뉴스페이스 시대, 한국의 ISL 기술 개발과 글로벌 도전

우주 산업이 민간 기업 주도의 ‘뉴스페이스(NewSpace)’ 시대로 접어들면서, 위성 간 직접 통신 기술인 ‘위성 간 통신(ISL, Inter Satellite Link)’이 글로벌 우주 통신망 구축의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. ISL 기술은 기존 지상국 통신에 비해 훨씬 효율적이고 빠른 연결을 가능케 하며, 저궤도 위성을 통해 글로벌 인터넷 연결을 구축하려는 시도들이 늘어나면서 필수적인 기술로 자리 잡고 있습니다. 미국의 스페이스X와 아마존 같은 주요 기업들이 ISL 기반의 저궤도 위성통신망 구축을 선도하고 있으며, 이와 함께 국제적으로 민간 기업 간의 기술 경쟁이 심화되고 있습니다.

 

이러한 상황에서 한국 역시 글로벌 ISL 기술 경쟁에 뒤처지지 않기 위해 한화시스템과 KT샛을 중심으로 자체 ISL 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 정부 차원의 지원과 연구 기관의 협력 아래, 한국은 독자적인 ISL 기술 확보를 목표로 삼고 있으며, 이를 통해 우주 통신 산업에서의 경쟁력을 강화하려 하고 있습니다. 이 블로그에서는 ISL 기술이 우주 산업에서 왜 중요한지, 한국 기업들이 어떤 방식으로 대응하고 있는지, 그리고 앞으로의 전망에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

1. 뉴스페이스 시대의 필수 기술, '위성 간 통신' (ISL)

우주 개발이 정부 주도에서 민간 기업 주도로 빠르게 전환되는 이른바 ‘뉴스페이스(NewSpace)’ 시대가 도래하면서, 위성 간 직접 통신 기술인 ‘위성 간 통신(ISL, Inter Satellite Link)’이 우주 산업의 핵심 기술로 떠오르고 있습니다. ISL은 기존의 지상국 기반 통신의 한계를 보완하여, 우주에서 수천 개의 위성이 서로 직접 데이터를 주고받을 수 있게 하는 기술입니다. 현재까지 대부분의 인공위성은 지상국과의 직접 통신을 통해 제어되었지만, 저궤도 위성을 중심으로 수천 대의 위성 네트워크가 구성됨에 따라, 지상국을 통한 개별 제어가 점점 더 어려워지고 있습니다. 이로 인해 ISL 기술은 다수의 소형 위성들이 하나의 군집으로 운영되며 임무를 효율적으로 수행하는 데 필수적 요소로 자리 잡고 있습니다.

 

특히 ISL 기술은 주파수 간섭을 줄이고 실시간 통신을 구현하는 데 적합한 레이저 기반 통신 방식을 사용합니다. 이는 전통적인 RF 기반 통신보다 훨씬 빠른 속도와 넓은 대역폭을 제공하며, 지상국을 통하지 않고 위성 간 직접 통신이 가능해짐에 따라 통신 효율을 극대화할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 ISL은 위성 통신의 한계를 극복하고 글로벌 저궤도 위성 네트워크 구축을 가속화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, ISL 기술은 우주 산업에서 군사 작전이나 데이터 수집, 지상과 위성 간의 직접 연결을 가능하게 하여 빠르고 안전한 데이터 전송을 지원하는 기반 기술로써 글로벌 우주 기업들의 경쟁 필수 요소로 자리잡았습니다.

 

스페이스X는 ISL 기술을 통해 자사의 ‘스타링크’ 네트워크를 확장하고 있으며, 아마존 또한 ‘프로젝트 카이퍼’라는 저궤도 위성통신망 사업을 통해 ISL 기술을 적극 활용하고 있습니다. 이들 글로벌 기업은 ISL 기술의 상용화에 박차를 가하고 있으며, 스타링크 위성의 경우 이미 극지방 상공 등 지상국을 두기 어려운 지역에서도 네트워크 연결을 지원하는 기술력을 입증했습니다. 이는 ISL이 뉴스페이스 시대에 필수적인 기술임을 보여주는 사례로, 이러한 흐름은 세계 우주 통신산업에 큰 파급 효과를 일으키고 있습니다.

