한국이 세계 최초로 특정 지역의 대기와 해양 환경 변화를 동영상처럼 지속적으로 관측할 수 있는 정지궤도위성을 운용하는 나라가 됐다.
 
과학기술정보통신부는 2월 19일, 천리안 2B호가 발사 약 31분 후 고도 약 1630km지점에서 아리안-5 발사체로부터 정상적으로 분리됐고 이어 약 6분 뒤 (발사 후 37분 뒤)인 이날 오전 7시 55분(현지기준 19시 55분)에는 호주 야사라가 지상국과의 첫 교신에도 성공했다고 밝혔다. '천리안 2B호'(정지궤도복합위성 2B호)는 이날 오전 7시 18분(현지기준 2월 18일 19시 18분) 남아메리카 프랑스령 기아나 쿠루의 기아나우주센터에서 성공적으로 발사됐다.
 
정병선 과학기술정보통신부 제1차관은 "천리안 2B호는 세계 최초로 정지궤도에서 미세먼지를 측정하는 위성"이라며 "이를 통해 미세먼지의 발생 지역과 이동경로, 미세먼지 원인이 되는 물질을 관측해 향후 국민들에게 큰 고통을 주는 미세먼지 문제 해결에 기여할 것"이라고 밝혔다. 정 차관은 또 "해양 오염물질 이동경로를 관측하고 유류 사고가 일어났을 때 이동경로를 관측해서 해양 문제와 재난 해결에 크게 기여할 것"이라도 기대했다.

 

천리안2B호는 지구에서 3만 6000km 떨어진 곳에서 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구 주위를 돌며 한 지점을 집중 관측하는 ‘정지궤도’ 위성이다. 2018년 12월 발사된 기상 관측 위성 천리안2A와 위성 본체는 같고 임무를 위한 센서(탑재체)만 다른 쌍둥이 위성이다. 한반도와 그 주변 바다와 대기를 24시간 관측하며 해양 환경 변화와 대기 오염물 농도 등을 10년간 집중 관측할 계획이다.

천리안2B호 운용으로 우리나라는 세계 최초로 한 지역의 대기와 해양 환경 변화를 마치 동영상처럼 지속적으로 관측할 수 있는 정지궤도위성을 운용하는 나라가 됐다. 환경관측센서인 젬스(GEMS)는 미세먼지와 미세먼지를 유발하는 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20개 대기 오염 물질의 농도를 하루 8번 관측할 수 있다. 이들 가운데 상당수는 최근 큰 환경 문제로 꼽히고 있는 미세먼지를 만드는 데 관여하는 물질이다. 한반도 상공을 잠깐씩 스쳐 지나가는 저궤도 위성과 달리, 정지궤도위성인 천리안2B호는 한반도 상공에 상시 위치하며 대기오염 상황을 실시간 모니터링할 수 있다. 최근 환경문제의 주요 이슈 중 하나인 월경성 오염물질 감시에도 활용될 수 있다.
 
장윤석 국립환경과학원장은 “기존 다른 위성들은 하루에 1~2번 신호를 받았지만, 천리안2B호가 운용되면 12시간을 계속 받을 수 있다"며 “훨씬 자세하고 정확하게 미세먼지의 경로를 파악할 수 있다"고 설명했다.
 
해양관측센서는 더 강력해졌다. 이미 2010년 발사된 천리안1호를 이용해 적조나 갈조, 괭생이모자반 번성 등을 관측해 왔지만, 앞으로는 해빙과 해무, 기후변화 등 보다 많은 해양 환경 변화를 더 상세히 관측할 수 있게 됐다.
 
천리안2B호의 해양관측센서인 GOCI-2는 바다 위 250m 떨어진 두 점을 구분할 수 있다. 이는 천리안1호에 비해 거리 해상도는 2배, 공간 해상도는 4배 개선한 것이다. 그만큼 같은 지역을 더 상세하게 관측할 수 있을 것으로 기대된다.
 
하루 8번 관측하던 1호에 비해 하루 10회로 관측 가능 횟수가 늘었고, 관측 가능한 데이터 종류도 13개에서 26개로 두 배 늘었다. 저염분수나 해양오염물의 이동 양상 등 해양 환경 정보를 동영상처럼 관측하고, 어장을 탐색하거나 양식환경을 모니터링하는 등 어장정보도 측정할 수 있다.
 
하루 한 번씩 지구 전역을 관측할 수 있는 기능도 추가돼 바다의 온도가 수년에 걸쳐 천천히 오르내리는 엘니뇨나 라니냐 등 대양의 해양 환경을 연구하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 환경센서와 함께 미세먼지 등을 공동 관측해 성능을 높이는 연구도 가능할 전망이다.
 

