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  1. 2007.11.19 미국 스파이 위성의 역사 (4)
  2. 2007.11.18 위성발사 50년의 성과
공간정보/측량2007. 11. 19. 21:06
어제 전에 올렸던 5조원 규모의 미국 차세대 스파이 위성 계획 실패에 이어 오늘은 뉴욕타임즈 기사에 들어 있는 스파이 위성의 역사와 스파이 위성의 능력을 정리해 보겠습니다.

개요
제1세대 스파이위성은 사진 촬영방식으로서 아이젠하워 대통령시절 소련의 위협에 대처하기 위한 방법으로 개발되었다. 위성의 코드명은 코로나(Corona)로서, 미 중앙정보부(CIA: Centeral Intelligence Agency) 주관으로 로키드에서 제작하였다. 1970년대에 들어서야 디지털방식으로 전환되어 사진을 촬영하자마자 지상으로 송신할 수 있게 되었다.1980년대에는 구름을 뚫을 수 있고, 한밤중에도 촬영가능한 레이다 방식의 위성이 개발되었다.

1990년대에 들어서면서 국가안보 및 위성첩보 분야에 변화가 발생하였다. 군사기지나 미사일기지 등 찾기 쉬운 목표대신, 이동하거나 탐색이 어려운 목표를 찾아야 했고, 걸프전 이후에는 전장의 상황을 직접 사령관에게 전달할 수 있도록 개선이 요구되었다. 1996년 CIA에서는 과거 로키드(Lockheed)에서 제작한 대형위성(한기당 10억불, 1.3톤, 버스만한 크기)을 대체할 수 있는, 작고 저렴한 위성을 여러개 띄우도록 요구하였다. 위장하는 적군에 대비하기 위해 재촬영 주기를 줄이기 위한 목적이었다.

1960년 : 몇번의 실패 끝에 미국은 코로나 위성 KH-1 발사에 성공한다. 이들 위성은 소련에서 대량의 대륙간 탄도미사일을 개발했다는 걱정을 잠재우는데 한 몫을 하게 된다.

1963년 : 4가지 코로나 모델 뒤에 개발된 KH-4A 위성은 해상도가 극적으로 높아진 위성이다. 이후 개발된 KH-4B는 훨씬 더 개량되었다. 모든 위성은 로키드(Lockheed)가 개발하였다.

1971년 : "Big Bird"라고 알려진 KH-9은 이전의 어떤 코로나 위성보다 촬영면적도 넓어지고, 해상도도 높아졌다.

1972년 : 코로나 시리즈 최후의 위성이 발사되었고, 최종적으로 19억 4천 제곱킬로미터를 촬영하였다.(한반도 면적의 8천8백만 배, 전세계 면적의 13배) 이때까지만 해도 사진이 촬영된 후 며칠이 지나야 결과를 볼 수 있었다.

1976년 : 최초의 디지털 영상촬영 위성인 Crystal Kennan이 발사되었고, 이후로 촬영된 영상을 실시간으로 받아볼 수 있게 되었다.

1980년 : 미국은 첩보 위성을 통하여 폴랜드가 군정을 선포하기 전 러시아 군이 폴란드 국경에 집결하는 것을 볼 수 있었다.

1992년 : "Improved Crystal"이라고 알려진 첨단 키홀(Advanced Keyhole)은 허블 망원경과 크기와 모양이 비슷하였다. 회전경을 사용하여 경사각이 큰 경우에도 좋은 사진을 찍을 수 있었다.

1995년 : 빌 클린턴 미국 대통령은 모든 코로나 위성 영상을 비밀 해제하는 법안에 서명하여, 86만매에 달하는 영상이 공개되었다.

2003년 : 미군은 이라크 전쟁당시 전쟁계획 수립을 위해 위성영상을 대량으로 사용하였다.

2005년 : FIA(미래영상기술: Future Imaging Architecture) 계획이 수차례 예산 증액과 제조 결함끝에 최종 파기되었다.
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아래는 위에서 언급한 여러가지 스파이 위성의 해상도를 비교한 사진입니다. 현재 구글어스에 사용되고 있는 QuickBird 영상의 해상도가 60cm라는 사실을 감안해 보면, 스파이 위성의 해상도가 얼마나 높은지 아실 수 있을 것입니다. 참고로 민간용으로 1972년 발사된 LANDSAT 위성에 탑재된 MSS 센서가 80 미터였는데, 군사용으로는 그 당시에 벌서 60cm 짜리 해상도의 사진을 찍고 있었다니 혀를 내두를 지경입니다.

