PDF문서항공우주산업기술동향 14권 2호.pdf

닫기

background image

정기간행물 등록번호 유성사00001

제14권 제2호 2016년 12월 1일

정기간행물 등록번호 대전사01013


background image

background image

정기간행물 등록번호 유성사00001

제14권 제2호 2016년 12월 1일

정기간행물 등록번호 대전사01013


background image

background image

항공우주산업기술동향 

Current Industrial and

Technological Trends in Aerospace

제14권 제2호  

/목/차/

1. 미국의 지구관측위성 자료센터 운영 현황 ………………………………………………………

국가위성정보활용지원센터 검보정품질관리팀 

임효숙, 이동한

2. 무인기 상업화를 위한 규정 개정에 관한 연구  ……………………………………………………

항공연구본부 항공기획팀

 

오경륜, 홍승범, 정기훈, 안오성

3. 지구관측 위성 프로그램 기획 전략- 미국과 유럽 사례 중심  …………………………………

미래전략본부 우주정책팀

 

김은정

미래전략본부

 

황진영

4. 우주분야 품질인증 제도에 대한 고찰  ………………………………………………………………

미래전략본부 우주정책팀

 

임창호, 황진영, 임종빈, 박정호

위성연구본부

 

박근영

3

11

18

28

http://library.kari.re.kr에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

43

55

67

1. 우주 폐기물(쓰레기) 제거 방식에 대한 고찰 ………………………………………………………

위성연구본부 우주시험실 

최준민

2. Transformative Vertical Flight 개발 및 기술 동향  ………………………………………………

항공연구본부 회전익기연구팀 

박중용

3. 미국의 정지궤도 기상위성 개발 동향  ………………………………………………………………

위성연구본부 정지궤도복합위성쳬계팀 

남문경

기술동향


background image

제14권 제2호  

/목/차/

http://library.kari.re.kr에서 보실 수 있습니다.

 4. 전자장 해석 툴을 이용한 회로기판의 전자파 간섭 예측 ……………………………………

한국형발사체개발사업본부 발사체전자팀

 

황수설, 김명환, 마근수

 5. 발사통제시스템 성능 개선을 위한 HPC 기술 동향  …………………………………………

나로우주센터 비행안전기술팀

 

신동영, 한유수, 최용태

 6. 위성 운영 궤도 데이터 양식의 국제 표준화 동향 ……………………………………………

국가위성정보활용지원센터 저궤도위성관제팀

 

정옥철, 김화영, 성재동, 안상일

 7. 우주 구조재의 우주방사선 검증 기술  …………………………………………………………

융합기술연구본부 항공우주응용재료팀 

정지연, 윤용식, 민경주

 8. LLVM: 탑재소프트웨어 개발을 위한 차세대 컴파일러 기술  ………………………………

위성기술연구단 위성비행소프트웨어팀

 

박수현, 최종욱

 9. 소형 무인기의 오픈아키텍처 기반 비행제어/임무컴퓨터 개발 현황 ………………………

항공연구본부 항공전자연구팀

 

윤원근, 최인호, 김태식

10. NASA 우주시스템 전자파규격 기술동향  ……………………………………………………

위성연구본부 우주시험실

 

김태윤, 장재웅, 장경덕, 문귀원

11. 500Kg급 중형위성 표준본체 전기시스템 설계개념 …………………………………………

위성연구본부 차세대중형위성체계팀

 

박종오, 전현진

충남대학교 전자공학과

 

나성웅

12. 저고도 무인기 교통관리 시스템 해외 기술 동향  ……………………………………………

위성항법·응용기술센터 차세대항행팀 

권지현, 홍성권, 은연주, 전대근

77

84

94

99

106

116

124

132

138

항공우주산업기술동향 
Current Industrial and
Technological Trends in Aerospace


background image

항공우주산업기술동향 14권 2호    

산업·정책동향


background image

background image

항공우주산업기술동향 14권 2호 (2016) pp. 3~10

http://library.kari.re.kr

에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

미국의  지구관측위성  자료센터  운영  현황

임효숙*

1 )

, 이동한*

Earth  Observation  Satellite  Data  Centers  of  USA

Lim, Hyo-Suk*, Lee, Dong-Han*

ABSTRACT

In the United States, there are NASA(National Aeronautics and Space Administration),

NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration), USGS(United States Geological
Survey) Earth observation satellite data center run by each institution. NASA has
DAACs(Distributed Active Archive Centers) for distribution of EOS(Earth Observing System)
satellite data. NOAA has NCEI(National Centers for Environmental Information) Earth
observation satellite data center under the NESDIS(National Environmental Satellite Data and
Information Services), and distributes low earth orbit and geostationary orbit meteorological
satellite data, and value-added products. USGS EROS(Earth Resources Observation and
Science) center distributes the oldest Earth observation satellite in the world, Landsat series,
Corona satellite data, aerial photography, cartography, and topography data. The main
challenge of data centers in the United States is preparation for innovative improvements of
data service system due to the amount of data increases exponentially.

초  록

미국에는 

NASA, NOAA, USGS 각  기관별로  운영하는  지구관측위성  자료센터가  있는데,

NASA는 지구관측위성 프로그램의 핵심인 EOS 시리즈 중심으로 NASA 개발, 운영 위성자료를 
미국 전역에 있는 

DAACs를 통해서 서비스를 하고 있다. NOAA는 NESDIS 산하에 NCEI 라는 

지구관측위성 자료센터를 두고 있는데

, 저궤도 및 정지궤도 기상위성자료 및 부가생성물을 서비

스하고 있다

. USGS EROS 센터에서는 세계에서 가장 오래된 지구관측위성 시리즈인 Landsat 자

, 냉전시대  정찰위성인 Corona 위성자료, 각종  항공사진, 지도제작에  필요한 자료, 지형도도 

서비스하고 있다

. 미국의 주요 지구관측위성 자료센터들이 당면한 문제는 기하급수적으로 증가

하는 자료량에 대비하여 서비스시스템을 혁신적으로 개량해 나아가는 것이다

Key Words : Earth Observation Satellite(지구관측위성), Data Center(자료센터), Satellite Data

(위성자료)

* 임효숙, 이동한, 한국항공우주연구원, 국가위성정보활용지원센터 검보정품질관리팀

hslim@kari.re.kr, dhlee@kari.re.kr


background image

4

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

1. 서 론

미국이 지구관측위성을 본격적으로 개발하고 발

사한  역사는 

1960년에  미국  최초의  기상위성인 

TIROS-1(Television and InfraRed Observation
Satellite)을 비롯하여, 냉전시대에 정찰위성으로 주
로  활용되었던 

Corona, 1972년  발사되기  시작한 

Landsat(Land Satellite) 시리즈, NASA(National
Aeronautics and Space Administration) 지구관측
위성  프로그램의  핵심인 

EOS(Earth Observing

System) 시리즈, NOAA(National Oceanic and
Atmospheric Administration) 저궤도 및 정지궤도 
기상위성 등이 있다

.

본  논문에서는  미국의  주요  지구관측위성  자료

를  수신

, 처리, 배포하고  있는  NASA, NOAA,

USGS(United States Geological Survey) 내 데이터
센터  운영  현황에  대해  살펴봄으로써

, 향후  국내 

개발

/운영 위성이 다양해 짐에 따른 다양한 데이

터센터 운영 전략수립에 기여하고자 한다

.

2. 본 문

미국의  지구관측위성  개발을  주도하고  있는 

NASA는  NOAA와  USGS가  운영하고  있는  위성
을  개발하여  초기운영과  검보정  후  정상운영을 

수요기관으로  넘겨주는  방식을  취했었다

. 그러나 

NOAA는 

GOES(Geostationary

Operational

Environmental Satellite)-R 개발  시  이전과는  달
리 

NOAA 주도개발을  시도해  개발기간이  수년 

연장되어  미국정부로부터  강력한  감사를  받기도 

하였다

.

NASA, NOAA, USGS가 운영하고 있는 지구관

측위성은  기획  초기부터  사용자의  요구사항을  최

대한 반영하려는 노력을 하고 있다

. 그래야만 생성

되는 자료의 품질도 훨씬 높아질 뿐 아니라 자료 

활용도 훨씬 많아질 것이기 때문이다

.

NASA, NOAA, USGS가  주도적으로  운영하고 

있는 지구관측위성자료는 분야별로 특화되어 있다

고 할 수 있다

. NASA는 EOS 위성시리즈, NOAA

는  정지  및  저궤도  기상위성시리즈

, USGS는 

Landsat 위성시리즈  자료를  중점적으로  수신, 처

, 배포, 활용을 촉진하고 있다.

2.1  NASA  지구관측위성  자료센터

NASA 지구관측위성자료는  전  세계  누구나  사

용  가능하다는  매우  개방적인  자료정책을  가지고 

있다

. 이와 같은 개방성과 고품질의 자료를 신속하

게  다운로드받을  수  있는  시스템  구축으로  인해

,

전 세계  원격탐사 연구자들이 가장 많이  이용하

고  있다

.

<그림  1>은  2014년도에  NASA

EOSDIS(Earth Observing Data and Information
System)에서 배포한 자료의 국가별 현황인데, 우리
나라는 

7위를 기록하고 있다.

출처

: 참고문헌 [1]

그림 

1. 2014년도 NASA EOSDIS 자료의 

국가별 배포 현황 

NASA EOSDIS를 통해 2014년 배포된 지구관측

위성  자료를 유형별로 보면 

<그림 2>와 같다. 육

상자료의 배포가 

463백만 건으로 가장 많았고, 대

기 자료는  

292백만 건으로 2위를, 해양자료가 92

백만 건으로 

3위를 기록하였다.


background image

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

5

출처

: 참고문헌 [1]

그림 

2. 2014년도 NASA EOSDIS 자료의 

유형별 배포 현황

NASA EOSDIS를 통해 2000년부터 2015년8월까

지  배포한  자료량은 

<그림  3>과  같다. 2007년에 

100백만  건  이상  되기 시작하였고, 2009년에 200
백만 건 이상 후 급속도로 증가하여 

2015년 8월까

지  통계자료에  의하면 

1,200백만  건 이상이  되고 

있다

.

출처

: 참고문헌 [1]

그림 

3. NASA EOSDIS를 통해 2000년 - 2015년 

8월까지 배포한 자료량

NASA에서 운영하는 자료센터는 <그림 4>처럼 

미국 전역에 분포되어 있다

. 특정 자료센터에서 배

포하는  자료는  다른  자료센터에서  배포하는  자료

와는 중복되지 않도록 되어 있다

.

출처

: 참고문헌 [1]

그림 

4. 미국 전역에 위치한 NASA 자료센터

ASF DAAC(Alaska Satellite Facility Distributed

Active Archive Center)는 알래스카주  페어뱅크에 
위치한 알래스카 대학 내에 있다

. NASA의 국제협

력  파트너인 

CSA(Canadian Space Agency),

ESA(European

Space

Agency),

JAXA(Japan

Aerospace Exploration Agency)에서  발사하여  운
용하고 있는 

SAR(Synthetic Aperture Radar) 자료

를 

NASA가  사전  승인한  연구자들에게만  배포하

고 있다

. SAR 자료를 사용하기 위해서는 NASA에 

연구계획서를  제출

/승인을  받아야  한다. ASF

DAAC에서 다운로드 받을 수 있는 자료는 캐나다 
RADARSAT-1,

ESA

ERS(European

Remote

Sensing Satellite)-1,2 SAR 자료, JERS(Japanese
Earth Resource Satellite)-1, ALOS(Advance Land
Observing Satellites) PALSAR(Phase Array type
L-band SAR) 자료 및 SAR 자료를 이용하여 추출
한 부가생성물이다

[4].

PO(Physical Oceanography) DAAC 은 캘리포니아

주 파사데나에 위치한 

NASA/JPL에 있다. PO DAAC

으로부터 다운로드 받을 수 있는 자료는 중력

, 해수면

온도

, 해상풍, 해류, 해저지형 등이다. 이와 같은 생성

물은 

OuikSACT(Quick Scatterometer), Jason(Joint

Altimetry

Satel ite

Oceanography

Network)-1,

MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectrometer),
AVHRR(Advanced

Very

High

Resolution

Radiometer) 위성자료를 이용하여 추출하였다[4].


background image

6

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

NSIDC(National Snow and Ice Data Center)

DAAC은 콜로라도주 보울더에 있는데 NASA, 콜
로라도대학

, NOAA가  공동협력으로  운영하고  있

. NSIDC DAAC으로부터 다운로드 받을 수 있

는 자료는 적설량

, 빙하, 해빙, 극지방에 관한 데이

터  등이다

.

이와  같은  생성물은 

MODIS,

AMSR-E(Advanced

Microwave

Scanning

Radiometer-Earth

Observing

System),

GLAS(Geoscience Laser Altimeter System) 위성자
료를 이용하여 추출하였다

[4].

GHRC (Global Hydrology Resource

Center)

DAAC은 

앨라바마주 

헌츠빌에 

있는데 

NASA/MSFC(Marshall Space Flight Center) 와 
앨라바마대학이  공동협력으로  운영하고  있다

.

GHRC DAAC으로부터 다운로드 받을 수 있는 자
료는 수자원자료

(강수량 포함), 번개, 대류, 악기상 

등이다

. 이와  같은  생성물은  DMSP(Defense

Meteorological Satellite Program), TRMM(Tropical
Rainfall

Measuring

Mission)

LIS(Lightning

Imaging

Sensor),

GPM(Global

Precipitation

Measurement) 위성자료를 이용하여 추출하였다[4].

ORNL (Oak Ridge National Laboratory)

DAAC은  테네시주  오크리지에  있는데  NASA 와 
에너지성

(Department of Energy) 산하  오크리지 

국립연구소

(Oak Ridge National Laboratory)가 공

동협력으로 운영하고 있다

. ORNL DAAC으로부터 

다운로드 받을 수 있는 자료는 지구화학역학

, 생태

, 환경처리 등이다. 이와 같은 생성물은 MODIS

위성자료를  이용하여  추출한  것과  각종  지상캠페

인을 통해 구축한 검보정 자료이다

[4].

LARC

ASDC(Langley

Research

Center

Atmospheric Science Data Center)는  버지니아주 
햄프턴에  있는데

, NASA/LARC가 운영하고 있다.

LARC ASDC로부터 다운로드 받을 수 있는 자료
는 에어로솔

, 구름, 지구복사량, 대기화학 관한 데

이터 등이다

. 이와 같은 생성물은 CALIPSO(Cloud

Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite
Observations), CERES(Clouds and the Earth's
Radiant Energy System), MOPITT(Measurements

Of Pollution In The Troposphere) 위성자료를 이
용하여 추출하였다

[4].

CDDIS(Crustal Dynamic Data Information

System)는 

메릴랜드주 

그린벨트에 

있는데 

NASA/GSFC(Goddard Space Flight Center)가 운
영하고  있다

. CDDIS로부터  다운로드  받을  수  있

는  자료는 

Solid Earth, 우주측지  데이터  등이다.

이와  같은  생성물은 

GNSS(Global Navigation

Satellite System), SLR(Satellite Laser Ranging),
VLBI(Very Long Baseline Interferometry) 위성자
료를 이용하여 추출하였다

[4].

GES DISC(Goddard Earth Science Data and

Information Services Center)는 메릴랜드주 그린벨
트에  소재하고  있는데

, NASA/GSFC가  운영하고 

있다

. GES DISC로부터 다운로드 받을 수 있는 자

료는 전 세계 강수량

, 태양복사량, 대기조성/역학,

전 지구 모델링 데이터 등이다

. 이와 같은 생성물

은 

Aqua, Aura, SORCE(Solar Radiation and

Climate Experiment), TRMM, GPM, UARS(Upper
Atmospheric Research Satellite) 위성자료를  이용
하여 추출하였다

[4].

MODAPS LAADS(MODIS Adaptive Processing

System Level 1 and Atmosphere Archive and
Distribution System)는 메릴랜드주 그린벨트에 있는
데 

NASA/GSFC가  운영하고  있다. MODAPS

LAADS로부터  다운로드  받을  수  있는  자료는 
MODIS Level 1 데이터 등이다. 이와 같은 생성물은 
Terra, Aqua 위성자료를 이용하여 추출하였다[4].

OB(Ocean Biology).DAAC은 메릴랜드주 그린벨

트에  있는데 

NASA/GSFC가  운영하고  있다.

OB.DAAC으로부터 다운로드 받을 수 있는 자료는 
전 세계 해양 플랑크톤 데이터 등이다

. 이와 같은 

생성물은 

CZCS(Coastal Zone Color Scanner

Experiment),

SeaWiFS(Sea-Viewing

Wide

Field-of-View Sensor), OCTS(Ocean color and
Temperature Scanner), MERIS(Medium Resolution
Imaging Spectrometer), MODIS 위성자료를  이용
하여 추출하였다

[4].

SEDAC(Socioeconomic Data and Applications


background image

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

7

Data Center)은  뉴옥주  펠리사데에  있는데 
NASA와  콜롬비아대학이  공동운영하고  있다.
SEDAC로부터 다운로드 받을 수 있는 자료는 환
경의  지속성

, 지구환경과 인간과의 상호작용, 토

지이용 등에 관한 것이다

[4]. LP(Land Processes)

DAAC은  USGS와  NASA가  협력하여  운영하고 
있다

.

이에 

대해서는 

USGS

EROS(Earth

Resources Observation and Science) 설명 시 자
세히 보완하겠다

.

NASA

ESDIS(Earth

Science

Data

and

Information System) 프로젝트는  NASA/GSFC에
서  주도적으로  추진하였으며

, EOS 자료를  수신,

처리

, 배포하는 시스템이다. EOS 표준자료의 대부

분은  탑재체  개발 

PI(Principal Investigator)의  주

도적인  책임  하에  생성되고  있으며

, 생성  후 

EOSDIS를 통해서 배포되고 있다. EOSDIS의 효율
적인 접속은 사용자와 전국에 분포되어 있는 자료

센터들을

(DAACs) 네트워크로 얼마나 잘 연결하느

냐에 달려 있는 것이다

.

2.2  NOAA  지구관측위성  자료센터

NOAA는 

미국 

상무성

(Department

of

Commerce) 산하기관인데, NOAA 내  위성센터인 
NESDIS(National Environmental Satellite Data
and Information Services) 산하조직으로 <그림 5>
처럼 

NOAA

지구관측위성 

자료센터인 

NCEI(National

Centers

for

Environmental

Information)가 있다.

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

5. NESDIS 조직도

NCEI는 <그림 6>에서 보는바와 같이 해양자료

센터

(NODC : National Oceanographic Data

Center),

지구물리자료센터

(NGDC

:

National

Geophysical Data Center), 기후자료센터(NCDC :
National Climatic Data Center)를  최근에  통합하
여 새로이 설립하였다

.

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

6. NCEI 설립 현황

NODC는  1961년  메릴랜드주  실버스프링에서  

미국  해군  수자원연구소로  시작하여

, 2000년에 

NOAA로  흡수되었고  연안  및  해양자료를  수집,
저장

, 배포해  왔다. NGDC는  1965년  콜로라도주 

보울더에  설립되어  연안  및  측지자료를  수집

, 저

, 배포해 왔다. NCDC는 1951년 노스캐롤라이나

주 애쉬빌에  설립되어 기후자료를 오랫동안 수집

,

저장

, 배포해 왔다.

이와 같이 

NODC, NGDC, NCDC 세 자료센터

가 병합되어 설립된 

NCEI는 세계 최대의 기상 및 

기후자료를  저장

, 배포하고  있다. NCEI는  <그림 

7>에서 보는 바와 같이 미국 전역에 지역협력센터
를 두고 있다

.

NCEI에서 배포하고 있는 자료는 <그림 8>과 같

이 매우 광범위한 사용자들을 만족시키고 있다

. 이

와  같이  광범위한  사용자들을  만족시키기  위해서 

NCEI는 서비스의 신속성과 정확성을 매우 중요하
게 생각하고 있다

. NCEI 배포자료는 지역뿐 아니

라  전  세계  당면문제인  재난재해

, 기후변화  등에 

대처하는데 기초자료로 널리 활용되고 있다

.


background image

8

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

7. 미국전역 내 NCEI 운영 현황

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

8. NCEI 자료와 사용자 범위

NCEI에서 2000년 - 2015년까지 수신, 저장하고 

있는 자료는 

<그림 9>와 같다. 2011년을 기점으로 

하여  위성과  모델자료가  급증하고  있음을  알  수 

있다

.

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

9. NCEI 저장 자료량의 연도별 변화

2030년까지의  예상  추이를  보면    <그림  10>과 

같이 

2020년을  기점으로  하여  자료량은  기하급수

적으로  증가하는  것을  알  수  있다

, GOES-R

ABI(Advanced Baseline Imager)로부터 기상자료가 
본격적으로  수신되고

, 이와  관련된  모델링자료도 

급증하기 때문인 것으로 예측된다

.

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

10. NCEI 저장 자료의 예상 추이

NOAA는 미국의 IT 기업들에게 기상레이더 자

료를  대량  공개해서  빅데이터  관련  비즈니스지원

을 

<그림 11>과  같이 시범으로 시작하였다. 참여

한  기업들은  기상레이더  자료를 

NOAA로부터 무

료로 제공받아서 이를 활용한 비즈니스로 인한 수

익 창출을 적극 추진하고 있다

.

