설계 마진 최소화-초경량 등 비용 절감 … 우주산업 ‘게임체인저’ 부상, 1기당 약 70억원 수준.수십~수백 개의 위성으로 관심지역의 실시간 감시가능 스페이스X, 아이스아이, 카펠라 등 글로벌 기업, 소형 SAR 위성개발 전쟁 국방과학, KAIST-한화시스템, KAI, LIG넥스원 등 민관 공동기술개발의 박차 [이데일리 김영수 기자] 우주산업이 기업의 새로운 먹거리로 떠오르면서 ‘초소형 SAR(Satellite Synthetic Aperture Radar’, 우주산업이 기업의 새로운 먹거리로 부상하고 있는 ‘초소형 SAR’ 위성개발 격화되고 있는 Radar. 초소형 SAR 위성이 우주산업의 판도를 바꿀 게임체인저(Game Changer)로 예측되기 때문이다.
초소형 SAR 위성은 천문학적인 비용이 드는 중대형 인공위성에 비해 설계비용을 줄일 수 있고 초경량(100kg 이하급)이므로 제작비용을 절감할 수 있다. 저렴한 개발비용으로 수십수백 개의 위성을 확보하고 관심 지역에 대한 실시간 감시가 가능하다는 점에서 가성비를 극대화한 것이다. 실제로 대형 위성 1기당 평균 양산가격이 2400억원 남짓에 달하는 반면, 초소형 SAR 위성은 1기당 ᅮ 実際 実際 だ 수준이라고 한다.
▲초소형 SAR 위성을 적용한 군집위성의 운용개념.(자료=국방과학연구소 무기체계 소요연감)17일 시장조사업체 유로컨설턴트(Euroconsult) 등에 따르면 2019년부터 2028년까지 10년간 초소형 위성은 총 8500기가 발사되며 이 중 지구관측용 위성은 1600기 정도로 19%의 점유율을 차지할 전망이다. 지구관측시장은 규모면에서 2028년까지 매년 약 9.4%씩 증가해 2028년에는 (약)에 이를 것으로 보인다.
현재 초소형 SAR 위성 기술은 세계적으로 알란 머스크가 이끄는 미국 스페이스X와 핀란드 아이스아이(ICEYE), 미국 카펠라(Capella) 등 몇몇 기업만 보유하고 있다. 스페이스X가 추진 중인 우주 인터넷 서비스용 군집위성 스타링크 프로젝트는 550~1100㎞의 고도의 저궤도 위성을 활용하는 인터넷 서비스로 지금까지 595기에 이르는 스타링크 위성을 쏘아 올렸다. 2020년대 중반까지 1만 2000기를 목표로 하고 있다.
▲스페이스X가 쏘아 올리는 스타링크의 초소형 위성.태양광 반사 차단 차단막이 설치돼 있고 2020년대 중반까지 1만2000여 기가 발사될 예정이다. (사진=스페이스X) 향후 성장 가능성이 높은 만큼 국내에서도 관민이 공동으로 초소형 SAR 위성 기술의 개발이 진행되고 있다. 현재 국내에서 위성을 자체 제작할 수 있는 곳은 쎄트렉아이, 한국항공우주연구원, KAIST 인공위성연구소 등 3곳이지만 민간은 쎄트렉아이가 유일하다. 국방과학연구소(ADD) 산하 첨단기술연구원도 지난해 초소형 SAR 위성을 미래기술 도전사업과제로 선정하고 23년까지 포괄적으로 개발하고 있다. SAR 영상레이더 탑재체는 한화시스템이, 위성 본체는 세트렉아이가 담당하고 있다.
▲소형 위성의 세계적인 강소기업인 세토레키아이가 수출용으로 개발한 30cm급 해상도의 전자광학 정찰위성 스페이스아이-T(사진=세토레키아이) 한화시스템은 KF-X(한국형 전투기) AESA(위상배열) 레이더 개발로 검증된 기술을 적용해 초소형 SAR 위성 탑재체를 개발 중이다. 빔 조향이 가능한 SAR 안테나, 소형 경량화된 반도체 송수신 장치 등은 이미 세계적인 개발 수준에 도달했으며 앞으로 본체-탑재체 분리형 위성에도 적용할 수 있도록 개발 중이다. 한화시스템 관계자는 탑재체뿐 아니라 지상국에서 위성운용까지 위성체계 개발에 대한 전반적인 기술력을 확보해 향후 해외 수출시장까지 진출할 것으로 기대된다고 밝혔다.
▲한화시스템이 개발하고 있는 초소형 SAR 위성 이미지. (사진=한화시스템)한국항공우주산업(KAI)과 LIG넥스원은 올해 초 카이스트(KAIST)와 각각 업무협약을 체결하고 초소형 SAR 위성 개발에 나서고 있다. 뉴 스페이스 TF를 구성해 우주산업에서의 가치사슬 구축에 나선 카이는 초소형 SAR 위성 기술 확보를 위해 향후 초소형 위성뿐 아니라 위성정보 및 영상서비스 분야와 관련된 전략적 제휴(M&A 등)도 카이스트와 맺을 계획이다. KAI 관계자는 “축적된 중대형 위성 역량에 소형·초소형 위성 기술을 융복합 솔루션을 개발할 계획”이라며 “이를 통해 뉴스페이스 시장 개척 및 민간 우주산업을 확대할 방침”이라고 설명했다.
▲KAI 우주 센터 레이아웃. KAI는 국내 최대 규모로 실용급 위성 6기와 초소형 위성 20기를 동시에 양산할 수 있는 조입장 및 최첨단 우주 환경 시험 설비를 구축해 점진적으로 증대하는 국내외 위성 수요에 대응할 계획이다. (자료=KAI) LIG넥스원도 인공위성 설계제작 기술-인력 교류 및 양성, 연구개발 장비시설 공동 활용, 사업 발굴 등을 추진하고 있다. LIG넥스원 관계자는 40년간 유도무기, 감시정찰, 통신장비, 항공전자전자전 등의 분야에서 쌓은 기술력과 카이스트 R&D 학술인프라가 결합될 경우 차세대 초소형 군집위성 및 SAR 기반기술과 관련해 큰 성과가 기대된다고 밝혔다. LIG넥스원은 2006년 위성 SARDM(개발모델) 개발을 시작으로 현재 실용위성급 SAR 탑재체 개발 완료를 앞두고 있다. 한 업계 관계자는 초소형 SAR 위성 개발은 보다 작고 가벼운 위성을 만드는 방향으로 나아가고 있다며 국내에서도 ADD 산하 첨단기술연구원의 기술개발이 완료되면 국산 기술로 개발된 초소형 SAR 위성체가 글로벌 경쟁력을 갖출 것으로 기대된다고 강조했다.
▲내년 발사 예정인 다목적 실용위성 6호에는 LIG넥스원이 제작한 고성능 영상레이더(SAR)가 탑재될 예정이다. (사진=한국항공우주연구원)
김영수([email protected])