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한국항공우주연구원이 다목적실용위성 아리랑 3호가 7월 23일 촬영한 2012년 올림픽개최지 영국 런던 올림픽파크 영상을 공개했습니다.

이번애 공개된 위성영상은 해상도 0.7m의 고해상도로 올림픽 스타디움과 각 종목 주요경기장, 선수촌 아파트 등을 확인할 수 있습니다.

아리랑 3호는 지난 5월 18일 일본 다네가시마 우주센터에서 미쓰비시 H2A 로켓에 실려 궤도에 올라갔습니다.

<관련글>

아리랑 3호 영상 http://daedeokvalley.tistory.com/516

아리랑 3호 발사 연속 촬영 http://daedeokvalley.tistory.com/495

아리랑 3호 개발 과정 http://daedeokvalley.tistory.com/493

아리랑 3호 개발 에피소드 http://daedeokvalley.tistory.com/494

 

posted by 글쓴이 과학이야기

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우리나라 최초  정지궤도 다목적 실용위성인 '천리안'이 최근 발사 2주년을 맞았습니다.

천리안은 기상영상과 해양영상을 촬영할 수 있는 두 대의 고성능 카메라와 국산 광대역 방송통신 중계기를 탑재한 정지궤도 위성입니다.

천리안은 2003년부터 7년의 개발됐고, 2010년 프랑스 아리안 로켓에 실려 발사되었습니다.

천리안 위성 발사로 우리나라는 세계 7번째 독자 기상위성 보유국, 세계 최초 정지궤도 해양위성 보유국, 세계 10번째 통신위성 자체 개발국 등의 지위를 확보하였습니다.

천리안은 목표 위치인 동경 128.2도, 고도 3만 5800 적도 상공에 성공적으로 안착, 약 7개월의 운용시험 기간을 거친 후 지난 해 4월부터 기상, 해양영상 서비스 및 방송통신서비스를  제공하고 있습니다.

한국항공우주연구원은 1년 365일 천리안의 위성상태 및 궤도상태를 감시하며, 각 기관에서 위성영상을 활용할 수 있도록 위성에 촬영임무명령을 보내고 있습니다.

이 명령에 따라 천리안은 매일 170여 장의 기상영상과, 8장의 해양영상을 전송하고 있습니다.

■ 기상임무

천리안 위성 확보로 우리나라는 단시간에 발생하는 돌발성 호우나 접근하는 태풍의 감시 및 분석능력이 강화되었으며, 항공, 농업, 해양 등 각 분야의 요구사항에 맞는 특화된 형태의 자료를 군, 방송국, 재난안전기관 등 19개 유관기관에서 활용하고 있습니다.

또 5개 나라 기상청에서 시스템을 구축해 천리안 기상영상을 수신하고 있으며, 한국국제협력단(KOICA)과 협력하여 스리랑카 기상청에 천리안 기상영상 수신시스템을 지원하고 있습니다.

■ 해양감시임무

국토해양부와 한국해양연구원 해양위성센터에서는 천리안으로부터 실시간 자료를 수신해 우리나라 연안 해양환경 감시 및 연구 등에 활용 중입니다.

천리안 해양자료처리시스템은 우리나라가 세계 최초로 개발한 소프트웨어 입니다.

천리안을 통해 우리나라는 정지궤도 해양위성 종주국으로써 NASA, ESA, JAXA를 비롯한 세계 39개국의 사용자에게 다양한 자료를 제공하고 검·보정 표준화 및 활용 신기술 개발 연구를 추진 중입니다.

해양재해 발견 시에는 국립해양조사원, 해경, 해군 등 관련기관에 즉시 통보하여 자연 재해에 조기 대응하도록 하고 있습니다.

또 향후 해양위성자료의 현업 활용을 강화하기 위해 수치모델과 연계하여 어장정보, 해양이변 감시 등 실생활에 필요한 해양예측자료를 생산할 예정입니다.

■ 통신임무

방송통신위원회와 ETRI는 순수 국내기술로 개발된 천리안 통신 탑재체를 활용하여 그동안 이용되지 않았던 Ka대역(상향 29.6∼30㎓, 하향 19.8∼20.2㎓)의 주파수 이용 및 전송기술 검증시험을 2년에 걸쳐 실시해오고 있습니다.
  
