'천리안2B호'가 지구정지궤도를 선택한 이유는

[이데일리 강민구 기자] 정지궤도 위성 ‘천리안 2B호’가 19일 성공적으로 발사됐다. 한국이 천리안 위성 1호, 천리안 위성 2A·2B호로 이어지는 정지궤도 위성 플랫폼을 구축하게 되면서 정지궤도를 선택한 이유에도 관심이 모아진다.

태양전지판을 전개한 천리안위성 2B호.<사진=한국항공우주연구원>

인공위성은 궤도에 따라 △저궤도 △중궤도 △정지궤도 △타원궤도로 구분할 수 있다. 천리안 2B호는 이중에서 정지궤도위성에 속한다.

정지궤도위성은 지구의 자전 주기와 같은 공전주기를 갖고, 지구 주위를 회전하는 위성이다. 약 3만 6000km 고도에서 지구 주위를 회전하는데 지구의 자전 주기와 정지궤도 위성의 공전 주기가 같아 우리 눈에는 항상 같은 지역 위에 떠있는 것처럼 보인다.

정지궤도위성은 적도 상공 3만 6000km로 제한된다는 점에서 전 세계적으로 선점 경쟁이 치열하다. 위성직하점은 위성과 지구의 중심을 연결하는 직선이 지구표면과 만나는 점을 의미하는데 정지궤도위성의 직하점은 적도상에 위치해 있다. 현재 전 세계에서 운용 중인 정지궤도위성만 약 600여기에 이른다.

정지궤도 위성은 지구에서 고정된 한 지역을 지속적으로 관측할 수 있다는 점에서 기상, 해양 등 실시간 관측과 통신 등의 임무에 유리하다. 500km에서 1500km 이하 궤도를 회전하는 저궤도가 지구에 가깝고, 대기밀도가 0에 가까워 지구 관측이나 과학연구에 유리하지만, 위성의 속도가 지구의 자전보다 빨라 지구 전체를 주기적으로 관측할 수 없다는 한계가 있다.

한국항공우주연구원에 의하면 정지궤도위성은 저궤도 위성보다 기술적 난이도가 높다. 부품이 약 10만개 이상이 들어가고 부품과 부품을 연결하는 전선의 무게만 약 72kg에 달한다. 정지궤도위성에 사용되는 부분품의 컨넥터 와 핀수는 저궤도위성에 비해 위성당 약 3배 많고, 설계도면은 4배, 텔레메트리는 2.5배 이상 소요된다.

한국항공우주연구원 관계자는 “특정 국가를 고정해 관측할 수 있다는 점에서 적도 3만 6000km 상공에서 자리를 차지하기 위한 각국의 경쟁이 치열하다”며 “한국, 중국, 일본은 정지궤도위성 자리가 유사해 경쟁이 치열한 반면 아프리카 같은 국가는 위성이 없어 자리를 주겠다는 요청을 해오기도 한다”고 설명했다.