KISTI의 과학향기

지구가 둥글다는 증거로는 어떤 것들이 수 있을까? 옛사람들은 수평선 넘어 멀리서 항구로 다가오는 배가 돛부터 보인다든지, 같은 시간에 측정한 그림자의 길이가 위도에 따라 다르다는 사실로부터 지구가 둥글 것이라고 유추했다. 하지만 이젠 그렇게 복잡하게 생각할 필요가 없다. 우주 공간에서 찍은 지구의 사진이 지구가 둥글다는 사실을 분명하게 보여주기 때문이다. 그렇다면 우주에서 지구를 보고자 하는 인간의 욕망은 어떻게 그리고 얼마나 발전하였을까? 숲 속에서는 숲을 온전히 볼 수 없다. 그리고 지구를 찍으려면 일단 땅에서 멀리 떨어져야 한다. 높은 산에 오르는 것만으로는 부족하고 최소한 비행기를 타고 높이 올라가거나 우주선을 타고 우주공간으로 나가야 한다. 만약 비행기에서 기상을 찍으면 상대적으로 오밀조밀한 모습은 촬영할 수 있겠지만 도시 전체를 하나의 사진에 담을 수는 없다. 또 아무 곳이나 맘대로 공중에서 촬영하는 것은 외교·군사적인 이유로 허락되지 않는다. 물론 인공위성에서 촬영을 하면 국경의 제한 없이 넓은 지역을 한 장에 담을 수는 있다. 하지만 세밀한 사진은 기대하기 어렵다. 이 모든 것을 극복하게 해 주는 것이 바로 고해상도 위성 카메라이다.

우리나라는 이미 다섯기의 고해상도 위성카메라를 보유하고 있지만 모두 외국에서 사왔거나 외국의 기술을 도입한 것이었다. 또 해상도 역시 6m급으로 움직이는 버스를 구별할 수 있는 정도에 불과했다. 그런데 최근 표준연구소 나노광계측 그룹의 이윤우 박사팀이 4년 간의 연구 끝에 해상도 1m급 위성카메라를 개발하고 우주환경 적응시험을 마쳤다.해상도가 1m라는 것은 가로 세로 1m의 구역이 사진 상에 한 점으로 표시된다는 것으로 차량이 트럭인지 승용차인지 식별이 가능하다는 뜻이다. 만약 전시와 같은 특별한 상황시 인공위성이 지상 200km까지 내려온다면 해상도가 더욱 높아져 사람의 얼굴이나 자동차 번호판까지 식별할 수 있게 된다.



이스라엘과 공동연구로 완성된 이 카메라의 정식명칭은 MSC(Multispectral Satellite Camera). 다른 1m급 위성카메라가 500kg에 달하는데 비해 MSC는 150kg으로 무게를 획기적으로 줄였다. 오는 12월 15일 다목적 실용위성 2호에 탑재된 후 마지막 점검을 거쳐 내년 말부터 3-5년간 우주 공간에서 그 임무를 수행할 예정이다.

MSC의 주임무는 한반도 정밀관측이다. 이를 통해 각종 지리정보시스템 자료를 구축하고 국토개발에 필요한 정밀자료를 확보하는 한편 수질이나 연안 오염실태를 관측하는데 이용된다. 결국 환경, 건설, 해양 및 농업분야 등에 광범위하게 활용되는 것이다.

이를 위해 MSC는 고도 685km의 우주공간에서 초속 7km의 속도로 지구 주위를 돌면서 생생한 영상자료를 전송하게 된다. 한 장의 사진이 담을 수 있는 구역은 웬만한 도시를 한 번에 찍을 수 있는 가로 세로 15킬로미터에 이른다.

MSC는 세계 6번째 상업용 1m급 위성카메라이다. 1m급 위성카메라 보유국이 된다는 것은 미국에 의존하지 않고 우리가 원하는 시간에 원하는 장소를 직접 감시할 수 있는 정보자주국(情報自主國)이 된다는 것을 의미한다.

MSC의 핵심기술인 직경 1m의 광학거울를 개발한 이윤우 박사는 나노기술 전문가. 이윤우 박사팀의 10여명의 연구팀은 고해상도 카메라에 요구되는 30nm(나노미터)를 뛰어넘는 20nm 형상오차의 표면가공 및 측정 기술을 실현함으로써 미국, 프랑스, 러시아 등 선진국 기술수준에 도달하는 쾌거를 이루었다. 1m급 위성카메라의 제작 전 과정에 참여해 기술을 습득한 이윤우 박사팀은 다목적 실용위성 3호 사업에서는 주도적으로 상업 위성카메라로서는 세계 최고 수준인 0.7m급 위성카메라를 제작하게 된다.

또 광학거울은 위성 카메라 외에도 대형 천체망원경, 항공기 및 위성 추적용 레이저 장치를 비롯해 LCD와 PDP 등 대형 평판 디스플레이에도 응용될 수 있다. 이제 우리나라가 IT(정보기술)에 이어 BT(생명기술)와 NT(나노기술)에서도 기술주도국의 반열에 들어섰다는 것은 분명한 사실인 것 같다. (글 : 이정모-과학칼럼니스트)