​서울대-민간기업 우주광통신 연구 착수

레이저를 이용한 위성과 지상 간 통신은 현재의 전파 방식보다 100배 이상 빠르게 데이터를 전송할 수 있다. NASA 제공.​

​국내 대학과 민간기업이 손을 잡고 지상과 우주를 연결하는 우주광통신 기술 개발에 나섰다. 우주광통신은 레이저를 이용해 지상과 우주궤도를 도는 인공위성 간에 데이터를 주고받는 초고속 통신이다. 기존 교신 방식보다 이론적으로 100배 빠르다. 우주광통신 기술이 순조롭게 개발되면 2025년으로 예정된 미국의 달 착륙 장면은 4K 실시간 방송으로 시청이 가능하다는 게 연구자들의 설명이다. 

서울대 천문우주연구센터는 8일 민간기업 에스이티시스템, 메타스페이스와 ‘초고속 우주광통신 기술 개발’을 위한 업무협약을 체결하고 기술 개발에 착수했다고 밝혔다. 두 회사는 서울대 물리천문학부 졸업생들이 설립한 벤처기업이다. 

현재 인공위성과 우주탐사선이 지구와 교신하는데는 전파를 이용한다. 지구궤도를 도는 인공위성이 확보한 자료를 전파 형태로 지상 기지국에 설치된 대형 파라볼릭 안테나에 송신하는 식이다. 전문가들은 이 방식이 머지않아 한계에 부딪힐 것이라고 지적한다. 김정훈 에스이티시스템 대표는 “군집 위성, 큐브 위성이 개발되면서 전 세계가 무수히 많은 인공위성을 쏘아 올려 얼마 지나지 않아 남아있는 주파수대역으로는 감당되지 않을 것”이라고 말했다. 

미국 우주기업 스페이스X는 전 세계에 초고속인터넷을 제공하기 위해 2018년부터 인공위성을 쏘아 올리고 있는데, 2029년까지 목표한 수만 1만 2000대에 이른다. 이는 지금까지 지구궤도 발사된 모든 인공위성의 수인 약 9000대보다도 많은 수치다. 김 대표는 “최근 인공위성을 통해 다양한 형태의 대규모 데이터를 수집하고 있어서 이를 지상으로 전송하기 위해 초고속의 통신 방식이 필요하다”고 말했다.

우주광통신은 대기나 우주 공간에 레이저를 쏘는 방식이다. 이론적으로 전파보다 100배 빠른 속도로 데이터를 주고받는다. 화성에서 지도 데이터를 보내는데 전파로 9주 걸린다면 레이저로는 9일이면 전송을 마칠 수 있다.  

문제는 레이저가 대기에 산란된다는 점이다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 ‘적응광학’ 기술을 적용하려는 시도가 이어지고 있다. 이강환 서울대 물리천문학부 객원교수는 “현시점에서 레이저가 대기에 산란되는 정도를 먼저 파악한 뒤, 실제 지상국과 인공위성이 교신할 때 알고리즘을 통해 산란되는 만큼의 값을 보정하는 기술”이라고 설명했다.

연구진은 미국항공우주국(NASA)이 내달 4일 발사하는 우주광통신 시험 모듈에서 이 기술을 적용해볼 계획이다. 김 대표는 “NASA에서 전 세계 연구자들을 대상으로 우주광통신을 실현하기 위한 아이디어를 모집하고 있다”며 “이 프로젝트에 참여해 우주광통신 기술 실현에 기여할 것”이라고 말했다.

서울대 천문우주연구센터는 8일 민간기업 에스이티시스템, 메타스페이스와 '초고속 우주광통신 기술 개발'을 위한 업무협약을 체결했다. 왼쪽부터 김정훈 에스이티시스템 대표, 임명신 서울대 천문우주연구센터장, 박순창 메타스페이스 대표다. 메타스페이스 제공

원문 링크: https://m.dongascience.com/news.php?idx=50461

동아사이언스 | 서동준 기자 | bios@donga.com

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