위성쟁이의 인공위성 이야기 - 5화

위성의 종류와 역할

인공위성은 지구 자전 속도와 같은 속도로 공전하는 정지궤도 위성과 지구 자전 속도와 다른 속도로 공전하는 비정지궤도 위성으로 분류할 수 있다. 지구 자전속도와 인공위성의 공전 속도가 같으니 꼭 정지해 있는 것처럼 보인다 해서 정지궤도 위성이라 한다.

정지궤도 위성은 지구의 적도 상공 36,000km에 위치하고 있으며, 대표적인 것이 무궁화 위성이다. 무궁화 위성은 동경 113도와 동경 116도에 각각 위치하여 우리나라를 포함한 일본, 필리핀, 동남아시아 등에 위성 통신과 방송을 제공 중이다. 위성 방송사업자인 skylife가 동경 116도 무궁화 위성을 이용하여 위성 방송 서비스를 제공하고 있다.

비정지궤도 위성은 고도에 따라 저궤도 위성, 중궤도 위성 및 고궤도 위성으로 나눌 수 있다. 대략적으로 보면 저궤도 위성은 고도 500~2,000km에서 운용 중이며, 중궤도는 10,000 ~ 20,000km에서, 고궤도 위성의 경우 약 40,000km 정도에서 운용되고 있다. 우리나라의 아리랑 위성이 저궤도 위성에 속하며, GPS 위성은 약 20,000km 상공에서 운용되므로 중궤도 위성에 속한다.

비정지궤도 위성 중 저궤도 위성은 지구상의 여러 가지 현상에 대한 관측, 탐사를 위해 광학 카메라를 탑재하여 사진을 찍고 그 영상을 지구에 전달하며, 그 정보로 지도, 측량 등 다양한 용도로 활용하고 있다. 광학 카메라의 경우, 구름이나 날씨 등의 영향을 많은 받게 되므로 다양한 주파수 파장대의 신호를 이용하여 지표면의 특성을 영상화하는 방식인 SAR(Synthetic Aperture Radar)를 이용하는 위성도 늘고 있다.

지구 관측 탐사용 외에 최근에는 저궤도 위성을 이용하여 상용 위성통신 서비스를 제공하고자 Starlink, Oneweb 등 다양한 글로벌 사업자의 출연으로 세계 각국은 저궤도를 활용한 위성 서비스 제공에 치열한 경쟁을 준비 중에 있다.