이에 대한 정부부처, 공공기관, 산업체, 대학 등 8개 기관(소방방재청, 기상청, KBS, 스카이라이프, KT, 한세, 나노트로닉스, 넷커스터마이즈)의 기술검증 결과, 강우에 따른 전파신호 감쇠정도, 기상정보 및 재난 재해 정보전달, 영상정보 전달 등에서 만족할 만한 결과를 얻고 있습니다.

천리안은 앞으로 남은 5년의 임무수명 동안 한반도 상공을 지키며 국내 기상, 해양관측, 통신서비스를 지속적으로 수행할 예정입니다.

천리안의 수명이 종료되는 2017년 이후 후속 임무 수행을 위해 교육과학기술부를 비롯해 국토해양부, 환경부, 기상청이 공동으로 기상, 해양, 환경관측을 위한 정지궤도복합위성을 개발 중입니다.

이 중 기상청은 2호 위성을 기상전용으로 개발하고 있어, 향후 정지궤도 위성은 임무별로 복수 제작될 전망입니다.

후속 기상위성은 천리안 위성이 기상관련 5개 채널을 갖춘 것에 비해 총 16개의 채널을 갖춰 기상 관측 능력을 대폭 향상된다고 합니다.

<관련글>

대한민국 인공위성 총집합 http://daedeokvalley.tistory.com/504
천리안이 보낸 연평도 사진 http://daedeokvalley.tistory.com/7
일본 동북부 지진 천리안 영상 http://daedeokvalley.tistory.com/119
인공위성 궤도의 종류 http://daedeokvalley.tistory.com/502 



<참고자료>



posted by 글쓴이 과학이야기

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  1. 천리안 화이팅!!^^

5월 18일 일본 다네가시마 우주센터에서 발사된 다목적실용위성 3호(아리랑 3호)가 정상궤도에 진입하고 첫 영상을 성공적으로 촬영했습니다.


한국항공우주연구원(이하 항우연)은 아리랑 3호가 촬영한 해상도 0.7m 급 영상을 공개했습니다.

촬영된 아리랑 3호 영상은 아리랑 2호(해상도 1m 급)와 비교할 때 지상 물체가 더욱 선명해졌고, 물체 모서리가 명확히 구분되며, 명암도 개선된 것이 특징입니다.

필라델피아 공항 아리랑 3호 영상(왼쪽)과 아리랑 2호 영상(오른쪽)

울릉도 아리랑 3호 영상(왼쪽)과 아리랑 2호 영상(오른쪽)

이번 시험 영상 촬영 성공으로 우리나라는 본격적인 서브미터 급 인공위성 영상을 확보할 수 있게 됐습니다.

아리랑 3호는 자세 제어를 통한 급속 기동 촬영 기능을 갖고 있어 능동적으로 원하는 지역의 영상을 확보할 수 있습니다.

항우연은 아리랑 2호가 먼저 광역대를 먼저 촬영한 영상을 분석해 이를 다시 아리랑 3호로 정밀 촬영하는 방식으로 운영해 영상정보 활용 능력을 더욱 높일 계획입니다.


<관련글>

아리랑 3호 발사 연속 촬영 사진 (http://daedeokvalley.tistory.com/495)

아리랑 3호 발사대로 이동하는 모습 (http://daedeokvalley.tistory.com/490)

아리랑 3호 개발 과정 (http://daedeokvalley.tistory.com/493)

서브미터급 관측 능력 아리랑 3호 (http://daedeokvalley.tistory.com/482)

대한민국 아리랑 위성 시리즈 라인업 (http://daedeokvalley.tistory.com/51)

 

<아리랑 3호 영상 모음>(한국항공우주연구원 제공)

2012.6월 12일 촬영된 아리랑 3호 두바이 제벨알리항

2012년 5월 29일 아리랑 3호가 촬영한 필라델피아 공항


 

<아리랑 3호>


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우리나라는 선진 우주개발 국가들보다 40년가량 늦은 1990년에 본격적으로 우주개발 사업을 시작했습니다.

