“반짝반짝 저게 뭐야”…몇년 뒤 밤하늘 가득 뒤덮을 거라는 이 물건, 정체는 [디지털+]
자율차·UAM 지구 누비려면 필수
저궤도 위성이 지구 돌면서
모든 주파수 끊김없이 커버
국가간 협력·대규모 투자 필요
일론 머스크의 스페이스X
위성 3년내 4만개 발사 계획
별은 예로부터 밤하늘 길잡이가 역할을 해왔다.
몇 광년 떨어진 곳에서의 별빛이 지상에 도달하지만 최근 하늘에서 눈으로 빛이 보일 정도로 천천히 움직이며 빛나는 것은 저궤도 위성일 가능성을 의심해봐야 한다. 특히 금방 하늘에서 사라져가는 비행기 보다 저궤도 인공위성은 비교적 느리게 움직이기 때문에 조금만 관심을 쏟는다면 별은 물론 비행기와 구분이 어렵지 않다. 최근 폭발적인 수준으로 소형 위성이 급격히 늘어날 것으로 보이면서 천문학자들은 소형 위성들이 말 그대로 지구를 촘촘하게 둘러싸 은하수처럼 먼 우주에서 오는 빛은 점점 관측하기 어려워질 수 있다고 걱정한다.
이 우려와는 별개로 지구 저궤도를 이용한 지구 위성통신을 둘러싼 글로벌 경쟁은 이미 점화 단계를 넘어 격화되고 있다.
저궤도 위성통신에 가장 앞서 있는 일론 머스크의 우주기업 스페이스X는 2015년 스타링크 계획을 발표하고 위성 개발을 시작했다. 스타링크는 2019년 첫 발사를 시작으로 지금까지 6000개가 넘는 위성을 고도 550㎞ 상공의 궤도로 올려 보냈다. 2027년까지 위성을 4만2000여 개로 늘린다는 계획이다. 스타링크의 수익은 지난해 11월 흑자로 돌아섰다.
중국은 세계에 위성 기반 인터넷을 제공하겠다며 ‘G60’이라는 대형 프로젝트를 돌입했다. 지난달 5일 대규모 위성단으로 장거리 로켓 하나에 무려 18개의 위성을 싣고 날아 올랐다.
저궤도 위성이 6G 통신 시대를 앞두고 주목받고 있다. 6G의 핵심 과제가 항공 우주 통신과 지상 통신 이 통합하는 것이다. 국가 간 협력과 대규모 투자가 뒷받침 돼야 가능한 일로 6G 표준화 작업도 속도를 내고 있다.
5G 이동통신 서비스는 지상 서비스를 서비스 영역으로 뒀지만 6G는 이동통신의 서비스 공간 확대가 필수적이다. 그동안 지상 위주의 동영상 서비스에서 실시간으로 통신으로 제어되는 V2X(Vehicle-to-everything) 자율주행차, 미래교통수단인 UAM(Urban Air Mobility)는 사물인터넷(IoT)을 활용한 미래기술이다. 이 밖에도 자연재해 감시 등에 활용할 3차원 공간 서비스와 결합된 이동 통신 기술이 현실화되고 있다. 지상,해저, 우주까지 공간에 따라 사용할 수 있는 모든 주파수 대역을 끊김없이 커버해야 한다. 사람이나 물체의 이동에 따라 속도가 다소 차이가 나더라도 어디에서나 3차원의 네트워크 커버리지가 6G 시대엔 요구된다는 얘기다.
이를 위해 지상 네트워크 뿐 아니라 저궤도 위성 네트워크가 하나로 결합되는 등 ‘초공간 네트워크’ 가 필요하다. 사물통신 같은 서비스에는 소량의 저속 데이터를 제공하면서도 홀로그램과 같은 초고속 데이터까지 다양한 전송 속도와 트래픽 소화 능력이 가능한 네트워크를 구축하는 것이 중요해 진다. 저궤도 위성통신은 상공 100~2000km에 위치해 중궤도(2000~3만 5789km)나 고궤도(3만 5789km 이상)에 있는 위성통신보다 지구 표면과 훨씬 가깝다.
