국내 최초 초소형 온실가스 관측위성 개발에 본격 나선다 

[이코노믹데일리] 우리 시간으로 지난 2020년 2월 19일, 우리 독자기술로 개발된 세계 최초의 환경감시 정지궤도위성 ‘천리안위성 2B호’가 남미 기아나 우주센터에서 성공적으로 발사돼 임무를 수행하고 있다. 

이 위성은 약 3만6000㎞ 상공에서 지구 자전과 같은 속도로 지구를 공전해 24시간 같은 지역을 관측하는 것이 가능하다. 이 위성에 탑재된 환경탑재체 GEMS는 세계 최초로 초분광영상기를 사용한 센서다. 세계에서 가장 먼저 우주 궤도에 올라 동서로는 일본에서 인도, 남북으로는 몽골 남부에서 인도네시아 수마트라까지 22개국을 관측범위 삼아 대기오염물질의 생성 및 농도, 이동, 소멸을 측정해 미세먼지 농도 정보를 지상에 전달하고 있다.

환경부 국립환경과학원은 지난 2월 19일부터 26일까지 미 항공우주국(NASA) 등이 참여하는 ‘아시아 대기질 공동조사(ASIA-AQ)’를 수행했다. 국립기상과학원과 고려대·연세대·한국외대 등 국내 대학은 물론 미국 프린스턴대 등 국내외 기관 40여개와 과학자 500여명이 참여해 대기오염이 심했던 지난 2~3월 중국과 일본, 대만, 북한, 한국의 국경을 넘나드는 대기질을 관측하고 분석했다. 이러한 협업이 가능했던 것은 바로 GEMS가 충실히 임무를 수행하고 있기 때문이다.

우주에서 대기오염을 측정하는 우리 기술이 여기서 한발 더 나아간다. 국립환경과학원은 지난 2일 ‘2050 탄소중립 사회’ 달성을 위해 오는 2027년까지 초소형 온실가스 관측위성 5기를 개발해 2027년 위성 1호기를, 2028년 위성 2~5호기를 연이어 발사할 계획이라고 밝혔다.
 
국립환경과학원은 지난해 3월 발표된 ‘제1차 국가 탄소중립·녹색성장 기본계획(2023~2024년)’에 따라 국정과제 및 민간 우주개발 활성화를 위해 한화시스템과 협력, 국내 최초의 온실가스 관측위성 개발사업을 본격 추진한다고 발표했다. 

한화시스템은 전자광학 카메라, 적외선 센서 외에도 우리나라 최초의 독자 정찰위성 탑재체에 납품한 합성개구레이다(Synthetic Aperture Radar, SAR) 등 뛰어난 위성 관련 기술을 보유한 대표적인 방위산업체다.

한화시스템이 보유한 SAR은 지상이나 해양을 향해 순차적으로 레이다파를 쏜 후 지상이나 해양의 굴곡면에서 반사돼 돌아오는 미세한 시간차를 처리해 지형도를 만들거나 지표를 관측하는 레이다 시스템이다.
이번에 개발되는 온실가스 관측위성 ‘K-GHG SAT(가칭)’는 총중량 50kg 이하 초소형 위성으로 고도 600km 이하의 저궤도를 돌며 온실가스를 대표하는 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄) 농도를 초분광 기술을 활용해 관측한다. 

K-GHG SAT는 ‘한국 온실가스 관측 초소형 위성(Korea Green House Gas monitoring microSATellite)’의 영어 첫 글자를 딴 약칭이다. 이 위성의 기본 임무는 △온실가스 배출원 위치 식별 △온실가스 배출량 산정이다. 이와 함께 △국가 및 지방자치단체의 온실가스 감축 정책 지원 △기후 위기 적응대책 수립 지원 △국가 온실가스 통계 검증 △기후테크 기술 개발 지원 등에 적극 활용될 예정이다. 

국립환경과학원 환경위성센터는 온실가스 관측위성의 관측 폭을 고려해 한반도가 촘촘히 관측될 수 있도록 5기의 위성을 군집 형태로 운영할 계획이다.

국립환경과학원은 이번 온실가스 관측위성 개발이 정부의 민간 우주개발 활성화 정책인 ‘뉴 스페이스(New Space)’ 방식에 맞춰 추진된다는 점을 강조하고 있다. 뉴 스페이스란 1960년대 국가 주도로 개발되던 ‘올드 스페이스’에 대비되는 개념으로, 발사체와 위성 분야 기술이 개방됨에 따라 민간기업 주도로 이루어지는 우주개발사업을 뜻한다.

유명수 국립환경과학원 기후대기연구부장은 “우리나라는 2020년 발사된 세계 최초 정지궤도 환경위성 보유국”이라며 “이번에 개발되는 국내 최초의 온실가스 관측위성을 민간에서 원활하게 개발하도록 적극 지원해 국가 탄소중립 정책에 기여할 것”이라고 밝혔다.