[기획] 새로운 위성이 디지털 격차를 완화시킬 수 있을까?

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새로운 메가 위성군이 어떻게 디지털 격차 소외 지역에게 고속 광대역 서비스를 제공하고, 도시 지역에서 경쟁력 있는 가격의 네트워크 서비스를 제공할까? 하고자 하는지를 칼럼니스트 크리스찬 마일드너는 설명한다.

위성군(Satellite Constellation)이 궤도에서 초고속 인터넷을 제공할 예정이다. 테슬라 CEO 일론 머스크가 세운 또 하나의 회사 스페이스X가 이 사업을 추진하고 있다. 1만개 단위의 통신위성이 공중에 쏘아 올려지고 위성들 간의 연결망을 통해서 지상에 사각지대 없는 인터넷 연결을 제공한다는 구상이다.

현재 기술 분야에서 가장 많이 언급된 주제 중 하나는 5G임에 틀림없다. 그리고 새로운 모바일 네트워크가 새롭고 많은 획기적인 애플리케이션을 가능하게 함으로써 기술과 사회에 전반적으로 영향을 미칠 것으로 예측된다. 현재 5G 서비스를 가능하게 하기 위해 전 세계의 이동 통신사들은 새로운 네트워크 인프라를 구축하고 있고, 정부는 추가적인 무선 주파수 스펙트럼을 경매에 부치고 있다. 지자체들은 5G 통신장비가 동네와 가로경관에 미치는 영향에 고심하고 있다.

그러나 이 모든 것이 진행되고 있는 동안, 새로운 세대의 모바일 네트워크는 이미 만들어지고 있다. 그것도, 우리의 시야에서 벗어난, 저 하늘 위 지구의 궤도에서 말이다. 스마트시티 분야의 유명 칼럼니스트 크리스찬 마일드너가 자신의 블로그에 위성군에 의한 인터넷 제공과 디지털 격차 해소 관련 문제를 다룬 글을 올렸다.

가까운 시기에 서비스가 제공되는 위성 인터넷 서비스가 가져올 서비스의 번화, 그리고 스마트시티 사회에 미칠 영향을 그의 글과 여러 리포트를 참고해 몇 가지 사항으로 묶어 고찰해 본다.

◆ 위성군

이 새로운 세대의 네트워크는 대량 생산된 수천 개의 작은 위성들로 구성된 위성 별자리를 기반으로 하고 있는데, 그 중 일부는 지상 송수신기 스테이션과 함께 작동하고 있다.

위성은 무선 주파수 스펙트럼의 Ku 대역(12-18GHz)과 Ka 대역(26-40GHz)에서 지구와 데이터를 주고받는다. 이 중 일부는 이미 위성 텔레비전 송신을 위해 사용되고 있다. 목적은 세계의 디지털 격차를 완화시키고, 전 세계 사람들에게 고속 광대역 (브로드밴드) 서비스를 제공하는 것이다.

이들은 매우 빠른 속도로 정보를 전송하는 밀리미터 파대역이다. 또한 위성들은 레이저 기술에 기반한 광학적인 위성간 링크를 채택하고, 빛의 속도로 서로와 행성 지구 주위에 데이터를 전송하며, 지구상의 어느 곳에도 실시간으로 도달할 것이다

세계의 디지털 격차를 해소하고 세계 어디서나 누구에게나 고속 광대역 서비스를 제공하기 위해, 현재 몇몇 거대하고 자원이 풍부한 회사들이 위성군을 만들기 위해 경쟁하고 있다. 그 주요 기업들은 원웹(OneWeb), 스페이스X (SpaceX), 아마존(Amazon)이다.

