kt sat 용인위성관제센터에선 지구에서 약 3만 6천㎞ 떨어진 정지궤도 위성의 상태와 위치를 24시간 365일 감시하고 제어할 수 있다. kt sat은 국내에서 유일하게 통신위성을 보유하고 장기간 직접 관제·운영해 왔다.
kt sat은 용인위성관제센터와 고객 서비스를 운영하는 금산위성센터를 양대 거점으로 위성 운용부터 지상국 운영, 네트워크 관리, 고객 서비스까지 위성 서비스 전 과정을 직접 수행하고 있다.
3만 6천㎞ 밖 위성 직접 손으로 만지 듯…수명 다한 위성, 관제 역량 더해 재활용
특히 지구 밖 위성을 실제로 움직이고 관리하는 '위성 운영의 컨트롤타워' 용인위성관제센터는 1994년 11월 개국 이래 지난 32년 동안 단 1초도 멈추지 않고 '정지궤도 위성(무궁화위성 K5, K6, K7, K5A, K6A)' 5기를 대전에 위치한 부관제센터와 함께 이원 체계로 직접 운용하고 있다.
각 위성과 1대 1로 상호작용하는 5식의 관제안테나와 관제시스템을 통해 위성체 상태 감시와 제어, 궤도·자세 관리, 위성 통신망과 서비스 품질 관리, 관제 인프라 관리와 기술 컨설팅 등 위성 운용 전반을 담당하고 있다.
우주로 발사된 위성은 태양과 달의 인력, 태양 복사압, 지구 질량의 불균형 등 다양한 외부 요인으로 인해 조금씩 정해진 궤도를 벗어나려는 움직임이 보이게 된다. 이를 서둘러 바로잡지 않을 경우 필요한 정보를 획득하지 못하거나 획득한 정보를 제대로 송신하지 못하게 된다.
특히 정지궤도 위성의 경우 지상에서는 마치 한 곳에 멈춰 있는 것처럼 보인다. 하지만 지표면에서 약 3만 5786㎞ 상공을 초속 약 3.075㎞의 엄청난 속도로 이동하며 지구의 자전과 같은 주기로 공전해야 지속적인 감시가 가능하다.
이를 담당하는 것이 위성 관제로 kt sat의 용인위성관제센터는 위성체의 상태 감시와 제어, 궤도 분석, 지상의 관제 장비와 위성 통신망 관리까지 위성 운용에 필요한 전 영역을 종합적으로 관리하고 있다.
용인센터 위성 관제의 가장 핵심적인 역할은 위성체 감시와 관리다. 하루 24시간 동안 위성의 상태를 확인하고 궤도를 유지하기 위해 정기적인 조정(Maneuver) 역할을 수행한다. 또한 실시간 위성 운용 시스템(Real Time Subsystem, RTS)을 활용해 위성이 보내오는 '원격측정 데이터(Telemetry)'나 '알림 신호(Event Message)'를 실시간으로 수집·분석해 이상 여부를 확인하고, 태양폭풍이나 지자기 교란 등 우주 환경 변화에 따른 이상 상황에 대응한다.
이 같은 kt sat의 남다른 관제역량은 지난해 '무궁화위성 6호 재배치' 과정에서 특히 빛을 발했다. 2010년 발사된 무궁화 6호 위성(K6)은 15년의 설계수명이 종료돼 폐기될 예정이었지만 위성관제를 통한 새로운 활용처를 모색해 당초 계획에 없었던 '오세아니아(남반구) 시장'을 새롭게 개척할 수 있었다.
이때 kt sat은 무궁화위성 6호가 담당하던 기존 고객 서비스를 신규 위성(K6A)으로 안정적으로 이전한 뒤, 당초 북반구 지향으로 설계된 물리적 한계를 극복하기 위해 지구 지향축을 기준으로 위성의 자세를 180도 반전시키는 반전자세 전환 조정(Flip Maneuver)과 함께 서비스 지역에 맞춰 위성의 궤도를 재배치하는 정밀 관제 작업을 수행한 바 있다.
움직이는 대형 접시 안테나로 우주와 연결…경쟁력 '얼마나 잘 운영하느냐'
용인위성관제센터 외부에는 수만㎞ 떨어진 우주에 있는 위성과 지구의 관제센터를 이어주며 일종의 '통신 창구' 역할을 수행하는 총 8기의 대형 접시 안테나가 설치돼 있다.
kt sat에선 지상의 안테나가 위성을 향해 움직이고 신호를 송수신하는 과정을 더욱 직관적으로 이해할 수 있도록 현장에 설치된 4.6m 접시형 안테나가 방위각(Azimuth·AZ)을 조정하며 실제로 회전하는 모습을 확인하도록 하고 있다.
최근 글로벌 우주산업의 무게중심은 위성을 제작하고 발사하는 데서 한 걸음 더 나아가, 우주에 올라간 위성을 얼마나 안정적이고 효율적으로 운영해 실제 서비스로 연결하느냐로 확대되고 있다. 특히 위성 산업이 'GEO(정지궤도)' 중심에서 수백 또는 수천 기의 'LEO(저궤도)' 위성이 하나의 네트워크를 이루는 'Multi-orbit 환경'으로 진화하면서 안정적인 위성 관제 역량을 바탕으로 한 운영 능력의 중요성은 더 커지고 있다.
kt sat 기술총괄 최성호 전무는 "32년간 우주만을 바라본 kt sat의 용인센터는 오랜 기간 축적된 우주 데이터와 실제 운용에서 비롯된 경험과 노하우들로 글로벌 수준의 관제 역량을 인정받고 있다"며 "독보적인 관제 역량을 미래 위성기술에 적용해 전 세계에 k-위성의 높은 위상을 알리겠다"고 밝혔다.