천리안2A호와 2B호를 개발하면서 한국은 정지궤도위성을 개발할 수 있는 독자기술을 확립했다. 위성구조체와 열제어부분품, 전력분배장치 등 핵심부품을 국산화했다. 비행 소프트웨어와 관측영상기하보정시스템 등 소프트웨어도 독자 개발했다. 이렇게 확보된 정지궤도 국산화 플랫폼은 향후 공공 또는 민간에서 국내 정지궤도 임무위성을 개발할 때 기본 플랫폼으로 활용할 예정이다.
 
정병선 과학기술정보통신부 제1차관은 “항우연이 주도한 공공연구 결과를 민간이 활용할 수 있도록 항우연이 개발한 플랫폼 기술을 민간에 이전하도록 추진하겠다"라며 “민간기업이 적극적으로 참여할 수 있도록 정부에서 수요를 만들겠다"고 밝혔다.
 
천리안2B호는 과학기술정보통신부와 환경부, 해양수산부가 다부처 협력사업으로 2011년부터 개발됐다. 한국항공우주연구원이 총괄 주관하고 한국해양과학기술원과 한국항공우주산업, 미국 볼에어로스페이스사, 프랑스 에어버스사 등이 개발에 참여했다.
 
과기부에 따르면, 천리안 위성을 개발하는 과정에서 위성구조체와 열제어부분품, 전력분배장치 등 핵심부품을 국산화했다고 한다. 비행 소프트웨어와 관측영상기하보정시스템 등 소프트웨어도 독자 개발했다. 이렇게 확보된 정지궤도 국산화 플랫폼은 향후 공공 또는 민간에서 국내 정지궤도 임무위성을 개발할 때 기본 플랫폼으로 활용할 예정이다. 이를 바탕으로 추후 통신위성과 항법위성 등을 개발할 가능성도 높였다.
 
임철호 한국항공우주연구원장은 “그동안 정지궤도위성 가운데 통신위성은 대부분 외국에서 만들어서 운용해 왔다"며 “정지궤도위성에 대한 기본적인 설계 등을 할 수 있는 기술을 확보한 만큼 통신위성이나 항법위성(KPS) 등을 국내에서 개발할 수 있을 것"이라고 분석했다.
 
세계 최초로 환경센서를 갖춘 정지궤도위성으로서 세계 각국의 연구기관과 공동연구나 관측도 늘 것으로 기대된다. 김민성 해양수산부 해양영토과장은 "천리안 2B호가 한반도 외에 지구 전체(전구)를 볼 수 있는 기능을 갖추고 있기 때문에 동남아나 호주 등과 협력해서 영상도 공유하고 데이터를 보정받을 부분은 받을 예정"이라며 “장기적으로는 미국이나 유럽과도 협력을 할 계획"이라고 밝혔다.
 
쌍둥이 위성을 정지궤도에 둔 만큼 여러 종류의 센서를 동시에 활용해 전에 없던 새로운 융복합 임무를 수행할 수도 있다. 유주형 한국해양과학기술원(KIOST) 해양위성센터장은 “천리안 2B호의 해양센서는 공간 해상도가 뛰어나고 환경센서는 관측하는 빛의 파장을 분석하는 분광 해상도가 뛰어나다"며 “여기에 천리안 2A호의 기상센서와 천리안 1호의 센서까지 함께 활용하면 미세먼지 관측 등 다양한 분야에서 독보적인 성과를 낼 수 있을 것"이라고 말했다.
 
정병선 과학기술정보통신부 1차관은 이날 남아메리카 프랑스령 기아나우주센터에서 천리안 2B호 발사 뒤에 이뤄진 축사를 통해 "2B호는 세계 최초로 정지궤도에서 미세먼지를 측정하는 위성이다"라며 "천리안 2B호가 미세먼지의 발생 지역과 이동경로, 미세먼지 원인이 되는 물질을 관측해 향후 국민들에게 큰 고통을 주는 미세먼지 문제 해결에 기여할 것이다"라고 밝혔다. 그러면서 "천리안 2B호는 해양 오염물질 이동경로를 관측하고 유류 사고가 일어났을 때 이동경로를 관측해 앞으로 해양 재난 해결에도 크게 기여할 것으로 기대한다"라고 말했다.

 

향후 위성 또는 우주산업 계획에 대해서는 민간의 참여를 촉구했다. 정 차관은 "우리 위성 산업이 빠르게 발전했지만 아직도 한국항공우주연구원 중심의 공공연구가 주도하고 있는 게 현실이다"라며 "앞으로 민간이 공공연구 결과를 활용할 수 있도록 한국항공우주연구원이 개발한 (위성) 플랫폼 기술을 민간에 이전할 것이다"라고 언급했다. 또 "민간기업이 위성 개발에 적극적으로 참여할 수 있도록 안정적으로 정부 수요를 만들 것"이라며 "현재 2022년까지 6기의 위성을 발사할 예정이며 향후에는 오늘 천리안2B호를 발사한 아리안5처럼 한국만의 독자적인 발사체를 갖고 우리 위성을 더 많이 쏠 수 있도록 정부도 지원하겠다. 민간이 더 많이 적극적으로 참여해줬으면 좋겠다"라고 덧붙였다.