"우주에서 시작되는 통신 혁신"…KT, 6G 기술로 미래 준비한다

[아이뉴스24 서효빈 기자] 지난해 5월 한국판 NASA(미국 항공우주국)를 목표로 발족한 우주항공청이 27일자로 1주년을 맞이했다. 더불어 '제1회 우주항공의 날' 기념식이 열렸다. 세계적으로 우주 산업에 대한 개발 경쟁이 벌어지는 가운데, KT 등 국내에서 위성 등 우주 산업을 담당하는 기업들에게도 이목이 모이고 있다.

우주청 저궤도 통신위성 개발 추진…KT, 모든 세부 과제 참여

우주항공청이 과학기술정보통신부와 공동으로 추진하는 '3GPP 6G 표준 기반 저궤도 위성통신 시스템 개발 사업'이 올해 상반기 진행되고 있다. 해당 사업은 오는 2030년까지 3GPP 6G NTN 표준을 지원하는 저궤도 통신위성을 발사·운용하는 것이 목표다.

해당 사업에는 총 3개의 세부과제가 있으며 현재 22개의 산학연 기관이 참여 중이다. KT는 ETRI(한국전자통신연구원)와 함께 모든 세부과제에 참여하고 있다. 각 과제는 △통신탑재체·지상국 개발 및 과제 전체 총괄 △위성용 단말기 개발 △위성 본체 및 저궤도 위성군 제어체계 종합 시스템 개발 등이다.

KT는 해당 사업 참여를 통해 기존 45/5G 지상망(TN: Terrestrial Network)r과 향후 구축될 6G 지상망과 연동 가능한 저궤도 위성통신 시스템 기반 기술을 확보하고, 이를 바탕으로 6G 위성통신 상용화까지 이어나갈 방침이다.

우주항공청이 저궤도 위성통신에 주목하는 이유는 도서·산간 등 기존 인터넷 취약지역의 통신 환경을 개선하고, 선박이나 항공기 등의 이동 수단에서도 높은 품질의 통신 서비스를 제공할 수 있기 때문이다.

더불어 재난 발생 시 지상망이 마비돼도 독립적이고 복원력이 높은 통신 수단으로 활용 가능해 국가 안보와 미래 우주산업 경쟁력 확보 차원에서 전략적 가치가 크다.

KT, 정지궤도위성에 5G NTN 기술 세계 최초 적용

저궤도 위성통신 상용화까지는 남은 과제들도 많다. 저궤도 통신위성은 지표면에서 500~1200km 상공에서 7km/h 이상의 빠른 속도로 공전하기에 이에 따른 통신 효율 저하가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해선 비지상망(NTN: Non-Terrestrial Network) 기술이 필요하다.

NTN은 지상에 구축된 기지국 대신 위성을 활용한 비지상망으로, 통신 서비스 범위를 극단적으로 확장할 수 있는 핵심 위성통신 기술이다. NTN을 활용하면 지연시간과 수신 품질에 영향을 주는 주파수 변화를 대처할 수 있어 통신 효율을 높일 수 있다.

KT는 NTN 분야에서 두각을 보이는 기업으로, 지난해 9월 무궁화위성 6호에 5G NTN 기술을 세계 최초로 적용했고, 올해 2월에는 정지궤도 위성의 긴 전파지연에 특화된 HARQ-less 기술을 적용해 통신 효율을 크게 높인 바 있다.

국내 유일의 위성 인프라 보유사 KT, 멀티오빗구조 구축 추진

통신 사업에서 위성의 중요성은 계속 커지는 추세이며, 향후 6G 시대에선 통신망을 이루는 핵심 요소에 위성이 포함될 가능성이 높다. 기존 이동통신사업이 지상망에서의 통신 성능을 높이는데 주력했다면, 6G 시대에는 지상망과 비지상망을 포함하는 형태로 진화하여 이동통신사업 영역이 확장될 전망이 나온다.

국내 유일의 위성 인프라 보유사인 KT는 이러한 상황을 대비해 우주청의 저궤도 위성통신 개발 사업과도 연계되는 멀티오빗구조(Multi-orbit satellite architecture)를 구축하는 데 힘을 기울이고 있다.

멀티오빗구조는 기존 KT 무궁화위성과 같은 정지궤도(GEO: Geostationary Earth Orbit) 위성에 6G 저궤도 위성을 연계하는 방식이다. 해당 서비스를 통하면 위성 통신에서 발생하는 지연 시간을 최적화 및 트래픽 부하 분산, 서비스 안정성 향상 등을 기대할 수 있다.

향후 6G 저궤도 위성이 운용돼 기존 지상망과 연동되면 기존 통신망의 성능도 크게 올라갈 것으로 기대된다. 글로벌 커버리지 강화, 재난·재해 대비 복원력 강화, 수요 기반의 동적 네트워크 확장(상황에 따라 통신 자원을 실시간으로 조정해 네트워크 서비스 품질을 효율적으로 운영하는 기술) 등이 가능하기 때문이다.

UAM 서비스를 위한 항공망 구축 계획…하반기 2단계 실증 추진

KT는 우주뿐 아니라 항공 분야에서도 통신영역을 확장할 계획이다. 대표적으로 도심항공교통(UAM: Urban Air Mobility) 분야가 있는데, 도심항공교통을 이용하기 위해선 비행체 운항을 위한 제어 및 관제 통신망과 탑승자를 위한 이동통신망 제공이 필요하다. KT는 이러한 3차원 항공망 구성을 위한 기술을 확보하는 중이다.

KT는 2022년 10월 고흥항공센터 인근에서 국내 최초 UAM 전용 5G 항공망 구축을 완료했으며, 지난해 상반기에는 현대자동차·현대건설·대한항공·인천국제공항공사와 함께 K-UAM Grand Challenge 1단계 실증을 성공적으로 완료했다.

올해 하반기에는 해당 실증사업의 2단계가 인천광역시 계양·청라 구간에서 추진될 예정이며, KT는 NTN 기술 적용 등 새로운 접근 방식으로 3차원 이동체에 끊김 없는 무선 품질을 제공하기 위한 방안을 검토하고 있다.

KT 미래네트워크연구소장 이종식 전무는 "6G 시대에는 위성을 통해 지상이라는 한계를 넘어 3차원 해상 및 항공 영역까지 통신 커버리지가 확장되어 진정한 유비쿼터스 통신시대가 열릴 것"이라며 "첫번째 우주항공의 날을 맞이하여 대한민국이 우주강국으로 발돋움할 수 있도록 KT 또한 6G 위성통신 기술 실현에 앞장서겠다"고 밝혔다.