(왼쪽부터) 이성섭 교수, 전현석 교수, 고현철 교수, 이윤서 연구원. 제공=세종대
세종대학교(총장 엄종화) 우주항공산업연구소 연구진이 수천 기 위성이 군집을 이루는 ‘메가 컨스텔레이션(Mega-Constellation)’ 시대에 최적화된 새로운 위성배치 이론을 개발해 국제 학계의 주목을 받고 있다.
세종대는 이성섭 교수를 중심으로 전현석·고현철 교수와 이윤서 연구원이 참여한 연구팀이 기존 ‘Walker 방식’을 발전시킨 ‘RGT-Walker(Repeating Ground Track-Walker)’ 위성배치 이론을 정립했다고 밝혔다.
기존 Walker 방식은 GPS 등 위성군 설계에 수십 년간 활용돼 왔으나, 최근 Starlink과 같은 대규모 위성군이 등장하면서 계산 복잡성과 효율성 한계가 지적돼 왔다. 특히 위성 수가 급증하는 메가 컨스텔레이션 환경에서는 보다 정교하고 효율적인 배치 방식이 요구돼 왔다.
연구팀이 개발한 RGT-Walker 이론은 기존 구조의 장점을 유지하면서 위성군의 동역학을 수학적으로 체계화해 계산 절차를 크게 단순화한 것이 특징이다. 동시에 재방문 주기 단축과 관측·통신 커버리지 확대 등 핵심 성능 지표에서도 기존 방식 대비 개선된 결과를 보였다고 대학 측은 설명했다.
또한 이번 이론은 Artificial Intelligence 기술과의 높은 호환성을 갖춘 점도 강점으로 꼽힌다. 위성 배치 구조를 수학적으로 정형화함으로써 충돌 위험 예측, 궤도 유지 및 변경 전략 최적화, 임무 맞춤형 배치 설계 등 고난도 우주 역학 문제에 AI를 효과적으로 적용할 수 있는 기반을 마련했다.
연구팀은 관련 성과를 해당 분야 상위 10% 이내 국제학술지에 5편 게재하며 이론적 완성도와 실용성을 인정받았다. 현재는 과학기술정보통신부와 국방부 등이 참여하는 ‘다부처 초소형위성 체계’ 구축 사업에 참여해, 해당 이론을 한국형 저궤도 위성망 설계에 적용하는 실증 연구도 진행 중이다.
이 기술은 향후 국방·정찰, 재난·환경 감시, 통신·항법 위성 등 국가 전략 자산 운용의 핵심 기반이 될 것으로 기대된다. 연구팀은 앞으로 우주 교통관리와 자율 위성군 운용 등 차세대 우주 서비스 분야로 연구를 확대할 계획이다.
엄종화 총장은 “RGT-Walker 이론은 저궤도 위성 시스템의 설계 패러다임을 도약시킬 수 있는 전략적 원천기술”이라며 “세종대 우주항공산업연구소의 연구가 우리나라 우주산업 경쟁력을 세계 수준으로 격상시키는 데 기여할 수 있도록 전폭적인 지원을 아끼지 않겠다”고 강조했다.
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