위성 통신 (1) Direct-to-cell: Connect ANYWHERE를 실현하다
지난 2024년 7월 3일, 일론 머스크의 SpaceX는 다음의 내용을 발표하였습니다.
SpaceX Now Has More Than 100 Direct-to-Cell Satellites in Orbit
SpaceX has more than 100 direct-to-cell satellites in orbit after a July 3 Starlink launch. These satellites are designed to communicate with cell phones.
www.satellitetoday.com
2010년대 중반에 로켓 재사용 기술을 개발한 SpaceX는 이미 수 천대의 인공위성을 보유하고 있는 상황인데,
100대 이상의 인공위성 (satellite)을 쏘아 올렸다는 사실이 지금 와서 왜 기사로 올라왔을까요?
그 이유는, 해당 위성들은 Direct-to-cell 이라는,
어쩌면 인류의 삶에 또 다른 혁신을 제공하는 변곡점이 될 기술을 목적으로 하는 위성들이기 때문입니다.
Direct-to-cell 이라는 용어가 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 키워드인 것 같아 이번 게시글로 해당 내용을 소개합니다.
1. Direct-to-cell은 무엇인가?
Direct-to-cell은 "저궤도 위성을 활용하여 지상의 스마트폰 user들에게 통신 서비스를 제공하는 기술"로,
일론 머스크의 SpaceX에서 처음 사용하기 시작한 용어입니다.
일론 머스크의 SpaceX가 로켓 재사용 기술을 개발하고 나서, 바로 사업으로 뛰어든 분야가 저궤도 (low Earth orbit, LEO, 고도 300 ~ 1,500 km) 위성들을 활용하여 통신 서비스를 제공하는 프로젝트인 STARLINK였습니다.
기존에 위성 방송 등으로 사용되던 정지궤도 (geostationary orbit, GEO, 고도 약 36,000 km) 위성 대비 비교적 낮은 고도로 인해 실시간 지연 시간 (latency)를 달성하기 용이한 저궤도 위성을 여러 대 활용하여 통신 서비스를 제공하면, 지구 어디에서나, 즉 지상 기지국이 설치되어 있지 않은 장소 어디에서도 실시간 통신 서비스를 제공받을 수 있게 됩니다.
이는 6G 키워드인 "global connectivity"를 달성하기에 적합한 기술로, SpaceX는 본 회사의 로켓 재사용 기술을 이용하여 STARLINK 프로젝트라는 저궤도 위성 통신 서비스를 시작하였습니다.
하지만 STARLINK 서비스도 엄밀히 말하면 진정한 global connectivity를 달성할 수는 없었습니다.
기존 STARLINK 서비스는 정해진 지역에 STARLINK 위성과 통신이 가능한 접시 안테나 (dish antenna)를 설치해야만 서비스를 제공받을 수 있습니다.
이는 반대로 말하면 그 지역을 벗어나는 순간 저궤도 위성 통신 서비스를 제공받을 수 없게 된다는 의미입니다.
즉, 진정한 의미의 global connectivity를 달성하기 위해서는, 인간의 필수품이 되버린 스마트폰/ Internet-of-Things (IoT) 같은 기기들 (User equipment, UE)과 저궤도 위성 사이의 통신 링크가 상용화되어야 합니다.
당연히 일론 머스크의 SpaceX도 이를 인지하였고, SpaceX는 2024년 말부터 인공위성-스마트폰 사이의 직접 (Direct) 통신 기반 celluar 서비스를 의미하는 Direct-to-cell 서비스를 북미 지역에서 시작하는 것을 발표하였습니다.
https://www.starlink.com/business/direct-to-cell
Starlink
High-speed internet. Available almost anywhere on Earth.
www.starlink.com
Direct-to-cell 서비스가 상용화되면 산간 지역에서나, 태평양/대서양 한 가운데서나, 사막, 그리고 지상 기지국 (base station, BS)이 없는 지상 지역에서도 스마트폰만 있으면 통신 서비스를 제공 받을 수 있게 됩니다.
즉, Connect ANYWHERE을 실현할 수 있는 기술이 바로 Direct-to-cell입니다.
SpaceX는 서비스 시작을 위해 2024년 3월에 삼성의 Galaxy, Apple의 iPhone 단말기들에 대한 테스트도 이미 성공적으로 완료하였습니다.
https://www.pcmag.com/news/spacex-cellular-starlink-system-works-on-iphone-pixel-galaxy-devices
2. Direct-to-cell에 대한 글로벌 기업들의 동향
SpaceX의 STARLINK 서비스에 이은 Direct-to-cell이 준비되는 시기에, 통신 관련 글로벌 기업들도 부지런히 Direct-to-cell 관련 기술을 준비하고 있습니다.
미국 내 위성 통신 스타트업이자 2024년 1월 Google에게 위성 통신 분야로 투자를 받은 기업인 AST SpaceMobile은 2023년 9월 세계 최초로 저궤도 위성을 활용하여 5G 표준 기반 스마트폰 간 통신 서비스 테스트에 성공하였습니다.
Huawei도 중국 내 통신사와 협력하여 자사 스마트폰 모델인 Mate60에 GEO 위성 기반 저속 데이터 통신 서비스를 제공하기 시작하였습니다.
또한, 국제 이동통신 표준 단체인 3GPP (3rd Global Partenership Project) 회의에 참여하는 대부분의 이동통신 기업들도 Direct-to-cell 관련 기술을 준비하고 있습니다.
위에서 언급한 Huawei 외에 Apple, Qualcomm, NVIDIA 등 스마트폰 단말기 제작 회사나 통신 칩 회사 모두 위성 통신을 준비하고 있습니다.
국내 기업 중에서는 Apple과 스마트폰 부분을 경쟁하는 삼성이 특히 Direct-to-cell 관련 서비스를 내부적으로 준비하고 있는 여러 정황들이 언론을 통해 공개되었습니다.
삼성전자, 5G 기반 위성통신용 모뎀 국제표준기술 확보 | Samsung Semiconductor
삼성전자, 5G 기반 위성통신용 모뎀 국제표준기술 확보
semiconductor.samsung.com
https://zdnet.co.kr/view/?no=20240719153657
갤럭시S25, 위성통신과도 연결되나
삼성전자가 내년 초 출시할 플래그십 스마트폰 ‘갤럭시S25’에 마침내 위성통신 연결 기능을 제공할 것이라는 보도가 나왔다.IT매체 안드로이드오쏘리티는 18일(현지시간) 삼성전자 긴급 SOS 앱,
zdnet.co.kr
Direct-to-cell은 제가 연구하고 있는 위성통신 분야의 상용화/발전을 위해 반드시 필요한 기술입니다.
물론 Direct-to-cell을 구현하기 위해선 많은 세부적인 기술들이 필요할 것이며, 이는 결국 관련 전공자들의 수요가 증가할 것임을 의미합니다.
다음 게시글에서는 저궤도 위성 통신의 근본적인 특징에 대해 설명하도록 하겠습니다.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다!