[위성통신②] “2035년 한국형 저궤도 위성망 온다” 장비‧SW 생태계 마련

저궤도(LEO) 위성통신은 단순 통신 서비스 범위를 넘어 위상이 커지고 있으며, 지상 기지국을 보완하거나 대체하는 기반으로 통신 커버리지를 넓히는 수단이자 비지상 네트워크(NTN) 기술로 주목받고 있다. 이와 함께 저궤도 위성통신은 국가 안보와 통신 주권을 좌우하는 핵심 요소로 떠오르고 있다. 러시아-우크라이나 전쟁에서는 '스타링크(Starlink)'가 군사·민간 통신망에 활용된 사례가 나타났고, 이를 계기로 독자적 위성망 확보를 둘러싼 논의가 전 세계적으로 확대되고 있다.

국내에서도 위성망·단말·통신장비 각 영역에서 저궤도 위성통신 생태계를 구축하려는 움직임이 이어지고 있다. 우리 정부 역시 2035년까지 한국형 저궤도 위성통신망 구축을 목표로 국가 차원에서 대응하고 있다. 이번 기사는 빠르게 재편되는 글로벌 저궤도 위성통신 시장과 국내 상황을 2편으로 점검한다.

스타링크가 지난해 12월 국내 상용화되면서 국내 위성통신 시장에 큰 변화가 일고 있다. 이를 계기로 국내 기업들은 저궤도 위성통신 시장 변화에 대응하고 있다.

KT 샛과 SK텔링크는 스타링크 리셀러로 나서며 저궤도 위성통신 서비스 B2B 시장에 진출했다. 시장 변화에 맞춰 사업 보폭을 넓히는 움직임이 이어지고 있다.

한화시스템과 인텔리안테크놀로지스, 쏠리드는 위성망·단말·통신장비 분야에서 사업 확대에 나섰다. 스타링크의 국내 상용화 이후 위성통신 관련 산업 전반으로 변화가 확산하는 양상이다.

이 같은 흐름 속에서 KT샛은 국내 유일 정지궤도 위성 보유 기업으로서 위성통신 분야 장기 운영 역량을 축적해왔다. KT샛은 현재 정지궤도 위성 5기를 운영하고 있다.

운영 위성은 무궁화위성 K5·K6·K7·K5A·K6A다. 용인관제센터는 위성체를 직접 관제·운영하고, 금산관제센터는 지상통신망 연계와 위성통신 서비스 안정 운영을 담당한다.

이훈철 KT 샛 본부장은 KT 샛 용인관제센터 전시관에서 위성 관제 역사를 설명했다. KT는 사진을 제공했으며, KT샛은 2028년 고용량전송위성(HTS) 코리아샛 9호(K9) 발사를 계획하고 있다.

HTS는 기존 통신위성 대비 데이터 전송 처리량이 최소 10배 이상인 대용량·고성능 통신위성이다. KT 샛은 미국 위성제작 스타트업 아센다크(AscendArc)와 2025년 9월 차세대 고용량 위성 제작 계약을 체결했으며, 아시아·태평양 지역 대상 위성 인터넷 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 해당 위성 계획은 기존 정지궤도(GEO) 위성 대비 전송 용량을 수십 배 확보하고, Mbps(초당 메가비트)당 비용을 시장 평균 대비 최대 20배 인하하는 방향이다.

방산기업 한화시스템은 2023년부터 '상용 저궤도위성기반 통신체계' 사업을 수행하고 있다. 이 사업은 육·해·공군 기존 전술망과 저궤도 위성통신망을 연동하는 내용이다. 한화시스템은 미래 군의 다영역 동시 통합 작전 수행(MDO)용 초연결·다계층 네트워크 기반을 구축하고 있으며, 저궤도 위성통신 활성화 목적과 관련한 개발도 진행하고 있다.

한화시스템은 40년 이상의 광학 레이저 기술 축적 기간을 바탕으로 자체 투자 및 국제공동연구 등을 통해 위성 간 레이저 통신(ISL) 기술을 개발 중이다. ISL은 저궤도 위성 간에 레이저를 이용해 데이터를 직접 송수신하는 직접 통신을 뜻한다. 한화시스템 관계자는 2024년 광주광역시 북구 광주과학기술원(GIST) 부지에서 GIST 산하 고등광기술연구소와 저궤도 위성용 ISL 지상통신 시연에 성공했다고 밝혔다.

