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2031년까지 6G 저궤도 위성통신 검증할 14기 위성망 구축…한화시스템 2030년 이후 2000기 위성망 추진

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2031년까지 6G 저궤도 위성통신 검증할 14기 위성망 구축…한화시스템 2030년 이후 2000기 위성망 추진

2021.06.09 16:01
6G 위성 통신 결합한 새로운 우주통신 서비스
초고속 인터넷 서비스 제공을 위한 저궤도 인공위성 네트워크 개념도. 한화시스템 제공
초고속 인터넷 서비스 제공을 위한 저궤도 인공위성 네트워크 개념도. 한화시스템 제공

정부가 2031년까지 지상 200~2000km인 지구 저궤도(LEO)에 위성 통신 기술을 검증할 저궤도 통신위성 14기를 쏘아 올린다는 계획을 내놨다. 한화시스템이 2030년 이후 지구 저궤도에 위성 2000기 이상을 쏘아올려 국내는 물론 전세계를 대상으로 위성통신 사업을 추진하겠다는 계획을 내놓고 있어 향후 국내에서도 스페이스X의 스타링크나 원웹 같은 새로운 저궤도 군집 위성 기반의 통신 서비스가 등장할 것이란 기대를 모은다.  

 

한국은 지금까지 3만5000km 정지궤도에 KT샛이 운영하는 무궁화 통신위성과 군이 운용하는 아나시스 군 통신위성 아나시스 2호 등 총 4기 통신위성을 쏘아 올려 운영하고 있다. 한국은 과학위성과 다목적실용위성, 정지궤도 복합위성 등 다양한 위성 기술을 확보하고 있지만 통신방송위성 분야에서는 아직 명함을 내놓지 못하고 있다. 고부가가치 위성인 통신위성은 아직 개발하지 못했다.  

 

통신방송위성은 지금까지 룩셈부르크가 투자한 SES를 비롯해 유텔샛 등 미국과 일부 유럽 기업들이 독점하고 있다. 여기에 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 스타링크, 영국이 투자한 원웹 등이 전 세계 우주인터넷 서비스를 제공한다며 투자에 나서며 제2의 전성시대를 맞이하고 있다.


정부는 9일 국가우주위원회를 열어 저궤도에 통신위성 14기를 쏘아 올려 저궤도 군집위성 시범망을 구축하고 국내 위성통신 기술경쟁력을 확보하는 내용을 담은 ‘6G 시대를 준비하는 위성통신 기술 발전전략’을 공개했다. 


과학기술정보통신부에 따르면 위성 제작·발사 등에 드는 막대한 투자비용의 획기적 감소하면서 위성통신 산업 진입조건이 완화하고 있다.  대표적인 군집위성 서비스회사 플래닛(전 플래닛랩스)는 1주일에 20개씩 위성 생산하는 능력을 보유하고 있고 위성 1기당 제작비가 약 4억 원에 머물고 있다. 미국 우주기업 스페이스X의 경우 발사체를 회수해서 재사용하면 발사비가 650억원에서 250억원으로 낮췄다. 상황이 바뀌면서 스타링크와 원웹, 아마존 등 새로운 우주 통신 사업자들도 늘고 있다. 미국 컨설팅회사 모건스탠리는 환경이 개선되면서 세계 위성통신 시장도 2018년 540억 달러에서 5840억 달러로 성장할 것으로 전망했다.  

 

반면 한국은 상업 통신위성 개발 경험이 사실상 없다. 국경과 우주 경계를 넘어 지상의 스마트폰, 인터넷, 위성 통신 서비스를 통합하려는 해외와 달리 국내 이동통신 사업자인 SK텔레콤과 KT, LG유플러스가 내는 통신서비스 사업 모델에만 의존하고 있는 것이 현실이다. 5세대(5G) 다음인 6G에서 지상과 위성 통합망을 구축하는 방안을 고려하는 상황에서 기술 자립이 필요한 실정이다.  과기정통부는 국내 위성통신 기술 수준이 미국의 약 84%에 이른다고 하지만 군 통신위성과 상업 위성을 실제 쏘아본 미국과 기술력을 비교하기엔 무리가 있어 보인다. 

 

국내 기업들의 상황도 우주 통신 사업에 뛰어들 준비가 되어 있지 않다. KT가 KT샛을 통해 해외에서 통신위성을 들여와 위성방송 중계나 통신 중계 서비스를 하는 것을 제외하곤 대부분 통신사업자는 우주 비즈니스에 도전해 본 적도 없고 경험과 전문성이 부족하다. 


