[르포] “저궤도 위성 시대, 핵심은 운영 역량”…KT 샛 용인관제센터를 가다

우리 머리 위에는 통신의 한 축을 담당하는 정지궤도 위성이 존재하며, 정지궤도 위성은 고도 약 3만6000킬로미터(km)에서 운영된다. KT 샛(KT sat) 용인위성관제센터는 이 정지궤도 위성을 365일 24시간 감시·운영하는 시설이다.

최근에는 비교적 낮은 고도에서 운용되고 수백~수천 개 위성으로 구성되는 저궤도 위성통신 서비스가 확산하면서, 기존 정지궤도·저궤도 위성을 병행 활용하는 멀티 오빗(Multi-Orbit) 환경이 부상했다. 이 같은 멀티 오빗 흐름에 따라 관제·운영 역량의 중요성도 커지고 있으며, KT 샛 용인위성관제센터는 30여 년 넘는 위성 관제·운영 경험을 바탕으로 이번 기사 현장 방문 대상으로 정해졌다.

KT 샛 용인관제센터 전시관에서는 이훈철 KT 샛 본부장이 위성 관제 역사를 설명했다. 용인위성관제센터 입구에는 무궁화위성 1호·5호 모형이 전시돼 있으며, 이는 KT 샛의 위성 운용 역사와 의미를 보여준다.

무궁화위성 1호는 1995년 발사됐다. 이는 외국 위성 임대 의존 탈피 계기가 됐고, 독자 위성통신 기반을 마련한 위성으로 평가된다. 무궁화위성 5호는 국내 최초 민·군 겸용 정지궤도 통신위성으로, KT·국방과학연구소·프랑스 알카텔사(현 탈레스 알레니아 스페이스) 협력으로 제작됐다.

KT 샛 용인위성관제센터는 1995년 개국한 이후 총 9기의 위성 발사·운영을 이어왔다. 현재 KT 샛이 직접 운용하는 정지궤도 위성은 무궁화위성 K5·K6·K7·K5A·K6A 등 5기다.

KT 샛은 이를 뒷받침하기 위해 용인관제센터를 주 관제센터, 금산관제센터를 부관제센터로 둔 이원화 관제 운영 체계를 갖추고 있다. 용인관제센터는 위성체를 직접 관제·운영하고, 금산관제센터는 지상통신망 연계와 위성통신 서비스 안정적 운영을 담당한다.

용인위성관제센터는 위성기술팀·위성컨설팅팀·위성운영팀 등 3개 조직으로 구성돼 있으며, 각 위성과 1대 1 연동 관제 안테나 5식과 관제 시스템을 보유한 관제 인프라를 운영한다.

정지궤도 위성은 공전 속도가 지구 자전 주기와 동일해 지상 관측상 한곳에 정지한 것처럼 보이지만, 실제로는 지표면 약 3만5786km 상공에서 초속 약 3.1km의 속도로 이동한다. 이에 따라 안정적 통신 서비스를 위해서는 위성 상태·위치 지속 감시가 필요하며, 필요 시에는 궤도·자세 정밀 조정이 이뤄져야 한다.

이 같은 운영 필요성과 맞물려 KT 샛은 2017년 무궁화위성 5A호·7호 발사를 계기로 위성관제시스템 국산화를 추진했으며, 한국전자통신연구원(ETRI)과 협력해 비행역학 서브시스템(FDS)을 개발했다. 이를 통해 외산 시스템 비의존 국내 기술 기반을 확보했고, 국내 기술 기반으로 위성 궤도 분석·예측이 가능해졌다.

KT 샛은 위성 관제 역량을 운용뿐 아니라 수명 종료 위성 재활용 사례를 만드는 데에도 적용하고 있다. KT 샛은 무궁화위성 6호의 새 활용처 발굴에 나섰다. 무궁화위성 6호는 2010년 발사됐으며 설계 수명 15년 종료로 폐기 예정이었지만, KT 샛은 위성 상태·잔여 연료 검토를 거쳐 재활용 가능성을 확인했다.

그 결과 무궁화위성 6호 재활용은 오세아니아 시장 서비스 제공으로 이어졌다. 이는 KT 샛 관제 역량의 활용처 탐색 기능을 보여주는 사례다.

김기영 KT 샛 위성관제본부 위성컨설팅팀장은 위성 제작 기반이 검증된 시스템이며 위성의 일반적 설계 수명은 약 15년이라고 설명했다. 그는 설계 수명 경과 시 고장 위험 증가가 불가피하지만 연료 잔존 시 기동 가능하다고 밝혔다. 이어 위험 부담을 감수하는 고객 확보 시 서비스 제공 가능하며, 수요처는 위성 사용 필수 비즈니스 고객과 백업 위성 필요 고객이라고 설명했다.

