보로노이 기술로 우주 충돌 예측…스페이스맵 “우주교통관리 글로벌 표준 선도할 것”

인공위성과 우주쓰레기가 늘어나면서 우주 공간의 안전을 관리하는 기술의 중요성이 커지고 있다. 위성 간 충돌을 예방하려면 각각의 위치와 궤도뿐 아니라 주변 우주물체의 움직임까지 종합적으로 분석해야 한다. 스페이스맵(SpaceMap)은 인공지능(AI)과 독자적인 시공간 분석 기술을 기반으로 이러한 문제를 해결하는 우주기술 기업이다.

김덕수 스페이스맵 대표는 오랫동안 연구해 온 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram) 기술을 우주 분야에 적용해 사업화에 나섰다. 미국 공군연구소(AFRL)와의 연구를 계기로 2021년 회사를 설립했고 현재는 위성 충돌위험 예측과 회피기동 분석, 위성 이상행동 탐지, 통신간섭 분석 등으로 기술 적용 범위를 넓히고 있다. 미국과 유럽에 현지 법인을 설립하며 글로벌 시장 진출에도 속도를 내고 있다.

김 대표는 “기존에 연구해 온 수학적 원천기술이 우주산업의 복잡한 문제를 해결하는 데 활용될 수 있다는 가능성을 확인했고 이를 글로벌 시장에서 경쟁력 있는 기술과 서비스로 발전시킬 수 있다고 판단한 것이 창업의 결정적인 계기였다”고 말했다.

스페이스맵의 출발점은 우주산업이 아닌 수학 연구다. 보로노이 다이어그램은 여러 지점 사이의 거리와 위치 관계를 분석해 공간을 구분하는 수학적 기법이다. 여러 편의점 가운데 어느 곳에서 가장 가까운 편의점이 어디인지에 따라 주변 지역을 나누는 원리와 비슷하다.

김 대표는 보로노이 다이어그램을 오랫동안 연구하던 중 미국 공군연구소로부터 인공위성 관련 문제에 해당 기술을 적용해 보자는 연구 제안을 받았다. 이후 우주 분야 연구과제를 수행했고, 연구 성과를 바탕으로 회사 설립을 제안받아 2021년 스페이스맵을 설립했다.

그는 “보로노이 다이어그램은 본래 우주산업에 특화된 기술이 아니라 공간상의 위치와 관계를 효율적으로 분석하는 수학적 기법”이라며 “이를 우주 환경에 맞게 발전시켜 복잡한 우주물체 간 관계를 효율적으로 분석하고, 계산을 빠르게 수행할 수 있도록 했다”고 설명했다.

우주 공간에는 인공위성과 우주쓰레기가 서로 다른 방향과 속도로 움직이고 있다. 이들의 위치와 궤도 관계를 분석하려면 방대한 계산이 필요하다. 위성 수가 늘어날수록 분석해야 할 물체 간 관계와 가능한 충돌 조합도 빠르게 증가한다. 스페이스맵은 보로노이 기반 알고리즘으로 이러한 연산 부담을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다. 김 대표는 “우주 공간에서 발생하는 복잡한 계산 문제를 보다 빠르고 효율적으로 해결할 수 있는 것이 스페이스맵 기술의 핵심”이라며 “위성 충돌위험 예측뿐 아니라 위성의 이상행동 탐지, 통신간섭 분석, 우주 임무 최적화 등 다양한 문제에 적용할 수 있다”고 말했다.

대표 솔루션인 아스트로원(ASTRO-1)은 인공위성과 우주쓰레기의 궤도 정보를 분석해 충돌위험을 예측하고 회피기동 방안을 제시한다. 충돌 가능성을 계산하는 데서 그치지 않고 회피기동에 필요한 속도 변화량과 회피 이후 발생할 수 있는 2차 충돌위험 등을 함께 분석해 최적의 대응 방안을 지원한다.

김 대표는 “기존 방식은 분석 대상이 증가할수록 연산량과 컴퓨팅 자원에 대한 부담이 커질 수 있지만 스페이스맵은 독자적인 보로노이 기반 알고리즘을 통해 이러한 부담을 효율적으로 줄일 수 있다”며 “충돌위험 분석에만 기술을 한정하지 않고 다양한 우주 계산 문제로 확장할 수 있다는 점도 경쟁력”이라고 강조했다. 우주물체의 증가가 스페이스맵에 새로운 사업 기회를 제공하는 이유도 여기에 있다. 저궤도(LEO)를 중심으로 대규모 위성군이 구축되면서 위성 간 근접 상황과 충돌위험을 분석해야 할 필요성이 커지고 있다. 우주 공간이 혼잡해질수록 방대한 데이터를 신속하게 처리하고 안전한 위성 운용을 지원하는 기술의 중요성도 높아질 수밖에 없다.

김 대표는 “앞으로 더 많은 위성이 발사되면 우주 공간에서 발생하는 근접 상황과 분석해야 할 데이터의 규모도 급격하게 증가할 것”이라며 “우주 환경이 복잡해질수록 기존 방식보다 빠르고 적은 컴퓨팅 자원으로 대규모 데이터를 처리하는 기술의 중요성이 커질 것”이라고 전망했다. 이어 “장기적으로 우주 공간을 안전하고 효율적으로 관리하는 기술은 우주산업의 필수 인프라로 자리 잡을 것”이라고 덧붙였다.

