2024년 우크라이나 전쟁과 중동에서의 긴장감이 고조되며 위성영상 기술의 중요성은 그 어느 때보다 더욱더 주목받고 있습니다. 위성영상은 시간과 공간이라는 물리적 제한을 극복하고 군사적 용도는 물론 인도주의적 지원, 환경 모니터링, 도시 계획 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 

Maxar Technologies는 위성 영상, 지구 관측 및 우주 인프라 관련하여 전 세계에서 가장 중요한 선도 기업 중 하나입니다. 주요 고객으로 미국 정보기관, 국방부와 같은 정부기관을 두고 있고 그 외에도 상업 기업, 재난 관리 기관, 도시 계획, 농업 분야 등에 위성 이미지를 활용한 지도 제작, 분석 및 인텔리전스 서비스를 제공하고 통신 위성, 지구 관측 위성 등의 설계하는 등 우주 인프라에 기여하고 있습니다.2024년 올해  50년 이상의 우주 기술 개발 경험을 보유한 글로벌 우주 기업 Maxar Technologies에서 차세대 위성 시스템 Maxar WorldView Legion을 발표했는데요, 어떤 내용의 업데이트가 있었는지 파헤쳐보겠습니다📡

Maxar WorldView Legion, 혁신의 시작

막사 월드뷰 리전(Maxar WorldView Legion)은 막사의 차세대 위성 시스템을 의미합니다. 월드뷰 리전은 총 6대의 고성능 위성으로 구성되어있으며 이전 세대와 비교했을 때 크기와 기능 면에서 막강하게 업그레이드된 성능을 자랑합니다. 정확히 어디가, 어떻게 좋아졌는지! 하나씩 살펴볼까요?

기존의 WorldView-3 위성 버스(왼쪽)는 WorldView Legion 위성 버스(오른쪽)에 비해 거의 2배 가까이 긴 형태이나 두개 위성 모두 30cm 해상도의 이미지를 제공하고 있습니다.

• 소형화된 설계로 이전 모델 대비 크기가 절반 수준으로 감소했습니다. 위성의 무게와 크기가 작아지면 한번에 더 많은 위성을 발사할 수 있어 발사 횟수를 줄일 수 있으며 궤도에서 더욱 민첩하게 움직여 더 많은 이미지를 더 빠른 속도로 수집하는 것이 가능합니다. 
• 카메라 전자장치 크기가 작아지고 대구경 망원경 무게가 줄어들었습니다. 기존 모델은 최고 30cm 기본 해상도 이미지를 제공하며 이 이미지를 15cm HD로 향상할 수 있습니다. 이와 같은 이미지 품질을 유지하면서 전체 기기의 크기, 무게 전력은 2-3 배 줄였습니다.

• 향상된 기동성으로 더 빠른 관측 영역 전환이 가능합니다

• 전력 소비 효율성 역시 2-3배 개선되었습니다.

• 30cm 이하 해상도의 이미지 수집 능력이 최대 3배 향상되었습니다.

• 수요가 많은 지역은 하루 최대 15회까지 촬영할 수 있습니다.

• 실시간에 가까운 변화를 감지할 수 있으며 빠르게 변화하는 지역은 20-30분 간격으로 촬영할 수 있습니다.

• 새벽부터 해질 녘까지 촬영이 가능합니다.

Maxar의 WorldView Legion 업데이트 소식에 대해 더 알고 싶으시다면 아래 링크를 확인해주세요

• Maxar Intelligence Releases First Images from Its Next-Generation WorldView Legion Satellites

• WorldView Legion’s Custom Dispenser Enables Maximum Design Flexibility

캘리포니아에 있는 Maxar의 제조 시설 - 발사 중 월드뷰 리전 장비를 보호하는 조리개 커버

WorldView Legion의 촬영 포멧 및 촬영 조건은 아래와 같습니다

• 팬크로매틱(흑백)(Panchromatic) 이미지: 15-30cm 해상도

• 멀티스펙트럴(컬러)(Multi Spectral) 이미지: 60cm 해상도

• 단일 패스로 광범위한 지역 촬영 가능

• 기상 조건에 따른 최적의 촬영 시간대를 선택합니다

• 태양광 각도를 고려하여 이미지 품질을 최적화합니다

• 0-45도에 이르는 다양한 촬영 각도를 지원합니다

Maxar WorldView Legion, 어떻게 작동하나요?

