전문가 좌담
저궤도 위성통신(요약)편 - 차세대 통신 인프라, 저궤도 위성통신
KDI 경제교육·정보센터 교육콘텐츠2팀
2025년 01호
전문가 좌담(요약)
「e경제정보리뷰」 2025-1호 좌담은 ‘저궤도 위성통신’을 주제로 진행됐다. 강충구 고려대학교 전기전자공학부 교수(좌장)를 비롯해 김종진 한화시스템 우주연구소 소장, 송충호 LIGNex1 기술위원, 이문식 한국전자통신연구원 위성통신연구본부 본부장, 최성호 정보통신기획평가원 통신네트워크PM, 최지환 한국과학기술원 항공우주공학과 교수가 참여했다.
KDI 경제교육·정보센터 교육콘텐츠2팀 구분선 #1. 저궤도 위성통신이란
□ 저궤도 위성은 정지궤도 위성과 달리 낮은 고도에서 군집 위성망을 이루어 지속적으로 움직이며 고용량·저지연 통신 서비스를 제공함.
□ 저궤도 위성망 구축은 크게 정부 주도와 상업 부문 주도로 나눠 볼 수 있고, 국가적으로 미국, 유럽 연합, 중국이 선도하고 있음.
· 정부 주도의 저궤도 위성 프로젝트로는 유럽 연합의 아이리스2(Iris2)가 대표적이며, 중국은 궈왕(國網, Guowang) 프로젝트로 약 13,000기 위성을 발사할 계획을 밝힘.
· 미국에서는 SpaceX가 스타링크(Starlink) 약 7,000기를 발사했고, Amazon의 프로젝트 카이퍼(Kuiper)도 2023년 위성 2기를 발사하는 등 경제성을 확보해 나가는 상황
□ 위성망 구축은 인터넷 및 광대역 통신 분야, D2C(Direct-to-cell) 분야, 국방 분야, IoT(Internot of Things) 영역 등에서 활용되는 등 산업 전반으로 응용이 확대될 전망
· 국내의 경우, 해양·선박 분야뿐만 아니라, 장기적으로는 UAM(Urban Air Mobility, 도심 항공 모빌리티) 등 환경에서 이용하게 될 것이며, 재난 상황이나 이동통신망이 작동하지 않는 환경에서 보완적 수단으로써의 위성통신의 중요성이 부각될 것
· 국방 영역에서는 무기 체계의 초연결과 지상, 공중, 우주가 통합된 네트워크가 운용돼야 한다는 특수성에 따라 향후 저궤도 위성 통신은 중요한 역할을 할 것으로 예상됨.
#2. 적용 기술 및 이슈
□ 우리나라는 통신위성 발사 경험이 있고 관련 기술 개발이 계속 진행되고 있으며, 이동통신 및 통신 시스템에 있어 경쟁력이 있어 저궤도 위성통신 분야에서도 경쟁력 있을 것
· 기술은 위성에 통신 시스템을 탑재하는 탑재체(Payload) 기술, 위성과 연결되는 지상 인프라 기술, 그리고 통신 표준 기술로 구분해 볼 수 있음.
· 구체적으로 위성과의 직접 통신을 위해 ‘위상 배열 안테나’ 기술과 ‘위성 간 통신’ 기술, ‘위성탑재 신호처리기’ 기술 등이 필요하고, 다른 나라와의 위성 호환을 위한 6G 위성통신 표준화가 수행되어야 함.
· 위성 산업이 다양한 기술이 종합적으로 결합되는 분야임을 생각할 때, 한국은 산업 포트폴리오가 비교적 균형 잡힌 국가라고 볼 수 있으며, 지금도 여러 기업과 연구기관에서 위성의 구성품 개발을 진행 중임.
□ 표준 관점에서, 기존 4G와 5G에서는 지상망과 위성망이 별도로 표준화되었다면, 6G에서는 지상망과 위성망을 하나의 통합 네트워크로 간주하는 개념이 도입됨.