무엇보다 세계 위성통신 시장 선점 경쟁이 과열되면서 국산 부품의 수출 기회도 증가하고 있지만 수출을 위해서는 우주 검증이 필수적인 상황이다. 위성통신을 개발하고 운용하고, 사업모델을 만들 전문인력도 절대적으로 부족하다. 위성통신 분야 대학과 연구소 전문인력이 부족해 연구개발(R&D)과 경쟁력 있는 제품 및 서비스 창출의 애로 요인으로 작용한다는 것이다.  

 

정부는 이런 문제를 해결하는 것을 목표로 이날 4대 추진전략과 11대 추진과제를 내놨다. 정부는 먼저 국내 기업들이 먼저 세계 시장이 인정할 만한 우주 검증 이력을 확보하기 위해  지상-위성 통합 표준화 일정에 맞춰 정부 주도로 2025년 5G 검증용 위성 1기를 개발해 쏘아 올리고 2027년에는 실증용 위성 3기를 확보하기로 했다. 차세대 통신인 6G와 통합을 위해 사전 검증용 위성 3기를 2029년 쏘아 올리고 2031년에는 7기에 이르는 상용급 6G 위성을 쏘아 올려 저궤도 통신 서비스 검증망을 구축하기로 했다. 이를 바탕으로 위성 간 링크, 6G 통합단말, 도심형항공모빌리티(UAM) 관제와 통신 기술 통신, 관제 기술을 확보해 민간이 지상·위성 통합 서비스를 상용화할 수 있는 토대 제공한다는 계획이다.

 

정부는 이를 통해 위성 선도망 개발 경험과 기술을 민간에 이전해 국내 기업이 6G 서비스에 필요한 위성을 한반도에 300기, 해외에 2000기를 구축하도록 돕겠다는 목표를 내놨다. 과기정통부에 따르면 한화시스템은 2030년 이후 2000기 이상 위성을 지구 저궤도에 발사하고 위성통신 사업을 추진하고 있다. 


정부는 이와 별도로 위성과 위성 사이에 끊김이 없이 서비스할 수 있게 하는 기술인 위성 간 핸드오버 기술을 비롯해 5G 위성단말기, UAM 통신 기술, 해상물류 사물인터넷(IoT) 등  5G 저궤도 위성통신 산업의 핵심 역량을 확보하는 방안도 내놨다. 국내 기업의 R&D 참여를 확대하고 국산 부품의 인공위성 장착을 통해 국내 기업들이 우주 검증 이력을 확보하는 방안을 지원하기로 했다. 

 

정지궤도복합위성인 천리안 위성을 활용해 정지궤도에서의 위성통신 경쟁력을 확보하는 방안도 추진한다. 천리안 위성 1호와 2호로 확보한 정지궤도 위성개발 경험을 바탕으로 과기정통부와 환경부, 해양경찰청이 주도하는 공공복합통신위성 천리안 3호를 개발해 핵심기술인 다중빔과 빔호핑, 항공기·선박 와이파이 기술을 확보한다는 목표다.

 

이 가운데 다중빔(멀티빔) 기술은 위성 통신 서비스 지역을 여러 개로 분할하고 위성이 쏘는 전파빔을 좁게 해 지역에 따라 전파를 쏘는 기술로 개인 위성 서비스와 초고속 위성 서비스에 필요한 기술이다. 프랑스 유텔샛이 처음 개발한 빔호핑은 넓은 지역에서 꼭 필요한 항공기와 선박에만 신호를 쏘는 기술로 위성 주파수 대역의 낭비를 줄일 획기적 기술로 꼽힌다. 총개발비 4118억 원이 투입되는 이 사업은 지난해 6월 예비타당성 조사를 통과했으며 한국전자통신연구원(ETRI)이 주도할 예정이다. 

 

정부는 위성통신 전문가 육성과 산업 생태계를 조성하기 위해 올해 위성 분야 대학 R&D 지원을 1개 추가해 총 9억원을 지원하고 민관 협력 활성화를 위한 위성통신 포럼 신설하겠다고 밝혔다. 
 

 정부 및 민간 통신위성 개발 R&D 추진 로드맵. 과학기술정보통신부 제공
정부 및 민간 통신위성 개발 R&D 추진 로드맵. 과학기술정보통신부 제공

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