실용위성 자력개발시대의 서막 여는 아리랑위성

중앙일보

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`아리랑위성아 무사히 궤도에 진입해 다오''

국내 최초의 다목적 실용급위성인 아리랑1호의 발사가 20일(오후 4시12분, 한국시간)로 다가옴에 따라 과학기술부와 한국항공우주연구소는 초긴장상 태에 휩싸여있다.

미 캘리포니아의 반덴버그 발사장에서 미오비탈사가 제작한 타우루스로켓에 실려 발사될 저궤도위성인 아리랑1호는 위성제작기술확보라는 목표를 내걸고 지난 94년부터 약 2천241억원을 투입해 추진해 온 과기부의 야심작. 국내 연구진의 손으로 주요 위성제작기술의 80%를 국산화시켰다는 점에서 성공여부가 비상한 관심을 끌고있 다.

아리랑1호 발사가 순탄치않을 경우 아리랑2호는 물론 우주센터건립 등 21세기우주개발사업의 전망이 불투명해질 우려가 있어 관계자들이 밤잠을 설치며 아리랑1호의 성공을 기원하고 있는 것.

중량 470㎏(높이 235㎝x너비 134㎝x길이 690㎝)의 아리랑1호가 보내오는 자료는 실용급이라는 용도가 말해주듯이 환경감시, 어장및 수역관리, 교통, 지구관측, 지도제작 등 우리 생활에 폭넓게 활용할 수 있다.

위성의 성공적인 궤도진입에는 무엇보다 발사체가 중요하다. 아리랑1호와 보조위성인 미 항공우주국(NASA)의 아크림위성을 싣고 우주로 향할 타우루스발사체는 4단 고체연료 발사체. 94년 3월 첫 발사에 성공한 이후 지금까지 3회 발사를 모두 성공, 100%의 성공률을 자랑하고 있다.

이 발사체의 특징은 다른 발사체들은 견고하게 건설된 발사대에서 쏘아올려지는데 비해 콘크리트 바닥위에 간단한 구조물을 세워 그 위에서 발사가 가능하다는 것.
총 길이 27m에 최대직경 2.35m, 총중량 73t이다. 아리랑 1호는 현재 아크림위성과 함께 페어링(위성덮개)에 장착돼 있는 상태. 타우루스 발사체에는 발사 5일전까지 탑재될 예정이다.

발사준비과정에서는 발사체가 예정대로 비행을 하지 않아 위험을초래할 우려가 있을 경우 발사체를 폭파시키기 위한 비행종료시스템을 발사체의 밧데리전원으로 전환시키는 발사 26분전과 발사체의 전원을 밧데리로 전환시키는 발사 8분전이 가장 중요한 시점이 된다.

한편 발사체의 발사과정을 보면 이륙후 81초만에 1단 모터, 166초만에 2단 모터를 분리한다. 그후 곧 제 3단 모터가 점화하며 발사후 171초 고도 174㎞에서 위성을대기의 마찰로 보호하고 있던 페어링도 분리된다. 발사후 712초가 되면 발사체의 최종 모터와 아리랑 위성이 궤도에 진입해 궤도를 따라 선회하다가 최종적으로 아리랑위성이 발사체로부터 분리되는 것은 발사후 약 828초(13분48초)후다.

남극에 위치한 미국의 맥머도지상국과 첫 교신은 위성분리후 15분후에 이뤄질 예정. 첫번째 교신을 통해 위성의 태양전지판 전개및 위성의 주요 상태정보를 전송한다. 미국의 지상국외에 대전에 위치한 다목적 실용위성지상국을 비롯 서독의 GSOC지상국과도 교신을 수행, 위성체의 주요 상태를 전송하게 된다.

항우연에서 위성통제에 들어가는 시간은 발사후 6시간20분쯤인 20일 오후 10시32분이며 발사후 1-2일 경과하면 위성의 성공여부가 확실하게 판명난다. 실제 위성활동은 1-2달후에 시작된다.
한편 위성의 성패는 3단계로 진단된다. 위성이 분리되는 13분58초전에 발사체에 문제가 생긴 경우다. 두번째는 위성분리에는 성공했으나 위성이 제궤도에 진입을 못했을때. 또 궤도에 무사히 진입은 했는데 전송해오는 영상상태가 좋지않아 제대로 활용을 하지 못할때도 실패로 친다. 발사체의 문제로 위성발사가 실패했을 경우 영국등 외국보험사로부터 약 2천4백만달러의 보험료를 받게 되며 위성 자체의 문제가 있을 경우 공동 개발사인 TRW사로부터 7백만달러를 받는다. 보험요율은 12%로 정해졌다.

항공우주연구소의 유장수박사는 "최근 들어서 20%의 보험요율을 적용하는 곳도 있다"면서 "비교적 낮은 보험요율은 우리 위성이 그만큼 신뢰할만하다는 것을 간접적으로 보여주는 것"이라고 말했다.

그렇다면 국가적으로 실용급 위성제작기술 확보가 왜 중요할까. 우선 실용급 위성제작비용을 크게 줄일 수 있다. 이번에 보험사는 아리랑 1호의 경제적 가치를 4천4백만달러로 책정했다. 그러나 국내 전문가들은 이를 우리 기술로 자체 제작할 경우 약 3천만달러면 가능할 것으로 보고있다. 위성의 수명이 대부분 3년이므로 이 주기로 계속 발사한다고 가정할 경우 자체기술력확보가 시급하지 않을 수 없다는 것.

또 위성산업은 타산업에 엄청난 기술파급효과를 미친다는 것이다. 우주라는 극한 상황에서 견뎌낼 수 있도록 위성을 제작하기위해서는 고성능의 첨단기기와 장비들이 총동원될 수 밖에 없다는 것. 위성은 한마디로 현대첨단과학의 결정체라는 설명이다. 이런 실용급 위성제작기술을 확보하고 있으면 첨단산업의 기술력이 우위에 설 수 밖에 없다는 것이다.

한편 아리랑2호는 2천282억원을 투입, 오는 2003년 발사될 예정. 이 위성은 최근 미국이 발사한 해상도 1m의 아이코노스위성을 목표로 하고 있다.
유장수박사는 "이 아이코노스위성에서 보내오는 영상자료를 이용하는 나라들은1천만-2천만달러의 사용료를 지불하고 있다"면서 "우리나라 주변의 중국, 일본, 대만, 러시아등이 모두 위성개발국가라는 점을 보더라도 21세기 위성산업이 차지할 비중을 미뤄 짐작할 수 있다"고 말했다.

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