무궁화 1호의 산실 KT SAT 용인 위성센터 가보니

'무궁화 1호'를 관리하기 위해 만들어졌다.

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3만5786km. 지구를 따라 도는 정지궤도 인공위성과 지표면과의 거리다. 지구의 자전 주기와 같이 움직이기 때문에 지상에서는 멈춰있는 것처럼 보이지만, 실제로는 태양과 달의 외력으로 상하좌우로 위성의 위치가 조금씩 변한다. KT SAT 용인 위성센터는 위성의 궤도와 자세를 유지하는 작업을 수행한다. 위성의 위치가 변하면 지상의 전파를 받아 다시 지상으로 중계해주는 위성 통신이 원활히 이뤄지지 않기 때문이다. 용인 위성센터는 우리나라 최초의 통신 위성 ‘무궁화 1호’ 운용을 시작으로 25년 동안 한결같은 역할을 수행해왔다.

KT는 지난 8월30일 기자들을 대상으로 KT SAT 용인 위성센터 현장을 공개했다. 용인 위성센터는 보안등급 ‘나급’의 국가 중요시설이다. 군이 시설 외곽 방호를 책임진다. KT 관계자는 주변에서 사격 훈련을 할 수도 있어 총소리가 들려도 당황하지 말라고 당부했다. 이처럼 용인 위성센터가 중요시설로 다뤄지는 이유는 끊김 없는 위성 통신을 책임지고 있기 때문이다.

| KT SAT 용인 위성센터에 설치된 대형 안테나

위성의 요람부터 무덤까지 책임진다

용인 위성센터에 처음 들어서면 거대한 안테나가 눈에 들어온다. 3만5786km 위에서 내려오는 위성 신호가 대기층을 거치면서 약해지기 때문에 이를 증폭시키기 위해 대형 안테나가 마련됐다. 위성 통신은 위성이 지상의 중계기를 대신해 전파를 전달하는 장거리 통신 기술이다. 국가 혹은 대륙 간 먼 거리의 데이터를 실어 나른다. 지상망이 커버하지 못하는 영역을 담당하며 방송 중계, 해상 통신망, 비행 통신망, 기업 전용 회선, 재난 전용 통신망 등에 사용된다.

용인 위성센터는 올해 25주년을 맞았다. 1995년 8월 발사된 우리나라 최초 통신 위성 무궁화 1호를 안정적으로 관리하고 원활한 통신 서비스를 제공하기 위해 1994년 11월에 개국했다. 무궁화 1호의 임무는 지난 2005년 12월16일 종료됐다. 용인 위성센터는 현재 무궁화 위성 5호, 5A호, 6호, 7호, 코리아SAT 8호 총 5기를 운용 중이다. 위성이 발사체에서 분리되는 순간부터 우주에서 수명이 다할 때까지 24시간 365일 감시하며, 위성 통신망 관리를 책임진다.

용인 위성센터는 1개의 위성 관제센터와 4개의 대형 안테나로 구성됐다. 각각의 안테나는 인공위성을 1기씩 관제한다. 4개의 대형 안테나 외에도 여러 개의 예비 안테나가 마련돼 있다. 재난재해와 비상사태, 센터의 중요성을 고려해 용인 위성센터와 똑같은 부 위성센터가 대전에 있다. 용인 위성센터가 제 기능을 못 하면 대전 위성센터가 바로 같은 역할을 수행할 수 있도록 시설이 이중화돼 있는 셈이다. 용인 위성센터의 전력 시스템은 3중화 돼 있다. 정전 시 7시간 이상 버틸 수 있도록 배터리 설계가 돼 있으며, 배터리에 문제가 발생하면 발전기 2기를 가동하게 된다.

| KT SAT 용인 위성센터 내부 위성 관제센터

관제센터 안에서는 35명의 전문가가 위성을 관리한다. 위성에는 주변 별의 위치와 속도를 감지하는 ‘스타 트래커’, ‘위성체 온도 측정기’ 등 수 많은 센서가 탑재됐는데, 여기서 만들어 낸 데이터와 우주 측정값들을 지상으로 보내면 용인 위성센터에서 데이터들을 사람이 읽을 수 있는 값으로 바꿔 위성이 정상 범위를 벗어났는지 확인하고 이상이 있을 경우 긴급복구 절차를 수행한다.

KT SAT 용인위성센터 위성관제팀 차민석 대리는 “위성에서 내려오는 수만개의 다양한 데이터를 분석해 녹색, 황색, 적색의 단계로 분류하고, 긴급 상황 시 관제실에 가청 경보가 울린다”라며 “긴급 체계 절차와 장애 복구를 위해 한 두 달 간격과 격주 단위의 훈련을 수행하고 있다”라고 밝혔다.

위성은 기존 궤도에서 1도만 벗어나도 한국으로 가던 전파가 일본이나 필리핀 쪽으로 향하게 된다. 인공위성은 달의 인력으로 남북으로 이동하며, 태양에서 불어오는 태양풍과 지구의 밀도가 균일하지 않아 생기는 중력의 차이로 동서로 이동한다. 이와 같은 궤도를 유지하기 위해 위성이 가진 연료와 ‘추력기(Thruster)’를 이용하는데 연료를 최대한 효율적으로 사용해야 위성의 수명을 늘릴 수 있다.

KT SAT 측은 무궁화 위성 7호를 예로 들며 “정확한 궤도 분석과 효율적 연료 관리를 적용하면 설계 수명인 15년보다 5-6년 더 연장하는 것이 가능하다”라고 설명했다.

신기술 도입한 위성 설계한다

이 밖에도 용인 위성센터는 위성 자세 제어를 비롯해 위성 통신망 품질을 관리하는 역할을 하고 있다. KT SAT는 지난해 ‘샛가드’ 위성 통신 간섭 탐지 시스템을 도입해 6개월 이상 걸리는 간섭원 분석 기간을 수분 내로 단축시켰다고 설명했다. 올해 하반기에는 간섭원의 위치를 반경 수 km 이내로 탐지하는 ‘지오로케이션(GEOLOCATION)’ 시스템을 도입해 보다 효율적으로 간섭원 탐지와 제거를 할 예정이다.

| 이기원 KT SAT 용인 위성센터장

이 같은 위성 운용 경험을 바탕으로 차세대 위성을 설계할 계획도 갖고 있다. 이기원 KT SAT 용인 위성센터장은 “축적된 노하우와 고도화된 관제기술 바탕으로 완벽하게 위성을 운용하고, 선제적인 기술 지원으로 글로벌 위성사업 도약 전초기지로 만들겠다는 게 용인 위성센터의 비전”이라며 “위성 운용 신기술을 도입한 위성을 설계하겠다는 전략적 계획을 갖고 있다”라고 밝혔다.

한편, KT SAT는 용인 위성센터 설립 25주년을 기념해 9월1일 위성 사업 전문 홍보관 ‘샛토리움(SATORIUM)’을 개관했다. 용인 위성센터 내에 마련된 샛토리움 홍보관을 통해 차세대 위성 기술과 대한민국 통신 위성 역사, 가상현실(VR) 기기를 이용한 지상 인공위성 발사 현장 및 우주 상공 여행 체험 등이 가능하다. KT SAT는 샛토리움을 국내외 주요 고객들과 위성 통신이 필요한 정부 부처 관계자 대상의 영업 활동을 지원하는 전진기지로 활용할 방침이다. 또 우주 과학 분야 인재 양성을 위한 교육 프로그램 등 다목적 공간으로도 활용할 계획이다.

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