지난해 11월21일 북한이 군사정찰위성 만리경 1호를 발사했을 당시 비행궤적을 추적해 위치와 거리, 우리나라 위성과의 충돌 가능성을 정밀 분석해 주목받은 기업이 있었다. 바로 김덕수 한양대 교수가 창업한 스페이스맵이다. 스페이스 맵은 일반인들에게는 잘 알려져있지 않지만, ‘우주 속 CCTV’로 미국과 프랑스, 네덜란드 등 해외에서 더 유명한 기업이기도 하다.

최근 인류가 지구 상공에 쏘아올려 운용 중인 인공위성이 9000대를 넘어서는 등 우주 교통이 혼잡해지고 있다. 미 우주군은 상무부로 교통통제시스템 업무를 이관하고, 단계별로 협력 기업들을 선정해 관련 업무를 민간에 위탁할 계획이다. 해당 기업들을 중심으로 기술 패권을 가져오고, 시장을 선점하겠다는 구상이다.

이같은 상황에서 스페이스맵도 당당히 기술력을 인정받아 세계적인 교통통제시스템을 구축해 새로운 질서를 확립할 계획이다. 스페이스맵은 스타링크, 원웹 등 전 세계 기업들이 쏘아 올린 인공위성들과 로켓 잔해물, 우주 쓰레기들이 지구 상공에서 충돌할 가능성을 실시간으로 정확하게 분석해주는 플랫폼을 홈페이지에 공개해 전 세계에 무료로 제공하기 시작했다. 이달 중순에는 미 우주군 협력기업 선정 평가를 받기 위해 미국 현지로 향한다. 미 공군연구소로부터 의뢰받은 우주 물체의 안전 운용연구를 성공적으로 마치는 등 가능성이 있다는 게 스페이스맵의 얘기다.

공간 쪼개는 ‘보로노이 기술’ 이용해 ‘우주속 CCTV’ 기술 확보

스페이스맵은 초 단위까지 충돌시간, 고도 등을 정확히 살펴보고 챗GPT가 데이터를 분석해 알려주는 위성정보까지 확인할 수 있는 우주상황인식 관련 솔루션을 제공한다. 인공위성 궤도 추적, 위성 간 충돌 예측 서비스가 대표적이다. 우주 강국인 미국까지 기술력에 주목하는 이유는 창업자인 김덕수 대표가 평생 연구해온 ‘보로노이 다이어그램’ 계산기하학에 기반한 기술을 적용해 해외 선두기업과도 대등하거나 더 나은 솔루션을 제공하기 때문이다.

우선 기본 데이터로 미 우주군의 스페이스 트랙 데이터베이스에서 공개된 정보를 내려받는다. 여기에 기존 우주상황인식 관련 소프트웨어들이 초등학생 수준의 수학을 쓴다면, 스페이스맵은 고등수학에 비유할 수 있는 보로노이 다이어그램 기반 소프트웨어를 적용했다. 보로노이 다이어그램은 평면상 여러 점 사이에 수직이등분선을 그어 이어붙인 도형이다. 점(위성)과 점(위성) 사이 공간을 분할하고, 이를 계산해서 주변점을 찾고 공간을 추론한다. 이같은 도형들을 모아 솔루션을 만들어 실시간으로 재빨리 시공간을 통합해 분석하는 원리를 적용했다. 가령 지난 1984년에 등장한 3필터가 위성 궤도를 예측하는 수단으로 사용되면서 점과 점 사이의 일대일 관계에만 집중했다면 이 기술은 여러 위성의 움직임을 고려해 예측할 수 있다. 알고리즘으로 속도를 높여 기존에 24시간 걸리던 작업을 1시간 만에 할 수 있다는 설명이다. 위성 홍수 시대에 적합한 기술인 셈이다.
김 대표는 “보로노이 다이어그램은 쉽게 말해 수학에 기반한 고등기술로 이를 활용하면 인공위성 문제를 쉽게 풀 수 있다”라며 “점과 점 사이 공간을 분할해 계산해서 주변점을 찾고, 공간을 쉽게 추론할 수 있다. 기존 소프트웨어가 2차원이라면 3차원 솔루션으로 예측을 관계식으로 만들어 해내는 원리”라고 설명했다.

5월말 우주청 개청으로 우주산업 활성화 필요
오는 5월27일 ‘한국판 미 항공우주국(NASA)’인 우주항공청이 개청하는 만큼 우리나라도 정부 주도에서 민간 주도 우주개발로 전환을 본격화할 전망이다. 주요 목표 중 하나는 우주항공 기업을 2000개 이상 키워 우주항공 산업 투자 규모를 확대해 세계 시장 10%(420조원)를 점유하는 게 목표다.