[저멀리 우주로: 우주경쟁] GPS, 우주의 눈

• 해리 스타일스 - Sign of the times

https://www.youtube.com/watch?v=WlphAe9cgHM

Sign of the times - 해리 스타일스

 

 

 

• 스푸트니크 위성Спутник-1을 연구하며 알아낸 항법원리

리처드 커시너 박사

1957년 소련의 스푸트니크 인공위성Спутник-1이 우주를 돌며 전파를 수신하자 리처드 커시너 박사와 연구원들은 스푸트니크 인공위성Спутник-1이 보내는 전파로 스푸트니크 인공위성Спутник-1 위치를 파악하는 연구를 진행했습니다. 연구원들은 도플로 효과로 인해 전파 주파수가 변경됨에서 착안해 위치를 결정할 수 있다는 사실을 발견했고 이를 응용해 미국만의 항법위성 구축에 들어섰습니다.

트랜짓 인공위성

리처드 커시너 박사와 연구원들은 미해군의 지원을 받아 실험용 항법위성인 트랜짓 인공위성Transit을 개발해 1960년 우주로 발사한 뒤 항법체계 구축이 가능함을 알았습니다. 이후 다른 연구소에서 정밀한 시계를 개발해 1967년 티메이션인공위성Timation을 발사해 전파를 송수신할 때 정확한 시간정보를 측정해 정확한 거리계산으로 정밀한 위치파악을 가능하게 했습니다.
 
 
 

• OMEGA

OMEGA

미국은 전파위성을 항법위성으로 이용했습니다. 하지만 아직 정밀한 항법위성 개발까지는 난관이 있다고 생각해 먼저 다른 방식으로 위치파악 체계를 구축했습니다. 그것은 무선송신탑들로 항법체계를 구축하는 OMEGA였습니다. 1968년 노르웨이에 거대한 송신탑을 설립한 후, 주변으로 많은 송신탑들을 설립하고 기지국을 설치해 1971년에 NATO 회원국을 위한 항법체계를 완성했습니다.

1970년대 NATO 군편제

미국과 서유럽 친미국가들은 OMEGA 항법체계를 적극적으로 이용했습니다. 내륙으로 연결된 소련과 바르샤바조약기구OBД와 달리 NATO는 중간에 대서양과 지중해라는 큰 바다가 있었기에 해군 작전을 위해서 정확한 위치파악이 필요했습니다. 그래서 NATO는 OMEGA 항법체계로 전함의 위치를 파악하고 지휘통제부에서 부대 위치를 파악한 뒤 통일된 명령을 내릴 수 있는 체계를 구축했습니다.

바르샤바조약기구 군대

그러나 OMEGA는 만능은 아니었습니다. 무엇보다 바르샤바조약기구OBД가 침공할 때 OMEGA 송신탑들을 폭격하면 OMEGA는 작동이 멈출 수 밖에 없었습니다. 게다가 노르웨이는 바르샤바조약기구OBД가 선공격하는 전략적 요충지였기에 전쟁이 발발한다면 노르웨이는 순식간에 폭격당할 위치였기에 노르웨이를 중심으로 하는 OMEGA는 불안정했습니다. 그래서 NATO는 바르샤바조약기구OBД에게 공격받지 않는 우주 위로 항법체계를 구축할 필요성을 느꼈습니다.
 
 
 

• Global Positioning System

GPS 원리

1960년대 미군은 SECOR 계획으로 수많은 인공위성을 발사하며 지구 전체의 지형을 파악하고 인공위성과 지상관제소 간 통신체계를 구축했습니다. 그리고 1970년 SECOR 계획을 담당한 헤럴드 주리 연구원은 미국만의 독자 항법체계를 구축하자고 건의했고 미국의 항법위성 체계를 시작했습니다. 1973년 미군은 Defense Navigation Satellite System(DNSS)라는 이름으로 항법체계 구축을 시작했습니다.

나브스타 항법위성

1974년 블록 1 계획Block I으로 항법체계 구축을 시작했는데 나브스타 항법위성Navstar 11개를 우주궤도에 안착시키는 작전이었습니다. 1978년부터 1981년까지 진행된 작전으로 11개의 항법위성 중 10개의 항법위성이 성공적으로 궤도에 안착했습니다. 미군은 블록 1 계획Block I로 구축된 GPS를 군사용으로 이용했습니다.
 
 
 

• 대한항공 007편 격추사건

대한항공 007편 경로

한편 1983년 9월 1일 미국 뉴욕 존 F. 케네디 국제공항에서 대한민국 김포국제공항으로 향하던 대한항공 007편은 정확한 위치를 몰라 캄차카 반도 소련 영공을 통과했습니다. 대한항공 007편이 캄차카 반도에 진입하자 소련공군은 미군 군용기로 판단했습니다. 하지만 대한항공 007편은 캄차카 반도를 빠르게 지나갔기에 소련공군은 요격을 시도하지 않았습니다. 하지만 대한항공 007편이 오호츠크해를 지나 사할린에 다시 나타나자 소련공군은 미군의 도발이라 생각해 소련공군은 경계태세에 돌입했습니다.

소련 공군에게 격추당한 대한항공 007편

한편 007편은 뒤따르던 015편과 교신한 결과 007편의 항로가 다른 곳임을 알아차렸지만 오차범위 내에 있다고 판단해 경로를 변경하지 않았습니다. 소련공군은 007편이 이탈하지 않고 경로를 유지하자 미공군의 특수작전이라 생각해 수호이 15 요격기를 급파했습니다. 수호이 15 요격기 조종사는 대한항공 007편에 접근해 보잉 민항기임을 파악했지만 당시에는 군용기를 민항기로 위장하는 경우가 많아 위장한 군용기로 파악했습니다. 소련 공군은 경고등을 깜빡이며 신호를 보내고 경고사격도 했지만 007편 조종사는 이를 알아차리지 못하고 그대로 비행했습니다. 그러다 갑자기 007편이 고도를 올리자 소련공군은 고도를 올리고 속도를 줄여 소련공군 뒤로 날아가려고 하는 것으로 파악했고 미사일을 발사해 격추시켰습니다.

민간 GPS

소련공군의 공격으로 007편은 격추되었고 추후 소련군은 진짜로 민항기임을 알고 당황했습니다. 미국과 대한민국은 소련에 항의했고 영공침범 원인을 조사한 결과 비행항법장치가 고장난 것이 원인임을 파악했습니다. 대한항공 007편 격추사건으로 미국과 소련 사이의 관계는 다시 악화되었고 로널드 레이건 대통령은 1983년 GPS 일부를 민간용으로 개방하겠다고 공표했습니다. 이 사건으로 GPS는 민간에 공개되었고 민간 항공과 선박은 GPS를 이용해 자신의 위치를 파악했습니다.