비행기·사막도 문제없는 인터넷… '6G시대' 온다

[비즈니스앤컴퍼니] 스페이스엑스 위성통신 시범서비스… 다운로드 속도 50.5Mbps

 
 
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칠레의 한 학교에 설치된 스타링크 안테나. 이 곳은 1년 간 무료로 위성 인터넷 서비스를 제공하는 시범사업에 선정됐다. /사진=로이터
칠레의 한 학교에 설치된 스타링크 안테나. 이 곳은 1년 간 무료로 위성 인터넷 서비스를 제공하는 시범사업에 선정됐다. /사진=로이터
갑작스런 재난재해에도 통신이 끊길 일이 없다. 기지국을 세우기 어려운 사막·산지 등 소외 지역이나 비행기에서도 원활하게 인터넷을 사용할 수 있다. 저궤도(LEO·Low Earth Orbit) 위성통신 기술로 구현될 멀지 않은 미래의 모습이다. 6G(6세대 통신)의 핵심기술로 꼽히는 저궤도 위성통신 기술 선점을 위한 각국 간 물밑 경쟁도 치열하다. 국내에서도 한화시스템·KT SAT를 중심으로 관련 기술을 확보하기 위한 움직임이 본격화됐다.


위성 쏘아올리다가 ‘파산’… 다시 주목받는 ‘저궤도 위성’


한화페이저의 전자식 빔 조향 안테나(ESA). /사진제공=한화시스템
한화페이저의 전자식 빔 조향 안테나(ESA). /사진제공=한화시스템
저궤도 위성통신은 최근 애플의 신작 스마트폰 '아이폰13'과 함께 주목 받았다. 다수의 외신매체를 통해 아이폰13에 저궤도 위성통신 기능을 지원하는 퀄컴 ‘X60 베이스밴드’ 칩이 탑재될 것으로 전해지면서다. 

아이폰13을 통해 본격 대중에 알려진 '위성통신'은 지구 궤도를 돌고 있는 다수의 위성을 활용해 인터넷 서비스를 제공하는 기술이다. 단말에 데이터 송·수신이 가능한 칩이나 안테나 등을 탑재하면 지상 기지국이나 중계기를 거치지 않고도 위성을 통해 신호를 받아 통화를 하거나 문자를 보낼 수 있다. 이에 인터넷 보급률이 낮은 국가들은 물론 미국·중국 등 국토가 넓은 국가들 사이에서도 위성통신은 차세대 기술로 주목받았다.

유준규 위성광역인프라연구실 책임연구원은 "전 세계에서 인터넷이 가능하도록 하려면 약 2000개의 위성이 필요할 것으로 추정된다"며 "같은 범위 내 이동통신 기지국을 세운다고 생각한다면 위성 통신은 그 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 기대된다"고 귀띔했다.

위성은 지구와의 거리에 따라 크게 ▲저궤도 위성(300~1000km) ▲중궤도 위성(1000~3만6000km) ▲정지궤도 위성(3만6000km)으로 구분되는데, 이 중에서도 통신 위성으로는 공전주기가 지구 자전주기와 일치하는 정지궤도 위성이 주로 활용됐다. 통신지연율(latency)이 높지만 특정 지역에 고정돼 지상과의 원활한 송수신이 가능하기 때문이다.

반면 지구와 가까이 위치한 저궤도 위성은 낮은 통신지연율을 자랑하지만 지구 자전보다 더 빠른 공전속도로 지상 기지국과 통신하는 시간이 짧다는 문제점이 지적됐다. 지상과의 통신이 끊이지 않기 위해선 수백개의 위성을 저궤도에 쏘아 올려야 해 초기 투자비용이 만만치 않다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO) 겸 스페이스엑스(SpaceX) 창업자가 위성 인터넷 서비스 스타링크에 투자하겠다고 밝히며 “우리는 최초로 파산하지 않는 기업이 되겠다”고 말한 것도 이 같은 이유에서였다.

위성 탑재체 부품들의 소형화, 생산라인의 자동화 등으로 비용적인 부분이 어느 정도 해결되자 저궤도 위성을 활용한 글로벌 인터넷 망 구축 사업도 활발해졌다. 

KT SAT 관계자는 "뉴스페이스 시대 하면 떠오르는 저궤도위성은 과거부터 있었던 개념"이라며 "이전보다 위성을 싸고 빠르게 제작할 수 있게 되면서 다수의 사업자가 저궤도 위성 분야에 많이 진출하게 됐다"고 말했다.