 

2. 국내 기업의 발 빠른 대응과 기술 개발

이와 같은 글로벌 ISL 경쟁 속에서, 한국의 우주 관련 기업들도 발 빠르게 대응하고 있습니다. 특히 한화시스템과 KT샛은 국내 ISL 기술 개발을 선도하며 자체적인 기술력 확보에 주력하고 있습니다. 한화시스템은 지난해 GIST(광주과학기술원)와 협력하여 저궤도 위성용 ISL 장비를 개발했고, 최근에는 중거리 통신 성능 시험에 성공하면서 국내 ISL 장비의 성능을 입증했습니다. 이번 시험에서는 1.4km 거리에서 초당 1Gb의 통신 성능을 확인했으며, 이는 국내에서 자체 개발한 ISL 장비가 최초로 성능 시험을 통과한 사례로 주목받고 있습니다. 한화시스템은 이러한 성과를 바탕으로 그룹 차원의 ‘스페이스허브’를 통해 ISL 기술을 포함한 다양한 우주 사업을 확장하고 있습니다. 스페이스허브는 2021년 KAIST(한국과학기술원)와 공동 연구센터를 설립하여 ‘ISL 프로젝트’를 시작했고, 이를 통해 국내 우주 산업 내 기술 개발과 상용화를 더욱 촉진하고 있습니다.

 

KT샛 역시 독일의 리바다스페이스네트웍스와의 협력을 통해 ISL 기술을 적극 도입하고 있습니다. KT샛은 위성통신을 통해 국내뿐 아니라 글로벌 위성통신 시장 진출을 계획하고 있으며, 리바다스페이스네트웍스와의 업무협약을 통해 글로벌 위성통신망 내에서 ISL 기술을 활용한 효율적인 데이터 전송을 가능케 하는 목표를 갖고 있습니다. 특히 ISL 기반 통신은 전 세계 어디서나 데이터 전송이 가능하다는 점에서 글로벌 통신 네트워크 구축에 유리하며, KT샛은 이를 통해 국제 경쟁력을 강화할 계획입니다.

 

또한, 한국 우주항공청은 최근 차세대 군집위성 간 ISL 검증 플랫폼 구축을 위한 프로젝트에 착수했습니다. 한국항공우주연구원을 통해 내년 7월까지 구체적인 연구와 사업 기획을 진행하여 ISL 기술을 확보하고 관련 인프라를 지원하는 방안을 검토하고 있습니다. 이러한 국가 차원의 프로젝트는 한국이 세계 우주 통신 기술 경쟁에서 뒤처지지 않도록 지원하는 한편, 한국 내에서 자체 개발된 ISL 기술이 우주산업 전반에 걸쳐 상용화될 수 있는 기반을 마련하려는 의도입니다.

 

3. ISL 기술의 필요성과 기대 효과

ISL 기술의 필요성은 우주 산업 환경이 급격히 변화함에 따라 더욱 부각되고 있습니다. 과거에는 정부가 주도하여 제한된 수의 중대형 위성을 운영했기 때문에, 지상국을 통해 개별적으로 통제하는 방식이 유효했습니다. 그러나 뉴스페이스 시대에 들어서면서 스페이스X, 아마존 등 민간 기업들이 수천 대 규모의 저궤도 위성 네트워크를 구축하기 시작했습니다. 이렇게 위성 수가 급격히 증가하면 지상국을 통한 제어가 어려워지는데, 이는 전파 간섭, 주파수 충돌, 도플러 효과와 같은 문제들을 초래하기 때문입니다. 각 위성이 지구를 고속으로 공전하면서 발생하는 신호 왜곡을 고려할 때, 위성들이 서로 직접 통신할 수 있는 ISL 기술이 필수적입니다.