때문에 전파 왕복에 따른 전송 지연시간이 수십밀리세컨드(ms)까지 줄어드는 장점이 있다. 저궤도 위성통신시스템을 구축하기 위해서는 고궤도 정지 위성과 달리 여러 개의 인공위성이 필요하다. 적게는 수십 개에서, 많게는 수백 개의 위성을 쏘아 올려야 한다.
저궤도 위성은 지구 표면에서 훨씬 가까운 거리에 있다. 이로 인해 전파 신호의 왕복 시간이 단축되어 전송 지연시간이 수십 ms로 줄어든다. 이러한 특성 덕분에, 6G는 안정적인 연결을 제공할 수 있다.
하지만 저궤도 위성통신의 도입은 결코 간단한 일이 아니다. 정지궤도 위성과 달리, 저궤도 위성은 지구를 계속해서 선회해야 하므로 수십 개에서 수백 개에 이르는 위성이 필요하고 이 위성들이 서로 긴밀하게 협력해 하나의 네트워크를 구성해야 한다. 이를 통해 지구 전역에 걸쳐 커버리지를 제공하게 되는데 이 기술적 도전이 6G의 상용화를 위한 중요한 과제로 꼽힌다.
7G, 8G 등 6G 이후 차세대 통신에 대한 정의는 아직 정립되지 않았지만 지상 통신망과 우주 공간 통신망이 하나로 연결될 날은 머지 않았다는 관측이 나온다. 위성 통신 간의 통신은 물론이고 레이저 통신을 통해 3100만 ㎞ 거리에 있는 탐사선 ‘프시케’로부터 15초 분량의 초고화질 영상을 지구로 송신하는 실험에 성공울 거둔 바 있다. 나사는 당시 실험 성공 발표와 함께 “인류를 화성으로 보내는 것을 지원하기 위해 복잡한 과학 정보, 고화질 이미지와 비디오를 보낼 수 있는 더 높은 속도의 통신을 위한 길을 닦고 있다”고 설명했다.
모건스탠리에 따르면 글로벌 위성통신 시장 규모는 2023년 106조원에서 2030년 272조원, 2040년에는 740조원까지 성장할 것으로 전망된다. 1400조원 시장을 형성할 것으로 예상되는 전체 위성 산업에서 약 53%를 차지한다.
우리 정부도 지난 6월 제16회 국가우주위원회에서 ‘저궤도 위성통신 기술개발 사업’이 예비타당성조사를 통과시켰다. 2023년부터 2031년까지 총사업비 1조4904억원이 투입된다. 통신탑재체, 지상국, 단말국 분야 핵심기술 11개 확보에 3200억원을 투입한다.
다중빔 위상배열 안테나와 송수신 빔형성 장치 등 4개 핵심기술과 지상국·단말에서는 전송 기술과 평판 안테나 개발 등에 주력할 계획이다.
지은경 과기정통부 전파방송관리과장은 “글로벌 기업간 저궤도 위성 통신 경쟁이 확대되고 있다”면서 “우리 정부도 저궤도 위성통신 기술개발 사업 예비타당성조사 통과를 계기로 기술자립과 국내 기업의 글로벌 진출을 위해 이번 시범사업이 6G 시대의 마중물 역할을 하게 될 것”이라고 말했다.
왜 일론머스크의 스타링크는 저렇게 위성을 많이 쏘아 보내지? 라고 생각했었다.
단지 오지에 인터넷이 되게 하는 목적인 줄 알았는데 그게 아니네.
저궤도 위성을 위한 것이었네.
자율주행차, 미래교통수단인 UAM(Urban Air Mobility)는 사물인터넷(IoT)을 활용한 미래기술이다. 지상,해저, 우주까지 공간에 따라 사용할 수 있는 모든 주파수 대역을 끊김없이 커버해야 한다. 사람이나 물체의 이동에 따라 속도가 다소 차이가 나더라도 어디에서나 3차원의 네트워크 커버리지가 6G 시대엔 요구된다는 얘기다.