인텔리안테크놀로지스의 저궤도 위성통신용 평면 패널 안테나 사진이 함께 제시됐다. 인텔리안테크놀로지스는 해상·지상·항공·국방 분야를 대상으로 위성통신 안테나·단말을 공급하는 글로벌 기업이다. 이 회사는 영국 유텔셋의 저궤도 위성통신 서비스 '원웹'을 포함한 주요 위성통신 사업자들과 파트너십을 체결했다.

인텔리안테크놀로지스는 저궤도 위성 서비스용 평면 패널 안테나를 공급하고 있다. 제품군은 지상용(Land)·해상용(Maritime)·모빌리티용(Mobility)으로 구성된다.

기존 위성통신 주력 안테나는 파라볼릭 안테나로, 파라볼릭 안테나 방식은 물리적 구동으로 위성을 추적한다. 반면 평면 패널 안테나 기반 기술은 능동위상배열(AESA)이며, 평면 패널 안테나는 다수 소형 송수신 모듈로 구성되고 각 모듈은 전파 위상·크기 조절 기능을 맡는다. 이에 따라 평면 패널 안테나는 안테나 비구동 상태에서 전기적 빔 방향 조절이 가능하며, 저궤도 위성 등 고속 이동 위성 실시간 추적·통신 유지에 적합하다.

쏠리드는 중계기 중심 통신 장비 기업으로, 기존 통신 인프라 장비 역량을 바탕으로 사업 확대에 나서 저궤도 위성통신용 단말을 신규 개발하고 있다. 이를 위해 2030년까지 '3GPP 6G 표준 기반 저궤도 위성통신 시스템 개발'을 수행하고, 2028년까지 '위성통신 시스템용 하이브리드 빔포밍 ESA 및 제조 기술 개발'을 수행한다. 쏠리드는 안테나 소자, 빔포밍 반도체(IC), 통신 소프트웨어 프로토콜을 선행 개발 대상으로 삼고, 핵심 요소 개발 후 단말 형태 통합을 거쳐 시제품 제작과 단계적 시험·검증으로 이어갈 계획이다. 특히 빔포밍 담당 핵심 반도체는 빔포밍 IC라는 점을 강조하며, 빔포밍 IC 자체 개발·국산화를 통해 빔포밍 IC 해외 의존 탈피를 추진하고 있다.

위성통신 산업은 정지궤도 중심 구조에서 수백~수천 기 저궤도 위성 네트워크의 멀티 오빗 환경으로 변화하고 있다. 멀티 오빗 환경 진화에 따라 안정적 위성 관제 역량의 중요성도 커지고 있다.

이와 관련해 KT 샛은 멀티 오빗 시대 대응을 위한 다수 위성 통합 관제 역량을 확보하고 있다는 입장이다. KT 샛은 국내 유일 정지궤도 통신위성 보유 기업이다.

KT 샛은 위성을 직접 관제·운영하며 서비스를 제공하고 있다. KT 샛 용인관제센터에서는 관계자들이 접시형 안테나의 방위각 조정을 시연했다.

김기영 KT샛 위성관제본부 위성컨설팅팀장은 정지궤도와 저궤도는 궤도 특성이 다르다고 설명했다. 다만 위성 상태 감시와 명령 수행, 궤도·자세 제어, 이상 대응 등 운영의 핵심 원칙은 동일하다고 밝혔다.

김 팀장은 장기간 축적한 정지궤도 관제 운영 경험이 저궤도에도 적용될 수 있다고 말했다. 사진 출처는 KT다.

저궤도 위성은 지상 기준 빠른 이동과 비정지 특성으로 인해 정지궤도 위성과는 다른 운영 조건을 갖는다. 정지궤도 위성과의 차이점으로 위성 추적·신호 레벨 조정 추가 기술 역량 필요성이 제기된다. 김 팀장은 정지궤도 위성 운영 축적 공통 노하우를 보유하고 있지만, 해당 노하우의 저궤도 위성 운영 적용 위해 추가 역량 필요하다고 밝혔다.

김 팀장은 저궤도 위성 운영 필요 요소를 이해하고 있으며 관련 준비 진행 중이라고 설명했다. 통신망 운영 방식은 한 위성의 통신 영역 이탈 시 다음 위성이 해당 영역을 승계하는 구조다. 이에 따라 다수 위성 동시 관리 가능한 관제 시스템이 필요하다.

이 과정의 핵심 과제는 TT&C(Telemetry, Tracking and Command) 시스템 고도화다. TT&C 기능은 위성 상태 정보 수집, 위치 추적, 지상에서 위성에 제어 명령 전달이다. 기존 정지궤도 위성 관제 방식이 개별 위성 중심이었다면, 저궤도·멀티 오빗 환경에서는 다수 위성을 하나의 네트워크로 묶는 동시 관제용 시스템 확장이 요구된다.