· 현재 스마트폰이 ‘표준화된 통신 규격’에 따라 다양한 기지국에 문제없이 연결될 수 있는 것과 같이, 6G에서 지상망과 위성망이 하나의 표준으로 통합된다면 단말기가 기지국과 위성 모두에 연결되어 효율적인 네트워크로 끊김이 없이 자동 전환되는 방식(Ubiquitous Connectivity)이 구현될 것
□ 금년(2025)부터 총사업비 3,300억 원의 ‘저궤도 위성통신 산업 경쟁력 확보를 위한 기술개발사업’이 시행되어 2030년까지 진행됨에 따라, 사업을 통해 위성 2기 발사라는 목표에 머무르지 않고, 각계(산·학·연·관)는 향후 위성 산업에서의 독자적 기술 체계를 구축하는 데에 힘을 모아야 함을 강조
· 위성 산업 특성상 세계 시장을 목표로 하기 위해서는 ‘우주 검증 이력(Heritage)’이 필수적임에 따라 국내 기업이 본 사업을 통해 검증 이력을 확보하고 이를 바탕으로 세계 시장에서 신뢰를 확보해 경쟁력을 갖출 수 있도록 지원하려 함.
· 학계에서는 위성통신 및 우주 분야뿐만 아니라 반도체, 통신, AI 기술에 대한 이해가 있는 융합형 인재를 양성할 필요가 있음.
#3. 저궤도 위성통신의 가치와 미래
□ 저궤도 위성통신은 글로벌 디지털 격차를 해소하는 데 역할을 할 것이며, 광대역 위성통신 서비스 이용 인구의 확장에도 영향을 미칠 것으로 분석됨.
□ 한편, 현재를 우주 인프라 구축의 시기라고 볼 수도 있음. 저궤도 위성과 같은 통신 인프라가 갖춰진 이후에는 현재 우리가 예측할 수 없는 새로운 서비스가 등장할 것
· 본격 우주 탐사의 시대가 도래한다면 지금의 위성망은 시작점에 불과할 것이며, 이를 위해 필수 출발점이라고 볼 수 있음.
□ 향후 우리나라가 위성 2기를 발사하고 우주 검증 이력이 확보된다고 하더라도, 스페이스X와 같이 독자적인 위성망(독자망)을 구축하는 것은 쉽지 않기 때문에, 표준화를 바탕으로 여러 국가와 협력을 바탕으로 한 독자망 구축 전략이 필수적임.
· 군집된 형태로 위성이 운영되며, 상공을 계속 돌기 때문에 현실적으로 모든 위성을 자국에만 배치하는 것은 불가능함. 따라서 서로 다른 위성과 연동될 수 있도록 해야 하며, 국가간 협력도 필수적임.
· 또한, 위성을 발사한 이후의 운영·유지 및 위성의 수명 등을 고려한다면 상당한 비용이 들기 때문에, 통신사업 분야 및 국방 분야에서도 적극적인 협력이 필요함.
#4. 주체별(각계) 역할 및 정책 제언
□ 예타 사업은 마중물 역할을 할 것으로 봄. 즉, 이번 사업에서 다뤄지지 않은 새로운 기술 연구와 개발이 지속적으로 이뤄져야 하고, 이를 위한 정부의 체계적 추진·지원이 필요
□ 정책의 측면에서, 2030년 이후를 보는 장기적 로드맵이 필요함. 기술 개발과 더불어 국내 시장을 창출해야 하며, 최종적으로는 표준 기반의 국제 협력을 추진해 해외 시장에서도 매출을 올릴 기회 확보의 필요성 강조
□ 탑재체 기술, 본체 기술 등 비표준화 영역에서의 활발한 기술 개발을 위한 인프라가 충분하지 않다고 여겨짐에 따라 산업계가 연구와 개발을 원활히 수행할 수 있도록 정부 차원의 적극적 지원이 필요하며, 국내 시장 규모가 작고 경쟁이 치열하기 때문에 이를 국가적 차원에서 조율해 전체적인 시너지를 극대화하는 방향으로 나아가야 함.
□ 국제 협력 강화를 위해 해외 우수 인재를 적극 유치하여 위성통신 산업 분야에서 교육하고 함께 연구할 기회를 마련하는 등의 육성 방안을 마련하는 것이 학계의 역할이라고 생각함.
* 이 내용은 전문가 좌담 내용을 재구성한 것으로 KDI의 공식 견해를 대변하는 것은 아닙니다. 본 내용을 보도하거나 인용할 경우에는 출처를 반드시 표기하여 주시기 바랍니다.
차세대 통신 인프라, 저궤도 위성통신
「e경제정보리뷰」 2025-1호 좌담은 ‘저궤도 위성통신’을 주제로 진행됐다. 강충구 고려대학교 전기전자공학부 교수(좌장)를 비롯해 김종진 한화시스템 우주연구소 소장, 송충호 LIGNex1 기술위원, 이문식 한국전자통신연구원 위성통신연구본부 본부장, 최성호 정보통신기획평가원 통신네트워크PM, 최지환 한국과학기술원 항공우주공학과 교수가 참여했다.