 

ISL 기술이 기대되는 효과는 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫째, 통신 효율성의 극대화입니다. 지상국을 거치지 않고 위성 간 직접 연결을 통해 통신이 이루어지면, 통신 지연이 줄어들고 데이터 전송 속도는 더 빨라지게 됩니다. 예를 들어, 기존 RF(전자기파) 방식은 주파수 간섭 문제와 같은 물리적 제약이 있었지만, 레이저 기반 ISL은 주파수 간섭을 피하면서 고속의 데이터 전송이 가능합니다. 이는 글로벌 통신망의 안정성과 속도를 강화할 뿐만 아니라, 군사 작전이나 중요한 데이터 전송에서도 실시간 대응을 가능하게 합니다.

 

둘째, ISL 기술은 우주 인터넷 및 군집 위성 운영에 있어 중요한 역할을 합니다. 다수의 위성이 동시에 임무를 수행하며 데이터를 교환하는 군집 위성 환경에서는, 위성 간 실시간 통신이 중요한 요소로 작용합니다. 이를 통해 인공위성들은 더 빠르고 정확하게 임무를 수행할 수 있으며, 지상국에 대한 의존도가 줄어들기 때문에 네트워크 운용 효율성도 극대화됩니다. 특히, ISL 기술은 위성 간 통신에만 국한되지 않고 향후 위성과 지상 간 레이저 통신 구현으로 발전할 수 있어, 해저 광케이블을 대체할 가능성도 논의되고 있습니다. 이 경우 해저 광케이블을 통한 통신보다 약 40% 정도 더 빠른 통신이 가능해, 국제 데이터 통신에 있어서도 큰 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.

 

 

4. 글로벌 ISL 기술 선두 기업과 주요 동향

ISL 기술 개발의 선두 주자는 스페이스X입니다. 스페이스X는 2021년 초 ISL 기술을 탑재한 첫 스타링크 위성을 발사하면서, 극지방 등 지상국을 설치하기 어려운 지역에서도 위성 간 직접 통신을 통해 스타링크 네트워크의 커버리지를 확장했습니다. 이를 통해 통신 지연 시간을 기존 55ms에서 20ms로 줄이는 데 성공했으며, 지연 시간이 적을수록 데이터 전송 효율이 높아지기 때문에, 이는 우주 인터넷 서비스의 질을 향상시키는 핵심 요소로 작용하고 있습니다. 일론 머스크는 ISL 기술이 기존 광케이블보다 40% 더 빠른 속도를 제공할 수 있다는 점을 강조하며, ISL을 활용한 글로벌 우주 인터넷 인프라 확대를 계속 추진하고 있습니다.

 

아마존도 ‘프로젝트 카이퍼’를 통해 스페이스X와 경쟁하고 있습니다. 2022년 5월, 아마존은 ISL 기술을 탑재한 시제품 위성 ‘카이퍼샛1’과 ‘카이퍼샛2’를 이용해 1,000km 거리에서 초당 100Gb의 데이터를 전송하는 데 성공하며 ISL 기술력을 입증했습니다. 아마존은 이 기술이 저궤도 위성 통신망의 핵심임을 언급하며, ISL을 통해 지구 전역에 고속 통신망을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 스페이스X 스타링크와 직접적으로 경쟁하는 주요 사업 모델로, 양사의 경쟁은 ISL 기술 발전을 가속화하는 촉매제가 되고 있습니다.

 

미국 방산기업 CACI 인터내셔널도 ISL 기술 개발에 적극적으로 참여하고 있습니다. 이 기업은 DARPA(미국 국방고등연구계획국)와 협력하여 2022년 ISL 기술 시연을 성공적으로 수행했으며, 민간과 군사용으로 ISL 기술을 적용하려는 노력을 이어가고 있습니다. CACI 인터내셔널은 실리콘밸리의 SA포토닉스 인수를 통해 레이저 기반 ISL 기술을 확보했으며, 40분간 100km 이상의 거리에서 초당 200Gb의 데이터를 전송하는 데 성공했습니다. 이로써 군사 작전에서도 ISL 기술의 필수성을 입증했으며, 미국 국방부는 이를 기반으로 ISL 단말기 양산 준비에 돌입했습니다.