KT샛은 위성 운용 능력 강화를 위해 관제 소프트웨어를 국내 기술로 전환해왔다. KT샛은 관제 역량 확보 목적의 관제 소프트웨어 국산화를 추진했다.

KT샛은 2017년, 무궁화위성 5A호·7호 발사 과정에서 관제 소프트웨어 국산화를 진행했다. 이를 바탕으로 KT샛은 자체 개발 역량 기반의 다수 위성 통합 관제 기술을 개발 중이다.

김 팀장은 향후 정부 국가 사업의 핵심이 위성 제작·발사 중심을 넘어 위성망 안정 운영·고객 지속 서비스 제공 능력에 있다고 밝혔다. 또 축적된 관제 역량의 AI 기반 고도화를 추진하고, 지상·우주 아우르는 통합 운영 역량 확보 방침이라고 설명했다.

한편 정부는 저궤도 위성통신망 구축을 국가 차원 과제로 추진하고 있다. 우주항공청은 7월 3일 '제 5회 국가우주위원회'에서 '대한민국 우주항공 산업육성 전략'을 심의·의결했으며, 계획에는 2035년까지 한국형 저궤도 위성통신망 구축이 담겼다.

우주항공청은 정부·민간 범국가 역량 결집 방침 아래 저궤도 위성통신망 구축을 추진한다고 발표했다. 정부는 저궤도 위성통신망을 통해 국가 안보 강화와 통신 주권 강화를 이루고, 우주·통신 분야 새 먹거리 창출로 연결하겠다는 목표를 제시했다.

정부는 이를 위한 단계별 계획으로 2030년까지 다량 위성 양산·발사 가능 산업 생태계 조성 계획을 내놨다. 이어 2032년까지 우주에서 통신위성 운용 검증 계획을 추진하고, 2035년 위성통신망 구축 완료 계획을 제시했다.

정부는 위성 개발·검증 인프라 확충 계획도 함께 추진한다. 경남 사천·진주 일대 핵심 인프라 구축 계획을 바탕으로 위성개발혁신센터 구축 계획과 우주환경시험센터 구축 계획을 마련했으며, 이는 국내 위성 개발 지원 목적과 국내 위성 시험·검증 지원 목적을 담고 있다.

경남 사천·진주 일대에는 주요 위성 기업이 밀집해 있다. 이에 따라 정부는 해당 지역을 중심으로 인프라를 확충하며 저궤도 위성통신망 구축 기반을 마련한다는 계획이다.

다만 업계에서는 2035년 저궤도 위성통신망 구축 목표 일정이 다소 늦다는 지적이 나온다. 해외 저궤도 위성통신 서비스 상용화 진행과 해외 기술 고도화 진행이 이어지는 상황에서, 업계는 국내도 더 빠른 대응이 필요하다고 주장했다.

업계에서는 6G 기반 저궤도 위성통신 논의가 본격화하고 있다. 다만 통신 환경 전환은 5G에서 곧바로 6G로 넘어가는 방식이 아니라 5G에서 5G 어드밴스드(5G-A)를 거쳐 6G로 이어지는 단계적 전환으로 제시된다. 6G 상용화 예상 시점은 2030년이며, 2028~2030년의 과도기가 존재한다.

이 때문에 2028~2030년 과도기에 앞서 5G 기지국 기반 기술개발과 소프트웨어 업그레이드를 준비해야 한다는 지적이 나온다. 업계 관계자는 마중물 과제를 조속히 마련할 필요가 있다고 지적했다. 업계 전문가들도 현재 시점이 매우 중요한 국면이라고 강조했다.

김재현 교수는 해외 기업과 협력할지 여부와 국내 독자 위성망 구축 추진 여부를 1~2년 안에 결정할 필요가 있다고 주장했다. 이 같은 결정이 지연될 경우 빠르게 변화하는 시장 상황에서 불리한 위치에 놓일 수 있다는 우려도 제기된다. 이에 따라 정부와 민간의 적극적 관심과 정부와 민간의 협력이 필요하며, 위성 제작·검증·운용·통신 부품 등 전 주기를 대상으로 실제 우주검증 경험을 신속히 축적하는 일이 중요 과제로 꼽힌다.

출처: 아이티데일리 (IT DAILY) · 성원영 기자
원문: https://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=241254

참고자료

• https://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=241254