무궁화위성 6호는 오세아니아 활용을 위해 추가 관제 작업이 필요한 위성이다. 기존 위성 설계 방향이 북반구 지향이어서 오세아니아와 같은 남반구 서비스에 바로 쓰기 어려웠기 때문이다. 이에 KT 샛은 남반구 서비스 대응을 위해 지구 지향축 기준 자세 180도 반전을 추진했다.

이 과정에서 수행한 기동은 '반전자세 전환기동(Flip Maneuver)'이다. KT 샛은 여기에 더해 서비스 지역 맞춤 궤도 재배치도 추가 조치로 진행했다.

KT 샛 용인관제센터에서는 다수 위성 통합 관제 역량 확보라는 소제목 요지에 맞춰 현장 시연이 이뤄졌다. 관계자는 접시형 안테나의 방위각 조정을 시연했으며, 용인위성관제센터 외부에는 안테나가 총 19기 설치돼 있다. 현장에서는 4.6m 접시형 안테나도 확인됐다.

현장 확인에서는 방위각(Azimuth·AZ) 조정에 따라 안테나가 실제 회전하는 모습이 확인됐다. 다만 안테나 회전 속도는 눈에 띄지 않을 정도로 느렸다. 이는 위성과 안정적 신호 송수신을 위해 정밀 조정이 필요하기 때문으로, 미세한 각도까지 정밀 조정이 이뤄져야 한다. 사진 출처는 KT다.

25일 경기 용인시 kt sat 용인관제센터에서 진행된 시연에 쓰인 안테나는 위성 관제용 안테나가 아니라 위성의 캐리어(반송파) 신호 감시 장비였다. 이번 시연은 실제 위성 관제에서 지상 안테나의 정확한 지향 유지와 안정적 신호 송수신 과정을 설명하기 위한 목적이었다.

이날 사진에는 kt sat 위성관제본부 김기영 팀장이 kt sat 관제 역량을 설명하는 모습이 담겼다. 김 팀장은 위성관제의 핵심이 지상에서 위성 상태를 지속 확인하고 필요 명령을 전달하는 데 있다고 설명했다.

김 팀장은 정지궤도와 저궤도 위성은 궤도 특성이 다르다고 설명했다. 다만 관제의 기본 원칙은 동일하다고 밝혔다.

그는 위성 상태 감시·명령 수행·궤도·자세 제어·이상 대응 등이 운영의 핵심 원칙이라고 설명했다. 정지궤도와 저궤도 위성의 차이와 별개로 이런 원칙은 같다고 전했다.

김 팀장은 kt sat가 오랜 정지궤도 관제 운영 경험을 갖고 있으며, 이런 기반 역량이 저궤도 시대에도 확장 가능하다고 설명했다.

저궤도 위성은 정지궤도 위성과 달리 지상 기준 빠른 이동 특성을 지녀 운영 과정에서 추가 역량이 필요하다. 저궤도 위성 운영에는 위성 추적과 신호 레벨 조정이 요구된다. 또한 저궤도 환경은 수백~수천 기 위성이 단일 네트워크를 구성하는 특징이 있어 개별 위성 관리를 넘어 다수 위성을 통합 운영할 수 있는 관제 시스템이 필요하다.

김 팀장은 정지궤도 위성 운영을 통해 공통 노하우를 축적해 왔다고 설명했다. 다만 이 노하우를 저궤도 위성 운영에 적용하려면 추가 역량이 필요하다고 밝혔다. 이어 저궤도 위성 운영에 필요한 요소를 이해하고 있으며 관련 역량의 준비·확보를 진행 중이라고 전했다.

KT 샛은 관제 소프트웨어 국산화 등을 통해 축적한 관제 역량을 보유하고 있다. 회사는 이를 바탕으로 관제 역량을 저궤도·멀티 오빗 환경으로 확장할 계획이다.

김 팀장은 향후 정부가 추진하는 국가 사업의 핵심이 위성 제작·발사 중심을 넘어서는 데 있다고 밝혔다. 그는 핵심 요소로 위성망 안정 운영 능력과 고객 대상 지속 서비스 제공 능력을 꼽았다. 아울러 축적한 관제 역량의 AI 기반 고도화를 추진하고 지상·우주를 아우르는 통합 운영 역량 확보에 나설 방침이라고 설명했다.

출처: 아이티데일리 (IT DAILY) · 성원영 기자
원문: https://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=241204

참고자료

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