그러나 현재 우리나라의 우주기술 수준은 국내 주도 개발에서 기술자립화 단계로 나아가며 비약적인 성과를 이뤄나가고 있습니다.

우리나라 최초의 위성개발은 KAIST 인공위성연구센터의 우리별 1호가 1992년 8월 11일 남미 꾸르우주센터에서 아리안 4호 발사체에 실려 발사되면서 시작되었습니다.

우리별 1호 개발은 위성분야 기술인력 양성 및 우주 기초기술 확보 차원에서 KAIST가 영국 Surrey 대학의 기술을 전수받아 42kg급 소형 인공위성을 제작한 것으로, 이 후 1993년에 2호, 1999년에 3호 위성을 자체 개발하는 실적을 거두었습니다.

○ 우리나라는 1995년부터 국가우주개발중장기계획 수립을 위한 기획연구를 시작해, 이를 바탕으로 1996년 4월 '우주개발중장기기본계획'이 수립되었습니다.

이는 앞서 1994년 착수한 다목적실용위성 1호 개발에 약 2000억 원의 예산이 책정되고, 범부처 사업으로 기획된 경험에 미뤄 향후 우주개발사업을 보다 체계적으로 추진하기 위한 조치였습니다.

이러한 계획으로 우주개발이 위성 개발, 발사체 개발, 연구개발과 국제협력 등 부문별 계획에 따라 체계적으로 추진되는 계기가 마련되었습니다.

이후 정부의 우주개발중장기기본계획 중 한 축이라고 할 수 있는 소형과학실험위성인 과학기술위성 1호 개발에 착수하여, 2003년 9월 27일 러시아의 코스모스 발사체를 이용해 발사했습니다.

한편 민간분야에서는 무궁화위성 1호가 1995년 8월 발사되면서 첫 상용위성으로서 통신방송위성 시대를 열었고, 그 후 1996년에 2호, 1999년에 3호, 2006년에 5호, 2010년 12월에 올레1호(무궁화6호)를 발사했습니다.

○ 1994년부터 국내의 실용급 위성수요 충족 및 해외시장 진출의 기반을 구축하기 위해 우리나라 최초의 실용위성인 470kg급 다목적실용위성(아리랑) 1호를 한국항공우주연구원이 미국 TRW사와 기술협력을 통해 개발, 1999년 12월 21일에 미국 반덴버그 공군기지에서 토러스 발사체에 실려 궤도 진입에 성공했습니다.

다목적실용위성 1호는 고도 685km에서 임무기간 3년을 넘겨 8년 이상 운영하였으며, 2008년 2월 임무가 종료되었습니다.

지난 2006년 7월 28일에는 다목적실용위성 1호의 성공적인 개발을 통해 축적된 기술을 바탕으로 국내주도로 개발된 1m급 고해상도 지구관측위성인 다목적실용위성 2호(아리랑 2호)를 러시아 플레세츠크 발사장에서 로콧 발사체로 성공적으로 발사했습니다.

이어 2012년 5월에는 우리나라 최초 서브미터급 관측위성인 다목적실용위성 3호가 일본 미쓰미시 H2A 로켓에 실려 성공적으로 발사되었습니다.

또 레이더 관측위성인 다목적실용위성 5호가 러시아 발사체를 이용해 곧 발사될 예정이며, 또 다목적실용위성 3A호와 과학기술위성 3호가 개발 중입니다.

○ 2010년 6월 27일에는 남미 기아나 쿠루 우주센터에서 국내 최초 정지궤도 위성인 천리안 위성이 발사되었습니다.

천리안 위성은 2003년부터 한국항공우주연구원을 중심으로 ETRI(한국전자통신연구원), 한국해양연구원, 국립기상연구소 등과 함께 프랑스 ASTRIUM사와 공동개발한 위성입니다.

천리안 위성은 고도 3만 6000km의 정지궤도에서 7년간 위성통신, 해양 및 기상관측 임무를 수행하게 됩니다.

우리나라는 천리안 위성 개발 성공으로 세계에서 7번째 독자적인 기상위성 운용국이 되었으며, 기상감시체계를 강화하고 기상자료 수혜국에서 제공국으로의 국제적 위상을 높였습니다.

