2026년 우주항공청에서 공고한 신규 R&D 과제 「달 궤도 통신·항법 위성 개념설계 연구」는 향후 국가 달 탐사 임무 확대에 필요한 통신·항법 인프라의 선행 설계를 목표로 합니다.
달 착륙선, 로버, 궤도선, 과학 탑재체 등 다양한 달 탐사 임무를 안정적으로 수행하기 위해서는 지구 지상국, 달 궤도 위성, 달 표면 임무체계를 연계하는 통신 중계 및 항법 지원 인프라 구축이 필요합니다.
과제의 핵심 목표와 End-to-End 시스템 설계 필요성
본 과제는 산업체 주도의 달 탐사 기술개발과 사업화 모델 구체화를 고려하여, 달 궤도 통신·항법 위성의 시스템 및 주요 탑재체에 대한 개념설계안을 도출하는 데 초점을 두고 있습니다.
특히 궤도선 본체, 통신·항법 탑재체, 심우주 통신 지상국 시스템을 포함한 End-to-End 시스템 설계가 요구되며, 향후 체계사업 및 실증사업으로 연계 가능한 설계 기반 확보가 핵심 목표로 제시되었습니다.
달 궤도 통신·항법 위성 연구 범위
연구 범위는 달 궤도 통신·항법 위성의 임무 분석과 운용개념(ConOps) 수립에서 시작됩니다.
임무 분석 및 운용개념 수립
주요 범위에는 발사체 분리 이후 달 궤도 진입까지의 달 전이궤적 및 임무궤도 설계, 단계별 운용 시나리오 수립, 통신 중계 및 항법 검증용 탑재체의 운용개념 정의가 포함됩니다.
요구사항 도출 및 시스템 버짓 분석
또한 위성 본체, 통신·항법 탑재체, 지상국 시스템에 대한 요구사항 도출과 검증 계획 수립, 질량·전력·추진제·RF 링크 버짓(Link Budget)을 포함한 시스템 버짓 분석, 위성 본체–탑재체–지상국 시스템 간 인터페이스 정의가 요구됩니다.
통신·항법 탑재체 및 심우주 지상국 시스템 설계 요소
통신 탑재체 설계에서는 심우주 통신 링크 설계, 링크 버짓 분석, 광통신 적용 가능성 검토, 고이득 안테나 및 RF 시스템 설계, 지상국 시스템과 연계한 End-to-End 통신 구조 설계가 핵심 요소입니다.
통신·항법 검증 탑재체 설계
달 궤도 통신·항법 검증 탑재체 설계에서는 통신·항법 요구조건을 정의하고, 항법 탑재체의 설계 방향을 도출해야 합니다.
심우주 통신 지상국 시스템 설계
심우주 통신 지상국 시스템 설계에서는 지상 안테나와 RF 장비 구성을 검토하고, 달 궤도 통신·항법 위성과의 연동 구조를 정의하는 것이 중요합니다.
아울러 COTS 구성품 적용 가능성과 TRL 분석을 통해 비용 효율적인 개발 전략을 함께 제시할 필요가 있습니다.
모아소프트 EM사업부 분석 서비스와의 연계성
본 과제는 달 궤도 통신·항법 위성의 위성 본체, 통신·항법 탑재체, 심우주 통신 지상국 시스템을 하나의 체계로 연계하여 개념설계를 수행해야 한다는 점에서 모아소프트 EM사업부의 분석 서비스 및 솔루션과 높은 연계성을 갖습니다.
특히 달 탐사 임무에서는 고이득 안테나 성능, RF 링크버짓, 통신 커버리지, 지상국 시스템 연동 성능, 간섭 가능성, 임무 시나리오별 통신 지원 효과가 전체 시스템 성능을 결정하는 주요 요소가 됩니다.
따라서 위성체 단독 설계에 머무르지 않고, End-to-End 관점에서 통신·항법 성능을 초기 단계부터 정량적으로 검토하는 접근이 중요합니다.
안테나 탑재 분석을 통한 RF 성능 사전 검토
안테나 탑재 분석은 통신 탑재체 및 지상국 시스템 설계 과정에서 고이득 안테나 성능, 방사 패턴, 통신 커버리지, 다중 안테나 간 co-site 간섭을 사전에 검토하는 데 활용될 수 있습니다.
특히 달 궤도 통신·항법 위성은 심우주 통신 링크와 지상국 시스템과의 연동 성능이 핵심이므로, 안테나 탑재 위치, 플랫폼 형상, 안테나 지향성, RF 시스템 구성이 RF 링크 성능에 미치는 영향을 설계 단계에서 분석하는 것이 중요합니다.
전파·통신 환경 분석을 통한 링크 성능 평가
전파·통신 환경 분석은 링크 마진, 경로 손실, 통신 커버리지, 간섭 및 SINR 조건을 기반으로 임무 수행 가능성을 정량적으로 평가하는 데 활용됩니다.
달 궤도 통신·항법 위성은 지구 지상국과의 심우주 통신 링크뿐 아니라, 향후 달 착륙선, 로버, 궤도선 등 다양한 달 탐사 임무체계와의 연계 운용을 고려해야 합니다.
