'대기·해양환경 관측' 임무
고도 3만6000km서 미세먼지·녹조 등 실시간 관측 가능
항우연, KAI·쎄트렉아이 등 국내 기업·기관 40개사 합작

한국항공우주연구원과 국내 기업·기관 40곳이 의기투합해 개발한 '천리안위성2B호'가 4일 모습을 드러냈다. <영상=한국항공우주연구원 제공>

한국항공우주연구원은 4일 본원 위성시험동에서 내년 2월 발사 예정인 '천리안위성 2B호'를 공개했다. 사진은 열챔버 앞에서 작업을 진행하고 있는 항우연 연구원들 모습. <사진=한국항공우주연구원 제공>
한국항공우주연구원은 4일 본원 위성시험동에서 내년 2월 발사 예정인 '천리안위성 2B호'를 공개했다. 사진은 열챔버 앞에서 작업을 진행하고 있는 항우연 연구원들 모습. <사진=한국항공우주연구원 제공>
지난 4일 한국항공우주연구원. 위성시험동 발사환경시험실에선 보이지 않는 긴장감이 흘렀다. 0.5마이크로미터 먼지도 용납되지 않는 시험실에서 흰색 방진복을 입은 항우연 연구자들만 분주하게 움직였다. 내년 2월 발사를 앞둔 천리안위성 2B호에 대한 점검이 막바지로 접어들면서다. 영하 183도에서 상온 123도를 오가는 우주. 극한의 우주 환경에서 견딜 수 있도록 시험동에선 발사환경, 궤도환경, 전자파환경 시험이 이어졌다.

천리안위성 2B호는 최첨단 과학기술의 총집결판이다. 위성·광학·통신·기계·광전자·열제어·에너지·프로그래밍 등 관련 전문가들이 의기투합해 제작했다. 항우연과 국내 기업·기관 40개사 연구자들의 손때가 묻은 위성이다. 위성에 탑재되는 일부 부품을 수입한 것을 제외하곤 제작, 조립, 성능·환경 시험은 대부분 국내에서 이뤄졌다. 또 기술 자립을 위해 해외 기관들과도 적극 협력했다. 

천리안위성 2B호는 높이 3.8m, 중량 3500kg으로 고도 3만6000km 정지궤도에 안착될 예정이다. 지구를 내려보며 대기환경·해양환경 관측 임무를 수행한다. 고도 3만6000km에서 250m까지 관측할 수 있는 초정밀기술이다. 이를 위해 천리안위성 2B호에는 해양탑재체·환경탑재체가 들어간다.

탑재체 외부는 금색 단열재로 둘러싸여 열 제어가 가능하도록 했다. 천리안위성 2B호 곳곳에 거울처럼 보이는 장치도 있다. 이곳을 통해 위성 내부에서 발생하는 열을 방출한다. 또 태양전지 셀도 있어 태양 빛을 전기 에너지로 바꿔 자체적으로 움직일 수 있도록 설계했다. 주 임무인 관측을 위한 안테나도 곳곳에 장착돼 있다.

환경탑재체는 최근 문제가 되는 미세먼지를 관측하기 위한 초정밀 광학 장비다. 미세먼지를 유발하는 질소산화물(NOx) 황산화물(SOx)은 물론 포름알데히드(HCHO)와 오존(O3)까지 관측할 예정이다. 환경탑재체를 통해 동쪽 일본부터 서쪽 인도네시아 북부와 몽골 남부까지 동아시아 지역을 관측해 20여 가지의 대기오염물질 정보를 관측할 예정이다. 정밀한 예보가 가능해지면서 국민 건강과 삶의 질 향상에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

해양탑재체는 적조, 녹조 등 해양재해를 관측하기 위한 장비다. 2010년 발사된 천리안위성 1호보다 해상도(500m→250m) 산출 정보(13종→26종) 등 성능도 대폭 향상됐다. 정밀한 관측이 이뤄지면서 오염물질의 해양투기 감시, 해수 수질 변화 모니터링 등을 통해 해양환경 보호와 수산자원 관리에도 기여할 전망이다. 해류, 해무도 관측할 수 있기 때문에 해상안전, 해양방위 활동 등에도 폭넓게 활용될 것으로 예상된다.

