정부 2021년 우주개발 추진계획 확정

정부 2021년 우주개발 추진계획 확정

 

부서 거대공공연구정책과, 우주기술과

정부 2021년 우주개발 추진계획 확정

① 한국형발사체 ‘누리호’ 발사, ② 차세대중형위성 1호 발사,
③ 공공복합통신위성(천리안3호) 개발 착수, ④ 우주환경 관측 나노위성(4기) 발사, ⑤ 핵심부품 국산화 위한 스페이스파이오니어 사업 착수

□ 정부는 16개 관계부처 합동으로 제36회 우주개발진흥실무위원회*를 서면으로 개최하고, ｢2021년도 우주개발진흥 시행계획｣ 등 3개 안건을 심의·확정하였다.

* 우주개발진흥실무위원회 : ｢우주개발진흥법｣ 제6조에 근거한, 국가우주위원회 산하 민·관 합동위원회(위원장: 과기정통부 제1차관)

□ 이날 확정한 분야별 3개의 시행계획*은 우주개발 진흥법에 따른 법정계획으로 2018년 수립된 ｢제3차 우주개발진흥 기본계획(’18.2월)｣ 등의 이행을 위한 ’21년도의 구체적 실행계획이다.

* 2021년도 우주개발진흥시행계획, 위성정보 활용 시행계획, 우주위험대비 시행계획

□ 정부는 올 해 6,150억원 규모의 우주개발 계획을 확정하였다.

ㅇ 이를 통해 ’21년 10월 발사예정인 한국형발사체 ‘누리호’를 성공적으로 발사하고, 한반도 정밀 지상 관측을 위한 차세대중형위성 1호를 3월에, 우주환경 관측을 위한 나노위성(4기)을 하반기에 각각 발사할 계획이다.
ㅇ 또한, 재난·안전 대응 역량 강화 및 공공 위성통신 서비스 제공을 위한 정지궤도 공공복합통신위성(천리안 3호) 개발에 착수하며, 우주부품 국산화 등 산업체 연구개발 지원도 본격 추진한다.

□ ｢2021년도 우주개발진흥 시행계획｣의 주요 내용은 다음과 같다.

ㅇ (전략1, 발사체 기술자립) 독자적인 우주수송력 확보를 위해 개발 중인 한국형발사체 ‘누리호(KSLV-Ⅱ)’의 비행모델 제작을 완료하고 ’21년 10월 전남 고흥에 위치한 나로우주센터에서 발사한다.

* 개발단계 : 체계개발모델(EM, Engineering Model) → 인증모델(QM, Qualification Model) → 비행모델(FM, Flight Model)

- ‘누리호’ 발사 성공의 신뢰도 확보를 위해 75톤 엔진 4기를 클러스터링한 1단부 인증모델의 연소시험을 상반기에 실시하고,

- 성공적인 발사를 위한 범부처 발사안전통제협의회 등 지원조직을 운영할 예정이다.

- 또한 ‘누리호’ 발사용 신규 발사대 구축을 완료하며, 발사장의 추적시스템 점검을 위한 모의 훈련도 수행할 예정이다.

ㅇ (전략2, 인공위성 개발·활용) 차세대중형위성 1호를 ’21년 3월에 발사할 예정이며, 정지궤도 공공복합통신위성(천리안 3호) 개발을 신규 착수할 계획이다.

- 차세대중형위성 1호는 공공수요 충족 및 관련 산업 육성을 위해 과기정통부와 국토부가 공동 개발 중이며, 향후 지상 관측 및 변화 탐지, 도시계획, 지도제작 등 다양한 분야에서 활용될 예정이다.

* ’21.3월 카자흐스탄에서 러시아 소유즈 발사체를 이용, 발사 예정

* 차세대 중형위성은 500kg급 표준형 플랫폼을 통해 다양한 공공 목적의 위성을 개발하는 사업으로 현재 1호, 2호, 4호가 개발 중이며, 3호, 5호는 각각 ’21년과 ’22년부터 개발 예정

- 또한, 수재해 감시, 해경활동 지원, 재난지역 긴급통신 지원 등 재난‧안전 대응과 GPS 보정신호 제공, 미래 위성통신 기술 테스트베드 역할을 할 정지궤도 공공복합통신위성(천리안 3호) 개발을 착수한다.

* 국내에 축적된 천리안위성 1호·2호의 개발 경험 및 역량을 활용하여 국내독자 개발하며, 과기정통부와 국토부, 환경부, 해양경찰청이 공동으로 개발

- 아울러, 전천후 지상관측을 통한 국가안보 등 다양한 공공서비스 제공을 위해 개발 중인 다목적실용위성 6호, 7호는 ’22년 발사를 목표로 총 조립 및 기능시험 등 마무리 작업에 들어갈 예정이다.

