한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS)

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한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS : Korea Augmentation Satellite System)

우리나라는 GPS 신호의 오차를 보정하고, 정밀한 위치정보를 제공하기 위해 한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS)을 개발했다. KASS는 위성기반 보강항법시스템(SBAS; Satellite Based Augmentation System) 기술을 활용하여 GPS 위치 오차를 3m 이내로 줄이는 역할을 한다.

2022년 정지궤도위성을 통한 신호 송출을 시작했으며, 2023년 항공용 서비스 제공을 위한 준비를 거쳐 미국, 유럽연합, 일본, 인도에 이어 세계 5번째로 항공용 SBAS 시스템을 운영하고 있다.

KASS는 정확하고 신뢰할 수 있는 위치 정보를 제공하는 핵심 인프라로, 항공 분야뿐만 아니라 자율주행, 드론, 해양, 국방 등 다양한 산업에서 활용될 예정이다.

KASS 개발 과정
  • 2014년 10월

    개발 착수

  • 2022년 12월

    한국항공우주연구원이 항행안전무선시설인 KASS 시스템 관리·운영 전담기관으로 지정

  • 2023년 3월

    항공교통본부와 위탁용역 계약 체결, 청주·인천 센터에서 운영 시작

  • 2024년 2월

    9년 4개월 동안의 KASS 개발·구축 완료, 정부 이관

 
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GPS 위치오차 3m 이내 개선

현행 GPS는 위치 오차가 약 10m로, 항공기와 같은 정밀한 위치정보가 필요한 분야에서 활용에 제한이 있다. 이를 개선하기 위해 유럽(EGNOS), 미국(WAAS), 인도(GAGAN), 일본(MSAS) 등은 위성기반 보강항법시스템(SBAS, Satellite Based Augmentation System)을 구축해 GPS 신호의 정확도와 신뢰성을 높이고 있다.

SBAS는 정지궤도 위성을 통해 위치 오차를 3m 이내로 줄이고, 신뢰성을 검증해 항공기 및 다양한 분야에서 안전한 활용을 지원하는 시스템이다. 국제민간항공기구(ICAO)는 SBAS를 국제표준으로 지정하고, 항공 교통량 증가에 대비해 SBAS 도입을 권고하고 있다.

우리나라는 국토교통부 주관으로 2014년부터 한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS, Korea Augmentation Satellite System) 개발을 추진하고 있으며, SBAS 국제표준을 적용해 국내 지형 및 환경에 최적화된 시스템을 구축하고 있다.

위성이 하늘에서 항공기와 지상 안테나로 전파 신호를 송신하는 개념 이미지. 위성은 중심에서 양방향으로 파형을 퍼뜨리며, 왼쪽에는 비행기, 오른쪽에는 위성 신호를 수신하는 접시형 지상 안테나가 있다. 밤하늘 배경으로 위성항법 시스템의 신호 전달 구조를 시각화한 그림이다.
공항 활주로 근처에서 항공기의 착륙 각도를 나타낸 이미지. 3도와 3.5도의 착륙 경사각이 색상으로 구분되어 시각화되었으며, 착륙을 준비 중인 항공기 두 대가 각도에 맞춰 활주로에 접근하고 있다. 공항 관제탑과 터미널, 항공기가 보이며 정밀 착륙 유도 시스템을 설명하기 위한 그래픽이다.
위성과 지상의 송수신 안테나, 항공기 사이의 정밀 위치 측정 시스템 개념도. 상단에는 위성이 있으며, 가운데 비행기가 있고 하단에는 위치 보정 신호를 송신하는 지상 기지국이 있다. 양쪽에도 보조기지국이 있어 전체 네트워크를 구성하며, 정밀항법 시스템(GBAS 또는 SBAS)을 설명하는 데 사용된다.
한국을 중심으로 지구 궤도에 다수의 GNSS 및 SBAS 위성들이 떠 있는 모습. 지상에는 배, 항공기, 버스, 중장비, 측량장비, 드론, 휴대폰 등 다양한 교통 및 산업 수단의 아이콘이 위치해 있으며, 위성에서 전송된 신호가 이들 기기들과 연결되어 KASS 시스템이 국가 전역에 서비스를 제공하는 구조를 나타낸다.
노을이 지는 하늘을 배경으로 여러 대의 항공기가 이착륙 중인 장면. 하단에는 활주로와 접근등 구조물이 보이고, 중앙에는 착륙 중인 항공기와 상승 중인 항공기가 역동적으로 배치되어 있다. 상단 하늘에는 다수의 인공위성이 떠 있으며, 각 위성이 항공기의 위치를 추적하거나 항법 정보를 제공하는 모습을 상징적으로 표현한 그래픽 이미지이다.
 
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KASS를 활용한 항공 안전 및 응급 구조 지원

KASS는 국내 기준국(7개소)에서 GPS 신호를 수신해 중앙처리국(2개소)으로 전송하고, GPS 오차를 보정한 후 정지궤도 위성을 통해 전국에 정확한 위치 정보를 제공하는 방식으로 운영된다.

KASS를 통해 항공기, 자동차 등에서 더욱 정밀한 위치 정보를 활용할 수 있으며, GPS 신호 오류 발생 시 10초 이내에 자동 경보가 제공되어 안전성을 보장한다. 2023년 12월 28일부터 본격적인 항공용 서비스 제공을 시작했으며, 국민 생활과 밀접한 다양한 위치 기반 서비스에도 활용되고 있다.

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KASS를 활용한 항공 안전 및 응급 구조 지원: 1.GPS 위치 정보 수신, 2.오차값 보정 및 무결성 정보를 위성으로 송신, 3.보정신호 위성 서비스에 대한 표 입니다. KASS를 활용한 항공 안전 및 응급 구조 지원: 1.GPS 위치 정보 수신, 2.오차값 보정 및 무결성 정보를 위성으로 송신, 3.보정신호 위성 서비스에 대한 표 입니다.
1GPS 위치정보 수신
2오차값 보정 및 무결성 정보를 위성으로 송신
3보정신호 위성 서비스
1 기준국

GPS 신호 수집·전달

2 중앙처리국

보정·무결성정보 생성

3 위성통신국

SBAS 신호 송신

4 정지궤도 위성

SBAS신호 전국토에 송신

기준국(7개소) 중앙처리·통합운영국(2개소) 위성통신국(2개소) SBAS 위성(임차)
GPS 신호수신 SBAS 신호수신 GPS 오차계산, SBAS 정보생성, 제어 위성으로 SBAS 신호 송신 SBAS 신호 全국토 제공
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