최성화 K-water연구원 수자원위성센터 책임연구원이 지난 10일 K-water연구원 현장을 방문한 환경부 기자단에 위성시스템을 소개하고 있다. 사진 출처 : 한국수자원공사

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#기후위기 시대를 맞아 홍수·가뭄 등 자연재해가 전 세계를 강타한 가운데, 환경부 주도로 개발 중인 세계 최초 '수자원위성' 지상운용체계 구축 현장을 찾았다. 한국수자원공사 K-water연구원은 2027년 발사를 앞둔 수자원위성 정보를 활용한 수재해 감시 지상운영 시설과 활용 시스템을 조성 중이다. 해외 위성 자료 의존을 탈피하고 악천후·야간 관측 한계를 극복할 수 있을 전망이다. 우리나라 물관리의 새로운 지평을 여는 우주 프로젝트가 가시권에 들어왔다는 평가다. 김병기 수공 K-water연구원장은 “환경부와 협력해 초정밀 재해 감시·대응 기술로 접경지역 급습 방류나 홍수 골든타임을 확보하고, 세계적 수준의 기후테크 역량을 확보해 글로벌 시장을 선도하겠다”라며 우주시대 K-수자원위성 프로젝트 청사진을 제시했다.

대전광역시 유성구. 우리나라 국토의 중심에서 위치한 K-water연구원 수자원위성센터를 들어서니 벽면을 가득채운 디스플레이에서 지구 상공에 떠 있는 위성체 현황이 시선을 사로잡는다. 연구원들은 황강댐 등 북한 접경지역부터 전국 수자원·수재해 현황을 실시간으로 감시·모니터링해 환경부·군·지자체 등 44개 기관과 공유한다.

황의호 수자원위성센터장은 수자원위성 정보를 수신·분석하고 홍수·가뭄 등 수재해와 수질·수자원 상황을 실시간 감시하는 상황을 시연했다. 센터는 8월 세종시 집현동에 개소될 '수자원위성 지상운영센터'로 자리를 옮겨, 2027년 발사될 세계 최초 수자원위성 데이터를 실시간 감시하는 컨트로타워 역할을 이어간다.

최성화 K-water연구원 수자원위성센터 책임연구원이 지난 10일 K-water연구원 현장을 방문한 환경부 기자단에 위성시스템을 소개하고 있다. 사진 출처 : 한국수자원공사

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환경부 주관 '수자원위성 프로젝트'에는 국가 연구과제(R&D) 예산 2008억원이 투입된다. 한국항공우주산업(KAI)이 위성 본체를, 한국항공우주연구원(KARI)이 탑재체 레이더 개발을 추진한다. 수공은 환경부를 대행해 위성정보를 활용한 수재해 감시 지상운용체계와 활용체계를 구축한다.

세계기상기구(WMO)에 따르면 전 세계적으로 미국 항공우주국(NASA) 등이 운영 중인 기후감시 위성은 있지만, 수자원에 특화된 전용 위성은 아직 없다. 그간 우리나라는 핀란드 등 해외 위성 자료를 구매하거나 무료 공개된 위성정보를 활용해 왔으나 위성마다 해상도와 관측 주기가 달라 분석에 제약이 있었다. 물재해 예방을 위해 활용한 국내 위성도 악천후나 야간 관측이 제한적이고 지류 하천 정밀 감시와 실시간 대응에 한계가 있다는 지적도 나왔다.

황 센터장은 “우리나라 보유 위성의 기술규격 한계가 있어 불가피하게 해외 위성자료를 구매하고 있으나 수자원·수재해 감시에 최적화되어 있지 않다”면서 “수자원 전용 위성을 개발하고 모니터링 시스템을 구축할 필요가 있다”고 강조했다.

이어 “우리나라 위성은 주로 가시광선에 기반해 영상을 획득함에 따라 악천후 등의 상황에서는 관측이 어렵다”며너 “국내 보유 중인 마이크로파 기반 영상 위성은 X-밴드 대역폭이 물을 탐지하는데 필요한 C-밴드 대역폭과 달라 한계가 있다”고 부연했다.

또한 “해외에서 운영 중인 위성자료는 구매비용이 소요되기도 하고, 한반도 촬영을 위한 방문주기가 6~12일로 길다보니 수자원 분야 감시·대응에 한계가 있다”고 덧붙였다.

우리나라는 접경지역의 예고 없는 방류 등으로 물안보 문제를 안고 있고, 2022년 태풍 힌남노 내습에 따른 피해사례처럼 물재해 영향이 커 홍수 예·경보의 골든타임 확보를 위한 선제 대응 역량 강화가 절실하다. 물산업 국제 정보분석기관인 글로벌워터인텔리전스(GWI) 역시 미래 10년간 기후변화 피해의 69%가 물 관련 문제일 것으로 예측하고 있다.

수자원위성(영상·통신) 탑재체개발사업 개요. 자료 출처 : 한국수자원공사

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2027년 계획대로 우리나라 수자원위성이 세계 최초로 발사된다면 미래 물문제 대응을 위한 핵심 기술 자산이 될 것으로 전망된다.

황 센터장은 “1단계로 환경부 R&D 프로젝트로 중형급 수자원 전용 위성이 개발되고, 2단계로 수공 자체 예산을 투입해 초소형 군집위성을 연계 운영해 한층 더 정밀한 수자원 감시체계가 구축될 것”이라고 설명했다.

특히, 환경부가 2027년 발사할 중형급 위성은 마이크로파를 이용한 영상레이더를 탑재해 구름·비·어둠을 뚫고도 관측이 가능하다. 입체감 구현에도 강점이 있어 홍수·가뭄 등의 지형변화와 수질 이상 감지에 적합하다. 하루 2회 한반도 재방문 관측이 가능하며, 위성이 한 번에 관측할 수 있는 지역의 폭을 뜻하는 관측폭은 120㎞로, 촬영 시 한 번에 강원도 면적과 유사한 1만4400㎢를 촬영할 수 있다.

수공이 자체 개발하는 초소형 군집위성은 총 4기가 군집체를 형성해 이틀간 3회 관측이 가능하다. 종전 10m에서 1.0m로 높아진 정밀도로 댐과 수도 등 국유재산 감시, 녹조, 접경지역 시설물, 식생 분석 등 다양한 분야에서 활용될 예정이다. 홍수·가뭄 등 수재해 감시목적의 전천후 관측 영상레이더 중형급 위성인 수자원위성과 시너지가 기대된다.

김병기 연구원장은 초소형 군집위성에 대해 “초소형위성의 정밀 광학(EO)감시로 수자원위성 영상레이더의 상호 보완적 연계운영·융합을 통해 글로벌 디지털 수자원관리 시너지 효과를 극대화할 수 있을 것”이라면서 설명했다.

수공은 공기업 최초 자체 위성 개발 경험을 앞세워 글로벌 수자원분야 위성기술 선도한다는 비전을 제시했다.

김 원장은 “위성을 활용한 초정밀 재해 감시·대응 기술은 기후위기 시대에 국제협력을 이끄는 전략기술”이라며, “환경부와 협력해 기후재난을 예측하고 대응할 수 있는 세계적 수준의 기후테크 역량을 확보해 글로벌 시장을 선도하겠다”라고 밝혔다.

이어 “수공의 특화된 위성기술로 글로벌 시장을 선도하고 민간 신산업을 창출·육성하겠다”면서 “국내 민간기업과 함께 개발도상국 중심의 수자원 위성기술 이전·수출 도모하겠다”고 강조했다.

이준희 기자 jhlee@etnews.com

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