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배포일자 : 2017.12.14(목)				배포번호 : 2017-72호
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매수 : 보도자료 3매(사진 6매, 참고자료 5매)						배포처 : ETRI 성과홍보실

2010년 6월, 우리나라 최초로 독자 개발하여 우주로 발사한 통신해양기상위성인 천리안위성 1호가 지난 7년 동안 맡겨진 임무를 충실히 수행하며 통신은 물론 해양·기상정보를 보내주는 등 국민편의에 이바지 해왔다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 천리안 위성 내 두뇌에 해당하는 통신탑재체를 개발하고 위성관제 등을 통해 성능면에서 세계적 수준의 기술적 우수함을 검증했다고 밝혔다.

연구진은 지난 7년 동안 위성통신 공공서비스, 위성 신호측정, 지상단말 시험, 위성관제 등을 해왔다.

ETRI가 개발한 통신탑재체는 주파수가 20~30㎓(기가헤르츠)의 고주파 대역인 Ka대역이다. 통신 관련된 중계기 3개 채널을 개발하여 위성에 탑재해 그동안 위성통신 서비스를 제공해왔다.

연구진은 그동안 통신탑재체가 위성송신 출력과 수신감도 등 성능면에서 세계 유수의 상용 통신위성보다 우수하고 안정적임을 증명했다고 밝혔다. 이로써 우리나라 통신위성 독자 기술개발 능력을 확인하는 계기가 되기도 했다.

특히 천리안 위성 1호는 공공 통신위성으로서 ▲국가 재난비상통신(행정안전부) ▲기상데이터전송(기상청) ▲해양관측데이터전송(해양수산부) ▲군통신서비스(국방부) 등 9개 기관이 우리나라 안보와 국민편의를 위해 무상으로 활용해 왔다. 공영방송사인 KBS의 경우, 전남 신안군 홍도에서 재난시험 방송을 위해 천리안 위성을 활용 중이다.

특히 북한과의 대치 상황, 지진, 태풍 등 빈번한 육·해상 재난재해 대응 등 국가 안보 강화 및 국민 안전을 위해서는 위성사용 비용과 기능 측면에서 상용위성과 차별화되고, 특히 전파교란 대응기능을 갖춰 상시적인 공공 통신망 확보가 필요한 시점이다.

이와 같이 통신위성은 국가적으로 긴급 상황이나 재난재해 시 없어서는 안 될 중요 자산이다. 전쟁으로 통신이 되지 않을 경우, 전화는 물론 연락할 방법이 없다. 통신위성은 이처럼 지상 통신망이 두절되었을 때 유일하게 대응할 수 있는 역할을 해준다. 아울러 긴급 통신 뿐만 아니라 전국 규모의 광역 사물인터넷(IoT)나 8K-UHD 서비스가 가능한 유일한 기술이다.

천리안 1호에 적용된 Ka 대역 위성기술은 4K 초고화질(UHD)TV는 물론, 초고속 인터넷 등 광대역 서비스 제공이 가능한 차세대 핵심기술로 미국, 유럽 등에서 경쟁적 상용화가 추진 중인 최신 주파수대역 기술이다.

연구진은 Ka 대역 신호의 강우감쇠(減衰)에 대한 취약점 해결을 위해‘적응형 모뎀기술’을 개발, 우천 시와 비우천시를 구분, 자동으로 신호를 변경토록 설계해 강우 감쇠에 대응했다.

또한 탑재체내 인쇄회로기판(PCB)을 작은 반도체 칩으로 재설계, 안정성과 수명을 높여 신호 손실도 줄였다고 연구진은 설명했다.

ETRI는 위성탑재체와 지상에서 송수신 할 수 있는 2세대 초소형 위성단말(VSAT) 기술도 개발했다. 초소형 위성단말을 이용하여 군, 해양경찰청, 소방청 등 공공기관을 대상으로 위성통신 서비스를 제공한 결과 Ka 대역 위성으로도 경쟁력 있는 광대역 위성서비스가 가능했다.

연구진은 개발한 2세대 초소형위성단말(VSAT) 기술을 위성통신장비제조사인 ㈜넷커스터마이즈, ㈜에이셋 등에 기술이전도 완료했다. 외산 장비 의존도가 높은 국내 위성 시장에서 Ka 대역 통신중계기 등 위성통신 시스템 전체에 대한 기술을 확보하고 국산화에 성공했다.

