[펌] 위성사진 너도 뽀샵처리 했다며...

다목적실용위성아리랑2호가한반도를촬영한사진이지난4월9일공개됐다.눈길을단연끌었던건평양시사진이었다.685km상공에서찍었다고는믿기어려울정도로피사체가또렷했다.평양시대동강변에있는북한의식당인‘옥류관’인근의영상은도로위차량까지확인할수있을정도였다.

위성사진을찍는건사실간단치않은일이다.지상을촬영하는위성은대부분아리랑2호처럼700km안팎의상공을난다.추락하지않으려면적어도초속7.8km로지구주위를돌아야한다.서울-부산간거리보다1.5배이상먼거리에서총알의10배로이동하며사진을찍어야한다는얘기다.우주공간의변수와촬영과정에서의지상조건이사진품질에커다한영향을미칠수밖에없다.

위성사진촬영에정교한기술이필요한건이때문이다.디지털카메라로사진을찍을때숨을참고반셔터를누르거나촬영된영상을이미지편집소프트웨어로다듬는것처럼위성사진을찍을때에도비슷한노력이필요하다.위성사진을잘찍기위한과학자들의노력에는어떤것이있을까?

과학자들이좋은위성사진을얻기위해내놓은근본적인처방은자세제어시스템[ACS,AttitudeControlSystem]이다.위성에생긴진동을완화하는장비다.위성에는매우얇고넓은태양전지판이달려있어위성내부에서작은움직임만일어도요동이커진다.강렬한태양빛을받아태양전지판이변형돼도진동이생긴다.우주공간에는공기저항이없기때문에이렇게발생한진동은수분간이어진다.진동이생기면촬영지점을카메라가정확히겨냥할수없다.흔들리는위성탓에서울을찍으려다대전을찍을수도있다.

ACS를구성하는장치인‘휠’은이같은문제를해결한다.위성내부에서일종의추역할을하는휠은진동이발생하는반대편에서균형을잡는다.진동을서서히소멸시키는것이다.대부분의자세제어는휠이맡는다.이밖에소형로켓을분사해자세를바꾸는방법도있다.공기가가득찬풍선의입구를놓으면추진력이발생하는원리다.비교적큰자세교정이필요할때사용된다.

ACS의또다른구성요소인‘별추적기’는위성이자세를바꿀때기준점을제시한다.우선위성항법장치[GPS]로다른위성과교신하거나지상에서궤도를추적한데이터를전송받아현재위치를파악하면별자리를기준으로위성이머물러야할자리를정하는것이다.양치기가별자리를보고길을찾는것과같은원리다.별자리는위치가변하지않는다는사실을이용한것이다.

위성을개선하려는노력과는별개로찍힌영상을실제에가장가깝게수정하려는노력도있다.위성이건물이나자동차바로머리위에서영상을잡지못하면실제모습과는다른촬영결과가나오는데이때촬영물을실제상황에맞게조금씩옮기는것이다.사전에수집한촬영지점의측량결과와다른위성이나비행기가찍은사진이활용된다.다양한데이터를비교분석해왜곡된사진을실제에가장가깝도록수정하는것이다.사용목적에따라색깔을바꾸거나높이데이터를입력해입체감을넣기도한다.

위성이찍은부분적인사진을이어붙이는‘모자이크’기술도있다.기술적으로위성이한번에찍을수있는사진의폭은15km에불과하다.가로폭이400km에달하는한반도전체사진을얻으려면위성이우리머리위를수십번오가며촬영해야하는것.여러장의천을이어붙여옷을완성하는것처럼부분적으로촬영된영상을접합해광범위한지역이담긴사진을내놓는것이다.

‘모자이크’는넓은지역을볼수있는현실적방법이지만촬영과정에서지상의조건이달라지는문제에직면할수있다.아리랑2호는하루에지구를14바퀴반도는데그동안지구도자전하기때문에같은지점을다시지나기까지는오랜시간이걸린다.찍어야할위치에왔을때날씨가안좋으면촬영이힘들기때문에다음기회까지기다려야한다.이런상황이다보니심할경우는수개월전의사진끼리서로모자이크하는경우도발생한다.따라서인공위성을많이보유한나라는비슷한시간대에같은지역을한꺼번에촬영하는방법을쓴다.

위성으로더나은사진을얻으려는시도는계속이어지고있다.현재우리나라연구진은카메라가장착된부위와구동기를분리해진동을줄이려는연구를진행중이다.카메라기술도개선될것으로보인다.아리랑3호의해상도는70cm를점하나로인식하도록개발이진행중이다.현재운용중인아리랑2호는1m를점하나로인식한다.한반도를바라보는‘눈’이어디까지밝아질지궁금하다.
-글:이정호과학칼럼니스트
- 과학향기출처:KISTI의과학향기