출처

: 참고문헌 [2]

그림 

11. NOAA 빅데이터 시범사업 수행 파트너 

IT 기업체

2.3  USGS  지구관측위성  자료센터

USGS EROS 센터는  사우스다코다주  수폴스에 

위치하고  있다

. EROS 센터는  지구관측위성  자료 


background image

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

9

중 세계에서 가장 오래된 

Landsat 자료를 수신, 처

, 배포하고 있고, 관련한 지상국 개발도 주도적

으로  진행하고  있다

. Landsat 자료는  1972년부터 

현재까지  전  세계를  지속적으로  촬영하고  있다

.

<그림 12>처럼 매년 3백만 장 이상의 Landsat 영
상이 전 세계 사용자들에게 무료로 제공되고 있다

.

2013년 2월에 발사된 Landsat 8 영상 또한 전 세
계 원격탐사 연구자들이 애용하는 자료가 되었다

.

출처

: 참고문헌 [3]

그림 

12. USGS EROS 센터에서 배포중인 Landsat

자료

USGS EROS 센터에서는 <그림 13>에서 확인할 

수  있듯이 

Landsat 자료 이외에 냉전시대 정찰위

성으로 활용하였던 

Corona 위성자료, 재난재해 발

생 시 전 세계 위성자료

, 각종 항공사진, 지도제작

에 필요한 자료

, 지형도도 저장, 배포하고 있다. 뿐

만  아니라 

EROS 센터에서는 보유하고 있는 자료

를 이용하여 

<그림 14>처럼 미국 및 전 세계지역

에 대한 각종 활용 사례들을 제작하여 정책결정자

들에게 활발히 제공해 오고 있다

.

출처

: 참고문헌 [3]

그림 

13. USGS EROS 센터에서 저장, 배포중인 자료

출처

: 참고문헌 [3]

그림 

14. USGS EROS 센터에서 제작한 

농업 관련 활용 사례

LP(Land Processes) DAAC은 EROS 센터에 있

는데

, NASA가  연구비를  지원하고  NASA-USGS

가  기관  간  협정을  맺어 

1990년부터  운용중이다.

ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission
and Reflectance Radiometer) 와  MODIS 자료를 
이용하여  육상에  관한  부가생성물

(예: 식생지수)

및  표준자료를 

<그림  15>와  같이  서비스하고  있

. 사우스다코타대학, 메릴랜드대학, 애리조나대학

이  협력하고  있다

. LP DAAC을 위해서  NASA와 

USGS는  통합시스템을  구축하여  운영  중이며, 자
료는 

USGS 네트워크를  통해서  배포중이다. LP

DAAC 운영권은 2020년에는 USGS로 완전히 이양
될 계획이다

.

출처

: 참고문헌 [3] 

그림 

15. LP DAAC을 통해 배포된 자료량


background image

10

임효숙 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 3~10

USGS

EROS

센터는 

인터내셔널 

차터 

(International

Charter

‘Space

and

Major

Disasters’, 이후 ‘차터’)에 주도적으로 참여하고 있

. 차터는 지구관측위성을 보유한 세계의 16개 우

주개발 기관들이 자발적으로 참여하여

, 전 세계 대

규모 지진

, 태풍, 해일, 폭우, 폭설, 화재 등 재난발

생시 위성영상을 신속하게 촬영하여 제공함으로써 

재해 상황  파악 및 복구를 지원하는 국제협력 프

로그램이다

.

우리나라는  한국항공우주연구원이 

2011년 차터에 가입한 후 활발히 활동 중에 있다.

3. 결 론

미국이  본격적으로  지구관측위성을  개발

, 발사,

운영한 지는 

60여년이 되어간다. 본 논문에서 자세

히 살펴보았듯이 

NASA, NOAA, USGS는 각 기관

별로  운영하는  지구관측위성자료센터가  있다

.

NASA는 지구관측위성 프로그램의 핵심인 EOS 시
리즈 중심으로 

NASA 개발, 운영 위성자료를 미국 

전역에  있는 

DAACs를 통해서 서비스를 하고 있

. 각 지역에 있는 DAAC은 다른 지역과는 차별

화된 자료를 수신

, 저장, 배포하고 있다. NOAA는 

NESDIS 산하에 NCEI 라는  지구관측위성 자료센
터를 두고 있는데

, NODC, NGDC, NCDC를 최근

에 통합하여 새로이 설립하였다

. NOAA에서 운영

하는 저궤도 및 정지궤도 기상위성자료 및 부가생

성물을  서비스하고  있다

. USGS EROS 센터에서

는  세계에서  가장  오래된  지구관측위성  시리즈인 

Landsat 자료, 냉전시대 정찰위성으로 활용하였던 
Corona 위성자료, 각종 항공사진, 지도제작에 필
요한 자료

, 지형도도 서비스하고 있다.

미국의  주요  지구관측위성  자료를  수신

, 처리,

배포하고  있는 

NASA, NOAA, USGS가 수신, 처

, 배포하고 있는 자료는 기관의 특성상 고유영역

별로 잘 배분되어져 있고

, 기관별로 볼 때는 지역

에 적절히  분포되어 있으며 그 지역의  특성을 최

대한 살리고 있다는 점이다

. 세 기관의 자료센터들

이  당면한  문제는  기하급수적으로  증가하는  자료

량에 대비하여 서비스시스템을 혁신적으로 개량해 

나아가는 것이다

. 지구관측위성 자료는 공공 및 연

구자들을  위해  사용될  뿐  아니라

, 최근  NOAA는 

미국의 

IT 기업들에게 기상레이더 자료를 대량 공

개해서  빅데이터  관련  비즈니스지원을  시범으로 

시작하였다

. 참여한  기업들은  기상레이더  자료를 

NOAA로부터 무료로 제공받아서 이를 활용한 비
즈니스로 인한 수익 창출을 적극 추진하고 있다

.

참고문헌

1. Update on NASA's Earth Observing Data and

Information System(EOSDIS), September
2015, CEOS WGISS

2. From Prehistoric Ice Cores to Modern Satellite

Observations-From the Depths of the Ocean
to the Surface of the Sun, May 2016,
KARI-NOAA/NECI meeting

3. USGS Eros Center : Data Access, Archiving

and Distribution, 2013

4. https://earthdata.nasa.gov/about/daacs


background image

항공우주산업기술동향 14권 2호 (2016) pp. 11~17

http://library.kari.re.kr

에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

무인기  상업화를  위한  규정  개정에  관한  연구

오경륜

*, 홍승범*, 정기훈*, 안오성*

A  Study  on  Regulation  Amendments  for  Commercial 

UAV

Oh, Kyung-ryoon*, Hong, Seung-Bum*, Chung, Ki-hoon*, Ahn, Oh-Sung*

ABSTRACT

After announcing the Amazon’s plans of door-to-door delivery system using small drones and

getting spotlight of DJI’s small drone in the consumer market, For commercial UAV utilization,
UAV regulation amendment and designating UAV special zone activities are going on in in each
nations. In Korea, to expanding the commercial use of UAVs related regulation amendments and
pilot project are constantly in progress. Even though technology development and social acceptance
are required for commercial UAV, this paper presents the proposed new regulation for commercial
use of UAVs in the public sector.

초  록

아마존이 소형무인기를 이용한 택배시스템 계획을 발표한 이후

, DJI사의 소형무인기가 소비자 

시장에서 각광을 받기 시작한 이후

, 무인기 법 규정 정비, 무인기 특구 지정 등 무인기의 상업적 

활용을 위한 준비가 전 세계 각 국가에서 진행되고 있다

. 국내에서도 무인기의 상업적 활용 확

대를 위해 관련 법 규정의 정비가 지속적으로 진행 중에 있으며

, 특구지정, 시범사업 등이 추진 

중에 있다

. 상업적 무인기 활용을 위해서는 기술개발과 사회적 수용, 관련 제도정비 등이 필요하

, 본 논문에서는 초기 무인기 상업화를 선도할 공공분야에서 무인기의 상업적 활용에 필요한 

법 규정 개정부분에 대해 살펴보기로 한다

.

Key Words : Small UAV(소형무인기), commercial UAV(상업무인기), UAV regulation amendment

(무인기 규정 개정), BVLOS(비가시권), Aerial Work(무인기 활용사업)

* 오경륜, 홍승범, 정기훈, 안오성 한국항공우주연구원, 항공연구본부 항공기획팀

bigoh@kari.re.kr, sbhong@kari.re.kr, khchung@kari.re.kr, ohsung@kari.re.kr


background image

12

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

1. 서 론

2016년  8월  2일  미국  백악관  OSTP(Office of

Science and Technology Policy) 주관으로 개최된 
‘The Future of UAS and Aviation’워크샾 발표[1]
에서 인텔사 

CEO는 무인기 상업적 활용을 위해서

는 기술적 혁신과 협업 생태계

, 그리고 무인기 관

련 정책 및 규제의 리더쉽을 강조했다

. 내풍성 증

, 배터리 용량 증대 등의 추가적인 기술적 혁신

이 필요함과

, 제도적 측면에서 무인기 상업적 운항

안전 요구도 제시가 필요함을 역설했다

. 제도적 요

구도가 제시되면 기업은 그 요구도를 만족하기 위

한 기술과 제품개발에 매진하겠다는 것이다

.

미국 

FAA는 소형무인기 관련 미래 정책, 법 정

책 등의 우선순위 설정에 도움을 줄 민간 자문위

원회를 구성하였는데

, 인텔 CEO Brian Krzanich는 

초대 위원장으로 활동 중으로

, 워크샾에서의 그의 

주장은  상당부분  무인기  관련  정책과  법  규정에 

반영될 것으로 예상된다

.

본  논문에서는  무인기  상업화를  위한  법  규정 

개정의  주요  이슈와  각  국의  관련  법  규정  현황 

및 주요 내용을 분석하고 향후 국내 관련 법 규정 

개정부분에서  고려해야  할  부분들에  대해  살펴보

기로 한다

.

2. 주요국 관련 규정 개정 현황

무인기의 상업적 활용에 관심이 있는 세계 주요

국들은 무인기의 상업적 활동을 지원할 관련 제도 

정비를 

2015년  이후부터  서두르고  있다. 그  주된 

핵심은 

25kg급 이하 무인기의 비가시권 비행의 허

용과 상업적 활용 허용범위 확대이다

.

2.1  미국

2016년 8월 29일 발효된 FAA의 소형 무인기 상

업적  허용법안이  선언적인  내용에  그친  데  반해

,

2016년 8월 2일 백안관 OSTP 워크샾에서, FAA는 

보다 구체적인 활동 및 일정을 제시하였다

.[2]

‣ 무인기 안전팀 신설 : 유인기 분야의 민간항공

기 안전위원회 및 헬기  안전위원회  노력의 결

과를 반영하여 무인기 사고안전 증진 도모

⁃ 무인기 사용자 항공규칙에 대한 교육 강화
⁃ 무인기 안전비행 방법에 대한 교육 강화

‣ 소형무인기 자문위원회 구성 : 소형무인기 관련 

미래 정책

, 법 정책 등의 우선순위 설정에 도움

을 줄 민간 자문위원회 구성

‣ Pathfinder 프로그램 진행 : 민간 산업과의 파

트너쉽을 통해 현 법 규정이 수용하지 못하는 

대상에 대한 연구 프로그램 진행

⁃ CNN, precisionHawk, BNSF railroad 회사 

등과 협력하여 도심 및 군중 상공에서의 무

인기  운용

, 비가시권(BVLOS)에서의  무인기 

운용에 대한 

pathfinder 프로그램 진행 중

⁃ 이 프로그램을 통해 획득된 자료는 FAA test

site에서 다음 법 개정 등을 위해 검증절차에 
돌입

FAA는 2016년 말까지, 무인기의 군중 상공 운

용비행에  대한  법안을  제안할  예정이다

. 미국은 

2016년 말을 기점으로 본격적인 소형 상용 무인기 
시대가  도래  할  것으로  예측된다

. 또한  민간산업 

부분의  소형무인기  자문위원회  참여와 

Pathfinder

프로그램이 진행됨에 따라 미국 

FAA는 상업 친화

적인 소형 무인기 규칙을 정비해 나갈 것으로 기

대되며

, 이를 통해 세계 소형 상업 무인기 법 규정 

정비를  선도해  나갈  것으로  예측된다

. 소형  상업 

무인기 운용 데이터 축적시스템 구축에 심혈을 기

울이는 

FAA 노력은 결국 미국 내 다양한 분야에

서의 안전한 무인기 상업적 활용을 보장할 것으로 

기대된다

.

2.2  핀란드

스마트폰 기술력을 바탕으로 한 

IT 관련 기술강

국이고

, 인구 밀도가 희박하여 비가시권 비행운항 

관련 기술개발을 위한 최적의 공역자원 풍부한 핀

란드는  이러한  여건을  자국의  무인기  산업  성장 


background image

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

13

동력원으로  끌어올리기  위해  운용자  스스로의  판

단과 책임을 강조한 

25kg 이하 무인기 운용 관련

한 세계적으로 가장 진보적인 항공법을 

2015년 10

월 도입하였다

.[3]

취미

‧레저용으로 정의한 모델항공기와 달리무인

기를 

aerial work*용으로 정의하고 있으며, 구체적

으로 정의되어 있지는 않으나

, 기술적 도움을 기반

으로  한  비가시권  비행을  허용하고  있다

. 기술적 

도움  없이  직접적인  육안범위  내에서  접근항공기 

또는 장애물을 식별할 수 있는 경우 야간비행 가

능하다

.

야외 군중 상공 또는 인구밀집지역 상공에서 최

대이륙중량 

7kg을 초과하지 않는 무인기는 비행이 

허가된다

.

150m 비행고도제한은 고정 구조물(건물, 무선송

신탑 등

)에 대해 그 소유자의 요구에 의해 구조물 

안전성 등을 검사하는 경우

, 무인기가 대상물로부

터의 측면거리 

15m 이내에서 검사를 수행하는 경

우 적용되지 않는다

.

2.3  일본

일본은 

2015년  소형  무인기  비행  관련  항목을 

담은 항공법 개정을 통해 최초로 무인기 관련법을 

제정하였다

. 규제 대상이 되는 무인기는 회전익과 

고정익 모두 포함

(경량화 장난감은 규제대상 제외)

하고 있으며

, 공항 주변과 주택밀집지역은 비행금

지구역으로 지정

(안전성 확보, 당국 허가 시 비행 

가능

)하였고, 야간비행이나  폭발물  수송, 행사/전

시회 등에서의 비행을 금지하고 있다

.

법 규정 제정과 아울러 자국 내 무인기의 상업

적 활용 도모를 위해 일본정부는 지바시

(千葉市)를 

'소형무인기 국가전략특구'로 지정(‘15.12월)하고 규
제 완화를 통해 도심 내 물류시스템 구축 등 서비

스 상용화를 추진하고 있다

.

*  Aerial  Work(무인기  활용사업)  :농업,  건설,  영상촬

영,  감시,  구조,  항공광고  등과  같은  규정된  업무를 
위하여  항공기를  사용하는  항공업

2.4  중국

중국은 

‘15년  12월에  ‘경소형무인기운행규정’[4]

을  통해  무인기  운항상태를  지속적으로  보고하는 

U-Cloud 시스템 도입을 법제화 했으며, 인구밀집
지역 및 비가시권 지역에서의 비행도 

U-Cloud 활

용을  통해  허용하는  제도를  도입하였다

. U-Cloud

은 현재 미국 

NASA에서 연구하는 저고도 무인기 

관제시스템

(UTM : UAV Traffic Management)의 

초기형태로 향후 국가적 규모의 

UTM 구축 시 실

용적인 데이터를 제공할 것으로 보인다

.

중국은 무인기 관련 조종자 자격을 일본과 같이 

민간협회에서 관리하고 있으나

, 무인기의 국가 공

역  내  비행에  한해  중국  정부가  자격을  관리  할 

예정이다

.

일본이 무인기를 이용한 도심 내 물류 배송시스

템 개발에 집중하고 있는 반면

, 중국은 도심 물류

센터에서 오지의 소비지로의 물류배송에 중점하고 

있다

. ‘16.5월 중국 무인기 업체가 15kg 무게의 화

물을 

80km 떨어진 목표지점까지 배달에 성공하였

으며

, 이를 기반으로 물류오지에 대한 시스템 구축

에 박차를 가하고 있다

.

2.5  기타

영국은  세계  최초

(2011년)로  민간  무인기  전용 

비행시험장을 운용해 오고 있는 국가로

, 일정 자격

요건

(안전운항기술 확보)을 갖춘 회사의 경우에 한

해 비가시권비행과 야간비행을 허용하고 있다

. 영

국은 엄격한 요건 관리를 통해 상업적 비행

, 비가

시권 비행

, 야간비행까지 허용하고 있으며 관련 법 

규정이  가장  잘  완비되어  있는  것으로  평가되고 

있다

.

독일 또한 무인기의 상업적 활용을 지원하기 위

해 금년 하반기 

25kg 이하 무인기의 비가시권 비

행을 허용하는 법 개정을 계획하고 있다

.

프랑스는  관제사의  협력을  통한  비가시권  비행

을 허용하고 있으나

, 영국과 달리 야간비행은 단호

하게 불허하고 있다

.


background image

14

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

3. 상업 무인기 시대 대비 선결제도

상업 무인기 시대의 본격적인 도래에 앞서 선결

되어야 할 현안들이 산적해 있으며

, 이에 대한 해

결책들이 관련 규제로 제도화 되어야 한다

.

3.1  운용안전

국가 항공당국과 민간부문이 직면하게 될 가장 

긴급한 도전은 레크리에이션 및 상업용 무인기 운

용의 보안감독을 확실히 하는 것이다

. 보안감독시

스템의  한  부분은  무인기  등록의  법적의무화로

,

이를 통해 당국은 법을 위반하는 무인기 조종자를 

식별할  수  있게  되었으며

, 안전감독시스템의  또 

다른  부분은  무인기가  비행물체와  충돌하는  것을 

방지할 수 있는 복합 항공교통관리 시스템의 개발

이다

.

이러한  시스템은  무인기가  다른  항공기와  잠재

적인 장애물을 회피하게 할 수 있어야 하며

, 관제

사와의 통신을 가능하게 하여야 한다

.

추가적으로

, 시스템은 정보의 흐름을 위해 국가 

유인기 항공교통관리시스템과 통합되어야 하며

, 더

욱이

, 무인기는 제어가 되지 않아 지상에 추락하는 

것을  방지하기  위한  자동고장대처기능을  가져야 

한다

.

이러한  해결방안들은 

2020년  경  국제민간항공

기구

(ICAO)에서  무인기  표준권고안에  반영될  예

정이다

.

3.2  사생활  보호

무인기  운용자가  특정지역에서  비행을  수행할 

, 운용자는  방대한  양의  데이터를  수집하게  되

, 때로는 개인자산 또는 개인행동과 관련한 비밀

정보나  민감한  정보를  포함한  데이터를  수집하게 

된다

.

무인기  시장의  급속한  성장으로  무인기  운용과 

관련한 사생활보호 법 제정 압박이 증가되고 있으

, 관련법을 준비하고 법안이 통과되기에는 시간

이 소요될 것이나

, 이동통신과 인터넷의 경우와 같

은 선 경험 사례가 있어 

, 개인 사생활보호 이슈가 

무인기의 추가 도입을 가로막는 주요 요인이 되지

는 않을 것으로 예상된다

.

3.3  보상보험

대부분의  국가에서  항공기  사용자들은  법률에 

의해  항공기  사고에  대비한  책임보험에  가입하여

야  한다

. 무인기 운용 중 또는 운용 후의 사고에 

따른 물리적 손실 위험 등을 보상하기 위해 보험

은 무인기 위험관리의 주요 요인의 하나가  될 것

국가

상업비행
허용여부

비행면허

비가시권
비행허가

비가시권
비행면허

책임보험
가입의무

면허취득
필수교육

폴란드

영국

중국

캐나다

독일

프랑스

남아공

호주

브라질

미국

일본

러시아

표 

1. 국가별 무인기 관련 주요 규정 내용 [5]


background image

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

15

이며

, 물리적 손실은 무인기 자체뿐만 아니라 탑재

장비와 지상국을 포함하고

, 책임보험은 제3자의 부

상 또는 자산의 피해를 보상하기 위해 의무적으로 

가입되어야 한다

. 국내 법에서는 무인기 사고에 따

른 보상 보험 가입을 의무화 하고 있지 않으나

, 폴

란드

, 영국, 중국, 캐나다, 독일, 호주 등에서는 무

인기의 책임보험가입을 의무화 하고 있다

.

4. 국내 법 개정 관련 제안

국내에서는  농작물  방제에  무인기  활용이  확대

되고 있는 상황이나

, 본격적인 무인기 상업화는 공

공분야에서의  무인기  활용을  통해  급속히  확대될 

것으로 예상된다

.

국민안전  감시  및  대응  무인항공기  융합시스템 

구축 및 운용 사례 연구에 따르면 소방

, 해경, 경

, 산림청의  해당  공공업무  수행에  무인기  도입 

시 잠재적 수요가 

2,849대로 예측되었다. 국토부에

서 전국 공공기관을 대상으로 실시한 무인기 도입

계획에  대한  설문조사에서는 

2018년까지  634대의 

무인기 도입될 것으로 파악되었다

.

국내  공공기관의  무인기  활용  활성화를  위해서

는 공공업무 무인기 운용에서 조종자 준수사항 등

의 적용 예외를 인정하는 조항의 신설이 필요하다

.