막사의 월드뷰 리전은 1.고성능 광학 센서를 통한 지표면 이미지 수집-2. 실시간 데이터 전송 및 처리 시스템-3.AI 기반 이미지 보정 및 개선 프로세스를 통해 작동합니다. 막사의 월드뷰 리전을 이해하기 위해서는 먼저 위성 궤도 시스템에 대해 이해해야 할 필요가 있습니다. 위성 궤도란 위성이 가지고 있는 궤도, 쉽게 말해 위성이 지나가는 길을 의미합니다. 일반적으로 고도에 따라 저궤도(Low Earth Orbit), 고궤도(High-inclination Orbit), 중간궤도(Mid-inclination Orbit), 지구정지 궤도(Geo-Synchronous Orbit)로 나눌 수도 있으며 목적에 따라서 극궤도(Polar Orbit), 타원궤도(Elliptical Orbit)로 나눌 수도 있습니다. 막사에서는 크게 태양동기궤도와 중위도 궤도를 사용하고 있습니다.

태양동기궤도(Sun-synchronous Orbit, SSO)란?

태양 동기 궤도란 태양과 위성의 궤도면이 이루는 각도가 항상 일정한(약 98도) 궤도를 의미합니다. 태양과 각도가 항상 동기화되어 어떤 지점을 통과할 때 그 지점에서 관측한 태양의 고도가 항상 같습니다. 즉, 항상 같은 시간대에 같은 지역을 촬영할 수 있다는 뜻으로 기상 관측, 군사 정찰 등에 유용합니다. 태양동기궤도를 사용한 위성은 북극에서 남극까지 모든 위도의 지역을 관찰할 수 있는 것이 특징입니다.

중간 경사 궤도(Mid-inclination Orbit, MIO)란?

중간 경사 궤도는 지구 주위를 45도 각도로 돌아 하루 중 다양한 시간대의 촬영이 가능합니다. 중간 경사 궤도가 도는 지역에는 전 세계 인구의 90%가 살고 있어 우리에게 유용한 정보를 찾기에 효율적입니다. 다만, 높은 위도(극지방)는 촬영할 수 없다는 단점이 있습니다.

Maxar는 SSO와 MIO를 함께 사용하여 위성 궤도로 인한 장단점을 상호 보완하고 있습니다. SSO로는 전 지구를 일정한 시간에 관찰하고, MIO로는 인구 밀집 지역을 다양한 시간대에 자주 관찰하는 식인데요, 덕분에 낮 시간대 모든 위도 지역의 전체 커버리지를 확보하는 동시에 중요 관심 지역에 대한 집중 관찰이 가능합니다.

쉽게 말해 SSO는 매일 같은 시간에 지구를 둘러보는 정기 순찰차, MIO는 인구 밀도가 집중된 곳을 수시로 살펴보는 순찰차에 비유할 수 있습니다🚓. 위성별 궤도를 조합하여 Maxar는 더 효율적이고 포괄적인 지구 관측 시스템을 구축할 수 있었습니다.

월드뷰 리전 위성이 찍은 벌크선 이미지에서는 화물을 적재하는 크레인, 선미의 항해용 다리, 부두에 연결된 계류선 등 디테일한 부분 역시 확인 가능합니다.

월드뷰 리전 위성이 싱가포르 시내를 촬영한 사진. 창문의 구분이 가능하고, 회사 로고를 읽을 수 있으며, 층수를 세는 것도 가능할 만큼 선명한 이미지입니다. 
유명한 플러튼 호텔 싱가포르도 보이네요!🏢

Maxar WorldView Legion, 이렇게 사용할 수 있어요

위성영상은 정밀 지도 제작, 특정 지역 모니터링, 지리공간 분석, 인공지능과 기계학습 기반 분석, 2D/3D 데이터 제품 개선, 고객 맞춤형 이미지 수집 등의 목적에 이용될 수 있습니다. 이외에도 환경, 군사, 안보, 해양, 건축, 농업 등 산업군별 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. .

• 국가 안보 모니터링: 조약 검증 및 제재를 제대로 이행하고 있는지 감시할 수 있습니다.

Ex: 북한과 이란의 핵시설 개발 감시

• 군사 작전 지원: 원격지역에 대한 작전 계획을 수립하고 상황 인식 개선, 임무 계획의 위험을 최소화할 수 있습니다. 위성 이미지를 활용한 3D 지형 데이터 제공이 가능합니다.

• 해양 영역 감시: 불법 어업, 해양 오염, 해적 행위, 밀수, 인신매매, 마약 거래 등 의심스러운 해상 활동을 식별하고 감시합니다. 또한, Vessel Detection Services(VDS)으로 선박을 추적합니다.

