위성과 우주쓰레기 추적하는 새로운 광학감시시스템 ‘브라헤’, 

테스트베드 시험운영 시작한다

 - 독자적인 중고궤도 관측용…27년까지 호주에 2대 설치 예정

 한국천문연구원(원장 박장현)은 본원에 구축한 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’(BRAHE)* 테스트베드의 시험 운영을 31일에 개시했다고 밝혔다.

 * 브라헤(BRAHE, Beyond suRveillance for spAce risk of the Korean High Earth orbit region) : 중·고궤도 우주물체 궤도 정보 획득을 위한 광학 감시시스템

 ‘중·고궤도 광학감시시스템 개발’은 우주항공청 산하 한국천문연구원(이하 천문연)이 주관하며, 대한민국이 위치하는 경도대의 중·고궤도 영역 우주위험 감시 역량을 강화하고 위성·우주쓰레기 등의 추락·충돌 위험에 대비하기 위한 사업이다. ‘우주위험대응체계 구축사업’의 일환으로 국비 140억을 투입해 2024년부터 2027년까지 수행된다. 80cm급 광학망원경 2기를 호주 내 협력 관측소에 설치해 지속적인 관측이 가능하도록 하는 것을 목표로 하고 있으며, 설치 예정지는 호주국립대(ANU) 소속 사이딩스프링 천문대(Siding Spring Observatory)*와 서호주대(UWA) 소속 자드코 천문대(Zadko Observatory)**이다.

 * 사이딩스프링 천문대 : 호주 뉴사우스웨일스주에 위치한 대형 천문대로, 남반구에서 가장 오래되고 규모가 큰 광학천문대. 망원경 인프라가 집적되어 있어 국제 연구 협력이 활발하다.

 ** 자드코 천문대 : 서호주 퍼스 인근에 위치한 연구·교육용 천문대. 1m급 망원경을 비롯한 광학 장비를 갖추고 있으며, 소행성·혜성 등 태양계 소천체 감시와 우주 파편 추적 연구에 활용되고 있다. 

이번에 시험운영을 시작한 테스트베드는 호주 관측소에 설치될 돔, 광학망원경, 자동화 장비 등을 실제 운영 환경에 적용하기 위해 국내에 구축한 사전 검증 시설이다. 이를 통해 각 장비의 성능과 기능을 국내에서 사전에 점검하고, 안정적인 현지 구축을 준비한다. 또한 내년 호주 관측소 구축 완료 이후에는 동일한 시스템 환경을 유지하며 무인 운영에 필요한 유지관리 기술 검증과 신규 도입 장비 시험을 수행할 예정이다. 더불어 본 테스트베드는 북반구인 우리나라에 위치한 이점을 활용해 남반구의 호주에 설치될 두 관측소와 연계하여 중·고궤도 우주감시망의 한 축으로 활용할 계획이다.

국가 연구개발사업(R&D)으로 수행되고 있는 이 사업은 천문연이 국내 민간기업과 더불어 전체 시스템의 설계 및 제작을 진행하고 있으며, 2024년 4월에 시작하여 2년 만에 테스트베드를 구축하는 데 성공했다. 

본 사업의 책임자를 맡고 있는 한국천문연구원 조중현 박사는 “이는 지난 40여 년간 축적한 한국천문연구원의 우주감시기술과 지속적인 정부의 투자 그리고 더불어 성장한 국내 민간기업의 꾸준한 노력 덕분이다”며 “브라헤가 K-우주산업의 중요한 관측기기로 자리매김하길 바란다”고 말했다. (보도자료 끝, 참고사진 및 자료 있음)

[참고 1] 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’ 테스트베드

[참고 2] 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’개발 사업 개요

□ 사업 추진 배경 및 필요성

 ○ 최근 우주의 군사적·상업적 이용 증가로 우주개발이 다양화되면서지구궤도상의 우주환경이 급격히 혼잡해지는 상황

 ○ 이에 따라, 우주물체의 지구 추락, 궤도상 충돌 위험 등과 같이 우주로부터의 잠재적 위험 발생 우려 계속 증가 중

 ○ 한국형위성항법시스템(KPS) 위성 8기(~’35), 정지궤도 위성 3기(~’31) 발사 예정으로, 중·고궤도 영역(1,500~36,000km)의 국가 우주자산 보호 필요성은 지속적으로 확대

□ 국내 동향

 ○ ‘우주물체 전자광학 감시시스템(OWL-Net)*’(’10~’16) 사업을 통해 우주물체감시를 위한 본격적인 관측시설 개발 시작

    * OWL-Net(Optical Wide-field patroL Network) : 주경 50cm 시스템으로, 현재 세계 5개국(몽골, 모로코, 이스라엘, 미국, 한국)에 설치되어 주로 1,500km 이하 자국 저궤도 위성에 대한 독자적 우주정보 생성 임무 수행

 ○ OWL-Net의 설치로 저궤도 관측에 유리하나, 관측소 숫자 및 구경의 한계로 우리나라 경도대의 자국 중·고궤도 위성의 감시 역량 부족

□ 광학감시시스템 개발 사업 개요

 ○ (목적) 인공우주물체의 탐지·식별·추적감시를 위한 독자 인프라 를 구축하여 우주위험 대응능력 강화

 ○ (내용) 중·고궤도 우주물체 궤도정보 획득을 위한 광학감시시스템 개발

   - 한반도 경도대의 중·고궤도 위성 감시 정보 획득을 위해 고도 2,000km 이상의 우주물체 추적용 80cm급 광학감시시스템 2기(호주 설치) 개발

 ○ (사업기간 / 소요예산) ‘24년∼‘27년(4년) / 총 140억원(국비100%)

 ○ (주관부처 / 주관연구기관) 우주항공청 / 한국천문연구원

□ 광학감시시스템 개발 사업 수행내용

  ○ (80cm급 광학감시시스템 구성설계) 광학 망원경 및 검출기를 포함한 관측장비와 관측소 자동운영시스템* 개발, 관측장비 보호 및 잡광 방지 역할의 돔과 인클로저 구축

     * 기상센서 등 관측소 자동 운영에 필요한 장비 및 운영시스템이 결합된 자동운영시스템

<중·고궤도 광학감시시스템 구성>

  ○ (관측장비 개발) 중·고궤도 위성 관측이 가능한 구경 80cm급 광시야 광학망원경, CMOS 소자 사용 카메라* 및 인공우주물체 추적 특화 적도의 마운트 등 관측장비 개발

     * 상보적 금속산화물 반도체로 양자효율이 높은 CMOS(Complementary meta

       l-oxide-semicondutor) 소자를 사용한 4K 또는 6K급 카메라

     ※ 관측 장비 일체는 제작 후 테스트베드에서 성능 시험 후 현지 설치

  ○ (원격운영시스템 개발) 관측소 자동화장비* 구축, 자료처리시스템을 활용한 실시간 이동 물체 검출 및 임무 수행 계획 알고리즘 등 원격운영시스템** 개발

     * 기상장비, 구름측정장비, 정전감시장비, 전원제어 장비 등 자동화 장비

    ** 사전 계획된 운영 스케쥴에 따라 자동관측 수행 후 사이트에 설치된 자료처리 시스템을 활용하여 실시간 이동 물체 검출 → 자료처리시스템으로부터 산출된 결과 및 궤도 정보를 바탕으로 정밀추적 관측을 위한 스케쥴링에 반영하는 임무 수행 계획