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저궤도위성

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2023 ETRI Technology Report 8 Terrestrial & Non terrestrial Integrated lab. Baek Yongsoon

현대 통신 기술은 지상을 넘어 하늘과 바다까지 확장되는 '입체 통신'의 시대를 맞이하고 있습니다. 기존 통신이 지상 기지국 중심이었다면, 입체 통신은 저궤도 위성을 활용해 비행기나 선박, 심지어 오지에서도 끊김 없는 인터넷을 제공하는 것이 핵심입니다. 이는 단순히 연결을 넘어 도심항공교통(UAM)이나 자율주행차처럼 방대한 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 미래 환경의 필수적인 기반이 됩니다. 공간적 제약을 극복한 이 기술은 재난 상황에서도 안정적인 연결을 보장하며 인류의 삶을 더욱 안전하고 편리하게 바꿀 것입니다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 이러한 혁신의 중심에서 대한민국을 정보통신 강국으로 이끈 역사적 성과들을 일구어 왔습니다. CDMA 기술의 세계 최초 상용화를 비롯하여 와이브로, LTE, 5G에 이르기까지 이동통신의 세대 교체를 주도하며 국방 통신과 산업 현장에 핵심 기술을 공급해 왔습니다. 유선과 무선을 아우르는 원천 기술 확보는 우리나라가 세계 최고의 인터넷 환경을 구축하는 든든한 밑거름이 되었습니다. 이러한 기술적 토대는 단순히 국내 보급에 그치지 않고 해외로 뻗어나가 우리 경제 성장의 핵심 동력이 되었습니다. 입체 통신을 실현하기 위해서는 유선, 무선, 위성 통신 기술이 하나로 융합되어야 하며, 이를 위해 각 분야의 전문 인력을 통합적으로 운용하는 능력이 필수적입니다. ETRI는 지난 40여 년간 축적된 연구 노하우를 바탕으로 전 세계적으로 유례를 찾기 힘든 광범위한 기술 인력 풀을 보유하고 있습니다. 이러한 인적 자원은 메타버스와 가상현실(XR)처럼 안정적인 연결이 최우선인 차세대 서비스를 지원하는 핵심 동력이 됩니다. 또한 국내외 기관과의 탄탄한 네트워크는 기술적 한계를 극복하고 세계적인 경쟁력을 확보하는 데 강력한 강점으로 작용하고 있습니다. 현재 연구소는 2030년 상용화가 예상되는 6G 기술 개발에 모든 역량을 집중하고 있습니다. 특히 2025년 개념 검증 시연과 2026년 Pre-6G 시연을 통해 세계 최초 6G 상용화의 주도권을 잡겠다는 목표를 세웠습니다. 기존 5G의 한계로 지적되었던 도달 거리와 용량 문제를 해결하기 위해 7~24GHz 대역의 어퍼 미드밴드를 활용하는 연구를 진행 중입니다. 이를 실현하기 위한 다중 입출력(MIMO) 및 빔포밍 기술은 통신 커버리지를 획기적으로 넓히는 동시에 일반 국민들이 훨씬 편하게 사용할 수 있는 환경을 구축하는 데 기여할 것입니다. 미래 통신 시장에서는 특정 장비 업체에 대한 의존도를 낮추고 비용을 절감하는 개방형 네트워크와 인공지능 기반의 지능형 네트워크 구성이 핵심 과제로 떠오르고 있습니다. 6G 원천 기술뿐만 아니라 위성 단말과 기지국, 탑재체 연구를 병행하며 진정한 위성-지상 결합 통신을 꿈꾸고 있습니다. 무엇보다 5G 상용화 당시 핵심 부품을 수입에 의존했던 한계를 극복하기 위해 지금부터 시스템과 부품 기술의 국산화에 매진하고 있습니다. 이러한 노력은 대한민국이 기술 강국을 넘어 산업 전반을 주도하는 6G 산업 강국으로 도약하는 기반이 될 것입니다.

