스타링크(Starlink)란 무엇인가? 스타링크와 기존 위성통신의 차이점
★ 스타링크 (Starlink) 란?
'스타링크'는 우리에게 유명한 전기차 '테슬라'의 창업주로 유명한 일론 머스크가 만든 회사입니다.
'스타링크'는 어쩌면 화성이주를 꿈꾸는 일론 머스크의 '스페이스X' 중 일부분 일지도 모릅니다.
그 이유는 '스페이스X' 가 성공하지 못했다면, 지금처럼 일반인들에게 위성통신을 상용화하기에는 많은 어려움들이 따랐을 것 입니다. 기존의 위성발사방식과 통신방식으로는 상용화에 어려운 점이 있기 때문입니다.
우선 '스타링크'는 지상의 통신망과 경쟁하는 서비스라기 보다는, 통신 접근이 어려운 소외된 지역의 사용자에게 편의성을 제공하기 위한 프로젝트입니다. 아무리 빠른 위성통신환경을 조성하더라도 빠른 시일안에는 지상통신의 속도를 뛰어넘지 못하기 때문입니다. 하지만 우주로 향하는 통신기술의 중요한 징검다리와도 같습니다.
지금까지 이런 사업을 추진했던 기업은 '스타링크' 말고도 있었습니다. 그리고 지금도 많은 기업들이 우주를 향해서 로켓을 쏘아올리고 있습니다. 그렇지만 아직은 일반인들이 사용하기에는 여러가지 부족한 부분들이 많습니다. 이러한 부분을 해결하고 적극적으로 일반인들에게 상용화를 진행하고 있는 곳이 바로 '스타링크' 입니다.
★ 스타링크와 기존 위성통신의 차이점
지금부터 기존 위성통신의 상용화에 어떤 문제점들이 있었으며, 스타링크는 이러한 문제점들을 어떤 방식으로 극복했는지에 해서 알아보겠습니다.
- 기존 위성통신 상용화의 걸림돌
1. 비싼 사용료
우선 인공위성을 띄우는데 비용이 비싸고, 인공위성과 통신할 장비를 설치하기 위한 기초비용이 적지 않게 듭니다. 그리고 이러한 장비를 관리하기 위한 인력과 장비의 유지관리 비용도 크게 듭니다. 이러한 모든 비용을 몇몇 소수의 사용자에게 부과하려고 하니 비용이 높게 책정이 되었습니다.
2. 느린 통신속도
1,000km 이상에 떠있는 위성과 통신하여 데이터를 받으려고 하니 속도가 빠르지가 않습니다.
더군다나 통신강국으로 불리우는 우리 대한민국의 통신속도와 비교한다면, 통신강도와 속도가 현저히 떨어져 사용하려는 용도에 따라서는 사용하기 힘들다고 느껴질 정도일 수준입니다.
하지만 이러한의 단점을 감안하더라도 사용하고자 하는 이들이 있기에 특정 분야에서는 유용하게 사용되고 있습니다. 전쟁이 발생한 지역에서 작전을 수행중인 군인이나, 극지방이나 인간의 손길이 닫지 않는 곳에서 연구활동 등을 하는 곳이 대표적인 곳이라고 할 수 있습니다.
그 외에도 아프리카와 같이 대부분이 사막이거나 해양과 같이 망망대해에서는 꼭 필요한 존재가 아닐 수 없습니다.
3. 휴대와 전력공급의 제약 조건
첫 번째에서 언급한 것과 같이 위성신호를 수신하기위한 안테나 접시와 같은 장비를 연결하지 않고는 사용하지 못한다는 점이 사용자에게 있어 활용도에 제한요건이 되고 있습니다. 그리고 이러한 보조장비들에게 일정 이상의 전압과 전력량을 공급하기 위해서는 휴대하기 버거울 정도의 장비를 업고 다녀야 할 것 입니다.
- 스타링크와 기존 위성통신과의 차이점과 단점 극복 방법
1. 스페이스X 라는 관계회사의 로켓재활용 기술
아마 몇몇 분들은 근래에 일론 머스크의 우주산업의 큰 쾌거인 추진체를 회수하여 다시 재활용하여 또 다른 위성을 발사하는 기술이 성공했다는 소식을 들어보셨을 것입니다.
이 기술은 발사체를 재활용하게 되면서 1회 발사비용 중에 30%를 절감 가능하다. 그리고 이 발사체 관리를 잘한다면 100회까지도 사용이 가능하다고 말하고 있다. 이 주장이 맞다면 총 발사비용의 10% 수준으로 비용이 줄어들게 된다.