◆ 주요 기업들

앞서 언급했던 원웹은 현재 구축되고 있는 초기 650의 위성군을 배치하고 있고, 2021년부터 광대역 서비스를 제공할 계획이다. 이 위성군의 첫 6개의 위성은 2019년 2월에 발사되었다. 그 위성들은 원웹 새틀라이트(OneWeb Satellites)와 에어버스의 합작을 통해 제작됐다. 원웹은 2027년까지 위성군의 크기를 현재의 4배인 2000개 이상으로 늘릴 계획이다. 원웹은 회사 자금이 풍부하고, 소프트뱅크 그룹, 퀄컴, 에어버스, 버진 그룹과 같은 투자자들로부터 34억 달러의 벤처 자본금을 모았다.

스페이스X는 더 이상의 설명이 필요 없는 기업이다. 이 기업은 스타링크 위성군과 경쟁하고 있다. 2019년 11월부로 스페이스X는 122개의 위성을 배치했다. 이 회사의 장점 중 하나는 자사의 로켓과 우주 화물 서비스를 사용하여 위성을 발사할 수 있다는 것이다.

2020년대 중반 즈음에는 12,000에서 최대 42,000개에 가까운 위성들이 배치될 예정이다. 스페이스X의 창립자 일론 머스크는 그의 화성 계획에 자금을 대기 위해 위성 인터넷 서비스 판매로 인한 긍정적인 현금 흐름이 필요할 것이라고 말했다. 이 프로젝트들의 투자 수익은 상업적으로 자립할 수 있고 가격 경쟁력이 있는 네트워크 서비스들을 도시 지역에도 배치함에 따라 창출될 것이다.

세 번째 기업은 아마존이다. 아마존의 위성군 이름은 카이퍼 프로젝트 (Kuiper Project)이다. 경쟁자들에 비해 아직 발전이 미미하다. 아마존은 정확히 언제 위성을 발사하거나 작동시킬지 정확히 밝힌 바 없으며, 아직 발사 제공자를 정하지 않았다. 그러나 아마존이 카이퍼 프로젝트에 큰 관심을 기울이는 것은 분명하다. 아마존의 CEO 제프 베이조스는 지난 6월 라스베이거스 회의에서 이 프로젝트를 “아마존에게 굉장히 좋은 사업”라고 언급한 바 있다. 작년 말, 아마존은 위성 프로젝트에 관해 100개 이상의 채용 공고를 낸 적 있다.

◆ 우리는 이 새로운 네트워크가 과연 필요한가?

이 기업들의 목표 중 하나는 현재 소외된 사람들에게 궤도에서 고속 인터넷 접속을 제공하여 현존하는 디지털 격차를 해소하여 아무도 뒤처지지 않도록 하는 것이다. 고속 광대역 접속이 이러한 사람들에게 미칠 영향은 엄청날 것으로 예상되지만, 이 글에서 다루기에는 너무 큰 주제이기도 하다.

그러나, 동시에 이 프로젝트들의 투자 수익은 상업적으로 자립할 수 있고 경쟁력 있는 가격을 가진 네트워크 서비스를 도시 지역에도 제공함에 따라 창출될 예정이다. 그리고 특히 초기에는 우주로부터의 연결이 지구상에 상주하는 이동 통신사의 5G 서비스에 반가운 추가 요소가 될 것이다.

5G 서비스에 필요한 높은 네트워킹 인프라 밀도는 데이터 및 무선 연결에 대한 수요가 높은 곳, 즉 인구 밀도가 높은 도시 지역에서만 상업적으로 구현 가능한 반면 인구 밀도가 낮은 시골과 외딴 지역은 필요한 기반 시설 투자를 유치할 가능성이 낮다.

위성 네트워크 제공자들의 초기 수입원은 이동 통신사를 위한 백홀 서비스일 것으로 예상된다. 그리고 실제로 위성 네트워크 제공자들의 초기 수익의 주요 원천은 이동 통신사들이 셀 타워, 소형 셀 및 기타 (5G)네트워킹 장비에서 대량의 데이터를 수집하고 이 데이터를 최소한의 지연 시간으로 필요한 만큼 전 세계에 재분배하기 위한 백홀 서비스일 것으로 예상된다.