2023 ETRI Technology Report 8 Terrestrial & Non terrestrial Integrated lab. Baek Yongsoon
한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트
  • 융합
  • 공학·기술

[2023 ETRI Technology Report 8] 입체통신연구소 백용순 소장

입체통신은 기존 지상 중심의 통신망을 넘어 위성과 지상을 결합한 새로운 차원의 통신 체계를 의미합니다. 현재는 비행기나 선박 등에서 인터넷을 사용하기 위해 복잡한 절차와 비용이 필요하지만, 향후 저궤도 위성을 활용하면 전 세계 어디서든 자유로운 연결이 가능해집니다. 이는 UAM(도심항공교통)이나 자율주행 자동차의 정밀한 제어를 돕는 핵심 인프라가 될 것입니다. 통신 소외 지역이나 재난 상황에서도 끊김 없는 서비스를 제공하며, 시공간의 제약을 극복하는 것이 입체통신의 궁극적인 목표입니다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 대한민국 통신 역사의 줄기를 세워온 기관으로, TDX부터 CDMA, LTE, 5G에 이르기까지 세계적인 성과를 일구어 왔습니다. 특히 퀄컴조차 상용화에 어려움을 겪던 CDMA 기술을 성공시켜 전 세계 이동통신의 표준으로 자리 잡게 한 이력은 독보적입니다. 이러한 40년의 노하우와 유무선 및 위성 통신 분야의 전문 인력풀은 입체통신 시대를 선도할 든든한 자산입니다. 글로벌 네트워크와 탄탄한 연구 환경을 바탕으로 대한민국은 다시 한번 통신 강국으로서의 입지를 다지고 있습니다. 2030년경 상용화가 예상되는 6G는 미국과 유럽, 중국 등 주요 강대국들이 기술 패권 확보를 위해 치열하게 경쟁하는 분야입니다. 기존 5G의 28GHz 대역은 대용량 처리는 가능했으나 짧은 도달 거리와 높은 설비 비용이 걸림돌이었습니다. 6G에서는 이를 해결하기 위해 7~24GHz 대역의 '어퍼 미드밴드'를 주목하고 있습니다. 낮은 주파수의 광범위한 커버리지와 높은 주파수의 대용량 데이터 전송 능력을 동시에 확보하여 일반 사용자들이 체감할 수 있는 실질적인 고품질 통신 환경을 구축할 예정입니다. 6G의 고도화된 서비스를 구현하기 위해서는 다중 입출력과 빔포밍, 스마트 중계기 등 고난도의 기술적 해결이 필수적입니다. 또한 네트워크의 유연성을 확보하고 특정 장비 업체에 대한 의존도를 낮추기 위해 개방형 네트워크에 대한 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 여기에 인공지능 기술이 더해져 네트워크 성능을 최적화하고 지능형 통신망을 구축하는 것이 핵심입니다. ETRI는 2025년 개념 검증과 2026년 Pre-6G 시연을 목표로 전 세계에서 가장 앞선 6G 원천 기술 확보를 위해 연구 역량을 집중하고 있습니다. 5G 시대에서 세계 최초 상용화라는 업적을 이루었음에도 불구하고, 장비와 핵심 부품의 국산화율이 낮았던 점은 개선해야 할 과제로 남아 있습니다. 6G 시대를 준비하며 이제는 위성 단말과 기지국, 탑재체 등 하드웨어 전반에 걸친 부품 기술 연구에 집중하고 있습니다. 이는 단순히 기술력을 뽐내는 것을 넘어 우리나라가 통신 시스템 전반을 아우르는 산업 강국으로 도약하기 위한 발판입니다. 지상과 우주가 연결된 진정한 입체통신은 우리 삶의 질을 한 단계 더 끌어올리는 원동력이자 미래 산업의 핵심 동력이 될 것입니다.

[2023 ETRI Technology Report 8] 입체통신연구소 백용순 소장
한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트
  • 천문학
  • 융합
  • 공학·기술