 

한편, 영국의 원웹도 ISL 기술을 적극 활용하고 있으며, 1세대 위성에 이어 2세대 위성에 ISL 장비 탑재를 추진하고 있습니다. 한화시스템이 원웹에 투자하면서 한국 기업들도 이 흐름에 동참하고 있습니다. 글로벌 선두 기업들의 경쟁과 더불어 한국과 유럽의 주요 우주 기업들이 함께 ISL 기술을 개발하며 우주 통신 시장에서 경쟁력을 확보하려는 전략을 펼치고 있습니다.

 

 

5. 한국의 ISL 기술 개발 전망

한국의 ISL 기술 개발 전망은 매우 긍정적이며, 글로벌 경쟁 속에서 한국 기업과 연구 기관들이 협력하여 독자적인 기술력을 확보하고 있습니다. 특히 한화시스템과 KT샛 같은 선도 기업들이 학계 및 정부와 협력하여 ISL 기술을 적극적으로 개발하고 있어, 한국 우주산업의 경쟁력을 높이는 중요한 계기가 되고 있습니다. 이러한 움직임은 한국이 단순히 기술 수입에 의존하는 것이 아니라, ISL 기술을 독자적으로 개발하여 글로벌 우주 통신 시장에서 자립할 수 있는 기반을 마련하는 데 중점을 두고 있습니다.

한화시스템의 ISL 개발 성과와 향후 계획

한화시스템은 ISL 기술 개발의 선두 주자로서, GIST(광주과학기술원)와의 협력을 통해 저궤도 위성용 ISL 장비를 개발하고 최근 중거리 통신 성능 시험에 성공했습니다. 이 시험에서는 1.4km 거리에서 초당 1Gb의 통신 성능을 달성했으며, 이는 국내 자체 기술로 개발한 ISL 장비의 첫 성능 시험 성공 사례로 주목받고 있습니다. 한화시스템은 그룹 차원의 '스페이스허브' 조직을 통해 ISL뿐만 아니라 다양한 우주 통신 기술의 연구 및 상용화를 추진하고 있습니다. 스페이스허브는 2021년 KAIST(한국과학기술원)와 공동 연구센터를 설립하고 ISL 프로젝트를 시작했으며, 이를 통해 한국의 군집위성 운용과 우주 통신 인프라 확장에 필요한 기술 개발을 더욱 촉진할 계획입니다.

 

한화시스템은 또한 원웹과의 협력 관계를 통해 글로벌 저궤도 위성 네트워크 구축에도 참여하고 있습니다. 원웹은 600여 개의 1세대 위성 네트워크 구축에 이어, 2세대 위성에 ISL 기술을 적용하여 성능과 효율성을 높이려는 계획을 갖고 있습니다. 한화시스템은 이를 통해 국제 ISL 기술 경쟁에 참여하며 한국의 기술력을 국제 무대에서 검증할 수 있는 기회를 마련하고 있습니다. 원웹과의 협력은 한국이 글로벌 통신 시장에서 유의미한 역할을 할 수 있도록 하는 발판이 될 것으로 기대됩니다.

KT샛의 글로벌 통신 네트워크 협력과 ISL 기술 확장

KT샛 역시 독일의 리바다스페이스네트웍스와 협력하여 ISL 기술 개발을 가속화하고 있습니다. KT샛은 리바다스페이스네트웍스와 업무협약을 체결하고, 이를 통해 한국 내 위성 통신 서비스를 넘어 글로벌 위성통신망 구축에도 참여하려는 전략을 추진하고 있습니다. 리바다스페이스네트웍스는 ISL 기반의 저궤도 위성 통신망 구축을 목표로 하고 있으며, KT샛은 이와의 협력을 통해 ISL 기술을 활용한 데이터 전송 효율성을 높일 계획입니다. 이를 통해 KT샛은 한국과 글로벌 위성 통신 시장에서 경쟁력을 갖추고, 해외 시장에서 독자적인 통신 네트워크를 구축할 수 있는 가능성을 열어가고 있습니다.

