인공위성 - 지상국

인공위성 - 지상국

지상국은 지상 무상 통신을 하는 무선국의 총칭이다. 또한 기지국의 하나로 광역 주 기지국에서 처리된 보정 데이터를 송신 받아서 GPS위성궤도 및 위성 시계에 대한 보정 데이터와 함께 정지위성으로 송신하는 기지국이다. 기지국은 세가지로 분류되며 광역기준국, 광역 주 기지국, 그리고 지상국으로 구분된다.

우주에 쏘아올린 위성을 관제하기 위해서 지구에는 지상국이 설치된다고 한다. 그런데 남극, 북극에서도 지상국이 건설된다고 하니 그 이유가 무엇인지 알아본다.

아리랑 위성과 같은 지구관측위성은 고도 500~800km에서 북국과 남극을 지나는 궤도를 돈다고 하는데 이러한 위성을 극궤도 저궤도 위성이라고 부른다. 그리고 지구를 도는데 걸리는 시간이 짧은 것이 특징이다. 아리랑 위성은 약 98분만에 지구를 한 바퀴 돌아서 하루 동안 지구를 14반 반이나 돈다고 한다. 대전 한국항공우주연구원 지상국에서 하루 3~4회 정도를 위성과 교신이 가능하며, 한번 교신할때 10분 정도만 가능하다고 한다. 만일 지구를 선회할 때마다 지나가는 북극이나 남극 지역에서 지상국이 있다면 여러가지 장점들이 있다. 하루에 위성이 도는 횟수 중 약 90%까지, 즉 10회 이상 통신이 가능하며 위성에 문제가 생겼을 시 바로 확안하여 조치를 취할 수가 있는 것이다. 또한 연료도 절약할 수 있어 위성을 오래 운영할 수 있다는 장점이 있다. 긴급하게 위성의 임무를 변경할 시 이를 위성으로 다시 전송해야 하는 경우에도 매우 유용하다. 이런 장점때문에 우주개발 선진국에서는 북극 또는 남극 지역에 안테나를 자체적으로 설치해서 지상국을 운영하기도 한다. 극지역 이외의 태평양 섬인 웨노섬에도 원격으로 무인 운영이 되는 지상국이 있는데 웨노섬의 지상국이 대전의 지상국과 관제범위가 일부분 겹치면서 아리랑위성 등 정지궤도 위성을 관제하는 시간을 기존의 10분에서 20분으로 연장시켰다고 한다. 또한 정지궤도 위성용 장비를 추가하고 구축하여 정지궤도 위성 관제에 활용할 계획이라고 한다.

현재 우리나라는 4개 지역에 있는 안테나를 사용하여 위성을 관제하는데 항우연 대전 본원, 남극 세종과학기지 세종위성관제소, 미크로네시아 추크주 웨노섬 위성관제소를 자체 운영하고 있으며, 북극에서는 노르웨이 스발바르 섬에 있는 KSAT 사의 안테나를 빌려 사용하고 있다고한다. KSAT는 노르웨이 회사로 북극 스발바르 섬, 남극 트롤, 중위도 몇 개 국에 70개 이상의 안테나를 운영하고 있다고 한다. 위성에서 찍은 영상은 항우연 대전 본원 안테나와 스발바르에 있는 KSAT 안테나를 사용하여 수신하도록 한다. 세종기지와 웨노섬에 있는 안테나는 위성 상태를 확인하도록 한다. 우리나라 위성관제소는 다른 나라 위성과도 교신이 가능하지만, 현재 우리 위성과 교신하는데에만 활용되고 있다고 한다.