KDI 경제교육·정보센터 교육콘텐츠2팀 구분선 #1. 저궤도 위성통신이란
□ 저궤도 위성은 정지궤도 위성과 달리 낮은 고도에서 군집 위성망을 이루어 지속적으로 움직이며 고용량·저지연 통신 서비스를 제공함.
· 저궤도 위성은 300~1,500Km 사이의 낮은 고도에 위치하여 지연 시간이 적고, 실시간 통신에 유리하나, 단일 위성의 커버리지가 좁아 다수의 위성이 필요하며, 이를 위해 위성 간 네트워크 제어 기능이 요구됨.
· 저궤도 위성통신이 부각하는 데에는 뉴 스페이스(New Space) 시대의 도래로 인한 위성 발사 환경의 발전과 비지상망(NTN, Non-terrestrial Network)을 5G와 6G 이동통신의 정식 표준 규격으로 채택함에 따른 위성통신의 상용 통신망 포함이 핵심 요인으로 작용함.
· 저궤도 위성통신이 부각하는 데에는 뉴 스페이스(New Space) 시대의 도래로 인한 위성 발사 환경의 발전과 비지상망(NTN, Non-terrestrial Network)을 5G와 6G 이동통신의 정식 표준 규격으로 채택함에 따른 위성통신의 상용 통신망 포함이 핵심 요인으로 작용함.
□ 저궤도 위성망 구축은 크게 정부 주도와 상업 부문 주도로 나눠 볼 수 있고, 국가적으로 미국, 유럽 연합, 중국이 선도하고 있음.
· 정부 주도의 저궤도 위성 프로젝트로는 유럽 연합의 아이리스2(Iris2)가 대표적이며, 중국은 궈왕(國網, Guowang) 프로젝트로 약 13,000기 위성을 발사할 계획을 밝힘.
· 미국에서는 SpaceX가 스타링크(Starlink) 약 7,000기를 발사했고, Amazon의 프로젝트 카이퍼(Kuiper)도 2023년 위성 2기를 발사하는 등 경제성을 확보해 나가는 상황
□ 위성망 구축은 인터넷 및 광대역 통신 분야, D2C(Direct-to-cell) 분야, 국방 분야, IoT(Internot of Things) 영역 등에서 활용되는 등 산업 전반으로 응용이 확대될 전망
· 국내의 경우, 해양·선박 분야뿐만 아니라, 장기적으로는 UAM(Urban Air Mobility, 도심 항공 모빌리티) 등 환경에서 이용하게 될 것이며, 재난 상황이나 이동통신망이 작동하지 않는 환경에서 보완적 수단으로써의 위성통신의 중요성이 부각될 것
· 국방 영역에서는 무기 체계의 초연결과 지상, 공중, 우주가 통합된 네트워크가 운용돼야 한다는 특수성에 따라 향후 저궤도 위성 통신은 중요한 역할을 할 것으로 예상됨.
#2. 적용 기술 및 이슈
□ 우리나라는 통신위성 발사 경험이 있고 관련 기술 개발이 계속 진행되고 있으며, 이동통신 및 통신 시스템에 있어 경쟁력이 있어 저궤도 위성통신 분야에서도 경쟁력 있을 것
· 기술은 위성에 통신 시스템을 탑재하는 탑재체(Payload) 기술, 위성과 연결되는 지상 인프라 기술, 그리고 통신 표준 기술로 구분해 볼 수 있음.
· 구체적으로 위성과의 직접 통신을 위해 ‘위상 배열 안테나’ 기술과 ‘위성 간 통신’ 기술, ‘위성탑재 신호처리기’ 기술 등이 필요하고, 다른 나라와의 위성 호환을 위한 6G 위성통신 표준화가 수행되어야 함.
· 위성 산업이 다양한 기술이 종합적으로 결합되는 분야임을 생각할 때, 한국은 산업 포트폴리오가 비교적 균형 잡힌 국가라고 볼 수 있으며, 지금도 여러 기업과 연구기관에서 위성의 구성품 개발을 진행 중임.
□ 표준 관점에서, 기존 4G와 5G에서는 지상망과 위성망이 별도로 표준화되었다면, 6G에서는 지상망과 위성망을 하나의 통합 네트워크로 간주하는 개념이 도입됨.