• 스마트 시티 개발: 도시 계획 및 관리의 정확성을 향상 시키고  도시 인프라 관리를 최적화합니다. 실시간 교통 모니터링 정보를 제공할 수 있습니다.

• 환경 모니터링: 기후변화에 관한 영향을 평가하고 산림 파괴 및 복원 현황을 추적하는 등 자연재해 모니터링과 대응에 유용합니다.

• 농업 기술: 정밀 농업을 위한 작물 상태를 분석합니다. 수확량 예측 정확도를 향상시키고 수도 관리 등을 최적화할 수 있습니다.

• 보안 및 국방: 국경 감시, 재난 상황 실시간 모니터링, 인도주의적 지원 계획 수립 등에 사용될 수 있습니다.

• 비즈니스 인텔리전스: 부동산 시장 분석, 공급망 최적화, 경쟁사 활동 모니터링 등 다양한 산업군에 활용될 수 있습니다.

Maxar WorldView Legion, 지상 기술의 혁신이 함께합니다

위성 자체의 혁신도 중요하지만 이를 뒷받침하기 위해서는 지상 기술의 혁신도 동반돼야 합니다. 월드뷰 리전 위성은 매일 600만 제곱킬로미터 이상의 위성 이미지를 수집할 수 있는데요, 이를 처리하기 위해서는 데이터 스트림을 효율적이고 원만하게 처리할 수 있는 소프트웨어가 필요합니다.

AWS 지상국 이미지

이를 위해 Maxar 팀은 Raytheon 팀과 협력하여 AWS 클라우드 기반의 새로운 시스템을 개발했습니다. Maxar의 Space Engineering 이사 Mike Martinez는 확장 가능한 인프라를 구축한 덕분에 미래에 쏘아 올릴 새로운 위성은 막대한 비용 없이 현재 인프라에 쉽게 추가(‘add-a-sat’ 기능)할 수 있다고 밝혔습니다. 이외에도 주문 처리 자동화, 위성 작업 최적화, 사이버보안 강화, 데이터 전송 지연 감소 등 보다 효율적이고 민첩하게 작업할 수 있는 인프라를 구축했습니다.

현재 Maxar의 전 세계 다양한 곳에 지상국 네트워크 파트너를 지니고 있습니다. 예를 들어 28개 지역에 300개 이상의 안테나를 보유하고 있는 KSAT, 지상 시스템 기술사 Kratos, 위성 계획 시스템을 제공하는 Raytheon, WorldView Legion의 발사 및 운영을 지원하는 AWS Ground Station 등 세계 굴지의 기업이 Maxar와 함께하며 더 나은 위성 이미지를 제공하기 위해 협력하고 있습니다.

사진은 세계를 놀라게 한 일론 머스크의 SpaceX Falcon 9 로켓입니다. 2024년 8월 15일 미국 콜로라도주 웨스트민스터에서 발사된 SpaceX Falcon 9 로켓에는 Maxar의 세 번째, 네 번째 월드뷰 리전 위성이 실려있었는데요, 첫번째, 두번째 위성은 이미 포스팅에서 소개한 것처럼 선명한 위성 이미지를 성공적으로 지구에 전송하고 있습니다. 총 6개의 위성으로 구성된 월드뷰 리전 위성 중 남은 위성 역시 발사 및 시운전에 있을 예정으로, 앞으로 더 자주, 더 많은 지구 곳곳의 위성 이미지를 전달할 것으로 기대됩니다. 

Maxar의 월드뷰 리전 위성에 대해 소개한 오늘 포스팅, 어떻게 읽으셨나요? Maxar 회사 또는 Maxar가 제공하는 위성 영상 이미지에 대해 더 알고 싶으시거나 위성 영상 활용, 구매 프로세스 등에 대해 문의하고 싶으시다면 Maxar의 국내 공식 파트너사 SPH를 찾아주시길 바랍니다💛

• SPH에 문의하기: https://www.sphinfo.com/contact 

• SPH Email: help@sphinfo.co.kr 

• SPH 전화번호: 02)785-9910

감사합니다.

SPH는 Google Maps, SuperMap, Maxar Technologies 등 다양한 제품군을 가지고 있으며, 고객의 사례에 꼭 맞는 무료 세미나 및 인적 컨설팅을 제공하고 있습니다. 더욱 자세한 이야기를 나누고 싶으시다면, 여기에서 문의 주시길 바라며, SPH에서 발행하는 GIS / 로케이션인텔리전스 관련 최신 소식을 받아보고 싶으신 분들은 페이스북 페이지 또는 뉴스레터를 구독해주시길 바랍니다