천리안2B호 교신 성공…미세먼지·엘니뇨·라니냐 연구

[기아나 꾸르우주센터=뉴스핌] 공동취재단 = 천리안 2B호 첫 교신에 성공했다. 천리안은 앞으로 10년간 미세먼지 경로파악과 엘니뇨·라니냐 연구에 활용될 예정이다.

국내 독자 기술로 시스템과 본체 등을 개발한 해양 및 환경관측 정지궤도위성인 '천리안2B'호가 18일 오후 7시 18분(한국시간 19일 오전 7시 18분) 남미 프랑스령 기아나의 기아나우주센터에서 유럽의 우주개발기업 아리안스페이스의 주력 우주 발사체 '아리안5ECA'에 실린 채 성공적으로 발사됐다.

천리안2B호는 발사 31분 뒤인 7시 49분 발사체로부터 분리됐고, 다시 6분 뒤인 55분 호주 야사라가 관제소와 첫 교신을 했다. 발사 한 시간 뒤 태양전지판을 펼치는데 성공했다.

[기아나 꾸르우주센터=뉴스핌] 천리안위성 2B호를 싣고 발사되는 아리안5ECA 발사체. [사진=기아나 공동취재단] 2020.02.19 swiss2pac@newspim.com

최재동 항우연 정지궤도복합위성사업단장은 "첫 교신은 발사 성공을 판가름하는 첫 번째 관문"이라며 "첫 교신과 태양전지판 전개가 성공적으로 이뤄져 위성이 정상적으로 작동한다는 사실을 확인했다"고 말했다. 현재 천리안2B호는 지구 주변을 가까울 때는 약 250km, 멀 때는 약 3만 5800km 떨어진 채 긴 타원형 궤도로 돌고 있다.

약 2주 뒤에는 3만 6000km 상공을 도는 원형 궤도로 궤도를 수정하고, 한반도 상공인 동경 128.25도에 진입할 계획이다. 발사 약 3주 뒤부터 궤도상 운용시험에 들어간다. 임철호 한국항공우주연구원장은 "해양탑재체는 이달 10월부터, 환경탑재체는 내년 1월부터 본격적으로 관측 임무를 시작할 계획"이라고 밝혔다.

◆ 바다와 대기를 24시간 관측...10년간 해양 환경 변화와 대기 오염물 농도 살펴볼 계획

천리안2B호는 지구에서 3만 6000km 떨어진 곳에서 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구 주위를 돌며 한 지점을 집중 관측하는 '정지궤도' 위성으로, 2018년 12월 발사된 기상 관측 위성 천리안2A와 위성 본체는 같고 임무를 위한 센서(탑재체)만 다른 쌍둥이 위성이다. 한반도와 그 주변 바다와 대기를 24시간 관측하며 해양 환경 변화와 대기 오염물 농도 등을 10년간 집중 관측할 계획이다.

천리안2B호 운용으로 한국은 세계 최초로 한 지역의 대기와 해양 환경 변화를 마치 동영상처럼 지속적으로 관측할 수 있는 정지궤도위성을 운용하는 나라가 됐다. 환경관측센서인 젬스(GEMS)는 미세먼지와 미세먼지를 유발하는 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20개 대기 오염 물질의 농도를 하루 8번 관측할 수 있다.

이들 가운데 상당수는 최근 큰 환경 문제로 꼽히고 있는 미세먼지를 만드는 데 관여하는 물질이다. 한반도 상공을 잠깐씩 스쳐 지나가는 저궤도 위성과 달리, 정지궤도위성인 천리안2B호는 한반도 상공에 상시 위치하며 대기오염 상황을 실시간 모니터링할 수 있다.

◆ "훨씬 자세한 미세먼지 경로 파악할 수 있어"

최근 환경문제의 주요 이슈 중 하나인 월경성 오염물질 감시에도 활용될 수 있다.

장윤석 국립환경과학원장은 "기존 다른 위성들은 하루에 1~2번 신호를 받았지만, 천리안2B호가 운용되면 12시간을 계속 받을 수 있다"며 "훨씬 자세하고 정확하게 미세먼지의 경로를 파악할 수 있다"고 말했다.

해양관측센서는 더 강력해졌다. 이미 2010년 발사된 천리안1호를 이용해 적조나 갈조, 괭생이모자반 번성 등을 관측해 왔지만, 앞으로는 해빙과 해무, 기후변화 등 보다 많은 해양 환경 변화를 더 상세히 관측할 수 있게 됐다.

천리안2B호의 해양관측센서인 GOCI-2는 바다 위 250m 떨어진 두 점을 구분할 수 있다. 이는 천리안1호에 비해 거리 해상도는 2배, 공간 해상도는 4배 개선한 것이다. 그만큼 같은 지역을 더 상세하게 관측할 수 있을 것으로 기대된다.

하루 8번 관측하던 1호에 비해 하루 10회로 관측 가능 횟수가 늘었고, 관측 가능한 데이터 종류도 13개에서 26개로 두 배 늘었다. 저염분수나 해양오염물의 이동 양상 등 해양 환경 정보를 동영상처럼 관측하고, 어장을 탐색하거나 양식환경을 모니터링하는 등 어장정보도 측정할 수 있다.

◆ 엘니뇨·라니냐 연구에도 활용

하루 한 번씩 지구 전역을 관측할 수 있는 기능도 추가돼 바다의 온도가 수 년에 걸쳐 천천히 오르내리는 엘니뇨나 라니냐 등 대양의 해양 환경을 연구하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 환경센서와 함께 미세먼지 등을 공동 관측해 성능을 높이는 연구도 가능할 전망이다.

천리안2A호와 2B호를 개발하면서 한국은 정지궤도위성을 개발할 수 있는 독자기술을 확립했다. 위성구조체와 열제어부분품, 전력분배장치 등 핵심부품을 국산화했다. 비행 소프트웨어와 관측영상기하보정시스템 등 소프트웨어도 독자 개발했다.

이렇게 확보된 정지궤도 국산화 플랫폼은 향후 공공 또는 민간에서 국내 정지궤도 임무위성을 개발할 때 기본 플랫폼으로 활용할 예정이다.

졍병선 과학기술정보통신부 제1차관은 "항우연이 주도한 공공연구 결과를 민간이 활용할 수 있도록 항우연이 개발한 플랫폼 기술을 민간에 이전하도록 추진하겠다"라며 "민간기업이 적극적으로 참여할 수 있도록 정부에서 수요를 만들겠다"고 말했다.

천리안2B호는 과학기술정보통신부와 환경부, 해양수산부가 다부처 협력사업으로 2011년부터 개발됐다. 한국항공우주연구원이 총괄 주관하고 한국해양과학기술원과 한국항공우주산업, 미국 볼에어로스페이스사, 프랑스 에어버스사 등이 개발에 참여했다.

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