사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지
(1960년 KH-1, 12 meter)      (1963년 KH-4B 1.8 meter)

사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지
(1971년 KH-9,  60 cm)     (1992년 Keyhole 15cm)

이번 자료를 정리하면서 1992년부터 15cm짜리 위성 영상을 찍고 있었다는 사실을 처음으로 알게되었는데요, 참고로 15cm짜리 영상이라면 1/1,000 수치지도를 제작할 수 있는 정도의 수준입니다. (국토지리정보원의 항공사진측량 작업내규 참고)

그러면... 현재는 어느정도 수준일까요? 위의 사진을 보면 1992년부터 현재까지 15cm짜리 영상을 찍고 있다고 하기는 하는데, 더 높은 해상도의 사진을 찍는 위성은 없는 걸까요? 그럼 FIA는 어느정도를 목표로 하고 있었던 걸까요? 정말... 놀랍기만 합니다.

민, 푸른하늘
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via In Death of Spy Satellite Program, Lofty Plans and Unrealistic Bids

Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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  1. 좋은 자료 잘 보았습니다...

    2007.12.11 09:15 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  2. 안녕하세요, 운영자님.
    오랫만에 방문해 보았습니다.
    언제나 내공이 있는 좋은 자료 잘 보고 갑니다.
    좋은 자료 많이 얻어 갑니다.

    2009.04.06 17:20 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]

공간정보/측량2007. 11. 18. 02:10
미우주항공국(NASA)의 지구관측소(Earth Observatory)에서 "지구관측의 시대: 50년을 되돌아보며(An era of earth observations: looking back at 50 years)"라는 제목의 긴 기사(pdf 버전)를 발표했습니다. 맨 첫머리에 써진 글을 옮기면 다음과 같습니다.
1957년 스푸트니크 1호가 발사된 이래, 수천개의 인공위성이 우주로 쏘아올려져 지구에 관한 자료를 수집하고 있습니다. 오늘날 날씨, 기후, 자연재해를 예측할 수 있는 것은 이러한 인공위성 관측자료가 있었기에 가능합니다. 인공위성은 인간이 우리 지구를 관찰하고 이해하는 방법을 혁신시켰으며, 기본적인 과학적 질문 해결에 도움을 주었고, 사회적 이익을 가져오는 수많은 응용분야를 탄생시켰습니다. 미래의 과학적, 사회적 도전을 해결하기 위해서는 우주로부터 지구를 관측하는 작업이 계속되어야 할 것입니다.
모든 내용을 번역하기에는 시간도 부족하고 부담도 되어, 그냥 이 기사에 나온 내용중에서 인공위성이 우리생활에 얼마나 많은 편익을 가져다 주는지를 간단히 정리해 봤습니다.

우선 인공위성은 지구에 관한 많은 사실을 알게 해주었습니다. 아래사진은 1972년 아폴로 17호가 촬영한 최초의 지구모습으로, 처음엔 사진에 불과했으나, 온도, 공기분포, 육지및 바다의 높이 등 수많은 자료를 수집할 수 있게 되었습니다.

인공위성을 통한 지구관측으로 얻은 성과는 다음과 같습니다.
  • 기상 사진 촬영 및 일기 예보 정확성 증가
  • 공해 추적 및 오존 감소현상 발견
  • GPS를 통한 위치측정
  • 기후 변화의 이해 (엘리뇨 현상 등)
  • 농작물 예측
아래 영상은 97년의 엘리뇨 현상때의 태평양 수온을 나타낸 것입니다. 하얀부분과 빨간부분이 평년때보다 온도가 높은 지역을 나타냅니다.
97년

사실 이 이외에도 엄청나게 많은 성과가 있죠. 오늘날과 같은 방송통신 환경도 사실 인공위성이 없었으면 불가능했을 것이고 (제가 알기로 인공위성이 가장 먼저 사용된 분야가 통신입니다.) 인공위성이 없었더라면 제 전공인 측량, GIS 분야도 현재와 많이 달랐을 겁니다.

하여튼.... 올해가 인공위성 발사 50주년이라는 것, 그간 수많은 과학발전을 통해 세계가 엄청나게 변하게 되었다는 것을 다시 한번 느끼게 되었습니다.

민, 푸른하늘
Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

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