일본의 경우 

2015년 9월 재정 공표된 항공법 제

9장  무인항공기  규정의‘제132조의  3’규정에  일본 
국토교통성령으로 정한 목적을 위한 수색 및 탐색 

작업의 경우

, 인구 및 가옥 밀집 지역 상공에서의 

비행 전면 금지

, 주간비행, 가시권 비행, 사람‧가옥

국가

분  류

등록/신고

운항허가

조종자  자격

BVLOS

비행

야간
비행

상업적

활용

미국

①  <25kg, 
②  >25kg

①  O 
(250g이상)

②  O

①  X,  ②  O

①②  O  (2년)

불허

불허

제한적

허용

캐나다

①  <2kg, 
②  2-25kg, 
③  >25kg,

④  >35kg 

①②③④  O

①  X

②  일부면제, 

③④  O

①②③④  O

(신청  &  훈련)

①  18세이상
(학교  등에서 
감독  하에 
16세이상)

②  18세  이상

불허

불허

제한적

허용

영국

①  <20kg, 

②  20-150kg, 
③  >150kg

①  X, 
②③  O

①②③  O

①②③  O

불허

(허가대상)

불허

(허가대상)

허용

프랑스

무게,  고도,  거리

①<25kg,<150m,<100m
②<25kg,<50m,<1km
③<4kg,<150m,<150m, 

④<2kg,<150m,∞

①②③④  O

①  X

②③④  O

①②③④  O

불허

(허가대상)

불허

허용

중국

①  0<T.W≤1.4kg, 

②  1.5<T.W≤7kg, 
③  7<T.W≤25kg
④  25<T.W≤150kg, 

⑤  농업용  무인기 
⑥  무인비행선
⑦  비가시권  비행  ①,②

①  X
②③④⑤⑥

⑦  O

①  X

②③④⑤⑥⑦ 
O

①②  X
③④⑤⑥⑦  O 
(민간자격)

허용

불허

허용

일본

①  <200g, 
②  <25kg, 
③  >25kg

①  X, 

②③  O

①  X

②③  O

①  X,  ②③  O

(민간자격)

불허

(허가대상)

불허

(허가대상)

허용

핀란드

①<7kg, 

②<25kg

광의등록제

없음

없음

허용

조건부 

허용

허용

한국

①<25kg 
②25-150kg, 

③>150kg

①  X, 
②③  O

①  X

②③  O

①  X,  ②③  O

불허

불허

제한적

허용

표 

2. 각국 무인기 관련 법.규제 현황


background image

16

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

으로부터 이격비행

, 군중 상공 비행금지, 위험물질 

수송금지

, 물체의 투하 금지 등의 규정을 적용하지 

않는다고 명시하고 있다

.

산업분야

소요

소요  (대)

현재 ‘16년 ‘17년 ‘18년

합(구성비)

건설/교통

10

4

8

14

36  (  5.7%)

측량/측지  등

5

2

5

2

14  (  2.2%)

에너지

27

6

32

62

127  (20.0%)

농업

2

2

6

11

21  (  3.3%)

촬영

2

1

2

1

6  (  0.9%)

공공서비스

29

87

149

167

432  (67.9%)

75

102

202

257

636

표 

3. 무인기 공공기관 산업별 소요

※ 산업별 구분 기준

1. 건설/교통
2. 측량/측지/GIS
3. 에너지
4. 농업(농림축산)
5. 촬영
6. 공공서비스(하천관리, 치안, 재난대응, 소방, 산림관리, 불법어업 감시 등)

임무별  소요

소요(대)

현재

‘16년 ‘17년 ‘18년

합  (구성비)

안전상태 
모니터링

26

19

38

58

141  (22.2%)

상황 

모니터링

48

57

107

112

324  (50.9%)

측정

1

12

50

70

133  (20.9%)

실시

-

-

-

-

-

물류

-

-

-

-

-

기타

-

14

7

17

38  (  6.0%)

75

102

202

257

636

표 

4. 무인기 공공기관 임무별 소요

※ 임무별 구분 기준 :

1. 안전상태 모니터링(건축물, 송유, 송전, 절개지, 플랜트 등)

2. 상황모니터링(건설현장, 사고현장, 재난현장, 작황상태, 감시(고정, 

이동 포함), 보상 등의 증거자료 등 영상을 기본으로 하는 임무)

3. 측정(relay 포함)

4. 실시(파종, 시비, 산불진화 등)

5. 물류

6. 기타

국내 초기 상업 무인기 시장을 탄탄하게 형성할 

공공분야

, 특히 응급재난구조활동에서 무인기 도입

을 활성화하기  위한 조종자 준수 사항의 예외 조

항의 신설이 필요하다

.

국내 공공기관의 무인기 활용 임무 중 구조물의 

안전상태모니터링을 위한 소요가 약 

22%를 차지하

고 있다

. 서울의 고층건물은 증가 추세로 최고 높

이는 

555m에  이르고  있다. 현행법에서  무인기는 

고도 

150m 이하를 비행하도록 되어 있다. 무인기

를 이용한 고층 구조물의 안전진단을 위해서는 고

도제한의 예외 규정 신설이 필요하다

.

미국

, 핀란드  등에서는  높은  구조물(건물, 안테

나 등

)의 안전진단에 무인기를 활용하기 위해 구조

물 주변  일정 거리 내에서의 무인기  비행에는 고

도제한을 적용하지 않는 내용을 신규 규정에 반영

하고 있다

.

미국의  소형  무인기  관련  법안

(소형무인항공기 

운항규제 

: part 107 of the FAR[6])에서도  공장 

굴뚝의 오염물질 감시나 고층건물과 전선 등의 안

정성이나 이상 유무 확인하는 등의 상업적 목적으

로의  무인기  활용  위해  고정  구조물  근처 

400ft

내에서는 지상으로부터 

400ft 이상 운용이 허용되

고 있다

.

핀란드는  무선송신탑과  같은  고정  장애물의  소

유자  요구에  의해  무인기를  이용하여  구조안전성

을 검사하는 경우

, 무인기가 대상물로부터의 측면

거리 

15m 이내에서 검사를 수행하는 경우 고도제

(150m)을 적용하지 않고 있다.

국내  고층  건축물  및  높은  교량  등에  대한  구

조안전진단에  무인기  활용  도입을  위해서  고도제

한 등의 적용 예외를 규정하는 조항의 신설이 필

요하다

.

5. 결 론

이상과 같이  주요 국가들의 상업 무인기 시대

를 대비한 법 규정 개정 현황에 대해 살펴봤다

. 국

내에서는 그동안 무인기 규제에 대해 지속적인 개

선을 진행해 오고 있으나

, 무인비행장치 활용 신산

업분야  안전성  검증  시범사업의  결과를  체계적으

로 관련 법 규정에 반영하지 않고 있다

. 무인기 기


background image

오경륜 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 11~17

17

체에 대한 감항증명 관련 

ICAO 표준권고안이 완

성되기 이전이라도 국내 상업적 무인기 활용을 활

성화하기  위해서는  시범사업을  통해  검증된  사항

들을 적극적으로 관련 규정에 반영하여야 하고

, 초

기 상업 무인기 시장을 확대하기 위해 공공분야에

서의 무인기 운용을 위한 예외 규정 신설의 적극 

검토가 필요하다

.

후기

이 논문은

“산업현장핵심기술수시개발사업”중 한

국항공우주연구원에서 수행한

“글로벌 리더급 무인

항공기  개념설계  및  핵심기술개발

”과제에서  수행

된 연구 결과 중 일부임

.

참고문헌

1. https://youtu.be/DoA4ynYft1I

2. https//www.faa.gov/news/speeches/

news_story.cfm?newsId=20594

3. Trafi Finnish Transport Safety Agency,

Aviation Act(864/2014), Section 9, 57 and 70,
Use of Remotely Piloted Aircraft and Model
Aircraft, 9 Oct. 2015

4. http://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/

GFXWJ/201601/t20160113_26519.html

5. pwc, “Clarity from above pwC global report

on the commercial applications of drone
technology”, May 2016, pp. 21

6. https:// www.faa.gov/uas/media/

AC_107-2_AFS-1_Signed.pdf


background image

항공우주산업기술동향 14권 2호 (2016) pp. 18~27

http://library.kari.re.kr

에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

지구관측  위성  프로그램  기획  전략

-  미국과  유럽  사례  중심  -

김은정*

1)

, 황진영**2)

U.S.  and  Europe  Strategic  Plans  for  Earth  Observation

Eunjeong Kim,*, Chin Young Hwang**

ABSTRACT

This paper goes over U.S. and Europe’s earth observation strategies including planning and

assessment process. Their strategies are examined based on the National Strategy/Plan for Civil Earth
Observation for U.S. and Copernicus program for Europe. One of the important features of their strategies is that
they were developed in holistic frame including in-situ(e.g. airborne, terrestrial) platforms and data service
segment as well as space systems. Also, they specify agency roles for in-situ and space platforms or according to
observation categories. Since government satellite missions in Korea has been developed based on requirements
of individual government agencies, gathering requirements is necessary to be advanced into a highly structured
process. The returns of investment of the space-based earth observation can be enhanced through established in
holistic perspective and interconnected with other platforms.

초  록

본고에서는 미국과 유럽의 지구관측 위성 프로그램의 전략과 기획, 평가에 이르는 과정에 대해 살펴보

았다.  지구관측위성 프로그램은 위성뿐 아니라 항공관측과 지상관측을 포함하는 종합적인 프레임 속에서 

기획되고 있으며, 국가별로 우주관측, 현지관측, 서비스나 관측 유형별로 책임기관을 지정하여 상호 협력

할 수 있는 체제를 구축함으로써 중복을 방지하고 국가 자원을 효율적으로 활용할 수 있도록 하고 있다.  

우리나라는 아직까지는 지구관측 활용 수요부처의 소요제기를 반영하여 위성개발 계획을 수립하는 단

계에 있으나, 증가하는 지구관측 위성수요를 감안할 때 앞으로는 국가적인 차원에서 보다 심층적이고 종

합적인 관점에서, 수요를 분석하고, 타 지구관측 시스템과의 연계를 강화함으로써 중복을 방지하고 활용

성을 극대화 할 필요가 있다.  

Key Words : Earth Observation Strategy, Copernicus, U.S. National Strategy for Civil EarthObservation

* 김은정, 한국항공우주연구원 미래전략본부 우주정책팀

eunjeong@kari.re.kr

** 황진영, 한국항공우주연구원 미래전략본부

cyhwang@kari.re.kr


background image

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

19

1. 서 론

우리 정부는 

2013년 국가 ‘우주개발중장기계획’을 

수립하면서 관측위성 개발의 폭을 넓혔다

. 공공안전 

등 국가의 전략적 수요에 초점을 맞추어온 고해상도 

다목적실용위성 개발과는 별도로

, 농업, 산림, 기상,

환경의 다양한 공공수요에 더욱 적극적으로 대응하기 

위해 중

·저해상도 광역관측, 초분광기, 마이크로파 탐

측기 등 다양한 탑재체를 차세대중형위성이라는 프로

그램을 통해 개발하기로 하였다

.

그러나 정부에서 투자할 수 있는 예산의 한계로 인

하여 차세대중형위성 개발 우선순위를 정하는 것이 

필수적이나 그 과정이 수월하지는 않다

. 2012년 교육

과학기술부는 

‘국가 우주개발 미래비전’ 기획연구를 

통해 정부부처

·연구기관을 대상으로 위성수요 의견 

수렴하였는데

, 차세대중형위성이 지향하는 500kg급 

위성으로 충족이 가능한 수요가 

2040년까지 총 40기

가 되는 것으로 조사되었다

. 2015년 차세대중형위성

은 

1단계 사업이 시작되어 광학관측용 1호가 개발 중

이며 

2호도 착수될 예정이다. 후속 2단계 사업은 정부

의 다양한 공공수요 요구사항을 분석하고 수요 정부

부처와 개발 우선순위 협의과정을 거쳐 개발 로드맵

을 수립하는 기획 과정에 있다

.

2013년 수립된 국가 우주개발중장기계획은 2018년

경이면 새로운 환경변화를 반영하여 업데이트될 예정

이다

.1) 관측 수요가 점차 증가하면서 개발·활용을 둘

러싼 다양한 정부부처 및 이해관계자들의 의견을 효

율적으로 반영하는 것이 매우 중요한 시점이다

. 본 보

고서에서는

, 차세대중형위성을 포함한 향후 국가 지

구관측 위성 프로그램의 기획이 더욱 견고하게 추진

될 수 있도록 아이디어를 제공하고자 해외 우주기반 

지구관측 시스템 기획 과정을 살펴본다

. 2001년에 착

수된 유럽의 전지구 지구관측 시스템 

Copernicus 프

로그램은 다양한 관측시스템 개발과 활용을 통합적인 

관점에서 추진하는 대표적인 지구관측 프로그램이다

.

미국 또한 최근 

National Strategy for Civil Earth

Observation(2013년), National Plan for Civil Earth

1) 우주개발진흥법에 의해 5년마다 우주개발 중장기 정책목표 등을 반영

한 우주개발진흥 기본계획이 수립되어야 한다.

Observations(2014년)의 국가 지구관측 전략을 발표
하였다

. 미국은 지구관측시스템의 평가와 우선순위 

설정 등에 있어 좋은 사례가 될 수 있다

. 유럽과 미국 

모두 관측 수요들의 우선순위를 선정하는 문제

, 지구

관측 임무간 중복성 해결

, 정부부처간 협력강화의 필

요성 등을 동일하게 고민하고 있음을 알 수 있다

. 본문

의 각 소제목들은 우리나라 전략 기획에 포함될 필요

가 있다고 생각하는 항목으로 구성하였으며

, 각 장들

에 이에 적합한 유럽이나 미국의 사례를 담으려고 했

으나 내용이 충분하지 않은 경우 미국 또는 유럽 한 사

례만을 실었다

.

2. 유럽·미국의 지구관측시스템 전략 개요

2.1  전략의  착수배경

2.1.1 유럽의 Copernicus (구 GMES)2)

유럽의  전지구  환경

·안보  지구관측  프로그램인 

Copernicus는 1998년 10월 Italy Baveno에서 개최된 
EC(유럽공동체) 각료회의의 Baveno 선언(Manifesto)
에서 시작되었다

. 본 선언은 점차 증가하는 글로벌 환

경과 안보 모니터링의 중요성을 반영하여 통합적인 

전략을 수립하고 유럽의 역할 강화를 모색해야 한다

는 의견이 결집된 중요한 순간이었다

. 이 시기는 세계 

기후변화와 환경문제를 국제 공론화시키려는 정치적 

의지들이 표출되기 시작하였으며 환경문제 해결을 위

해 과학기술 역량이 적극적으로 활용되어야 한다는 

요구가 나타난 시기였다

. 기술적 측면에서 이미 유럽

은 지구관측 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있

었으나

, 유럽의 다양한 관측 시스템들을 포괄하는 통

합적이고 명확한 전략이 부재하였고

, 관측을 수행하

는 기관별

(국가, EU, EC, ESA, Eumesat 등) 활동 간에 

조율이 부족하였다 

[1].

Copernicus 이전 1970년대부터 Eumesat(유럽기상

위성기구

)의 Meteosat(기상위성), CNES(프랑스 우주

)의 Spot(고해상도 관측위성), ESA의 ERS-1(스캐터

로미터와 레이더고도계를 함께 탑재한 

C-밴드 SAR

2)  유럽의  글로벌  지구관측  프로그램  GMES(Global  Monitoring  for 

Environment and Security)은 2012년 Copernicus로 이름이 변경되었다. 


background image

20

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

위성

) 등 다국적 기반의 관측 위성시스템이 운영되고 

있었다

. EC는 이러한 위성 데이터들을 토대로 과학적

인 연구와 실질적인 활용 임무들을 수행해 왔다

. 유럽 

공동농업정책

(Common Agricultural Policy) 이행을 

위해 위성 정보만을 활용한 작황 통계 프로젝트인 

MARS(Monitoring Agricultural ResourceS)를 성공
적으로 수행하기도 했다

. 이에 더 나아가 EC는 위성

정보의  활용가치가  매우  크다는  것을  인정하여 

SPOT-4, SPOT-5에 탑재되는 식생 관측 센서에 투자
하기 시작하였다

. 그러나 아직까지는 정책 이행 과정

에서 정책 입안자와 위성 시스템 관련 연구 전문가 그

룹간의 긴밀한 협력이 충분히 이뤄지지 못했다

. 1997

년 기후변화 교토 의정서

(protocol) 채택 시점에도 EU

는 온실가스 감소 정책 이행에 필요한 모니터링 방법

에 한계가 있음을 느꼈으며 위성이 제공할 수 있는 기

후변화 측정치의 활용성을 연계시키지 못했다 

[1]. 이

를 해결하기 위해

, 2001년 EU 국가 정상회의에서 

Copernicus 프로그램이 공식 승인되었고, EU(유럽연

)와 ESA(유럽우주청)는 Copernicus 구축 전략 수

립과 이행을 위해 공동 노력을 추진하게 된다 

[6].

2.1.2 미국의 지구관측시스템 전략과 계획

미국의 지구관측시스템 국가 전략과 계획

(National

Plan for Civil Earth Observation, National Strategy for
Civil Earth Observation)의 태동은 유럽 Copernicus와 
차이가 있는데

, 정부 지구관측 시스템의 규모가 증가

하면서 관측 시스템간 협력체계 정비

, 선택과 집중 전

략의 도입 필요에서 시작되었다

. 미국 연방정부가 제

공하는 지구관측 데이터는 세계 최대 규모로서 매년 

지구관측 임무에 지출되는 예산이 수십억 달러

(위성 

시스템에만 

25억 달러 이상, 항공/육상/해양 관측기

기에 약 

10억 달러 이상)에 달하며, 지구관측 데이터

의 생산과 활용에 관련된 정부 프로그램이 

100여개

(비연방정부 프로그램 포함)에 이른다[2]. 그러나, 관
련 기관간의 협조와 조율이 효율적으로 진행되지 

못할 경우

, 데이터의 신뢰성 확보에 핵심인 장기간 

지속적인 관측에 문제가 발생하게 되고 이는 결국 

관측의 투자 대비 효과와 정책결정 지원역할에 큰 

영향을 끼칠 수 있다 

[3].

백악관 과학기술정책실

(OSTP)은 2010년, 의회의 

전략수립 요구와 이를 명시한 

NASA Authorization

Act of 2010의 Sec. 702를 근거로, 지구관측 임무 조율·
협력을 강화하는 전략과 계획 수립에 착수하게 된다

.

OSTP, NASA, NOAA(환경대기청), USGS(지질조사

)의 공동주관 하에 국가 지구관측 Task Force팀

(National Task Force on Earth Observations)이 구성
되었고

, 국가과학기술위원회 소속 환경자연자원지속

가능성위원회

(Committee on Environment Natural

Resources and Sustainability) 소속 정부부처와 대통
령실의  상위부서장들이  전략수립에  참여하였다

.

OSTP는 다양한 연방정부 기관들과의 의견 수렴 과정
을 거쳐 

2013년 National Strategy for Civil Earth

Observations(이하  National Strategy), 2014년에 
National Plan for Civil Earth Observations(이하 
National Plan)를 발표하였다.

2.2  전략의  논의범위

유럽 

Copernicus 프로그램은 우주기반 관측, 즉 위

성 관측이 큰 비중을 차지하고 있으나

, 기본적인 프레

임은 우주관측

, 현지관측(in-situ observation, 항공 및 

지상 관측 등

), 데이터통합·정보관리, 서비스의 4개의 

요소로 구성되어 있다 

[4]. Copernicus는 기본적인 관

측 프레임을 

2008년까지 구축하는 것을 목표로 하고 

있는데

, 주목해야할 부분은 관측 프레임 안에 기술적 

역량

, 즉 위성 등 기술 뿐 아니라 제도적 장치와 정치

적인 지원 역량을 포함한다는 것이다

. 즉, 지구관측 시

스템의 개발

, 운영, 활용 주체가 다양하기 때문에 관련 

이슈들을 해결하기 위한 거버넌스와 재정

, 운영에 관

한  제도

·정책을  논의  대상에  포함시키고  있다.

Copernicus는 관측 데이터의 생산 뿐 아니라 데이터
가 사용되는 예측 모델에도 투자하여 활용 가치를 높

이는  등  지구관측  역량을  높이기  위한  종합적인

(holistic) 관점을 취하고 있으며, 유럽 지구관측 시스
템의 한계를 보완할 수 있도록 비유럽 국가에서 생성

되는 데이터도 함께 활용하고 있다 

[5].

미국의 경우에도

, 국가 지구관측시스템 전략의 지

구관측 플랫폼은 우주

, 항공, 지상, 해양, 육상의 모든 


background image

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

21

관측  시스템을  포괄하고  있어  대상  범위가 

Copernicus와 유사하다 [3]. 또한, Copernicus 프로그
램에서 시스템 개발 뿐 아니라 거버넌스와 제도를 포

괄적으로 다루듯이

, 미국 또한 시스템 개발·운영 거버

넌스 문제를 해결하고자

, 관측 위성 유형에 따라 정부

기관들이 역할을 명확히 하고 있다

. 이 외에, National

Strategy에서는 시스템 개발 뿐 아니라 데이터 관리와 
배포  원칙과  가이드라인을  제시하고  있으며

,

National Plan을 세우기 위한 사전평가방법과 계획수
립 절차

, 원칙을 명시하고 있다.

3. 전략 세부내용

3.1  목적

지구관측 시스템에 대한 국가 전략의 철학과 방향

은 전략을 기반으로 수립되는 계획과 이행에 중요한 

기준을 제시해준다

. Copernicus는 유럽의 지구관측 

시스템이 부응해야 하는 두 가지 정책적 요구사항을 

제시하고 있다

. 첫 번째는 유럽 국가의 환경과 안보에 

관한 정책적 이슈를 해결하기 위해  정보에 대한 정책

입안자의 독립적 접근권한을 확보하는 것이며

, 두 번

째는 글로벌 지구관측시스템인 

GEOSS(Global Earth

Observation System of Systems)에 기여하는 것이다 [5].