 


<자료=한국항공우주연구원 제공>

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한국항공우주연구원이 개발한 다목적실용위성 3호(아리랑 3호)가 오는 18일 우주로 올라갈 예정입니다.

아리랑 3호는 우리나라 최초의 서브미터급인 0.7m급 해상도 영상장비를 장착한 관측위성입니다.

이번 발사에 이어 올해 하반기 예정된 레이더 관측 위성 아리랑 5호까지 발사되면 우리나라는 전천후·고해상도 지상 관측 능력을 확보하게 됩니다.

다목적실용위성(아리랑위성) 3호 개요

운용궤도

685 km 태양동기궤도

질량

980 kg (발사시, 72.5 kg 추진제질량 포함)

전력량

1,300 w

위성크기

발사시 : 2.0m x 3.5 m (직경×높이)
궤도상 : 2.0 m x 3.5m x 6.25 m (직경×높이×폭)

탑재체

흑백(PAN) : 0.7m 급 해상도
칼라(MS) : 2.8m 급 해상도
영상 저장용량 : 512 Gbit

수명

발사이후 4년 (임무수명)

자세제어

3축 안정화 방식

 

◆ 전 세계를 들여다보는 대한민국의 눈

우리나라는 아리랑 3호 위성 개발을 통해 고해상도 관측위성 분야에서 선진국과의 기술격차 급속도로 좁혀가고 있습니다.

아리랑 3호는 70㎝급 고해상도 영상을 제공하게 되는데, 세계적으로 이 같은 수준의 고해상도 영상을 상업적으로 제공할 수 있는 위성은 미국과 유럽 일부 국가 뿐입니다.

게다가 아리랑 3호는 고성능의 급속기동 촬영 성능을 보유하고 있어, 이를 바탕으로 수요자의 다양한 요구를 반영해 여러 지역의 영상을 신속하게 촬영해 제공하는 능력을 갖추고 있습니다.

급속기동 촬영은 위성의 흔들림을 최소화한 상태로 움직여 촬영하는 기능으로, 여러 지역 촬영이나 한 지역의 반복 촬영, 특정 부분의 연속 촬영 등이 가능한 최신 기술입니다.

앞서 쏘아올린 아리랑 1호와 2호는 위성 본체를 중심으로 좌우에 태양전지판을 장착하고 있어 급속 기동시에 위성이 출렁거리는 현상이 발생합니다.

한국항공우주연구원 연구팀은 아리랑 3호의 태양전지판을 위성 본체에 붙이고, 위성 자세제어 알고리즘도 개선해 기동 중 위성의 흔들림을 최소화 해 안정적인 촬영이 가능토록 했습니다.

이번 발사로 우리나라는 현재 활동 중인 아리랑 2호의 1m 급 고해상도 영상에 더해 70㎝ 급 고해상도 영상을 확보함으로써, 다른 특성을 갖는 2가지 종류의 영상을 동시에 획득해 정보 분석 범위가 대폭 확대되었습니다.

이는 앞으로 레이더 영상을 제공하는 아리랑 5호와 광학 및 적외선 영상을 제공하는 아리랑 3A호의 운영이 시작될 경우, 다양한 종류의 영상을 통합 분석함으로써 더욱 큰 강점으로 부각될 전망입니다.


◆ 아리랑 3호의 활용 범위

위성 영상정보의 활용은 환경, 기상, 해양, 지질, 지도제작, 임업, 수자원, 농업 등 다양한 분야에서 이뤄지고 있습니다.

지난 2006년 발사돼 현재까지 운용되고 있는 아리랑 2호의 1m급 광학영상은 현재 국내 공공기관 중심으로 국토·해양모니터링, 토지피복 분류, 작물재배 면적 및 생산량 추정 등에 있어 유용하게 활용되고 있습니다.

아리랑 3호는 2호보다도 정밀한 0.7m급 고해상도 광학영상을 제공해 그동안 2호를 중심으로 이뤄졌던 다양한 분야에 보다 정밀하고 효율적인 위성정보를 제공하게 됩니다.
 
