한국항공우주연구원

자막

지구 궤도상에는 5천 개가 넘는 인공위성이 지구를 돌고 있습니다
인공위성은 300km가 넘는 고도에서
초속 7.9km의 속도로 비행하며
무려 13,000분의 1초 만에 사진을 촬영합니다
인공위성들은 우주에서 어떤 사진을 촬영하고 있을까요?
뉴욕타임즈를 읽을 수 있는 미국의 스파이위성?
2차 세계대전 이후 미국과 소련의 냉전 시대
미국의 U-2 정찰기가 소련에 의해 추락하는 사건이 벌어진 이후
미국은 천문학적인 비용을 인공위성 고해상도 카메라 개발에 투자합니다
고해상도 카메라를 탑재한 미국 정찰위성의 핵심 자산은
키홀위성(Key Hole)입니다
키홀위성의 정확한 정보는 공개되지 않아
"뉴욕타임즈를 볼 수 있다"
"사람의 표정을 구분할 수 있다" 등 추측이 난무하는 상황입니다
사람들이 추측하는 키홀위성의 해상도는
약 10~15cm급으로
고도 300km 이상의 지구 궤도에서
지상에 위치한 가로세로 10cm 크기의 물체를 구분할 수 있습니다
신문의 한 글자 크기는 가로세로 약 0.5cm로
소문처럼 신문에 적힌 글자는 볼 수 없겠지만
지상을 속속들이 볼 수 있는 수준이죠
키홀위성의 개발비용 또한 천문학적인 수준으로
키홀-11 위성의 경우, 니미츠급 항공모함 건조 비용에 육박하는
6조 원의 예산이 투입된 걸로 알려지고 있습니다
미국 이외에도 세계 각국은 고해상도 이미지를 획득하기 위한 경쟁이 치열한데요
일본도 약 10조 원을 투자하는 등
경쟁은 나날이 치열해지고 있습니다
한국의 고해상도 인공위성 카메라 개발은?)
1999년 발사된 국내 첫 지구관측위성인
아리랑위성 1호의 해상도는 6.6m
아리랑위성 1호 발사 이후,
연구원들은 당시 상업용 위성의 최고 해상도인
1m급 카메라 개발에 도전합니다
1호를 공동 개발했던 해외 위성 산업체가
"한국은 해상도 1m급 위성을 만들어 낼 능력이 없다"
단언할 정도로 도전적인 목표였죠
그러나 이스라엘 위성 전문 업체와 공동 개발을 추진해
1m급 고해상도 카메라 개발에 성공합니다
우리나라는 아리랑위성 2호를 통해
세계 7위권의 고정밀 위성 보유국으로 발돋움했습니다
이후 아리랑위성 3호에서는
해상도가 1m 아래인 서브미터급 광학카메라 개발에 도전합니다
아리랑위성 3호에 탑재된 광학탑재체 AEISS는
평양에서 제주도 거리인 약 700km 고도에서
초속 7km로 비행하며 움직이는 차량을 식별하는 수준으로
당시 상업용 관측위성으로는 세계 5~6위권의 고해상도 위성이었습니다
이후 아리랑위성 3A에 탑재된 AEISS-A는
해상도가 55cm급으로 향상되었고
중적외선 센서를 탑재해
주야간이나 기상 상황에 관계없이
지구 관측이 가능해졌습니다
(1999년 아리랑위성 1호 6.6m)
짧은 기간 동안 6.6m 해상도에서
(2015년 아리랑위성 3A호 0.55m)
55cm급으로 해상도 향상을 이뤄낸 항우연은
내년 발사를 목표로 30cm급 아리랑위성 7호를 개발 중에 있습니다
현재 30cm급 초고해상도 카메라 보유 국가는
미국, 유럽, 일본 등에 불과합니다
7호가 개발되면 3A호에 비해 차량 종류 식별이 가능해지는 등
판독 능력이 3.4배 향상됩니다
한편 고해상도 카메라 개발과 함께
작지만 뛰어난 성능을 가진 광학카메라도 개발하고 있습니다
올해 말 발사 예정인 차세대중형위성 1호는
(차세대중형위성 1호 - 2020년 발사 예정)
무게 500kg급으로,
(아리랑위성 3호 - 2012년 발사)
980kg인 3호의 절반 크기지만
전기 전자 구성품 및 광학기술 향상을 통해
(아리랑위성 3호 - 70cm)
3호보다 뛰어난 50cm급의 해상도를 낼 수 있습니다
무엇보다, 차세대중형위성 1호는
그동안 해외에 의존해왔던 탑재체 구성품 중
광검출기를 제외한 나머지 부품 국산화에 성공하였습니다
광검출기의 경우에도 CCD와 CMOS의 장점을 결합한
하이브리드 광검출기를 개발 중에 있으며
21년 인증모델을 제작하고
향후, 누리호 검증 위성 및 차세대중형위성에 사용되는 것을 목표로 하고 있습니다
위성에서 촬영한 정보는 국가 안보는 물론,
국토 지리, 산림, 농업 등 많은 분야에 꼭 필요한 정보입니다
(아리랑위성은 포도가 잘 영글어 가는지를 알고 있다)
위성 영상으로 포도밭의 작황 상태를 확인하는 등
활용 가능성도 무궁무진합니다
앞으로 항우연은 초고해상도 광학카메라 개발을 통해
우주에서도 또렷하게 보이는 대한민국의 미래를 열어가겠습니다