[한국형 GPS] 한국형 항공위성서비스(KASS)와 한국형 위성항법시스템(KPS)

[한국형 GPS] 한국형 항공위성서비스(KASS)와 한국형 위성항법시스템(KPS)

 

 

6월 23일 남미 기아나 크루 우주센터에서 우리나라 전역에 정밀한 위치정보 서비스를 제공하기 위한 한국형 항공위성서비스(KASS : Korea Augmentation satellite Sysyem)의 항공위성 1호기 발사가 성공했다고 합니다.

 

KASS는 한국형 항공위성서비스로 GPS 오차를 줄여 위성에서 위치정보를 실시간 제공하는 국제표준 위성항법보정시스템입니다.

기존의 빌려쓰고 있는 미국이 위성항법시스템인 GNSS의 GPS의 오차 15~33m나 되는 것을 1.0~1.6m로 보정하여 정밀하고 신뢰도 높은 위치정보를 제공하는 시스템이죠.

 

이와 함께 우리나라는 미국의 GNSS에 의존하던 것을 벗어나기 위해 한국형 위성항법시스템(KPS :Korea Positioning System) 개발을 본격화해 2022년부터 2035년까지 4조원 가까이 투자해 2027년에 1호기 발사, 2035년 총 8기의 위성배치를 순차적으로 진행할 계획을 세운 바 있습니다.

 

우리나라, 한국형 GPS의 시작인 한국형 항공위성서비스(KASS)와 한국형 위성항법시스템(KPS) 개발계획에 대해서 정리했습니다.

 

GPS(Global Positioning System)란 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템인데요.

우리가 일반적으로 사용하는 길안내 내비게이션과 항공기, 선박 등에 주로 쓰이고 스마트폰 등 이동형 IT기기에 활용되고 있습니다.

 

GPS는 1973년부터 미국 국방성에서 20여년에 걸쳐 개발한 것인데요.

미국의 GPS를 전세계에 무료로 제공하게 된 계기가 우리나라와 관계가 있습니다.

1983년 대한항공 여객기가 소련의 영공을 침범해 격추된 사건을 계기로 레이건 대통령이 GPS를 민간에 무료사용을 허용하게 된 것입니다.

 

 

미국 군사용은 5~15m의 측위 정밀도를 가지고 있으나, 민간용 표준측위 서비스(SPS)는 30~100m의 정밀도를 가지게 되었습니다. (현재는 30m 이하)

 

GPS 정의와 GPS를 무료로 사용하는 이유, GPS 원리, GPS 활용 등에 대한 내용은 아래 글에 자세히 정리해 두었으니 참고하시기 바랍니다.

 

GPS, 위치기반 서비스는 왜 무료일까? (GPS정의, 위성항법, 원리, 활용사례)

 

한국형 GPS를 만들기 위한 한국형 위성항법시스템(KPS)는 이제 시작한 단계이며, 이에 앞서 한국형 항공위성서비스인 KASS는 첫출발을 했습니다.

우리나라 전역에 정밀한 위치정보 서비스를 제공하기 위한 한국형 항공위성서비스(KASS)의 '항공위성 1호기 발사'가 남미 기아나 쿠루 우주센터에서 6월 23일 새벽 6시 50분에 발사해 성공한 것이죠.

KASS(Korea Augmentation Satellite System)는 한국형 항공위성서비스로 GPS의 오차를 줄여 위성에서 위치정보를 실시간 제공하는 국제표준 위성항법보정시스템으로 항공위성 및 지상 기준국, 중앙처리국 등 시설을 통해 기존 GPS 오차(15~33m)를 1~1.6m로 보정하여 정밀하고 신뢰도 높은 위치정보 제공이 가능하다고 합니다.

세계에서 7번째로 국제민간항공기구(ICAO)에 공식 등재되었습니다.

