위성 통신은 점차 통신 시장에서 화두가 되고 있는 만큼 우리나라의 빠른 대응이 필요하다는 의견이 등장하고 있다. 위성 통신은 인공위성을 이용해 이동 통신 서비스를 제공하는 시스템으로, 위성을 상공으로 쏘기 때문에 일반 무선통신을 사용할 수 없는 지역이나 해상의 선박 위 등 특수 목적으로 이용할 수 있으며, 향후 6G 기술의 중요한 키가 될 것으로 전망된다.
통신장비 설계단계부터 지연 대비 必
오지·재난 ‘위성 통신’…6G 시대 기회
스페이스X 올해 2분기 韓진출 가시화
지난 며칠 간 중국발 한파가 들이닥쳐 전자기기가 돌연 오작동의 사태를 빚었다.
아열대를 곁들인 냉온대 기후의 우리나라에서는 크게 걱정하지 않아도 됐지만, 예기치 못한 찬 바람의 여파는 재난 또는 극한 환경에서도 끊김 없는 무선통신을 가능케 하기 위한 대비책의 필요성을 되짚어보게 한다.
사실상 자연 환경 속에서 통신 네트워크의 연결성은 통신 장비에 달렸다고 볼 수 있다. 에릭슨, 노키아, 삼성전자 등 통신 네트워크 장비는 자동차처럼 각각 버틸 수 있는 온도가 존재한다. 이들은 일반적으로 내진설계가 돼 있을 뿐만 아니라 설계 및 제조 단계부터 대비하고 있어 온도 변화 등 영하의 기온에서도 버틸 수 있는 저항력을 갖는다.
통신 업계 관계자에 따르면, 한파와 같은 온도 변화 등 환경적 요인에 대응하기 위해 전체 네트워크 내에서 중계기들을 원격 관제를 통해 관리하고 있으며, 추가로 현장에서도 엔지니어가 장비 상태를 점검한다고 전했다.
그렇다면 극한 환경에서는 어떻게 무선통신이 가능할까. 사막, 극지방, 우주 등 극한 환경에서의 무선통신을 가능케 하기 위해 초음파, 광, RF 방식이 아닌 새로운 방식이 연구되고 있다. 양자 통신, 위성 통신 등에서 그 가능성을 찾을 수 있지만, 현재 이에 대한 과제들은 무수히 남아있으며, 이를 로컬 통신망에 적용하기까지 연구도 극초기 단계에 불과하다.
위성 통신은 점차 통신 시장에서 화두가 되고 있는 만큼 우리나라의 빠른 대응이 필요하다는 의견이 등장하고 있다. 통신 업계 관계자는 “국가 차원의 개발 계획이 미비한 상태에서 적용 시점 등에 대해 말하기 어렵지만, 위성 통신은 차세대 통신 기술로써 글로벌에서 높은 수준의 연구가 진행되고 있다”고 말했다.
■ 전 세계 잇는 저궤도 위성 통신
▲통신 서비스 패러다임의 변화 (자료=과기부)
위성 통신은 인공위성을 이용해 이동 통신 서비스를 제공하는 시스템이다. 위성을 상공으로 쏘기 때문에 일반 무선통신을 사용할 수 없는 재난 상황이나, 오지 지역, 해상의 선박 위 등 특수 목적으로 이용할 수 있으며, 향후 6G 기술의 중요한 키가 될 것으로 전망된다.
시장 조사 기관 마켓앤마켓은 2021년 기준 위성 통신장비 시장 규모를 220억불로 추산했으며, 19.6%의 연평균 성장률로 2026년에는 537억 달러 규모까지 성장할 것으로 예측했다. 이 중 북미 시장이 세계 위성 통신장비 시장의 31%를 차지하는데, 이는 미국 내에서 국방, 에너지, 농산업 분야에서 소형 위성의 수요가 높기 때문인 것으로 분석된다.
일론 머스크가 CEO로 있는 ‘스페이스X’의 위성 인터넷 사업 ‘스타링크’는 기존 위성 통신망 및 수중 광케이블의 단점을 개선해 화두가 됐다.
