[전문가 포럼] 저궤도 통신위성 시대를 대비해야
통신방송위성의 세계 시장은 지구 정지궤도를 도는, 중량이 최소 2t 이상인 대형 인공위성이 주도해 왔다. 지구궤도는 크게 정지궤도와 저궤도로 구별하는데, 정지궤도에서 운영하는 통신방송위성의 경제성이 우수하기 때문이다.

정지궤도는 지구 표면에서 약 3만5000㎞ 높이인데 여기에 도달한 인공위성은 회전하는 속도가 지구의 회전 속도와 일치한다. 결국 지구 표면의 일정한 장소 위에 항상 떠 있는 셈이 된다. 따라서 한 개의 인공위성만으로도 중계기 역할을 충실히 수행할 수 있어 경제성이 좋을 수밖에 없다. 반면 지구 표면에서 약 500~2000㎞ 높이에 있는 저궤도 통신위성은 지구 한 바퀴를 한 시간 반 정도에 회전할 정도로 속도가 빠르기 때문에 지상의 일정한 장소에서 보면 빠르게 지나가게 된다.

통신중계기로 사용하기 위해서는 지구 표면에 최소 수십 개 이상의 위성을 띄워서 한 위성이 지나가기 전에 다음 위성이 오도록 해야 한다. 많은 인공위성을 띄우는 데는 큰 비용이 들기 때문에 1990년대에 착수한 48대로 구성된 ‘글로벌 스타(Global Star)’와 66대로 구성된 ‘이리듐(Iridium)’ 등 저궤도 통신위성 사업은 사업성이 좋지 않았다.

그런데 지금은 5G(5세대) 통신시대를 넘어 6G 통신시대도 준비하는 상황이다. 5G·6G 통신시대에는 지구상 어느 곳에서도 통신 지연이 없는 빠른 통신이 요구된다. 지구의 70%는 바다다. 드론, 무인기 등을 포함한 항공기 수요는 폭발적으로 증가하고 있다. 바다나 하늘에는 광통신망을 설치할 수 없다. 통신위성만이 유일한 대안이다.

통신 지연 문제도 달라지고 있다. 지상 3만5000㎞ 정지궤도에 떠 있는 통신방송위성은 왕복 0.25초 정도의 통신 지연이 발생하는 것이 단점으로 인식돼 왔는데 저궤도 통신위성사업이 재등장하면서 오히려 장점이 되고 있다. 5G·6G 시대는 한 국가 내 통신뿐만 아니라 세계가 하나의 통신권역이 되기 때문에 지상 500㎞ 내외에 있는 저궤도 통신위성이 국가 간 수천㎞를 오가야 하는 지상망보다 통신 지연 측면에서 유리하기 때문이다.

그러나 5G 통신시대에 위성통신이 지상망 통신과 함께 큰 역할을 담당하게 하려면 수십 개 위성으로는 턱없이 부족하다. 이 문제에 정면으로 도전한 사람이 ‘O3b’ 저궤도 통신위성 사업을 창업해 룩셈부르크의 대표적 위성통신회사인 SES에 엄청난 금액으로 매각한 그레그 와일러다. 그는 이 자금을 바탕으로 900여 개의 저궤도 통신위성 집단으로 이뤄진 ‘원웹(OneWeb)’이란 더 큰 규모의 회사를 창업했다. 손정의 일본 소프트뱅크 회장의 투자도 이끌어내는 등 돌풍을 일으키고 있다. 저궤도 통신위성 900개는 대단한 규모다. 지금 운영되고 있는 지구상 위성은 2000여 개를 헤아린다.

그런데 상상을 초월하는 계획을 발표한 사람이 또 나타났다. 테슬라 창업자 일론 머스크다. 그는 스페이스엑스(Space X)라는 우주발사체 회사를 창업한 뒤 ‘팰컨’이라는 재사용 우주발사체로 우주발사체 시장을 장악하더니 급기야 1만2000개의 저궤도 통신위성으로 이뤄지는 위성 인터넷사업인 ‘스타링크(Starlink)’ 사업에 착수했다. 지난 5월 시범사업을 위해 60개의 스타링크 위성을 발사했다. 최근에는 스타링크 위성의 수를 3만 개 더해 총 4만2000개로 하겠다고 국제전기통신연합(ITU)에 신고했다. 이 사업이 실현된다면 가히 혁명적이다. 1957년 옛 소련이 스푸트니크 1호를 발사한 뒤 지금까지 인류가 우주로 발사한 모든 인공위성, 우주발사체, 우주선 등의 총수는 8500개 정도인데 이의 다섯 배에 해당하는 인공위성을 우주공간에 올리겠다는 것이다. 이 정도 사업이면 머스크가 시작하기는 하지만 전 지구적인 협력이 필요하게 될 것이다.

한국도 이런 움직임을 방관해서는 안 된다. 4차 산업혁명 시대의 인프라 구축 차원에서 접근해야 한다. 기술적·사업적 측면 모두에서 도래하고 있는 저궤도 통신위성 시대를 주목하고 대비해야 한다.