 

정상적으로 분리된 항공위성 1호기는 정지궤도(약 36,000km)로 이동할 것으로 예상되며, 궤도 안착과 신호 시험 등을 거쳐 2023년부터 본격적으로 서비스를 제공할 예정인데요.

우리나라 상공에 떠 있는 위성이기 때문에 24시간, 전국 어디에서나 누구나 무료로 신호를 이용할 수 있게 되는 것으로 내비게이션, 드론, 자율주행, 도심항공교통(UAM) 등 미래 모빌리티 위치기반서비스에 제공할 예정입니다.

 

 

항공위성 서비스(KASS) 개발을 담당해온 한국항공우주연구원 및 한국전자통신연구원 등에 따르면 KASS 개발과정에서 많은 노하우를 축적했고, 향후 천리안 3호와 KPS 사업 등으로 2035년까지 항공위성 3호기, 4호기, 5호기를 개발할 예정입니다.

항공위성 탑재체 등을 국산화(항공위성 3호기부터)해 우리 기술로 항공위성 서비스를 제공하고, 최종적으로는 대한민국에 초정밀 위치, 항법, 시각 정보를 안정적으로 제공하는 위성항법시스템(KPS)의 성공적인 개발 및 KPS 기반의 항공위성 서비스 제공을 할 예정입니다.

 

현재 진행되고 있는 KASS와 함께 그동안 GPS를 미국의 위성항법시스템에 의존해 온 것에서 벗어나 독자적인 GPS 시스템을 운영할 수 있는 한국형  위성항법시스템(KPS) 개발을 본격화하는데요.

오는 2035년까지 14년간 총 3조 7234억원의 사업비를 투입해 위성시스템, 지상시스템, 사용자 시스템을 개발구축, 한반도 및 부속도서에 초정밀 위성항법서비스를 제공하게 되는 것입니다.

GPS는 범지구 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)'의 일종으로 미국의 GNSS를 나타내는 고유명사입니다. 
러시아의 글로나스, 유럽의 갈릴레오, 중국의 베이더우 등도 각국의 GNSS인 것이죠.

KPS도 GPS와 같은 원리를 이용하지만 미국과 중국 등과 같이 지구 전체를 다루는 것이 아니라 우리나라에 한정된 지역을 다루는 시스템(RNSS:Regional Navigation Satellite System)이라는 것으로, RNSS는 인도나 일본에서 구축한 선례가 있습니다.

 

며칠 전 우리나라는 순수 국내기술로 만든 한국형 위성 발사체인 누리호에 1.5톤의 위성을 탑재하여 발사에 성공했습니다.

1톤 이상의 위성을 쏘아 올릴 수 있는 세계 7대 우주강국이 된 것이죠.

앞으로 누리호를 서너 차례 더 쏘아 올리며 발사체에 대한 기술을 완성시킬 계획입니다.

 

누리호 발사 성공, 6세대 이동통신(6G) 상용화로 가는 길

 

 

금년에 사업을 착수해 2027년에 위성 1호기를 발사할 예정이며, 2034년 시범서비스, 2035년에 총 8기의 위성(정지궤도 3기, 경사궤도 5기)을 배치하여 KPS를 완료할 예정입니다.

위성 8기 외에도 초소형 위성으로 군사정찰용 50여기, 6세대 이동통신(6G) 기술검증용 14기, 우주 전파환경(태양풍 등) 관측용 22기, 심우주탐사 및 우주쓰레기 제거 등 기술확보용 13기 등 총 100여기를 발사할 예정입니다.

 

GPS는 31개 위성으로 전 지구를 담당하는 반면에 KPS는 8개 위성이 우리나라, 넓게는 동북아시아 지역만 맡을 전망입니다.
당연히 서비스 질을 높일 수 있으며, KPS는 오차범위를 적게는 cm 수준으로 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

이런 KPS는 드론과 자율자동차, 도심 항공 모빌리티(UAM) 등 높은 위성항법 정확도와 안정성을 요구되는 분야에 활용할 것으로 보입니다.