 고품질 관측 정보가 국토·농업·산림·재난 대응 등 다양한 국가 업무에 활용되고 국민이 체감할 수 있는 서비스로 이어질 수 있도록 관계기관과 함께 활용체계를 강화해 나가겠다"고 말했다.


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