위성 안에서 AI가 판단한다…KAI, 자율운영 기술 검증

펀진과 AI 모듈 개발 협력…모빌린트 신경망처리장치 적용

KAI가 우주 궤도에서 위성에 탑재된 인공지능(AI)으로 고장 원인을 분석하고 대응책을 만드는 기술을 검증했다.

한국항공우주산업(KAI)은 지난 20일 큐브위성 BEE-1012를 활용해 AI 기반 자율운영 기술의 시범 임무를 수행했다고 21일 밝혔다. 이 위성은 이달 7일 누리호 5차 발사 때 우주로 올라갔으며, KAI가 자체 개발한 AI 모듈을 탑재했다.

실증은 지상국에서 가상 고장 신호를 보내는 방식으로 진행됐다. 위성의 AI 모듈은 신호를 받아 고장 원인과 범위를 분석한 뒤 대응책을 담은 기술 보고서를 작성해 지상국으로 전송했다.

AI 모듈이 탑재된 큐브위성 (사진=KAI)

검증 대상은 데이터를 지상으로 보내 분석하는 대신 위성 내부에서 처리하는 'AI 온보드 프로세싱' 기술이다. 이번 시범 임무에서는 실제 고장을 복구하는 단계가 아니라, 가상 고장에 대한 분석과 대응책 생성·전송 기능을 확인했다.

KAI는 이 기술이 위성의 이상 상황에 대응하는 시간을 줄이고 지상국과 주고받는 통신 부담을 낮추는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 향후 지상 개입을 줄인 자율운영 위성을 구현하기 위한 기반으로 활용할 계획이다.

AI 모듈 개발에는 항공기 분야에서 쌓은 고장·수명 예측과 예지정비 기술을 활용했다. 예지정비는 장비 상태를 분석해 고장 가능성과 정비 시점을 미리 파악하는 기술이다. KAI는 이를 위성에 접목하고 수만 가지 고장 시나리오를 학습시켰다고 설명했다.

국내 기업들도 개발에 참여했다. 국방 AI 기업 펀진과 우주 환경에 맞는 AI 솔루션을 구현했으며, 모빌린트가 개발한 AI 연산용 반도체인 신경망처리장치(NPU)를 적용했다.

이번 프로젝트는 지난 3월 KAI와 스페이스린텍이 맺은 큐브위성 AI 실증 협약에 따라 추진됐다. 연세대학교도 실증에 참여했다.

KAI는 오는 12월 본격적인 자율운영 기술 실증에 착수한다. 추가 검증을 통해 신뢰성을 높인 뒤 향후 제작하는 위성에 표준 기술로 적용할 방침이다.