Technical Characteristics and Operational Feasibility Analysis of CubeSat Formation Flying Architecture with MIMO-SAR

본 논문은 큐브위성 기반 편대비행에 다중입출력 합성개구레이더(MIMO: Multiple-Input Multiple-Output, 이하 MIMO) 기술을 접목할 수 있는 가능성과 그 성능적 잠재력을 고찰하였다. 최근 국방 감시·정찰, 재난 대응, 해양·환경 모니터링 등 다양한 분야에서 고해상도 SAR 영상에 대한 수요가 증가하고 있으나, 대형 안테나와 고출력 전원을 요구하는 기존 중·대형 위성 체계는 비용 부담과 재방문 주기 한계에 직면해 있다. 이에 대한 대안으로 다수의 큐브위성을 협력 운용하고, 위성 간 송·수신을 분산하면서도 중·대형 위성급의 고해상도 확보가 가능한 MIMO-SAR 구조가 주목받고 있다. 본 연구에서는 해외의 SATURN 프로젝트 등 실증 사례와 국내 초기 연구를 검토하고, 편대 구성 및 관련 핵심 기술을 분석하였다. 그 결과, 큐브위성 기반 MIMO-SAR 체계는 소형 플랫폼임에도 불구하고 고해상도 영상 확보, 신호대잡음비 개선, 이동 표적 탐지 등 성능 향상이 가능함을 확인하였다. 또한 저비용·고확장성을 바탕으로 향후 자율 편대 운용, AI 기반 온보드 처리, 군집위성 확장과 연계될 경우 민·군 분야 전반에서 활용 잠재력이 클 것으로 전망된다.