이와 같이 위성 별자리들은 지구상의 더 작고 다차원적인 5G 네트워크를 초고속과 고용량 백홀 서비스로 뒷받침하는 글로벌 네트워크 계층을 제공함과 동시에 시골지역과 먼 지역의 광대역 연결로 격차를 메울 것이다.

그러나 장기간의 관점에서는, 위성 네트워크로부터의 직접적인 연결 서비스는 인기를 끌 확률이 높다. 특히, 위성군이 수만 개의 위성으로 이루어지게 되어 지구 어떤 곳에서든 고속 광역 접근을 제공할 수 있는 역량이 된다면, 더욱 그럴 것으로 예측된다.

◆ 어떠한 단점들이 있는가?

최근, 위성군의 상업적 생존 가능성에 대해 큰 우려가 제기되었고 사실 몇몇 회사들은 과거에 유사한 사업을 시도했던 적이 있었지만, 그 과정에서 파산했다. 그러나 새로운 전송 및 위성 기술, 전 세계적인 데이터 수요의 대폭 증가, 글로벌 고속 대용량 백홀 서비스의 필요성과 함께 지구로 연결된 5G 네트워크의 등장은 위성 네트워크를 상업적으로 실현 가능한 제안으로 만들었을 가능성이 높다.

이미 저궤도는 붐비고 있고 많은 수의 위성이 추가되고 있는 가운데, 각 위성의 운용 수명이 다한 후 위성을 다룰 계획도 중요한 고려사항이 되고 있다.

천문학자들은 가시적 위성의 수가 가시적 별보다 많아지고 그 밝기가 과학적 관측에 심각한 영향을 미칠 것이라고 주장한다.

기존의 우주 파편 문제를 더 심각하게 만드는 것은 아닌지에 대한 우려가 표명되었다. 이에 대한 해결책은 수십 년 동안 작동한 통신 위성을 다루기 위해 사용했던 것과 유사한 묘지 궤도들의 새로운 체제가 될 수 있다.

마지막으로, 계획된 수많은 위성들은 천문학자들로부터 많은 질타를 받고 있다. 천문학자들은 가시적 위성의 수가 가시적 별보다 많아지고 광학파장과 전파파장 모두에서 그의 밝기가 과학적 관측에 심각한 영향을 미칠 것이라고 주장한다.

서비스의 발달 과정

그동안 제기되었던 우려와는 무관하게, 우주에서부터 지구까지 고속 광역 서비스를 제공하는 위성군 기술은 현실이 되고 있다. 자금력이 풍부한 여러 기술주들이 이러한 프로젝트를 추진하고 계획에서 배치 단계로 이동하기 시작함에 따라, 이 서비스는 곧 이용 가능하게 될 것이다.

초기에 운영자들은 위성군의 크기와 네트워크 용량이 커지는 후기 단계에서 B2C가 진입할 B2B 시장에 주로 집중할 것이다.

위성 네트워크는 5G 네트워크를 글로벌 백홀 서비스로 밑받침 하는 것으로부터 진화하여 그들을 지배하거나 심지어 일부 어플리케이션에 대해서는 대체할 가능성이 높다.

5G 네트워크는 계속해서 이동 통신사에 의해 구축될 것이고 당분간 우리 곁에 머물 것으로 보인다. 하지만, 위성 네트워크는 5G 네트워크를 글로벌 백홀 서비스로 밑받침 하는 것으로부터 진화하여 그들을 지배하거나 심지어 일부 어플리케이션에 대해서는 대체할 가능성이 높다. 이런 일이 일어날 수 있는 기간은 10년, 20년이 될 것 같지만, 이전 세대의 모바일 네트워크의 평균 수명이 약 10년이었던 것도 고려해야 한다.

하지만 가장 중요한 것은, 이 위성군들이 소외된 사람들에게 고속 광역 서비스를 제공함으로써 수십 억 사람들에게 새로운 기회를 제공하고, 세상과 연결시켜 그들의 인생을 바꿀 수 있음은 틀림없는 사실이다.

 

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