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천리안 2호

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목차

1. 개요

천리안 2호는 대한민국이 개발한 정지궤도복합위성으로, 2018년 12월 5일 천리안 2A호가, 2020년 2월 19일 천리안 2B호가 성공적으로 발사되었다. 천리안 2A호는 기상 관측을, 천리안 2B호는 해양 및 환경 관측을 주 목적으로 한다. 천리안 2A호에는 미국 ITT 엑셀리스 사의 AMI(기상탑재체)와 경희대학교의 KSEM(우주기상탑재체)이 탑재되었으며, 천리안 2B호에는 해양탑재체 GOCI-II와 환경탑재체 GEMS가 탑재되었다.

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천리안 2호
개요
이름정지궤도복합위성 2A·2B (Jeongjigoedo Bokhap Wipseong 2A·2B)
다른 표기천리안 2A·2B (Cheollian-2A, 2B)
관리 기관KARI
임무 유형기상관측 (2A), 해양·환경관측 (2B)
발사
발사일2018년 12월 5일 (2A)
발사체아리안-5 ECA (Arian-5 ECA) (2A·2B)
궤도정지궤도
궤도 고도35,857km
물리적 특징
중량3.5t (2A), 3.5t (2B)
크기 (궤도상)3.5 x 9.1 x 5.1 (m) (2A)
전력2.62kW
천리안 2B호의 모형도
천리안 2B호의 모형도
탑재체
탑재체 종류기상관측영상기 (2A)

2. 역사

정지궤도복합위성 개발 계획은 2005년 우주개발중장기기본계획 수정 (안)에서 통신해양기상위성의 후속 위성으로 처음 언급되었으며, 당시에는 탑재체가 정해지지 않았다.[13] 2007년 12월부터 2008년 12월까지 기상, 환경, 해양 탑재체에 대한 기획연구가 진행되었고, 2009년 상반기 한국과학기술기획평가원 예비타당성조사에 정지궤도 복합위성 개발사업이 제출되었으나, 기술적 불확실성, 위성본체 기술 자립화 달성 여부, 투입 비용 대비 편익 규모 등의 문제로 시행되지 않았다.[14]

2010년, 교육과학기술부는 쟁점 부분을 수정하여 다시 예비타당성조사를 신청했고, 한국과학기술기획평가원은 통신해양기상위성의 성공으로 기술적 불확실성이 감소했고 임무의 연속성 측면에서 타당성이 높아졌다고 판단하여 시행 결정을 내렸다.[14]

이후 개발 과정 요약은 다음과 같다.

연도내용
2011년 7월정지궤도복합위성 개발사업 착수
2012년 3월시스템요구사항검토회의(SRR) 개최
2013년 2월시스템설계검토회의(SDR) 개최, 미국 ITT 엑셀리스 (ITT Exellis) 사와 기상탑재체 계약
2013년 5월미국 BATC사(현 볼 에어로스페이스&테크놀로지스)와 환경탑재체 해외공동개발 계약
2013년 7월프랑스 아스트리움 사와 해양탑재체 해외공동개발 계약
2013년 6월미래부(현 과학기술정보통신부), 환경부, 해수부(현 해양수산부), 기상청 간 업무협약 (MOU) 체결
2013년 10월기상탑재체 요구사항검토회의(SRR) 개최, 환경탑재체 시스템설계검토회의(SDR) 개최
2013년 11월해양탑재체 시스템설계검토회의(SDR) 개최
2018년 12월 5일천리안 2A호 발사[15]
2020년 2월 19일천리안 2B호 발사[15]


2. 1. 사업 추진 배경

통신해양기상위성의 후속 위성 개발 계획은 2005년 우주개발중장기기본계획 수정(안)에서 "정지궤도복합위성 개발 계획"으로 처음 언급되었으며, 당시에는 탑재체가 정해지지 않았다.[13] 2007년 12월부터 2008년 12월까지 정지궤도복합위성에 탑재될 기상, 환경, 해양탑재체에 대한 기획연구가 진행되었고, 2009년 상반기 한국과학기술기획평가원 예비타당성조사에 정지궤도 복합위성 개발사업이 제출되었다.[14] 그러나 기술적 불확실성, 위성본체 기술 자립화 달성 여부, 투입 비용 대비 편익 규모 등의 문제로 사업 시행이 보류되었다.

