2024년부터 6G 표준화 프로세스가 시작되고, 6G의 핵심 인프라로 떠오른 위성통신 시장도 본격적인 움직임을 보일 것으로 전망된다. 전 세계적으로 위성 사업자, 통신 사업자, 반도체 기업, 스마트폰 제조업체는 협업과 경쟁을 펼치기 시작했다.
 
글로벌 시장 조사기관 트렌드포스(TrendForce)는 2024년 기술 산업의 혁신을 불러올 12가지 부문에서 6G 통신을 꼽았다. 올해는 비지상 네트워크(NTN) 상용 테스트를 시작으로 적용을 위한 기반이 마련될 것으로 예측된다.
 
저궤도 위성은 150-2,000km 상공에 위치해 지상과 거리가 짧아 25ms 수준의 지연시간 등을 기록하며 우주 인터넷 시대를 열어줄 열쇠로 주목받고 있다. 저궤도 위성은 6G 기술의 표준과 함께 점진적으로 6G 통신을 지원할 것으로 전망된다.
 
■ 글로벌 위성통신 기술 동향
 
일론 머스크의 스페이스X가 재사용 가능한 발사체의 개발에 성공하면서 발사 비용이 10분의 1로 낮아졌다. 스페이스X는 2020년부터 작년까지 5,000개 이상의 저궤도 위성을 발사했고 전 세계 45개국에서 150만명 이상의 가입자에게 서비스 중이다.
 
스페이스X는 국내 KT SAT과도 손을 잡았다. 지난 11월 양사는 해양통신 모빌리티 분야에 진출했다. KT SAT은 국내 자체 보유 위성 등을 기반으로 지상 통신망 접근이 어려운 지역에서 선박 업무뿐만 아니라 선원을 위한 고속 위성통신을 제공한다. KT SAT은 “신규 고객 유입을 가속화하고 3년 내에 전세계 2천 척 이상의 선박을 대상으로 위성통신을 제공할 것”이라 말했다.

KT SAT은 다중궤도 위성서비스 운영을 위한 인프라 구축에 몰두한다. KT SAT은 “고품질 통신 서비스를 위해 정지궤도, 중궤도, 저궤도 등 다양한 위성을 한 데 묶어 각각의 단점을 보완하고 장점을 융합하는 것이 매우 중요하다”고 주장했다.
 
영국의 원웹(OneWeb)은 600개 이상의 위성을 발사했고, 정부, 군사, 통신 사업자를 대상으로 하는 형태의 비즈니스를 준비해오고 있다. 지난 11월 한화시스템과 원웹은 저궤도 위성통신 유통 및 공급 계약을 체결했다. 한화시스템은 국경 간 공급 협정 승인을 위한 수순을 밟았다. 향후 원웹의 위성망을 통해 한화시스템도 해상 및 공중 등을 대상으로 하는 B2B 서비스 공급을 준비 중이다.
 
아마존(Amazon)은 프로젝트 ‘카이퍼(Kuiper)’라는 명칭으로 지난 10월 2개의 프로토타입 위성을 발사하고, 11월에도 성공적인 시연을 완료했다고 밝혔다. 아마존은 네트워크를 통해 4K 비디오 스트리밍 및 양방향 화상 통화 시연을 수행했다고 밝히기도 했다. 또한 적외선 레이저를 사용해 위성 간 직접 데이터를 전송하는 광학 위성 간 링크(OISL) 기능을 발표했다. 10년 안에 총 3200개 이상의 위성을 목표하고 있는 아마존은 2024년 메시 네트워크를 구축해 어디서나 고객 연결을 지원한다고 밝혔다.
 
■ 스페이스X, ‘다이렉트 투 셀’ 탑재 위성 발사
최근에는 지상의 스마트폰과 비슷한 수준의 접속 서비스를 지원할 수 있도록 저궤도 위성이 설계되고 있다.

스페이스X는 현지시간 1월 2일 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 21개의 스타링크 위성을 저궤도로 발사했다고 밝혔다. 이는 휴대전화 연결 서비스 기능을 탑재한 스타링크 위성을 최초 발사다.
 
