지구관측위성 아리랑 3호는 다목적 실용위성이다. 지구관측위성은 환경·기상·해양·지질·임업·수자원·농업 등 다양한 분야에서 쓰인다.
아리랑 3호는 서브미터(해상도 1m 이하)급 광학카메라를 탑재한 초고해상도 위성이다. 1999년 처음 발사된 아리랑 1호는 해상도 6.6m에 불과했다. 2006년 발사된 아리랑 2호는 1m, 3호는 70cm 해상도다. 올해 7~8월에 발사 예정된 아리랑 5호는 영상레이더를, 2014년에 발사하는 아리랑 3A호는 적외선 카메라를 탑재해 흐린 날이나 한밤 중에도 지구 관측이 가능하다.
세계 상업용 위성영상판매 시장을 주도하는 위성은 0.41~0.87m의 서브미터급 영상을 제공해 아리랑 3호도 초고해상도 위성영상 시장에 진입할 수 있을 것으로 기대된다. 세계 지구관측 위성 시장규모는 2018년 약 4조5000억원으로 성장할 것으로 예상된다.
아리랑 2호는 2007년부터 위성영상 시장에 진출해 대만, 아랍에미리트, 유럽 우주청 등에 약 235억원의 직수신권 판매와 약 26억원의 개발영상 판매 실적을 올렸다.
아리랑 3호는 저궤도 위성이다. 저궤도 위성은 고도 500km에서 1500km 사이 궤도를 도는 위성으로 기상관측 , 지구관측 등에 상용된다. 또 태양동기궤도 위성인 아리랑 3호는 위성이 지구를 도는 속도와 지구 공전 속도가 일치해 태양을 항상 바라볼 수 있다. 위성을 운용하는 전력 생성에 유리하다. 아리랑 3호는 685km 상공의 태양동기궤도를 회전하도록 설계됐다.
아리랑 3호는 순수 국내 기술로 제작된 980kg의 `국산` 위성이다. 아리랑 1호는 미국 TRW사와 기술협력을 통해 개발했다. 아리랑 2호는 국내 주도로 개발했지만 주요 부품은 해외업체와 협력했다. 아리랑 3호는 한국항공우주연구원과 한국항공우주산업, 대한항공, 한화, 두원중공업, 쎄트렉아이 등의 국내 업체들이 협력해 제작했다.
위성체는 태양전지판, 상부 구조 모듈, 장비모듈, 추진 모듈 등으로 구성되어 있다. 아리랑 3호는 이름에 걸맞게 태양전지판 3개를 장착했다. 전지판이 2개인 아리랑 2호보다 자세제어가 효율적이다. 전력생산에도 유리한 것으로 평가된다. 아리랑 3호는 발사 때 지름 2m, 높이 3.5m의 육면체지만 궤도에 올라 태양전지판을 펼치면 너비가 6.25m로 늘어난다.
상부 구조 모듈은 탑재체, 온도 유지를 위한 다층박막단열재(MLI), 히터, 지상국과 교신하기 위한 송수신 안테나가 있다. 탑재체는 고해상도 광학카메라로 흑백사진은 0.7m 해상도, 컬러는 2.8m 해상도를 갖는다. 영상 저장장치 용량은 512 기가바이트다.
장비모듈은 전력계, 자세제어계, 원격측정 명령계 장비가 들어있다. 추진 모듈에는 위성의 궤도조정과 자세제어를 위한 추진제 탱크, 소형 추력기가 탑재됐다.
또 열제어계는 영하 100도와 영상 150도를 넘는 우주환경에서 각 장치들이 제대로 작동할 수 있도록 적당한 온도를 유지시키는 단열재, 히터, 온도센서 등이 들어있다. 전력계는 태양전지판과 충전용 배터리, 전력제어 및 분배기 등으로 구성됐다.
자세제어계는 위성이 지구를 돌면서 일정한 방향으로 지구를 바라보게 하는 자이로스코프, 태양센서, 별 추적기, 반작용 휠, 추력기 등 장치로 이뤄졌다. 추진계는 위성 궤도 조정과 자세제어에 사용되는 72.5kg 추진제 탱크, 4쌍 8개의 소형 추력기 등이 포함됐다. 추진제는 하이드라진이라는 화합물이 사용된다.
권동준기자 djkwon@etnews.com
