위성강국 대한민국의 아리랑 5호를 응원합니다!

천리안 위성이 발사된 지 일 년여 만에 다목적 실용위성 아리랑 5호가 발사를 준비하고 있습니다. 올 8∼9월경이면 러시아 드네프르(Dnepr)발사체에 실려 야스니(Yasny) 발사장에서 발사될 아리랑 5호를 보고 왔습니다.

 
 

다목적 실용위성 아리랑 5호를 만나다.

반짝이는 모습으로 아리랑 5호가 저를 반겨주네요. 

 

전기시험을 끝내고 예쁘게 단열재(MLI)를 차려입은 아리랑5호 ⓒCosmos

조립·실험동 건물이 커서 그런지 생각보다는 작아 보이네요. 날렵하게 잘 날겠어요. ^^ 

이제 곧 하늘로 날아올라 접힌 SAR 날개를 펴고 우리를 지켜보겠지요. 

 

아리랑 5호를 설명해주신 윤재철 박사님(좌)과 우성현 선임연구원 ⓒCosmos

아리랑 5호는 질량이 약 1,400kg이고, 평균 고도 550km 태양 동기 여명 궤도(적도 통과 평균 지방시 6시)를 돌게 됩니다. 

탑재 장비는 영상레이더(SAR)로 X밴드 마이크로파(9.66GHz)를 이용하여 영상촬영을 합니다.
그래서 아리랑 2호(해상도 1m)와 2012년 발사될 아리랑 3호(해상도 70cm)에 탑재된 광학 영상촬영기와는 달리 야간이나 날씨의 변화에 상관없이 항상 촬영할 수 있고 토양의 수분량 분석으로 가뭄 규모 예측, 해양의 선박 감시, 목표물의 이동 궤적 파악, 지형의 정밀한 고도 산출 등 많은 정보를 얻을 수 있어 광학 관측보다 유리한 면이 있습니다.

흑백으로만 찍히는 아리랑  5호의 영상은 해석이 쉬운 아리랑 2 · 3호 광학 영상과 상호 보완하여 활용될 예정입니다.

하루에 약 15번 지구를 돌게 될 아리랑 5호는 한 궤도당 2분 동안 촬영, 하루에 총 30분 분량의 영상을 촬영합니다. 고해상도, 표준해상도, 광역관측 등 총 3가지 영상획득 방식으로 운용되고 최고 1m의 해상도(5km 관측 폭), 최대 100km 관측 폭(20m 해상도)을 가지고 있습니다. 

 

2012년 발사 예정인 아리랑 3호를 만나다.

2012년 발사 예정인 아리랑 3호도 잘 있는지 인사하러 갔습니다.

 

안녕? 3호야! ⓒCosmos

검은색 부분이 카메라 구조체 부분입니다. 와! 엄청나게 큰 카메라네요. 큰 카메라를 보니 우주를 관측하는 우리나라 소유의 위성 망원경도 있으면 좋겠다는 생각이 들었습니다. ^^

 

아리랑3호를 설명해주신 김희섭 박사님 ⓒCosmos

위성궤도선상만 촬영할 수 있던 기존 위성과 달리 아리랑 3호는 목표한 촬영물 쪽으로 위성 몸체 자세를 움직여 촬영합니다. 위성의 자세 제어를 위해 움직이는 휠과 더 커진 태양전지판 때문에 아리랑 3호의 구조는 조금 다르게 설계되었습니다.

 

아리랑 3호 그림제공: 한국항공우주연구원

아리랑 3호의 그림을 보면 태양전지판의 떨림을 잡아주는 보조막대를 볼 수 있습니다. 

아리랑 3 ∙ 5호는 레이더와 광학기술을 제외한 본체 제작 및 시스템 설계, 조립, 시험, 수신∙관제 등은 위성 독자개발 능력 확보를 위해 국내주도로 개발했습니다. 우리나라의 위성 기술이 날로 발전하고 있네요.

 

실생활에서 광학 및 레이더로 촬영 된 위성사진 활용

주기적으로 촬영된 광학 및 레이더 위성사진으로 쌀 재배 면적과 쌀 수확량을 예측할 수 있다는 것을 혹시 아시나요? 미국은 전 세계의 콩이나 밀 등 특정 농작물의 재배량까지 예측하고 있다니 이런 기술은 식량수급 조절뿐 아니라 국가의 부와도 연관이 있는 만큼 아주아주 중요한 기술이라고 하겠습니다.

