2025년 저궤도 위성통신 시대 개막할까…국내외 기업 동향은

[IT동아 김예지 기자] 6G 필수 기술로 거론되는 저궤도 위성(LEO) 통신 시장 선점을 위한 국내외 기업들의 발걸음이 분주하다. 저궤도 위성 시장 규모는 2024년 약 126억 달러(약 18조 5000억 원)에서 2029년 약 232억 달러(약 34조 1040억 원)로 성장할 것으로 전망된다. 이는 전체 위성통신 시장의 약 70%에 달하는 비중이다.

저궤도 위성은 500~2000km 고도에서 지구를 공전한다. 정지궤도 위성(고도 3만 6000km)에 비해 낮은 고도에서 운영돼 지연 시간이 짧고, 수백 개에서 수천 개에 달하는 군집 위성이 음영지역의 통신 서비스를 보완한다. 이러한 장점 덕분에 저궤도 위성통신은 차세대 통신망 구축의 핵심 요소로 떠올랐다. 2030년 상용화를 목표하는 6G의 초저지연·초고속·초연결 구현을 위해서는 지리적 한계를 가진 지상 통신망을 보완할 수 있는 우주 통신망의 통합이 필수이기 때문이다.

위성 제작 및 발사 비용이 저렴해졌다는 점은 저궤도 위성통신이 상용화되는 데 한몫했다. 저궤도 위성통신은 해외에서 농촌, 북극, 해상 지역 등 오지 등 통신 인프라가 취약한 지역을 시작으로 확대됐다. 최근에는 전쟁, 자연재해, 통신 장애 사건 등으로 지상망이 운영되지 못하는 상황에서 안정적인 인터넷 서비스를 제공할 수 있다는 점에서 수요가 증가했다. 이로써 초고속 인터넷 서비스, GPS, 스마트 모빌리티 등 상업적 수요에 초점을 둔 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

스타링크, 2025년 2분기 韓 상륙 전망

일론 머스크의 스페이스X는 저궤도 위성통신 시장의 개척자다. 팔콘(Falcon) 9의 부분 발사체 회수 및 재사용 기술 개발에 성공했고, 위성 대량 생산 체계를 구축해 위성 발사 및 제작 비용을 대폭 줄였다. 이어 개발된 스타십(Starship) 발사체는 엔진 33개를 장착해 팔콘 9보다 추력이 더 높고, 완전 재사용 발사체로써 활용된다. 또한 기존 대비 4배 많은 데이터 용량 제공이 가능해 초고속 인터넷 서비스 시대를 열었다.

2021년 정식 서비스로 출시된 스타링크(Starlink)는 지난해 9월 기준 세계 110개 국가에서 유료 가입자 400만 명을 확보했다. 현재까지 발사한 스타링크 위성 수는 약 7000개를 넘었다. 스타링크는 B2C뿐만 아니라 B2B 시장에서 빠르게 고객을 확보하고 있다. 특히 올해 상반기 중 미국 3대 항공사 유나이티드항공과 협력해 기내 위성통신 서비스를 도입할 예정이다.

스타링크 가정용 서비스 기준 월 구독료는 약 120달러(약 17만 원) 수준이며, 다운로드 속도는 100Mbps, 업로드 속도는 20Mbps에 근접해 지상의 4G(LTE) 통신망에 크게 뒤처지지 않는다. 고정형 인터넷, 모빌리티, 해상 및 기내 등 기업 대상으로 제공되는 인터넷 서비스 속도는 최대 500Mbps에 달한다. 참고로, 지난해 기준 이통3사의 LTE 다운로드 속도 평균은 178.96Mbps, 5G는 1025.52Mbps다.

한편, 스페이스X는 ‘다이렉트 투 셀(Direct to Cell, D2C)’ 서비스도 2025년 초 미국 티모바일, 일본 KDDI 등을 시작으로 세계에 확대할 목표를 밝혔지만, 도입은 아직 미지수다. D2C 서비스는 저궤도 위성에 휴대전화 기지국 역할을 하는 모뎀을 탑재하기 때문에 기존 기지국을 거치지 않아도 된다는 장점이 있지만, 그만큼 구현이 까다롭기 때문이다. 애플이 2022년부터 위성 사업자 ‘글로벌스타’(Globalstar)와 협력해 미국에서 제공하는 D2C 서비스도 SOS 및 문자에 제한된다. 스페이스X는 저궤도 위성통신을 기반으로, 휴대전화 문자 메시지 전송 서비스부터 음성통화와 인터넷 데이터 사용, 사물인터넷(IoT) 연결까지 확대한다는 계획이다.

올해 스타링크의 국내 도입은 큰 화두다. 스타링크는 지난해 3월 국내 법인 설립 후, 기간통신사업자 등록 절차를 마친 바 있다. 업계에 따르면, 당초 올해 1월 출시로 예고됐던 서비스 도입은 2분기 후로 미뤄졌다. 스페이스X의 기술기준 변경 요구로 인해 과학기술정보통신부가 오는 17일 스타링크 위성 서비스 도입을 위한 주파수 이용 조건을 마련한다는 설명이다.

스타링크의 서비스는 국내 통신사의 지상 안테나를 거쳐 제공된다. 이를 위해 스타링크는 SK텔링크, KT SAT, LG유플러스와 협업을 체결했다. SK텔링크는 기존 중대형 선박 대상 서비스를 저궤도 위성통신 기반으로 업그레이드할 계획을 밝혔다. KT SAT은 정지궤도와 저궤도 위성 간 결합을 바탕으로, 해양통신 분야에 집중한다.