미국의 

National Strategy의 목적은 지구관측 시스

템의 투자대비 효과를 극대화하기 위해 위성정보의 

활용을 넓혀 혁신적인 분야에 까지 사용되도록 하고

,

지구관측의 경제적

·환경적 중요성을 감안하여 투자·

개발

·운용의 장기적인 지속성을 확보하는 것이다. 그 

동안 정부기관들은 기관별 수요에 대응하는 관측 시

스템을 개별적으로 개발

·운영해왔기 때문에 투자의 

효과와  관측  역량을  높이는  한계가  있었고

, 이번 

National Strategy와 National Plan은 조율과 협력을 
강화하는 체계를 제시한다

.  

3.2  평가  (Earth  Observation  Assessment)

미국의 

National Plan 수립 과정을 살펴보면, 계획

수립 이전에 

EOA(Earth Observation Assessment)라

는 기존 관측시스템에 대한 평가가 이루어진다

. 2014

년에  발표된 

National Plan 수립  시에도  2년

(2011~2012)에 걸쳐 현재 운용 중 또는 근미래의 계획
된 관측시스템에 대한 

EOA가 진행되었다. 현재 시스

템에 대한 다각적인 평가는 향후 계획을 수립하는데 

매우 중요하다

. 주요 평가내용은 관측 데이터가 활용

되는 

13개 분야(Social Benefit Areas: 이하 SBA)를 식

별한 후 각 분야에 대한 관측 시스템들의 기여도 등을 

평가하는 것이다

. EOA는 분야별 평가팀(assessment

team)을 중심으로 300 여명의 전문가들과 협력하여 
진행되었다

. 평가실무팀(assessment working group)

은 평가를 위한 주요지침을 각 분과에 제공하고 지침

의 이행상황을 검토하였는데

, 각 분야별 팀들이 동일

한 평가 기준을 적용하였는지

, 유사한 수준으로 세부

적인 부분까지 평가 하였는지 등 팀별 평가과정을 검

토한다

. 평가 내용과 절차는 다음과 같다.

<평가 내용>
- 13개 분야에 대한 관측 시스템의 영향도(impact)
- 타 관측 시스템(군수/민수용, 국제적, 상업적 시

스템 포함

)을 보완하는 정도

- 기술·자원·인력 준비상황(readiness)에 관한 위험도
- 위험 감소 및 전략적 중복(중요 시스템 백업)

<평가 절차>
1. (SBA의 세부분야) 각 분야의 주요 하위분야 식별
2. (분야별 핵심목표) 관측에 관련된 목표 파악
3. (현재 관측시스템 현황) 목표 이행에 필요한 데이

터 소스와 툴

(분석 모델, 가공된 정보) 파악. value

chain 분석(그림 1 참조)을 통해 모델에 입력되는 
데이터 추적 및 데이터를 생산하는 모든 지구관측 

시스템 파악

. 3단계 목표는 현재 기여하고 있는 지

구관측 시스템 리스트를 도출하는 것임

4. (평가) Assessment Working Group의 가이드에 

따라 

3단계에서 도출된 현재 관측시스템의 영향

·성능 평가. 4단계 목표는 관측시스템들의 영

향도 순위를 도출하는 것임

5. (제안) 지속적 관측의 필요성, 위험요소 및 관측 

gap 감소 해결책, 새로운 투자 기회, 효과적인 대


background image

22

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

, 장기적인 data-set 개발 필요성 등 도출

그림 

1. 관측시스템 도출을 위한 value chain 분석 및 

평가 절차 

[3]

  

3.3  지구관측  분야의  분류

미국은 관측 시스템을 평가할 때 관측 데이터가 활

용되는 

13개의 사회기여분야(societal benefit areas:

SBA)를 기준으로 삼았다. 이 분야들은 미연방정부에
서 추진하는 지속가능성 정책 목표와 글로벌 지구관

측 협의체인 

Group on Earth Observation(GEO)이 제

시하는 관측분야에 연계되어 있다

. 데이터들은 각 분

야의 과학연구

, 정책, 의사결정 과정에 정보로 제공되

, 분야간  데이터  공동  사용이  가능하다. 미국 

National Strategy에서는 13개 분야에 대한 자세한 설
명과 핵심적인 관측 요구사항 도출을 위한 이슈를 수

록하였다

. 예를 들어 농업·산림 분야에서 제시된 이슈

는 다음과 같다 

: 국내 소규모 경지부터 세계 단위까지 

식량 생산량

·수확량을 매년 어떻게 효과적이고 지속

적으로 모니터링 할 수 있는지

, 해충, 물·영양 상태 등

의 작황 상태에 대한 피드백과 조기경보를 제공하는 

시스템을 구축할 수 있는지 등이다

. 미국 National

Strategy에서 정의한 지구관측 분야는 아래와 같다.

13대 지구관측 분야

농업·산림

건강

생물 다양성

해양·연안 자원과 상태

기후

우주 기상

재난

교통

생태

에너지·광물 자원

기상

참조 측정(지형도 등)

표 

1. 미국의 관측분야 분류 [3]

유럽 

Copernicus는 초기 서비스 제공 분야를 <표 

2>와 같은 11개 분야로 선정하였다. 이 분야는 데이터 
공급과 서비스가 시급한 분야로서 

EU의 정책적 우선

순위를 반영하여 선정되었다

. 특히, 이 가운데 재난관

, 육상 모니터링, 해양 모니터링의 세 분야는 2008년

까지 정보 서비스가 제공되어야 하는 분야로 확정하

여 

pilot service를 먼저 추진하였다.

      

11대 지구관측 분야

해양/연안 환경 관측

산림 관측

위험 관리 (홍수, 산림화재)

식량안보

위험 관리 (침강, 산사태)

글로벌 변화 관측

대기오염 관측

해양 안보

수질상태 관측

인도주의적 원조

토지사용, 토지피복 상태

표 

2. 유럽의 관측분야 분류 [5]

3.4  우선순위  선정

미국 

National Plan for Civil Earth Observations은 

지구관측 임무 포트폴리오의 우선순위를 정하기 위한 

목적으로

, 지구관측 임무를 장기간(7년 이상) 연속성

이 필요한 지속적 관측

(sustained observation)과 단

기적으로

(7년  미만)

수행되는  실험적  관측

(experimental observation)으로 분류하였다. 지속적 
관측은 공공서비스와 공공서비스 지원에 관련된 연구


background image

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

23

목적으로 수행되며

, 실험적 관측은 기초응용 연구를 

통한 지식의 확장 및 기술 혁신

, 공공서비스 개선에 기

여되는 실험적 임무에 활용된다

.

지속적 관측은 다시 공공서비스 관측과 공공서비

스 지원에 관련된 연구목적 관측으로 구분된다

.

공공서비스 목적은 생명과 재산 보호

(기상 재난, 계

절별

·연도별 기후변화, 지진과 홍수, 화재 감시, 대기

질 경보

), 상황 분석(교통, 농업, 에너지, 기상), 자원·

환경 관리

(자원 보유량 측정, 수질, 산림 모니터링)에 

관련된 정보를 생산하는 것이다

. 관측 시스템들은 생

·재산 보호를 통해 사회·경제에 기여하며, 교통·에

너지

·자원 관리를 통해 경제적 활동 지원 및 공공 안

전을 확보한다

. 또한, 정확한 기록, 조사, 예측을 통해 

과학적

, 경제적 목적에 기여한다.

공공서비스 목적의 지속적 관측은 관측임무의 중

요도에 따라 

Tier 1과 Tier 2로 구분하였다. 관측치가 

다수의 사회분야

, 즉 앞서 언급한 미국의 13개 사회기

여분야

(SBA) 가운데 다수 분야에서 활용될 경우 그 

관측임무는 중요도가 높다고 판단하여 

Tier 1로 구분

하였다

. 관측치의 중요도를 기준으로 나눈 Tier 1, 2 세

부내용은 아래 

<표 3>과 같다.

활용도가 높은 관측임무

Tier 1

 기상·기후 모니터링 및 예측 

 토지피복 모니터링 및 특성 파악

 고도와 위치정보(geo-location)

 수면 높이 및 흐름

Tier 2

 생테계 및 생물다양성 자원 조사 

 환경 질(quality) 모니터링

 지질 재난 모니터링

 우주 기상 모니터링

표 

3. 공공서비스 목적 지속적 관측의 세부분류 

(중요도 기준) [2]

연구용 목적의 지속적 관측은 다년에 걸쳐 데이터 

수집이 필요한 장기적인 연구에 활용된다

. 관측 정보

는 기후 변화 등 지구시스템 변화에 대한 이해를 높이

, 확장된 지식을 기반으로 공공 서비스를 개선하거

나 교육 정보로 활용된다

. 이러한 용도의 관측 분야로

는 대기

, 빙설권, 생태에너지 수지(energy budget), 극

단적 기상상태

(기온, 가뭄, 강수 등), 지질지각 위험,

온실가스방출

·집중정도, 지구물리-생태계 상호작용,

해양

, 우주기상, 수자원 사이클 관측이 해당된다. 지속

적 임무로 분류된 관측 프로그램들은 기관의 고유임

무로 수행되어 예산의 지속적 담보가 가능하다

.

마지막 실험적 관측은 단기적인 연구개발 목적으

로 수행하는 관측이다

. 주요 목적으로는 관측정보를 

이용한 기초응용 연구 및 지식의 축적

, 기술혁신 도모,

공공서비스의 개선을 위한 실험적 연구가 있다

. 최초

의 관측

, 기술융합 등의 새로운 관측방법 적용(개념검

, 소형위성, UAV(unmanned aerial vehicle), 자동

화 및 센서 네트워크화 등 새로운 관측플랫폼

)의 임무

들이 이에 해당된다

. 새로운 플랫폼의 발전은 지구관

측의 효율성

, 정확성, 경제성을 더욱 높이는데 기여하

는 한편

, 이러한 새로운 기술과의 융합은 새로운 센서,

재료

, 기술에 대한 투자를 요구한다.

미국 

National Plan은 관측 시스템 포트폴리오 구

성을 위해 지속적 및 실험적 관측에 대해 우선순위를 

아래와 같이 정하였다

.

<관측 시스템 우선순위>
① 공공서비스 목적의 지속적 관측

② 연구 목적의 지속적 관측

③ 실험적 관측

④ 지속적 관측 네트워크의 개선

⑤ 엄격한 평가

, 우선순위 선정 프로세스의 지속적 

운영 및 업데이트

2015년 대통령 예산안에서는, 우선순위가 높은 ‘① 

공공서비스용 지속적 관측

’에 관련하여, 다음의 분야

를 지원하도록 하고 있다 

(National Plan은 2014년에 

발표되어 

FY 2015년 대통령 예산안에 가이드로 반

영되었다

). (1) 대기상태 관측(기상·위험·대기질 예보,

물류 이동

, 기후연구 및 인프라계획), (2) 지표관측(42

년간 지속해온 다분광 관측과 

36년간 열적외선 토지

표면 관측

), (3) 농작물 모니터링 및 산림자원 및 토지 

관측

, (4) GPS 위성 네트워크 지속적 운용 및 관련된 


background image

24

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

참조용 

측정

(terrestrial

reference-frame

measurements), (5) 지형 모델링과 체적분석을 위한 
고해상도 

3차원 데이터의 정기적인 수집(항공신호검

출과  측량

(Airborne light detection and ranging:

LIDAR))

미  환경보호국

(EPA), 교통부(DOT), 농무부

(USDA) 등 미국의 많은 정부기관들은 지구 환경에 대
한 다양한 정보 수집을 위해 항공

, 지상, 해상 관측 플

랫폼을 함께 운영하고 있다

. 이러한 관측 시스템들은 

고 해상도와 효율성을 보이며 연방정부가 공공서비스 

의무를 수행하는데 매우 중요한 역할을 하고 있고

, 이

에 더 나아가 위성정보의 검증에도 기여한다

. 미국 

National Plan은 정부에서 운용하는 비우주 관측 플랫
폼을 제시하고 있는데

, 앞서 언급한 카테고리를 동일

하게 적용하여 지속적인 관측

(공공서비스 및 연구에 

활용

)과 실험적 관측으로 구분하고 있다. 

3.5  신규  우주  관측시스템의  임무정의

3.5.1 신규 수요 파악

유럽 

Copernicus 프로그램에서 우주기반관측부문

(Space Component)의 핵심은 Sentinel 위성 시리즈이

. Copernicus 운영위원회는 다양한 절차를 거쳐 

Sentinel 위성의 임무를 정의하였다. 우선, 관측 부문
에서 우선순위가 높은 

EU 정책들을 검토하고, EU,

EC, ESA 멤버 국가들의 위성정보 수요자들을 파악하
였다

. 그 다음, 정책 이행과 수요를 충족하기 위해 현

재 운용 중인 관측 시스템기반의 

Copernicus 서비스

를 제공한다

. 초기 Copernicus 서비스 과정은 서비스 

제공이라는 자체적인 목표에도 부합하지만 향후 필요

한 서비스와 새로운 우주 관측시스템에 대한 요구사

항을 파악할 수 있는 기회를 제공한다

. 또한, Sentinel

임무정의를 위해

, ESA, EU, Eumesat 및 국가별로 현

재 운용 중이거나 개발 계획이 확정된 위성을 분석하

여 유럽 정책에 필수적인 데이터와 향후 데이터 공급

에 공백이 발생할 수 있는 부분을 파악한다

. 2005년 

Sentinel 위성의 임무 수립 당시, 유럽의 ERS-2(수심측

, 오존 모니터링 등)와 Spot-4(광학 관측) 위성이 이

미 임무수명을 지나 운영되고 있었고

, 그 당시 기준으

로 최근에 발사된 

Envisat(대기 및 오존 모니터링, 해

양지형 관측 등

)과 Spot-5은 2007년에 임무수명을 마

칠 예정이었다

. 이와 유사한 기능을 수행하는 미국의 

Landsat-7 위성은 유럽 국가들이 많이 활용하는 위성
인데

, 2003년 일부 부품(Scan Line Corrector)의 고장

으로 운용에 어려움을 겪고 있는 상태였다

. 이러한 상

황을 종합적으로 고려하여 새로 개발할 관측 시스템

의 임무로 관측의 연속성에 문제가 발생하는 분야를 

선정하였다

.

관측 수요자들의 의견과 요구사항을 수집하는 과

정에는 매우 체계적으로 구조화된 프로세스가 적용되

었다

. 관측에 관련된 유럽정책 이행에 법적 책임을 갖

고 있는 정부기관들의 임무를 분석하고 기관들의 업

, 표준, 임무 이행에 필요한 관측 요구사항들을 평가

하였다

.

수요자 그룹은 원격탐사 기술경험이 많은 전문가부

터 관측 데이터를 처음 다루어보는 그룹까지 다양하

. 경험이 많은 전문가들은 주로 환경 관련 기관들에 

속해있으며

, 이 기관들은 일찍부터 위성영상을 정책 

이행에 활용하고 있으며

, 따라서 기관의 임무를 위해 

어떤 성능의 관측 센서가 필요한지 제시할 수 있다

. 그

러나

, 이러한 기술 경험이 풍부한 수요자 외에, 환경,

대국민 안전

, 해안 경비, 지질 조사, 어업 관리, 교통 관

리를 담당하는 기관들이 잠재적 수요자들이 될 수 있

. 잠재적 수요자 파악을 위해 Copernicus 운영단은 

초기 

Copernicus 서비스 프로젝트에 참여한 330여 개

의 수요기관을 분석하여 소통의 기회를 마련하였다

.

3.5.2 임무정의

Copernicus의 Space Component는 위성과 위성운

용 관련 지상시스템으로 구성된다

. 위성으로는 유럽 

국가들이 개별적으로 운영하는 위성

, 유럽기상위성기

(Eumesat)의 기상 위성, Third Party라고 분류된 

Copernicus를  지원하는  해외  위성들을  포함하며,
Copernicus의 핵심적인 위성으로서 이러한 기존의 위
성이  채우지  못하는  임무를  위해  새로  개발되는 

Sentinel 위성 시리즈로 구성된다.

Sentinel 위성 시리즈의 임무정의는 다른 위성 임무 

정의방식과  차별성을  보인다

. Sentinel 시리즈는 


background image

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

25

Sentinel-1 부터 Sentinel-6으로 구분되어 있으며 이들
은 관측의 주요 분야들

(유럽 11대 관측분야)에 대응할 

수 있는 모든 임무를 포괄하고 있다

. Sentinel 다음에 

붙어있는 숫자는 개발 순서와는 상관이 없으며

, 각각

의 위성은 하나의 위성 시스템에 탑재되기 어려운 상

호 배타적인 임무로 구성되어 있다

. 또한, 각 시리즈는 

A, B의 2대 위성군으로 운용되어 단일 위성으로는 확
보하기 어려운 관측의 효과를 높이도록 하고 있다

.

Sentinel 임무는 <표4>에 상세히 제시되어 있다.

  

<Sentinel 임무 정의>
Sentinel-1 : 간섭측정(interferometric) 레이더
Sentinel-2 : 다중분광 광학촬영
Sentinel-3 : 고도계와 중저 해상도 기반의 해양관측
Sentinel-4 : 정지궤도 대기성분 관측
Sentinel-5 : 저궤도 대기성분 관측
Sentinel-6 : 고도 측정

Sentinel 첫 번째 위성을 개발하는 Copernicus-1 단

계에서는 정책적 수요가 크면서 데이터 공백이 큰 분

문에 대응하기 위해 

Sentinel 1과 3을 개발하기로 하였

. 2010년~2011년 사이에 첫 번째 위성을 발사하기

로 정하였다

. 11개 관측 분야 가운데 시급성이 높은 분

야는 재난관리

, 육상 관측, 해양 관측이다. 이 세 분야

는  

2010~2011년 사이에 관측 데이터의 공백이 발생

할 수 있으며 

EC에서도 개발 예산이 확보되지 못한 

분야이다

. 개발 이전에 2008년까지 기존 관측 시스템

을 이용한 

pilot service를 실시하여 Sentinel 1과 3의 

임무  요구사항을  도출하는  기회로  삼았다

.

Copernicus-1은 기존 유럽 위성, MERIS 위성의 관측
의 연속성을 확보하기 위한 해색 관측기기

, ERS 위성

과 

Envisat 위성의 간섭(interferometric) 및 해양/빙

/지표 관측의 연속성을 확보할 수 있는 C-밴드 레

이다를 개발하는 것으로 결정되어 

Sentinel 1과 3이 선

정되었다

. 이외에 화재 모니터링용 적외선 관측기기

는 기술검증용으로 함께 탑재하기로 하였다

.

부문

세부내용

Sentinel

1

C-밴드 InSAR(interferometric SAR)
- (활용) 해빙 및 극지방 관측, 해양환경 감

시, 지각운동 관측 및 원조지원용 지도제작

-  (제원) 고도 ~700km 태양동기궤도, 관측주

기 12일, 관측폭 ~250km, 해상도 5m*20m

Sentinel

2

다중분광 광학촬영 
- (활용) 식생, 토지, 수자원 분포 등 지표변화
-  (제원) 고도 800km, 관측주기 7일, 관측폭 

285km, 9개 VNIR 밴드, 3개 SWIR 밴드  

Sentinel

3

해양 관측기기 (해양지표 컬러 관측, 해양지
표 온도 관측, SAR 레이더 고도계) 
- (활용) 장기간에 걸친 정기적인 해양 관측(해

색, 해표온도, 해양 지형도) 및 지표관측  

Sentinel

4, 5

대기성분 관측 (Ultraviolet-Visible-Near-Infrared  
분광계(4호),  UA-VIS-NIR  및  단파장  적외선 
분광계(5호))
- (활용) 대기의 화학성분 분석
- 정지궤도 운용(4호), 저궤도 운용(5호)
  (각 MTG-S와 MetOp 위성에 탑재 예정)

Sentinel

6

해양 관측기기 (레이더 고도계)
- (활용) 해양고도 관측을 통한 기후변화 측정에 기여 
- Jason-CS를 Sentinel 6로 활용

표 

4. Sentinel 위성 세부 임무내용 [6]

3.6  거버넌스

유럽의 

Copernicus 프로그램은 시스템들의 개발·

운용 담당기관을 세부적으로 지정하고 있지는 않지만 

우주관측

, 현지관측(항공 관측 등), 서비스 3가지의 큰 

축을 담당하는 기관을 정하였다

. 또한, 유럽 국가들의 

다양한 관측 시스템간 중복을 최소화하고 협력을 이

끌어내기 위해 국가들이 개별적으로 개발

·운용하는 

위성들간의 조율을 강화하는 기구나 협의체를 구성하

였다

.