[2021 ETRI Technology Report(ENG) ⑩] Overcome the limitations of communication

현대 사회에서 위성통신은 정지궤도나 저궤도에 위치한 통신 위성을 활용해 인터넷을 포함한 각종 데이터 서비스를 제공하는 핵심 기술로 자리 잡았습니다. 지상 기지국을 기반으로 하는 일반적인 지상망과 달리, 통신 위성이 우주 공간에 떠 있으므로 지상망 구축이 물리적으로 어려운 오지나 극심한 재난·재해 상황에서도 안정적인 통신 서비스를 끊김 없이 보장한다는 강력한 차별점을 지니고 있습니다. 한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀은 지난 30년이 넘는 세월 동안 관련 시스템을 개발해 온 국내 유일의 전문 조직으로서, 최근에는 3GPP를 중심으로 이루어지는 5G NR 기반의 위성 적용 표준화 업무에 매진하며 세계적인 기술 흐름을 주도하고 있습니다. 연구팀이 최근 개발에 성공한 DVB-S2/RCS2 기반의 위성통신 시스템은 기술적 완성도가 매우 높습니다. 하나의 중심국을 통해 성형망과 그물망 서비스를 동시에 제공할 수 있으며, 효율적인 위성 휴대 이동국을 통해 현장에서의 실용성을 획기적으로 높인 것이 특징입니다. 이러한 기술력은 재난 상황에서 구조대원들이 신속하게 긴급 통신망을 구축하여 구조 활동에 전념할 수 있게 돕고, 통신이 단절된 이재민들에게는 가족과 생사를 확인할 수 있는 소중한 연락 수단이 됩니다. 아울러 군 통신망에서도 뛰어난 생존성을 발휘하여 한반도 유사시 긴급 통신 체계를 유지하고 국가 안보를 수호하는 데에도 핵심적인 역할을 수행할 수 있습니다. 일론 머스크의 스페이스X가 주도하는 '뉴 스페이스' 시대가 열리면서 저궤도 위성 선점을 위한 글로벌 경쟁이 그 어느 때보다 치열해지고 있습니다. 원웹이나 텔레샛 등 수많은 민간 기업이 저궤도 위성통신 시장에 뛰어들고 있으며, 국제 표준화 기구를 통해 5G 기반의 위성 기술 표준이 정립되고 있는 상황입니다. 연구팀은 그동안 축적한 독자적인 위성 기술 역량을 발판 삼아 향후 다가올 저궤도 위성 시스템 개발에도 적극적으로 참여할 계획입니다. 최종적으로는 위성만의 독립적인 표준을 넘어, 다가오는 6G 시대에 지상망과 위성통신이 완벽하게 융합된 차세대 네트워크 시스템의 핵심 기술을 확보하여 국가 경쟁력을 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

[2021 ETRI Technology Report(ENG) ⑩] Overcome the limitations of communication
한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트
  • 융합
  • 공학·기술

[2021 ETRI Technology Report ⑩] 인공위성으로 통신의 한계를 극복하다

한국전자통신연구원(ETRI)의 위성통신 연구팀은 지난 30여 년간 우리나라의 위성 기술을 선도해 온 국내 유일의 전문 조직입니다. 이들은 최근 3GPP 표준화 기구에서 논의되는 5G NR 기반의 비지상 네트워크(NTN) 기술 연구에 박차를 가하며, 지상망의 한계를 넘어서는 노력을 지속하고 있습니다. 우주에 위치한 위성을 활용하는 이 기술은 지형적 제약을 극복하고 언제 어디서나 끊김 없는 데이터 서비스를 가능하게 함으로써 국가 통신 인프라의 외연을 확장하는 데 중추적인 역할을 담당하고 있습니다. 연구팀이 새롭게 선보인 통합 제어 장비는 안테나와 셋톱박스, 제어 시스템을 하나의 기기로 결합하여 재난 현장에서의 기동성을 비약적으로 높였습니다. 복잡한 설치 과정 없이 즉시 가동할 수 있는 이 장비는 긴급 구호 활동을 펼치는 요원들에게 안정적인 통신 수단을 제공하며, 조난자나 이재민들이 가족과 연락을 주고받으며 생사를 확인하는 데 결정적인 도움을 줍니다. 또한 우수한 신호 처리 성능을 바탕으로 군 통신망 등 보안과 신뢰성이 요구되는 특수 환경에서도 그 활용 가치가 매우 높을 것으로 기대됩니다. 현재 전 세계는 일론 머스크의 스페이스X를 필두로 원웹, 텔레셋 등 민간 기업들이 저궤도 위성을 대량으로 발사하는 ‘뉴스페이스’ 시대를 맞이하고 있습니다. ETRI 연구팀은 이러한 흐름에 발맞추어 그동안 축적한 독자적인 위성 기술을 5G 및 6G 통신망에 접목하는 것을 최종적인 목표로 삼고 있습니다. 단순히 위성 전용 표준에 머물지 않고, 지상망과 위성망이 하나로 통합되는 초연결 시스템을 구축함으로써 다가올 6G 시대에 글로벌 기술 패권을 확보하고 인류의 통신 환경을 한 단계 진화시키고자 합니다.

[2021 ETRI Technology Report ⑩] 인공위성으로 통신의 한계를 극복하다
한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트
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