이후 교육과학기술부는 문제점을 보완하여 2010년 다시 예비타당성조사를 신청했고, 한국과학기술기획평가원은 천리안 1호의 성공으로 기술적 불확실성이 감소했고 임무의 연속성 측면에서 타당성이 높아졌다고 판단하여 사업 시행을 결정했다.[14]

2011년 7월부터 정지궤도복합위성 개발사업이 본격적으로 시작되었으며, 주요 일정은 다음과 같다.

연도내용
2012년 3월시스템요구사항검토회의(SRR) 개최
2013년 2월시스템설계검토회의(SDR) 개최, 미국 ITT 엑셀리스 (ITT Exellis) 사와 기상탑재체 계약
2013년 5월미국 BATC사와 환경탑재체 해외공동개발 계약
2013년 7월프랑스 아스트리움 사와 해양탑재체 해외공동개발 계약
2013년 6월미래부, 환경부, 해수부, 기상청 간 업무협약 (MOU) 체결
2013년 10월기상탑재체 요구사항검토회의(SRR) 개최, 환경탑재체 시스템설계검토회의(SDR) 개최
2013년 11월해양탑재체 시스템설계검토회의(SDR) 개최
2018년 12월 5일천리안 2A호 발사 성공[15]
2020년 2월 19일천리안 2B호 발사 성공[15]


2. 2. 개발 과정

정지궤도복합위성 개발 계획은 2005년 우주개발중장기기본계획 수정 (안)에서 통신해양기상위성의 후속 위성으로 처음 언급되었으며, 당시에는 탑재체가 정해지지 않았다.[13] 이후 2007년 12월부터 2008년 12월까지 기상, 환경, 해양 탑재체에 대한 기획연구가 진행되었고, 2009년 상반기 한국과학기술기획평가원 예비타당성조사에 정지궤도 복합위성 개발사업이 제출되었다.[14] 그러나 기술적 불확실성, 위성본체 기술 자립화 달성 여부, 투입 비용 대비 편익 규모 등의 문제로 시행되지 않았다.

2010년, 교육과학기술부는 쟁점 부분을 수정하여 다시 예비타당성조사를 신청했고, 한국과학기술기획평가원은 통신해양기상위성의 성공으로 기술적 불확실성이 감소했고 임무의 연속성 측면에서 타당성이 높아졌다고 판단하여 시행 결정을 내렸다.[14]

2011년 7월, 정지궤도복합위성 개발사업이 본격적으로 시작되었다. 2012년 3월에는 시스템요구사항검토회의(SRR)가, 2013년 2월에는 시스템설계검토회의(SDR)가 개최되었다. 2013년 2월, 기상탑재체는 미국 ITT 엑셀리스 (ITT Exellis) 사와 계약했고, 5월에는 미국 BATC사(현 볼 에어로스페이스&테크놀로지스)와 환경탑재체 해외공동개발을, 7월에는 프랑스 아스트리움 사와 해양탑재체 해외공동개발을 계약했다.

2013년 6월, 미래부(현 과학기술정보통신부), 환경부, 해수부(현 해양수산부), 기상청은 정지궤도복합위성 개발 및 활용협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 2013년 10월에는 기상탑재체 요구사항검토회의(SRR)가, 10월과 11월에는 각각 환경탑재체와 해양탑재체 시스템설계검토회의(SDR)가 개최되었다.

