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【별지 제1호 서식_상용화 대상기술 조사표】
상 용 화 대 상 기 술 조 사 표
연구자
성재동 / 정옥철 (국가위성정보활용지원센터 위성운영부)
기술명(국문)
위성 충돌 대응 통합 분석 및 회피기동 기술
기술명(영문)
Integrated Space Collision Analysis and Avoidance Maneuver Technology for
Satellite Operations
기술분야
위성
기술개요
본 기술은 운영 중인 위성의 안전한 운영을 위해 우주물체 충돌 위험을 실시간으
로 감지하고 대응하는 통합 시스템 기술이다. 미국 우주군(18 SPCS) 등 국내외 우
주감시기관으로부터 CDM(Conjunction Data Message) 등 충돌 경보 정보를 자동으
로 수신·처리하는 인터페이스 기술과, 수신된 데이터를 기반으로 충돌 확률을 정
밀 계산하는 알고리즘을 포함한다.
또한 시계열 추세분석, 공분산 분석, 기하학적 근접 분석, 상대 물체의 궤도 특성
분석 등 다층적 상세분석 기술을 통해 위협 수준을 평가하며, 필요 시 충돌 회피
기동 계획 수립, 의사결정 지원, 기동 실행 및 검증까지 전 과정을 아우르는 위성
운영자 중심의 실용적 우주교통관리 기술이다.
기술동향
국내
국내 위성 운영기관들은 미국 우주군의 충돌경보 서비스(COLA)에 의존하고 있으
나, 자체적인 충돌 위험 분석 및 대응 능력 확보의 필요성이 증대되고 있다. 특히
저궤도 위성 수의 급증과 우주쓰레기 증가로 인해 독자적인 SSA(Space Situational
Awareness) 역량 강화가 국가 우주정책의 핵심 과제로 부상하고 있다.
국내에서는 한국항공우주연구원의 위성운영 시스템 간 연계가 진행 중이며, 민간
위성사업자의 증가에 따라 상용 위성 운영을 위한 실용적 충돌 대응 기술 수요가
급증하고 있다.
해외
미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 독자적인 우주감시망을 구축하고 있으
며, 특히 미국은 18 SPCS(Space Surveillance Squadron)를 통해 전 세계 우주물체
를 추적·감시하고 있다. 최근에는 상용 우주감시 서비스(LeoLabs, ExoAnalytic
등)가 등장하여 민간 시장이 형성되고 있다.
ESA의 SSA 프로그램, 일본 JAXA의 우주상황인식 시스템 등 각국은 자국 위성 보
호를 위한 독립적 역량을 강화하는 추세이며, AI/ML 기반 자동화된 충돌 위험 분
석 및 회피기동 의사결정 기술이 차세대 핵심 기술로 주목받고 있다.
시장동향
국내
국내 위성 시장은 정부 주도의 공공위성에서 민간 주도의 상용위성으로 급속히
전환되고 있다. 누리호 발사 성공 이후 민간 우주기업들의 위성 발사 계획이 구체
화되고 있으며, 향후 20여개 이상의 신규 위성 발사가 예정되어 있다.
특히 초소형위성군(constellation) 사업이 활성화되면서 다수 위성의 효율적 운영과
충돌 위험 관리 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 국내 위성운영 서비스 시장은
앞으로 2030년 2,000억원 이상으로 성장할 것으로 전망된다.
해외
글로벌 우주상황인식(SSA) 시장은 2023년 약 15억 달러에서 2030년 35억 달러 규
모로 연평균 13% 이상 성장이 예상된다. 특히 SpaceX Starlink, Amazon Kuiper 등
메가 constellation 사업으로 인해 저궤도 위성 수가 급증하면서 충돌 위험 관리의
중요성이 기하급수적으로 증가하고 있다.
상용 우주감시 서비스 시장도 2025년 5억 달러에서 2030년 15억 달러로 급성장할
전망이며, 위성 보험업계의 충돌 리스크 평가 수요 증가로 관련 기술의 상업적 가
치가 크게 상승하고 있다.
활용방안
본 기술은 다음과 같은 분야에 활용 가능하다:
- 위성 운영 분야: 정지궤도·저궤도 위성의 일상 운영 중 충돌 위험 모니터링 및
회피기동 수행, 위성군(constellation) 통합 운영 시스템의 핵심 모듈로 적용
- 우주교통관리 분야: 국가 우주감시 체계와 연계한 우주교통관리 시스템 구축,
발사체 및 위성 분리 후 초기 궤도 안전 관리
- 상용 우주서비스 분야: 민간 위성사업자를 위한 위성운영 대행 서비스(Satellite
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Operations as a Service), 위성 충돌 리스크 평가 및 컨설팅 서비스
- 우주보험 분야: 위성 보험 언더라이팅을 위한 충돌 리스크 정량적 평가 도구
- 국제협력 분야: 국제 우주상황인식 정보 공유 체계(예: ISCC) 참여를 위한 기술
적 기반 확보
관련 연구과제
(계정번호)
위성임무관제(FR19910, FR20F00, FR21H00)
실투입
연구개발비
680,000,000원
예상 매출액
- 2026년: 5억원 (국내 위성운영기관 기술이전 및 컨설팅)
- 2028년: 20억원 (민간 위성사업자 확대 및 운영대행 서비스)
- 2030년: 50억원 (해외 진출 및 우주교통관리 플랫폼 사업 확대)
- 누적 매출액 약 150억원 이상 예상, 수입대체 효과 연간 10억원 이상
예상 기술료
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지재권 정보
보유 지재권:
우주물체 충돌 확률 계산 알고리즘 관련 관련 노하우 및 기술문서 보유
자동 CDM 수신 및 처리 시스템 관련 노하우 및 기술문서 보유
충돌 회피기동 최적화 기법 관련 노하우 및 기술문서 보유
기술이전 범위
(세부 대상)
우주감시 정보 자동 수신·처리 기술
- 미국 우주군(18 SPCS) CDM 자동 수신 인터페이스 기술
- Space-Track.org API 연동 및 데이터 파싱 기술
- 다중 소스 우주물체 정보 통합 처리 기술
충돌 확률 계산 및 위험 평가 기술
- 2D/3D 충돌 확률 계산 알고리즘 (PC 2D, PC 3D)
- 공분산 기반 확률적 위험 분석 기법
- Monte Carlo 시뮬레이션 기반 충돌 시나리오 분석
상세 분석 기술
- 시계열 추세분석: TCA(Time of Closest Approach) 변화 추적
- 공분산 분석: 위치·속도 불확실성 전파 모델링
- 기하학적 근접 분석: Miss Distance, Relative Velocity 분석
- 상대 물체 특성 분석: 궤도 요소, 물체 크기, RCS 등 위협 평가
충돌 회피기동 계획 및 의사결정 지원 기술
- 최소 연료 소모 회피기동 전략 계산
- 다중 제약조건 고려 기동 계획 최적화 (임무 영향 최소화)
- 의사결정 지원 시스템: 위험 수준별 대응 절차 자동 제안
- 기동 실행 후 효과 검증 및 추적 관찰 기술