· 현재 스마트폰이 ‘표준화된 통신 규격’에 따라 다양한 기지국에 문제없이 연결될 수 있는 것과 같이, 6G에서 지상망과 위성망이 하나의 표준으로 통합된다면 단말기가 기지국과 위성 모두에 연결되어 효율적인 네트워크로 끊김이 없이 자동 전환되는 방식(Ubiquitous Connectivity)이 구현될 것
□ 금년(2025)부터 총사업비 3,300억 원의 ‘저궤도 위성통신 산업 경쟁력 확보를 위한 기술개발사업’이 시행되어 2030년까지 진행됨에 따라, 사업을 통해 위성 2기 발사라는 목표에 머무르지 않고, 각계(산·학·연·관)는 향후 위성 산업에서의 독자적 기술 체계를 구축하는 데에 힘을 모아야 함을 강조
· 위성 산업 특성상 세계 시장을 목표로 하기 위해서는 ‘우주 검증 이력(Heritage)’이 필수적임에 따라 국내 기업이 본 사업을 통해 검증 이력을 확보하고 이를 바탕으로 세계 시장에서 신뢰를 확보해 경쟁력을 갖출 수 있도록 지원하려 함.
· 학계에서는 위성통신 및 우주 분야뿐만 아니라 반도체, 통신, AI 기술에 대한 이해가 있는 융합형 인재를 양성할 필요가 있음.
#3. 저궤도 위성통신의 가치와 미래
□ 저궤도 위성통신은 글로벌 디지털 격차를 해소하는 데 역할을 할 것이며, 광대역 위성통신 서비스 이용 인구의 확장에도 영향을 미칠 것으로 분석됨.
□ 한편, 현재를 우주 인프라 구축의 시기라고 볼 수도 있음. 저궤도 위성과 같은 통신 인프라가 갖춰진 이후에는 현재 우리가 예측할 수 없는 새로운 서비스가 등장할 것
· 본격 우주 탐사의 시대가 도래한다면 지금의 위성망은 시작점에 불과할 것이며, 이를 위해 필수 출발점이라고 볼 수 있음.
□ 향후 우리나라가 위성 2기를 발사하고 우주 검증 이력이 확보된다고 하더라도, 스페이스X와 같이 독자적인 위성망(독자망)을 구축하는 것은 쉽지 않기 때문에, 표준화를 바탕으로 여러 국가와 협력을 바탕으로 한 독자망 구축 전략이 필수적임.
· 군집된 형태로 위성이 운영되며, 상공을 계속 돌기 때문에 현실적으로 모든 위성을 자국에만 배치하는 것은 불가능함. 따라서 서로 다른 위성과 연동될 수 있도록 해야 하며, 국가간 협력도 필수적임.
· 또한, 위성을 발사한 이후의 운영·유지 및 위성의 수명 등을 고려한다면 상당한 비용이 들기 때문에, 통신사업 분야 및 국방 분야에서도 적극적인 협력이 필요함.
#4. 주체별(각계) 역할 및 정책 제언
□ 예타 사업은 마중물 역할을 할 것으로 봄. 즉, 이번 사업에서 다뤄지지 않은 새로운 기술 연구와 개발이 지속적으로 이뤄져야 하고, 이를 위한 정부의 체계적 추진·지원이 필요
□ 정책의 측면에서, 2030년 이후를 보는 장기적 로드맵이 필요함. 기술 개발과 더불어 국내 시장을 창출해야 하며, 최종적으로는 표준 기반의 국제 협력을 추진해 해외 시장에서도 매출을 올릴 기회 확보의 필요성 강조
□ 탑재체 기술, 본체 기술 등 비표준화 영역에서의 활발한 기술 개발을 위한 인프라가 충분하지 않다고 여겨짐에 따라 산업계가 연구와 개발을 원활히 수행할 수 있도록 정부 차원의 적극적 지원이 필요하며, 국내 시장 규모가 작고 경쟁이 치열하기 때문에 이를 국가적 차원에서 조율해 전체적인 시너지를 극대화하는 방향으로 나아가야 함.
□ 국제 협력 강화를 위해 해외 우수 인재를 적극 유치하여 위성통신 산업 분야에서 교육하고 함께 연구할 기회를 마련하는 등의 육성 방안을 마련하는 것이 학계의 역할이라고 생각함.
* 이 내용은 전문가 좌담 내용을 재구성한 것으로 KDI의 공식 견해를 대변하는 것은 아닙니다. 본 내용을 보도하거나 인용할 경우에는 출처를 반드시 표기하여 주시기 바랍니다.
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