6G 핵심은 위상과 지상 망의 통합… “정책적인 지원 필요”


저궤도 위성을 활용한 인터넷 통신망 개발 추진 현황. /그래픽=김은옥 기자
저궤도 위성을 활용한 인터넷 통신망 개발 추진 현황. /그래픽=김은옥 기자
저궤도 위성통신은 6G의 핵심 기술로도 꼽힌다. 5G(5세대 이동통신)이 지상에 한정된 개념이었다면, 6G의 가장 큰 특징은 위성과 지상 망의 통합이다. 관련 업계 관계자는 "현재 5G 표준을 위성에도 적용할 수 있도록 표준화 작업을 진행 중"이라며 "많은 국가들과 기관에선 6G부터 위성과 지상 망이 통합될 것으로 예측하고 있다"고 말했다.

무엇보다 도심항공교통(UAM) 인프라 확충을 위해 6G 구현은 필수적이다. 수백 미터 고도 위를 날아다니는 ‘플라잉 카’ 등 에어모빌리티의 경우 지상 통신망으로 신호를 주고받는데 한계가 분명했기 때문이다. 이에 UAM과 위성통신 안테나 기술 간 시너지가 시장의 큰 기대를 받고 있다는 게 업계 관계자들의 전언이다.

글로벌 기업은 이미 저궤도 위성통신 사업에 뛰어들었다. 스페이스엑스·원웹(Oneweb)·텔레셋(Telesat)·아마존(Amazon) 등이 대표적이다. 대부분은 아직 서비스 검증 단계에 있으며 목표 서비스 개시까진 2~3년이 더 소요될 것으로 전망된다.

이미 시범서비스에 나선 곳도 있다. 스페이스엑스는 월 이용료 99달러(약 11만원)에 위성 인터넷 서비스 '스타링크'를 제공하고 있다. 서비스를 이용하기 위해선 월 이용료 외에도 위성안테나 등의 설비를 499달러(약 58만원)에 구입해야 한다. 스피드체크가 지난 9월 스타링크의 성능을 조사해 발표한 보고서에 따르면 데이터 다운로드 속도는 50.5Mbps, 업로드 속도는 14Mbps을 기록했다.

국내에선 한화시스템이 주축이 돼 위성통신 사업을 이끌어가고 있다. 한화시스템은 지난해 6월 영국의 위성통신 안테나 전문기업 '페이저 솔루션'의 사업을 인수, 항공기 내 고속통신을 가능하게 하는 전자식 빔 조향 안테나(Electronically Steerable Antenna, ESA) 등 차세대 위성통신 안테나 설계 개발에 집중하고 있다.

정부는 2031년까지 총 14기의 저궤도 통신위성을 발사할 계획이다. 당시 홍남기 부총리 겸 기획재정부 장관은 “단기간·저비용 개발이 가능한 초소형 위성산업이 급격히 성장하고 있으며 위성통신을 활용한 우주 인터넷시장 선점을 위한 글로벌 경쟁이 본격화하고 있다”고 말했다.

유준규 연구원은 “6G에서도 우리나라가 뒤쳐지지 않기 위해 정부가 위성 사업을 추진하고 있는 것”이라며 “특히 이동통신에서 가장 큰 시장인 단말 개발에 집중할 것으로 보인다. 5G에 이어 계속 기술력을 가지고 가겠다는 목적이다”라고 설명했다.

하지만 글로벌 대형 사업자와 비교해 우리나라의 저궤도 위성통신 사업은 아직 초기 단계에 있다. 업계 관계자는 "국내 기업의 경쟁력이 결코 전세계 우주 시장에서 뒤쳐진다고 할 수 없다”라면서도 “국내의 경우 가지고 있는 기술력과 아이디어를 시장에 빠르게 보여주는 경험이 부족한 편"이라고 지적했다. 이어 "기술발전을 위해 민간 기업들이 자유롭게 다양한 사업 시도를 할 수 있는 정책적인 지원이 필요하다고 본다"고 덧붙였다.
 

강소현
강소현 kang4201@mt.co.kr  | twitter facebook

안녕하세요. 머니S 강소현 기자입니다. 이메일로 많은 제보 부탁드립니다.

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