이를 위해 지상 네트워크 뿐 아니라 저궤도 위성 네트워크가 하나로 결합되는 등 ‘초공간 네트워크’ 가 필요하다. 사물통신 같은 서비스에는 소량의 저속 데이터를 제공하면서도 홀로그램과 같은 초고속 데이터까지 다양한 전송 속도와 트래픽 소화 능력이 가능한 네트워크를 구축하는 것이 중요해 진다. 저궤도 위성통신은 상공 100~2000km에 위치해 중궤도(2000~3만 5789km)나 고궤도(3만 5789km 이상)에 있는 위성통신보다 지구 표면과 훨씬 가깝다. 때문에 전파 왕복에 따른 전송 지연시간이 수십밀리세컨드(ms)까지 줄어드는 장점이 있다.
정부가 2030년 초까지 6G 표준 기반의 저궤도 통신위성 2기를 발사하고, 지상국과 단말국까지 포함된 저궤도 위성통신 시스템 시범망을 구축하기로 했다.
과학기술정보통신부는 저궤도 위성통신 산업경쟁력 확보를 위한 기술개발사업(이하 ‘저궤도 위성통신 기술개발사업’)이 총사업비 3199억 9000만원(국비 3003억 5000만원), 사업기간 6년 규모로 예비타당성조사를 통과했다고 23일 밝혔다.
이에 저궤도 위성통신의 핵심기술 자립화 및 우리 기업들의 글로벌 시장 진출 역량 확보를 위해 저궤도 위성통신 기술개발사업을 본격 추진한다.
제주시 구좌읍에 있는 국가위성운영센터 내부 모습. 과학기술정보통신부와 국가정보원이 공동으로 구축한 국가위성운영센터는 국가 저궤도 인공위성을 운영하고 있다. (ⓒ뉴스1, 무단 전재-재배포 금지)
저궤도 위성(고도 300~1500㎞)은 정지궤도 위성(고도 3만 6000㎞)에 비해 지구에 가까워 짧은 지연시간으로 고속의 통신을 제공할 수 있다.
이에 현재 막대한 자본과 기술력을 가진 글로벌 기업들이 비표준 독자 규격 기반의 저궤도 위성통신 서비스를 제공하며 시장을 선점해 나가고 있다.
특히 저궤도 위성통신이 지상망의 한계를 넘어 해상, 공중까지 통신 서비스 공간을 확대할 수 있는 비지상통신망(NTN)으로 주목받으면서 ‘이동통신 표준화 국제협력기구’(3GPP)에서도 저궤도 위성통신에 대한 표준화를 진행 중이다.
아울러 2020년대 후반 6G 표준이 완성되면 저궤도 위성통신 시장도 현재의 비표준 방식에서 벗어나 2030년대에 이르러 표준 기반으로 본격 개화될 전망이다.
때문에 저궤도 위성통신 시스템의 개발과 위성의 발사까지 통상 5년 이상의 시간이 걸리는 점을 고려하면 지금이 바로 국내 기업들이 6G 표준 기반의 저궤도 위성통신 시장 진입을 준비할 수 있는 적기다.
과기정통부는 이에 대응해 이 사업으로 통신탑재체, 지상국, 단말국 분야에서 11개 핵심기술 확보를 추진할 계획이다.
구체적으로 저궤도 통신위성이 지구 주위를 빠르게 이동하며 통신을 제공하는 특성을 고려해 ▲위성 추적 및 통신 링크 형성 ▲위성의 움직임에 따른 신호 오류 보상 ▲위성 간 핸드오버 ▲위성 간 중계 및 트래픽 분산 등을 위한 위성 간 링크 등의 기술을 개발한다.