스페이스맵은 기술 개발을 넘어 실제 사업화에도 나서고 있다. 국내에서는 한국항공우주연구원(KARI), 인천대학교, 한남대학교 등과 기술 협력 및 데이터 분석 관련 사업을 추진해 왔다. 해외에서는 미국 우주군(USSF)의 SDA TAP LAB 프로그램에 참여해 기술 실증과 협력 경험을 쌓았다. 2025년에는 방위사업청의 방산혁신기업 100에 선정되면서 우주상황인식과 우주안보 분야의 기술력 및 성장 가능성을 인정받았다.

현재 주요 수익 모델은 우주 데이터 분석 솔루션 공급, API 서비스, 고객 맞춤형 기술 개발 및 연구개발 사업 등이다. 앞으로는 글로벌 위성 운영사와 정부기관을 대상으로 소프트웨어 라이선스와 구독형 서비스를 확대해 반복적인 매출 기반을 마련할 계획이다.

김 대표는 “향후에는 글로벌 시장 진출 확대와 제품 상용화, 핵심 기술 고도화에 필요한 자금을 단계적으로 확보해 나갈 계획”이라며 “단순히 투자 유치 규모를 늘리는 것보다 실질적인 사업 성과와 지속 가능한 매출 기반을 확보하는 데 집중하고 있다”고 말했다.

글로벌 시장 진출을 위한 거점도 확대하고 있다. 2025년 3월 미국 콜로라도주 덴버에 현지 법인을 설립하고 2026년 8월에는 유럽 룩셈부르크에 법인을 마련했다. 미국에서는 국방우주 및 민간 위성 운영 시장 진출을 추진하고 유럽에서는 위성 운영사와 우주기술 기업을 대상으로 기술 실증과 상용화 기회를 발굴하고 있다.

글로벌 진출 과정에서 SVC SEOUL의 지원도 받았다. SVC의 글로벌 진출 지원사업을 통해 해외 전시회에 참가해 현지 우주기관 및 기업 관계자들과 교류하며 사업 협력 기회를 발굴하고 있다. 해외 관계자들과의 미팅과 기술 교류, 교육 프로그램을 진행할 수 있는 업무 인프라도 활용하고 있다. 특히 말레이시아 우주청(MYSA) 관계자들을 초청해 우주상황인식과 위성 운영 관련 기술교육 및 교류 프로그램을 진행했고 이를 통해 현지 기관과의 협력 가능성을 논의했다. 김 대표는 “SVC의 글로벌 진출 지원과 네트워크를 활용해 해외시장 진출을 확대하고 있다”며 “앞으로 기술 실증과 사업 협력을 실제 상용화 성과로 연결해 나갈 계획”이라고 말했다.

말레이시아와 더불어 태국 Thailand Space Expo 2026에 참가하는 등 현지 기관과 기업을 대상으로 사업 기회를 찾으며 아시아에서도 협력을 확대하고 있다. 7월에는 미국 비영리 우주정책 연구기관인 시큐어 월드 파운데이션(Secure World Foundation·SWF)과 공동으로 A-STAR 국제 워크숍을 개최해 우주상황인식과 우주교통관리 분야의 국제협력 방안을 논의했다.

김 대표는 “독자적인 원천기술을 기반으로 기술적 차별성을 확보하고 글로벌 주요 우주기관 및 기업과의 협력을 통해 국제시장에서 입지를 강화하는 것이 핵심 전략”이라며 “단순히 해외시장에 제품을 공급하는 것을 넘어 국제적인 우주교통관리 협력체계 구축과 글로벌 기술 표준 논의에도 적극적으로 참여하고 있다”고 설명했다.

김 대표는 국내 우주산업이 연구개발 중심에서 민간기업 주도의 상업적 산업으로 전환되는 과정에서 정부 역할의 중요성도 강조했다. 특히 기술 개발 이후 실제 시장에서 활용될 수 있도록 실증과 초기 구매 기회를 확대해야 한다는 입장이다.

그는 “우주산업은 기술 개발에 많은 시간과 자원이 필요하고 초기 고객 확보도 쉽지 않은 분야”라며 “정부와 공공기관이 국내 기업의 기술을 검증하고 실제 운영 환경에 적용할 수 있는 기회를 제공한다면 민간기업의 성장에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 이어 “해외 우주기관 및 글로벌 기업과의 공동연구, 국제 실증사업, 해외 진출 지원도 더욱 확대되기를 기대한다”고 덧붙였다.

스페이스맵이 지향하는 최종 목표는 위성 충돌위험을 분석하는 개별 솔루션 기업을 넘어 우주교통관리 분야의 글로벌 표준을 선도하는 기업으로 성장하는 것이다. 위성 간 충돌을 예방하고 우주물체를 추적하는 기술뿐 아니라 국가와 기관 간 정보 공유, 안전한 우주 운영을 위한 공통 기술체계까지 구축하겠다는 구상이다.

김 대표는 “앞으로 우주 공간에서 수많은 위성이 운용되면 충돌위험 예측과 회피기동, 우주물체 추적 및 정보 공유를 위한 국제적인 기술 표준의 중요성이 더욱 커질 것”이라며 “전 세계 우주 운영자들이 공통으로 활용할 수 있는 기술과 운영 기준을 제시하고 국가와 기관 간 우주교통관리 정보가 원활하게 공유될 수 있는 환경을 조성하고자 한다”고 말했다. 이어 “스페이스맵의 기술이 글로벌 우주교통관리 체계의 핵심 표준으로 자리 잡도록 하는 것이 궁극적인 목표”라고 강조했다.