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미국의 우주상황인식(SSA)을 위한 데이터 획득
한국항공우주연구원
위성운영실
우선희 (책임연구원)
현재 우주의 지구궤도상에는 23,000개의 물체들이 추적 관측되고 있을 정도로
많은 우주물체(Debris, RSO)들이 우주지구궤도상에서 있는 것으로 알려져 있으며
정지궤도위성의 경우 충돌 가능성이 4년에 1번 정도 발생할 수도 있다는 연구결과
도 있을 정도로 우주물체로 우주공간이 혼잡하게 됨에 따라, 우주자산의 충돌회피
필요성에 대한 우주에서의 상황인식(우주감시 및 추적 등)은 더욱 중요시 되고 있
다. 미국은 우주상황인식(SSA: Space Situational Awareness System) 관련 정보
및 우주비행에 대한 안전서비스를 제공하고 있다.
• SSA 데이터 획득 경로
미국은 세계 각 지역에 설치된 우주감시네트워크(SSN : Space Surveillance
Network)을 이용하여 하루 380,000~420,000회의 관측 데이터를 획득하고 있
다. 그림에서와 같이 SSN은 광학장비를 사용하는 마우이(하와이)의 MSSS(약어
참조), 인도양의 GEODSS #2, GSSAP-Satellite(정지궤도위성) 등이 있으며, 레
이더 시설로서는 노르웨이의 GLOBUS-Ⅱ 및 강력한 우주감시레이더(Space
Surveillance Rader, 위상배열 레이더)로 알려진 에글린(플로리다)의 AN/FPS-85
Space Track Radar 등이 있다. 그림과 같이 SSN은 주로 북반구에 분포된 지상
시설/장비로부터 대부분의 데이터를 획득하고 있으며, 남반구에는 호주에
HOLT(C-Band 레이더)가 있다. 또한 우주감시네트워크 이외의 관측데이터로서
는 미 국립해양대기국(NOAA)의 기상센서(지상장비 및 위성)로부터 획득한 우주
기상정보(기상 예보, 경보, 감시)도 데이터로 제공받고 있다.
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그림 : 미국 SSN 센서의 세계 배치 현황
정부 기관 외에도 민간 기업들(ExoAnalytic Sol., Rincon 및 SRI Inter. 외)이
자체의 센서 또는 타 기관 망원경(Telescope) 등을 임대하여 획득한 데이터도
수집한다. 또한 각 위성 운영자로부터도 제공받는데, 이것은 SSA 획득 데이터
중에서 원천 소스가 되는 중요한 정보이다. 이들 데이터는 운영자가 계획하여 진
행 중인 자신의 위성의 기동을 가장 빨리 알 수 있을 뿐만 아니라, 앞으로의 예
상이 맞는지의 유효성을 높이는데 중요하다. 또한 이들로부터 운영자 각 소유 위
성의 GPS, 지상기반 레이저 레인징(거리측정) 및 원격측정 신호분석에 따른 추
적 정보(Tracking Information)를 수집할 수 있으며, 그밖에 위성발사 정보, 물
체 유형 및 운영자 정보를 포함한 기본 정보도 획득 할 수 있다.
• 관측데이터 처리
제18우주통제비행대(18SPCS)는 미국 전략사령부(USSTRATCOM) 내의 합동
군우주사령부(JFSCC)를 지원하기 위한 공군 우주사령부(AFSPC, 21st Space
Wing 소속) 예하의 전술부대이다. 18SPCS의 주 역할은 우주 감시를 통해 궤도
결정 및 우주물체 카탈로그를 유지하고 우주감시네트워크로부터 수신한 데이터
의 추적, 우주물체간 충돌위험분석, 우주비행 안전 데이터를 생성하며 발사, 재진
입 및 충돌/폭발과 같은 우주에서의 주요 사항을 담당한다주.
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※주 : 과거에 이러한 일들은 관련 위성운영자들에게는 널리 알려진 합동우주작전본부(JSpOC, 현재
OSpOC 로 개편) 의 고유임무였으나 개편(2018.7)에 따라 18SPCS 가 담당하게 되었으며,
OSpOC 는 지휘/통제(2C, 우주에서의 국가안보기능강화 목적) 및 18 SPCS 에 대한 SSA 임무과
제를 부여하는 기능을 갖는다(두 부대는 반덴버그 기지에 같이 배치되어 운영되고 있다).
• 관측데이터 배포
데이터 배포는 JFSCC가 담당하며, SSA 데이터 및 정보를 국내/국제 및 민간
업체에 미국의 국가 안보 이익을 벗어나지 않는 범위 내에서 제공하는 권한을
갖고 있다. JFSCC는 외국정부 및 상업 단체와의 SSA 공유 협정에 따라 정보를
공유하며, 비밀이 아닌 데이터는 대부분 웹 사이트(www.space-track.org,
18SPCS)를 통해 일반과 공유한다. 이 웹사이트는 전 세계 누구나 접속할 수 있
으며, 궤도상(On-orbit)에 있는 약 16,000개 우주물체의
현재 위치 데이터, 위성
카탈로그 정보 및 궤도붕괴/재진입 예측 정보 등을 알 수 있다. 또한 JFSCC는
18SPCS를 통해 위성의 발사 전 계획, 발사/초기궤도 지원, 궤도상의 근접평가/
충돌 회피, 폐기(Disposal/Deorbit) 및 재진입 평가 등을 포함하여 위성의 전 수
명기간 동안 우주 비행체의 안전 지원을 무료로 제공 한다.
• 한국의 현황
한국항공우주연구원(KARI)은 현재 천리안위성(1호), 아리랑위성(3호, 3A호 및
5호)의 운영궤도상에 접근 해오는 다른 우주물체와의 충돌을 방지하기 위해
www.space-track.org로부터 우주물체들에 대한 근접(충돌)정보메시지(CDM)를
제공(하루 평균 약 100개) 받아 근접우주물체 확인 및 회피기동 등에 이용하고
있다. 한국은 미국과 SSA 공유협정(SSA Sharing Agreements)을 맺은 13개국
중의 하나이며, 향후 이러한 SSA 정보의 사용은 더욱 많아지리라 예상된다.
※ 이 글은 아래 자료를 참조하여 작성하였습니다.
• Oltrogge, Alfano, Law, Cacioni and Kelso, “A Comprehensive Assessment of Collision Likelihood
in Geosynchronous Earth Orbit,” 2017 International Astronautical Congress
• Bhavya Lal et. al, Global Trends in Space Situational Awareness and Space Traffic Management,
IDA Science & Technology Policy Institute, 2018.
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※ 약어
• 18 SPCS : 18th Space Control Squadron
• 2C : Command and Control
• AFSPC : Air Force Space Command
• CDM : Conjunction Data Message
• CSpOC : Combined Space Operations Center
• GEODSS : Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance
• GSSAP : Geosynchronous Space Situational Awareness Program
• JFSCC : Joint Force Space Component Command
• JSpOC : Joint Space Operations Center
• KARI : Korea Aerospace Research Institute
• MSSS : Maui Space Surveillance System (Advanced Electro-Optical System)
• NOAA : National Oceanic and Atmospheric Administration, Space Weather Prediction Center
• RSO : Resident Space Object
• SSA : Space Situational Awareness System
• SSN : Space Surveillance Network
• TLE : Two-line Element
• USSTRATCOM : United States Strategic Command . 끝.