• SAR센서·데이터링크 개발…“기술 자립 중요성 절실”
  SAR위성 시장, 향후 10년간 연평균 10% 성장 예측

한화시스템 우주연구소 위성시스템 연구원들이 SAR센서 탑재체 전자부 및 안테나 연동시험 결과를 분석중이다(왼쪽부터 이진규 연구원, 김성필 연구원, 이명재 연구원)[한화시스템 제공]

[헤럴드경제=오상현 기자] “SAR위성 개발에 참여하며 위성 기술 자립에 대한 중요성을 절실히 느꼈다. 대한민국 최초 독자적 감시정찰 위성 개발에 참여할 수 있어 강한 자부심이 든다.”

군 425사업의 일환으로 군 군사정찰위성 2호기 SAR위성 개발에 참여한 김성필 한화시스템 전문연구위원이 우리 기술로 설계 제작한 합성개구레이더(SAR)위성 제작에 참여하면서 밝힌 소감이다.

425사업은 군이 지난 2015년부터 2025년까지 10년 동안 약 1조3000억원을 투입해 전자광학(EO)/적외선(IR)위성 1기와 SAR위성 4기를 확보해 독자적인 대북 감시·정찰능력을 확보하는 사업이다.

올해 중으로 3호기를 추가 발사하고 내년 4호기와 5호기를 순차적으로 궤도에 올릴 예정이다.

8일 오전 8시 17분. 우리 군의 두 번째 군사정찰위성이 미국 플로리다주 케네디 스페이스센터에서 발사됐다.

미 우주기업 스페이스X의 우주발사체 팰콘9에 탑재돼 발사된 정찰위성 2호기 SAR위성은 이날 오전 10시 57분께는 해외지상국과 본교신에 성공하며 위성발사의 성공을 알렸다.

SAR위성은 레이더에서 전파를 쏜 뒤 반사된 신호를 수신해 영상을 생성하는 방식으로 한반도를 감시·정찰한다.

때문에 주야간은 물론 눈비가 내리거나 구름이 끼는 등 기상과 무관하게 고해상도 영상을 확보할 수 있다.

앞서 지난해 12월 쏘아올린 EO/IR위성과 함께 사용해 군의 킬체인 능력을 배가시킬 핵심 감시·정찰 자산이다.

한화시스템은 2018년부터 SAR위성의 핵심기술로 꼽히는 SAR센서와 데이터링크 시스템 개발에 참여했다. 이번에 발사한 2호기를 포함해 모두 4기의 SAR위성 탑재체를 공급한다.

우리 군 군사정찰위성 2호기가 미국 케네디스페이스센터에서 한국시각 4월 8일(월) 08시 17분에 정상적으로 발사되었다. [spaceX 제공]

김성필 전문연구원은 SAR센서 탑재체 안테나부 개발에 참여했다.

레이더를 이용해 영상을 획득하는 SAR위성은 레이더파를 방사하는 안테나가 위성의 성능을 좌우한다.

때문에 해외 선진 업체에서도 안테나는 기술 이전 불가 항목으로 지정해 자체적으로 핵심 기술을 연구하고 확보해야 한다.

그는 “최근 정부용 정찰위성 최종 호기의 SAR센서 탑재체 전자부 및 안테나 간 통합 시험을 총괄해 성공적으로 마쳤다”며 “시험을 준비하는 일련의 과정을 통해 위성 개발 프로세스에 대한 경험치를 확보할 수 있었다”고 밝혔다.

SAR위성 운용을 위한 전자부와 데이터링크부를 조립·통합·시험하고 핵심 전장품 국산화 개발을 담당한 이명재 전문연구원은 “국산화 한 전장품을 포함한 위성의 모든 부분에 대해 세밀한 분석과 검증으로 완벽하게 개발해내야 한다는 긴장감이 부담이었다”고 회상했다.

핵심 전자부품을 지상에서 발사할 때나 우주 환경에 대한 완벽한 검증이 필수인데 이에 대한 부담감이 컸다는 얘기다.

우주 궤도에 진입한 위성은 기계적 고장에 대한 대응이 불가능하기 때문이다.

이 전문연구원은 하지만 “국내외 우주 전문가들과 협업하며 핵심 기술의 국산화 가능성을 확인했고 성공적으로 개발할 수 있다는 확신을 얻을 수 있었다”며 “정찰위성 개발을 통해 쌓은 노하우를 토대로 대한민국이 우주기술 강국이 되도록 백의종군의 마음으로 힘을 보태겠다”는 의지를 밝혔다.

SAR센서 탑재체 전자부의 국산화 개발을 담당한 이진규 선임연구원은 국산 위성의 글로벌 진출을 기대했다.

그는 “인공위성은 혹독한 우주 환경을 버티며 임무를 수행해야 하기 때문에 개발 과정에서 우주 환경 모사 시험이 반드시 필요했다”며 “열과 진동, 충격 시험 등 기계공학적인 지식을 동반해 분석해야 하기 때문에 물리·신소재·우주항공·전기전자공학 등 다양한 분야를 아우르는 지식이 필요해 끊임없이 학습하고 연구해야 했다”고 말했다.

이어 “이런 과정을 통해 실제 위성에 탑재할 비행 모델 개발에 성공할 수 있었다”며 “정찰위성 최종 호기 발사까지 성공적으로 마치고, 나아가 경쟁력 있는 군산 위성을 개발해 글로벌 수출 시장에 진출할 수 있길 기대한다”고 전했다.

한화시스템 우주연구소 위성시스템 이진규 연구원(왼쪽)과 이명재 연구원이 SAR센서 탑재체 전자부의 케이블 연결상태를 점검하고 있다.[한화시스템 제공]

미국 시장 조사 기업 ‘글로벌 마켓인사이트’에 따르면 2022년 55억달러(한화 약 7조4000억원) 규모였던 SAR위성 시장은 2023년부터 2032년까지 연평균 성장률 10%를 기록할 것으로 예측된다.

주파수 반사라는 원리로 작동하는 SAR위성의 특성상 넓은 농경지의 토양 수분 분석을 통해 작황 상황을 파악하고 지하에 매장된 자원을 탐사하기도 하며 지진의 전조 증상인 토양 액상화와 지각 이동 등을 분석하는 데도 유용하다.

때문에 금속 표적을 구분해 군사장비를 구분하는 군사적 용도 뿐 아니라 농업과 도시계획, 인프라 및 자연자원 관리를 포함한 여러 민간 분야에서 지리정보 수요가 증가해 폭발적인 성장이 기대되는 분야다.

한화시스템 관계자는 “정부의 정찰위성 뿐 아니라 민간 위성 분야를 개척하고 새로운 사업에 적극 투자하고 있다”며 “글로벌 시장 진출은 물론 아이스아이(ICEYE)·카펠라 스페이스(Capella Space) 등 해외 선진 업체들과 협업을 통해 글로벌 커버리지까지 가능한 위성 통합 솔류션 구축을 추진하겠다”고 강조했다.

한화시스템 용인연구소 위성통합시험장 클린룸.[한화시스템 제공]