5세대(5G)·6세대(6G) 등 차세대 통신 서비스에 인공지능(AI) 기반 위성이 필수로 인식되면서 통신위성 수요가 급증하고 있다. 미국 위성산업협회(SIA)의 2020년 보고서에 따르면 위성 초고속인터넷 시장 규모는 2019년 28억달러로 전년(24억달러)보다 16.6% 늘어났다. 모건스탠리는 저궤도 위성인터넷 서비스 수요가 급증해 이 시장이 2040년께 4120억달러(약 456조원) 규모로 커질 것으로 내다봤다. 스페이스X, 아마존, 원웹 등이 위성 수백 개를 띄워 저궤도를 선점하기 위해 치열한 경쟁을 벌이는 이유다.
한화그룹의 쎄트렉아이 인수, 한국항공우주산업(KAI)과 LIG넥스원의 소형위성 개발 협약 등 국내 우주산업계에서도 연초부터 새 소식이 이어졌다. 위성산업이 글로벌 시장에서 블루오션으로 떠오르면서 기업들의 움직임도 빨라지고 있다. 위성은 관측(정찰), 통신, 항법위성용으로 분류되는데 아직 한국은 자체 기술로 개발한 통신, 항법위성이 없다. 이 두 가지 위성의 국산화가 올해부터 시작된다. 관측위성 종류도 다양해진다.
다음달 20일 카자흐스탄에서 발사할 차세대 중형위성 1호는 관측 전용 ‘시리즈 위성’이다. 지상 500㎞ 주변 저궤도에서 재해·재난 감시, 농림·수자원 관측 임무를 수행한다. 차세대 중형위성 2~6호도 2025년까지 순차적으로 발사된다. 국토교통부, 환경부 등이 활용할 계획이다.
내년엔 아리랑(다목적실용위성) 6호와 7호 발사가 예정돼 있다. 아리랑 6호는 기상 여건에 관계없이 한반도 일대를 전천후로 관측하는 레이더(SAR) 위성이다. 고난도 기술이 필요해 유럽연합(EU)의 에어버스DS로부터 기술을 전수받아 항공우주연구원 등이 개발 중이다. 7호는 해상도가 30㎝ 이하인 초고해상도 광학위성이다. AP위성이 두 위성 개발에 참여하고 있다. 두 위성은 500~600㎞ 고도 특정 지역 촬영 시간이 항상 같은 태양동기 저궤도에서 움직인다.
초소형 군집위성 사업도 최근 시스템 요구사항 분석(SRR)을 마치고 이달부터 기본설계 검토(PDR)에 들어간다. 광학해상도 1m 이하 관측위성으로 KAIST와 쎄트렉아이가 개발 중이다. 2024~2026년 11기를 발사한다. 이들과 함께 군집운용할 레이더위성 40기는 국방부가 발사한다.
내비게이션을 쓰다 보면 엉뚱한 길로 안내하는 일이 적지 않다. 위성항법시스템(GPS)이 외국 기술인 데다, 신호 오류를 잡아줄 보정기술도 국내에 없기 때문이다. 항공우주연구원 관계자는 “드론 배송, 자율주행 택시, 도심항공모빌리티(UAM)가 보편화되려면 현재의 GPS 정확도와 내비게이션 기술로는 어림도 없다”며 “자체 지역항법시스템과 이 시스템 오류를 보정하는 기술이 필요하다”고 설명했다.
올 상반기 예비타당성조사를 마치고 내년부터 본격화할 한국형항법시스템(KPS) 구축사업은 2035년까지 위성 7기를 쏘아올려 인도와 일본이 보유한 지역항법시스템에 맞먹는 독자 항법 체계를 조성하는 게 핵심 내용이다. 사업 규모는 약 4조원이다. 한국형항법시스템(KPS) 사업 사전 준비단계로 항공우주연구원이 국토부, 해양수산부와 함께 한국형위성항법보정시스템(KASS)을 구축하고 있다. GPS 신호의 오차를 줄일 탑재체를 제작해 위성에 싣고 성능을 검증하는 사업이다. 강원 양양, 경기 양주, 경북 영주, 충북 청주, 광주광역시, 부산 영도 등 전국 11곳에 관련 장비를 설치하고 있다. 사업이 마무리되면 전지구 항법시스템 4개(GPS·글로나스·갈릴레오·바이두)를 보완하는 보정시스템을 보유한 일곱 번째 국가가 된다.
오는 4월엔 한국 첫 통신위성인 천리안(정지궤도복합위성) 3호 개발 주관기관이 선정된다. 한국전자통신연구원(ETRI)이 유력하다. 이 위성엔 카(Ka) 대역인 27~40㎓ 주파수 탑재체가 들어간다. ‘진짜 5G’로 불리는 28㎓ 광대역 서비스는 기지국만으로는 불가능해 카 대역 위성이 필요하다. 이동통신표준화국제협력기구(3GPP)가 지상 통신망과 위성 간 연계를 5G 이후부터 국제표준으로 채택한 이유다. 그만큼 위성과 교신할 안테나 수요도 늘어나고 있다.
위성 핵심 부품을 국산화하는 ‘스페이스파이오니어’ 사업도 올해부터 시작된다. 위성의 자세를 잡아주는 제어모멘트자이로(CMG), 카 대역 데이터 송신기 등 13개 부품을 국산화하는 프로젝트다.
고흥=이해성 기자 ihs@hankyung.com