아리안-5 ECA 발사체에 실린 천리안 2B호가 한국시간 19일 오전 7시 18분쯤 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터에서 발사되고 있다. (사진=공동취재단/아리안스페이스 제공)
5, 4, 3, 2, 1, 란시(발사)!
세계 최초의 정지궤도 환경 위성 천리안 2B호가 현지 시간 19일 오후 7시 18분(한국시간 19일 오전 7시 18분) 남미 프랑스령 기아나의 기아나 우주센터에서 성공적으로 발사됐다.
성공률 98.6%를 자랑하는 아리안-5 ECA 발사체에 실린 천리안 2B호는 당일 예고했던 시간과 한 치의 오차 없이 발사가 이뤄졌다.
발사가 임박했음을 알리는 안내음이 들리자 현장은 긴장감으로 가득 찼다. 발사체가 솟구쳐 오르자 곳곳에서 박수가 터져 나왔다.
천리안 2B호는 발사 31분 뒤인 7시 49분 발사체로부터 분리됐고 다시 6분 뒤인 55분 호주 야사라가 관제소와 처음 교신했다. 발사 약 한 시간 뒤에는 태양을 바라보도록 태양전지판을 펼치는 과정을 거친다.
최재동 항공우주연구원 정지궤도복합위성사업단장은 "첫 교신은 발사 성공을 판가름하는 첫 번째 관문"이라며 "첫 교신과 발사 1시간 뒤로 예상되는 태양전지판 전개가 성공적으로 이뤄지면 위성이 정상적으로 작동한다는 사실을 확인할 수 있다"고 말했다.
현재 천리안 2B호는 지구 주변을 가까울 때는 약 250㎞, 멀 때는 약 3만 5800㎞ 떨어진 채 긴 타원형 궤도로 돌고 있다. 약 2주 뒤에는 3만 6000㎞ 상공을 도는 원형 궤도로 궤도를 수정하고 한반도 상공인 동경 128.25도에 진입할 계획이다.
발사 약 3주 뒤부터 궤도상 운용시험에 들어간다.
임철호 한국항공우주연구원장은 "환경탑재체는 내년 1월부터, 해양탑재체는 이달 10월부터 본격적으로 관측 임무를 시작할 계획"이라고 밝혔다.
이에 따라 내년부터 미세먼지 같은 대기환경 정보를 관측해 한반도에 보내게 되고 적조·녹조 등 해양환경 정보는 오는 10월부터 제공할 계획이다.
천리안 2B호는 지구에서 3만 6000㎞ 떨어진 곳에서 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구 주위를 돌며 한 지점을 집중적으로 관측하는 정지궤도 위성으로 2018년 12월 발사에 성공한 기상 관측 위성 천리안 2A와 위성 본체는 같고 임무를 위한 센서(탑재체)만 다른 쌍둥이 위성이다.
한반도와 그 주변 대기와 바다를 24시간 관측하며 해양 환경 변화와 대기 오염물 농도 등을 10년간 집중적으로 관측하게 된다.
천리안 2B호 운용으로 우리나라는 세계 최초로 한 지역의 대기와 해양 환경 변화를 마치 동영상처럼 지속해서 관측할 수 있는 정지궤도 위성을 운용하는 나라가 됐다.
환경관측센서인 젬스(GEMS)는 미세먼지와 미세먼지를 유발하는 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 오존 등 20개 대기 오염 물질의 농도를 하루 8번 관측할 수 있다. 상당수는 최근 큰 환경 문제로 꼽히고 있는 미세먼지를 만드는 데 관여하는 물질이다.
한반도 상공을 잠깐씩 스쳐 지나가는 저궤도 위성과 달리 정지궤도 위성 천리안 2B호는 한반도 상공에 상시 위치하며 대기오염 상황을 실시간 모니터링할 수 있다. 최근 환경문제의 주요 이슈 중 하나인 월경성 오염물질 감시에도 활용될 수 있다.
장윤석 국립환경과학원장은 "기존 다른 위성들은 하루에 1~2번 신호를 받았지만, 천리안 2B호가 운용되면 12시간을 계속 받을 수 있다"며 "훨씬 자세하고 정확하게 미세먼지의 경로를 파악할 수 있다"고 말했다.
해양관측센서는 더 강력해졌다. 이미 2010년 발사된 천리안 1호를 이용해 적조나 갈조, 괭생이모자반 번성 등을 관측해 왔지만, 앞으로는 해빙과 해무, 기후변화 등 보다 많은 해양 환경 변화를 더 상세히 관측할 수 있게 됐다.
천리안 2B호의 해양관측센서인 GOCI-2는 바다 위 250m 떨어진 두 점을 구분할 수 있다. 이는 천리안 1호에 비해 거리 해상도는 2배, 공간 해상도는 4배 개선한 것이다. 그만큼 같은 지역을 더 상세하게 관측할 수 있을 것으로 기대를 모은다.
하루 8번 관측하던 1호에 비해 하루 10회로 관측 가능 횟수가 늘었고 관측 가능한 데이터 종류도 13개에서 26개로 두 배 늘었다.
저염분수나 해양오염물의 이동 양상 등 해양 환경 정보를 동영상처럼 관측하고, 어장을 탐색하거나 양식환경을 모니터링하는 등 어장환경정보도 생성이 가능하다.
하루 한 번씩 지구 전역을 관측할 수 있는 기능도 추가돼 바다의 온도가 수년에 걸쳐 천천히 오르내리는 엘니뇨나 라니냐 등 대양의 해양 환경을 연구하는 데에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
환경 센서와 함께 미세먼지 등을 공동 관측해 성능을 높이는 연구도 가능할 전망이다.
정병선 과학기술정보통신부 제1차관은 "지난 10년간 우리 연구자들의 헌신적인 노력의 결과로 천리안 2B호가 남미 프랑스령 기아나 우주센터에서 성공적으로 발사됐다"며 "세계 최초로 정지궤도에서 미세먼지를 측정하는 2B호를 통해 미세먼지 발생지역과 이동경로, 미세먼지 원인이 되는 물질을 관측해서 향후 국민들에게 큰 고통을 주는 미세먼지 문제 해결에 기여할 것으로 생각된다"고 말했다.
천리안 2B호는 과학기술정보통신부와 환경부, 해양수산부가 다부처 협력사업으로 2011년부터 개발됐다. 한국항공우주연구원이 총괄 주관하고 한국해양과학기술원과 한국항공우주산업, 미국 볼에어로스페이스사, 프랑스 에어버스사 등이 개발에 참여했다.