◇무궁화 인공위성. 주요장비와 역할을 알아본다.

 무궁화위성이 지난 31일 목표의 정지궤도에 진입하였다. 발사직후 위성의 수명과 금전적 손실에 대한 비관적인 분위기를 기억한다면 안도의 한숨을 내쉴 분들도 많을 것으로 생각된다. 여태껏 위성의 발사와 위성사업의 기대효과에 대한 것은 언론에서 자세하게 소개한 것으로 생각되나, 위성 자체에 대하여는 덜 알려진 것 같다. 여기서는 간단하게 무궁화위성에 대한 소개를 하고자 한다.
 무궁화위성의 제원을 간략하게 살펴보면, 위성의 궤도는 35,786㎞적도상공 동경 116도에 위치하게 된다. 위성체의 형태는 3축제어 방식의 날개형이며 중량은 635㎏, 날개(태양전지판)를 전개한 후의 전장은 15m 정도가 된다. 또한 태양전지에서 생성되는 약 1,600W의 전력을 위성의 에너지원으로 사용된다.
 무궁화위성은 국내 최초의 방송, 통신위성이며 따라서 탑재체로서는 방송, 통신장비가 장착되어 있다. 가령 임무가 기상관측이라면 탑재체는 고해상도, 저해상도 카메라일 것이다. BUS시스템은 다른 위성과 마찬가지로 구조계, 온도제어계, 전력공급계, 원격측정명령계, 자세제어계, 추진계로 구성되어 있다. 이름만으로도 각 계의 담당역할을 짐작할 수 있는데, 특히 온도제어계는 열악한 우주환경에서도 위성의 각 부분이 정상적으로 작동할 수 있도록 한계허용 온도범위를 유지하여 주는 것이며, 추진계는 자세제어 및 궤도유지에 필요한 추력을 공급하기 위한 것이 주임무인데 이번 정지궤도 진입에 상당량의 연료를 사용했을 것으로 보인다.
 방송, 통신기능을 실제 수행하는 장비는 중계기와 안테나인데 중계기는 지구로부터 송신된 신호를 받아 증폭하고 주파수를 변환하여 지구로 되돌려 보내는 장치를 말한다. 무궁화위성에는 중계기가 15개 탑재되는데 그중 12개는 통신용이며 3개가 방송용으로 사용된다. 통신중계기는 중계기당 6백72회선의 음성과 데이터를 공급할 수 있어 모두 8천여 전화통화가 동시에 가능한 셈이다. 비디오는 중계기당 4개의 채널이 가능하므로 모두 48개 채널을 동시에 중계할 수 있다. 또한 위성방송운영방식이 디지탈방식으로 채택됨에 따라 방송중계기는 중계기당 4개씩이며 따라서 12개의 위성방송 채널이 가능하게 된다. 안테나의 빔중심점은 동경 127도, 북위 36도인 전라북도 무주 부근에 맞추게 된다.
 지상에서 위성과 관련된 모든 데이터를 분석하여 위성에 원활하게 임무를 수행할 수 있도록 직접 위성을 조종하는 곳을 위성관제소라고 부른다. 무궁화위성의 위성관계소는 용인에 주관제소, 대덕연구단지에 부관제소가 위치하게 된다. 주관제소는 무궁화위성의 궤도진입후의 평상시 관제업무 즉 위성데이터의 수집, 명령과 위성의 제어, 통신망제어등을 수행하며, 부관제소는 위성의 발사시 발사체로부터 분리된 후 천이궤도 운용시와 주관제소의 이상발생시 위성관제를 할 수 있는 백업용이다. 이번에는 록히드 마틴(LM)사에서 이 임무를 수행하였다.
 무궁화위성의 수명은 5년 안팎으로 단축될 것이다. 그러나 모든일에는 어두운 면만 있는 것은 아니다. 기술적인 면에서 한국의 위성 사업 기술자들이 록히드 마틴(LM)위성제작사에서 수행한 정치궤도 진입과정에서 보다 다양한 기술습득을 했을 것이고, 또한 보조로켓 분리과정에서의 차질에 대한 원인 규명에 역시 한국의 기술자가 참여 함으로써 발사체분야의 기술습득이 도움이 된 것도 무시할 수 없기 때문이다.
 전화위복의 원리가 우주에서도 적용될 수 있을 것인지 두고 볼 일이다. 사실 정지궤도 진입성공은 무궁화위성으로서는 첫 단추를 끼운데 불과하며 본래 부여된 방송, 통신사업의 수행은 이제부터라고 하겠다. 우주공간의 초진공과 강력한 방사선, 그리고 태양접촉면에서는 섭씨 약 100도의 고온, 반대로 음지에서는 약 -150도의 극저온이라는 극심한 온도차를 견뎌야하는 무궁화위성의 무궁한 장도를 빌어본다.

 홍창호(항공우주ㆍ부교수)

 

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