6G 시대가 온다···‘위성통신’ 핵심으로 부상

[테크월드뉴스=서용하 기자] 6G 위성통신 시대가 다가오고 있다. 6G가 구현할 미래는 초광대역·초저지연 등을 통해 다양한 분야의 서비스들을 융합시킬 수 있는 초연결 시대다. 위성통신은 이를 구현할 수 있는 핵심 기술로 기업 간 협업·자본제휴 등 새로운 산업 생태계를 이끌어 갈 것으로 기대되고 있다.

◆ 6G의 핵심, 위성통신기술

이동통신은 1980년 1세대(G)로 시작된다. 1G는 아날로그 통신으로 음성통화만 가능했다. 이후 휴대전화, 무선데이터 등 디지털 방식의 2G가 도입된다. 2G는 문자 메시지 등의 데이터를 전송할 수 있었다.

2002년에 출시된 3G 휴대전화는 영상통화, 전자상거래 등이 가능했고 2011년 4세대 LTE 등장은 동영상을 스마트폰으로 볼 수 있게 했다. LTE 상용화 후 모바일 엔터테인먼트 산업이 급속히 발전했다. 인터넷, 음악 스트리밍 순서로 발전했던 엔터테인먼트 콘텐츠는 고화질 영상 스트리밍으로 진화했다.

우리나라는 2019년 세계 최초로 스마트폰 기반의 5G 이동통신 상용화에 성공한다. 이전 세대의 영상통화가 ‘고화질’에 초점이 맞춰졌다면 5G는 고화질은 물론 다중 접속 및 멀티미디어 공유를 핵심으로 내세웠다. 메타버스, 클라우드 게임 산업이 떠오르게 된 까닭이기도 하다.

2028년께 6G시대를 열어줄 위성통신 기술은 데이터 전송 속도(최대 1Tbps·1초당 1테라비트)가 현재의 5G보다 최대 50배 빠르게해 자율주행 자동차, UAM, 가상현실(VR), 방산 산업, 게임산업 등 4차 산업의 핵심으로 대두되고 있다.

◆ ‘스타링크’‘원웹’‘카이퍼’, 글로벌 커버리지 확보 안간힘

스타링크가 제공하는 저궤도(LEO) 위성통신은 고도 300~1500㎞ 이내에 설치된 수만~수십만 개의 군집위성을 연계시켜 지구 전역을 커버하는 시스템이다.

중궤도와 정지궤도와 달리 날고 있는 위성 위치가 낮아 빠른 전파 속도를 자랑한다. 위성 크기가 작아 여러 개를 동시에 발사할 수 있어 저렴한 비용으로 군집위성 그물망을 형성할 수 있다.

발사체 재사용 기술 개발로 발사 비용이 낮아지고 저가 소형위성을 대량 생산할 수 있게 돼 아마존의 자회사 카이퍼는 총 3,236개의 위성을 발사하는 ‘카이퍼 프로젝트’를 진행하고 있으며, 영국의 원웹도 428개의 위성을 이용해 통신망을 구축하고 있다.

이들 위성통신업체는 6G 위성통신 시대가 4차 산업의 중심으로 부각되자 글로벌 커버리지 확보를 위해 골몰하고 있다. 2분기 내 한국 진출 초읽기에 들어선 스타링크도 단기적인 수익보다는 UAM, 자율주행 등 글로벌 4차 산업의 중심을 겨냥한 것이라는 것이 일반적인 시선이다.

◆ 스마트폰, 위성통신 기능 본격 탑재

스마트폰 업계도 위성통신 기능을 적극 활용하고 있다. 애플은 민간 통신위성업체 글로벌 스타와 손잡고 아이폰14 시리즈부터 ‘이머전시 SOS’(Emergency SOS)로 불리는 긴급 위성통신 기능을 탑재했다.

태풍이나 지진 등 천재지변과 조난, 부상, 화재, 범죄, 분실이나 감금 등 긴급 상황이 발생할 때 지구 저궤도를 도는 24대의 글로벌스타 통신위성을 통해 구조 메시지를 전달할 수 있는 기능이다.

이를 위해 애플은 글로벌스타(Globalstar)를 포함한 민간 통신위성업체에 4억5000만 달러(약 6200억원)를 투자했다.

미국의 무선 전화통신 연구 및 개발 기업 퀄컴도 최근 미국 위성통신 전문기업 ‘이리듐’(Iridium)과 협력해 스마트폰, 노트북, 태블릿 등에서 긴급 메시지를 주고받을 수 있는 기능을 출시한다고 밝혔다.

중국의 화웨이도 중국이 독자 개발한 위성항법 시스템인 베이더우 위성을 이용해 제한적인 서비스를 실시하고 있다.

