천리안2B호 발사 성공 "미세먼지 등 대기 오염물질 관측 세계 최초 정지궤도위성"

류수근 기자 / 기사승인 : 2020-02-19 23:21:19
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[메가경제 류수근 기자]대한민국이 세계 최초이자 유일의 대기와 해양 환경변화 관측 정지궤도위성 보유국가가 되며 세계 위성 역사에 새로운 이정표를 띄웠다.


과학기술정보통신부와 환경부, 해양수산부는 ‘정지궤도복합위성 2B호(3.4톤급, 이하 ‘천리안위성 2B호’)’가 19일 오전 7시 18분께(현지시간 18일 오후 7시18분께) 남아메리카 프랑스령 기아나 쿠루의 기아나우주센터에서 성공적으로 발사됐다고 밝혔다.천리안위성 2B호는 발사 약 31분 후 고도 약 1630km 지점에서 아리안-5 발사체로부터 정상적으로 분리됐고, 이어 약 6분 뒤 (발사 후 37분 뒤)인 오전 7시 55분에는 호주 야사라가 지상국과의 첫 교신에도 성공했다.


한국항공우주연구원은 지상국과의 교신을 통해 천리안위성 2B호의 본체 시스템 등 전반적인 상태가 양호함을 확인했고, 발사체를 통해 도달하려는 목표 전이궤도에도 성공적으로 안착한 것을 확인했다고 밝혔다.


 


19일(한국시간) 오전 발사에 성공한 환경위성 정지궤도복합위성 '천리안 2B호'. [사진= 과학기술정보통신부 제공]
19일(한국시간) 오전 발사에 성공한 환경위성 정지궤도복합위성 '천리안 2B호'. [사진= 과학기술정보통신부 제공]

 


지난 2011년 개발에 착수해 약 9년 간의 노력 끝에 탄생한 천리안위성 2B호는 세계 최초로 정지궤도에서 미세먼지 등 공기 중에 존재하는 에어로졸과, 미세먼지를 유발하는 기체 상태의 대기오염물질 농도를 관측할 수 있는 위성이다.


천리안 2B에는 환경관측센서인 젬스(GEMS)가 탑재돼 있다. 이 센서로 미세먼지와 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20개 대기 오염 물질의 농도를 하루 8번 관측할 수 있다. 이들 오염 물질 가운데 상당수는 최근 큰 환경 문제로 꼽히고 있는 미세먼지를 만드는 데 관여하는 물질이다.


궤도상 시험과정을 거치고 정상 서비스에 들어가면, 동쪽의 일본부터 서쪽의 인도네시아 북부와 몽골 남부까지 아시아 지역을 주간 상시 관측할 계획이다.


이를 통해 아시아 어느 지역에서 미세먼지가 생성?발달하며 어떤 경로로 이동해 우리나라에 영향을 미치는지와 국내 어느 지역에서 고농도 미세먼지가 생성되고 있는지를 확인할 수 있을 것으로 기대된다.


 


[출처= 과학기술정보통신부]
천리안위성 2B호 목표 정지궤도 획득과정. [출처= 과학기술정보통신부]

 


천리안위성 2B호는 향후 약 2주간 5차례의 전이궤도 변경을 통해 최초 타원형 전이궤도에서 고도 3만6000km의 정지궤도(동경 128.2도)로 접근해 나갈 계획이다.


정지궤도 안착 후에는 보다 정확한 대기 및 해양환경 관측 정보들을 확보하기 위해 수개월간 궤도상 시험과정을 거치게 된다.


이 과정에서 천리안위성 2B호에 장착된 환경탑재체와 해양탑재체에 대한 영상보정 등 위성시스템 조정을 통해 성능을 최적화한다.


또 궤도상 시험과정에서 관측된 정보들을 대상으로 대기 및 해양 환경을 관측하기 위해 개발된 전용 소프트웨어(SW)를 적용해 정확한 최종 산출물을 만들어 내기 위한 SW 조정과정을 진행해 나갈 예정이다.


