685km상공서 한강다리 건너는 자동차 ‘찰칵’

과학한국 큰 꿈 쏘다… 아리랑2호 발사 성공 한국의 두 번째 다목적실용위성 아리랑2호가 28일 오후 4시 5분(한국 시간) 러시아 플레세츠크 기지에서 발사에 성공했다. 이로써 한국은 지상 가로세로 1m 크기의 물체도 식별할 수 있는 고해상도 광학카메라를 탑재한 위성을 가진 세계 7번째 국가가 됐다. 아리랑2호는 앞으로 하루에 두 번 한반도 상공을 지나면서 재난지역 탐지와 환경 변화 감시 등 다양한 임무를 수행하게 된다. 사진 제공 한국항공우주연구원

한국의 두 번째 다목적실용위성인 아리랑2호가 28일 발사에 성공했다.

과학기술부와 한국항공우주연구원은 “아리랑2호가 오후 4시 5분(한국 시간) 러시아 플레세츠크 기지에서 발사됐다”고 밝혔다.

러시아 발사체 ‘로콧’에 실려 발사된 아리랑2호는 오후 10시 58분부터 13분간 대전에 있는 항공우주연구원 지상국과 교신하는 데 성공했다.

아리랑2호는 ‘민수(民需)용’으로는 최고 수준의 해상도인 1m급 광학카메라를 달고 있다.

이로써 한국은 미국 중국 일본 프랑스 러시아 이스라엘에 이어 세계 7번째로 고해상도 인공위성을 가진 나라가 됐다.

아리랑2호는 정부가 2015년까지 세계 10위권의 우주 강국을 목표로 추진하고 있는 우주개발 중장기 계획에 따라 만들어진 것이다.

내년 10월 전남 고흥군 외나로도 우주센터가 완공되면 우리 손으로 인공위성과 발사체(로켓), 우주센터를 만드는 ‘스페이스 코리아’ 시대가 본격적으로 열린다.

아리랑2호는 항공우주연구원, 한국과학기술원(KAIST) 등 연구기관과 한국항공우주산업 대한항공 한화 두원중공업 등 민간 회사에서 1200여 명의 연구원이 투입돼 1999년부터 7년 동안 만들었다. 총개발비는 2633억 원.

○ 땅 위의 자동차도 식별

아리랑2호는 지상 위의 가로세로 각 1m짜리 물체까지 파악할 수 있는 광학카메라를 이용해 한반도를 포함한 지구 전역을 관측하게 된다.

세계 최고 수준의 고해상도 카메라는 군사용으로 개발된 미국 ‘키홀(Key Hole)’ 정찰위성에 장착돼 있는데 해상도가 10cm급이다.

아리랑2호는 아리랑1호처럼 지상에서 685km 떨어진 궤도에서 하루에 지구를 14바퀴 반 돌며 지상을 디지털 영상으로 촬영한다.

한반도 상공은 오전과 오후 한 차례씩 하루에 두 번 지나간다.

아리랑2호에 장착된 고해상도 광학카메라는 흑백이 1m급으로 가로세로 각 1m인 사물을 한 점으로 인식한다. 한강 다리를 지나는 자동차 대수는 물론 차량의 종류가 버스인지, 승용차인지도 구분할 수 있다.

컬러로 찍을 경우 이보다 해상도가 떨어져 가로세로 각 4m를 한 점으로 인식한다.

1999년 발사돼 현재까지 궤도를 돌고 있는 아리랑1호(흑백 해상도 6.6m급)보다 기능이 40배 정도 향상됐다.

김규선 항공우주연구원 아리랑3호사업단 체계그룹장은 “아리랑2호는 1호보다 30분 정도 늦게 같은 궤도를 따라 움직인다”며 “1호가 ‘숲’을 보여준다면 2호는 ‘나무’를 찾을 것”이라고 말했다.

○ 한반도 3차원 지도 제작

아리랑2호는 해상도 1m급 흑백 영상을 통해 한반도의 3차원 지도를 만들고 홍수 가뭄 등으로 인한 재난 상황을 입체적으로 파악할 수 있다. 아리랑1호는 2004년 4월 북한 용천역 폭발사고 현장을 촬영해 피해 규모를 파악하기도 했다.

또 컬러 영상을 촬영해 색깔의 변화를 통한 정보를 얻을 수 있다는 게 큰 특징이다.

예를 들어 바닷물의 색깔을 촬영해 적조 같은 환경오염 정도를 알 수 있고, 농작물의 색깔을 통해 병충해 감염 여부와 그 범위까지 파악할 수 있다.

하지만 북한의 미사일 발사 조짐 같은 것을 알아내기는 쉽지 않다.

장영근 한국항공대 항공우주기계공학부 교수는 “미사일 적재 차량의 움직임을 파악하려면 최소한 해상도 1m급 인공위성 두 대 이상이 필요하다”고 말했다.

아리랑2호의 이동 속도는 초속 7.5km로 한반도 상공을 지나는 데 10여 분이 걸린다. 이런 짧은 시간 내에 같은 장소를 두 번 촬영할 수는 없다.

미사일을 실은 차량이 어디로 이동하는지 단서를 잡으려면 아리랑2호 뒤를 쫓아오는 또 다른 인공위성이 있어야 한다.

○ 내년 10월 국내서 위성 발사

아리랑2호의 발사 성공으로 한국은 우리별1∼3호, 과학기술위성1호(이상 과학실험용), 무궁화1∼3호(방송통신용), 아리랑1∼2호(지구관측용) 등 모두 9기의 위성을 갖게 됐다.

정부는 지난해 5월 수정된 ‘우주개발 중장기 기본계획’에 따라 2010년까지 모두 13기(기존 발사분 포함)를 개발해 발사할 계획이다.

2008년 야간이나 비가 올 때도 촬영할 수 있는 전천후 레이더 장비를 갖춘 아리랑5호가, 2009년에는 해상도가 0.8m급으로 더욱 정밀해진 아리랑3호가 우주 궤도로 올려진다.

또 내년 10월 외나로도 우주센터가 완공되면 연구용으로 개발된 100% 국산 위성인 100kg급 과학기술위성2호를 우주로 보낼 계획이다. 세계적으로 우주센터를 갖춘 나라는 12개국이다.

내년에는 한국과 러시아가 함께 만들고 있는 KSLV-1이 발사체로 사용될 예정이다.

KSLV-1이 개발되면 발사체 분야에서 선진국과의 기술 격차를 크게 좁힐 수 있다. 현재 발사체 개발 능력을 보유한 나라는 8개국이다.

김훈기 동아사이언스 기자 wolfkim@donga.com

박근태 동아사이언스기자 kunta@donga.com