우주와 지구를 연결하는민간주도 '뉴스페이스' 시대

<출처: LG U+ Enterprise Newsletter Nov. 2024>

출처 : SpaceX

과거에는 국가가 우주 개발을 주도했지만, 최근에는 민간 기업이 주도하는 뉴 스페이스(New Space) 시대가 열렸다고 해요. 기술이 발달하면서 생산 비용이 비교적 절감되었고, 우주 산업이 전통적인 하드웨어 중심에서 혁신적 아이디어 기반의 소프트웨어와 서비스 중심으로 변화하고 있는 것이 그 배경이에요.

얼마 전 로봇 팔로 로켓 1단 추진체 회수에 성공한 스페이스X는 뉴 스페이스 시대를 이끄는 대표적인 글로벌 기업이죠. 스페이스X가 우주 발사체 ‘스타십(Starship)’을 발사 후 성공적으로 회수한 이번 시도는 발사체 비용 절감과 발사 준비 시간 단축 등 우주 역사상 큰 기술적 진전으로 평가받고 있는데요.

스페이스X 외에도 아마존과 버진 갤럭틱 등 다양한 글로벌 민간 기업이 우주 산업에 뛰어들고 있어요. 한국 역시 민·관·군이 함께 기술 개발과 지원에 힘쓰며 뉴 스페이스 시대를 준비하고 있답니다.

이번에는 우주와 지구를 연결하는 통신 서비스를 제공하는 민간 기업의 다양한 서비스를 소개해 볼게요!

 

🛰️ 전 세계 어디든 안정적인 통신을 제공하는 ‘우주 인터넷’

기지국에서 멀어진 산간 지역이나 바다 한가운데, 비행 중에는 무선 통신 접속이 어려운데요. 앞으로는 ‘우주 인터넷’을 통해 산, 바다, 하늘 어디에서나 LTE, 5G, 6G 수준의 안정적인 통신 서비스를 이용할 수 있을 전망이에요.

‘우주 인터넷’이란, 저궤도 위성(LEO: Low Earth Orbit)을 통해 전 세계에 초고속 인터넷을 제공하는 서비스를 말해요. 저궤도 위성은 지상에서 2,000km 미만에 위치하기 때문에 지상과 통신 거리가 짧아 통신 지연이 적고, 도시 외곽이나 산간 지역 등 통신 인프라가 도달하지 못하는 지역에도 24시간 인터넷 서비스를 제공할 수 있어요.

우주 인터넷을 제공하는 대표적인 기업은 일론 머스크가 이끄는 스페이스X입니다. 2024년 9월 기준 7천 개 이상의 스타링크 위성을 발사했으며, 2027년까지 1만 2천 개의 스타링크 위성을 통해 전 세계 위성 인터넷망 구축을 완료할 계획이라고 해요.

그 외에 유럽 연합의 유텔샛 원웹과 미국의 아마존 카이퍼가 우주 인터넷 시장에서 경쟁 중이며, 한국 역시 2030년 초까지 6G 표준 기반의 저궤도 통신위성 2기를 발사하고 지상 및 단말국까지 포함된 시스템 시범 망을 구축할 예정이에요.

우주 인터넷이 상용화되면 지상망과 상관없이 지구 어디든 통신 서비스를 제공해 디지털 격차를 극복하고, 재난 상황에도 신속하게 대응할 수 있어요. 또한 기내 와이파이 서비스(IFC: In-Flight Connectivity)와 도심항공교통(UAM), 원거리 자율운항선박과 같은 분야에서 새로운 기회를 창출할 것으로 기대하고 있어요.

 

🌕 달 탐사 중에 SNS 인증샷을 올릴 수 있다면?

지난 2022년 8월 5일, 한국항공우주연구원은 첫 달 탐사선인 다누리 (KPLO, Korea Pathfinder Lunar Orbiter) 발사에 성공한 데 이어, 같은 해 12월 26일 달 임무궤도 진입에 성공했어요. 다누리는 달 100km 고도를 비행하며 달 관측 임무를 수행하는 무인 탐사선으로, 한국 정부가 주도하고 한화 등 민간 영역이 제작에 참여했는데요. 전문가들은 다누리 프로젝트가 힌국의 뉴 스페이스 시대 진입 계기를 마련했다고 평가해요.

특히 탐사 과정에서 우주 인터넷 장비를 활용한 심우주 탐사용 우주 인터넷 시험(DTN: Delay or Disruption Tolerant Network)을 세계 최초 시도했다는 점에서 의미가 있는데요. DTN은 통신이 중간에 지연되거나 끊겨도 기존 데이터를 보존해 통신이 복구되는 즉시 데이터를 송신하는 기술입니다. 다누리는 이 기술을 활용해 BTS의 Dynamite 뮤직비디오 영상을 지구로 전송하는 데 성공하기도 했죠. 다누리는 달 궤도와 지구상에 있는 우주 인터넷 노드 간 메시지와 파일 전송, 실시간 동영상 스트리밍 시험을 포함한 1차 임무를 2025년까지 수행할 예정이라고 해요.

한편, 핀란드 통신기업 노키아는 달 표면 4G 통신 시스템을 구축해 2026년 ‘아르테미스 3호’에 참여하는 우주인에게 무선 통신을 제공할 예정이라고 밝혔어요.

달 표면 통신 시스템이란, 지상 네트워크의 기지국과 코어 네트워크 등의 무선 접속망 구성 요소를 하나의 장치로 구성하고 우주복에 4G 통신 모듈을 장착해 무선 통신을 가능하게 하는 기술인데요. 기존에는 달에서 고주파(UHF)를 사용해 통신했지만, 이제는 4G 통신을 활용해 더 많은 정보를 더 빠르게 전송할 수 있게 된 것이죠.

