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[취재수첩] 2025년 모습 드러낼 한국형 정찰위성·초소형 군집위성

방사청 “정찰위성 목표 해상도는 기밀…초소형 군집위성과 북한 차량발사대 실시간 감시 계획”
美플래닛 랩스, 광학위성+초소형 군집위성 서비스 제공…벤치마크 대상업체 적지 않아

입력 2021-09-10 16:42 | 수정 2021-09-10 17:22

▲ 북한의 이동식 차량발사대(TEL)를 초소형 군집위성 체계로 감시한다는 군의 구상. ⓒ방위사업청 제공.

방위사업청(청장 강은호)이 2025년부터 군용 정찰위성과 초소형 군집위성을 쏘아 올릴 예정이라고 밝혔다. 방사청은 “정찰위성 촬영사진 해상도 등은 군 요구성능(ROC)이어서 밝힐 수 없지만 독자적인 대북감시에는 충분한 성능을 가질 것”이라고 설명했다.

해상도 1미터 ‘아리랑 5호’ 대체할 군용 정찰위성 2025년 발사

현재 우리 군은 다목적 실용위성 ‘아리랑 5호’를 정찰위성 대용으로 사용하고 있다. 지구관측위성(KOMPSAT)으로 550킬로미터 상공의 극궤도를 도는 ‘아리랑 5호’에는 전자광학 및 적외선 광학장비(EO·IR)와 합성개구레이더(SAR)가 장착돼 있다. 촬영한 이미지는 1미터의 해상도를 갖고 있다. 해상도 1미터란 이미지를 구성하는 픽셀 하나의 가로 세로 크기가 1미터라는 뜻으로, 실제로는 버스보다 더 큰 물체라야 겨우 식별할 수 있다.

방사청은 “현재 운용 중인 ‘아리랑 5호’는 한반도 상공을 지나는 횟수가 적어 이동식 차량 발사대(TEL)나 핵시설, 탄도미사일 등 북한의 위협을 실시간으로 탐지하기에는 어려운 상황이라 결국 미국 정찰자산에 의존할 수밖에 없는 현실”이라며 신형 정찰위성과 초소형 군집위성 개발·운용 계획을 세우게 된 배경을 설명했다.

군용 정찰위성과 초소형 군집위성 운용계획

“이런 현실을 타개하기 위해 (아리랑 5호보다) 더 높은 해상도를 갖는 군용 정찰위성을 국방과학연구소(ADD) 주관 아래 개발하고 있다”며 “2025년 전후로 군용 정찰위성을 쏘아 올리고, 2027년부터 초소형 군집위성 체계를 궤도에 올리면, 우리 군 독자적으로 북한의 주요 위협을 감시할 수 있는 능력을 갖게 될 것”이라고 방사청은 덧붙였다.

방사청에 따르면, 군용 정찰위성에 탑재할 장비와 이미지 해상도는 군 요구성능(ROC)이어서 공개할 수 없다. “다만 ‘아리랑 5호’ 등에 비해 월등한 해상도를 갖추고 임무를 충분히 수행할 수 있는 수준”이라고 방사청은 귀띔했다.

한반도 감시 시간에 한계가 있는 군용 정찰위성의 공백을 메우기 위한 초소형 군집위성 개발도 병행한다. 내년부터 개발하는 초소형 군집위성은 실시간으로 북한의 이동식 차량발사대(TEL)나 지하시설 속 탄도미사일의 이동·출현 등을 감시하는 역할을 맡는다.

▲ 미국 상용위성업체 '플래닛 랩스'가 궤도상에 올린 초소형 위성 '도브'. 무게가 4킬로그램에 불과하다. ⓒ플래닛 랩스 제공.

초소형 군집위성 감시체계란 간단한 전자광학·적외선광학장비를 탑재한 초소형 위성 수십 수백 개가 촬영한 이미지를 네트워크를 통해 하나로 모으고, 이를 다시 처리해 제대로 된 이미지를 만들어 내는 체계다. 방사청은 군용 정찰위성과 초소형 군집위성을 함께 운용해 대북감시의 빈틈을 채운다는 계획이다.

해외 민간업체서 상용화 성공한 ‘정찰위성+초소형 군집위성 감시’

방사청 계획과 비슷한 형태의 상용 서비스에 성공한 기업이 있다. ‘플래닛 랩스’다. 2010년 12월 윌 마셜 등 미국항공우주국(NASA) 출신 과학자 3명이 창업한 ‘플래닛 랩스’는 현재 400개 이상의 위성을 지구 궤도에 올렸다. 2017년 2월에는 구글 위성사업부 ‘테레벨라’를 인수했다. 이 회사는 무게 4킬로그램의 초소형 큐브 위성과 구글이 개발한 100킬로그램인 소형위성을 함께 운용한다.

큐브 위성에는 해상도 3미터에 불과한 간단한 전자광학 장비가 장착돼 있다. 중간 크기 위성에는 해상도 0.8미터의 전자광학장비가 장착돼 있다. 큐브 위성은 200개 가까이 쏘아 올린 반면 중간 크기 위성은 최종적으로 21개만 궤도상에 올릴 예정이다. ‘플래닛 랩스’의 위성센터는 이 위성들이 지구를 돌며 촬영한 이미지를 교차 처리해 해상도 0.5미터의 이미지로 만들어 낸다. 이렇게 매일 지구를 ‘스캔’하며 얻은 이미지로 북한의 열병식 준비나 영변 핵시설 재가동 징후까지도 파악이 가능하다.

‘플래닛 랩스’가 이 시스템을 구축해 정착하는 데 약 7년이 걸렸다. 상장 전까지 투자 받은 자금도 1억 8300만 달러(약 2140억원)였다. 올해 SPAC(기업인수목적회사)를 통해 상장하게 되면 그 가치가 최소 28억 달러(약 3조 2700억원)에 달할 것이라는 전망이 나온다. 현재 ‘플래닛 랩스’ 이외에도 우주산업에 진출해 수익을 올리는 업체들도 적지 않다.

방사청은 지난 8월 우주산업 전담조직을 만든 데 이어 향후 10년 동안 1조 6000억원을 우주 관련 분야에 투자한다고 밝혔다. 방사청과 국방부, 산업통상자원부, 과학기술부 등 유관 부처들이 ‘독자개발’이라는 명분만 고집하지 않는다면 ‘플래닛 랩스’보다 월등한 성과를 낼 가능성이 크다는 지적이 많다.
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