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눈·비에도 끊김없는 위성통신… 국내 기술로 해결
눈·비에도 끊김없는 위성통신… 국내 기술로 해결
  • 박광하 기자
  • 승인 2017.12.18 09:40
  • 댓글 0
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2010년 발사, 수명 다해가는 '천리안 1호'되돌아 보니…

개발 통신 탑재체 성능 검증
광대역 서비스 경쟁력 갖춰

강우 감쇠 극복 적응형 모뎀
2세대 초소형 위성단말 개발

ETRI, 통신장비 업체 지원
"우주산업 시장 선점 나서야"
연구진이 위성통신에 사용되는 안테나를 살펴보고 있다. [사진=ETRI]
연구진이 위성통신에 사용되는 안테나를 살펴보고 있다. [사진=ETRI]

우리나라가 독자 개발해 지난 2010년 쏘아 올린 통신해양기상위성 천리안 1호. 지난 7년 동안 맡겨진 임무를 충실히 수행하며 통신은 물론 해양·기상정보를 보내주는 등 국민편의에 이바지해 왔다.

천리안 위성 1호는 공공 통신위성으로서 △국가 재난비상통신(행정안전부) △기상데이터 전송(기상청) △해양관측데이터 전송(해양수산부) △군통신서비스(국방부) 등 9개 기관이 우리나라 안보와 국민편의를 위해 무상으로 활용해 왔다. KBS는 도서지역 재난 시험 방송을 위해 이 위성을 활용 중이다.

특히 지진, 태풍 등 빈번한 육·해상 재난재해 대응과 국가 안보 강화 및 국민 안전 확보를 위해서는 위성사용 비용과 기능 측면에서 상용위성과 차별화되고, 특히 전파교란 대응기능을 갖는 상시적 공공 통신망 확보가 필요하다.

통신위성은 국가적으로 긴급 상황이나 재난재해 시 없어서는 안 될 중요 자산으로, 지상 통신망이 두절됐을 때도 사용할 수 있는 통신수단이다.

또한 긴급 통신뿐만 아니라 전국 규모의 사물인터넷(IoT)이나 8K UHD 서비스가 가능하다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 천리안 위성에서 사용하는 통신 탑재체를 개발한 것과 아울러 위성관제 등을 통해 성능에서 세계 선두 수준의 기술적 우수함을 검증했다고 지난 14일 밝혔다.

연구진은 지난 7년 동안 위성통신 공공서비스, 위성 신호측정, 지상단말 시험, 위성관제 등을 해왔다.

ETRI가 개발한 통신 탑재체는 20~30㎓ 고주파 대역인 Ka 대역을 사용한다.

천리안 1호에 적용된 Ka 대역 위성기술은 UHD 방송은 물론 초고속 인터넷 등 광대역 서비스 제공이 가능한 차세대 핵심기술로 미국과 유럽 등에서 경쟁적으로 상용화가 추진 중인 최신 주파수 대역 기술이다.

ETRI 연구진은 통신과 관련된 중계기 3개 채널을 개발해 위성통신 서비스를 제공해왔다.

또한 Ka 대역 신호의 강우 감쇠(減衰)에 대한 취약점 해결을 위해 '적응형 모뎀기술'을 개발, 우천시와 비우천시를 구분하고 자동으로 신호를 변경토록 설계해 감쇠에 대응했다. 탑재체 내 인쇄회로기판(PCB)을 작은 반도체 칩으로 재설계, 안정성과 수명을 높여 신호 손실도 줄였다.

연구진은 통신 탑재체가 위성송신 출력과 수신감도에서 우수하고 안정적인 성능을 보였다고 밝혔다. 이로써 우리나라 통신위성 독자 기술개발 능력을 확인하는 계기가 되기도 했다.

ETRI는 지상에서 위성과 데이터를 송수신할 수 있는 2세대 초소형 위성단말(VSAT) 기술도 개발했다. 이 위성단말을 이용해 군, 해양경찰청, 소방청 등 공공기관을 대상으로 위성통신 서비스를 제공한 결과 Ka 대역 위성으로도 경쟁력 있는 광대역 위성서비스가 가능했다고 연구진은 전했다. 개발을 마친 VSAT 기술은 위성통신장비 제조사인 ㈜넷커스터마이즈, ㈜에이셋 등에 기술이전도 완료됐다.

이를 통해 외산 장비 의존도가 높은 국내 위성 시장에서 Ka 대역 통신중계기 등 위성통신 시스템 전체에 대한 기술을 확보하고 국산화에 성공했다.

위성통신 기술은 우주공간이라는 특수 상황에서 검증이 필요해 더 정교해야 하는 기술이다. 연구진은 그동안 산업체를 대상으로 천리안 위성을 통해 여러 실험을 지원해 왔다.

탑재체 기술 보유의 의미는 다양한 주파수 대역을 활용하는 독자 위성통신기술 확보를 뜻하며 노하우의 축적이라는 의미도 지닌다. 또한 미·EU와 같은 선진국 주도의 대용량위성(HTS) 탑재체 시장 진출의 핵심 기술을 확보했다는 점에서도 의미가 크다. 세계 위성시장에서 통신위성의 비중이 50%가 넘어 시장전망도 밝다.

이호진 ETRI 전파위성연구본부장은 "미·일·중은 우주통신기술을 활용, 지구전체의 실시간 정보를 우주적 관점에서 지구시장의 단일화와 선점을 추구하고 있다"며 "우주통신 특수성을 활용한 우주공간 산업 시장 선점 등이 가속화되고 있어 대비가 필요하다"고 말했다.

천리안 위성 1호는 지난 6월에 설계수명 7년을 다했다. 정부는 내년 5월 천리안 2A호 위성을, 2019년 3월 2B호 위성을 발사할 예정이다.



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