이 기술을 적용하면 달 표면에서 최대 2km 떨어진 우주인끼리 고속 무선 통신을 할 수 있고, 4G 망을 통해 탐사 로봇을 자유자재로 통제할 수도 있으며, 실시간으로 HD 비디오를 촬영 및 전송할 수 있어요.

4G 망이 성공적으로 정착하면 향후에는 화성용 통신 네트워크나 5G 네트워크 개발로도 이어질 텐데요. 기술이 더욱 발전해 지구의 인터넷 서비스에 연결하게 된다면, 우주인이 개인 SNS로 인증샷을 올리거나 지구의 지인과 연락을 나누며 향수병을 극복할 수 있을 것으로도 기대하고 있어요.

 

📑 위성 IoT로 더 빠르고 더 세세하게 데이터 수집!

사물인터넷(IoT: Internet of Things)이란 센서와 통신 기능을 장착한 사물을 인터넷에 연결해 데이터를 주고받는 기술을 말하죠. IoT는 단말기를 통해 데이터를 수집하고, 클라우드 서버를 통해 데이터를 공유한 뒤 데이터를 분석하고 처리하는데요. 수집한 데이터를 기반으로 기기를 작동하거나 경고하는 등의 작업을 수행합니다.

현재 대부분의 IoT는 지상파 셀룰러 연결을 기반으로 제공해요. 지상에서 3만 6천 km 이상 고도에 위치한 정지궤도(GEO)를 활용하기 때문에 큰 비용이 들고, 지연 시간이 길며, 지상 네트워크를 구축하기 어려운 산악 지대나 바다, 사막 한가운데에서는 이용하기 어려운 것이 한계죠.

이때 앞서 소개한 저궤도 위성(LEO)을 활용하면, 사물인터넷(IoT)을 더 빠르고 더 낮은 비용으로 더 넓은 커버리지로 사용할 수 있답니다. 저궤도 위성은 기지국이 설치되지 않은 지역에도 인터넷 서비스를 제공할 수 있기 때문에 저궤도 위성 기반 IoT는 농업부터 물류까지 다양한 산업에서 생산성 향상과 혁신을 이끌 것으로 기대하고 있어요. 시장 조사 업체인 주니퍼 리서치는 2027년 위성 IoT 매출이 58억 달러로 2024년 매출인 29억 달러의 두 배에 이를 것으로 예상하기도 했어요.

스페인의 위성 기반 사물 인터넷(IoT) 기업 새틀리엇(Sateliot)은 5G 프로토콜로 작동하는 IoT 위성 100기 규모의 군집위성을 구축할 계획이라고 발표했어요. 이 위성 시스템은 농업과 물류, 축산, 어업 등 다양한 분야에 실시간 IoT 서비스를 제공하며, 2028년까지 상업적 서비스를 본격화한다고 하는데요. 예를 들어, 새틀리엇이 제공하는 위성 IoT 모듈을 가축에 부착하면, 가축과 농장의 상태를 지금보다 더 세세하게 모니터링하고 관리할 수 있답니다.

 

🚩 전화가 터지지 않는 오지에서도 긴급구조 신고를!

통신이 두절되는 깊은 산 속이나 격오지에서 조난을 당하면 긴급 구조 신고하기 어려울 수 있는데요. 자연재해나 전쟁 등으로 지상의 통신 시설이 파괴되었을 때도 위급 상황에 대처하기 어렵죠. 만약 통신이 불가한 지역에서 조난당했다면 통신이 가능한 지역으로 이동하거나 헤드랜턴 불빛이나 소리 등을 이용해 자신의 위치를 알리고 구조를 요청해야 합니다.

저궤도 위성은 긴급 구조에도 유용하게 활용하고 있어요. 기지국이 설치되어 있지 않거나 신호가 약한 지역에서도 자신의 위치를 파악하고 신고할 수 있기 때문인데요.

지난 2022년 애플은 아이폰14에 위성을 통한 긴급 구조 요청 기능을 추가했어요. 미국과 캐나다, 프랑스, 독일, 영국, 아일랜드, 총 6개국을 시작으로 현재는 일본을 포함해 더 많은 국가로 확대하고 있는데요.

애플의 긴급 구조 요청 기능은 통신이나 무선 인터넷이 잡히지 않는 지역에서 유용하며, 이용자가 긴급 구조 문자 메시지를 전송하면 저궤도 위성이 이를 애플 중계센터나 응급 서비스 기관 등에 전달한다고 해요.

2022년 경제협력개발기구(OECD) 자료에 따르면 한국은 광인터넷 보급률이 88%로 전 세계 1위입니다. 5G 가입자 비중도 54%를 차지하죠. 일부 산악 지대나 인구 밀집 행사장을 제외하고 휴대폰 신호나 인터넷이 연결되지 않는 경험을 하기 힘든 한국인에게는 애플의 긴급 구조 요청 기능이 크게 와닿지 않을 수도 있어요.

하지만 땅이 넓은 미국은 통신망 구축을 인구 밀도가 낮은 지역까지 촘촘하게 하지 않는 편이라고 해요. 미국처럼 땅이 넓어 인터넷 사각지대가 많은 국가나 인터넷 보급률이 낮은 개발도상국, 자연재해 또는 전쟁 등으로 통신망이 파괴되는 지역에서는 애플의 긴급 구조 요청 기능이 유용하겠죠?

 

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