인공위성은 공기가 있는 지상과는 다르게 우주방사선으로부터 보호받지 못하는 우주 환경에서 동작한다.
수십만 개 부품으로 이뤄진 위성은 낱개에 부품이 모여 여러 가지 기능을 갖는 장치가 되고, 이들 장치가 모여 본체와 탑재체가 된다.
우리 손으로 직접 만든 첫 실용급 위성은 아리랑 1호로, 1999년 12월 성공적으로 발사됐다. 이후 성능 향상뿐 아니라 광학에 이어 적외선 및 레이더 영상 위성과 함께 정지궤도에서 기상·환경 감시, 통신 및 항법 서비스 위성 개발로 이어져왔다. 이들은 개발비용 대비 안정적 고품질 서비스와 임무 수명이 설계 주요 인자로, 이를 위한 우주 인증 부품 사용과 고속 데이터 처리 기술, 정밀 제어 및 정밀 관측 기술이 적용된다.
선진 기술 보유국은 지구관측과 통신 및 항법 서비스 외 광통신 및 양자통신 실험, 달탐사, 화성탐사, 심우주 탐사, 우주 위성망을 통한 저지연 데이터 전송 등 다양한 융합 형태로 발전시켜왔다. 수십년 전부터 민간 우주 개발 일환으로 민간기업 주도의 소형 발사체와 수 킬로그램에서 수백 킬로그램에 초소형 위성개발 로드맵을 그려 저궤도 위성망을 통한 데이터 통신 서비스 그리고 더 나아가 민간 달 착륙선까지 앞서가고 있다.
초소형 위성은 상용부품을 주로 사용하기에 서비스 품질과 성능구현의 한계, 임무수명과 운용 제한은 감수할 수밖에 없다. 이러한 단점에도 불구하고 단기간 초저가에 비용으로 손쉽게 우주를 이해하고 탐구할 수 있는 기회를 제공해 준다. 적은 비용으로 우주 적응 설계 기술 개발과 최신기술의 우주실증, 미션설계, 임무개발, 군집운용 표준 플랫폼 및 시스템 개발 핵심인 PMSE(프로젝트 관리·시스템 엔지니어링) 분야 교육훈련 프로그램 개발 등에 쓰이니 매력적이다.
안정적 자원 활용을 위해서는 최신기술 융합을 원만하게 이루기 위한 선행 연구나 기술의 완성도를 높이려는 노력을 해야한다. 인적자원과 비용, 기간은 한정돼 있다. 이런 환경에서 미래 수요를 충족시키기 위한 노력은 누군가 몫이다. 시스템의 신뢰성을 높이고 위험을 낮춰 운용의 안정성을 보장하기 위한 노력은 PMSE 몫일 수 있다.
PMSE은 이미 검증되거나 예측 가능한 인터페이스 환경에 표준화와 부품, 시스템, 환경, 인원 등과 같이 복잡하게 얽혀 있는 자원과 자원 간 인터페이스 설계 도구다. 이는 변화에 의한 영향을 최소화하면서 불가피한 미래 변화에 예측과 대응 방안으로 위험 요소를 줄임으로써 시스템에 완성도를 높일 수 있는 접근방법 중 하나다.
행복의 메타버스에 모든 이들을 태우겠다. 언젠가 미래 통신위성망을 상상하며 궁극적 지향점을 고민하다가 생각해 낸 것이다. 다소 추상적이기는 해도 끝점을 향해 가면서 중간에 발생할 수 있는 변화에 흔들림 없이 목표를 향해 가기 위한 길잡이다.
변화에 직면하면서 그에 맞는 올바른 답을 찾아가기는 쉽지 않으나 이를 위한 최선의 선택은 이미 해 온 듯이 지식 기반이 아닌 지혜 기반 시스템이다. 지구 밖 심우주, 미래로 향해 가기 위한 역할은 단순한 기술 실현이 아니라 우리 모두의 몫이다.
임성빈 한국항공우주연구원 책임연구원·한국전자파학회 협동이사 sblim@kari.re.kr