특히 위성통신 기술은 우주공간이라는 특수 상황에서 검증이 필요해 더욱 더 정교해야 하며 어려운 기술이다. 연구진은 그동안 산업체를 대상으로 천리안 위성을 통해 많은 실험을 무상으로 해준바 있다.

따라서, ETRI가 천리안 위성 탑재체 기술 보유의 의미는 다양한 주파수 대역을 활용하는 독자 위성통신기술 확보를 뜻하며 노하우의 축적이라는 큰 의미도 지닌다.

또한 미국, 유럽과 같은 선진국 주도의 대용량위성(HTS) 탑재체 시장 진출의 핵심 기술을 확보했다는 점에서도 의미가 크다. 아울러 통신위성의 경우 전 세계 시장이 전체 위성시장의 50%가 넘어 시장전망도 밝다.

ETRI 이호진 전파위성연구본부장은“미국, 중국, 일본은 우주통신기술을 활용, 지구전체의 실시간 정보를 우주적 관점에서 지구시장의 단일화와 선점을 추구하고 있다. 우주통신의 특수성을 활용한 우주공간의 클린인터넷화 시장선점 등이 가속화되고 있고 있어 대비가 필요하다.”고 말했다.

연구진은 최근 발사한 무궁화 위성은 통신위성이지만, 상용위성으로 위성방송 통신용이고 내년 발사하는 천리안 2A의 경우, 기상에 특화된 위성이라며 공공목적의 통신위성 확보에 대한 추가적인 대책마련이 필요하다고 설명했다.

㈜넷커스터마이즈 안명수 대표도“ETRI에 구축된 천리안위성 산업체 테스트베드는 국내 위성 산업체가 상시 활용 가능한 인프라를 제공했고 이를 통해 2세대 VSAT 상용화도 성공할 수 있었다”고 밝혔다. <보도자료 본문 끝>

<참고자료>

'천리안 1호‘ 통신탑재체 운용 경과

□ 천리안 통신탑재체 운용 경과

•2010.6.27. : 천리안 통신 위성 발사

•2010.7.7.~8.26. : 발사 후 궤도 내 시험

•2010.9.1.~현재 : 주기적 성능 시험

•2011.3월 : 전국 17개 지점 대상 신호 반경(Beam coverage) 측정

•2011.3월~현재 : KBS, 기상청, 소방방재청 등 9개 기관 시험 서비스 활용

•2011.5월~현재 : KBS, KT스카이라이프, 넷커스터마이즈 시험 시스템 개발 검증

•2015.2월~현재 : 해양수산부 해양센서 데이터 수집 활용 검증

•2016.3월~현재 : 육군본부 군통신 시험 서비스 활용 검증

•2017.11월~현재 : 소방청 긴급 재난 통신 시험 서비스 활용 검증

[그림] 천리안 통신서비스 빔 형상

□ 천리안 위성관제시스템 운용 경과

•2010. 7. 10. : 천리안위성 관제 운용 착수

•2010. 7. 10.~2011.3.30 : 통신/기상/해양 탑재체 궤도내 시험 지원

•2010. 7. 10~현재 : 주기적 관제시스템 성능 및 기능 시험

<참고자료>

'천리안‘ 통신위성 활용 현황

□ 기술검증 분야

참여기관명	활용 목적	승인주파수 대역(MHz)	활용기간
ETRI	주기적 통신 탑재체 송수신 성능 시험	-	2010.8월∼현재
한세대학교	Ka 대역 위성신호의 황사에 의한 영향 실험	1	2011.5월∼10월 (6개월)
KT 스카이라이프	천리안 위성 이용 고화질 3DTV 및 4k UHD TV 실험방송	36	2011.5월∼현재
㈜넷커스터마이즈	DVB-RCS2 및 위성/지상망 융합단말 기능 시험	6.144	2011.5월∼∼현재
KT	Ka 밴드를 활용한 CDN 실험시스템 구축	8	2011.5월∼10월 (6개월)
㈜ASAT (구,나노트로닉스)	DVB-RCS2 운용 시험	6	2011.5월∼현재
(사)한국재난 위성통신	공공재난용 비상 통신/방송 시범서비스	8	2011.7월∼2012.6월 (12개월)

※ 상기 산업체 외에 ㈜한화시스템, ㈜코메스타, ㈜파인텔레콤, ㈜XMW 등 국내 위성산업체에서 기술 검증용으로 활용하였음.