이 기술을 통해 로켓에 많게는 한번에 146개의 위성을 한번에 우주로 보내기도 했습니다.
적은 비용으로 많은 위성을 우주로 보낼 수 있는 기술력이 고객에게 전가되는 비용을 크게 절감해주는 강점이라고 하겠습니다.
2. 저궤도 그리고 대량의 위성을 통한 통신속도 개선
기존의 위성들은 약 1,000km의 고도에서 송수신을 하다보니 지상의 통신기능보다는 많이 현저히 속도가 떨어지는 부분이 있습니다. 이 문제점에 대해서 일론 머스크는 간단한 해답을 내놓았습니다. 그럼 "낮은 궤도에 많은 위성을 띄우면 된다." 입니다.
하지만 낮은 궤도에 위성을 띄운다면 단점은 존재합니다. 높은 궤도의 위성보다 좁은 범위의 지역에만 서비스를 제공할 수 있게 된다는 점입니다. 이러한 단점을 보완하기 위한 일론 머스크의 해법은 간단했습니다. 해법은 간단했습니다. 더욱 많은 인공위성을 낮은 궤도에 띄우는 것 입니다. 이전에도 많은 수의 위성을 띄우는 기술력은 있었지만, 위에서 언급한 비용적 측면에서 부딪혔었습니다. 그걸 극복한 일론 머스크는 단순하면서도 힘들었던 이 과제를 해결하고 실행에 옮기기 시작한 것 입니다.
현재는 스타링크는 다운로드 속도는 약 100Mbps, 업로드는 20Mbps 가량의 속도를 보여주고 있으며, 1차 목표인 12,000개 가량의 위성을 쏘아 올리고 최종적으로 4만개 가량의 위성을 쏘아 올리고 나면 약 1Gbps까지 상향될 예정이라고 합니다. 하지만 일론 머스크는 스타링크가 이렇게 속도가 향상된다 해서 현재 지상에서 주로 사용되고 있는 유선통신과 경쟁하여, 우위를 점하기 어려움 점을 명확히 했습니다. 그리고 고객층 또한 도시에 집중된 사용자들이 대상이 아닌, 통신 서비스에서 소외된 지역의 사람들을 대상으로 한다고 말했습니다.
특히 한정된 위성에 대도시에 밀집되어 있는 사용자가 일시에 접속을 한다면 심한 경우에는 5Mbps도 되지 않는 속도가 제공될 수 있기 때문에 더더욱 그럴 것 입니다.
3. 휴대성 강화
지금까지는 스타링크도 기존의 위성통신처럼 위성 접시 안테나가 필요합니다. 안테나와 주변기기가 없이는 위성통신을 바로 사용할 수 없었습니다. 주된 요인은 수신강도가 약해서였기 때문입니다.
하지만 일론 머스크는 이 문제점에 대해서 단순한 해결책을 내놓았습니다. 안테나를 크게 해서 수신능력을 강화하는게 아니라, 위성에서 더 강한 신호를 쏘아주면 된다는 생각이었습니다.
한 변의 길이가 약 5m이고 전체면적이 25㎡ 안테나를 장착하여, 기존보다 강한 신호를 사용자에게 송신하여 별도의 보조수신기가 필요없이 핸드폰과 같은 단말기에서 위성통신을 사용가능하도록 준비중입니다.
이미 실험을 통해 수신 가능여부를 확인 완료했습니다. 이제 미국 2위 이동통신업체인 티모바일(T-Mobile)과 내년 2023년에 베타테스트를 진행하고 2024년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있습니다.
지금까지 '스타링크'가 어떤 위성통신인지 알아보았습니다.
이번 블로그에서는 기존의 위성통신과 비교하여, '스타링크'가 어떻게 상용화가 가능하게 되었는지를 주로 설명드렸습니다. 하지만 이번 블로그에서 언급한 장점말고도, '스타링크'가 '우주쓰레기'가 되어 다른 위성들에게 위협적인 존재과 될 것이라는 우려도 있습니다. 그리고 우주 관측에 방해가 되어 여러 천문학자와 사회적 우려를 야기하고 있습니다.
이러한 단점들과 '스타링크'가 사회에 미치게 될지 모르는 영향력에 대해서는 다음 블로그 통해서 써내려가보려 합니다.
끝까지 읽어주셔서 감사합니다.