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전자광학 탑재체 AEISS, AEISS-A

  • 사람의 눈이 볼 수 있는 가시광선 대역을 촬영하는 지구관측 인공위성에는 전자광학카메라가 탑재된다.

    한국항공우주연구원은 다목적실용위성 1호 및 2호 개발을 통해 확보한 기술력을 바탕으로 세계적인 수준의 전자광학탑재체 AEISS(Advanced Earth Imaging Sensor System))와 AEISS-A(Advanced Earth Imaging Sensor System-A))를 독자 개발했다. AEISS와 AEISS-A는 다목적실용위성 3호와 3A호에 각각 탑재됐다.

    다목적실용위성 3호에 탑재된 AEISS는 해상도 70cm급의 전자광학카메라다. 70cm급 해상도란 평양에서 제주도 정도 거리인 약 700km의 고도에서 초속 7km로 비행하며 땅위에 사람 각각을 한 점으로 나타내고 움직이는 차량을 상세하게 식별할 수 있다는 뜻이다. 민간용 관측위성으로는 세계에서 다섯 손가락에 들 정도의 성능이다.

    AEISS는 부품 제작을 제외하고 설계부터 정밀조립, 정렬, 시험뿐 아니라 우주환경 하의 최종 검증시험까지 모든 개발과정이 국내 주도로 진행했다.

    AEISS와 같은 고성능 카메라는 기술이전이나 공동 개발과 같은 방법으로 개발이 불가능하기 때문에, 고성능 지구관측 위성의 지속적 개발을 위해서는 반드시 확보해야 할 기술이다.

    개발 과정 또한 매우 까다롭다. 우선 반사경 등 광학계 조립 시 머리카락의 5000분의 1 이상의 초정밀기술이 필요하다. 또한 사람이나 건물 주변 자동차의 움직임이 만들어 내는 미세한 진동에 의해서도 성능 측정에 오류가 발생할 수 있다. 이 민감한 장치가 수십배의 중력이 가중되는 발사 환경과 우주공간에서의 진공 상태, 백도이상의 온도 차이를 견디며 3~7년 운용되어야 한다. 미국, 프랑스 등 극소수 국가만이 AEISS와 같은 수준의 최첨단 인공위성 전자광학카메라 기술을 갖고 있는 이유가 여기에 있다.

    AEISS-A는 한국항공우주연구원이 개발한 AEISS의 자매모델이다. AEISS-A의 광학해상도는 55cm급이며, 적외선 센서를 통한 야간 촬영 및 열 감지가 가능하다. 이를 위해 AEISS의 전자부 성능이 개선되고, 국내에서 개발한 적외선채널이 추가됐다. 위성 고도를 685㎞에서 528㎞로 낮추는데 따른 카메라 노출 시간 감소와 불필요한 잡음신호 등을 해결한 성과다.

    한국항공우주연구원은 앞으로 핵심 부품의 국산화 등 탑재체 원천 기술 확보를 추진해 나갈 계획이다.

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