국가 차원의 지원과 연구 기관들의 협력

한국 우주항공청도 ISL 기술의 중요성을 인지하고 차세대 군집위성 간 ISL 검증 플랫폼 구축을 위한 프로젝트를 시작했습니다. 한국항공우주연구원(KARI)은 내년 7월까지 기획 연구를 통해 ISL 기술 개발의 구체적인 방향과 인프라 구축 계획을 마련할 예정입니다. 이러한 정부 차원의 연구와 기획은 한국이 글로벌 ISL 기술 경쟁에서 뒤처지지 않도록 기술 인프라를 마련하고, 한국 내 우주 통신 기술 생태계를 강화하는 중요한 역할을 할 것입니다. 한국항공우주연구원은 다양한 연구 기관들과 협력하여 ISL 기술의 상용화 가능성을 높이고, 국가의 기술 자립도를 강화하려는 목표를 세우고 있습니다.

 

또한 KAIST와 GIST 같은 주요 과학기술 대학들도 ISL 기술 연구에 적극 참여하고 있습니다. KAIST는 한화시스템과 공동 연구센터를 운영하여, 최첨단 레이저 기반 통신 기술과 ISL 단말기 개발에 집중하고 있으며, GIST는 저궤도 위성용 ISL 장비의 성능 시험에 기여하며 기술 상용화를 위한 노하우를 축적하고 있습니다. 이러한 학계의 연구 성과는 기업들의 상용화 노력과 결합되어 한국이 향후 독자적으로 글로벌 ISL 기술 경쟁에 참여할 수 있는 기반을 다지는 중요한 역할을 할 것입니다.

한국 ISL 기술의 글로벌 확장 가능성

한국의 ISL 기술 개발은 국내 통신 서비스 개선뿐만 아니라, 글로벌 우주 통신 시장 진출 가능성도 열어가고 있습니다. 한국이 ISL 기술을 확보함으로써, 한국 기업들은 더 이상 해외 기술에 의존하지 않고 자국 내에서 독자적인 통신 네트워크를 구축할 수 있게 됩니다. 또한, 국내 기업과 연구 기관들이 쌓아가는 ISL 기술의 성공적인 사례들은 한국이 글로벌 우주 산업에서 차별화된 경쟁력을 가지는 중요한 자산이 될 것입니다.

 

한국 정부의 지원과 민간 기업의 협력이 이루어지면서, 한국의 ISL 기술 개발은 보다 빠른 속도로 진행될 것으로 기대됩니다. 한국이 독자적으로 ISL 기술을 개발하고 상용화하는 데 성공한다면, 향후 글로벌 저궤도 위성통신망 구축 및 운영에 있어 중요한 역할을 수행할 수 있을 것입니다.

 

 

결론

ISL 기술은 뉴스페이스 시대에 반드시 필요한 기술이자, 한국이 독자적인 우주 산업 경쟁력을 확보하는 데 필수적인 요소로 자리잡고 있습니다. 한화시스템과 KT샛 같은 한국의 주요 기업들은 학계 및 정부와 협력하여 ISL 기술을 빠르게 개발하고 있으며, 이러한 노력은 국내 우주 산업의 발전뿐만 아니라 글로벌 우주 통신 시장 진출 가능성을 크게 높이고 있습니다.

 

특히 한국이 독자적인 ISL 기술을 확보하게 된다면, 지상국에 의존하지 않는 효율적인 위성 통신망을 구축할 수 있으며, 이를 통해 아시아는 물론 글로벌 시장에서도 경쟁력을 갖추게 될 것입니다. ISL 기술은 군집 위성 운용뿐만 아니라 향후 위성과 지상 간 고속 광통신을 실현하여, 해저 광케이블보다 빠른 데이터 전송을 가능하게 하는 차세대 통신 기술로 발전할 가능성도 큽니다. 한국이 이러한 혁신적인 기술력을 통해 세계 우주 산업에서의 위치를 확고히 하고, 미래의 우주 인터넷 시장에서 중요한 역할을 할 수 있기를 기대해봅니다.