이에 앞서 정부는 지난해 9월 비상경제관회의를 통해 차세대 네트워크에 대비한 위성통신 정책의 청사진으로 위성통신 활성화 전략을 발표하면서 국내 위성통신 산업 경쟁력을 강화하기 위한 R&D를 강화하겠다고 밝힌 바 있다.
저궤도 위성통신 기술개발사업은 이를 이행하기 위한 핵심 과제로, 이번에 예비타당성조사를 통과해 국내 저궤도 위성통신 기술 자립화를 위한 여정의 첫걸음을 딛게 된 것이다.
저궤도 위성통신 시스템(시범망) 구성도
류제명 과기정통부 네트워크정책실장은 “우리나라가 글로벌 선도국가로서 입지가 확고한 이동통신 분야의 기술력과 개발 경험을 위성통신까지 확장한다면 우리나라도 충분히 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있다고 본다”고 밝혔다.
이어 “이번 사업을 단초로 해 표준 기반으로 전환되는 저궤도 위성통신 시장에 적기에 대응해 국내 위성통신 산업경쟁력을 높이고 우리나라의 디지털·우주 경제에 새로운 활력을 불어넣겠다”고 강조했다.
문의 : 과학기술정보통신부 전파정책국 전파방송관리과(044-202-4935), 거대공공연구정책관 우주기술과(044-202-4670)
[출처] 대한민국 정책브리핑(http://www.korea.kr)
가. 사업의 개요
위성통신 서비스는 유선 통신망이나 지상의 이동통신 기지국을 통하여 전달하던 기존 데이터 통신 시스템과는 달리 통신용 인공위성과 위성통신 안테나와의 RF(Radio Frequency) 신호를 송수신하는 방식을 이용하여 어떠한 장소에서나 사용자가 음성 및 데이터 통신을 가능하게 하는 통신서비스를 말합니다.
위성통신은 육상에서 사용되는 무선통신에 비해 서비스 지역이 넓고 동시에 많은 수신자에게 서비스를 전달할 수 있습니다. 또한 지형지물에 관계 없이 고른 통신을 할 수 있고, 여러 지구국에 동시에 정보를 전달할 수 있으며, 재해가 발생하는 지역에도 통신의 제약을 받지 않는 장점이 있습니다.
이러한 서비스 지역의 광역성과 통신설비 구축 시간 단축 및 구축 비용 절감 등의 다양한 이점으로 인해, 지속적으로 위성통신 서비스에 대한 고객 수요가 증가하고 있습니다. 특히 지상파가 미치지 않은 해상과 항공은 조난,구조 등 안전목적의 위성통신이 필수적이며, e-Navigation 및 승객들의 통신수요 증가 등으로 대용량의 정보를 원활하게 주고 받기 위해 위성통신의 역할이 매우 커지고 있는 추세입니다.
최근에는 고정궤도(Geostationary Earth Orbit, GEO) 위성 통신의 한계를 극복하기 위해, 저궤도(Low Earth Orbit, LEO) 및 중궤도(Medium Earth Orbit, MEO) 군집 위성을 활용한 통신 서비스가 주목을 받고 있습니다. LEO/MEO 통신서비스의 등장으로 위성 통신 시장은 급격한 변화를 맞이하고 있습니다. LEO/MEO 위성 통신은 통신 속도 및 지연 시간에서 우수한 성능을 보이며, 음영 지역 뿐만 아니라 기존에 지상망이 갖춰진 지역에서도 새로운 통신 수단으로 사용될 전망입니다. 이에 따라 지상, 해상 및 항공용 위성 통신 안테나 시장도 크게 변화하고 있습니다.
