우리 정부와 학계가 이온엔진으로 초저고도에서 비행하며 북한 등을 더 정밀하게 감시할 수 있는 정찰위성 개발에 시동을 걸었다. 일본이 지난 2018년 세계 최초로 개발해 발사한 데 이어 우리나라도 위성 신기술 개발 대열에 합류하게 될 것으로 보인다.
10일 관련 소식통에 따르면 국방연구소(ADD)는 2년 이상 전기 추력기로 궤도를 유지하며 영상 촬영 및 전송 임무를 수행할 수 있는 초소형 위성을 설계하고 관련 핵심 기술을 개발 중이다. 아울러 개발로 확보된 기술을 활용해 초저고도 광학 위성의 개념을 검증할 수 있는 후속 연구개발 방안을 검토하고 있다. 이번 연구는 ADD의 지원을 받아 한국과학기술원(KAIST)·천문연구원·세종대 및 인공위성 전문 기업 쎄트렉아이가 함께 수행했다.
연구 결과 약 300㎞ 상공에 광학 장비를 탑재한 소형 위성을 띄우면 48㎝ 크기의 물체를 식별할 수 있는 해상도로 지상관측 영상을 촬영할 수 있을 것으로 분석됐다. 이는 우리나라가 개발한 지구관측위성 중 가장 최신형인 ‘차세대 중형 위성 2호’의 촬영 영상 해상도(50㎝)보다 뛰어난 수준이다. 이 정도 해상도면 북한의 이동식미사일발사대(TEL)의 동향을 비롯해 핵·미사일 도발 징후를 포착하는 데 활용될 수 있다.
기존 국내외 인공위성들은 저궤도 위성도 최소 500~600㎞ 상공에서 운용돼왔다. 지상에서 수십 ㎝ 크기의 물체를 식별해 촬영하려면 그만큼 광학 카메라의 렌즈 지름이 커지고 부품 등이 더 많이 필요하다. 반면 상공 300㎞ 수준의 초저고도에서 위성을 운행하면 지상과 가까워진 거리만큼 카메라 등 관측 장비의 부피와 무게가 감소돼 더 저렴한 가격에 많은 위성을 쏘아 올릴 수 있다.
연구진은 제논(Xenon) 원소를 연료로 사용하는 이온엔진 등을 초저고도 광학 위성의 추진체로 제안했다. 또 태양전지판을 7장가량 장착해 위성이 광학 장비 등을 작동시키는 데 필요한 최소한의 평균 전력인 27.9W를 확보할 수 있을 것으로 내다봤다.
이번 연구는 ADD의 ‘미래도전국방기술연구개발사업’ 일환으로 진행됐다. 관련 기술을 조기에 확보하면 우리 군이 소요 제기 절차를 거쳐 2020년대 후반에서 2030년대 초반까지는 우리가 만든 초저고도 정찰위성을 띄울 수 있을 것으로 전망된다.
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