이를 두고 국내 업계 전문가들은 스타링크가 국내 본격 도입될 경우, 통신 경쟁자로서 정부 및 통신사의 대응 전략을 마련해야 한다고 강조한다. 스타링크가 이통3사의 기지국이 닿지 않는 음영 지역을 보완할 뿐만 아니라 점차 가격 경쟁력을 확보할 경우, 이들의 입지를 흔들 수 있다는 설명이다.

한편, 국내에서는 지난해 5월 ‘저궤도 위성통신 산업경쟁력 확보를 위한 기술개발 사업’이 예비타당성조사를 통과했으나, 아직 갈 길이 멀다. 독자적인 위성 주파수 자원 확보를 기반으로, 관련 기술 개발이 강조된다. 2030년까지 약 3200억원이 투입되는 이 사업은 통신위성 발사 및 저궤도 위성통신 시스템(시범망)을 구축, 관련 기술 및 검증 이력 확보를 목표한다. 이로써 2028년 발표될 6G 표준과 연계해 우리나라의 저궤도 위성통신 기술을 선점하는 게 골자다.

원웹·아마존, 재사용 발사체 기술 없어…격차 벌어지나

영국 원웹(OneWeb)은 스타링크의 뒤를 추격하지만, 아직은 역부족이다. 2023년 프랑스 유텔샛(Eutelsat)과 손잡아 부도 위기를 면한 후, 40여개 국가에서 위성통신 서비스를 제공하고 있다. 올해는 통신 위성에 레이저 통신 기능을 탑재한 2세대 위성을 본격 배치할 목표다.

원웹은 스타링크(550km)보다 높은 1200km 고도에서 630여개 위성을 운영 중이며, 총 6372개의 위성 운영을 발사할 계획이다. 총 4만 2000개 위성을 운영할 목표를 밝힌 스타링크에 비해 상대적으로 적은 수지만, 저궤도 및 정지궤도(다중 궤도) 위성을 통합해 안정적인 서비스 제공에 집중한다는 목표다. 원웹의 위성통신 서비스는 평균 다운로드 속도 약 150Mbps 및 평균 업로드 속도는 약 30Mbps으로 알려졌다. 개인 사용자에게 직접 서비스를 제공하는 스타링크와 달리, 원웹은 B2B 및 공공 서비스 시장에 집중한다.

그러나 원웹은 스페이스X와 달리 자체 발사체 기술이 없어 아리안스페이스, 스페이스X 등 다른 발사체 제공 업체와 협력해야 한다. 때문에 일각에서는 스페이스X가 보유한 재사용 발사체 기술력과 점차 격차가 벌어질 것으로 예측했다.

원웹과 협력을 이어가는 국내 기업에는 대표적으로 한화시스템이 있다. 원웹은 2023년 11월 한화시스템과 손잡고 국내 진출을 추진 중이다. 한화시스템은 원웹의 위성망을 활용해 오지를 중심으로 B2B 우주 인터넷 서비스 공급을 준비한다. 이를 위해 2023년 7월 과기부에 기간통신 사업자 등록을 완료하기도 했다. 원웹의 단말기 기술기준 행정 예고는 올해 3월 4일까지 진행될 예정이다.

또한 국내 위성통신 안테나 전문기업 인텔리안테크놀로지스도 원웹의 전략적 파트너다. 인텔리안테크놀로지스는 지난해 6월 원웹 저궤도 위성통신 서비스를 위한 평판 안테나를 본격화했다. 이는 지상용, 해상용 및 차량용 등 세 가지 제품군으로 출시된다.

마지막으로, 아마존은 ‘카이퍼(Kuiper)’ 프로젝트로 버라이즌과 협력해 2023년 10월까지 시험용 카이퍼 위성을 발사했다. 지난해 예정됐던 네트워크용 첫 번째 위성 발사는 올해 초로 연기됐으나, 아마존은 이를 시작으로 2029년까지 총 3236개의 위성을 세 궤도로 나누어 배치할 계획을 밝혔다. 이중 절반은 미국 연방통신위원회(FCC)의 승인을 받기 위해 2026년 7월까지 발사할 것으로 예측된다. 아마존은 ULA, 아리안스페이스, 블루 오리진 등 발사체 제공 업체에서 총 83기의 발사체를 구매했다.

아마존의 계획은 지상망 중심 클라우드(AWS)를 기반으로, 세계 어디서나 접속이 가능한 위성 기반 클라우드 컴퓨팅을 구축하는 것이다. 이를 위해 2019년 AWS로 위성통신 제어 및 데이터 송수신을 담당하는 지상국 서비스를 출시했다. 또한 2020년 위성 클라우드 서비스 자회사를 설립해 블루 오리진의 카이퍼 프로젝트와 연동을 준비하기도 했다. 한편, 아마존은 아직 서비스 세부 가격을 공개하지 않았지만, 성능과 경제성의 균형에 초점을 둔다고 밝혔다. 가정용 기준 최대 100Mbps, 기업용은 최대 1Gbps 위성 인터넷 서비스 속도를 제공한다.

IT동아 김예지 기자 (yj@itdonga.com)