ㅇ (전략3, 우주탐사) 우리나라 최초의 ‘달 탐사 궤도선’은 달 표면 촬영 등 다양한 임무를 수행할 탑재체를 궤도선과 조립하고 달 궤도선 시스템 총조립시험을 수행하여 ’22년 발사를 준비할 계획이다.

- 또한, 우주환경을 관측하여 우주날씨 이해 및 우주재난 대응의 기초연구 활용을 위해 10kg급 나노위성 4기를 천문연구원 주도로 발사할 계획이다.

* ’21.下 카자흐스탄에서 러시아 소유즈 발사체를 이용, 발사 예정

ㅇ (전략4, 한국형위성항법시스템) 자율차·드론 등 4차 산업혁명과 국가 인프라 운영에 필수적인 위치･항법･시각 정보를 제공하는 한국형 위성항법시스템(KPS : Korea Positioning System) 구축을 추진한다.

* ’21년 상반기 예타 통과 후 예산을 확보하여, ’22년에 착수 예정

- 또한, KPS 관련 국제협력, 선행연구 등을 통해서 KPS 개발 사업의 추진 기반을 마련할 계획이다.


ㅇ (전략5, 우주혁신 생태계) 도전적·혁신적 우주분야 미래선도기술을 개발하기 위해 추진(’20년~)하는 스페이스챌린지 사업의 지원을 확대할 계획이다.

- ’20년 10억원을 통한 2개 과제 지원에서 확대, ’21년에는 40억원의 예산을 통해 6개 신규 과제를 추가로 선정·지원할 계획이다.

ㅇ (전략6, 우주산업 육성) 발사체, 위성 등 체계사업에 활용되는 핵심부품의 국산화를 위해 기업 주관의 R&D를 지원하는 ‘스페이스파이오니어 사업’을 신규 추진한다.

- 스페이스파이오니어 사업을 통해 그간 해외에 의존해 왔던 일부 부품을 국산화 개발하여 우주전략기술을 자립화하고 우주개발 생태계의 선순환 기반을 마련할 것으로 기대한다.

□ 한편, 동 우주개발진흥실무위원회에서는 위성 활용 활성화를 위한 ｢위성정보 활용 시행계획｣, 우주물체의 추락·충돌 등 우주위험에 대비하기 위한 ｢우주위험대비 시행계획｣도 함께 심의하였다.

ㅇ 위성정보활용 분야에서는 올해 3월 발사 예정인 차세대중형위성 1호 영상활용을 위한 국토위성센터 활용시스템 개선을 포함하여, 천리안위성 2B호 대기환경분야 대국민 서비스 제공 등 국민생활과 밀접한 공공분야(기상·환경·해양·국토관리 등)의 영상활용 지원을 확대하고,

- 위성영상의 인공지능(AI) 학습데이터 활용지원과 함께 표준영상 처리코드 최적화를 통한 영상처리시간 단축(약 20→15분)으로 위성영상활용 효율성을 높이고, 초소형위성 활용지원 시스템개발에 착수하는 등 위성활용 기술개발에 지속 투자할 계획이다.

ㅇ 또한 우주위험대비 분야에서는 우리 위성의 우주공간에서의 충돌 방지와 위성‧소행성 등 우주물체의 한반도 추락 위험 등의 감시를 위해 남반구에 1.5m급 광시야 광학망원경 설치를 본격적으로 추진한다.

- 현재 북반구 5개소에 설치‧운용하고 있는 광학우주감시장비인 OWL-Net*과 연계할 계획으로, 우리나라의 독자 우주감시 역량을 확장하는 계기가 될 것이다.

* Optical Wide Field PatroL Network : 보현산‧미국‧몽골‧모로코‧이스라엘에 설치‧운용 중인 국내 유일의 우주물체 감시 장비

□ 정병선 과기정통부 제1차관은 “2021년은 우리 기술로 개발한 한국형발사체 ‘누리호’와 차세대중형위성 1호의 발사 등 국민들의 관심과 기대가 큰 우주개발사업을 성공적으로 완수하는 한 해가 될 것”이라며,

ㅇ “정부와 개발 담당자들이 막중한 책임 의식을 가지고 성공적으로 임무를 수행하기 위해 최선을 다해줄 것”을 당부했다.



붙임 : 제36회 우주개발진흥실무위원회 안건별 요약자료 1부.