아래 

<표1>에서도 보듯이, ESA, EEA(유럽환경청),

EC(유럽공동체)는 Copernicus 프로그램의 우주관측,
현지관측

(in-situ observation), 서비스 부문을 담당하

고 있다

.


background image

26

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

부문

기관 및 담당임무

우주 
관측

ESA (European Space Agency)
- Sentinel 위성
- 타 위성 시스템

(EU/ESA, Eumesat, 상업 위성, 해외 위성)

현지 
관측

EEA (European Environment Agency)
- 위성 외의 항공, 현장측정 등 관측 시스템

서비스

EC (European Commission)
- 유럽 환경안보 정책 대응 정보 서비스
- 우주 및 현지 관측 데이터 활용

표 

5. 유럽 Copernicus 부문별 책임기관 [6]

유럽 국가들이 각자 운용 중인 지상시스템과 데이

터 관리 간에 협력을 이끌어내는 

‘Ground Segment

Coordination Body‘가 2005년에 설립되었다. 이 기구
에는 유럽의 우주청들이 참여하고 있으며

, 기구 협의

의 대상 시스템에는 

Copernicus에 기여하는 모든 유

럽 국가

·기구들의 운용·계획 중인 시스템들이 포함된

. 2006년에는 EC의 기업부(Directorate-General for

Enterprise and Industry) 내에 Copernicus Bureau가 
새로 설치되었는데

, 이 사무국은 EC 전 분야에 걸쳐 

관측 수요를 조사 및 개발하고 

Copernicus 프로그램

을 일반 대중에게 까지 알리는 일을 담당한다

. 또한,

2010년에는  Copernicus 조율과 협력을 담당하는 EC
의 업무를 더욱 강화하기 위해 

EC내에 Copernicus

Partners Board가 설치되었다. Board는 Copernicus
프로그램에 대한 외부요구와 질문에 대응하기 위해 

EC 멤버 국가들과 의견을 조율하고, 일관된 프레임을 
따라 

Copernicus 프로그램이 잘 진행되는지 모니터링

하며

, 프로그램의 전략 프레임 자체를 마련하는 것을 

지원한다

.

미국의 

National Policy에서는 위성 관측임무에 관

련된 기관간의 임무를 명확히 규정하고 있다

. 관측에 

있어 기관간 임무의 중복성 문제가 그 동안 지속적으

로 제기되어왔으며

, 이번 National Policy를 통해 불명

확성을 해결하고자 노력하였다

. 본 보고서의 ‘3.4 관측 

우선순위 선정

’에서 상세히 다루었듯이, 미국의 관측 

임무는 임무기간

(지속적 또는 단기적)과 목적(운용성 

또는 연구성

)에 따라 크게 3개의 카테고리로 구분하

고 있다

. 첫 번째는 공공서비스  목적의 지속적 관측,

두 번째는 연구 목적의 지속적 관측

, 세 번째는 단기적 

연구개발 목적의 실험적 관측이다

. 기관별 임무도 이 

분류에 따라 구분하였으며 세부적인 내용은 아래 

<표 

6>와 같다.

부문

기관

담당 임무

1) 공공서비스 목적의 지속적 관측

대기질 

및 

오존

NOAA

에어로졸, trace gas, 기상 데이터 공급 
및  오존층을  측정하는  JPSS,  S-NPP, 
GOES 위성 운용 및 서비스

NASA

S-NPP의  오존층  측정임무  지속을  위한 
관측 방법 연구

지표

NASA

USGS와  협력하여  지표특성/변화  관
측  담당.  (Landsat  프로그램  지속화) 
NASA는 특히 위성 개발과 발사 담당 

USGS

사용자 요구사항 반영, 위성운용, 지상시
스템 개발운용, 데이터 처리·관리·배포

해색

NOAA

NASA와 협력하여 해양 생태계 모니
터링용  해색  관측.  S-NPP의  VI R  탑
재체가 현재 임무 수행 중

해표면

NOAA

해수높이 등을 위한 해표면 및 지표수 
높이 측정. Jason 시리즈 고도계 운용

해표면 

풍향

NOAA

 NASA와 

협력하여 

해외 

Scatterometer 데이터 확보

우주
기상

NOAA

NASA와 협력하여 태양풍, 태양폭발 등 
관측정보 제공. GOES, DSCOVR 운용 

기후 
변화

NOAA

NASA와 협력하여 날씨, 날씨 관련 재
해, 계절성 기후변수 관측

2) 연구목적의 지속적 관측

에어로

NASA

에어로졸,  오존,  수증기  등의  수직적구
조 분석. ISS SAGE 3 탐측기로 분석

대기 

이산화탄소

NASA

OCO 위성을 통해 전세계 CO2 측정 

지하수

NASA

GRACE  위성을  통해  지하수  추정을 
위한 지구 자기장 측정

에너지

균형

NOAA

NASA와  연방기관들  협력하에  지구
시스템의  방출  에너지  이해를  위한 
지구 에너지 균형 연구

3) 단기적인 실험적 관측

지구
이해

NASA

NASA 

Earth 

Systematic 

Mission과 

Pathfinder  Program을  통해  지구시스템 
연구

검증

NASA

새로운 위성시스템 기술 검증

표 

6. 미국 관측위성 관련 기관별 역할 [2]


background image

김은정 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 18~27

27

3.7  기타  지원  임무

관측 시스템의 효율적 운영과 이를 통한 투자 효과

를 극대화하기 위해서는 관련 기관들 간의 운영 관련 

협력과 조율이 매우 중요하다

. 미국 National Plan은 

필수적으로  이행해야  할  협력사항을 

supporting

action으로 명시하고 있다 (중요도순으로 협력사항 제

). 첫째, 다양한 관측 플랫폼간의 표준화 연계를 통

해 생산되는 정보들이 통합될 수 있어야 하는데

, 통합 

대상으로는 데이터 표준

, 개념화 및 용어 통일, 사용자 

중심의 규칙 마련 등이 포함한다

. 둘째, 데이터간 상호

운용성을 확보하여 정보의 탐색

, 접근, 사용을 용이하

게 하고 사용자의 편의를 위해 시스템에서 가독 가능

(machine-readable) 형태로 제공되어야 한다. 셋째,

관측시스템의 비용 문제

, 성능, 발생가능 리스크간 득

실을 비교하고

(tradeoff), 관측 프로그램 운영에 따른 

간접비용과 관리구조를 세밀하게 평가하여 관측시스

템의 효율과 비용절감을 극대화해야한다

. 넷째, 관측

시스템을 업그레이드하고 데이터 배포 범위를 넓혀 

지구관측 역량을 향상시키고 관측 범위

(coverage) 간

극을 줄이도록 한다

. 다섯째, 관측시스템의 운영, 관

, 수송, 배치, 변경 지원을 위한 인프라를 지원한다.

여섯째

, 지구관측의 공공재로서의 특성을 유지하면서 

이와 관련된 민간부문의 혁신과 서비스를 촉진하기 

위해 비용대비효과 높은 민간 상업부문과의 협력 방

법을 탐구한다

. 일곱째, 국제협력과 데이터 공유를 강

화한다

. 여덟째, 데이터의 수집, 이용, 광범위한 사용

에 대한 혁신을 촉진하기 위해 민간기업과 일반 대중

의 참여를 확대한다

.

4. 결 론

본고에서는 미국과 유럽의 지구관측 위성 프로그

램의 전략과 기획

, 평가에 이르는 과정에 대해 살펴보

았다

. 지구관측위성 프로그램은 위성뿐 아니라 항공

관측과 지상관측을 포함하는 종합적인 프레임 속에서 

기획되고 있으며

, 국가별로 우주관측, 현지관측, 서비

스 등의 책임기관을 지정하여 기획되고 관리되고 나

아가 협력할 수 있는 체제를 구축함으로써 중복을 방

지하고 국가 자원을 효율적으로 활용할 수 있도록 하

고 있다

. 특히 국가적으로 필요한 지구관측 수요에 대

해 중요도

, 필요성, 기술적·경제적 여건 등을 종합 분

석하고

, 이를 통해 지구관측 위성의 세부적인 임무를 

구체화하고 나아가 지구관측 위성 시스템의 개발을 

결정하고 있다

.

우리나라는 아직까지는 지구관측 활용 수요부처의 

수요제기를 반영하여 위성개발 계획을 수립하는 단계

에 있으나

, 증가하는 지구관측 위성수요를 감안할 때 

앞으로는 국가적인 차원에서 보다 심층적이고 종합적

인 관점에서

, 지구관측 수요를 분석하고, 항공관측 등 

타 지구관측 시스템과의 연계를 강화함으로써 중복을 

방지하고 활용성을 극대화 할 필요가 있다

. 이를 위해

서는 지구관측 활용 책임기관을 국가적 차원에서 지

정하여 통합 활용토록 하여야 할 것이다

.   

 

참고문헌

1. Gerard Brachet, “From initial ideas to a

European plan: GMES as an exemplar of
European space strategy”, Space Policy, 20,
2004, pp.7-15

2. National Plan for Civil Earth Observations,

National Science and Technology Council
Executive Office of the President (U.S), 2014

3. National Strategy for Civil Earth Observations,

National Science and Technology Council
Executive Office of the President (U.S), 2013

4. http://www.copernicus.eu

5. Global Monitoring for Environment and

Security – Europe’s next space initiative takes
shape, ESA, 2005

6. EO Portal Directory – Copernicus (European

Commission’s Earth Observation Program)


background image

항공우주산업기술동향 14권 2호 (2016) pp. 28~39

http://library.kari.re.kr

에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

우주분야  품질인증  제도에  대한  고찰

1)임창호*, 박근영**, 황진영*, 임종빈*, 박정호*

Review  On  Quality  Certification  System  of  Space

 Lim, Chang Ho*, Park, Geunyoung** ,Hwang, Chin Young*,  Im,Jongbin*, Park, Jung Ho*

ABSTRACT

The quality certification system of space product has been applied by the standards and internal systems

of each space agencies such as NASA, ESA, and JAXA, due to its customized unique characteristics and
project based unit production of space products. while those of the aviation area have been well set up
legally by the third party considering the factors of mass production and passenger safety. Korea still does
not have its own quality certification system and advanced spacefaring countries’ standards and system
has been applied to Korean programs. However, over the past 20 years, Korea has accumulated its
technological capability in space through KOMPSAT series. Space program has been increased and
industries’capabilities also has been strengthened. Thus, in order to enhance the quality and performance
of space products, this study was conducted to review the quality standard and certification system of
advanced spacefaring countries.

초  록

양산과 여객수송이라는 요인으로 인해 제3자에 의한 법적 인증제도가 정착되어있는 항공분야와는 달

리, 우주분야는 1회성 발사라는 특성으로 인해, 법적 제도가 아니라 각 국가의 우주기관별로 자체적으

로 구축한 기준과 제도에 의해 제품을 인증해 오고 있다. 우리나라는 아직까지 독자적인 인증제도가 

구축되어 있지 않으며, 우주선진국의 체계 및 제도를 활용하여 개발 및 검증요건을 부여하고 있다. 여

기에는 국내의 우주프로그램이 적기 때문에 인증제도를 유지하는 것이 비효율적인 데에도 그 이유가 

있었다. 그러나 그동안 우리나라도 다목적 실용위성 1, 2, 3, 5호 등을 통해 20여 년간 우주분야의 기

술 역량을 축적해 왔으며, 우주개발사업의 양적 증가와 더불어 산업체의 역할도 강화되고 있어, 발전

단계에 걸맞는 지원과 제도적 보완 마련이 요구되고 있다. 본 考에서는 우주제품의 품질과 성능을 제

고하기 위해 품질인증, 제품보증에 대한 선진국의 기준과 제도에 대해 살펴보고자 한다.  

Key Words : 품질인증제도, 인증(Certification), 보증(Assurance), 검증(Qualification)

* 임창호

, 황진영, 임종빈, 박정호, 한국항공우주연구원, 미래전략본부, ** 박근영, 한국항공우주연구원 위성연구본부

changho@kari.re.kr, cyhwang@kari.re.kr, jbim@kari.re.kr, jhp@kari.re.kr, parky@kari.re.kr


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

29

1. 서 론

우리나라는  그간  정부의  지속적이고  일관된  지

원 에 힘입어 짧은 기간에 많은  성과를 이뤄내는 

압축 성장을 이룩하였다

. 항공분야에서는  고등훈

련기의 개발과 수출

, 첨단 틸트로터 기술의 스마트 

무인기 개발로 무인기 시장을 개척해 나가고 있는

가 하면

, 우주분야에서는  다목적 실용위성 시리즈

와 나로호 개발의 성공

, 그리고 산업체 육성과 지

원을 위한 다목적실용위성  

3A호와  차세대 중형

위성  개발에  이르기까지  우주개발  역량구축에  힘

써왔다

. 그 결과 항공우주 산업체의 역량 또한 함

께 성장하여 이제 개발의 중심축과 산업체의 역할

에도 변화가 요구되고 있다

. 이러한 변화의 과정 

속에 중요한 요소 중 하나가 바로 품질에 대한 관

리체제이다 

. 항공기는  국내법  및  국제법에  의해 

강제적으로 요구되는 인증제도로 

‘품질인증’제도가 

정착된 반면

, 우주제품에 대한 인증제도는 항공분

야와 달리

, 엄밀한 의미에서 국내법 및 국제법에서 

요구되지  않으므로  인해  제

3자에  의한  ‘품질인증’

이 이뤄지고 있지 않다

. 이는 우주분야가 갖는 특

성에서 기인한 것이라 할 수 있는데 본 

考에서는 

이 같이 산업체 중심의 우주개발을 모색하는 시점

에서의 우주제품 개발에 대한 품질보증

, 감리적 성

격의  인증제도에  대한  제반  사항들을  살펴봄으로

써 고품질의 성공적 우주개발을 이끌어 나가기 위

한 제도적 시사점을 도출하고자 한다

.

2. 인증제도 및 품질인증의 개념

2.1  인증제도의  개념1)

2.1.1 평가대상 기준 

일반적으로  인증은  평가대상

, 평가주체, 강제여

부에  따라  구분된다

. 먼저  적합성  평가의  대상의 

기준으로 제품인증과 시스템 인증으로 나뉜다

.

1)

  중소기업수출지원센터, 규격인증기술자료, 인증저널(2003.2, 제7호), 

상식으로 읽는 인증용어 –  인증의 종류

Ÿ 제품 인증 

(Product Certification) : 인증 대상

이  제품인  경우이며

, 적합성  평가  목적에 따

라 안전

(Safety) 인증, 성능(Performance) 인증

으로 나눌 수 있음

.

Ÿ 시스템 인증

(System Certification) : 인증 대상

이  제품이  아닌  회사

(조직)의 시스템으로, 평

가 목적에 따라 품질경영 시스템

(QMS), 환경

경영  시스템

(EMS), 안전보건  시스템(OSHAS)

등을 들 수 있음

.

2.1.2 평가주체 기준 

평가주체에 따른 분류로는 

1자 인증과 2자 인증 

그리고 

3자 인증으로 나뉘는데 항공부문과 우주부

분이 구별되는 인증제도의 큰 차이점이 바로 평가

주체에 따른 분류 형태이다

.

Ÿ

1자  인증  : 자가  적합성선언(Declaration of
Conformity; DOC) 제품군으로서  제조자가 
스스로 적합성을 평가하는 방법

Ÿ

2자 인증 : 2자 즉 구매자가 직접 판매자(제
조자

)의 제품이나 시스템에 대해 적합성을 평

가하는 인증 방법

Ÿ

3자 인증 : 구매자, 판매자(제조자)가 아닌 제
3자, 즉 인증기관 등과 같은 조직을 통한 인
증방법

2.1.3 강제성 여부 

강제성  여부에  따른  분류  형태로는  강제인증과 

임의인증으로 구분하여 볼 수 있다

.

Ÿ 강제

(Compulsory) 인증 : 관련 법규 및 규정

에 따라 적합성 평가를 실시하지 않으면 시

장에 유통시킬 수 없는 인증

Ÿ 임의

(Voluntary) 인증 : 인증획득여부가 전적

으로  신청자의  의도에  달려  있는  강제성이 

없는  인증을  말하나

, 실제  임의인증제도  대

부분은  소비자  신뢰도와  민감하게  연결되어 

있는 경우가 많아 묵시적 강제성을 띄는 경

우가 많음

.


background image

30

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

2.2  품질인증의  개념

2.2.1 품질의 정의 

품질이란 단순히 제품의 유용성을 형성하는 성

, 또는  제품의  사용목적을  달성하는데  필요한 

성질이라고 할 수 있다

. 그러나 품질을 정적인 성

질의 관점에서 보다는 설계

, 생산 등의 활동 과정

을  통하여  얻어지는  일련의  성질

, 특성이  축적된 

동적  개념으로  이해할  필요가  있다

. 품질에  대하

여 

ISO 8402에서는  ‘명시적  또는  암시적  필요를 

충족하는 그 능력에 관계되는 제품이나 용역의 형

상 및 특성에 관한 전반적인 사항

(The totality of

features and characteristics of a product or
service that bear on its ability to satisfy stated
or implied needs.)’이라고 정의하고 있으며, 쥬란 
(J. M. Juran)은  소비자의  관점에서  품질을  ‘용도
에 대한 적합성 

(Fitness for use)’이라고 하고, 크

로스비 

(P. B. Crosby) 는 생산자의 관점에서 ‘요

구조건 

또는 

요구사양에 

대한 

합치성 

(Conformance to requirements or specifications)’
이라고 하였다

.2) 과거 품질의 개념이 제품의 생산

단계에 국한된 활동이었다면 오늘날에는 기획

, 생

, 사후단계에  이르기까지  전  과정에  관여되고 

있다

.

2.2.2 품질관리, 품질보증, 품질인증  

일반적으로  많이  사용되는  품질관리 

(Quality

control)는  ‘소비자의  요구에  맞는  품질의  제품을 
경제적으로  만들어  내기  위한  모든  수단의  체계

(KS A 3001)라고 정의할 수 있으며, 이 정의와 같
이  품질관리는  회사가  사용자의  요구를  충족시킬 

수  있는  내부적  품질기준을  정하여  이에  적합한 

제품을 경제적으로

, 즉 원가절감, 불량감소, 공수단

축 등의 방안으로 생산할 수 있도록 관리하는 품

질활동을 말한다

. 따라서 품질관리의 주체는 생산

자이고 외부의 간섭을 받지 않고 독립적으로 활동

한다

.

2)

  이종휘,  ‘항공기  품질인증과  미국제도의  분석’,  1994

으로부터  재인용.

품질보증은 

‘소비자의  요구품질이  완전히  만족

되어 있음을 보증하기 위하여 생산자가 행하는 품

질관리  활동의  체계

’ (KS) 또는 ‘제품이나 용역이 

품질에  대한  요구조건을  만족할  것이라는  신뢰를 

제공하는데  필요한  모든  계획적이고  체계적인  활

’이라고 정의할 수 있다. 즉 품질보증은 이러한 

품질관리에  의한  품질요구의  충족을  내

・외부적으

로 고객 및 당국에게 시스템적으로 확신시키는 것

이라 하겠다

.

끝으로  품질인증은  품질보증과는  구별되는  개

념으로서

, 법 또는 규정에 의한 증명(Certification)

을 의미하며 여기서 품질인증 업무는 법적 규정에 

의한  행정  처리절차라는  협의의  증명이  아니라

,

안전성  또는  공익성에  기초한  품질요구

, 설계의 

적합성 및 생산자의 품질보증 체제

, 공정, 제품의 

적합성  평가

, 품질의 유지라는  일련의  체계를 의

미한다

.

표 

1. 품질관리, 품질보증, 품질인증 비교

구분

요구 
기준

검증 
주체

입증 
주체

입증 목적

(항공기

품질인증)

적용성

(우주분야)

품질
관리

내부

생산자 생산자

제품의 

품질 확보

품질관리

품질
보증

내부/  

외부

생산자 생산자

제품의 

품질 확보

품질보증

품질
인증

외부 

(법 및 

관련 

규정, 
표준, 
기준, 
지침)

정부
당국 
또는 
전문
기관

생산자

제품의 

설계보증 

및 

품질 확보

시스템

엔지니어링

임무보증/

제품보증

제품생산
체계검증

N/A

(1회 

제작으로,  

양산시스템에  

대한 인증 

적용 불가)

완성품 

안전성/

운용성 

보증

N/A

(양산된 개별 

완성품에 

대한 안전성/ 

운용성 인증 

불가)


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

31

2.3  항공우주분야의  인증

2.3.1 항공기 품질인증

항공기는  화물은  물론  여객을  운송하는  측면에

서 그 임무 수행을 위한 성능요구 뿐만 아니라 고

도의 신뢰성과 안전성이 요구된다

. 따라서 설계 및 

생산 그리고 운용에 반드시 적합한 증명절차를 거

쳐야  한다

. 항공기  품질인증은  감항기  준에  대한 

합치성의  평가라는  절차로  수행되며  항공기의  인

증은 

‘형식증명’, ‘생산증명’, ‘감항증명‘의 3가지 개

념으로 구별할 수 있다

. 형식증명은 항공기 설계의 

감항기준에 대한 적합성을 입증하는 것이며

, 생산

증명은 승인된 설계형식에 적합한 항공기 및 부품

을 대량으로 생산하기 위한 생산시설

, 생산방법 및 

품질관리체제를 승인하는 것이다

. 끝으로 감항증명

은  제작된  항공기가  승인된  형식설계와  합치하고 

안전한 작동 상태에 있음을 증명하는 것으로 개별 

항공기  마다  감항증명을  소지해야하며  항공기  운

항에 필수적이다

. 이 같은 점으로 볼 때, 항공기 

품질인증은 항공기의 설계관점에 대한 평가 및 승

인과  항공기의  대량생산을  위한  생산시스템에  대

한 평가 및 승인

, 개별 항공기의 최종 안전성상태

에 대한 평가 및 승인으로 구성되어 있음을 알 수 

있다

.

2.3.2 우주 품질인증3)

항공기와 달리 우주제품은 대량생산을 목적으로 

하지 않으므로 대량 양상을 위한 품질시스템에 대

한 인증 또는 양산시스템으로 생산된 개별 완성품

에 대한  안전성

/운용성 인증 개념을 적용하는 것

이 불가능하다

. 다만, 자체적인 표준, 기준 및 절

차에 따라 수행되는 시스템 엔지니어링

, 임무보증,

제품보증

, 과제관리 활동을 통해 ‘항공기 품질증명’

의 증명과정인 적합성 평가에 준하는 구조계

, 전력

, 자세제어계, 열제어계, 원격측정명령계, 조립시

험 등 설계 분야 및 운용 분야에 대하여 계산

, 시

, 검증, 유사성 등의 방법으로 검증을 수행한다.

