[테크월드=양대규 기자] 2010년 6월, 우리나라 최초로 독자 개발하여 우주로 발사한 통신해양기상위성인 천리안위성 1호가 지난 7년 동안 맡겨진 임무를 충실히 수행하며, 통신은 물론 해양·기상정보를 지속적으로 전달했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 천리안 위성 내 두뇌에 해당하는 통신탑재체를 개발하고 위성관제 등을 통해 성능면에서 세계적 수준의 기술적 우수함을 검증했다고 밝혔다. 지난 7년 동안 연구진은 위성통신 공공서비스, 위성 신호측정, 지상단말 시험, 위성관제 등을 해왔다.

ETRI가 개발한 통신탑재체는 주파수가 20~30㎓(기가헤르츠)의 고주파 대역인 Ka대역이다. 통신 관련된 중계기 3개 채널을 개발하여 위성에 탑재해 그동안 위성통신 서비스를 제공해왔다. 연구진은 그동안 통신탑재체가 위성송신 출력과 수신감도 등 성능면에서 세계 유수의 상용 통신위성보다 우수하고 안정적임을 증명했다고 밝혔다. ETRI는 국내 통신위성 독자 기술개발 능력을 확인하는 계기라고 설명했다.

특히 천리안 위성 1호는 공공 통신위성으로서 ▲국가 재난비상통신(행정안전부) ▲기상데이터전송(기상청) ▲해양관측데이터전송(해양수산부) ▲군통신서비스(국방부) 등 9개 기관이 안보와 국민편의를 위해 무상으로 활용해 왔다. 공영방송사인 KBS의 경우, 전남 신안군 홍도에서 재난시험 방송을 위해 천리안 위성을 활용 중이다. 북한과의 대치 상황, 지진, 태풍 등 빈번한 육·해상 재난재해 대응 등 국가 안보 강화 및 국민 안전을 위해서는 위성사용 비용과 기능 측면에서 상용위성과 차별화되고, 특히 전파교란 대응기능을 갖춰 상시적인 공공 통신망 확보가 필요한 시점이다.

전쟁으로 통신이 되지 않을 경우, 전화는 물론 연락할 방법이 없다. 통신위성은 이처럼 지상 통신망이 두절되었을 때 유일하게 대응할 수 있는 역할을 해준다. 아울러 긴급 통신 뿐만 아니라 전국 규모의 광역 사물인터넷(IoT)나 8K-UHD 서비스가 가능한 유일한 기술이다. 천리안 1호에 적용된 Ka 대역 위성기술은 4K 초고화질(UHD)TV는 물론, 초고속 인터넷 등 광대역 서비스 제공이 가능한 차세대 핵심기술로 미국, 유럽 등에서 경쟁적 상용화가 추진 중인 최신 주파수대역 기술이다.

연구진은 Ka 대역 신호의 강우감쇠(減衰)에 대한 취약점 해결을 위해 ‘적응형 모뎀기술’을 개발, 우천 시와 비우천시를 구분, 자동으로 신호를 변경토록 설계해 강우 감쇠에 대응했다. 또한, 탑재체내 인쇄회로기판(PCB)을 작은 반도체 칩으로 재설계, 안정성과 수명을 높여 신호 손실도 줄였다고 연구진은 설명했다.

ETRI는 위성탑재체와 지상에서 송수신 할 수 있는 2세대 초소형 위성단말(VSAT) 기술도 개발했다. 초소형 위성단말을 이용하여 군, 해양경찰청, 소방청 등 공공기관을 대상으로 위성통신 서비스를 제공한 결과 Ka 대역 위성으로도 경쟁력 있는 광대역 위성서비스가 가능했다. 연구진은 개발한 2세대 초소형위성단말(VSAT) 기술을 위성통신장비제조사인 넷커스터마이즈, 에이셋 등에 기술이전도 완료했다. 외산 장비 의존도가 높은 국내 위성 시장에서 Ka 대역 통신중계기 등 위성통신 시스템 전체에 대한 기술을 확보하고 국산화에 성공했다.

특히, 위성통신 기술은 우주공간이라는 특수 상황에서 검증이 필요해 더욱 더 정교해야 하며 어려운 기술이다. 연구진은 그동안 산업체를 대상으로 천리안 위성을 통해 많은 실험을 무상으로 해준바 있다. ETRI가 천리안 위성 탑재체 기술 보유의 의미는 다양한 주파수 대역을 활용하는 독자 위성통신기술 확보를 뜻하며 노하우의 축적이라는 큰 의미도 지닌다고 설명했다. 또한 미국, 유럽과 같은 선진국 주도의 대용량위성(HTS) 탑재체 시장 진출의 핵심 기술을 확보했다는 점에서도 의미가 크다.

ETRI 이호진 전파위성연구본부장은 “미국, 중국, 일본은 우주통신기술을 활용, 지구전체의 실시간 정보를 우주적 관점에서 지구시장의 단일화와 선점을 추구하고 있다. 우주통신의 특수성을 활용한 우주공간의 클린인터넷화 시장선점 등이 가속화되고 있고 있어 대비가 필요하다.”고 말했다.

연구진은 최근 발사한 무궁화 위성은 통신위성이지만, 상용위성으로 위성방송 통신용이고 내년 발사하는 천리안 2A의 경우, 기상에 특화된 위성이라며 공공목적의 통신위성 확보에 대한 추가적인 대책마련이 필요하다고 설명했다. 

넷커스터마이즈 안명수 대표는 “ETRI에 구축된 천리안위성 산업체 테스트베드는 국내 위성 산업체가 상시 활용 가능한 인프라를 제공했고 이를 통해 2세대 VSAT 상용화도 성공할 수 있었다”고 밝혔다.

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양대규 기자  yangdae@epnc.co.kr

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