세종대학교 우주항공산업연구소 이성섭 교수 연구팀이 메가 컨스텔레이션 시대에 최적화된 새로운 위성배치 이론 ‘RGT-Walker(반복 지상궤적 기반 위성배치)’를 개발했다고 17일 밝혔다.

이번 연구에는 이성섭 교수를 중심으로 전현석, 고현철 교수와 이윤서 연구원이 참여했다. 연구팀은 기존 GPS와 스타링크 등에 활용된 ‘Walker 방식’의 한계를 보완한 새로운 이론을 정립했다.

Walker 방식은 위성군 설계 분야에서 오랜 기간 활용돼 왔지만, 수천 기 이상의 위성이 운용되는 메가 컨스텔레이션 환경에서는 계산 복잡성과 효율성 측면에서 한계가 제기돼 왔다.

연구팀이 제안한 RGT-Walker 이론은 기존 구조의 장점을 유지하면서 위성군 동역학을 수학적으로 정교하게 구조화해 계산 과정을 단순화했다. 이를 통해 재방문 주기를 단축하고 관측·통신 커버리지를 확대하는 성능 개선 효과를 확인했다.

특히 위성 배치를 수학적으로 체계화해 인공지능과의 결합 가능성도 높였다. 충돌 위험 예측, 궤도 유지·변경 전략 최적화, 임무 맞춤형 위성 배치 설계 등 고난도 문제에 인공지능을 적용할 수 있는 기반을 마련했다.

연구 성과는 관련 분야 상위 10% 국제학술지에 5편이 게재되며 이론적 완성도와 실용성을 인정받았다.

연구팀은 현재 과학기술정보통신부와 국방부 등이 참여하는 ‘다부처 초소형위성 체계 구축 사업’에 참여해 해당 이론을 한국형 저궤도 위성망 설계에 적용하고 있다. 적은 수의 위성으로도 높은 성능을 구현하는 효율적 배치 전략을 실증하는 것이 목표다.

이 기술은 향후 정찰, 재난·환경 감시, 통신·항법 등 국가 전략 위성 운영에 활용될 것으로 기대된다. 연구팀은 우주 교통관리와 자율 위성군 운용 등 차세대 우주 서비스 분야로 연구를 확대할 계획이다.

엄종화 총장은 “RGT-Walker 이론은 저궤도 위성 시스템 설계 패러다임을 전환할 수 있는 핵심 기술”이라며 “국내 우주산업 경쟁력 강화에 기여할 수 있도록 지원을 이어가겠다”고 밝혔다.