대부분의 위성 인터넷 서비스는 상공 35,786km에 위치해 사용자와 위성 간 대기 시간이 길어 데이터의 실시간 고속 처리가 어려웠다. 스페이스X의 저궤도 통신 위성은 상공 200~2,000km에 위치해 통신 지연을 보완했다. 스페이스X는 2020년대 말까지 4만 개가 넘는 위성을 발사해 전 세계 어디서나 최대 1Gbps에 달하는 초고속 인터넷 서비스를 지원하겠다는 계획을 밝힌 바 있다.
특히 러-우 전쟁에서 스페이스X가 활약을 펼친 이후, 소형 인공위성에 대한 관심은 더욱 커지고 있다. 지상 광역 통신망에 관계없이 통신 환경을 제공하는 이점은 향후 민간 영역인 자율주행 차, 클라우드 서비스 등으로 확대될 것으로 전망된다.
올해 초 스페이스X는 과기부에 설비 미보유 기간통신사업자 형식의 설립예정법인 등록을 신청하며 올해 2분기 내 한국 진출이 가시화되고 있다. 비싼 요금제로 인해 일반 소비자에게 아직 큰 이점은 존재하지 않지만, 이는 테슬라 자율주행 기능, 위성 통신 등 우주 산업 경쟁력 강화를 위한 움직임이라는 의견이 제기되고 있다.
■ KT SAT, 통신 위성으로 6G 시대 연다
▲APSCC 2022에 참가한 KT SAT
위성을 통한 5G 서비스는 지상에서 기지국의 한계를 보완한다. 재난 상황으로 지상의 5G 망이 끊겼을 때, 위성 통신은 백업을 해줄 수 있다.
KT SAT은 2019년부터 위성 통신에 관심을 가지며 기술 개발에 힘써오고 있다. 통신 위성을 활용해 망 생존성과 업무 연속성을 보장할 수 있는 솔루션으로 선보인 ‘P-VSAT(Portable Very Small Aperture Terminal) 안테나’ 기술은, 휴대용 위성 안테나와 모뎀, 스위치 등의 장비를 이용자의 네트워크에 맞게 구성해 백업 통신망을 제공하는 기술이다.
KT SAT는 “현재 비상 상황 발생 시, 백업 통신 망으로 재난에 영향을 받지 않은 통신사의 유선 네트워크나 LTE를 활용하고 있으나, 이 또한 일부를 제외하면 유선으로 네트워크가 연결돼 있어 대형 재난 상황에서 완벽한 망 생존성 보장은 어렵다”며, “해당 기술이 적용되면 유선 네트워크에 이상이 발생해도 위성 통신으로 선택적 우회로를 만들 수 있어 국가·공공기관의 통신망 연속성과 생존성이 보장되고 중요한 업무를 지속적으로 처리할 수 있는 환경이 구축된다”고 말했다.
또한 KT SAT은 재난 상황이나 선박에서 긴급통신 수단으로 사용되는 위성휴대전화(GSPS, Global Satellite Phone Service) 등으로 언제 어디서나 안정적인 통신을 지원할 수 있다고 밝혔다.
한편 KT SAT은 위성 신기술이 집약된 차기 위성 ‘무궁화위성 6A호’의 2024년 발사를 목표하고 있다. 무궁화위성 6A호에는 데이터 전송 처리량이 기존比 10배 많은 ‘대용량 위성(High Throughput Satellite, HTS)’ 기술이 적용될 예정이다. 이는 늘어나는 5G 이용자의 트래픽에 대비할 수 있을 것으로 기대된다.
여기에는 커버리지 변경이 가능한 '가변빔(S/W Defined Sat)' 기술도 적용 예정 중에 있다. 해당 기술이 탑재되면 발사 후에도 커버리지를 변경할 수 있어 통신 서비스를 효율적으로 제공할 수 있다.
안정적인 5G 고도화 및 6G를 지원하는 것은 신시장 개발을 위해서도 필수적이다. 6G 시대에는 도심항공교통(UAM)과 같은 차세대 모빌리티가 부흥할 것으로 전망된다. 지상과 공중의 통신이 결합되는 6G 시대, K-위성 통신 산업 육성이 시급할 것으로 보인다.