 

위성정보연구소 영상활용기술팀 김윤수 박사님 ⓒCosmos

아리랑 2호가 보내오는 영상정보는 GIS(지리정보 시스템) 분야, 국토관리 분야(도시계획, 국토관리 등), 재해감시 분야(기상관측, 환경오염, 수해, 산불 감시, 등)에 사용하고 있고, 중동과 동남아 국가에 장기계약을 맺어 판매도 하고 있다고 합니다. 
 

2011년 3월 29일 아리랑 2호가 촬영한 후쿠시마 원전사고 지역 사진제공:한국항공우주연구원

국방이나 안보에 국한되어 위성이 사용되던 과거와는 달리 지금은 국방뿐 아니라 기상을 관측하는 기상위성, 통신과 방송을 위해 띄운 통신 위성, GPS와 같은 항법 위성, 우주를 관측하는 망원경 위성 등 여러 목적을 가진 위성이 지구 상공에서 각축전을 벌이고 있습니다. 

2020년까지 중장기적인 우주개발을 계획하고 있는 우리나라는 다목적 정지궤도 위성 천리안과 통신 상용위성인 무궁화, 과학위성인 우리별 2호가 운영되고 있고, 이제 5호기 발사를 앞둔 저궤도 위성 아리랑까지 보유하고 있습니다. 우리나라가 세계에서 부끄럽지 않은 위치에 있는 것 같아 흐뭇합니다.

우리나라가 위성을 만드는 기술이 없을 때는 위성 제작을 위한 기술개발이 중요한 목적이었으며 현재 우리의 위성개발 기술은 다양한 활용 목적을 고려하여 위성을 제작하는 단계까지 와 있다고 김윤수 박사님은 말씀하셨습니다. 

영상레이더를 탑재한 아리랑 5호와 해상도 70cm의 아리랑 3호 발사를 눈앞에 둔 지금은 위성정보 활용을 전적으로 담당하는 기관의 역할에 대한 비중을 높여야 할 단계가 되지 않았나 싶습니다.

우리나라가 위성 강국이 돼서 고부가가치의 위성 정보를 보유하고, 우리의 기술로 위성을 만들어 판매하고, 우리 우주선 발사장에서 타국의 위성을 발사해 국부를 창출할 그날을 위해 마음을 모아 응원해야겠습니다. 

태양 동기 궤도
▶ 궤도면과 적도면이 이루는 각도가 90도 이상인 궤도로 극지방을 통과한다. 지구는 자전하므로 위성 하나로 전 지구의 관측이 가능하다. 지상국과의 접촉시간이 하루 중 거의 일정한 시간에 이루어져 작업계획 수립이 쉽다. 아리랑 2호는 685㎞ 상공에서 100분 만에 지구를 한 바퀴씩 돈다. 하루에 지구를 14바퀴 반씩 돌며 1회전마다 20분간 사진을 찍어 지구로 전송한다. 한반도는 2분 정도면 촬영할 수 있다.

 

SAR (Synthetic Aperture Radar)
▶ 물체의 표면에서 반사되는 반사파의 위상 및 진폭을 계측하고 이를 합성하여 물체의 특성을 파악하는 장치. 아직 제작기술이 국내에 확보되어 있지 않아, 아리랑 5호의 장비는 공동개발사인 유럽의 위성 개발업체 탈레스 알레니아 스페이스 이탈리아(TASI)가 제작했다. TASI는 독일의 정찰위성 시스템에 해상도 50cm급 SAR를 납품한 바 있다.

 

저궤도 위성(Low Earth Orbit Satellite) 
▶수백에서 수천 km 고도 지구 상공에서 선회하는 위성으로 아리랑 위성이 여기에 속한다.

 

정지궤도 위성(Geostationary Orbit Satellite) 
▶ 36000km 지구 상공에서 지구 자전 속도와 같은 속력으로 지구를 도는 위성. 지구에서 봤을 때 항상 일정한 위치에 떠있는 것으로 보여 정지궤도 위성이라고 불리며 방송통신 위성(무궁화 위성)이 대부분 정지궤도 위성이다. 2011년 발사한 우리나라의 통신해양기상 위성 천리안도 정지궤도 위성이다. 

아리랑 위성 
▶ 지구관측용 다목적 실용위성으로 ‘아리랑’이라는 명칭은 국민 공모로 붙여진 이름이다. 1호는 수명을 다하였고 현재 2호가 임무수행 중이다. 아리랑 위성 제작으로 우리나라는 위성제작 기술을 차근차근 축적하고 있다.

무궁화 위성 
▶ 위성통신과 위성방송 사업을 목적으로 한 상업용 위성.

우리별 위성 
▶실험용 과학기술위성으로 1992년 8월 우리별 1호 위성을 발사함으로 우리나라 소유의 첫 인공위성을 가지게 되었다.

 

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