[Science] 우리나라도 '기상관측 위성' 쏜다

통신해양기상위성(COMS) 완성… 세계 최초 해양관측장비 탑재

내년 6월께 발사될 정지궤도 위성 '통신해양기상위성(COMS)'이 5년간의 개발 끝에 완성됐다.

한국항공우주연구원은 지난달 24일 프랑스 아스트리움사로부터 위성에 탑재될 해양관측 탑재체(GOCI)가 대전 항우연에 도착한 데 이어 지난 5일 통신해양기상위성 조립을 마치고 최종테스트를 준비 중이라고 최근 밝혔다.

남미 기아나(프랑스령)에서 아리안로켓에 실려 발사될 예정인 통신해양기상위성은 2010년부터 가동을 시작해 관측 자료들을 지상의 센터로 전송한다.

⊙ 3개의 임무 수행할 정지궤도 위성

2003년부터 3558억원이 투입된 통신해양기상 위성은 총 무게 2.5t의 중형 정지궤도 위성으로 적도 위도와 128.2도 경도의 3만6000㎞ 상공에서 24시간 내내 한반도 상공에 머물며 기상과 해양 관측，통신 실험 등을 수행한다.

실제로 이 위성은 초속 3.07㎞의 속도로 비행하나 지구 자전속도와 동일한 각도로 궤도를 돌기 때문에 항상 한반도 상공에 머물러 정지상태인 위성으로 보여진다.

항우연 통신해양기상위성 사업단의 백명진 박사는 "저궤도 위성은 속도가 빨라 지상국과 교신할 수 있는 시간이 하루에 10번, 10분 정도밖에 안되는 반면 정지궤도 위성은 24시간 접촉이 가능하기 때문에 통신, 관측에 있어 훨씬 유리하다"고 설명했다.

이 위성은 자세제어와 전력공급，기지국과의 통신 등을 담당하는 위성본체와 각각의 임무를 수행하는 3개의 임무 탑재체로 구성된다.

교육과학기술부와 항우연이 시스템，본체 등 개발지원 및 사업총괄을 담당하고 정보통신부(통신탑재체 및 관제시스템 개발 주관), 해양수산부(해양관측탑재체 개발 주관), 기상청(기상관측탑재체 개발 주관)이 참여했다.

항우연은 테스트가 마무리되고 각 탑재체의 조립이 완료되는 내년 4월쯤 항공운송을 통해 기아나 발사장으로 위성을 이송해 발사 1주일 전쯤 발사체에 탑재시킨 뒤 카운트 다운에 돌입한다.

⊙ 세계 최초 해양관측장비 탑재

해양통신기상위성은 정지위성으로서는 세계 최초로 해양관측장비를 탑재하고 있다.

해양탑재체에서 관측되는 위성영상 자료는 해양 플랑크톤 분포 등 어장정보는 물론 부유 퇴적물이나 오염물질의 이동 현황，해류순환 및 해양생태계 감시 등 해양 영토관리에 활용된다.

해양관측탑재체의 중량만 60㎏이며 소요전력은 약 80W다.

지금까지 정지궤도위성은 저궤도 위성보다 지구에서 50배 이상 멀리 떨어져 있기 때문에 해양관측이 어렵다는 것이 통념이었다.

항우연은 프랑스의 위성항공업체인 아스트리움과 공동으로 고해상도(해상도 500m) 관측 장비를 개발해 위성에 탑재했다.

이에 따라 저궤도 위성의 해양관측장비(해상도 1㎞)보다도 더욱 정밀한 관측이 가능하게 됐다.

하지만 단점도 있다.

저궤도 위성은 위성 바로 아래를 촬영할 수 있다.

반면 적도 상공에 위치한 정지궤도위성은 우리나라가 적도에 위치하지 않기 때문에 삐딱하게 촬영해야만 한다.

따라서 바로 아래를 찍는 저궤도 위성에 비해 40%가량 더 멀어진 상황에서 촬영을 해야 하며 이는 해양 관측의 질을 떨어뜨릴 수 있는 요소다.

안유환 한국해양연구원 해양위성센터장은 "적조나 오염 징후가 나타난 후 확산될 때까지는 24시간이 채 안걸리기 때문에 단기 해양현상을 관측하는 것이 매우 중요하다"며 "한 시간에 한 번씩 한반도 주변의 해양 정보를 관측해 정확하고 신속한 적조·오염 경보를 내릴 수 있을 것"이라고 밝혔다.

현재 유럽 미국 인도 중국 일본 등 우주 선진국들도 우리의 이번 개발사례를 참고해 정지궤도 해양위성을 개발할 계획인 것으로 알려졌다.

⊙ 위성개발 기술 파급효과 크다

위성이 성공적으로 발사되면 우리나라는 세계에서 7번째로(EU를 1개국으로 봤을 때) 독자적인 기상관측위성을 보유하게 된다.

현재 우리나라 기상청은 일본 위성이 30분 간격으로 제공하는 기상영상을 전송받아 일기예보를 하는 실정이다.

원재광 기상청 지구환경위성과 사무관은 "집중호우，태풍，폭설 등 기상 악화 현상은 관측주기가 짧을수록 예보의 정확도가 높아진다"며 "통신해양기상위성은 기본적으로 한반도 지역을 7~8분 간격으로 촬영할 계획이기 때문에 지금보다 최대 네 배 수준으로 급변하는 기상현상을 관측할 수 있다"고 말했다.

현재 이 위성과 24시간 교신하기 위한 국가기상위성센터가 충북 진천에 구축됐으며 내년 중 개소를 앞두고 있다.

센터는 송신 자료를 보정한 후 다시 위성으로 쏘아올려 주변국들이 우리의 기상 자료를 활용할 수 있도록 제공할 계획이다.

한편 함께 탑재되는 통신장비는 차세대 통신 탑재체 기술을 우주에서 검증하는 한편 위성통신과 방송을 시험서비스하게 된다.

통신해양기상위성 발사가 성공하면 정지궤도 위성의 국내 독자개발에 성공한 것을 의미한다.

따라서 향후 위성 개발시 외화를 절감할 수 있고 수입대체 효과도 기대할 수 있다.

특히 인공위성 개발은 고도의 기술을 필요로 하기 때문에 타 산업으로 핵심기술의 파급효과가 크다는 설명이다.

이 같은 경제적,기술적 효과 이외에도 국내총생산(GDP)에 맞는 대외적 위상 제고와 국민의 자긍심을 고취하는 사회문화적 측면도 있다.

백명진 박사는 "완성된 조립체는 앞으로 우주환경실험, 발사환경실험, 음향실험, 열진공 실험 등의 테스트를 앞두고 있다"며 "성공적인 위성 발사를 위해 철저한 지상 검증을 진행할 것"이라고 말했다.

황경남 한국경제신문 기자 knhwang@hankyung.com