우주항공청(KASA)은 고고도 무인기 분야의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 총 371.25억 원(정부출연금 기준) 규모의 ‘임무수요기반 성층권 드론 실증 플랫폼 개발’ 2단계 사업 신규과제를 공고했습니다.
본 사업은 14km 이상의 성층권에서 90일간 장기 체공하며, 반경 50km 내의 재난 감시 및 직경 25km 범위의 긴급 통신중계 공공임무를 실증해야 하는 고난도 프로젝트입니다.
극저온·저기압의 성층권 환경에서 다중 임무장비(EO/IR, 통신중계기)가 간섭 없이 안정적으로 작동하기 위해서는 실물 제작 전 가상 환경에서의 전자기(EM) 및 통신 링크 사전 검증이 필수적입니다.
모아소프트 ‘성층권 드론 실증 플랫폼 개발’ 사업을 위해 안테나 탑재 분석부터 임무 효과도 분석까지 아우르는 M&S(Modeling & Simulation) 기술력을 가진 기업으로 RFP를 기반으로 관련 Product를 소개합니다.
1. RFP 세부과제별 모아소프트 EM Product 맞춤형 기술 매칭
모아소프트 EM사업부는 HFSS, WIPL-D, Wireless InSite, STK 등 글로벌 최고 수준의 해석 툴을 활용하여 각 세부과제의 기술적 난제를 해결합니다.
① [1세부 & 4세부] 성층권 드론 실증기 체계종합 및 운용 고도화 지원
- RFP 요구사항: 90일 장기체공 플랫폼 체계종합, 공공임무(재난감시/긴급통신) 실증, 지상관제시스템(GCS) 통합 연동.
- EM사업부 매칭 역량 (적합도: 매우 높음): 플랫폼 3D EM 모델을 구성하여 기체 구조가 안테나 성능에 미치는 영향을 정밀 해석합니다. 특히 지상관제소(GCS)-비행체-임무장비로 이어지는 운용 시나리오 기반의 링크 성능을 평가하고, 장기체공 시의 통신 가용성 및 임무 성공도를 사전 분석하여 체계 통합의 신뢰성을 극대화합니다.
② [2세부] 성층권 드론 특화 임무장비(통신중계/EO·IR) 개발
- RFP 요구사항: 14km 이상 고도에서 직경 25km 시스템 커버리지를 갖춘 통신중계 장치(10~20Mbps) 개발 및 GSD 18cm/70cm급 EO/IR 탑재체 통합.
- EM사업부 매칭 역량 (적합도: 매우 높음): 통신중계 장치 및 안테나의 EM 모델링을 통해 25km 커버리지 달성을 위한 전파 링크 분석을 수행합니다. 또한, 비행체에 동시 탑재되는 EO/IR 카메라와 통신중계 장치 간의 전자파 간섭(Co-site)을 검토하여 안테나 배치를 최적화하고 임무 운용 관점의 통신 품질을 보장합니다.
③ [3세부] 성층권 드론 동력원 핵심부품 국산화 (보조 지원)
- RFP 요구사항: 20cm² 이상급 대면적 국산 태양전지 모듈 개발 및 체계 연동.
- EM사업부 매칭 역량 (보조 지원): 날개 표면에 대면적 태양전지 모듈이 부착됨에 따라 변화하는 기체 표면 재질 및 구조가 전파 산란 및 안테나 방사 패턴에 미치는 영향을 분석하여 체계 통합 연계 작업을 지원합니다.
2. 3대 핵심 해석 Product
성층권 드론 제안서의 기술적 변별력은 ‘다중 임무장비의 상호 간섭을 어떻게 해결하고 통신 커버리지를 입증할 것인가’에 달려 있습니다.
1. 안테나 탑재 분석 (Antenna Placement & Co-site Analysis)
날개 길이 30m급의 대형 기체에 장착되는 다중 안테나의 탑재 전·후 패턴과 이득을 비교합니다.
이를 통해 다중 탑재체 간의 전자파 간섭(Co-site)을 사전에 저감하는 최적의 배치(Layout) 데이터를 제안서에 정량적으로 제시할 수 있습니다.