이번 출시에는 ‘다이렉트 투 셀(Direct to Cell)’ 기능을 수행하는 6개 위성이 포함됐다. 이는 전 세계 모바일 네트워크 사업자가 하드웨어나 펌웨어를 변경하지 않고 어디에서나 문자 메시지, 전화 및 검색에 대한 글로벌 액세스를 제공한다. 즉 우주에서 일반적인 LTE 표준을 사용하여 IoT 장치를 연결하는 기지국 역할을 함으로써 음영 지역을 보완할 수 있게 된다.
 
스페이스X의 다이렉트 투 셀 기능을 위한 글로벌 셀룰러 제공업체로는 미국의 티모바일(T-Mobile), 캐나다 로저스(Rogers), 일본 KDDI, 호주 옵투스(Optus), 뉴질랜드 One NZ, 스위스 솔트(Salt), 칠레와 페루의 엔텔(Entel) 등이 있다. 스페이스X는 앞으로 12,000개 위성까지 발사할 계획을 가지고 있다고 밝혔다.

■ 5G 위성통신 칩 경쟁 각축전
 
​삼성전자, 애플, 퀄컴 등 5G 위성통신 칩 및 단말 제조사, 글로벌 통신 사업자들 간의 경쟁도 전개되고 있다. 스마트폰 제조업체는 SoC 모델을 사용해 위성통신 기능을 하이엔드 스마트폰에 통합하고 있다.

애플은 이미 글로벌스타(Globalstar)의 위성을 이용해 아이폰 14 시리즈부터 단방향 위성 긴급 문자 서비스를 제공했다. 긴급 SOS 기능에 대한 특허를 출원하기도 했다.
 
삼성전자는 2023년 2월 5G NTN 표준 기술을 확보하고, ‘엑시노스 모뎀 5300’에 적용해 검증을 완료했다. 또한 5G 기반으로 지구를 공전하는 저궤도 위성의 위치를 정확하게 예측하고, 주파수 오류를 최소화하는 ‘도플러 천이 보상(Doppler Shift Compensation)’ 기술을 개발했다.
 
퀄컴은 2023년 1월 스냅드래곤 시리즈에 이리듐(Iridium)과 스마트폰 위성통신 도입을 위한 파트너십을 체결하고 위성 기반 양방향 메시지 송수신 솔루션 '스냅드래곤 새틀라이트'를 선보인 바 있다. 양사는 지난 12월 파트너십을 종료했으며, 표준 기반 솔루션에서 협력을 이어가겠다고 밝혔다.
 
한편 이번 달 발표될 갤럭시S24 시리즈에 위성통신 기능의 탑재 여부가 위성통신 칩 시장에 큰 영향을 줄 것으로 예상된다. 갤럭시 S24에는 엑시노스 2400 및 스냅드래곤 8 Gen 3이 탑재될 것으로 전망되며, 두 칩은 모두 위성통신 기능이 탑재된다.

삼성전자는 지난 10월에 열린 '제25회 반도체대전'에서 갤럭시폰이 내년부터 위성 서비스를 지원할 것이라고 언급한 바 있으나, 어떤 제품인지는 구체적으로 언급하지 않았다. 업계는 삼성전자가 ‘갤럭시 AI’를 강조하며 온디바이스 AI에 집중함과 동시에 원가 절감을 이유로 현재 시점에서는 양방향 위성통신 기능의 필요성에 대해 확답을 내놓지 않고 있다고 말했다.
 
위성통신 기능이 통합된 스마트폰은 기존 지상에서의 LTE/5G 네트워크가 제공되지 않는 지역에서 음성, 문자, 데이터 통신을 가능케 하는 통신 수단으로서 더욱 각광받을 것으로 전망된다. 또한 자율주행 자동차, UAM, 스마트시티, 사물인터넷(IoT) 등 다양한 분야에서 활용 폭이 클 것으로 보인다.
 
강충구 위성통신포럼 집행위원장은 “향후 6G 시대에는 지상망과 위성망 간의 진정한 융합을 통해 3차원 입체 통신 서비스에 최적화된 표준 통신 위성과 단말이 개발될 것으로 기대된다”고 말했다.