2018년 12월 5일, 천리안 2A호가 발사되었고,[15] 2020년 2월 19일에는 천리안 2B호가 발사되었다.[15]

2. 3. 발사

2018년 12월 5일, 천리안 2A호가 기아나 우주 센터에서 발사되었다.[6] 2020년 2월 19일, 천리안 2B호가 기아나 우주 센터에서 발사되었다.[7]

3. 천리안 2A호

'''천리안 2A호'''(GEO-KOMPSAT-2A)는 대한민국의 정지궤도 기상 관측 위성이다. 한국항공우주연구원이 개발을 주도했으며, 2018년 12월 4일 기아나 우주 센터에서 아리안 5 발사체로 발사되었다. 동경 128.2도의 정지 궤도에서 운용 중이며, 10년 이상의 설계 수명을 가지고 있다.

천리안 2A호는 천리안 1호에 비해 크게 향상된 성능을 가지고 있으며, NOAA의 GOES-R 위성, 일본의 해바라기 8호 위성과 유사한 성능을 가진다.

천리안 2A호는 기상 관측 임무와 더불어 우주 기상 관측 임무도 수행한다.

3. 1. 기상탑재체 (AMI)

천리안 2A호에 탑재될 기상탑재체는 미국의 ITT 엑셀리스 사에서 개발하는 AMI (Advanced Meteo Imager)이다. 이는 같은 회사에서 개발하여 NOAA의 GOES-R에 탑재되는 ABI (Advanced Baseline Imager), 일본의 해바라기 8호에 탑재될 AHI (Advanced Himawari Imager)와 거의 동일한 탑재체이다. 이 기상탑재체는 천리안 1호에 탑재되었던 기상탑재체에 비해 채널 수는 3배 이상 (5개 채널 → 16개 채널), 공간해상도는 2배 (적외 채널: 4km → 2km), 전구영상 촬영모드의 관측 소요시간은 3배 이상 (30분 → 10분), 관측주기는 18배 (1회/3시간 → 6회/1시간) 향상되었다. 또한 천리안 1호의 기상탑재체와 달리 RGB 채널 합성을 통한 컬러 영상을 얻을 수 있어 활용도가 높고, 수명 역시 기존의 7년에서 향상된 10년에 달한다. 이를 통해 기상탑재체의 목적인 천리안위성 기상임무의 연속성 확보, 고품질 기상위성 관측 자료의 안정적 제공, 실시간 자료활용 및 예보 현업지원 강화, 실황 예보지원 강화를 위한 관측주기 및 해상도 향상, 위험기상 (폭우, 폭설, 태풍 등) 조기탐지를 통한 기상재해 경감, 적극적인 국가재난 안전관리 체계의 구축, 장기간, 연속적 기상관측자료 (대기복사, 지면 식생정보, 해수면 온도 등) 확보를 통한 기후변화 감시를 달성할 수 있다.[11][16][8]

3. 2. 우주기상탑재체 (KSEM)

우주기상탑재체는 정지궤도복합위성 2A에 기상탑재체와 함께 탑재되는 것으로, 우주 폭풍이나 방사선 환경, 무선 통신 등을 24시간 감시하는 역할을 수행한다. 경희대학교에서 개발한 KSEM (Korean Space Environment Monitor)이 탑재되며, 입자검출기와 자력계, 위성대전감시기로 구성된다. 입자검출기는 지구 자기장에 포획된 100 keV ~ 2 MeV의 에너지를 가진 입자를 검출하며, 총 3개가 장착된다. 자력계는 우주 기상 변화에 따른 지구 자기장의 변화를 측정하며 총 2개의 센서가 장착되고, 위성대전감시기는 고에너지 입자로 인해 위성에 전하가 축적되는 상황을 감시한다.[17]

4. 천리안 2B호

천리안 2B호(GEO-KOMPSAT-2B)는 한국항공우주연구원(KARI)이 개발한 정지궤도 위성으로, 해양 및 환경 관측을 주 목적으로 한다. 2020년 2월 18일 기아나 우주 센터에서 아리안 5 발사체에 실려 발사되었다. 동경 128.2도, 고도 약 35,786km의 정지 궤도에서 운용 중이며, 설계 수명은 10년 이상이다.