3)

  미래창조과학부 

, 「우주제품 품질보증제도 도입을 위

한 기획연구

」, 2016.

생산시스템  규정에  대한  적합성  평가는  수행되지 

않으나  개발과정  및  비행모델  제작과정에서  생산

자의  품질보증이  제대로  작동하도록

, 절차  검증,

공정 검증

, 자격검증 및 교육에 대한 평가 및 감사

를 실시하게 된다

. 항공분야와의 가장 큰 차이점이

라면 민간항공기 분야는 법적 강제인증 성격을 띤 

3자 인증 성격의 제품인증(항공기 설계승인과 부품 
설계승인

)과  시스템인증(생산체제승인)이  함께  제

도화되어 운용되고 있는 반면

, 우주분야는 품질보

(제품에 대한), 제품보증, 임무보증 및 시스템 엔

지니어링  요건이  계약에  의한  요구사항으로  부여

되어  관리되는 

2자 인증 형태로 운용된다는 점이

. 우주 분야의 인증제도가 발전할 수 없는 근본

적인  이유는  일반적으로  승객을  수송하지  않으며 

우주분야의 시장규모가 항공분야와 비교하여 작고 

항공기와  같이  양산개발이  아닌  수요자의  요구에 

따른 

1회성 개발이라는 특성이 작용하고 있기 때

문이다

.

또한  우주  개발에  있어서  인증

(Certification)과  혼용되거나  유사한  개념으로서,
검증

(Qualification) 및  보증(Assurance)이  있는데 

이는 모두 성능 요건 만족을 보이기 위한 행위

, 방

, 주체와 관련되어 있다고 할 수 있다. 국제항공

우주품질그룹

(International

Aerospace

Quality

Group, IAQG)은  인증, 검증을  다음과  같이  정의
하고 있다

.4)

Ÿ 인증으로 불리는 

Certification을 특정한 제

/서비스/조직이  규정된  요구조건에  부

합하다는  것을  증명하는  문서인  인증서

(certificate)를 얻기 위한 일련의 절차로 정
의하고 있음

.

Ÿ 품질인증 

또는 

검증으로 

불리는 

‘Qualification’을  규정된  요구조건을  이행
할 수 있는 능력을 문서로서 실증하는 것

으로 정의하고 있음

.

美 

NASA에서는 품질을 “고객 요구조건을 만족

하는  상태

(State of compliance with customer

4)

  출처  :  https://www.ase.org/iaqg/


background image

32

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

requirements)”로 정의하고 있으며 품질보증은 “품
질을  만족하기  위한  도구

, 방법, 프로세스(Tools,

methods, processes by which the state of quality
is achieved)”로 정의하고 있다.5) 이와 같이, 인증,
검증 및  보증은 기관별로  다를  수  있으나  다음과 

같이 개략적으로 이해할 수 있다

.

Ÿ

Certification(인증) : 제품이  성능  요건을 
만족함을 제 

3자가 평가하여 보증.

Ÿ

Qualification(검증) : 제품이  성능  요건을 
만족함을 확인하는 것으로 개발자가 수행

.

Ÿ

Assurance(보증) : 제품의 성능이 만족함을 
개발자가 평가하여 보증

.

그림 

1. 검증, 인증, 보증의 개념도

성공적인 우주 비행 궤도 운용을 통해 비행 이

(Flight Heritage)을 보유한 우주 제품을 우주 입

(Space

Proven)

또는 

우주 

검증

(Space

Qualification)된  제품으로  부르고  있으며, 이러한 
제품의 신뢰성은 국제적으로도 인정받고 있다

. 결

론적으로 말하면

, 전술한 바와 같이 항공분야는 3

자 인증제도인 항공기 인증 제도를 통해

, 우주분야

는 

2자 인증제도를 품질보증(넓은 의미에서 제품보

, 임무보증의  개념을  포함)으로  고객의  품질을 

만족시키기  위한  활동을  수행하고  있다고  이해할 

수 있겠다

.

3. 주요 국가별 인증제도 현황

5)

  www.nasa.gov

3.1  미국(NASA)

3.1.1 NASA의 품질인증  조직 및 기능

미국 

NASA는  SMA(Safety

and

Mission

Assurance)를  통해서  NASA의  모든  프로그램에 
대한  안전  및  임무보증에  대한  활동을  수행하고 

있다

. 이를  위해  NASA는  청장  직속의  독립적인 

조직인 

Office of Safety and Mission Assurance

(OSMA)를 두고 있으며 NASA 본부 외에 10개의 
각  센터별로 

SMA 인원을  유지운영하고  있다.

OSMA는  임무  지원  부서(Mission

Support

Division), 안전  및  보증  요구사업부(Safety and
Assurance Requirements Division), NASA 안전 
센터

(Safety Center) 및 독립 검증 및 확인 기관(IV

& V Facility) 등으로  구성되어  있으며  이러한 
SMA 조직은  NASA의  모든  활동에  대한  안전을 
보장하는  것을  목적으로

, 우주제품의  개발  및  구

, 기관  차원의  안전성, 신뢰성, 정비성  및  품질 

보증 정책 및 절차의 감독 전반에 걸쳐 다음의 활

동을 수행하고 있다

.

그림 

2. NASA SMA 조직구성

Ÿ

SMA 전략, 정책 및 표준의 제정 및 이행 
적합성 보장

Ÿ 안전성

(Safety), 신뢰성(Reliability), 정비성

(Maintainability)

및 

품질보증

(Quality

Assurance) (SRM & QA)에  대하여 
NASA 프로그램의  운영  초기  및  라이프 


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

33

사이클 내 통합 촉진

Ÿ 위험  식별  및  평가 방법론  개선  및  위험 

완화대책 및 허용기준 제공

Ÿ 독립적인 

SMA 평가 및 프로세스 검증검토 수

Ÿ 중요 안전 결정을 위한 분석 및 권고사항 제공

Ÿ

SRM & QA 기술, 프로세스 및 안전성과 
신뢰성을 향상시키고 임무성공 비용을 절

감하는 기법의 혁신과 신속한 전파 지원

이 

SMA의 활동을 위한 각 문서는 청장과 부청

장이 통제하는 최상위 문건인 수준

0의 문서에서부

터  최하위  구성요소를  다루고  있는  수준

5의 요구

서로 구성된다

. 또한 이 안전표준에 대한 문서들은 

책임과 역할에 대한 권한도 함께 부여하고 있으며 

각  프로그램을  실행하기  위해서는  기관차원의  요

구서

(requirements)가 만족되어야 한다.

3.1.2 NASA의  품질인증 정책 

NASA 품질정책은  독립성(Independence), 객관

적  품질자료

(Objective Quality Evidence), 시정조

(Corrective Action), 공급자  관리(Supply Chain

Control), 자격 및 경험(Competence)의 5가지 측면
에서  이루어진다

. 첫째, 독립성은 비용 또는 일정

에 직접적으로 관련되지 않은 사람이 품질업무 수

행한다는 정책이고

, 둘째, 객관적 품질자료는 기록

으로서 품질요구조건에 대한 증명한다는 정책이다

.

또한 시정조치와 관련된 정책은 다음의 사항을 담

고 있다

.

1) 근본 원인 확인
2) 불합치 품목의 범위/수량 확인
3) 불합치  품목에  대한  시정조치, 교체, 수

, 승인된 처리지침

4) 예방 활동
5) 효과의 유효성 확인

그리고  공급자  관리의  경우

, 공급망  전체에  대

해  품질요구조건을  확인하도록  하고  있으며  끝으

로 자격 및 경험

(Competence)과 관련된 정책은 아

래의 내용을 담고 있다

.

Ÿ 수행되는 품질 기능에 대한 지식

, 기술, 경험

Ÿ 제품

, 공정, 보증이 필요한 특성에 대한 지

, 기술, 경험

Ÿ 특별한  기능을  수행하는데  필요한  공식적

인 자격인증

NASA의  각  연구실  또는  센터  단위의  연구개

발에 대한 품질보증은 각 센터 소속의 

SMA 조직

에 의해 수행되며 공급업체에서 생산되는 제품은 

해당되는 

SMA 조직이 계약, 품질보증계획, 품질

심사  및  평가  업무를  수행하고  그  외  품질보증 

관련 

업무는 

DCMA(Defense

Contract

Management Agency)의 정부조달규정에 따라 관
련  정부검사기관에서  별도로  수행하고  있다

. 또

, NASA는  품질보증  수행을  위하여  품질보증 

관련  규정

, 절차  등을  제정, 적용하고  있으며 

NASA 품질보증  체계에  중심이  되는  규정은 
NPD 8730.5 “NASA Quality Assurance Policy”
를  근간으로 

NPR 8735.2 “Management of

Government Quality Assurance Functions for
NASA Contracts”가 대표적이다. 정부계약 품질보
증은 일반적으로 문서검토

, 제품보증, 품질시스템 

평가

, 품질자료 분석, 불합치보고 및 시정조치, 최

종  수락  등으로  이루어진다

. 문서검토는  계약자 

품질시스템 절차

, 기술문서(데이터, 도면 등), 제조

공정 문서 등에 대한 검토를 수행하는 것으로 주

기적으로  이루어지며

, 계약자의  품질시스템에  영

향을  미치는  수준의  문서변경이  있을  경우에도 

문서검토를  수행한다

. 제품보증  활동은  제품  검

, 공정 입회, 기록 검토 등으로 구성된다. 공급

자의 제품이 계약 요구조건에 합치하는지를 검사

하고 공정이 지침에 따라 이뤄지는지를 확인하기 

위해  입회하기도  하며  기록된  증거  등을  검토하

게  된다

. 이러한 협력업체에 대한 품질시스템 평

가는 최소 매

2년 마다 수행된다.

3.2  유럽

3.2.1 유럽의 인증 체계 및 조직 설립배경

미국에  비해  후발주자인  유럽은  각국의  우주기

관 별로 별도의 표준체계를 유지하고 있었으며 미


background image

34

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

국에  비해  상대적으로  산업의  규모가  작은  유럽 

각국의 표준화는 제한적으로 이루어질 수 밖에 없

었다

. 인증, 보증을  위한  선결작업으로  표준화를 

마련하였는데 

1982년에 ESA, NASA, CNES(프랑스 

국립  우주연구소

)가  함께  CCSDS(Consultative

Committee for Space Data Systems)를  구성하여 
유럽 우주기술 표준화의 단초를 마련하였다

. 현재,

CCDSD에는 일본의 JAXA를 포함하여 약 10여 개
국의 우주기관이 참여하고 있다

. 유럽의 우주기술 

규격인증은 

유럽 

우주기구

(European

Space

Agency, ESA)에  마련되었다. ESA는  1993년  유럽 
우주표준  협회

(European Cooperation for Space

Standardization, ECSS)를 출범시키고, 유럽이 개발
하는 우주 제품의 기술을 표준화하고 있다

3.2.2 유럽의 표준과 인증 관련  조직 

① EU 집행위원회 (EC) 

EC는 우주정책과 항공, 안보, 국방의 조정과 관

련하여  특별세션을  두고  있다

. 2007년  6월  25일,

EC는 우주산업표준을 만들기 위해 유럽표준화위원

(CEN, comite europeen de normalisation), 유럽

전기표준위원회

(CENELEC, European Committee

for Electrotechnical Standardization), 유럽전기통
신표준협회

(ESTI,

ETSI(European

Telecommunications Standards Institute)에  그  업
무를 위임하고 우주관련 표준 을 만들기 위해 아

래의 목적을 명시하였다

.

Ÿ 우주  하드웨어와  서비스의  적절한  안전

수준 보장

Ÿ 갈릴레오와 

GMES(Global Monitoring for

Environment and Security), 그리고  위성 
통신분야  프로젝트  같은  유럽연합의  프로

젝트를 육성

Ÿ 유럽 

최종 

사용자 

단말기

(end-user

terminals)의 출현을 촉진

Ÿ 우주 잔해물과 같은 우주관련 위협의 완화

Ÿ 유럽 우주산업의 국제 경쟁력 지원

그  결과 

1985년  5월  7일  유럽이사회에서  기술 

표준의 새로운 접근

(new approach)을 하도록 결의

하였다

. 취지는 EC와 표준관련 기관의 책임을 명

확히 서술하는 것으로 제품이 시장에 나오기 전에 

필수적 표준에 대한 요구를 충족해야 함을 밝히고 

있다

. 또한 유럽의 각 표준 기관들은 상세한 기술

적 요소들을 다루도록 하고 있으며 아울러 유럽연

, ESA, 개별  회원국이  참여하는  다양한  우주시

스템의 통합을 제시하고 있다

.

② 유럽표준화위원회(CEN)

유럽표준화위원회

(이하, CEN)은  27개  회원국의 

국가표준기관들과 유럽 자유 무역 지역

(EFTA)의 3

개국  연합체로  합의과정을  통해  표준을  제정하는 

역할을  하고  있다

. CEN이  채택하는  유럽  표준

(EN)은 곧 30개 회원국의 국가표준이 되는 것이다.
CEN은 우주분야의 유럽표준의 개발을 위해 유럽
우주표준기구

(ECSS)와  긴밀하게  협력하고  있는데 

유럽우주표준기구

(ECSS)가  발의한  문서는  CEN의 

절차를 거쳐 표준으로 채택된다

. 현재, CEN은 우

주시스템과 관련하여 

45개의 표준을 발행하였으며 

다음은  품질보증과  안전에  직접적으로  관련된  표

준이다

.

Ÿ 우주 품질보증 일반 요구서

, Part1, 방침과 

원칙

, Document EN 13291-1:1999

Ÿ 우주  시스템  –위기관리

(ISO 17666:2003),

Document EN ISO 17666:2003

Ÿ 우주  품질보증

-테스트  센터  품질보증,

Document EN 14736:2004

Ÿ 우주 

품질보증

-불일치  통제  시스템,

Document EN 14097:2001

Ÿ 우주  시스템

-안전  요구서, Part 1:시스템 

안전

(ISO 14620-1:2002), Document EN

ISO 14620-1:2002

Ÿ 우주  품질보증

-일반  요구서, Part 3: 재료,

기계부분과  프로세스

,

Document

EN

13291-3:2003

Ÿ 우주 품질보증

-수온 진공 가스발출 테스트,

Document EN 14091:2002


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

35

Ÿ 우주 

품질보증

-온도  사이클링  실험,

Document EN 14091:2002

Ÿ 우주  품질보증

-코팅  및  마감재의  오프  강

도 측정

, Document EN 14099:2001

Ÿ 우주 품질보증

-우주 재료 스크리닝 가연성 

테스트

, Document EN 14090:2002

Ÿ 우주  품질보증

-제한된  저장  수명  재료의 

제어

, Document EN 14089:2002

Ÿ 우주  품질보증

- 유인우주비행선에  사용될 

오프 가스 처리 제품 결정

, Document EN

14100:2001

Ÿ 우주  품질보증

-부식  및  균열제어  재료의 

선별

, Document EN 14101:2001

③ 유럽우주표준기구 (ECSS)  

유럽우주표준기구

(ECSS)는  우주  안전  표준화에 

대하여 가장 심도 있는 논의를 하고 있는 기구로 

우주프로그램의 모든 단계에서 안전표준이 중요해

지면서

, 유럽의  모든 우주  활동들에서 사용자  친

화적인 단일 표준을 개발하기 위해 설립된 기구이

. 표준화  활동은 유럽의  우주공동체  전체를 위

한 프로젝트 관리에서부터

, 품질보증, 그리고 엔지

니어링 활동 영역에 이르기까지 모두 영역을 다루

고 있다

. ECSS는 현재까지 147건이 넘는 우주 기

술  규격을  제정하였다

. 여기서  다루는  우주 엔지

니어링에는 시스템 엔지니어링

, 전기/광학 엔지니

어링

, 기계  엔지니어링, 소프트웨어  엔지니어링,

통신

, 관제 엔지니어링, 지상시스템 운영 부문으로 

구분되어 있다

. 한편 제품보증은 제품보증관리, 품

질보증

, 신뢰성(Dependability), 안전성, EEE 부품,

자재

/부품/공정, 소프트웨어  제품보증  부문으로 

구분된다

. 여기에  참여하는  유럽우주기관들은  다

음과 같다

.

Ÿ 이탈리아  우주청

(ASI), 벨기에  연방과학정책

(OSTC), 영국우주청(舊BNSC), 프랑스 국립

우주센터

(CNES),독일우주청(DLR),

유럽우주

(ESA), 네덜란드  우주청(NIVR), 노르웨이 

우주센터

(Norwegian Space Centre)

그림 

3. ECSS의 우주 규격 체계

  


background image

36

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

그림 

4. ECSS 참여 기관

3.3  일본

일본은 우주 개발을 위한 표준시스템 개발을 위

해  미국과  유럽의  제도를  지속적으로  학습해왔으

며 이를 자신의 특성에 맞는 우주 표준 시스템으

로  형성해가고  있다

. 일본항공우주개발기구(이하,

JAXA)는  유럽의  규격체계와  유사하게  표준규격 
체계를 만들었다

. 상위개념의 규격(level 1)은 자체

적으로 만들었으며 이하 기본규격

(Level 2), 일반규

(Levle 3), 상세규격(Level 4)은  유럽의  ECSS의 

규격체제를  차용하여  유사한  구조로  제정하였다

.

이중 일반규격

(Levle 3)은 주로 부품인증에 적용되

는  규격으로 

JAXA 인증 체계에서는 평가를 인증

단계에  포함되지  않는  반면

, ESCC 시스템에서는 

인증시험 

(Qualification Test) 단계를 포함되어 있

다는  것이  차이점이다

. 우주개발 초기, 일본 역시 

국산 규격이 없었으며 초기 과학 위성은 지상통신

장치에 사용된 중 신뢰성 높은 부품을 우주용으로 

평가

(Up-screening)하여  사용하기도  하였다.

그 

, NASDA(現 JAXA)에서  국방(MIL)규격을  기반

으로 한 인정부품

(qualified part) 제도를 도입하여 

부품의  규격화를  진행하였으며  우주  환경에  적합

한 부품의 개발을 진행하였다

. 이후 JAXA는 로켓,

인공위성

, 탐사선에 이르기까지 모든 우주제품 개

발에 기술표준을 마련하였다

.

 

그림 

5. JAXA vs ESCC 문서체계

그 표준을 살펴보면

, JAXA는 크게 프로그램 관

리  요구사항을  규정하는  관리표준

(JMR) 시리즈와 

기술표준

(JERG) 시리즈의  두  가지  범주로  구분하

였다

. JERG 문서는 공통/ 로켓/ 위성체/ 지상시

설의 

4개 기술 분야로 나누어져 있다. 공통에는 우

주용고압가스  설비

, 전자기기의  접착공정표준  등 

공통사항을  로켓에는  발사장  안전기술

, 로켓탑재 

소프트웨어 개발표준 등이 있으며 위성체 설계 표

준에는 위성체 설계표준

, 일반시험 표준, 우주환경 

표준  등이  있으며  끝으로  지상섹션에는  지상장비 

품질보증

, 지상소프웨어 표준 등을 담고 있다. 이 

같은  표준은 

JAXA뿐만 아니라 다른 관련 기관이

나 협력 산업체에도 적용하도록 하고 있다

. 이 같

은 표준은 과거 위성개발을 통해 축적한 데이터와 

경험을 바탕으로 한 것으로 국제적인 표준 규격과

도 최대한 일치시키고자 노력하였다

. 위성체를 예

로 보면

, 미션 정의부터 시작하여 위성체 설계/제

/시험/발사를 거쳐 궤도에서의 운영과 최종 운

영이 종료되는 시점까지 전 라이프 사이클을 포함

하고 있다

. 즉 품질 표준과 규격을 바탕으로 설계

단계에서부터 이후 수반되는 활동과 임무달성

, 안

전성

/신뢰성 확보, 임무 보증 등을 충분히 고려한 

일련의 활동을 수행하고 있는 것이다

.


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

37

4. 우리나라의 우주인증제도 현황

4.1 우주인증의 법률적 근거

관련  국내  법률로는 

‘항공우주산업개발촉진법 

시행규칙

’에  따라  ‘성능검사  및  품질검사’가  있다.

이에 따르면 우주제품은 해당 법규에 따른 검사를 

받도록 규정되어 있으나

, 해당 법규는 ‘항공우주산

업사업자

’가  생산하는  제품으로  국한하고  있어서,

인공위성에  대한  검사  대상이  명확하게  규정되어 

있지 않으며 관련 기술 기준 체계 역시 명확하지 

않다

. 또한 해당 법규가 국내 우주 제품의 성능 및 

품질 보증에 요구된 사례는 없다

.

4.2 제도운영

전술하였듯이  우주  제품인증에  대한  법률적  근

거는  있으나  실제적으로  운영하기에는  그  기술적 

기준과  인증기관에  대한  부분이  명확히  마련되지 

못한  점으로  인해  현재  항공분야와  같이  독립된 

인증기관의  제

3자  인증업무는  하고  있지  않으며 

우주 프로그램에 따라 우주선진국의 체계 및 제도

를  활용하여  개발  및  검증요건을  부여하고  있다

.