이를 통해 정보의 정확성을 향상시켜 국가차원에서 필요한 영상정보 수요를 충족시키고, 특히 민간 분야에서 최근 IT 및 GIS분야의 비약적인 발전에 따른 고해상도 영상 수요도 충족시킬 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.


◆ 고해상도 초정밀 영상 기술 확보

지난 1999년 미국의 ‘스페이스 이미징’ 사가 세계 최초로 서브미터급 위성영상의 상업적 판매를 위한 ‘IKONOS’ 위성을 발사했습니다.

이전까지 서브미터급 위성영상은 비밀사업으로 분류된 군사정찰 목적의 위성만 가능한 영역이었습니다.

이후 미국과 유럽, 그리고 우리나라의 다목적 실용위성 2호 등 민간 분야에서 1m 또는 서브미터급 위성영상을 획득할 수 있는 위성개발이 추진됐습니다.

서브미터급 위성영상을 만들어내는 핵심인 전자광학카메라 원천기술은 주요 선진국의 극소수 업체 확보한 고난이도 기술입니다.

우리나라는 아리랑 2호의 탑재체로 해상도 1m급 전자광학 카메라 ‘MSC(Multi-Spectral Camera)’를 이스라엘 엘롭(ELop) 사와 공동개발한 데 이어, 아리랑 3호 용 서브미터급 탑재체인 AEISS(Advanced Earth Imaging Sensor System)를 독일의 EADS 아스트리움 사와 DLR의 기술협력을 활용해 국내 독자 개발을 성공적으로 수행했습니다.

다목적실용위성 전자광학 탑재체 개발 현황

2호촬영 영상-서울

2호촬영 영상-백두산 천지



개발 과정에서 항우연은 발사 때와 우주 공간에서 발생되는 진동 등에 의한 영향을 받지 않는 VFOTS(진동 테스트 시스템)와 광학카메라 시험전용 열진공챔버를 구축하고, 독자 기술로 서브미터급 전자광학카메라의 조립·정렬·시험을 수행했습니다.

이번 아리랑 3호 탑재체 개발을 통해 확보된 기술은 향후 광학계를 사용하는 우주 탑재체의 개발에 활용이 가능하며, 특히 국방분야 등에서 활용이 증대되는 무인기 탑재체 개발에도 기술 파급효과가 클 전망입니다.


◆아리랑 3호 개발, 기술 수출로 차세대 성장동력 견인

한국항공우주연구원이 아리랑 3호 개발을 통해 축적한 기술은 장차 차세대 성장동력의 기반마련과 함께 기술 수출도 전망되고 잇습니다.

최근 전 세계적으로 지구환경 감시 및 지상관측에 대한 수요가 늘어가는데, 특히 개발도상국 중 경제여력이 개선되는 국가들을 중심으로 고해상도 지구관측 위성에 대한 수요가 늘고 있습니다.

실제 지난 2007년 태국은 2m 급 해상도의 지구관측 위성을 구매했고, 베트남은 일본과 1m 급 지구관측위성 개발을 논의 중입니다.

이 밖에 칠레 등 중남미 국가에서도 지구관측 위성에 대한 관심이 높아지고 있는 상황입니다.

이런 가운데 우리나라는 아리랑 2호을 통해 이미 2007년부터 위성영상 시장에 진출해 대만과 UAE, 유럽우주청 등에 2200만 달러 상당의 직수신권 판매와 26억 원에 달하는 개별 영상판매 실적을 달성한 바 있습니다.

이는 우리나라가 1995년 이후 15년 이상 다목적실용위성 및 통신해양기상위성 개발을 통해 관련 기술을 축적했기 때문으로, 특히 이번 아리랑 3호의 성과를 활용하면 기술집약적 위성분야를 차세대 성장동력 산업으로 발전시키는 계기를 만들 수 있을 것으로 보입니다.

세계 지구관측위성 영상 시장은 2007년 기준 7억 3500만 달러 규모이며, 오는 2017년까지 약 34억 달러 규모로 성장할 전망입니다.


