[주간기술동향 2151호] 비정지궤도 위성통신 발전동향

I. 서론

비정지궤도 위성통신(LEO, MEO) 서비스는 저궤도에서 지연 시간을 최소화하여 지상이동통신을 보완하고, 소형 단말을 통해 글로벌 영역에서의 초고속 인터넷을 제공하는 것이 특징이다. 대표적인 LEO 서비스는 **스타링크(Starlink)**와 Eutelsat OneWeb이 있으며, Amazon Project Kuiper와 Telesat Lightspeed 등 다양한 프로젝트가 계획되고 있다.

II. 비정지궤도 위성 서비스의 활성화

스타링크와 OneWeb을 비롯한 다수의 LEO 위성 서비스가 활성화되면서 GEO/MEO 위성 서비스와의 협력과 결합이 진행되고 있다. 다중궤도 다중대역 단말을 통해 항공기 및 해상에서의 인터넷 속도와 용량을 증가시키고 있으며, direct-to-device 기술을 통해 지상 단말과 위성 간의 직접 통신이 주요 트렌드로 부상하고 있다. 이를 가능하게 하기 위한 3GPP 5G/6G NTN 표준화도 이루어지고 있다.

III. 위성용 평판 안테나 시대의 개화

기존 파라볼릭 안테나를 대신하여 평판 안테나가 주목받고 있다. 평판 안테나는 크기, 높이, 빔 추적 성능에서 우위를 가지며, 다중궤도 또는 다중빔에 구조적 변화 없이 적용 가능하다는 장점이 있다. 그러나 가격, 송수신 성능, 빔 스캐닝 범위, 전력 소모 등은 해결해야 할 과제로 남아 있다. 주요 위성 서비스에서 능동 빔포밍을 활용한 평판 안테나를 도입하여 서비스 품질을 개선하고 있다.

IV. 다중궤도 다중대역 단말

LEO와 MEO의 등장은 다중궤도/다중대역 단말의 필요성을 증가시켰다. 이러한 단말은 여러 위성 시스템에 연결하여 글로벌 커버리지, 지연 최소화, 높은 전송 용량, 통신 복원력을 확보하는 것이 목적이다. 특히 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 플랫폼을 기반으로 빔 스위칭과 핸드오버를 수행하며, 단말의 유연성을 높이고 있다.

V. 지상휴대단말 직접 통신 동향

Direct-to-Device(D2D) 통신은 지상휴대단말이 위성과 직접 통신하는 방식을 의미한다. 스타링크와 AST SpaceMobile 등 여러 기업이 **직접 셀 통신(D2C)**을 통해 지상 셀룰러망에 연결하려는 시도를 하고 있으며, 긴급 SOS 메시지나 중요한 데이터 전송을 위한 서비스가 가능하다. FCC는 이러한 서비스에 대한 새로운 규제를 도입하여, 지상 주파수를 위성 통신에 사용할 수 있는 길을 열었다.

VI. 결론

LEO 위성통신 시스템의 등장으로 위성통신의 패러다임이 크게 변화하고 있다. 다중궤도/다중대역 단말 개발은 항공기와 해상에서 경쟁적으로 이루어지고 있으며, 평판 안테나의 발전과 함께 위성통신의 미래가 다가오고 있다. 우리나라 역시 LEO 위성통신 산업경쟁력을 확보하기 위해 LEO 위성 테스트베드 구축 및 5G/6G NTN 표준화를 선도하여 향후 세계 시장에서 유리한 고지를 점하는 전략을 수립해야 한다.