우주 통신망, 스타링크

우주 통신망, 스타링크

기존의 위성 통신망은 유선 인터넷이나 셀룰러 통신망과는 비교할 수 없을 정도로 모든 점에서 뒤처져 있습니다. 장비도 비싸고, 속도도 느리고, 지연시간(레이턴시)이 높으며, 요금도 비쌉니다.

 

반면 세계 대부분 도시 지역에서 주로 사용하는 유선 인터넷과 셀룰러 통신망은 속도, 레이턴시, 대역폭, 요금 등 위성통신과 비교하여 모든 면에서 싸고 빠르게 사용할 수 있지만, 지구 모든 곳에 개통하여 사용하기에는 너무 많은 투자비용이 소요됩니다. 우리나라의 경우 매우 빠른 인터넷 속도를 자랑하지만 국토가 넓은 미국, 러시아, 아프리카 등에서 적용하기에는 무리가 있습니다.

 

스타링크는 위와 같은 기존 위성 통신망의 단점을 개선하고 또한 기존 셀룰러 통신의 한계를 극복하기 위해 일론 머스크의 스페이스X가 구상한 지구 저궤도 통신망 사업입니다. 2030년을 전후하여 1세대 위성 12,000대와 2세대 위성 30,000대를 발사해 세계 어디서에서나 최대 1Gbps에 달하는 초고속 인터넷 서비스를 목표하고 있습니다.

 

1. 스타링크의 기본 개념

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스타링크의 기본 개념은 다음과 같습니다. 전세계에 인터넷 통신을 깔기에는 너무 넓어서 땅을 파고 선을 묻는 공사를 할 수 없습니다. 그래서 하늘에 위성을 띄웁니다. 그런데 기존 위성은 너무 높은 곳에 있어서 신호의 송수신 시간이 오래 걸리고, 써야 하는 안테나 등의 장비도 크고 비싸며, 속도도 너무 느립니다.

 

그래서 1,500km 이하의 지구 저궤도까지 위성 궤도를 낮춥니다. 궤도를 낮추면 거리가 짧아지기에 지연 시간도 짧아지고, 안테나도 작고 싸게 만들수 있고, 속도가 더 빠르다는 이점이 있습니다. 그런데 저고도의 위성은 커버할 수 있는 영역이 좁아지기 때문에 전 지구를 커버할 수 있을 정도로 위성을 많이 발사해 해결합니다.

 

2. 발사 계획

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1세대 위성은 540~570 km 고도에 4,425 대의 위성을 발사해서 운영할 것으로 예상됩니다. 2023년 1분기 기준으로 약 3,400대가 활동중입니다. 1세대 위성의 목표치인 4,425대에 근접하고 있는 상태입니다. Ku 대역(12~18 Ghz)과 Ka대역(27~40 Ghz) 및 E 대역(60~90 Ghz)의 통신망을 구축하고 있습니다. 2단계는 2세대 인공위성 개발을 이유로 계속 연기되고 있습니다. 기존 계획 그대로라면 2024년부터 총 7,518 대 발사가 예정되어 있습니다. 모든 단계를 합하면, 스타링크 통신망에 최종적으로 사용될 위성은 1세대 12,000 대와 2세대 30,000 대로 42,000대에 달할 것으로 예상됩니다. 현재까지 인류가 발사한 모든 위성의 합보다 약 5배 이상 많습니다.

 

3. 스타링크의 이용과 문제점

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스타링크는 현재 고객에게 한 달에 $99를 청구하고 있습니다. 위성 연결에 필요한 접시 안테나와 라우터는 549달러입니다. 스타링크는 2022년을 기준으로 36개국(대부분 북미, 유럽, 오스트레일리아, 뉴질랜드 등)에 약 40만명의 가입자를 보유하고 있습니다. 2023년까지 아프리카와 남미는 물론 인터넷 사용이 취약한 아시아 지역으로 범위를 확대할 계획입니다.

 

스타링크의 이 같은 가격은 아시아와 아프리카의 가정에게는 너무 높을 수 있지만, 오지에 있는 학교와 병원의 초고속 인터넷 연결은 중요한 역할을 할 수 있습니다. 일론 머스크는 러시아의 우크라이나 침공 당시 우크라이나에서 스타링크를 사용할 수 있도록 조치하기도 했습니다. 

 

 

4. 저궤도 위성 인터넷의 경쟁과 위험

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스타링크 외에도 원웹(OneWeb)이나 비아샛(Viasat)과 같은 저궤도 위성 인터넷 서비스를 운영하는 경쟁업체는 수천 개의 위성을 저궤도에 올려놓고 있습니다. 이와 같은 경쟁은 우주 공간이 점점 좁게 만들어 위성끼리 충돌할 위험도 발생할 수 있습니다. 다른 위성과 부딪혀 발생한 파편은 더욱 더 많은 피해를 야기할 수도 있습니다. 이러한 사고가 계속되면 인류는 저궤도 위성을 더 이상 사용할 수 없고, 우주로 발사하는 위성도 이러한 위험에 대비해야 합니다.

 

스타링크 위성은 천문학자들의 불만이 대상이 되기도 합니다. 일출과 일몰 시점이 되면 스타링크 위성의 날개에서 태양 빛이 반짝이기 때문에 육안으로 관찰할 수 있습니다. 이로 인해 천체를 관측하는 망원경 이미지에 줄무늬가 생겨 별과 행성의 시야를 가릴 수 있기 때문에 천체 관측에 어려움을 야기하는 문제점으로 제기되고 있습니다.