참고 제36회 우주개발진흥실무위 안건별 요약자료

◇ 우주발사체 기술 자립, 인공위성 개발 및 활용서비스 고도화, 우주탐사 및 우주감시, 우주국제협력, 우주산업 육성 등 6개 전략에 6,150억원 투자 예정

□ [전략1] 우주 발사체 기술 자립(1,897억원)

ㅇ (발사체) 한국형발사체(누리호) 비행모델(FM) 제작 완료 및 발사(‘21.10월)
* 1단 엔진 종합연소시험 완료 및 성공적인 발사를 위한 최종점검 실시

ㅇ (발사대) 누리호용 신규 발사대 구축 및 발사운용 준비

* 신규 발사대 인증 및 통합모의비행시험 수행, 범부처 발사안전통제협의회 구성

ㅇ (선행연구) 고성능 다단연소사이클 로켓액체엔진 선행기술 확보

* 9톤급 액체엔진 다단연소사이클 기초설계 및 엔진 다회점화기 기본 설계·제작

□ [전략2] 인공위성 활용 서비스 및 개발 고도화·다양화(3,226억원)

ㅇ (정밀지구관측) 다목적 6호·7호(’22년 발사 예정) 비행모델 총 조립 및 7A호 시스템예비설계, 초소형 군집위성 1호기 상세설계 수행

ㅇ (산업육성 및 과학임무) 천리안 3호 개발 착수, 차중형 1호 발사(’21.上) 및 2·3·4호 개발 지속, 차소형 2호 비행모델 총 조립(’22년 발사 예정)

ㅇ (위성활용) 천리안2A·2B호를 통한 기상, 해양, 환경관측 등 대국민 서비스 제공 및 국가위성의 운영관리·활용을 위한 ‘통합운영시스템*’ 개발

* 국가위성 통합운영시스템 네트워크, 관제수신, 영상처리, 사용자지원 시스템 등 상세 설계 착수

□ [전략3] 우주탐사 및 우주감시(526억원)

ㅇ (달 궤도선) 달 궤도선 시스템 총조립시험 수행 및 달 궤도 전이방식(BLT/WSB) 상세설계 진행, 심우주지상안테나 개발 완료

ㅇ (달 착륙선) 달 착륙단계 영상항법 및 위험지형 감지회피 기술 연구 등 달 착륙선 개발 착수에 필요한 핵심기술 선행 확보
ㅇ (우주감시) 근지구 우주환경 관측 나노위성* 4기 발사(’21.下) 및 1.5m급 지구위협소행성 탐지 광학망원경 상세설계 및 관측소 구축사이트 선정

* 고도 500km 태양동기궤도에서 지구 자기장, 전리권 플라즈마 밀도·온도, 고에너지 입자 등 근지구 우주환경을 관측하여 우주날씨 이해, 우주재난 대응을 위한 기초연구로 활용

□ [전략4] 한국형위성항법시스템(KPS) 구축(10억원)

ㅇ (사업 착수 준비) ‘KPS 개발 사업’ 예비타당성조사를 지속 대응(~4월)하고, 예타 통과 시 KPS 개발 추진계획 수립 및 사업 착수 준비

ㅇ (국제협력 강화) UN ICG(위성항법 국제위원회) 가입(’21.9월 예정) 등 위성항법 관련 양‧다자 협력 추진

ㅇ (선행연구) KPS 고유 항법신호 기본설계, KPS 지상관측 기반 정밀궤도결정 기본설계 등 KPS 핵심기술 선행연구 추진

□ [전략5] 우주혁신 생태계 조성(199억원)

ㅇ (스페이스챌린지) 도전적·혁신적 우주분야 미래선도기술(’30년 이후 대비)을 선행 개발하기 위해 다학제가 참여하는 창의적 집단연구 지원

* 신규과제(6개) 선정 및 과제기술관리 강화를 통한 기술성숙도 제고

ㅇ (국제협력) (한-미) 민간 달착륙선 사업(CLPS) 탑재체 공학검증모델 개발 및 [한-러] 밀리미트론*(러시아 차세대 우주망원경) 도입 연구협력 착수

* 천문연이 독자 개발한 다주파수 동시관측 수신시스템의 밀리미트론 도입 연구협력 착수(러시아 ROSCOSMOS와 협약 체결, ’21.2월 예정)

□ [전략6] 우주산업 육성과 우주일자리 창출(292억원)

ㅇ (스페이스파이오니어) 우주전략기술 자립화 및 원천기술 확보를 위해 우주부품 국산화 연구개발 지원(산·학·연 컨소시엄 수행) 신규 추진
* ’21년 신규(약 10개 과제 선정, 77억 지원) / ’20~’28(10년간) 2,115억원 지원