당사는 기존 해상용 위성통신 VSAT(Very Small Aperture Terminal) 안테나 제품 시장에서 세계 시장에서 1위를 차지하고 있습니다. 이와 같은 LEO/MEO 위성통신의 등장으로 인한 시장 구조 변화를 기회로 삼아, 당사는 지상용 및 항공용 위성통신 안테나 시장으로의 진출을 확대하고 있습니다. 신제품 개발을 위한 대폭적인 연구개발을 통해 LEO/MEO의 지상용 및 해상용 안테나 제품군을 시장에 출시하고 있습니다. 2023년부터 본격적으로 지상용 LEO/MEO 신제품 매출이 발생하고 있으며, LEO/MEO 시장 개화에 따라 지상용 및 항공용 안테나 매출비중이 빠르게 증가할 것으로 기대하고있습니다.
수출이 월등히 많다.
내수는 그닥 크지 않겟지.
안테나 말고 원천기술을 가진 회사에 투자하고 싶어도 국내는 딱히 없는듯하다.
스타링크도 비상장 회사이고 이제 막 흑자를 내기 시작한 구조라.
당사 및 당사의 종속회사는 방산전자 분야 핵심기술을 바탕으로 제품의 개발, 생산 및 판매를 주요 사업으로 하는 방산부문과 기업의 전산 시스템을 구축(SI), 유지보수(ITO) 등 서비스를 판매하는 ICT 부문이 있으며, 신사업으로 UAM(Urban Air Mobility), 위성통신사업과 디지털 플랫폼이 있습니다.
[방산부문]
방산부문은 감시정찰, 미래 네트워크중심전(NCW)을 위한 통합솔루션을 제공하는 지휘통제통신, 항공기 등에 탑재되는 전자장비 및 각종 센서류를 통합하는 항공전자, 국내 유일의 수상함 및 잠수함 전투체계 독자개발 역량을 갖추고 있는 해양시스템, 한반도 지역 및 주변국을 실시간으로 감시할 수 있는 초소형 관측위성체계 및 이에 탑재되는 SAR, EOㆍIR 등의 위성사업 등을 주요 사업으로 수행하고 있습니다.
주요 매출처는 방위사업청 등이며, 당반기말 방산부문의 영업실적은 매출 8,749억원, 영업이익 949억원, 당기순이익 -251억원입니다.
[ICT부문]
ICT부문은 기업이 비즈니스를 수행하기 위해 필요한 정보화 시스템을 구축 하는 SI사업과 고객의 전산시스템을 운영 및 관리하는 IT아웃소싱 등을 주요사업으로 수행
하고 있습니다.
주요 매출처는 한화에어로스페이스(주)로 차세대 One-ERP 구축 사업 등을 수행하고 있으며, 당반기말 ICT부문의 영업실적은 매출 3,506억원, 영업이익 352억, 당기순이익 245억원입니다.
[신사업]
- UAM
UAM은 도심 상공에서 사람이나 화물을 운송할 수 있는 차세대 교통 체계입니다. 당사는 UAM 팀 코리아에 업체 대표로 참가하며, 미래 모빌리티 솔루션 제공을 목표로 전방위적인 사업기회를 발굴해 나가고 있습니다.
- 위성통신
당사는 저궤도 위성을 중심으로 위성통신 안테나, 위성통신 서비스 등의 사업을 추진 및 계획하고 있습니다. 해외 투자사인 한화페이저(Hanwha Phasor LTD.), 카이메타(Kymeta Corporation), 유텔셋(Eutelsat, 舊 OneWeb) 등을 통해 협력관계를 맺고 국내외 위성통신 서비스 사업에 참여하려는 계획을 구체화하고 있습니다.
- 디지털 플랫폼
당사는 블록체인, AI 등 딥테크 기술을 활용한 플랫폼 기반 신사업을 다각면으로 검토, 추진하고 있습니다. 플랫폼 사업은 편리하고 혁신적인 디지털 서비스를 제공하고, 이를 통해 확보한 사용자 데이터를 기반으로 개개인에 최적화된 다양한 부가서비스를 제공하는 것을 목표로 합니다.
신사업 영역쪽에 있어서 아직 한화시스템은 미비하다.
Oneweb, Spacex, Ses, Iridium, Telesat 같은 회사들은 우리나라에는 아직 없는 것인가
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