삼성전자의 스마트폰 갤럭시S23 시리즈에는 위성통신 기능 탑재가 불발됐지만, 업계에선 적절한 시기, 인프라, 기술이 준비되면 갤럭시에도 위성 통신 솔루션이 곧 제공될 것으로 보고 있다.

◆ 한화, 원웹과 손잡고 방위산업에 날개 달아

위성통신은 6G 이동통신뿐만 아니라 차세대 방위산업의 핵심 요소다.

한화시스템은 지난 2021년에 투자한 원웹(OneWeb)의 저궤도 위성망으로 전장의 통신 사각지대를 해소하고, 대공 미사일 방어 시스템과 연계해 대응할 수 있는 군 전술인터넷 기술을 확보했다.

원웹은 지난 2019년, 세계 최초로 ‘우주 인터넷용’ 위성 발사에 성공한 후 지금까지 8차례 발사를 통해 저궤도 위성 254기를 운영하고 있다. 원웹은 세계 위성을 관할하는 UN 산하 국제전기통신연합(ITU)을 통해 글로벌 주파수 우선 권한도 확보했다.

한화시스템은 아랍에미리트(UAE) 아부다비에서 지난 20일 열린 국제 방위산업전시회 ‘IDEX(International Defense Exhibition & Conference) 2023’에 참가해 초소형 SAR 위성으로 탐지한 전장 상황 정보를 원웹이 제공하는 저궤도 통신위성과 지상망으로 실시간 공유하는 초연결 방산 솔루션을 소개했다.

지난해 1월 UAE에 수출한 천궁2에 적용된 수출형 다기능레이더를 비롯해 ▲장거리 공격을 감지하는 장거리용 다기능레이더 ▲장사정 포탄 등 여러 개의 표적을 동시 감지하는 다표적 동시 교전 다기능 레이다 ▲KF-21에 탑재되는 능동 위상배열(AESA) 레이더가 전시회에 공개된 바 있다.

◆ 현대자동차와 KT SAT, 도심항공교통(UAM)의 파트너

UAM 도심항공교통을 위해선 기체 간 충돌 방지는 물론 최적 경로 탐색 등을 위해 위성을 통한 관제, 통신망 등이 꼭 필요하다.

300~1,500km 고도에서 운영되는 중·저궤도 위성은 빠른 데이터 처리를 통해 시시각각 변하는 UAM 기체를 관리하기에 적합할 것으로 기대된다.

현대자동차가 도심항공교통(UAM)의 파트너로 KT를 선택한 것도 KT가 가진 위성 사업자 지위 때문이다.

KT는 국내 이동통신사 중 유일하게 위성을 보유한 위성 사업자다. KT는 무궁화 5, 5A, 6, 7, 8호 등을 운용하며 위성통신 사업을 전개하고 있다.

KT의 자회사인 KT SAT는 지난해 9월 글로벌 위성 사업자 행사인 유로 컨설턴트 WSBW에 참여해 다중궤도 위성 사업 전략을 밝히기도 했다.

현대차는 KT가 운영하는 위성을 통해 UAM의 빠른 상용화를 기대하고 있다. 이를 바탕으로 UAM, 육상 모빌리티 등 다양한 교통수단을 연계해 단일 플랫폼에서 서비스를 제공하는 ‘모빌리티 서비스(MaaS)’ 플랫폼도 구축한다는 복안이다.

◆ 6G, 게임산업 활성화 기대

최근 제도권에서 6G 관련 논의가 본격화되고 있는 가운데 게임업계에서도 6G 시장 조성에 기대하는 분위기다. 다수의 게임들이 디지털로 이루어진 인터넷 게임으로 게임 환경에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

5G 당시에도 주목받았지만, 보급이 원활하지 못했고 성능도 당초 알려진 것보다 낮아 기대치를 충족시키지 못했다.

업계에서는 6G 상용화가 이뤄질 경우 클라우드 서비스 고도화를 통해 낮은 사양의 기기에서도 게임을 플레이할 수 있고 메타버스 등 가상현실(VR) 게임이 더욱 보급될 수 있다고 보고 있다.

메타버스는 세계 전체를 구상하는 데 필요한 데이터양이 방대해 완전한 가상 세계를 경험하기 위해서는 6G 통신망이 절대적이다.

특히 최근 다수의 업체가 자체 메타버스 플랫폼을 구축하고 있는데 여기에도 힘을 더할 수 있다는 평가다.

뉴욕대학교 연구센터 NYU 와이어리스의 테어도어 라파포트 창립 이사는 월스트리트 저널을 통해 “글로벌 고속 연결이 달성되면 6G는 공상과학소설처럼 보이는 분야에 필요한 틀을 제공할 것”이라며 “완전한 몰입형 3차원(3D) 가상현실, 진정한 원격 수술과 메타버스 등이 가능해질 것”이라고 전했다.