따라서 궤도, 지형, 주파수, 안테나 지향 방향, 운용 조건을 반영한 통신 환경 분석은 안정적인 통신 중계 구조를 설계하기 위한 핵심 검토 요소입니다.
임무효과도 분석을 통한 운용 타당성 검토
임무효과도 분석은 운용개념 수립과 End-to-End 성능 검증을 연계하는 핵심 분석 요소입니다.
달 탐사 임무에서 통신·항법 위성은 단순한 중계 장비가 아니라, 임무 성공률과 운용 안정성을 높이는 핵심 인프라로 기능합니다.
통신 가능 시간, 데이터 전송 성능, 통신 단절 가능성, 임무 시나리오별 통신 지원 효과를 정량적으로 분석함으로써, 개념설계 단계에서도 임무 수행 가능성과 설계 타당성을 구체적으로 제시할 수 있습니다.
달 궤도 통신·항법 위성 개념설계의 End-to-End 검증 방향
달 궤도 통신·항법 위성 개념설계에서는 통신·항법 탑재체, 심우주 통신 지상국 시스템, RF 링크, 임무 운용 시나리오가 하나의 End-to-End 구조로 연계됩니다.
이 과정에서 안테나 성능, 링크 마진, 통신 커버리지, 간섭 가능성, 임무 시나리오별 통신 지원 효과를 사전에 검토함으로써 설계 신뢰도와 임무 수행 가능성을 높일 수 있습니다.
모아소프트 분석 역량을 활용한 설계 초기 검토
모아소프트의 안테나 탑재 분석, 전파·통신 환경 분석, 임무효과도 분석 역량은 달 궤도 통신·항법 위성의 개념설계 단계에서 요구되는 정량적 검토를 지원하는 데 활용될 수 있습니다.
이를 통해 고이득 안테나 및 RF 시스템 설계, 심우주 통신 지상국 시스템과의 연동성, 통신 중계 운용 구조, 향후 달 착륙선·로버·궤도선 지원 가능성 등을 설계 초기 단계부터 검토할 수 있습니다.
9개월 수행 기간 내 개념설계 대응 전략
본 과제는 9개월의 제한된 수행 기간 내에 개념설계, 요구사항 정의, 시스템 버짓 분석, 인터페이스 정의, 검증 계획 수립, 산출물 작성까지 수행해야 합니다.
따라서 제안 단계부터 기술성, 운용성, 시험평가 가능성을 정량적으로 제시하고, 향후 체계사업 및 실증사업으로 연계 가능한 설계 근거를 확보하는 것이 중요합니다.
모아소프트의 EM 분석 솔루션은 설계 리스크를 조기에 식별하고, 링크 성능과 운용 안정성을 사전에 검토함으로써 이러한 설계 기반 확보에 기여할 수 있습니다.
FAQ
Q1. 달 궤도 통신·항법 위성은 왜 필요한가요?
달 착륙선, 로버, 궤도선, 과학 탑재체 등 다양한 달 탐사 임무를 안정적으로 운용하려면 지구 지상국과 달 표면 임무체계를 연결하는 통신 중계 및 항법 지원 인프라가 필요합니다. 달 궤도 통신·항법 위성은 이러한 인프라의 핵심 역할을 수행합니다.
Q2. End-to-End 통신 성능 검증이란 무엇인가요?
End-to-End 통신 성능 검증은 위성 본체, 통신 탑재체, 항법 탑재체, 지상국 시스템, 달 표면 임무체계를 하나의 통신 구조로 보고 전체 링크 성능과 운용 가능성을 검토하는 방식입니다.
Q3. RF 링크버짓 분석은 왜 중요한가요?
RF 링크버짓 분석은 달 궤도 위성과 지상국 또는 달 표면 임무체계 간 통신이 가능한지 정량적으로 판단하는 핵심 분석입니다. 송신 전력, 안테나 이득, 경로 손실, 수신 감도, 링크 마진 등을 종합적으로 검토합니다.
Q4. 안테나 탑재 분석은 어떤 역할을 하나요?
안테나 탑재 분석은 안테나 위치, 플랫폼 형상, 방사 패턴, 지향성, 다중 안테나 간 간섭 가능성 등을 검토하여 실제 위성 구조에서 통신 성능이 안정적으로 확보될 수 있는지 평가합니다.
Q5. 모아소프트는 어떤 기술 협력을 지원하나요?
모아소프트는 안테나 탑재 분석, 전파·통신 환경 분석, 임무효과도 분석, RF 링크버짓 분석, End-to-End 링크 성능 검증, 심우주 통신 지상국 시스템 연동 검토 등을 지원합니다.
상세 기술 및 파트너십 문의
모아소프트는 달 궤도 통신·항법 위성 개념설계 연구 대응을 위한 안테나 탑재 분석, 전파·통신 환경 분석, 임무효과도 분석, End-to-End 링크 성능 검증, 심우주 통신 지상국 시스템 연동 검토 등 다양한 기술 협력을 지원합니다.
대표 문의: 02-420-3203
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