올해 예정된 국내 민간 우주 이벤트의 시작을 알릴 초소형 군집위성 1호가 발사를 위한 첫걸음을 시작했다. 초소형 군집위성 1호기는 다음 달 24일 오전 9시 43분(한국시간 오전 6시43분) 발사될 예정이다.

국내 첫 양산형 실용위성 초소형 군집위성 1호기는 29일 고향인 대전 카이스트 인공위성연구소에서 연구진들의 환송을 받으며 인천공항으로 출발했다.

초소형 군집위성 1호기를 실은 컨테이너가 대전 KAIST 인공위서연구실 연구원들이 지켜보는 가운데 인천공항으로 출발하고 있다. 사진=과기정통부

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위성은 연구원들의 보호 속에 무진동 차량에 실려 이동을 시작했다. 위성을 실은 컨테이너는 충격 방지를 위한 대비가 이뤄졌다. 다음 달 4일 뉴질랜드 오클랜드 공항에 도착하는 위성은 공항에서 600㎞ 떨어진 뉴질랜드 마히아 반도 위성 발사장으로 향한다. 현지 육상 운송에는 약 10시간이 소요된다.

발사장에서는 우리 연구원들이 상태 점검을 한 후 발사체와 결합해 다음 달 24일 오전 9시 43분(한국시간 오전 6시 43분)에 미국 민간 로켓기업 로켓랩의 일렉트론 발사체에 실려 우주로 향한다. 로켓랩은 미국 나스닥 증시 상장기업이다. 스페이스X만큼이나 많은 발사 기록을 갖고 있다.

초소형 군집위성 1호의 모습

이상윤 KAIST 인공위성연구소 단장은 "인천공항까지도 연구진이 위성과 함께하고 뉴질랜드에서도 최종 시험과 발사체 연결 작업을 진행할 예정"이라고 말했다.

초소형 군집위성은 당초 우리가 개발한 한국형 발사체 누리호를 이용해 발사한다는 계획이었지만 올해는 해외 발사체를 이용한다. 올해 누리호 발사가 없기 때문이다. 만약 향후에도 한국형 발사체를 사용할 수 없게 되면 해외 발사체를 이용할 예정이다.

이 단장은 로켓랩을 선택한 이유에 대해 "스페이스X를 통하면 올해 발사할 기회가 없었다"고 설명했다. 이어 "이번 위성은 로켓랩 로켓의 주 탑재체"라면서 "스페이스X보다 탑재 위치가 좋고 발사 비용도 낮다"며 성공을 예상했다.

이창윤 과기정통부 1차관은 "뉴스페이스 시대에 걸맞은 방식으로 개발하는 초소형 군집위성의 첫 시제기 제작과 국내 점검이 순조롭게 완료돼 이송을 시작했다"며 "후속 위성들도 차질 없이 개발해 향후 군집 운용을 통해 안보·재난·재해 등 국가 위기관리 능력을 고도화하는 데 활용할 예정"이라고 밝혔다.

◇‘뭉치면 산다’ 초소형 군집위성= 초소형 군집위성은 한반도와 주변 해역을 높은 빈도로 정밀 감시하고 안보와 재난 재해에 활용하기 위해 개발됐다. 이번엔 하나지만 향후엔 10대를 더해 총 11대가 군집으로 운영된다. 시제기 형식인 이번 1호기에 이어 2026년에 5기 2027년에 5기가 각각 발사된다.

초소형 군집위성 시스템 구성도

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위성은 100㎏급으로 지상 500㎞ 궤도에서 흑백으로는 1m 크기, 컬러로는 4m 크기 물체를 분간할 수 있는 광학카메라를 장착했다. 이를 통해 한반도에서 상황을 신속하게 파악할 수 있는 영상을 확보할 수 있다. 과기정통부는 군집 운용을 통해 한반도 전역 모자이크 영상 획득 시간이 단축될 것으로 기대했다. 군집 운용을 하게 되면 지상을 연속적으로 관찰할 수 있는 장점이 있다. 1기 위성만으론 고정된 특정 지역만 관측하거나 궤도를 따라 특정 시간에만 원하는 지역의 영상을 촬영할 수 있다. 하지만 군집위성은 철새가 무리를 이뤄 이동하듯이 편대비행을 이용해 위성의 단점을 최소화하고 장점을 극대화할 수 있다.

군집위성이 확산하고 있지만, 중대형으로 운영하기엔 부담이 크다. 중대형 위성은 대당 수천억 원이 든다. 반면 초소형 위성으로 군집을 형성하면 개발비는 물론 발사비도 크게 줄일 수 있다. 기상 관측은 물론 대기분석, 통신중계, 군사용 정찰 등 기존 위성의 임무는 물론 심우주 관찰과 같은 용도로도 활용되고 있다.

이런 장점 탓에 군집위성은 민간 우주기업에도 기회가 된다. 초소형 군집위성은 크기가 작아 한 개의 발사체에 여러 개를 실을 수 있다. 발사체 시장은 물론 다양한 서비스에도 활용할 수 있다. 스페이스X의 우주 인터넷 ‘스타링크’도 지구 저궤도에 군집위성을 쏘아 올려 인터넷 서비스를 제공한다. 스페이스X는 2019년부터 스타링크 위성을 쏘아 올려 현재 6000개가 넘는 대량 군집을 이루고 있다.

지난 3월12일, 뉴질랜드의 발사장에서 로켓랩의 로켓 '일렉트론'이 우주로 향하고 있다. 우리가 제작한 초소형 군집위성 1호기도 이 로켓을 통해 발사된다. 사진=로켓랩

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◇발사체 개발사 로켓랩은 어떤 기업= KAIST는 지난해 12월 로켓랩과 발사 계약을 맺었다. 국내 위성이 로켓랩 발사체를 이용하는 것은 이번이 처음이다. 대부분의 위성 발사는 스페이스X 로켓을 활용해왔다. 2024년 3월 말 현재 이 회사 로켓을 통해 발사된 인공위성은 181개에 이른다. 지난 12일에도 45번째 로켓랩의 일렉트론 로켓이 발사에 성공했다. 20일에는 미국 국가정보국의 위성도 일렉트론에 실려 발사됐다.

백종민 기자 cinqange@asiae.co.kr
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