우주항공청, 농촌진흥청, 산림청은 '차세대중형위성 4호(CAS500-4)'를 오는 7월 7일(화) 오후 4시 10분(한국시간) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군기지에서 발사한다고 밝혔다.
이 위성은 현재 스페이스X의 팰컨9 발사체에 탑재되어 발사대기 중이며, 반덴버그 현지에서 30여 일간 기능점검과 연료주입 등 사전 작업을 모두 마쳤다. 발사 과정은 우주항공청 유튜브와 네이버 치지직을 통해 실시간 중계될 예정이다.
차세대중형위성 4호는 발사 약 2시간 22분 후에 발사체에서 분리되며, 이후 약 31분이 지난 시점(발사 약 2시간 53분 후)에 노르웨이 스발바르 지상국과 최초로 교신할 예정이다. 이를 통해 위성이 목표 궤도에 정상적으로 안착했는지 확인할 수 있다.
이번 위성은 국내 핵심 기술로 개발된 탑재체를 장착했다. 광역관측카메라를 통해 한반도 전체를 단 두세 번의 통과만으로 촬영할 수 있으며, 전국을 3일 주기로 정기적으로 관측할 수 있다. 관측폭은 120km 이상, 해상도는 컬러 5m급으로, 넓은 면적을 동시에 촬영할 수 있어 국토 관측 효율성이 크게 높아졌다.
위성은 농업·산림 관리, 산림 변화 모니터링, 재난·재해 대응, 기후변화 분석, 공공 안전 강화 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다. 농촌진흥청은 광역관측영상을 기반으로 농작물 생육상태와 작황을 분석하고, 농지 이용 변화를 모니터링하는 디지털 농경지 관리체계를 구축할 계획이다. 산림청은 산림 훼손, 산불 피해, 산림 생태 변화 등을 정밀 관측해 산림 관리 및 재난 대응 체계를 고도화할 방침이다.
차세대중형위성 4호는 500kg급 표준플랫폼 기술을 활용해 한국항공우주산업(KAI)이 총괄 주관으로 개발한 중형급 위성이다. KAI는 2015년부터 차세대중형위성 1호 개발사업에 항우연과 공동 설계팀으로 참여해 기술을 이전받았으며, 이번 4호 위성 개발을 성공적으로 완료했다. 위성 설계부터 제작, 시험 및 검증까지 전 과정을 산업체 주도로 수행했으며, 본체 및 탑재체 부품의 75% 이상을 국산화해 한국의 독자적인 우주 개발 역량을 검증했다.
위성의 주요 제원을 살펴보면, 중량은 약 514kg(탑재체 및 위성연료 포함), 형상은 직경 2.0m 이하, 높이 3.0m 이하다. 운용궤도는 고도 888km의 태양동기 원궤도이며, 임무수명은 5년, 전력은 약 1.1kW다.
발사 후 위성은 약 4개월 간의 초기운영(LEOP) 과정을 거친다. 이 기간 동안 위성체 하드웨어와 소프트웨어의 정상 동작을 확인하고, 태양전지판 전개, X-대역 안테나 전개, 자세제어계 센서 및 구동기 활성화 등 순차적인 점검을 수행한다. 초기 운영은 남극 세종기지, 노르웨이 스발바르, 한국 대전 지상국을 활용해 진행되며, 한국항공우주연구원 지상국을 통해 초기 점검(IAC) 및 궤도상 시험(IOT)이 이루어질 예정이다.
초기운영이 완료되면 2027년 상반기부터 본격적인 임무를 시작한다. 이번 사업은 우주항공청이 주관부처, 농촌진흥청과 산림청이 활용부처로 참여했으며, 사업기간은 2019년 12월부터 2026년 12월까지다. 총괄주관기관은 한국항공우주산업(주)이며, 기술관리·감독은 한국항공우주연구원이 맡았다.
차세대중형위성 개발사업은 1단계와 2단계로 나뉘어 진행됐다. 1단계에서는 1호(2021년 3월 발사)와 2호(2026년 5월 발사)가 각각 국토부 활용으로 개발됐으며, 2단계에서는 3호(2025년 11월 발사 예정, 국토부 활용)와 4호(이번 발사, 농진청·산림청 활용), 5호(기후부 활용, 발사시기 미정)가 포함된다. 1호는 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 소유즈 발사체로 발사됐고, 2호는 국내 나로우주센터에서 누리호 4차 발사로, 3호와 4호는 미국 반덴버그에서 팰컨9으로 발사된다.
이번 발사에 사용되는 팰컨9 발사체는 스페이스X가 개발한 재사용 발사체로, 중량 549톤, 높이 70m, 직경 3.66m이며, 지구저궤도에 22.8톤까지 탑재할 수 있다. 2026년 5월 기준 634회 발사 중 631회 성공해 약 99%의 성공률을 기록하고 있다. 팰컨9으로 발사된 국내 위성으로는 무궁화위성 5A호, 차세대소형위성 1호, 다목적실용위성 7A호, 아나시스 2호, 달궤도선(KPLO), KPS 1호기, 차세대중형위성 2호 등이 있다.
발사장은 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군기지 내 SLC-4 발사대로, 미 정부로부터 스페이스X가 임차해 운용 중이다. 위성은 지난 6월 8일부터 9일까지 국내에서 인천공항을 거쳐 발사장으로 운송됐으며, 이후 형상점검, 기능점검, 추진부 점검 및 연료 충전, 발사어댑터 조립 등 일련의 준비 과정을 거쳤다.
발사 후 위성은 궤도 진입 후 약 2주간 초기 점검(IAC)을 수행하고, 이후 2~4주간 시스템 레벨의 궤도상 시험(IOT)을 진행한다. 이 과정에서 사막지역 촬영 등을 통한 방사보정, 지상목표점 영상촬영을 통한 기하보정, 영상품질 특성 평가 등이 이루어질 예정이다. 이후 위성체를 최종 임무궤도로 조정해 정상 운용에 들어간다.
차세대중형위성 4호는 표준플랫폼 기술을 기반으로 한 수출 사업화도 추진 중이다. 산업체 주도의 저비용 다용도 중형급 위성개발을 통해 해외 위성수출 시장 진입을 기대하고 있으며, 항공기 수출과 연계한 사우디, 페루, 인도네시아 등지로의 수출 사업화를 추진할 계획이다.
