[이학무의 테크리딩] 위성통신과 5G

이학무 미래에셋벤처투자 벤처캐피탈리스트
입력 2022.02.27 06:00


기술이 세상을 빠르게 바꾸고 있다. 기술을 직접 개발하지 않는다고 하더라도 각자의 영역에서 필요한 만큼의 기술에 대한 이해가 필요한 세상이 되었다. 학생은 미래의 직업을 선택하기 위해, 이미 직업을 가진 사람은 각자 직업의 미래 예상을 위해 세상을 바꾸는 기술에 대해 이해해야만 한다. IT조선은 [이학무의 테크리딩]을 통해서 기술을 이해하기 위한 기초 다지기와 이를 기반으로 필수적인 기술 이해 방법을 제공한다. <편집자주>

메타버스가 활성화되고 자율주행차 시대가 열린다. 근간이 되는 핵심 기술인 통신의 중요성이 그 어느 때보다 크다. 미래 핵심 기술의 상용화는 5G 확산과 상호보완적 관계를 지닌다. 특히, 자동차 분야는 운전자나 탑승자의 생명과 직결되는 이동수단인 만큼, 서비스를 구동하는 통신의 안정성과 보안이 중요하다.

현재 5G는 가상으로 네트워크를 분리해 쓸 수 있는 네트워크 슬라이싱 기능을 지원한다. 네트워크 슬라이싱은 이동통신망을 사내 인트라넷처럼 안정적이고 안전하게 사용할 수 있게 해주는 기술이다.

자율주행차 콘셉트 이미지 / 구글
자율주행차는 실시간 교통 데이터를 안정적으로 업데이트 받아야 하고 새로운 버전의 소프트웨어를 시차를 두지 않고 업데이트를 해야 하는 필요성 등이 높은 이유로 필히 네트워크에 항시 연결되어 있어야 한다. 특히, 자동차는 생명과 직결되기 때문에 안정성과 안전성에 대한 요구가 높고 이를 위해서 5G의 네트워크 슬라이싱을 적용하는 것이 필요하다.

따라서 자동차 업체는 각국의 통신서비스 업체와 제휴를 통해서 각각의 네트워크 슬라이싱 서비스를 계약하고 사용해야 한다. 자동차 업체는 각 자동차의 운행 데이터 중에 핵심적으로 취합해야 하는 데이터 들이나 운행에 필요한 핵심 수정 코드 등을 자동차에 다운로드 하기 위해서 슬라이싱 된 네트워크를 사용할 것이다. 물론 동영상 컨텐츠와 같은 엔터테인먼트 관련 데이터는 자동차 사용자가 가입한 일반 통신망을 통해서 개별 사용하는 방식이 될 것이다.

자동차 OEM 업체는 네트워크 슬라이싱을 통해서 전용 무선 통신망을 각 국가별로 확보해야 한다. 통신서비스 산업은 인허가 산업이기 때문에 100개가 넘는 회사와 협력해야 하는 부담이 있다. 따라서 자동차 OEM은 대형 글로벌 통신사들 통해서 사업을 진행할 것이다.

도이치텔레콤이나 버라이존 등과 계약을 하고 이들 업체는 기존의 로밍 계약과 유사하게 각국의 통신서비스 업체와 제휴하는 방식으로 사업을 진행할 것이다. 하지만 기존의 로밍서비스보다는 훨씬 복잡하고 어려운 문제가 있다. 안정성과 안전성이 중요하기 때문에 이를 보증하는 것을 제휴 기반으로 하는 것은 쉬운 일이 아니기 때문이다. 하지만 자동차 OEM 업체 입장에서도 다른 대안이 없기 때문에 이와 같은 방식을 취할 수 밖에 없을 것이다.

다른 대안을 가지고 있는 업체가 있는데 바로 테슬라이다. 테슬라 CEO인 엘론 머스크는 스페이스X라는 기업을 통해서 우주 사업을 진행하고 있고 스타링크라는 사업부를 통해서 위성통신 사업도 진행하고 있는데 이를 통해서도 해결할 수가 있다. 물론 아직은 스타링크가 고정형 위성통신 서비스만 제공하고 있다. 정지 위성이 아닌 저 궤도 위성을 사용하기 때문에 위성이 이동하게 되어서 시간이 지나면 연결 위성을 다른 위성으로 전환해야 한다. 이동통신 서비스는 기지국은 고정되어 있고 이동체만 이동하는 데 스타링크는 기지국 역할을 하는 위성도 이동을 한다. 따라서 양쪽이 다 이동할 경우 안정적으로 서비스를 제공하기에는 아직은 한계가 있고 이는 충분한 위성이 없는 것에 주요하게 기인한다. 따라서 위성이 충분히 확보되면서 서비스도 확대될 것으로 예상한다.

