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韓 독자개발 첫 정지궤도위성 ‘천리안 2A호’ 5일 발사

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2018년 12월 04일 09:38 프린트하기

천리안 2A호와 인도의 통신위성 GSAT-11이 실린 아리안 5ECA 로켓 상단부. - 기아나=사진공동취재단
천리안 2A호와 인도의 통신위성인 ‘GSAT-11’이 실린 아리안 5ECA 로켓 상단부. - 기아나=사진공동취재단

4일 오전(한국시간) 남미 프랑스령 기아나에 위치한 기아나 우주센터. 발사대엔 우리 힘으로 독자 개발한 첫 정지궤도위성 ‘천리안 2A호’를 탑재한 높이 54.8m의 우주발사체가 우뚝 서 있다. 발사체 상단에 새겨진 태극기를 카메라로 확대해 보니 천리안 2A호 개발진의 이름과 이들이 직접 쓴 문구가 빼곡했다. 하루 뒤면 이 발사체는 약 8년간 위성 개발에 매달려온 연구진의 이름을 싣고 우주로 향하게 된다.
  
기상관측위성인 천리안(정지궤도복합위성) 2A호는 2010년부터 운용 중인 통신해양기상위성 ‘천리안 1호’를 대체할 쌍둥이 위성 2기(2A, 2B) 중 하나다. 계획대로라면 5일 오전 5시 40분경 이곳 기아나 우주센터에서 발사된다. 천리안 2A호는 이날 인도의 통신위성인 ‘GSAT-11’과 함께 프랑스 아리안스페이스의 우주발사체 ‘아리안 5ECA’에 실려 발사된다. 기상청은 6개월간의 초기 운영을 거쳐 내년 7월부터 천리안 2A를 이용한 본격적인 기상 서비스를 시작할 계획이다.  

 

4일 오전(한국시간) 남미 프랑스령 기아나에 위치한 기아나 우주센터 발사대에 우리 힘으로 독자 개발한 첫 정지궤도위성 ‘천리안 2A호’를 탑재한 프랑스의 우주발사체 ‘아리안 5ECA’이 서 있는 모습. - 기아나=사진공동취재단
4일 오전(한국시간) 남미 프랑스령 기아나에 위치한 기아나 우주센터 발사대에 우리 힘으로 독자 개발한 첫 정지궤도위성 ‘천리안 2A호’를 탑재한 프랑스의 우주발사체 ‘아리안 5ECA’이 서 있는 모습. - 기아나=사진공동취재단

● 4배 밝아진 눈…태풍경로·국지성 집중호우 실시간 예보 가능
 
천리안 2A호는 천리안 1호와 마찬가지로 동경 128.2도, 적도 상공 3만6000km 정지궤도에 고정된 채 한반도를 비롯해 중국, 동남아시아, 호주를 아우르는 지구 절반 면의 기상을 관측한다. 통신 장애 등을 일으킬 수 있는 고에너지 태양 폭풍, 복사에너지 등 우주 기상도 24시간 주시한다. 가로 3m, 세로 2.4m, 높이 4.6m 크기에 발사 중량은 3.5t이다.
  
천리안 2A호는 천리안 1호보다 공간해상도가 4배 향상된 고화질 컬러 영상을 10분마다(위험기상 시 2분마다) 지상에 전달한다. 현장에서 만난 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 “관측 주기는 3분의 1로 짧아졌고, 데이터 전송 속도도 18.5배로 빨라졌다”며 “관측한 영상을 거의 실시간으로 지상에 내려 보낼 수 있게 돼 각종 예보 정확도가 높아질 것으로 기대한다”고 말했다.

 

동아일보
동아일보

천리안 2A호를 활용하면 태풍의 경로는 물론이고 강도, 지역별 예상 강우량 등을 실시간으로 파악할 수 있다. 또 기존에 천리안 1호에서 얻은 흑백영상에서는 잘 보이지 않았던 구름과 산불연기, 황사, 화산재 등을 구별할 수 있고, 이전까지는 사실상 예보가 불가능했던 국지성 집중호우도 최소 2시간 전 탐지할 수 있어 각종 재난·재해 대응에 도움이 될 것으로 기대를 모은다.

