아리랑3A 위성, 26일 오전 7시8분 발사 이유는?

[정미하기자] 날씨가 나빠도, 어두운 밤에도 지상을 관측할 수 있는 '다목적실용위성 아리랑 3A호(이하 아리랑 3A호)가 26일 오전 7시8분에 발사 예정이다.

아리랑3A호가 발사되는 위치는 러시아 야스니 발사장. 러시아 현지시간 기준으로 아리랑3A호 발사 시각은 오전 3시8분이다.

우리나라는 지난 2013년 8월 '다목적실용위성 5호'(아리랑5호)호를 같은 곳에서 성공적으로 발사한 바 있다. 당시 발사 시각은 오후 11시39분(현지시각 오후 8시39분)이었다.

현재 우주에서 임무를 수행하고 있는 아리랑5호와 발사 예정인 아리랑3A호가 같은 곳인 러시아 야스니에서 발사되지만 발사 시각이 다른 것이다.

◆하늘 문이 열리는 시각에 발사

위성 발사 시각이 다른 것은 과학적인 이유가 있다.

발사시각은 위성이 진입할 궤도에 따라 결정된다. 위성이 궤도에 진입한 뒤 위성의 태양 전지판이 태양을 정면으로 바라볼 수 있고, 우주 물체와 충돌하지 않고 궤도에 진입할 수 있는 시간 등 최적의 조건에 의해 발사 시각이 정해진다.

따라서 위성 발사 시각은 하늘이 허락한 시간 일명 '하늘 문이 열리는 시간' 즉, 발사 윈도(Launching Window)'에만 쏠 수 있다.

한국한공우주연구원 관계자는 "발사 시각을 정하는 요인 중 가장 중요한 것은 위성이 원하는 궤도에 올라갔을 때 태양빛을 효율적으로 받을 수 있는지 여부"라며 "또한 궤도상에 있는 다른 물체와 충돌하지 않는 시간을 고려해 위성 발사 시각이 정해진다"고 설명했다.

위성은 태양 에너지를 동력으로 이용한다. 때문에 위성이 궤도에 진입한 뒤 위성의 태양 전지판이 태양을 정면으로 바라볼 수 있어야 한다. 궤도에 진입한 위성이 지구 그림자에 가려져 내장 배터리를 사용하게 되면 위성 수명이 줄어든다. 따라서 태양의 위치와 위성 궤도 면을 사전에 계산해 발사시간을 정하는데 중요한 변수로 사용한다.

우주에 떠있는 물체들을 피하는 것도 고려 대상이다. 지난 1957년 인공위성이 최초로 발사된 이후 현재 우주 상공에는 수천개의 인공위성이 우주를 떠돌고 있다.

한국항공우주연구원 관계자는 "대략 10cm 이상이 되는 우주물체는 위성에게 위협이 될 수 있다"며 "우주 물체가 반경 10Km 안에 들어오지 않는 시간을 고려해 발사 시각을 정한다"고 말했다.

◆적외선 관측 센서 탑재, 광학·레이더·적외선 갖춰

아리랑3A호는 국내 최초로 적외선 관측 센서가 탑재된 위성이다. 국내 최고 해상도의 광학 렌즈도 탑재했다.

한국항공우주연구원은 2006년부터 8년간 2천359억원을 투입해 구름이 끼거나 어두운 밤에도 지구를 관측할 수 있는 아리랑3A호를 만들었다.

지금까지는 광학 센서(다목적실용위성 아리랑 2·3호)와 레이더 센서(다목적실용위성 아리랑 5호)가 적용된 위성이 한반도를 관측해 날씨의 영향을 받았다. 광학 센서가 달려있는 카메라는 날씨나 나쁘거나 어두우면 지구를 관측할 수 없기 때문이다.

반면 적외선 센서가 탑재된 아리랑3A호는 열을 감지해 영상을 촬영하기 때문에 기상 변동의 영향을 받지 않고 열섬 현상, 공장 가동 여부를 탐지할 수 있다.

아리랑3A호에 탑재된 광학렌즈는 지상에 있는 가로·세로 55cm크기의 물체를 식별할 수 있다.

아리랑3A호는 발사 후 4년간 528Km 상공에서 지구 궤도를 하루 15바퀴씩 돌며 지구를 관측한다. 적외선 센서와 국내 최고 해상도의 광학렌즈를 통해 도시 열섬현상 등 기후변화 분석, 재난재해·국토·환경 감시에 활용될 고품질 위성 영상을 공급하는 임무를 수행한다.

아리랑3A호 발사가 성공적으로 이뤄지면 우리나라는 광학, 레이더, 적외선 등 3가지 방식으로 지구를 관측할 수 있게 된다.

미래부 관계자는 "현재 운용 중인 다목적실용위성 아리랑 2·3호와 다목적실용위성 아리랑 5호와 더불어 전천후 지구관측 체제를 갖춰지게 된다"며 "주·야간, 기상조건에 관계없이 지구 영상을 획득하고 활용하는 것이 가능해질 것"이라고 말했다.

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