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위성항법

더 가깝게 더 정확하게…세계는 지금 GPS 경쟁 중

위성정보활용 [이미지]

세계는 국가안보와 경제 발전을 위해 위성항법시스템을 기반으로 하는 위치 정보 기술 개발에 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

위성항법시스템이 제공하는 위치, 방향, 시간 정보(PNT, Positioning, Navigation, and Timing)는 우리 삶의 필수적인 인프라로 공공뿐만 아니라 민간분야에서도 이미 보편적으로 활용되고 있다.

위성항법시스템은 차량용 길 안내시스템뿐만 아니라 항공·해상 항법 시스템, 인명 구조, 레저, 야생 동물 보호 등 다양한 영역에서 쓰이고 있다.

최근에는 더 정확한 위성항법 정보를 획득하기 위해 초정밀 GPS 보정시스템 SBAS(Satellite Based Augmentation System)를 개발, 활용하고 있다.

SBAS는 위성항법신호의 오차를 실시간으로 정밀하게 줄이는 기술로 국제민간항공기구(ICAO)가 SBAS를 국제표준시스템으로 정하고 2025년부터 항공용으로 전 세계에서의 운용을 목표로 하고 있다.

우리나라도 한국항공우주연구원을 중심으로 한국형 초정밀 GPS 보정시스템(SBAS)인 KASS(Korea Augmentation Satellite System) 개발에 착수해 오는 2019년 7월부터 공개서비스를 통해 무상으로 정밀 위치정보를 제공할 계획이다.

현재는 항공기가 각 공항과 주요 항공로 지점에 설치된 계기착륙시설(ILS)과 전방향표지시설(VOR/DME) 등 각종 전자장비를 이용하여 비행하고 있으나 KASS가 보급되면 보다 정확한 항공기의 위치를 알 수 있게 되어 SBAS 만으로도 출발 공항에서 목적 공항까지 안전하게 비행이 가능하게 될 것으로 기대하고 있다.

  • 한국형 SBAS, 'KASS'

    항공기, 선박, 내비게이션, 스마트폰으로 GPS를 이용할 경우 지구 밖의 위성에서 쏜 전파신호가 전리층과 대기층을 통과할 때 굴절 등으로 시간 지연이 발생해 상당한 위치 오차가 발생한다.

    이에 따라 미국(WAAS), 유럽(EGNOS), 일본(MSAS)은 현행 GPS 오차를 줄이기 위해 정지궤도 위성을 통해 오차를 실시간으로 정밀하게 줄이는 초정밀 GPS 보정시스템 SBAS를 개발해 사용하고 있다.

    SBAS는 정지궤도 위성을 사용하여 광범위한 지역에 GPS의 오차를 실시간으로 정밀하게 보정하여 사용자들에게 전달하는 시스템이다. SBAS는 GPS 신호를 획득하고 전달하는 기준국, 기준국에서 전달된 GPS 신호를 처리하고 오차 보정정보를 생성하는 중앙처리국, 중앙처리국에서 생성된 오차 보정정보를 정지궤도 위성으로 전달하는 위성통신국, 위성통신국에서 전달된 오차 보정정보를 사용자에게 전송하는 정지궤도 위성, 그리고 시스템 전체를 감시하고 관리하는 통합운영국으로 구성되어 있다.

    한국항공우주연구원은 현행 GPS 오차를 실시간으로 정밀하게 줄여 하늘, 땅, 바다 등에 맞춤형 내비게이션 정보를 제공해주는 한국형 초정밀 GPS 보정시스템(SBAS)을 개발하고 있다.

    ‘KASS’로 명명된 이 개발 사업은 국토교통부가 주관하고 한국항공우주연구원을 중심으로 한국전자통신연구원, 선박해양플랜트연구소, 한국정보통신기술협회 등이 참여하고 있다. ‘KASS’ 개발이 완료되면 우리나라는 미국, 유럽, 일본 등에 이어 세계 7번째 SBAS 보유국이 될 것으로 예상된다.

    한국형 초정밀 GPS 보정시스템인 KASS는 2019년 7월부터 항공기를 제외한 모든 영역에 무상으로 정밀 위치정보를 제공할 계획이다. 또 3년간의 검증절차를 밟고 안정화 기간을 거쳐 2022년 10월에는 국내 공역을 비행하는 항공기로 정식서비스가 확대된다.

    인공위성을 통하여 무료로 제공되는 특성상 GPS를 이용하는 모든 분야에서 추가 단말기 구매 없이 단순 소프트웨어 업그레이드만으로 활용이 가능할 것으로 예상된다.

    KASS 개발이 완료되면 항공 분야에서는 항공사고 75% 감소, 연간 53,000톤의 탄소배출량 절감 및 42,000배럴의 연료 절감 등이 기대된다. 위치기반서비스 분야에서도 정보통신기기의 성능 개선, 자동차 네비게이터의 오류 감소, 선박사고 예방, 실내 위치추적, 노약자 및 미아·응급환자의 신속한 확인 등이 가능하다.

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