500㎞ 고도를 운항하는 스타링크 위성 모습 / 스타링크
스타링크는 2022년 1월 기준으로 1884개 위성이 궤도에 진입해서 운영되고 있는 것으로 알려져 있다. 지금 진행하는 사업단계는 총 3단계 중에 첫번째 단계이다. 540㎞~570㎞ 궤도에 총 4425개의 위성을 4개의 궤도에 발사해서 네트워크를 구축하는 것이다. 2단계는 330㎞~340㎞ 사이 3개의 궤도에 7518개의 위성을 발사하는 것이다. 마지막 3단계는 340㎞~614㎞ 사이에 총 9개의 궤도에 2만9988개의 위성을 발사해서 성능을 높이는 단계다.

1단계가 완성되고 나면 이동 통신 서비스도 제공할 것으로 예상된다. 하지만 상대적으로 높은 궤도의 위성이기 때문에 안테나 및 단말기가 클 수 밖에 없어서 항공기, 선박, 대형 트럭 및 RV 정도가 사용 가능할 것으로 보인다.

2단계가 진행되면 낮은 궤도를 활용하기 때문에 안테나 및 단말기가 작아 질 수 있고 승용차에도 장착이 가능할 것으로 예상한다. 지금은 다운로드 기준으로 100M~200Mbps 속도가 나오지만 3단계가 완성되고 나면 1Gbps 속도를 지원한다. 1Gbps면 LTE의 최대 속도에 준하기 때문에 핵심적인 서비스를 모두 쓸 수 있다. 엔터테인먼트 관련 데이터는 각 사용자가 가입한 5G 일반 통신망이 담당하게 될 것이기 때문에 1Gbps 속도면 충분하다.

무엇보다 지연속도에서 탁월한 성능이 기대된다. 현재 베타 테스트 중에 나오는 지연시간은 20~50㎳이다. 5G가 이론적으로 1㎳을 지원하지만, 유선망의 지연을 감안하면 위성통신이 유리한 지역이 많다. 유선망 지연은 한국 기준으로 서버가 중국 및 일본에 있을 경우에 20~50㎳고, 동남아시아에 있으면 50~80㎳, 북미는 150~200㎳, 유럽이나 러시아는 300㎳다. 하지만 위성은 전세계 균일하게 20~50㎳의 속도가 나올 수 있다. 자동차 적용에는 더욱 유리하다.

한 통신회사가 전세계를 다 커버하고 자동차는 터널 등 일부 만 제외하고는 위성 신호 수신이 가능하기 때문에 핵심 네트워크로 활용하고 각 나라의 5G 등을 보조 네트워크로 활용할 경우 안정적이고 균일한 서비스를 제공할 수 있다. 특히 사막 지역 등도 모두 커버가 된다는 것은 큰 장점으로 작용할 수 있어 자동차 판매에도 시너지를 만들 수 있을 것이다. 스타링크가 일반 자동차용 서비스를 하기까지는 시간이 좀 걸릴 수 있겠지만 스타링크와 연결된 테슬라의 경쟁력 제고는 테슬라에 대한 추가적인 기대 요인이다.

이학무 미래에셋벤처투자 벤처캐피탈리스트 leehakmoo@gmail.com

※ 외부필자의 원고는 IT조선의 편집방향과 일치하지 않을 수 있습니다.

이학무 미래에셋벤처투자 벤처캐피탈리스트는 반도체, 핸드폰, 디스플레이 등 IT 산업뿐 아니라 전기차, 배터리 및 신재생에너지 산업까지 다수의 성장산업 분야 애널리스트로 20년 이상 활약했다. 최근까지 미래에셋증권 애널리스트로 활약했다. 공학을 전공한 그는 그동안의 경험을 바탕으로 세상을 이끄는(lead) 기술 읽기(read)를 제공한다.


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