ㅇ (전문인력양성) 뉴스페이스 대비 우수 전문인력 양성 및 대학(원)생·산업체 인력대상 맞춤형 교육 추진

* 우주분야 시설·장비를 보유한 전문기관에서 실무중심 교육 및 대학(원)생의 실험·실습 지원을 통한 현장경험·전문성 습득, 우주산업체 대상 온·오프라인 교육 운영 등

◇ 국가 위성정보서비스 제공, 기술혁신으로 여는 산업 조성, 다중임무 위성 개발, 인프라 선진화를 위한 4개 전략에 3,200억원 투자 예정
□ [전략1] 스마트한 3대 국가 위성서비스 제공
【국가 위기관리 서비스】
◦ (재난･재해) 신속 대응을 위한 분석시스템 설계 및 협업채널 강화
- 초소형위성의 재난재해 활용기술 개발을 위한 수요조사 및 후보기술 도출, 재난분석 서브시스템 개념설계
◦ (전략정보) 촬영계획 수립 고도화를 통한 유효영상 획득률 제고
【국민 생활밀착 서비스】
◦ (기상) 천리안 2A호 안정적 운영, 맞춤형 위성정보 제공, 다중정보 융합 등 천리안 2A호를 활용한 기상 예보지원 강화
◦ (환경) 천리안 2B호 활용 미세먼지 산출, 국외 유입 대기오염물질 탐지·유입(출)량 산정 등 활용기술 개발
◦ (해양) 천리안 2B호 해양산출물 대국민 서비스 실시, 해양산출물 정확도 검증, 신규 산출물 개발 등 해양 활용 확대
◦ (농림) 차중형 4호(농림위성) 활용 농업위성정보활용센터 및 국가산림위성정보활용센터 건립 추진 및 농업정보 갱신·생산
※ 공간정보(항공영상 등)‧위성영상‧행정자료를 연계한 팜맵 갱신 추진 등
◦ (국토) 차중형 1‧2호 영상정보 활용을 위한 국토위성 운영시스템 개선을 추진하고 위성영상을 활용한 접근불능지역 공간정보 구축
【미래선도 산업 서비스】
◦ (항법) 한국형 위성항법시스템(KPS) 예타 완료(~’21. 上) 및 추진계획(안) 수립(하반기), 한국형위치보정시스템(KASS) 지상인프라 구축 완료
□ [전략2] 기술혁신으로 여는 차세대 위성정보서비스 산업
◦ (첨단 분석기술) AI기반 분석체계 설계, K-ARD 정의 작성 등 빅데이터 관련 기술, 병렬처리기술을 접목한 고속압축해제 기술 개발
◦ (활용 기반기술) 표준영상의 품질과 처리속도를 향상하고 부가처리 영상제품 다양화, 융합기술 연구 등을 통해 산업적 활용성 제고
◦ (산업 생태계 조성) 신규 사용자시스템 서비스, 초소형위성 활용 시스템 설계, 보안처리업무 자동화 시스템 개발 등을 통한 사용자 친화적 활용체계 구축
□ [전략3] 효율적 위성서비스 제공을 위한 다중임무 위성 개발
◦ (위성개발) 다목적(6‧7‧7A호), 차중형(1‧2‧3·4호), 차소형(2호), 초소형(1호), 천리안위성(3호) 등 공공서비스 제공을 위한 10기의 국가위성 개발 추진
- (다목적위성) 정밀감시 위성인 다목적 6·7호(위성체 총조립), 7A호(예비설계) 지속 개발 및 6호 후속위성인 8호 개발 예타면제 추진
- (중형위성) 차중형 1호(‘20.3 발사예정), 2호(총조립), 4호(예비설계) 지속 개발 및 3호(탑재체 연구기관 공모 등) 개발 착수
- (소형위성) 기술검증/우주과학을 위한 차소형 2호(총조립·시험) 지속 개발
- (초소형위성) 고빈도·정밀 감시용 군집형 초소형위성 시제기(1호기/예비설계) 지속 개발 및 초소형 위성체계개발 기획 추진
◦ (핵심기술) 근지구 우주환경 관측 탑재체, 한국형 통신위성탑재체 등을 위한 핵심기술과 KPS 개발을 위한 기반기술 확보 지속 추진
◦ (미래기술) 랑데부/도킹, 생명유지시스템, 우주 극한건설 등 미래 우주탐사 기술을 개발하고 3D프린팅을 활용한 우주부품 지속 개발
□ [전략4] 위성 개발･활용 인프라 및 협력체계 선진화
◦ (개발체계) 위성별 임무‧기술성숙도를 고려하여 산업체 참여를 확대
◦ (위성운영) 국가 전략자산인 위성의 효율적 운영과 관리를 위한 ｢국가위성통합운영센터｣ 및 국가위성 통합데이터시스템 구축 추진
◦ (국내‧외 협력) 해외와의 위성공동운영 등 전략적 국제협력을 추진하고 효율적 국내협력을 위한 기술·데이터 공유체계 강화