2. 전파 및 통신 환경 분석 (Propagation & Link Margin)
산불 감시(강원/경북) 및 해양 사고 모니터링 등 복잡한 지형 환경을 반영한 전파 해석 모델을 구축합니다.
18km 상공에서 지상망 붕괴 지역으로 쏘아 보내는 LTE/5G 신호의 경로 손실(Path Loss)과 링크 마진을 도출하여 99% 통신 커버리지 달성 가능성을 가시화합니다.
3. 임무 효과도 종합 분석 (Mission Effectiveness)
단순한 하드웨어 성능을 넘어, 실제 공공임무 시나리오(산불 확산, 불법조업 감시 등) 하에서의 탐지 및 통신 임무 성공률을 종합 평가합니다.
전파 교란(Jamming) 영향 분석을 포함한 실증 데이터 기반의 M&S 결과를 제공합니다.
3. 기술적 한계를 극복하는 모아소프트의 기술 제안 포인트
1. 실물 제작 및 비행 시험 전 ‘가상 실증’을 통한 리스크 제로화 및 개발 비용 절감
성층권(고도 14km 이상)이라는 극한 환경과 90일 장기 체공이라는 가혹한 조건은 물리적인 시제기 제작과 실제 비행 시험만으로 검증하기에 막대한 예산과 시간, 그리고 기체 추락 등의 치명적인 리스크가 따릅니다.
모아소프트는 3D 가상 환경(Digital Twin)에서 안테나, 기체 구조, 통신 장비가 결합된 통합 성능평가를 선행합니다.
이를 통해 설계 초기 단계에서부터 다중 탑재체 간의 전파 간섭(Co-site) 및 통신 음영 지역 등의 치명적 결함을 사전에 식별하고 수정하여, 실제 비행 시험 횟수를 획기적으로 줄이고 한정된 예산과 개발 기간을 완벽하게 방어합니다.
2. 국방·우주항공 특화 M&S 노하우 및 글로벌 최고 수준의 해석 툴 연계 지원
다수의 국방·우주항공 체계개발 사업에서 검증된 모아소프트만의 M&S(Modeling & Simulation) 엔지니어링 역량을 투입합니다.
3D 형상 모델링 및 단순화를 위한 SpaceClaim, 고주파 전자기장 및 안테나 해석의 글로벌 표준인 HFSS, 전파 경로 손실(Path Loss) 분석을 위한 Wireless InSite, 그리고 고고도 무인기의 임무 시나리오와 통신 커버리지를 3D 공간에서 정밀하게 분석하는 STK(Systems Tool Kit) 등 세계 최고 수준의 소프트웨어를 활용합니다.
단순한 툴 제공을 넘어, 해당 도구들을 다양한 프로젝트 수행 경험에 기반하여 능숙히 다루는 전문 엔지니어들의 밀착 기술 지원을 통해 체계업체의 설계 및 실증 역량을 한 차원 끌어올립니다.
3. 정량적·시각적 검증 데이터 기반의 압도적인 제안서 기술 평가(우위) 선점
해당과 같은 과제의 경우 ‘어떻게 25km의 광역 통신 커버리지를 안정적으로 보장할 것인가?’, ‘비행체와 임무장비 간의 전자기적 상호 간섭은 어떻게 회피할 것인가?’에 대한 명확하고 과학적인 근거를 요구합니다.
모아소프트와 협력 시, 안테나 방사 패턴, 지형 환경을 반영한 통신 링크 마진, 재난 감시 시나리오별 탐지 성공률 등 정밀한 EM 시뮬레이션 결과를 직관적인 3D 그래픽과 정량적인 데이터로 제안서에 직접 수록할 수 있습니다.
이는 체계업체 설계안의 기술적 타당성과 국방/항공 규격 충족 가능성을 직관적으로 증명하여, 확고한 기술적 우위를 선점하는 강력한 무기가 됩니다.
기술 분석 지원 및 컨소시엄 참여 문의
- 문의 : Contact Us – 28+ Year’s Experience in Reliability & Safety
- 대표 번호 : 02-420-3203
- 지원 분야 : 안테나 탑재 3D EM 해석, 전파 환경 및 링크 마진 분석, Co-site 전자파 간섭 예측, 임무 효과도(STK) M&S.