 

천리안 2A·2B호는 국내 기술로 독자 개발한 첫 정지궤도 위성이다. 항우연과 국내 33개 기업, 경희대가 공동 개발했다. 기상탑재체만 미국의 위성기업 해리스의 것을 사용한다. 최 단장은 “과거에는 외국과 공동개발을 통해 정지궤도위성을 개발했지만 천리안 2A호는 설계부터 운송, 조립과 시험까지 모든 과정을 독자적으로 했다”며 “이것만으로도 큰 의미가 있다”고 말했다.

 

● 발사 준비 “이상 無”…발사 11시간23분 전부터 최종 카운트 다운
  
천리안 2A호는 지난달 기아나 우주센터로 옮겨졌다. 항우연 연구진은 현지에서 최근 50여 일 동안 기능 점검, 연료 주입 등 사전 발사 준비 작업을 무사히 완료했다. 지난 주 발사 직전까지의 전 과정을 똑같이 수행하는 발사 리허설에서도 별다른 문제가 발견되지 않았다. 현재 천리안 2A호는 아리안 5ECA 발사체에 탑재된 채 발사대기 중이다. 

 

발사대로 이송 중인 천리안 2A호를 실은 아리안 5ECA 발사체. - 기아나=사진공동취재단
발사대로 이송 중인 천리안 2A호를 실은 아리안 5ECA 발사체. - 기아나=사진공동취재단

천리안 2A호를 실은 발사체 이송은 이달 3일 저녁 이뤄졌다. 오후 8시경 조립동 문이 서서히 열리자 아리안-5ECA 로켓이 웅장한 모습을 드러냈다. 클라우디아 호야우 아리안스페이스 커뮤니케이션 총괄책임자는 “발사체에는 한국의 천리안 2A호(GEO-KOMPSAT-2A)와 인도의 통신위성인 GSAT-11이 들어있다”며 “무게가 5.9t 정도인 인도 위성이 위에, 3.5t인 천리안 2A호가 아래에 위치한다”고 설명했다.

 

최 단장은 “위성을 탑재한 뒤 3일 발사체를 발사대로 옮기면서 현재는 사전 준비 작업을 거의 다 마친 상태”라며 “수시로 일기예보 정보를 받고 있는데 기상에 문제가 없다면 예정대로 5일 오전 5시 40분경 발사하게 될 것”이라고 밝혔다. 만에 하나 발사장 현지 기상 악화 등이 발생할 것에 대비한 발사 예비일은 12월 6일로 정해졌다.

 

발사 11시간 23분 전부터는 최종 카운트 다운이 시작된다. 발사 4시간 38분 전부터 로켓 추진제(연료) 주입이 이뤄진다. 발사 7분 전에는 자동 발사 시퀀스가 시작된다. 천리안 2A호는 발사 후 34분경 발사체에서 분리되고 해외 네트워크를 통해서 10분 이내에 원격수신자료(텔레메트리)를 받는데, 이를 통해 위성의 상태를 알 수 있다. 

 

현장에서 만난 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장. - 기아나=사진공동취재단
현장에서 만난 최재동 한국항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장. - 기아나=사진공동취재단

연구진은 위성 발사 성공 조건으로 지상국과의 첫 교신을 꼽았다. 천리안 2A호는 발사 후 40분경 호주 웨스턴오스트레일리아 주 동가라의 지상국과 첫 교신을 시도한다. 이때 천리안 2A호가 정상적으로 목표 전이궤도인 타원궤도(고도 250~3만6000㎞)에 안착했는지 확인할 수 있다. 발사 후 59분 뒤 태양전지판이 전개되면 위성의 전체적인 작동 상태를 점검할 수 있다. 

 

천리안 2A호는 타원궤도에서 총 5회의 엔진분사 과정을 거쳐 2주 뒤 최종 목적지인 정지궤도에 도달하게 된다. 운용 궤도인 동경 128.2도 적도 상공의 궤도를 찾아가는 데는 한 달가량이 소요된다. 최 단장은 “이후 6개월간 영상 품질이나 각종 동작들을 하나하나 점검하게 되고 6개월 뒤에는 정상 서비스를 할 수 있다”고 설명했다.

 

천리안 2A·2B호 개발사업에는 2011년부터 내년 9월까지 총 7200억 원이 투입된다. 해양환경관측위성인 천리안 2B호는 내년 하반기에 발사될 예정이다.

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