또한 국내의 우주 산업 기반이 선진국에 비해 취

약하여

, 국내  업체가  선진국의  우주  인증을  직접 

획득하는 것 또한 쉽지 않고 수요가 적은 관계로 

국내  인증제도를  운영하는  것이  비효율적이라는 

지적도 있어 왔다

. 이런 환경 속에서의 인증체계의 

구축은  범위

, 유지방안  및  실효성을  함께  고려할 

필요가 있겠다

. 현재 우주 기술은 대부분 해외 선

진국에서 인증된  기술 규격 및 부품 공정에 기반

하고  있으므로  선진  기술에  대한  종속성이  크다

.

따라서  향후에  기술  전략적  측면에서  국내  자체 

기술 기준  및 표준화 작업이 선행되고  이를 바탕

으로 인증  제도의 마련이 이뤄져야 할  것으로 보

인다

.

4.3  품질보증 기준

현재는 

2자 인증의 형태로 국내 개발 위성사업

에서  품질보증과  관련된  기준이  계약  요구조건의 

일부로서 부여되고 있다

.

그림 

6. 우주제품 품질, 성능평가 절차

4.3.1 시스템 엔지니어링 및 위험 관리 기준

인공위성에  탑재되는  장비품의  성능  및  품질을 

보증하고 개발에 따른 위험도

(Risk)를 경감하기 위

하여 제품의 설계

, 제작, 그리고 시험 검증 과정에 

대한 체계 및 절차 기준을 규정하고 있다

. 이러한 

절차  기준은  계약  요구조건을  통하여  협력업체에 

요구되는데

, 협력업체는 개발 일정의 진도에 따라,

품질 감사

(Audit), 설계 검토 회의(Design Review),

제작  착수  승인  회의

(Manufacturing Readiness

Review, MRR), 시험  착수  승인  회의(Test
Readiness Review, TRR) 등을  통하여  항공우주
(연)이 협력업체의 개발 진도를 점검하고, 이를 통
해 장비품 개발의 위험도 관리에 참여할 수 있도

록 하고 있다

. 이러한 프로그램 검토 위원회는 협

력  산업체에서  수행되는  제품의  개발체계를  검증

하고

, 개발 과정에서 발생 할 수 있는 위험 요소를 

사전에  식별하고  관리하여  제품의  최종  성능  및 

품질을 확보하는데 도움을 주게 된다

.

4.3.2 우주 환경 검증 기준

위성체가 발사체에 탑재되어 지상으로부터 우주

궤도에 진입하는 과정에서 진동

, 충격, 음향가진과 

같은  발사환경에  노출되며

, 궤도에  진입  후  고진

, 고온 및 극저온과 같은 우주환경에 노출된다.

또한  위성체는  발사하는  순간  발사장에서  사용되


background image

38

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

는 레이다  등과 같은 강한 전자파 환경에 노출되

, 위성체 내부의 탑재물과 지상시스템과의 통신

시 강한 전자파 환경에 노출된다

. 이와 같은 우주

환경  때문에  위성체의  주요  부품에  기능  장애가 

초래되어 임무 실패로 이어지기도 한다

. 따라서 이

를 방지하기 위해 위성체는 지상에서 우주환경시험

을  거쳐  기능  및  작동상태를  충분히  점검해야  하

, 이를 위해 세계 각국에서는 시험을 수행할 수 

있는  시설을  구축하여  각국의  시험  규격을  확립

,

환경시험을 수행하고 있다

. 또한 규격에 대한 활발

한  개정도  이루어지고  있다

. 항공우주(연)은  우주 

제품의 설계 및 시험을 위해 우주 환경 규격을 발

행하여 위성 유닛 개발에 적용하고 있으며 유닛 개

발을  담당하는  해외  및  국내  협력  업체는  이러한 

우주 환경 규격에 따라 제품을 개발하고 검증하여

야 한다 이를 통해 우주 환경 적합성이 입증된 제

품에  한에  인공위성에  탑재가  허용된다

. 항공우주

(연)의  우주  환경  규격은  미  국방  규격(MIL-STD)
및 

NASA의 우주 환경 검증 규격을 참조하여 적용

하고 있으며

, 과제의 임무 환경에 맞게 세부 조건

을  테일러링하여  적용하게  된다

. 아울러  제품보증 

요건도 계약요구 조건으로 부여되고 있다

.

이 밖에도 시스템 구성수준에서 살펴보면

, 우

주 제품의 인증범위를 볼 때 우주시스템을 구성하

는 기본단위가 되는 유닛 레벨에 대한 인증제도는 

전  세계적으로도  운영되고  있지  않듯이  우리나라 

역시 운영하고 있지 않다

. 대신  해외 우주 선진국

은 유닛을  이루고 있는 기초 핵심 구성요소인 전

기전자부품

(EEE Parts), 소재, 공정, 기술숙련도

(Workmanship)에 대해서 인증의 대상으로 포함하
고 있으며

, 그것도 자신들이 주도하는 우주프로그

램에 한해 적용을 요구하고 있다

.

5. 결 론  

우주분야는 구매자의 요구사항으로 인해 우주제

품 하나하나가 모두 다른 매우 특별한 제품특성을 

가지고 있고

, 또한 대부분의 우주자산은 1회성 발

사를 한다는 점에서

, 구매자 즉 고객의 요구사항을 

충족시키는  것에  초점이  맞추어져  성능과  기능을 

검증해  왔다

. 즉, 항공기는 양산과 여객수송을 위

한  신뢰성과  안전성이  무엇보다도  중요한  특성으

로 인해 국제법과 국내법에 따라 객관성과 독립성

을  가진  제

3자에 의한 품질인증 제도를 구축하고 

있는 반면

, 우주제품은 구매자의 요건을 충족시키

는 성능인지에 대해 품질인증을 하며 그 기술표준

과 세부사항에 대해서도 

NASA 등 국가 우주기관

이  자체적인  기준과  요건을  제정해  운영해  오고 

있다

. 국제적으로는  우주개발의  최선진국이라  할 

수  있는  미국이  기술에  대한  표준과  검증기준을 

마련하였다

. 뒤이어 유럽은 각 국별로 운용해 오던 

기술표준을 통합하고 그에 따른 검증기준 등을 마

련하였으며

, 일본 역시 이러한 양측의 기준과 제도

를 잘 활용하여 자국의 상황에 맞는  기준과 제도

를 마련하였다

.

현재 우리나라는 독자적인 우주분야의 품질보증 

및 인증제도는 구축되어 있지 않으며

, 우주선진국

의 체계  및 제도를 활용하여 개발 및 검증요건을 

부여하고  있다

. 여기에는  국내의  우주프로그램이 

적었기  때문에  산업계의  수요  및  인프라가  작아 

독자적인  인증제도를  유지하는  것이  비효율적인 

데에도  그  이유가  있어  왔다

. 그러나, 우리나라의 

경우도 다목적 실용위성 

1, 2, 3, 5호 등을 통해 기

술역량을  축적해  왔으며

, 다목적실용위성  3A호를 

필두로 산업화에 대한 투자와 노력이 강화되고 있

는 등 우주개발에서의 산업체 역할이 변화되고 있

. 따라서 그에 따른 지원과 제도적 보완 마련이 

요구되고 있으며

, 그 중 하나로 고려할 수 있는 것

이 산업체 우주개발과정에서의 전문연구기관의 품

질인증에 대한 검증과 감리적 기능일 것이다

. 이를 

위해

, 우리나라에서도 우주선진기관의 사례와 기준

들을 우리의 실정에 맞게 구성하고 정비해야 하며 

그 첫 작업이 각 기술에 대한 표준화와 기준을 마

련하고 그것을 

DB화하는 것이다. 이후 이를 바탕

으로 선진 우주기관과 같은 제도를 마련하고 상호 

협력하여  상대기관의  제도와  기준에  신뢰를  구축

해야 할 것이다

.


background image

임창호 외 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 28~39

39

참고문헌

1. 김은정, ‘미국 정부 및 NASA의 우주산업 정책 

현황

’, 항공우주산업기술동향 12권 1호(2014)

2. 김한택, 「국제항공우주법」, 2012 제2판

3. 동명사, 「신국제항공우주법-이론과 

실제

」,2013

4. 미래창조과학부 , 「우주제품 품질보증제도 

도입을 위한 기획연구

」, 2016

5. 이종휘, 「항공기 품질인증제도와 미국의 

제도 분석

」, 항공우주연구소, 1994

6. 조상연 외,‘한국형발사체 사업에서의 제품보증 

활동 현황

’,항공우주산업기술동향 13권 1호(2015)

7. 중소기업수출지원센터, 규격인증기술자료,

인증저널

(2003.2, 제7호)

8. 최우영,‘일본 항공우주분야 정책 결정 구조에 

대한 관찰

’,항공우주산업기술동향 12권2호(2014)

9. 항공대학교 출판부, 「항공법 이론과 

실무

」,2012 개정판

10. JAXA, ‘Spacecraft design standards tree’

2012.12

11. JAXA, ‘Spacecraft design standards’

,JERG-2-000A, 2013.3

12. Joseph N. Pelton, Ram S. Jakhu, 「Space

Safety, Regulations and Standards」,2010

13. NASA, ‘Procedure Requirements, NPR

7123.1B’ 2013.4

14. http:www.ase.org/iaqg/

15. http: www.cen.eu

16. http://ecss.nl

17. http://ec.europa.eu/

18. http://global.jaxa.jp

19. http:www.nasa.gov


background image

background image

항공우주산업기술동향 14권 2호      

기술동향


background image

background image

항공우주산업기술동향 14권 2호 (2016) pp. 43~54

http://library.kari.re.kr

에서 보실 수 있습니다.

기술동향

우주  폐기물(쓰레기)  제거  방식에  대한  고찰

1 )

최준민*

Study  on  Methods  for  Space  Debris  Removal

Choi, Joon-Min*

ABSTRACT

With the development of space technology, the amount of space debris continues to increase.

Consequently, the collision risks between expensive satellites conducting import tasks and space
debris are constantly increasing. In order to mitigate these risks, all the countries should minimize
space debris complying with the "space debris mitigation guidelines" which UN approved in 2007.
Further, space debris, which already exists, must be actively removed. Space developed countries
have proposed various ways to remove space debris and some technologies are realized. However,
overall technology maturity is still in low level. In such a time, this paper introduces various ways
currently being proposed and qualitatively analyzes pros and cons of them.

초  록

우주기술의 발전과 더불어 지구 궤도를 선회하는 우주 폐기물

(우주 쓰레기)의 양은 계속 늘어나고 

있다

. 따라서 매우 중요한 업무를 수행하는 고가의 위성들과 우주 폐기물이 충돌할 위험도 시간이 갈

수록 커지고 있다

. 이러한 위험을 줄이기 위하여 우주 폐기물의 발생이 최소화 되도록 모든 국가들이 

2007년 UN이 승인 한 ‘우주 폐기물 경감 가이드라인’을 준수하고 더 나아가 이미 존재하는 우주 폐기
물을 적극적으로 제거하는 일을 더 이상 미룰 수 없게 되었다

. 우주 선진국을 중심으로 우주 폐기물을 

제거하는 여러가지 방식들이 제안되어 왔고 일부는 실현되었으나 전반적으로 아직은 기술의 성숙도가 
낮은 단계이다

. 이러한 시기에 본 논문은 현재 제안되고 있는 우주 폐기물 제거 방식을 소개하고 이들

이 가지고 있는 장점과 단점을 정성적으로 분석하고 있다

.

Key Words : Space Debris, Space Junk(우주 폐기물, 우주 쓰레기), Space Debris Removal(우주 쓰레

기 제거

), Space Debris Mitigation(우주 쓰레기 경감), Post Mission Disposal, PMD(임무 

종료시 폐기

), Active Debris Removal, ADR(적극적인 우주 쓰레기 제거), Space Debris

Removal Satellite(청소위성), Collision(충돌), Contact-less(비접촉식)

* 최준민, 한국항공우주연구원, 위성연구본부 우주시험실

jmchoi@kari.re.kr


background image

44

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

1. 서 론

우주 폐기물

(Space Debris) 또는 우주 쓰레기는 

우리 인간에 의해 만들어져 우주를 이동하는 모든 

활용되지 않는 물체를 의미한다

. 예로서는 고장난 

위성

, 로켓 상단, 충돌 및 폭발에 의한 잔해물, 부

식이나 노후화에 의한 파편

, 우주인이 떨어뜨린 공

구  등이  있다

. 우주  쓰레기의  위험성과  관련하여 

NASA 과학자 Donald J. Kessler는 지구 저궤도에
서  물체의  밀도가  어는  수준을  넘으면  물체간의 

충돌은 도미노 효과를 일으켜 더 이상 인공위성을 

발사할 수 없을 지경을 초래할 수 있다는 

Kessler

Syndrome를 제시하였다. 우주 쓰레기가 운영 중인 
인공위성과 충돌한 대표적인 사례는 

2009년 2월에 

발생한  고장난  러시아  통신위성  코스모스 

2251호

와  미국  통신위성 이리듐 

33호과의 충돌로서 <표 

1>에서 보듯이 이 충돌로 10cm 이상 크기의 우주
쓰레기 

1,420개와 4백만개에 가까운 1mm 이상 크

기의 우주쓰레기가 양산되었다

[1].

표 

1. 충돌에 의해 생성된 우주 쓰레기 개수

등록된 

파편

예측

>10cm

예측

>1cm

예측

>1mm

Cosmos 
2251

1,142

840

43,220

2.22

x106

Iridium 
33

490

580

30,100

1.54

x106

합계

1,632

1,420

73,320

3.76

x106

 

2007년  ‘유엔  외기권의 평화적  이용을  위한  위

원회

’(United Nations Committee on the Peaceful

Uses of Outer Space, UN COPOUS)는 ‘우주청 간 
우주 폐기물 조정위원회

’(Inter-Agency Space Debris

Coordination Committee, IADC)가 마련한 가이드
라인을 토대로 

‘우주폐기물 경감 가이드라인’을 승

인하였다

. 이 가이드라인은 비록 법적 구속력은 없

지만 우주 쓰레기의 심각성에 대하여 

UN 회원국

들이 공동으로 인정하게 되는 계기가 되었다

.

<그림 1>은 저궤도에서 위성과 로켓 상단이 임

무  종료  후 

25년  내에  지구  대기권에서  폐기

(Post-Mission Disposal, PMD) 되어야 하는 우주폐
기물 경감 가이드라인을 전혀 지키지 않을 때

(0%

PMD), 그리고 10%, 50%, 75%, 95% 지켰을 때 저
궤도에 존재하는 크기 

10cm가 넘는 우주물체의 개

수를  연도별로  시뮬레이션  한  것이다

[2]. 위성 및 

로켓 소유주가 가이드라인을 

95% 지킬 경우 저궤

도에서  우주물체  개수의  증가율이  많이  완화됨을 

보이고 있다

. 현재의 경우 로켓 상단이 가이드라인

을 지키는 비율은 

80%이고 위성의 경우는 60%라

고 예측하고 있다

[3].

그림 

1. 가이드라인(PMD) 준수율에 따른 저궤도에서 

10cm 이상되는 우주 폐기물 개수의 증가

향후  우주폐기물  경감  가이드라인을  우리  모두

가  지킨다  할지라도  임무  종료시  스스로  폐기

(PMD)하는 설계나 장치 없이 이미 올라간 위성이
나 로켓 상단 그리고 운영 중에 파생된 우주 쓰레

기는  계속  위험요소로  남게  된다

. 우주  쓰레기의 

속도는 

7.9-11.2km이고 정면 충돌시 상대속도는 최

고 

2배까지 가능하다. 현재 지구 주위의 우주쓰레

기의 무게는 

6,300톤이라고 보고 있으며 이외에도 

우주에서  날아오는  유성체

(Meteoroid)는  일년에 

37,000-78,000톤씩 지구로 떨어지고 있다고 예측한

. <표 2>는 우주 쓰레기의 크기에 따른 그 운동


background image

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

45

에너지를 

TNT의 양과 우리가 실감할 수 있는 에

너지로 표현하였다

. 이러한 충돌 위험 때문에 국제

우주정거장 

ISS의  미국  모듈은  여러  층의  방어막

으로  되어  있는 

Whipple shield을  이용하여  약 

1.4cm 크기의 우주 쓰레기로부터 보호를 받고 있

[4]. 그럼에도 불구하고 ISS의 창문 80개가 이미 

교체된  상태라고  알려져  있다

[5]. 현재 미국  전략

사령부

(USSTRATCOM, US Strategic Command)

산하 

합동우주운영센터

(JSpOC,

Joint

Space

Operations Center)는  지름이  10cm 이상이  되는 
약 

18,000개의 우주물체(위성 1,419대 포함, 실제운

용 중인 위성은 

900대 추정)를 파악하고 있다. 거

리 오차는 

40-50m정도 이다.

크기

(mm)

알미늄 

구의 

무게(g)

운동에너

지(J)

TNT
(kg)

비교 

에너지

1

0.0014

71

0.0003

야구 피칭

3

0.038

1,910

0.008

총알

10

1.41

70,700

0.3

72kg 물체 
100m  높이
에서 추락

50

176.7

8,840,000

37

버스와 
충돌

100

1,413.7

70,700,000

300

대형 폭탄

표 

2. 우주 쓰레기의 운동에너지

2007년  1월에  고도  800여  km 상공에  떠  있는 

자국의  기상위성  펑윈

(풍운) 1C를  미사일로  요격

하여 

10cm 이상  되는  2800여개의  우주  쓰레기를 

양산하고  우주  무기  경쟁을  촉발한  것에  대하여 

국제사회로부터 비난을 받은 바 있는 중국은 

2016

년 

6월 24일 중국의 차세대 로켓 창정(장정) 7호를 

이용하여 총 

7개 탑재체를 우주로 올려 보냈다. 이 

탑재체  중에는  중국최초의  청소위성  아오룽

(오룡,

遨龍, ‘노는  용’이란  뜻)1호가  포함되었다. 아오룽 
1호는 쓸모없는 위성 또는 대형 잔해물을 로봇팔
로 붙잡고 이후 대기권으로 진입하여 마찰열에 의

하여 연소될 계획이다

. 지구고도 200Km까지는 공

기밀도가 무시할 수 없을 정도이어서 우주 쓰레기

를 이 정도 고도까지 내려 보내면 우주 쓰레기는 

공기와의 마찰열로 소멸 되거나 생존 기간이 극적

으로  줄어들게  된다

. 만약  생존할  가능성이  있는 

우주  쓰레기는  궤도  계산을  통하여  잔존  물체를 

바다 쪽으로 떨어지게 할 수도 있을 것이다

.

2. 우주 폐기물 제거 방식의 분류

우주 폐기물 제거 하는데 있어서 관점에 따라서 

몇 가지로 분류하는 것이 향후 환경과 목적에 따

라 적합한 제거 방식을 선택하는데 도움을  줄 것

이다

. 첫째, 제거하는 주체에 따라  우주물체가 수

명이나  용도가  다  되었을  때  스스로  폐기하는 

PMD(Post-Mission Disposal) 방식과  다른  주체가 
우주  폐기물을  제거하는 

ADR(Active Debris

Removal) 방식이 있다. 둘째, 제거 대상이 되는 개
체  수에  따라서  하나의  청소위성이  하나의  우주 

폐기물을 제거하는 

One to One 방식과 여러 개의 

우주 폐기물을 제거할 수 있는 

One to Many 방식

이 있다

. 셋째, 최종 처리 장소에 따라서는 대기권

에서  마찰열에  의하여  소각  시키는 

Deorbit 방식

과 우주 폐기물을 인공위성이 사용하지 않는 궤도

로 보내는 

Graveyard 방식이 있다. 넷째, 우주 폐

기물의  크기에  따라서  대형  우주  폐기물

(Large

Scale)에 적합한 방식과 소형 및 미세한 우주 폐기
물에

(Small Scale) 적합한 방식이 있다. 다섯째 우

주  폐기물을  제거할  때  우주  폐기물과  직접적인 

접촉이  있는  접촉식

(Contact) 방식과  접촉이 없는 

비접촉식

(Contact-less) 방식이 있다. 마지막으로 동

일한 접촉식 방식이라도 우주 폐기물을 포획한 후 

밀어서 궤도를 이탈 시키는 

Push형과 당겨서 궤도

를 이탈 시키는 

Pull형이 있다.


background image

46

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

3. Post Mission Disposal용 기술

가장  간단한 

PMD 방식은 임무종료 시점에 우

주물체가 연료를 남겨서 자신이 가지고 있는 추력

기를  이용하여  대기권으로 

Deorbit

하거나 

Graveyard로  이동하는  것이다. 이것이  여의치  않
을 때 아래에 소개한 

PMD용 방식을 사용하여 스

스로  폐기하게  된다

. 소개된 방식은 현재는 PMD

용에  적합하지만  우주  쓰레기에  부착하는  기술의 

발전에 따라서는 향후 

ADR용 기술로도 사용될 수 

있을 것이다

.

3.1  태양  돛(Solar  Sail)

태양 돛

(Solar Sail)은 최소 부피로 접은 상태로 

인공위성이나  로켓상단에  부착시킨  다음  임무  종

료시  펼치게  된다

. 이로서  많은  항력이  유발되어 

우주 쓰레기의 속도가 감소되고 더불어 궤도도 점

차  낮아지게  되어  최종적으로  대기권에서  마찰열

에 의해서 소각되어 진다

(PMD). 태양 돛은 발사하

기 전에 우주물체에 부착하는 것이 효과적이다

. 그

렇지 않고  궤도에서 우주 쓰레기에 태양 돛을 부

착하려면

(ADR) 또  다른  기술적인  도전이  필요하

. 2010년 NASA는 무게 4.5kg 위성에 태양빛을 

흡수하는  면적 

9.3m2의  Nano Sail-D를  부착하고 

임무 종료시 태양 돛을 펼치어 

Deorbit 기능을 검

증하는 시험을 하였다

. ESA도 Surrey 대학을 통하

여  장착시 

15×15×25cm 크기에  무게  2kg 그리고 

팽창시 

5×5m로 확장되는  Gossamer Deorbit Sail

개발하였다

. 이 태양 돛은 700kg 위성까지 Deorbit

시킬 수 있다

[6].