임철호 원장은 "천리안위성 2B호가 궤도에 올라가면 대기 오염물질이 어떤 식으로 이동하는지 알 수 있고, 해양환경 모니터링도 가능하다"며 "국민에게 이익이 될 수 있는 과학 임무"라고 강조했다. 이어 임 원장은 "내년 2월 발사 후 6개월 동안의 테스트를 거쳐 내년 하반기부터 본격 운영할 것으로 예상한다"고 덧붙였다.

천리안위성 2B호는 내년 1월 초 기아나 우주센터로 이송되고 발사 전 현지 최종점검 등을 거쳐 내년 2월 아리안스페이스사의 발사체(Ariane-5)를 이용해 발사될 예정이다. 발사 비용은 약 750억원 가량이다. 천리안위성 2B호가 고도 3만6000km의 정지궤도 정상 안착되면 성능 최적화 시험을 거칠 예정이다. 이에 따라 대기환경 정보 제공은 2021년부터, 해양정보 서비스는 2020년 10월부터 개시될 전망이다. 천리안위성 2B호 임무 수행 기간은 10년이다. 

항우연은 기업·기관 40개사와 의기투합해 '천리안위성 2B호'를 독자 개발했다. 천리안위성 2B호는 높이 3.8m, 중량 3500kg으로 고도 3만6000km 정지궤도에 안착될 예정이다. 지구를 내려보며 대기환경·해양환경 관측 임무를 수행한다. <사진=한국항공우주연구원 제공>
항우연은 기업·기관 40개사와 의기투합해 '천리안위성 2B호'를 독자 개발했다. 천리안위성 2B호는 높이 3.8m, 중량 3500kg으로 고도 3만6000km 정지궤도에 안착될 예정이다. 지구를 내려보며 대기환경·해양환경 관측 임무를 수행한다. <사진=한국항공우주연구원 제공>
◆천리안위성2B호 개발(조립·시험) 일지.

▲위성 조립, 정렬 단계별 수행

패널 전장품·하니스 장착 → 코어모듈 전장품·하니스 장착 → 남·북 패널 커플링 → 기상탑재체 접속구조물 설치 → 해양·환경탑재체 장착 → 위성 본체·탑재체 정렬 측정·보정 → 태양전지어레이 장착.

▲위성 기능, 전기 통합시험 단계별 수행
더미월 전기통합시험 형상, 환경탑재체 입고 시험 수행, 해양탑재체 입고 시험 수행 → FM월 전기통합시험 → 천리안2B호 위성 총시스템 기능·전기 통합시험

▲위성 발사환경·궤도환경·전자파 시험
정현파 진동시험 → 음향시험 → 발사체 접속확인·분리충격시험 → 태양전지판 전개·충격시험 → 열진공시험 → 전자파시험
 
◆천리안위성2B호 개발 참여 기업·기관(40개).

▲한국항공우주산업(KAI) ▲두원중공업 ▲쎄트렉아이 ▲에이피우주항공 ▲에이알테크놀로지 ▲대한컨설팅그룹 ▲비앤씨텍 ▲시스코어 ▲아이엠티 ▲솔탑 ▲이노템즈 ▲스페이스솔루션 ▲금룡테크 ▲제이에이치이노 ▲피온테크 ▲정우이앤지 ▲MDS 테크놀로지 ▲아이리스닷넷 ▲제이아이티솔루션 ▲아이엠테크놀로지 ▲우레아텍 ▲캠틱종합기술원 ▲한양이엔지 ▲이레테크 ▲카스타 ▲인스페이스 ▲에스알티 ▲First Mover ▲Genohco ▲코스믹비젼테크놀로지 ▲한화탈레스 ▲J&T ▲KTSAT ▲이엘엠 ▲보아스코리아 ▲테크노베이션 ▲에스아이티주식회사 ▲태한글로벌지스텍스 ▲한국천문연구원 ▲한국표준과학연구원.
저작권자 © 헬로디디 무단전재 및 재배포 금지