 


[출처= 과학기술정보통신부]
발사체의 이륙단계. [출처= 과학기술정보통신부]

 


이러한 과정들을 정상적으로 마무리하면 대기환경 정보는 2021년부터, 해양 정보는 2020년 10월부터 정상 서비스를 시작할 계획이다. 운용 수명은 10년이다.


천리안위성 2B호는 2022년과 2023년 이후에 각각 발사 예정인 미국과 유럽의 정지궤도 대기환경 관측위성과 함께 전지구적 환경감시에 주도적으로 참여할 예정이다. 또, 아시아 지역의 국가들에도 대기환경 정보를 제공해 국제사회의 환경 보존 노력에 기여할 예정이다.


아울러, 천리안위성 1호의 해양관측 임무를 이어받아 더욱 향상된 성능으로 수행할 계획이다. 2B호의 해양탑재체는 1호보다 해상도가 4배 더 높아졌고, 산출정보는 13종에서 26종으로 2배 늘었고, 자료전송속도는 18배(6.2→115Mbps)나 향상됐다.


천리안위성 2B호가 정상 서비스에 들어가면 우리나라 해양환경에 큰 피해를 줄 수 있는 녹조?적조, 기름유출, 해양쓰레기 등 오염물질의 이동을 더욱 명확하게 실시간 감시할 수 있을 것으로 기대된다.


뿐만 아니라, 해무?해빙, 어장환경지수, 염분농도 등 다양한 해양특성을 관측해 해양 연구활동에도 기여할 예정이다.


 


[그래픽= 연합뉴스]
천리안2B 주요 제원. [그래픽= 연합뉴스]

 


앞으로의 관건은 관측자료의 활용성을 얼마나 넓힐 수 있느냐가 될 전망이다.


이과 관련, 천리안위성 2A호 및 2B호 개발?운영 기관들은 상호 소통과 긴밀한 협력을 통해 관측자료가 최대한 효과적으로 활용될 수 있도록 지속적으로 노력해 나갈 예정이다.


앞서 2018년 12월에는 천리안 2B호의 '쌍둥이'인 천리안 2A호가 기아나에서 발사됐다. 천리안 2A호는 지난해 7월부터 강우 강도, 지표면 온도 등 정보를 서비스하고 있다.


천리안 1호의 '후임'인 2호가 2A·2B호 두 대로 나뉘어 발사된 것은 각 탑재체의 성능이 크게 향상됐기 때문이다. 고성능의 탑재체들을 위성 한 기에 모두 실을 수 없자 '기상관측'과 '환경·해양관측' 임무를 각각 수행하는 쌍둥이 위성을 만들어 쏜 것이다.


 


[그래픽= 연합뉴스]
천리안위성1호 2A호 2B호 비교. [그래픽= 연합뉴스]

 


천리안 1호는 프랑스와 공동 개발했지만, 천리안 2A·2B호는 국내 기술로 본체를 설계, 조립, 시험한 '국산 위성'이다. 천리안 2A호의 기상 탑재체도 천리안 1호에 비해 해상도가 4배 향상되고 기상 센서의 채널 수도 16개로 1호(5개)보다 3배 이상 늘었다.


천리안위성 2B호의 대기 및 해양환경 관측 정보에 2A호의 관측 정보 등을 추가 활용하면, 관측 정확도 향상 뿐만 아니라 다양한 분야로의 추가적인 활용까지도 가능할 것으로 예상된다.


과기정통부 정병선 제1차관은 “많은 분들의 열정과 헌신을 바탕으로, 지난 천리안위성 2A호에 이어 2B호도 발사에 성공하면서 우리나라는 저궤도위성에 이어 정지궤도위성에서도 세계적인 수준의 개발역량을 갖추게 되었다.” 면서, “이번 천리안위성 2B호 발사 성공을 계기로, 이제는 성숙된 위성개발 역량이 민간으로 전달되어 우리 경제에 힘이 되어 줄 수 있도록 적극적으로 지원해 나가겠다.”라고 말했다.


 


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