◆국내를 넘어 국제 재난 감시에 기여

아리랑 위성 시리즈는 지상 및 환경관측, 농작물 작황과 산불피해 분석 등 국가 재난관리업무에 필요한 위성 영상정보를 제공하고 있습니다.

나아가 한국항공우주연구원은 홍수나 가뭄, 지진 등 재해재난 발생 시 피해 저감을 위해 위성영상을 제공하는 국제기구인 인터내셔널 차터(International Charter) 활동 등을 통해 국제사회에 기여하고 있습니다.

아이티 지진발생 지역을 촬영한 다목적실용위성 2호 영상 (2010. 1. 21)

멕시코만 기름유출 사고 해역을 분석한 다목적실용위성 2호 영상자료 처리 결과물 (2010. 7. 5)



인터네셔널 차터는 전 세계를 대상으로 자연재해나 인재가 발생했을 때 회원국의 지구관측위성을 이용해 가장 효과적인 위성자료를 전달해 재해경감에 기여할 수 있도록 일원화된 시스템을 제공하는 국제 기구입니다.

센서 타입

위성명

레이더

ALOS PALSAR, ERS-2, ENVISAT ASAR, RADARSAT-1, 2, TerraSAR-X, TanDEM-X

광학(고해상도)

FORMOSAT, GeoEye, IKONOS, QuickBrid, WorldView -1, 2, KOMPSAT-2

광학(중저해상도)

ALOS AVNIR/PRISM, CBERS-2, 3, TOPSAT
CHRIS/PROBA, IRS-1C, P5, P6, SPOT-2, 4, 5
DMC ConstellationLAlgeriaSat, BILSAT, NigerSat, UKDMC, LANDSAT-5, 7

광학(저해상도)

ENVISAT MERIS, GOES, POES, SAC-C

 

<관련글 : 대한민국 인공위성, 아리랑 위성 시리즈 http://daedeokvalley.tistory.com/51>

<관련글 : 지구관측위성 아리랑 3호 발사 준비 http://daedeokvalley.tistory.com/415>


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다목적실용위성(아리랑위성) 3호 개요

운용궤도

685 km 태양동기궤도

질량

980 kg (발사시, 72.5 kg 추진제질량 포함)

전력량

1,300 w

위성크기

발사시 : 2.0m x 3.5 m (직경×높이)
궤도상 : 2.0 m x 3.5m x 6.25 m (직경×높이×폭)

탑재체

흑백(PAN) : 0.7m 급 해상도
칼라(MS) : 2.8m 급 해상도
영상 저장용량 : 512 Gbit

수명

발사이후 4년 (임무수명)

자세제어

3축 안정화 방식


대한민국의 다목적실용위성 시리즈 가운데 아리랑 3호가 발사 준비 단계에 들어갔습니다.

한국항공우주연구원의 아리랑 3호는 685㎞ 상공에서 탑재된 고해상도 광학카메라를 이용해 정밀 지상관측 임무를 수행하는 국내 최초의 서브미터급 지구관측위성입니다.

아리랑 3호는 현재 운영 중인 아리랑 2호에 비해 기동성이 대폭 향상돼 능동적으로 원하는 지역의 영상을 확보할 수 있으며, 올해 러시아에서 발사될 예정인 영상레이더 위성 아리랑 5호와 상호 보완적으로 사용돼 전천후 지상 관측의 한 축을 담당하게 된다.

아리랑3호 개발사업은 교육과학기술부와 지식경제부가 공동으로  2004년부터 제작했으며, 한국항공우주연구원과 한국항공우주산업, 대한항공, 한화, 두원중공업 등이 참여했습니다.

아리랑 3호는 3월 16일부터 다네가시마 발사장에서 위성체 상태점검, 연료주입, 발사체와 결합 등 본격적인 발사준비 작업에 착수, 오는 5월 18일 경 미쓰비시가 제작한 발사체에 실려 궤도에 올려집니다.


이번 미쓰비시 발사체에는 일본 JAXA의 지구환경변동관측위성 1기와 소형위성 2기가 함께 탑제됩니다.

미쓰비시라...


<아리랑 위성 시리즈 라인업 보기 http://daedeokvalley.tistory.com/51>

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