그림 

3. 전개 초기 Gossamer 태양 돛

3.2  풍선(Balloon)

Global Aerospace Corporation사는  저궤도에서 

PMD용으로  GOLD (Gossamer Orbit Lowering
Device)라는  이름으로  거대한  풍선과  보조장치를 
개발하고 있다

<그림 4>. 이 풍선은 얇게 접고 펼 

수 있으며

, 팽창시 수백 배의 공기 저항을 유발 시

킨다

. 풍선의 재질이 얇아 진공인 우주환경에서 작

은 양의 가스로도 팽창이 가능하며 미세한 유성체

에  의하여  구멍이  생겨도  기체  공급장치로  쉽게 

형태를  다시  유지한다

. 최악의  경우  커다란  우주 

쓰레기와  충돌해도  새로운  파편  조각을  생성하지 

않는다

[7]. 비교적  간단한  장치인 이 장치는  작은 

상자에 담겨 위성이나 로켓상단에 장착된다

. 로켓

이 궤도를 이탈할 즈음에 풍선의 지름은 

100m 정

도로  커진다

. <그림  5>는  풍선을  이용하여  공기 

저항을 증가 시켜서 고도 

950km을 선회하는 러시

아 로켓 

SL-8의 2단에 100m 크기의 풍선을 부착시

킬  경우  질량  대  면적비가 

0.015m2/kg에서 

5.5m2/kg으로 늘게 되어 아무런 조치를 취하지 않
을 경우 지구 대기권에 

200년 후에 진입하게 되는 

것을 

2년으로 획기적으로 주는 것을 보여 주고 있

[4]. 태양  돛을  사용할  경우에도  <그림  5>에서 

예측한 것과 비슷한 효과를 볼 수 있을 것이다

. 이 

방식을  궤도에서  선회하는  우주  쓰레기에  부착하

려면

(ADR) 로봇팔을  이용하는  등의  다른  기술적

그림 

2. Nano Sail-D


background image

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

47

인 도전이 필요하다

.

그림 

4. 우주천문위성과 Gossamer

Orbit Lowering Device(GOLD)

그림 

5. 공기저항을 이용한 우주폐기물 가속 효과

3.3  밧줄(Tether)

전기력  밧줄

(Electrodynamic Tether)는  미국 

Tethers Unlimited가 개발하고[8] JAXA도 개발 중
에  있다

. 임무  종료시  위성이나  발사체  상단에서 

전도성  밧줄

(Tether)이  내려오게  하고  지구  주변 

Plasma내의  전자를  Tether내에 흐르게  하면 지구 
자기장에  의하여  힘을  발생

(로렌츠  힘)하게  된다.

이  힘은  우주  쓰레기  진행에  항력으로  작용하여 

우주 쓰레기의 속도가 저하되어 고도가 낮아져 최

종적으로 대기권에서 마찰열로 소각 된다

. 그런데 

이 방식은 위성이나 로켓상단에 미리 전기력 밧줄

을 부착하지 않으면 사용할 수 없어 기존 우주 쓰

레기를 처리 하는 데는 적합하지 않다

. 단점으로는 

원하는 힘을 얻기 위하여서는 

Tether의 길이가 수

백 

m(Tether를 꼬아 놓을 경우)에서 수십 km 되

어야 한다

. 이렇게 긴 Tether는 우주 쓰레기에 의

하여 끊어 질 수 있다

. 이는 고장을 야기하는 것뿐

만 아니라 오히려 우주 쓰레기를 양산할 수 있다

.

또한  긴 

Tether를  풀어주는  기계장치도  구현하기 

쉽지  않다

. 한편으로  우주  쓰레기가  지구  자기장 

이  형성하는  면과  평행하게  진행하게  되면  진행 

방향에  수직인  힘이  발생하여  진행방향이  바뀌게 

된다

.

그림 

6. 전기력 밧줄의 항력 생성 원리

4. Active Debris Removal용 기술

ADR 방식은 PMD 방식 보다 기술적 난이도나 

비용면에서  불리하다

. 특히 ADR 방식은 많은 경

우 청소위성이 우주 쓰레기에 근접 가능한 상태가 

되도록  위치

, 속도, 각속도를  조정하는  랑데부

(Rendezvous) 기술이 기본으로 필요하다. 특히 접
촉식

(Contact) 방식을 채택할 경우에는 우주 쓰레

기의 자세와 비정상적인 회전

(Tumbling)까지 고려

하여 포획하여야 한다

. 만일 비우호적으로 운동하


background image

48

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

는  우주  쓰레기를  정확하게  포획하지  못할  경우 

충돌에 의하여 오히려 우주 쓰레기를 양산하게 된

. 일반적으로 접촉식(Contact) 방식은 우주 쓰레

기를 지구 대기권으로 진입

(Deorbit)시키거나 원하

는 장소

(Graveyard Orbit)로 옮기는데 있어서 비접

촉식

(Contact-less) 방식보다 조정 능력이 우수하다.

우주  쓰레기를  제거하는  개수에  있어서는  가능

하다면 

One to Many를  선호하겠지만  대형  우주 

쓰레기를  제거  하는  데에는 

One to One 방식도 

불리하지 않을 것이다

. One to Many 경우도 임의

의 고도와  위치에 있는 여러 개의 우주 쓰레기를 

찾아가고 제거하기 위하여서 많은 양의 연료가 필

요하게 된다

.

우주쓰레기를 제거하는 우선순위로는 대형 크기

로서  충돌시  우주환경에  가장  큰  영향력을  가진 

, 충돌  가능성이  큰  물체(우주쓰레기  밀집지역,

주로  고도 

800-1,200km의  극궤도에  존재하는  물

), 높은  고도에  위치하여  오랜  기간  남아  있을 

것을 선택하여야 한다

. ESA는 안정적인 환경을 위

하여  일년에  적어도 

5-10개의  물체를  인위적으로 

제거하는

(ADR) 것을 제안하고 있다[9]. 다른 연구

에서도 새로이 올라간 우주물체의 

90%가 임무 종

료  후  스스로  폐기

(PMD)하면서 매년 5개의 우주 

쓰레기를  인위적으로  제거

(ADR)하면  200년간  안

정적인  궤도환경을  유지할  수  있다고  보고  있다

[4].

4.1  그물(Net)

ESA에서 좋은 평가를 받고 있는 방식으로 비우

호적으로 회전

(Tumbling)하는 중대형 우주 쓰레기

를  포획하는데  효과적으로  보인다

. ESA에서는 지

구정지궤도에서  선회하고  있는  쓸모없는  위성을 

제거하기  위하여 

RObotic GEostationary orbit

Restorer(ROGER) 연구를  수행하고  있다. ROGER
는 대형 우주쓰레기에 접근하여 그물

(Net)을 던지

든지 붐

(Boom), 촉수(Tentacle) 등으로 우주쓰레기

를  포획하여  우주무덤

(Graveyard orbit)으로  견인

(Pull)하는  개념이다[10]. 청소위성이  우주  쓰레기

를 견인

(Pull)하게 됨으로써 추력기의 화염이 그물

과  밧줄

(Tether)로 향하기 때문에 열에 강한 물질

을 사용하여야 한다

. 그물을 던져 포획하는 순간에 

그물 끝에 달린 

Corner Mass와 우주 쓰레기가 충

돌할 경우에는 파편이 발생될  가능성이 존재한다

.

포획 개수 관점에 청소위성이 큰 규모일 경우 여

러 개의  그물을 싣고 하나의 우주 쓰레기를 포획

한  후  원하는  장소로  견인

(Pull)한  후에  밧줄

(Tether)을 끊게 되면 One to Many 방식으로 이용
할 수 있다

.

그림 

7. 그물을 이용한 포획 장면

4.2  작살(Harpoon)

ESA에서  선호하는 방식으로  그물과 같이  우주 

쓰레기가  어떠한  형태

, 자세, 회전율을  가지든지 

작살이 

Docking 하는데 복잡하지 않다. 작살의 관

통 능력

, 관통이후 Anchor의 강도가 중요하다. 그

물과 같이 견인

(Pull)하는 방식으로 추력기의 화염

이  밧줄

(Tether)로 향하기 때문에 열에 강한 물질

을 사용하여야 한다

. 작살이 연료통이나 액체 탱크

를 관통하게 되면 누설 따른 오염

, 발화, 파편 발

생 등의 문제가 있다

. 포획 개수 관점에도 그물과 

같은 개념으로  

One to One 뿐만 아니라 One to

Many 방식으로 확장할 수 있다


background image

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

49

그림 

8. 작살(Harpoon)의 개념도[11]

4.3  구속장치(Clamping  Mechanism)

인간이 손으로 물건을 직접 잡는 것과 같은 가

장 상식적으로 생각할 수 있는 개념이나 청소위성

이 우주 쓰레기를 포획하는 순간에는 매우 정교한 

기술이 필요하다

. 즉, 청소위성과 우주 쓰레기간의 

상대 위치  및 속도를 측정하는 정밀한  센서와 위

성의  자세를  정교하게  조절하는  구동기가  필요하

. 이러한 난이도에도 불구하고 비교적 많은 연구

가 여러 국가에서 이루어지고 있다

. 예로서 Swiss

Federal Institute for Technology(EPFL)에서 Clean
Space One이라는 프로젝트<그림 9>를 수행 중인
데 

Cubesat 크기의 우주 쓰레기를 제거 하는데 초

점을  맞추고  있다

[12]. 구속장치  방식은  비우호적

으로  움직이거나

(Tumbling) 여러  개의  부속물이 

달려 있는 우주 쓰레기를 포획하는데 어려움이 있

. 또한  구속장치는  우주  쓰레기에  과도한  힘을 

가하거나  않으면서도  우주  쓰레기가  빠져나가지 

않도록 정교한 기술을 요한다

. 포획에 실패할 경우 

오히려  우주  쓰레기를  양산할  수  있다

. 구속장치 

형태는 우주 쓰레기의 형태에 따라 달라질 수 있

고  포획되는  우주  쓰레기는  구속장치보다  작아야 

한다

. 우주 쓰레기 포획 이후에는 밀어서(Push) 우

주  쓰레기를 

Deorbiting 하거나  쓰지  않는  궤도

(Graveyard Orbit)로 보내게 되는데 이는 Pull 방
식보다 수월한 면이 있다

.

그림 

9. Clean Space One 프로젝트의 구속장치

4.4  팔매질(Sling)

미국 

Texas A&M 대학교에서 제안한  Sling-Sat

Space Sweeper 또는  줄여서  4S라고  명명된  방식
으로 청소위성에 길게 확장될 수 있는 양팔을 대

칭되게 달고 양팔 끝에는 우주 쓰레기를 포획하는 

바구니를 부착한다

. 우주 쓰레기가 한쪽 바구니에 

포획되면 팔이 회전하게 되고 적당한 위치에서 우

주 쓰레기를 대기권으로 던져서 마찰열로 소각 시

킨다

[13]. 보통의 경우 One to Many로 우주 쓰레

기를  제거하는  청소위성은  하나의  우주  쓰레기를 

제거한 후 다음 목표물을 찾으러 가는데 많은 연

료를 소비하게 된다

. 반면 이 방식을 이용하면 이

전에  포획한  우주  쓰레기의  운동에너지를  이용하

여 다른 장소로 옮겨 갈 수 있기 때문에 연료 소

비 면에서 유리하다고 말하고 있다

. 문제점으로는 

우주 쓰레기가 초속 

7.9-11.2 km이므로 청소위성도 

우주 쓰레기의 접선 방향에 비슷한 각도와 속도로 

움직이면서  정확하게  우주  쓰레기를  바구니에  포

획하여야 한다

. 실패시에는 바구니 파손과 우주 쓰

레기를 양산하게 된다

. 또한 물리적으로 바구니 보

다 큰 우주 쓰레기를 처리할 수 없다

.


background image

50

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

그림 

10. Sling-Sat의 모식도

4.5  레이저(Laser)

우주 쓰레기의 형태나 비우호적인 운동에 관계없

이 효과적으로 적용할  수 있는 대표적인  비접촉식

(Contract-less) 방식으로 High Power LASER를 우
주 쓰레기에 조사하여 표면을 증발시킴으로써 로켓

의 

Flume과  같은  효과를  발생하여  우주  쓰레기의 

속도를 감속시키는 원리이다

. High Power Laser에 

대하여서는  우주  무기  개발  관점에서 미국과  러시

아가 오랜 기간 연구한 바 있다

. 최근 들어서 일본 

RIKEN

(Rikagaku

Kenkyusho)

과학자들은 

Coherent Amplification Network(CAN) 레이저를 
연구 중에 있다

. 초당 10,000 펄스(각 펄스는 100억

분의 

1초  진행)로  발사하는  100,000watt 자외선 

CAM 레이저를 이용하여 100km 떨어진 우주 쓰레
기를  제거하는  구상하고  있다

[14]. RIKEN은  초당 

50,000펄스로 발사하는 자외선 CAM 레이저를 사용
하게 되면 

5분에 한 개의 우주 쓰레기를 제거할 것

으로  보고  고도 

1000km에서부터  500km까지  한달

에 

10km 씩 내려오면서 우주 쓰레기를 제거 하면 

50개월 이후에는 대부분의 문제를 일으킬만한 우주 
쓰레기를 제거할 수 있다고 예상하고 있다

.

항공기나  우주에서  발사  되는  레이저는  아직은 

매우 고가이다

. 지상에서 발사 되는 레이저는 먼거

리에 의한  초점의 퍼짐 현상과 대기권에 의한 흡

수로  인하여  레이저  빔이  약화되는  약점이  있다

.

이 방식은  대형 보다 상대적으로 작은  우주 쓰레

기를 

Deorbit 시키는데  매우  효과적일  것으로  보

인다

. High Power Laser는 비접촉식이 가지고 있

는 많은 장점에도 불구하고

, 운영 중인 대형위성의 

중요  센서들을  흔적  없이  공격하는 

ASAT

(Anti-Satellite) 무기로 전용될 수 있으므로 정치적
인 문제를 야기할 수 있는 방식이다

. 비접촉식이므

로  접촉식보다는  우주  쓰레기를  원하는  장소로 

Deorbit 하는데 조정 능력이 떨어진다.

4.6  지구자기력(Electromagnetic Deflection)

비접촉식  방식으로  소형이나  중형  크기의  우주 

쓰레기  제거에  적합한  방법으로  작동원리는  우주 

쓰레기에  전자빔을  쏘여  충전시키면  지구자기장 

속을 전하가 운동하는 셈이 되어 로렌츠 힘이 발

생한다

. 자기장의  방향과  전하(우주  쓰레기)의  방

향이 

<그림 12>와 같게 되면 로렌츠 힘이 지구 쪽

으로 생겨 비록 합성된 속도는 증가하게 되나 근

지점

(Perigee)이  낮아서  우주  쓰레기의  궤도  수명

이  줄어들게  된다

. 이  방식은  새로운  기술개발이 

필요 없고 

High Power 레이저 보다 훨씬 저렴한 

장점을 가지고 있지만 우주 쓰레기가 

<그림 12>에

서 표현된 방향과 반대 방향으로 돌면 오히려 고

도를 높이는 결과를 초래한다

. 또한 지구자기장 방

향과 같은 평면으로 우주 쓰레기가 돌게 되면 로

렌츠 힘이 거의 발생하지 않게 된다

. 즉 지구 자기

장이  남쪽에서  북쪽으로  향하므로  우주  쓰레기가 

가장 밀집된 극궤도에서 효과적이지 않다

. 기술적

으로는  전자빔도  지구자기장에  의하여  방향을  바

그림 

11. 레이저를 이용한 우주 쓰레기 제거 모식도


background image

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

51

뀌므로  목표물을  정확하게  맞추기가  어렵고  우주 

쓰레기가  전자빔에  의하여  충전이  되어야  적용할 

수 있다

. 또한 이온화된 입자들을 가지고 있는 태

양풍을  맞게  되면  우주  쓰레기는  충전된  전하를 

잃게 될 수 있다

[15]. 스페인 Madrid 대학교에서는 

<그림 13>과 같이 전기추력기를 사용하여 우주 쓰
레기를  충전시키는 

Ion Beam Shepherd라는 이름

으로 이 방식을 제안하였다

[16].

그림 

13. Ion Beam Shepherd 작동 모식도

4.7  거품(Foam)

Polymer 계열의  거품을  우주  쓰레기에  분사하

고 거품이 팽창하여 구형 형태가 형성되도록 하는 

방식이다

. 이로서  무게  대  면적비가  커지게  되고 

과도한  항력을  유발시킴으로써  우주  쓰레기를 

Deorbit 시키는  방식이다. PMD용  방식에서  언급
한 태양 돛이나 풍선 방식과 같은 원리이다

. 비접

촉식  방식으로  우주  쓰레기  제거  개수에  있어서 

One to Many가 가능한 방식이다. 거품은 일상생
활에서  배관  단열재로  쓰이는  우레탄  폼

(Poly-

Urethane Foam)처럼  팽창하여  구형의  고체로  굳
어지게  된다

. 장점으로는  <그림 14>와 같이 로봇

팔을  이용하여  적정한  거리에서  거품을  발사하게 

되면 우주 쓰레기에 충격을 가하지 않아 파손 되

는 일은 없을 것이다

. 사용되는 거품은 처음 부피

에 

1000배까지  팽창이  가능하다고  보고하고  있다

[17]. 단점으로는 우주 쓰레기를 감싸는 구형의 거
품을 만드는 것이 쉬운 작업은 아니다

. 또한 거품

이  불완전하게  우주  쓰레기에  접착되어  있을  수 

있고

, 진공상태에서 거품이 완벽하게 팽창하지 않

는 경우도 고려하여야 한다

. <그림 15>는 우주 쓰

레기 질량 대 최적의 거품 반지름을  계산한 결과

이지만 현실적으로 이 방식은 

1,000kg 또는 더 작

은 대상에게 효과적이다

[5]. 

그림 

15. 우주 쓰레기 질량 대 최적 거품 반지름

그림 

12. 지구자기력 방식의 모식도

그림 

14. 로봇팔에 달린 Foam 방출 노즐과 Space

Debris에 형성 중인 Foam[5]


background image

52

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

4.8  인공대기(Artificial  Atmosphere)

 비접촉  방식으로  성층권에서  기체를  폭발시키거

나 

Vortex generator를 사용하여 우주 쓰레기가 지

나가는 지역에 인공 대기

(Artificial Atmosphere)을 

만들어  우주  쓰레기의  속도를  낮추어  최종적으로 

대기권에서  마찰열로  소각  시키는  방식이다

[18,

19]. 규모가 큰 우주 쓰레기 보다 규모가 작은 우
주 쓰레기 제거에 효과적으로 보인다

. 단점으로 우

주 쓰레기가 가장 문제가 되는 고도 

500-1000km까

지 인공 대기가 도달 하더라도 오랜 기간 담아 둘 

수 없다

. 또한 우주 쓰레기의 속도가 초속 11km이

상의  속도로  비행하기  때문에  적어도  직경  수백 

Km 이상의  인공대기가  만들어져야  우주  쓰레기 
속도를 낮추는데 영향을 미칠 것으로 보인다

.

4.9  기타  방식

본  논문에서  언급한  방식  이외에도  여러  가지 

방식이  현재  개발되고  제안되고  있다

. 한  예로 

2018년  발사를  목표로  싱가폴  소재의  창업기업 
Astroscale은 자체 개발한 끈끈이(Flypaper)를 부착
하여 우주에서  시험할 무게 

120kg의 위성을 개발

하고 있다

[20]. JAXA는 자기장을 생성하는 그물을 

만들어  작은  크기의  우주  쓰레기를  끌어  들이고 

충분히 쌓이게 되면 서서히 대기권으로 내려와 소

각되는 방식을 

2019년 발사를 목표로 개발 중이다

[21].

그림 

17. 끈끈이가 부착된 위성 

그림 

18. JAXA의 시험용 자기장 그물 

5. 맺 음

우주  폐기물의  심각성을  인지하면서  이것을  제

거하는 방식에 대하여 고찰하였다

. 국내에서도 이

와 관련된 연구가 수년 전부터 시작되었다

[22, 23,

24, 25]. 선행연구에서 다루었던 주제에 대하여, 본 
논문은 우주폐기물에  대한  일반 관심자 부터 정

책  결정권자가  우주  폐기물을  제거하는데  있어서 

향후 환경과 목적에 따라 적합한 제거 방식을 선

택하는데  도움을  주기  위하여  우주  폐기물  제거 

방식을 다음과 같이 분류하여 논하였다

. 우주 폐기

물을  제거하는  주체에  따라서 

PMD용과  ADR용 

방식으로

, 제거 대상의 개체 수에 따라서 One to

One과 One to Many 방식으로, 처리 장소에 따라

그림 

16. 인공대기를 이용한 ADR 모식도


background image

최준민 / 항공우주산업기술동향 14/2 (2016) pp. 43~54

53

서 

Deorbit과 Graveyard 방식으로, 우주 폐기물의 

크기에 따라서 대형과 소형으로

, 포획 방법에 따라 

접촉식과 비접촉식으로

, 진행 방향에 따라 Push형

과 

Pull형으로  분류를  하면서  현재까지  제안되고