원자력/우주항공

중국 농업 1호 위성, 가오펀 6호 위성 발사 성공

발행일 : 2018 / 06 / 10

2018년 6월 2일, 중국은 지우취안(酒泉)위성발사센터에서 고해상도 지구 관측시스템 중대 특별 프로젝트(가오펀 특별 프로젝트)인 가오펀(高分) 6호 위성을 성공적으로 발사하였다. 해당 위성은 중국 최초의 저궤도 광학 원격탐사위성이자 첫 번째 정밀 농업 관측 고해상도 위성으로서 고해상도 및 광대역 커버리지를 결합한 특성을 보유하였다. 가오펀 6호 위성은 궤도상 가오펀 1호 위성과 네트워킹 운행을 형성하여 지구 관측 능력을 대폭 향상시킴으로써 향후 생태문명 건설, 향촌 진흥전략 등 중대 프로젝트에 원격탐사 데이터 지원을 제공할 전망이다.

“고해상도 지상 비상사태 감시 위성”인 가오펀 6호 위성의 성능은 가오펀 1호 위성과 유사하고 고해상도 및 광대역 커버리지를 결합한 이미징 능력을 보유하고 있다. 발사 후 궤도상의 가오펀 1호 위성과 별자리를 형성하여 재방문 시간 간격을 대폭 감소시킬 수 있기에 높은 공간 해상도, 높은 시간 해상도의 지구 관측 능력을 형성하는데 중요한 의미가 있다.

가오펀 6호 위성은 2개 광대역 광학 카메라를 탑재하였으며 카메라에 4개 주파수대를 증가하였다. 특히 작물 고유 스펙트럼 특성을 효과적으로 나타낼 수 있는 레드 에지(Red edge) 주파수대를 증가하여 중국 최초의 레드 에지 주파수대 센서를 구비한 위성이자 세계 첫 레드 에지 주파수대를 보유한 광시야 멀티스펙트럼 중·고해상도 위성으로 되었으며 진정한 의미에서의 “중국 농업 1호 위성”이다.

최근 중국은 원격탐사 기술을 농업 분야에서 대폭 응용시키고 작물 수확량, 면적, 성장세 등 일반 모니터링을 수행하였으며 가뭄, 홍수 등 농업 재해에 대한 비상감시를 수행하여 국가의 식량안전보장 전략에 효과적인 기술 지원을 제공하였다. 특히 2016년부터 원격탐사 기술을 농업 중대 정책 이행·상황·감독관리에 응용하였을 뿐만 아니라 경작지 윤작 휴경 원격탐사 검사, 주요 식량 생산 기능지역 및 주요 농산물 보호지역 등 “2개 지역” 확정 등 업무 수행에 이용하였다.

가오펀 6호 위성은 마치 우주에 설치한 거대 카메라와도 같다. 공간 해상도는 위성사진에서 식별할 수 있는 지상 표적의 최소 크기를 의미하고 시간 해상도는 위성이 동일한 지상 물체를 재관찰하는데 소요되는 시간을 의미하며 스펙트럼 해상도는 원격 감지기가 표적의 복사를 접수하는 과정에서 식별할 수 있는 최소 파장 간격을 의미한다. 지구의 다양한 원소 및 그 화합물은 모두 자체의 고유 스펙트럼 특성을 보유하고 있기에 스펙트럼은 물질을 식별할 수 있는 “지문”과도 같다.

일반적으로 공간 해상도와 시간 해상도를 동시에 향상시킬 수 없다. 가오펀 6호 위성은 공간 해상도와 시간 해상도의 최적화 조합을 구현하여 중·고해상도 및 광대역 이미징 능력의 결합을 구비하였기에 다중 공간 해상도, 다중 스펙트럼 해상도, 다중 소스 원격탐사 데이터 요구를 만족시킬 수 있다.

가오펀 6호 위성에 탑재된 고해상도 카메라는 전정색, 남색, 초록색, 적색 및 근적외선 등 5개 스펙트럼 대역을 보유하고 있으며 전정색 데이터의 공간 해상도는 2m이고, 다중 스펙트럼 데이터의 공간 해상도는 8m이며 대역폭은 90 Km를 초과하여 고정밀도 농업 자원 조사에 적합하다. 광대역 카메라의 관측 폭은 800Km를 초과하며 공간 해상도는 16m이고 8개 스펙트럼 구간을 보유하고 있다.

가오펀 6호 위성은 농업 분야에서의 전문 용용 요구를 만족하기 위해 2개 레드 에지 주파수대를 설치하여 작물 유형의 식별 능력을 효과적으로 향상시켜 엽록소 함량 등 작물 양분 함량 모니터링을 수행할 수 있다. 향후 옥수수, 벼, 목화, 땅콩 등 작물 수확량 예측, 농업자원 조사 및 농업재해 모니터링 등 분야에서 아주 중요한 작용을 발휘할 전망이다.

가오펀 6호 위성은 가오펀 1호 위성과 네트워킹을 형성하여 위성의 재방문 주기를 4일에서 2일로 단축시켜 쾌속적인 작물 및 경작지 환경에 대한 모니터링을 구현할 수 있고 특히 경작지 윤작 휴경 제도 시범 등 농업 정책 이행 상황 조사에 효과적인 기본 데이터를 제공할 수 있다.

가오펀 특별 프로젝트는 “중국 중장기 과학 및 기술 발전 계획 요강(2006~2020년)”에서 확정한 16개 중대 특별 프로젝트 중 하나로서 중국 천지일체화 고해상도 지구 관측 시스템 구축 공정이다. 프로젝트가 실시된 8년간 데이터 소스는 끊임없이 풍부해졌고 다양한 공간 해상도, 커버리지 영역, 스펙트럼 구간, 재방문 주기의 고해상도 데이터 시스템을 기본적으로 형성하였으며 기타 민간용 위성 원격탐사 데이터와의 매칭을 구현함으로써 고해상도 원격탐사의 응용에 튼튼한 기반을 마련하였다.

최근 가오펀 1호, 2호, 3호, 4호 위성 데이터의 지속적인 안정적 전송 및 관련 데이터 처리 서비스가 완벽화됨에 따라 고해상도 데이터는 이미 농업 원격탐사의 주요 데이터 소소로 되었으며 농업 원격탐사 과정에서 국외 위성에 의뢰하여 중·고해상도 데이터를 획득하던 국면을 개변시켰다.

현재 가오펀 위성은 이미 국토, 해양, 환경보호, 임업 등 20개 영역의 1,800여 개 기업에서 광범위하게 응용되고 있다. 기상 및 재해저감 등 2개 분야에서 가오펀 시범 시스템과 기존의 위성 업무 시스템 통합을 구현하고 있다. 홍수기 남방 호우 및 여러 차례 태풍 대처 재해예방 감소 과정에서 가오펀 4호 위성으로 촬영한 초고해상도 구름영상은 중국 중앙기상대에서 태풍 경로 및 파괴 영향을 판단하는 주요 정보원(Information source)으로 되었다. 교통 분야에서 가오펀 영상 데이터를 빅데이터 분석 방법과 결합하여 설연휴 운송 기간 기차역 부근에 대한 여객 분포 분석을 수행하여 제때에 여객을 대피시켜 압사사고 발생을 방지하였다.

가오펀 6호 위성 프로젝트는 2015년 7월에 입안하였고 중국국방과학기술공업국에서 담당하였다.