천리안 2B호는 해양탑재체(GOCI-II)와 환경탑재체(GEMS)를 탑재하고 있다. 해양탑재체는 적조, 녹조 등 해양 환경을, 환경탑재체는 에어로졸, 오존, 이산화 질소 등 대기 환경을 관측한다.

4. 1. 해양탑재체 (GOCI-II)

해양탑재체는 GOCI-II (Geostationary Ocean Color Imager-II)로, 1,000m 공간해상도로 하루에 한 번 반구를 관측하고, 250m 해상도로 하루에 10번 동북아시아 지역을 관측한다.[18]

GOCI-II 관측 정보는 2020년 10월부터 제공될 예정이다. 적조·녹조 등 해양환경 정보는 검증을 거친 후 순차적으로 제공될 예정이다.

4. 2. 환경탑재체 (GEMS)

정지궤도복합위성 2B호에 탑재될 환경탑재체는 미국의 볼 에어로스페이스 & 테크놀로지스(Ball Aerospace & Technologies)와 공동 개발한 GEMS (Geostationary Environment Monitoring Spectrometer)로, 동아시아 5000km × 5000km 범위의 환경 변화를 관측한다.[11] 관측 파장대는 300 - 500 nm이며, 초분광을 사용해 에어로졸, 오존, 이산화 질소, 이산화 황, 포름알데히드 등의 현황을 관측할 수 있다.[11]

미세먼지 유발물질 등 대기환경 정보는 2021년 1월부터 제공할 예정이다.

참조

[1] 웹사이트 정지궤도복합위성 개요 http://kari.re.kr/su[...] 한국항공우주研究院 2014-05-01
[2] 논문 정지궤도복합위성 개발 현황 2012-11
[3] 논문 우주개발중장기기본계획 수정(안) 국가과학기술위원회 2005-05-17
[4] 논문 2010년도 예비타당성조사 보고서: 정지궤도복합위성개발사업 한국과학기술기획평가원 2010-08
[5] 웹사이트 정지궤도복합위성 추진경과 http://kari.re.kr/su[...] 한국항공우주研究院 2014-05-02
[6] 웹사이트 韓国開発の気象衛星「千里眼２Ａ」　打ち上げに成功（１２月５日） https://jp.yna.co.kr[...] 聯合ニュース 2021-11-29
[7] 웹사이트 韓国静止衛星「千里眼２Ｂ号」打ち上げ成功　地上と初交信 https://jp.yna.co.kr[...] 聯合ニュース 2021-11-29
[8] 논문 정지궤도복합위성 기상탑재체 영상의 복사 성능 품질 측정 2013-11
[9] 논문 KMA launch contract for GK2A space weather mission http://www.wmo.int/p[...] 2014-05-08
[10] 웹인용 정지궤도복합위성 개요 http://kari.re.kr/su[...] 2014-05-01
[11] 저널 정지궤도복합위성 개발 현황 2014-05-01
[12] 웹인용 Geostationary Korea Multi Purpose Satellite(GEO-KOMPSAT,Cheollian) https://www.kari.re.[...] 2020-03-12
[13] 저널 우주개발중장기기본계획 수정(안) 2014-05-01
[14] 저널 2010년도 예비타당성조사 보고서: 정지궤도복합위성개발사업 2014-05-01
[15] 웹인용 정지궤도복합위성 추진경과 http://kari.re.kr/su[...] 2014-05-02
[16] 저널 정지궤도복합위성 기상탑재체 영상의 복사 성능 품질 측정 2014-05-02
[17] 저널 KMA launch contract for GK2A space weather mission http://www.wmo.int/p[...] 2014-05-08
[18] 간행물 정지궤도 해양위성 2호 지상시스템의 설계 및 구현 2019


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