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아리랑 3호, ‘우주강국 도약’ 첫 테이프 끊다
5월 18일 일본 H-2A 로켓 실려 발사 성공
세계 4번째 서브미터급 위성 보유
[96호] 2012년 06월 01일 (금) 참여와혁신press@laborplus.co.kr

   
박태진 동아사이언스 기자
우리나라의 첫 번째 서브미터(sub-meter)급 위성인 아리랑 3호가 지난 5월 18일 일본에서 발사됐다. 발사는 순조롭게 진행됐으며 올해 우리나라가 쏘아 올릴 위성들과 로켓에 희망적인 메시지를 주고 있다. 올해 우리나라는 아리랑 3호 외에도 아리랑 5호와 과학기술위성 3호, 나로과학위성을 우주에 올릴 예정이다. 우리나라 최초의 우주발사체인 나로호의 3차 발사도 10월 정도로 예정돼 있어 2012년은 ‘우주강국으로 도약하는 해’라고 불릴 만하다.


세계 네 번째 서브미터급 위성 보유국
 
“5, 4, 3, 2, 1, 발사!”

우리나라 인공위성 아리랑 3호가 지난 5월 18일 오전 1시 39분 일본 규슈 가고시마현 다네가시마에서 발사됐다. 굉음을 내며 날아간 일본 로켓 H-2A는 싣고 있던 여러 개 위성 중 가장 먼저 아리랑 3호를 지구 상공 676.35km에 내려놓았다.

로켓과 분리된 아리랑 3호는 남극의 트롤 기지국과 노르웨이 스발바르 섬에 있는 기지국, 대전 지상국과 차례로 신호를 주고받으며 발사가 성공적으로 이뤄졌음을 알려왔다. 아리랑 3호가 대전 지상국과 교신하며 정상적으로 우주 궤도에 올라가 태양전지판을 펴고 전기를 공급받기 시작했다는 걸 알린 5월 18일 새벽 3시 9분, 발사장에서는 박수와 함성이 터져 나왔다.

아리랑 3호는 우리나라 위성 중 ‘시력’이 가장 좋은 위성이다. 첫 번째로 만든 서브미터(sub-meter)급 지구관측위성이기 때문이다. 서브미터급 위성이란 1m 미만의 물체를 식별할 수 있을 정도로 정밀한 관측이 가능한 해상도를 가진 위성을 말한다.

인공위성의 해상도는 위성에 달린 카메라가 땅 위에 있는 물체를 얼마나 정확하게 파악할 수 있는지 나타내는 정도를 나타낸다. 예를 들어 해상도 1m는 가로와 세로 각각 1m인 영역을 위성사진에서 하나의 점으로 나타내는 것을 말한다. 서브미터급은 이보다 작은 영역을 하나의 점으로 파악할 수 있으므로 더 정밀한 관측이 가능한 것이다. 참고로 미국의 군사위성인 키홀(key hole)은 15cm 해상도를 가진다.

아리랑 3호는 흑백일 때 0.7m 해상도를, 컬러일 때는 2.8m 해상도를 가진다. 해상도 1m인 아리랑 2호가 도로 위에 버스와 승용차를 구분했다면, 아리랑 3호는 승용차가 중형인지 소형인지까지 알 수 있게 되는 것이다. 1999년 발사돼 현재는 임무를 종료한 아리랑 1호(해상도 6.6m)와 비교하면 89배, 아리랑 2호보다는 2배 이상 정밀하다고 보면 된다.

지금까지 군사용이 아닌 민간에서 사용하는 위성 중 서브미터급 위성을 가진 나라는 이스라엘과 미국, 유럽뿐이었다. 이번 발사 성공으로 우리나라는 세계 4번째 서브미터급 위성 보유국이 됐다. 

   
▲ 다목적 실용위성 아리랑 3호 상상도.

아리랑 2·3·5호 연동해 한반도 전역 촬영
나로호 3차 발사 등 로켓 연구 ‘꾸준’ 


아리랑 3호는 지상에서 685km 떨어진 궤도에서 98분에 한 번씩, 하루에 14바퀴 반 지구를 돈다. 한반도 상공은 오전 1시 30분과 오후 1시 30분 전후로 한 번씩 지나며 초속 7.4km로 10분 정도 지나게 된다.

기존 아리랑 2호는 매일 오전 10시 30분에 한반도를 지나고, 아리랑 3호는 오후 1시 30분을 전후해 한반도를 통과하며 영상을 촬영하게 되므로 한국 지상관측이 한층 촘촘해진다. 오전과 오후 한 번씩 한반도 상공을 지나기 때문에 낮 시간에 발생한 대형 사고를 관측하는 데 유리해지는 것이다.

하지만 두 위성만으로는 한계가 있다. 가시광선으로 관측하는 아리랑 2호와 3호는 밤이나 구름이 많은 날씨에는 지상을 볼 수 없기 때문이다. 이를 보완하기 위한 위성은 7월에 발사할 예정인 아리랑 5호다.

아리랑 5호는 광학카메라 대신 영상레이더를 달아서 날씨에 상관없이 관측할 수 있는 게 특징이다. 아리랑 5호 같은 영상레이더 위성들은 안테나로 전파를 쏜 뒤 반사된 전파를 파악해 영상으로 만든다. 전자빔을 쏴 되돌아오는 신호로 지형변화를 파악하기 때문에 밤이나 날씨가 흐린 상황에도 24시간 내내 관측할 수 있는 것이다.

아리랑 2·3·5호가 모두 활동하게 되면 우리나라를 하루에 3.5회 이상 촬영할 수 있게 된다. 2014년에는 열 감지가 가능한 적외선 관측 위성인 아리랑 3A호도 발사될 예정이라 한반도 정찰이 한층 더 탄탄해질 전망이다.

올 연말에 러시아에서 발사될 계획인 과학기술위성 3호는 아리랑과 달리 순수 연구용 위성이다. KAIST 인공위성연구센터가 개발한 이 위성은 근적외선 우주관측카메라를 달아 우주에서 나오는 근적외선을 분석하게 된다. 또 근적외선 지구관측 카메라도 탑재해 산불 탐지나 도시 열섬 현상 관측 등 지상의 변화도 확인할 수 있다.

마지막으로 올해 10월 즈음에는 발사될 위성은 나로과학위성이다. 전남 고흥 나로우주센터에서 발사되는 우리나라 최초의 소형위성발사체 나로호에 실린 위성이다. 이 위성은 나로호 3차 발사 시 위성이 궤도에 제대로 진입했는지를 알리는 게 목표다.

나로호의 1, 2차 발사가 실패로 돌아감에 따라 우리나라 우주과학기술에 대한 실망의 시선이 적지 않았다. 하지만 이번에 성공적으로 발사된 아리랑 3호를 비롯해 아리랑 5호, 과학기술위성 3호 등 우리나라의 우주과학기술의 우수성을 보여주는 증거는 많다. 이제 걸음마에 불과한 로켓 개발 기술도 조금만 더 기다려주면 비약적으로 발전할 것이다.

아리랑 3호의 성공은 우리가 올해 계획한 우주개발계획이 모두 잘 될 거라는 신호탄으로 보인다. 우주강국으로 한 걸음씩 다가서기 위해 노력하고 있는 연구자에게 박수를 보낸다. 나로호 3차 발사도 멋지게 성공하길 빌어본다.

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