"우주물체와의 충돌로부터 한국 위성을 보호한다"

위성과 우주물체와의 충돌위험 분석 및 대응 소프트웨어 'KARISMA'개발·운영

▲미국 합동우주운영센터(JSpOC, Joint Space Operations Center)에서 공개한 우주물체 데이터로 나타낸 지구주위의 우주물체들과 아리랑위성의 궤적.

[아시아경제 윤나영 기자] 한국항공우주연구원이 아리랑위성 및 천리안위성 등 국가 주요 위성들을 우주파편 충돌위험으로부터 안전하게 운영하기 위해, 국내 처음으로 개발한 우주파편 충돌위험 분석 및 대응 소프트웨어인 '카리스마(KARISMA)'의 본격 운영에 들어간다고 밝혔다.

카리스마(KARISMA)는 미국 합동우주운영센터(JSpOC, Joint Space Operations Center)에서 공개하는 지름 10cm 이상의 우주물체(인공위성 및 우주파편 포함)들의 궤도정보를 이용해, 우리나라 위성들과의 충돌확률계산, 접근거리를 분석해 충돌위험 회피기동을 계획할 수 있으며, 향후 구축될 추적레이더를 통한 우주물체의 궤도도 정밀하게 계산할 수 있다.

또 카리스마(KARISMA)는 우리 위성의 궤도정보와 접근하는 우주파편의 궤도정보를 이용해 최근접 거리를 계산하고, 우리 위성과의 충돌확률을 계산할 수 있다. 또한, 충돌확률이 1000분의 1보다 높은 경우, 접근방향 별 오차범위, 상대충돌 속도 등 다양한 변수들을 고려해 최적 알고리즘을 이용하여 연료를 최소한 사용하면서 충돌위험을 낮추는 방향으로 위성을 움직이기 위한 최적 충돌회피기동 계획을 수립한다.

▲다목적실용위성 아리랑 3호 주변을 지나가는 우주물체들의 모습. (녹색 점 혹은 그물 표시는 우주물체가 지나갈 수 있는 오차범위임)

카리스마(KARISMA)는 충돌위험분석의 편리성, 자동화 기능, 3차원 해석기능, 다양한 최적 충돌회피기동계획 기능 및 기존 비행역학시스템과의 연계 기능 등을 갖추고 있어, 미국 항공우주 소프웨어 회사와 수출 계약을 협의하고 있다.

김해동 카리스마(KARISMA) 연구책임자 박사는 "지난 5월 수립된 '국가 우주위험대비 기본계획'에 따라, 2021년에는 10cm이상의 인공 우주물체와 국내 위성과의 충돌 가능성을 분석하기 위한 정밀 영상레이더와 2023년에는 광학감시 망원경을 설치하기로 했는데, 이런 우주물체 감시 및 추적 레이더 시스템이 국내에서 갖추어지면 우리 위성들의 충돌위험 분석 및 대응의 신속성이 향상되면서 그 활용도가 더욱 높아질 것으로 기대된다”고 말했다.

윤나영 기자 dailybest@asiae.co.kr