[쿠키과학] 천문연, 우주쓰레기 추적 '브라헤' 가동

한국천문연구원(이하 천문연)이 인공위성과 우주쓰레기를 추적해 충돌 위험을 감시하는 광학감시시스템 ‘브라헤(BRAHE)’ 테스트베드 시험 운영에 돌입했다.

브라헤는 중궤도와 고궤도 영역에 있는 우주물체 궤도 정보를 얻기 위한 광학 감시 장치로, 이번 사업은 우리나라 경도권역 우주위험 감시역량을 강화하고 위성이나 우주쓰레기 추락·충돌 위험에 대비하기 위해 시행한다.

이번 테스트베드는 향후 호주 관측소에 설치할 돔, 광학망원경, 자동화 장비 등을 실제 운영 환경에 적용하기 위해 구축한 검증 시설이다. 

천문연은 각 장비의 성능과 기능을 미리 파악해 안정적인 현지 구축을 준비할 계획이다.

이어 내년 중 호주 관측소 구축을 마치면 동일한 시스템 환경을 유지하며 무인 운영에 필요한 유지관리 기술을 검증하고 신규 장비를 시험한다.

아울러 북반구인 우리나라와 남반구인 호주 관측소를 연계한 우주감시망으로 활용할 계획이다.

천문연은 2024년 4월 사업을 시작해 2년 만에 테스트베드 구축을 완료했고, 국내 민간기업과 전체 시스템 설계와 제작을 진행 중이다.

이어 내년까지 140억 원을 투입해 80cm급 광학망원경 2기를 호주국립대(ANU) 사이딩스프링 천문대와 서호주대(UWA) 자드코 천문대에 설치할 예정이다.

사이딩스프링 천문대는 남반구에서 가장 규모가 큰 광학천문대이고, 자드코 천문대는 소행성과 우주 파편 추적 연구에 특화한 시설이다.

이번 연구는 최근 상업적·군사적 우주 이용이 늘면서 지구궤도 환경이 급격히 혼잡해짐에 따라 우주물체 지구 추락이나 궤도상 충돌 위험에 대비하기 위한 조치다.

특히 우리나라는 한국형위성항법시스템(KPS) 8기, 정지궤도 위성 3기를 발사할 예정으로, 고도 1500~3만 6000km 중·고궤도 영역 국가 우주자산을 보호할 독자 시스템 확보가 시급하다.

천문연이 주관하는 이번 사업은 우주재난으로부터 국민과 국가 우주자산을 보호하고 우주 안보를 확립하기 위해 추진한다.

이에 따라 우리나라는 80cm급 광시야 광학망원경과 양자 효율이 높은 상보적 금속산화물 반도체(CMOS) 소자 카메라를 개발 중이다.

아울러 인공 우주물체 추적에 특화한 적도마운트 등 관측장비도 개발한다.

여기에 기상센서 등을 결합해 관측소를 자동으로 운영하는 시스템과 관측장비를 보호하는 돔, 인클로저를 함께 구축할 예정이다.

특히 원격 운영시스템은 기상 및 구름 측정, 정전 감시, 전원제어 등 자동화 장비를 갖추고 실시간 이동물체 검출 알고리즘을 적용해 사전에 계획한 일정에 따라 자동 관측을 수행한다.

또 처리 시스템에서 도출한 궤도 정보를 바탕으로 정밀 추적 관측 일정을 다시 작성하는 임무 수행체계를 갖출 것으로 기대된다.

조중현 천문연 책임연구원은 “이번 성과는 지난 40여 년간 축적한 천문연 우주감시기술과 정부 투자, 국내 민간기업 노력이 어우러진 결과”라며 “브라헤가 K-우주산업 핵심 관측기기로 자리매김하도록 노력하겠다”고 말했다.