질문 1> 우리 나라 국적의 위성은 어떠한 것이 있으며, 향후 우리 나라의 위성개발 계획은 있나?

 2000년 초 현재 발사하여 운용중인 우리 나라 국적의 인공위성은 무궁하위성 1호,2호 및 3호와 우리별위성 1호,2호 및 3호, 아리랑위성 1호 등 총 7기이다. 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 주관하여 개발한 소형실험위성인 우리별위성 1호와 2호는 1992년과 1993에 각각 발사하여 성공적으로 운용하였다. 순수한 국내기술로 개발된 우리별위성 3호는 1999년 5월 26일 인도의 PSLV 발사체를 사용하여 성공적으로 발사, 현재 운용중에 있다. 우리 나라 최초의 통신방송위성인 무궁화위성(한국통신 위성사업단 주관)은 1995년 8월과 1996년 1월에 각각 1호기와 2호기를 발사하여 운용중에 있으며, 1호 위성은 델타 2 발사체의 고체로켓부스터가 주 엔진으로부터 분리하지 않아 예정된 궤도보다 낮은 궤도에 들어가 운용궤도로 진입시키기 위해 상당한 양의 위성탑재연료를 소진하여 2000년 초에 위성 수명이 끝날 것으로 예상하고 있다. 무궁화위성 3호는 아리안 IV 발사체에 의해 1999년 9월4일(한국시간) 발사되어 현재는 궤도시험중에 있으며, 1호기를 대체하여 2000년 초부터 통신 및 방송서비스를 제공하고 있다. 무궁화위성 3호는 초고속 인터넷 및 광대역 멀티미디어 서비스가 가능한 최첨단 통신방송위성으로 서비스 제공지역도 한반도 지역에 국한된 1,2호 위성과 달리 가변 빔 안테나를 이용하여 동남아지역까지 서비스범위를 확대하여 이 지역 내 초고속 멀티미디어 및 위성방송 수요를 충족하게 된다.

 1999년 12월 21일에는 우리 나라의 한국항공우주연구소와 미국의 TRW사가 공동으로 개발한 다목적 실용위성인 아리랑위성 1호가 미국의 토러스 발사체에 의해 성공적으로 발사되어 운용중에 있다. 이 위성은 6.6m의 해상도를 갖는 영상을 생성할 수 있는 카메라와 전 세계의 해양을 관측할 수 있는 해양관측카메라를 싣고 있어, 3차원 전자지도 작성 및 해양오염 상태나 어군탐지에도 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 우리나라는 향후 2015년에는 세계 10위권의 선진우주국에 진입한다는 목표를 설정하고 우주개발에 대한 국가적 차원의 정책추진방향가 함께 단계별 기술개발분야 및 전략에 대한 "우주개발중장기계획"을 수립하여 수행중에 있다. 이 계획에서는 우주기술을 위성체분야, 발사체 분야 그리고 위성이용 및 우주과학분야로 나누어 시행하고 있다. 위성체분야는 2015년까지 예상되는 국내수요위성, 즉 통신방송위성 5기, 다목적 실용위성 7기 및 과학위성 7기 등 총 19기를 개발하고 국제공동위성개발사업으로 주도적으로 참여하기 위해 기술개발 우선순위 및 목표를 제시하고 있다.

질문 2>우리나라 위성인 무궁화위성, 우리별위성 그리고 아리랑위성의 궤도 차이는 무엇인가?

 먼저, 무궁화위성은 방송통신위성으로서 적도정지궤도에 위치하고 있으며, 적도정지궤도라 함은 지상으로부터 고도가 35.786km의 적도상의 원형궤도(경사각 1도)를 의미한다. 이 궤도상에 높여 있는 위성은 지구의 자전속도와 동일한 속도로 돌기 때문에 지상에 있는 관측자에게는 위성이 늘 밤과 낮의 구분 없이 고정되어 있는 것처럼 보인다. 정지궤도 위성의 고도는 지구 반경의 6.6배에 해다오디는데, 이 경우 3기의 위성으로 고위도지역(±75도)를 제외한 지구 전 지역을 관찰함으로써 국제통신위성의 궤도로서 적합하다. 그러나, 정ㅣ궤도는 오직 적도면 한 평면으로 제한되어 있기 때문에 정지궤도를 확보하기 위한 경쟁이 국제적으로 치열하여 "우주영토분쟁"이라고도 일컫는다. 현재 위성간의 주파수 간섭을 배제하기 위하여 국제전기통신연합(ITU)에서는 2도 간격으로 각국의 위성을 조정하고 있다. 그러나, 실제 태평양이나 대서양의 상공에서는 위성이 비교적 드문드문 재치되어 있는 반면, 인구밀집 지역인 유럽상공에서는 위성이 매우 조밀하게 분포하고 있다. 1999년말까지 무궁화위성 1호와 2호는 동경 116도에 위치하였으나, 무궁화위성 3호의 발사 후에 3호를 동경 116도에 배치하고 1호는 수명이 다해 구도를 변경한 상태이며, 2호를 동경 113도로 옮겨 서비스를 계속 제공하고 있다.

 다목적 실용위성인 아리랑위성 1호는 지구관측위성으로 저궤도의 태양동기궤도 및 고도는 685km에 위치하고 있다. 태양동기궤도는 인공위성의 궤도면이 태양에 대하여 거의 고정된 각도를 유지한다는 특징을 갖고 있으며, 이 결과 주어진 위도에 대해 위성이 통과하는 지역의 지방시(local time)가 같게 된다. 태양동기 궤도는 태양에 대한 일정한 각도를 유지하기 때문에 고도 조건이 비슷하여 상이한 날짜에 찍은 영상의 비교가 가능하고 태양전지판이 일정한 태양 빛을 받게 되어 전력생성이 안정적이며 위성체의 열제어가 용이아헥 ㅗ딘다. 또한, 태양동기궤도는 궤도면과 적도면이 이루는 각도가 90도 이상(98.13도)인 궤도로 극지방을 통과하면서 지구가 자전을 하기 때문에 위성 하나로 전 지구적인 관측이 가능하며, 지상국과의 접촉시간이 하루중에 거의 유사한 시간에 이루어져 작업계획 수립이 용이하다. 이 고도에서 지구를 한 바퀴 도는데 걸리는 시간은 약 98.6분 정도가 소요된다. 따라서, 아리랑위성 1호는 하루동안 지구를 약 14.6번 회전하게 된다. 우리별위성 1호,2호 및 3호는 아리랑위성 1호가 같이 저궤도위성이나 위성별로 궤도 및 고도에 약간씩 차이가 있다. 다음 표는 그 차이를 보여 주고 있다.