◇ 우주공간으로부터의 잠재적 위험 증가에 대비하여 국민의 안전과 생명, 우주자산 보호 등을 위한 우주위험 대응역량 강화
- 범부처 통합 대응체계 구축, 우주위험 사전 감시‧예방을 위한 장비‧분석 기술 개발, 우주위험 대비 기반 확충 등을 위해 11개 세부과제 추진
? 우주위험 범부처 통합 대응체계 강화
ㅇ (국가우주상황인식(SSA) 체계 구축) 우주감시 정보의 수집‧분석‧배포‧활용 등에 필요한 제도‧연구개발 등을 위한 부처간 협의 추진
* 민‧군 협업체계, 조직‧근거법령 마련, 감시 장비 확충, 자료처리‧분석‧공유 원칙 등의 SSA 체계 구축을 위한 기본 방향 논의 계속
ㅇ (민‧관‧군 합동 국제훈련 참여) 美 우주군 주관 국제우주상황조치 연합연습(Global Sentinel 21)에 국방부 등 유관 부처‧기관 합동* 참가(`21.9.)
* 국방부, 공군, 과기부, 외교부, 천문연, 항우연, 국방연 등
ㅇ (우주위험 워크샵 추진) 우주위험 추락‧충돌 관측 인프라 기술개발 사업*의 내실 있는 추진을 위한 민‧관‧군 유관기관 합동 워크샵 개최
* 총예산 / 세부사업 : 193억원(‘20～`24) / ①우주잔해물감시레이다시스템 기술개발, ②1.5m 급 광시야광학망원경 구축, ③우주위험통합분석시스템 개발
? 우주위험 감시․대응기술 확보
ㅇ (우주위험 식별‧분석) 국내 감시자산의 관측정보와 해외 수집 우주감시 정보를 통합 수집‧처리‧분석하기 위한 시스템 예비‧상세설계 추진
※ 궤도 결정‧예측 프로그램의 검증, 충돌확률‧위험도 분석기술개발을 위한 알고리즘 독자 개발 및 위성충돌 회피를 위한 기술개발 등 추진
ㅇ (1.5m급 광시야망원경* 구축) 예비‧상세설계 착수, 북반구에 위치한 OWL-Net과 연계‧확장 활용을 위한 남반구 설치 부지 확보 추진
* 사양 : (한계 등급) 21.3등급(OWL-Net의 52배), (시야각) 5평방도(OWL-Net의 4배)
ㅇ (태양위험 감시 강화) ’24년으로 예정된 차기 태양활동 극대기에 대비하여 우주전파재난 경보상황 대응 체계 강화, 예보 프로세스 개선* 추진
* 예보관별 예보 편차 최소화, 모델‧관측 자료 적용 및 예보 업무 처리절차 확립 등
? 우주위험 대비 기반확충
ㅇ (우주쓰레기 제거기술 로드맵 마련) 우주환경 보호 및 우리 우주자산의 충돌위험 경감*을 위한 중장기 기술개발 계획 마련
* 현재 국내에는 위성의 추력기를 활용한 폐기기술만을 보유 중으로, 자체폐기‧능동제거를 위해서는 추가 기술개발이 필요한 상황
ㅇ (LTS 가이드라인 국내 대응 강화) UN 우주위원회 산하 실무 그룹 참여 및 신규 의제* 모니터링 대응을 강화하고, 국내 이행계획(안) 마련 추진
* (UN의 신규의제(안)) 근접 비행, 지상시설의 안전, 소형위성 추적 등
ㅇ (국제협력 확대) UN 등 우주위험 관련 다자간 협의체* 참여 활성화 및 국방분야 한‧미 우주정보공유 협력 강화 등을 통한 역량 강화
* (국제기구 등) UN외기권위원회(COPUOS), 우주잔해물조정위원회(IADC), 국제태양에너지학회(ISES), 국제항공기구(ICAO), 국제전기통신연합(ITU) 등
라. 부처별 투자계획
부 처 ’19년 이전 ’20년 ’21년
과학기술정보통신부 508 127 125
기 상 청 63 4.6 4.6
국방부(비공개) - - -
합 계 571 131.6 129.6
※ 세부 사업 추가 등으로 이전년도 기투자금액 일부 변경