□ 공공선도 분야

참여기관명	활용 목적	승인주파수 대역(MHz)	활용기간
KBS	난시청 해소 및 재난재해 방송 활용	40	2011.5월∼현재
기상청	해양기상관측선 ‘기상1호’ 비상통신망 구축	10.064	2011.5월∼현재 (20개월)
	위성통신 활용 지진관측자료 수집망 구축
	재난상황 대비 위성통신망을 이용한 기상통신망 구축서비스
소방청	재난위성통신망 시범서비스	26	2011.6월∼현재
	제주소방본부 위성재난통신 시험서비스	10	2017.11월~현재
해양수산부	소청초 해양과학기지에서 해양센서 자료 수집용 활용	6.144	2015.2월~현재
육군본부	군통신 적용 시험서비스	30	2016.3월~현재

<추가 설명자료>

천리안위성 1호 통신 탑재체는 상용 위성으로 사용되는 무궁화 위성과는 별개로 공공 분야에서 필수적인 곳에 사용할 수 있는 통신위성이다.

예컨대 기존 통신인프라가 붕괴되는 재난이나 국가 비상사태 시에도 활용이 가능하고, 군사적인 용도로 사용이 가능하다.

현재 소방청은 천리안위성을 재난재해시 VoIP(Voice over Internet Protocol) 및 영상전송 용으로 활용하기 위해 2012년도부터 구축하여 운용하고 있으며, 2017년 11월에 제주소방본부에 고정형/가반형 단말을 설치하여 2018년 2월까지 천리안위성의 위성재난통신 시범서비스를 진행하고 있다[사진1]

[사진 1] 제주소방본부에 설치된 천리안위성용 소형 안테나 사진

ETRI는 금년도에 해양경찰청 50톤급 소형 경비정을 대상으로 VoIP, 영상전송, 재난통신용 LTE(PS-LTE) 백홀 등의 위성통신 시험을 통해 해상에서도 끊김 없는 통신서비스를 제공할 수 있음을 검증하였다. [사진2]

[사진 2] 해경 경비정에 설치된 천리안위성용 소형 안테나 사진

또한 한반도 유사시 군 긴급통신망으로의 활용 가능성 검증을 위해 지난 2년간 전방부대를 대상으로 천리안위성 기반 긴급통신 시험을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.

ETRI는 KT스카이라이프, 제조업체와 공동으로 천리안위성 통신탑재체를 이용하여 2012년부터 3DTV를 시작으로 4K-UHDTV 등 실감위성방송 서비스 시험을 성공적으로 수행했다고 밝혔다. 이를 통해 국내 UHD 서비스 도입, 위성전송 장비 국산화 검증 등 실감위성방송 상용화 기반 구축에 기여를 하였다.[사진 3].

[사진 3] `13년 천리안위성 기반 4K UHD 시험방송 시험 참여연구진 사진

위성은 긴급통신 기능 뿐 만이 아니라 전국을 단일 커버리지의 광역 IoT나 초실감 8K-UHDTV 서비스 제공이 가능한 유일한 기술이다.

특히 위성통신방송 시장의 규모는 전체 우주분야 시장의 50%를 차지할 정도로 비중이 있으며, 위성기반 광역 IoT, 8K UHD 서비스는 자율주행, 초실감 인포테인먼트 등 4차산업 혁명의 근간이 되는 요소기술로 국가가 확보하여 할 중요기술이다.

연구진은 특히 Ka 대역 위성기술을 활용했다. 10년 전만 하더라도 활용도가 거의 없었던 Ka 대역 이용율은 2017년 현재 전체 중계기 대역폭의 15%를 넘어서고 있으며, 전 세계 해상통신을 커버하는 인마샛을 비롯하여 많은 위성이 탑재하고 있다.

2017년에만 발사된 Ka대역 중계기 탑재위성은 7개에 달하며, 이후로 발사예정인 위성도 17개에 달한다.

더구나, 저궤도에 수백~수천개의 위성을 띄어 차세대 우주 인터넷망을 구축하려는 저궤도 위성군시스템에서도 Ka 대역 주파수 사용을 추진하고 있는 등 이동위성통신에서도 Ka 대역의 수요가 급증하고 있는 추세이다.

위성통신 시장 규모는 전 세계 위성 시장의 50% 이상이나, 현재는 미국, 유럽과 같은 선진국이 대부분 차지하고 있다. ICT 강국인 우리나라도 국가 안보 및 국민 편익, 미래성장동력을 위해 중장기적으로 우주기술 확보를 추진하고 있는데, 천리안위성을 통해 위성통신시스템 핵심 기술을 확보했다는 점에서 의미가 크고 통신중계기 산업화를 통한 세계 시장 진출 전망도 밝다.