[디지털비즈온 김맹근 기자] 지구관측위성은 지구관측을 위한 센서와 위성 자체를 유지하기 위한 본체로 구성되어 있다. 위성은 임무를 수행하는 탑재체와 위성 자체를 유지하기 위한 본체로 구분되며, 지구관측 위성의 경우 지구관측을 위한 센서가 탑재체에 해당한다. 본체는 태양전지판, 배터리, 컴퓨터, 열제어기. 자세제어기, 송수신기 등으로 구성되어 있다.

사용자는 지상국을 통해 지구관측위성을 제어하여 원하는 장소를 촬영하고, 이를 통해 얻은 데이터는 다시 지상국을 통해 사용자에게 전달된다.

국내외 정부는 오랜 기간 지구관측위성 개발에 투자해 고도화된 지구관측위성 개발･운용 기술을 확보하였고, 위성을 통해 수집한 데이터를 축적한다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 지구관측위성 개발 프로그램을 장기간 운영하며 기술수준을 고도화 하여, 현재는 수십cm 이하의 공간해상도를 갖는 광학위성과 SAR위성을 보유하고 있다. 미국, 유럽 등은 장기간의 지구관측위성 운영을 통해 축적한 방대한 데이터를 효율적으로 축적･공유하기 위한 플랫폼을 운용하고 있다.

민간 기업에서는 수익성 향상을 위해 소형화된 다수의 위성으로 구성된 군집 위성(Constellation)을 개발･운용하며, 확보한 데이터를 정부･민간에 판매한다. Lockheed Martine, Airbus 등 각국의 우주개발을 초기부터 참여해온 기업은 대형위성 위주로 개발해왔으며, 현재도 정부의 대형위성의 개발을 수주하여 개발 진행한다. 최근에는 위성 기술이 고도화 됨에 따라 소형위성을 수십 대 운영하여 저비용으로 고해상도･고방문빈도를 구현하는 스타트업 사례가 급증하고 있다.

더욱 공간해상도를 높이고, 위성 개발 비용을 절감하기 위해 고도 300km 이하의 초저궤도를 이용하는 지구관측위성의 개발 사례도 민간을 중심으로 증가하는 추세이다. 민간 지구관측위성이 수집한 데이터의 유용성이 증가함에 따라, 정부가 직접 위성을 개발하지 않고 민간이 수집한 데이터를 구입하여 활용하는 사례가 증가한다.

지구관측 센서는 지구가 방사 또는 반사하는 전자기파를 감지하는 장비로 지구 관측위성의 핵심 장비이다. 지구관측을 위한 센서는 전자기파 취득 방법에 따라 수동 센서(Passive senser)와 능동 센서(Active senser)로 분류한다. 관측하는 전자기파 주파수 대역에 따라 파악가능한 지구 정보가 상이하여, 지표 관측, 해양관측, 기상 관측 등의 목적에 맞는 대역용 센서를 사용한다.

수동･능동 센서와 관련하여 해상도 향상, 취득하는 전자기파의 광대역화･다중화, 센서의 소형･경량화 등의 연구가 공통적으로 진행 중이다. 우리나라는 지구관측위성을 다수 개발하면서 체계개발 역량은 상당히 고도화 되었으나, 아직까지 센서 개발에 필요한 핵심 부품의 해외 의존도는 높은 상황이다.

지구관측 데이터를 가공･분석하고 다른 데이터와 융합하여, 단순 영상에서 확인할 수 없는 정보를 도출함으로써 데이터의 부가가치를 높이는 기술이다. 위성 센서의 다양화와 AI･빅데이터의 발달로 분석이 고속･정밀화되고 있고, 분석을 통해 얻을 수 있는 정보가 다양화하고 있다.