0. 목차
- 스타링크 프로젝트
- 위성 인터넷
- 경쟁사
- 우주 통신
- 우주 쓰레기 문제
- 해결해야할 문제
1. 스타링크 프로젝트
오늘날 지구상에는 여전히 인터넷 접속이 어려운 나라가 많다. '페이스북(Facebook)'이 발표한 '2019 인터넷 포용 지수 보고서'에 따르면 전 세계 가구 중 4.52%는 여전히 인터넷에 연결되어 있지 않다고 한다. 이 때문에 정보의 격차가 심화되고 빈부격차를 비롯한 여러 가지 사회 문제가 발생된다. 특히 아프리카와 남미를 포함한 저개발국이나 남극, 사막 같은 곳에서 인터넷 망이 열악하다. 해발고도 8000m에서 순항하는 비행기나 태평양 한가운데 요트 위, 사용자가 거의 없는 산지같은 곳에서도 인터넷을 이용하기 힘들다. 이 모든 문제를 해결하기 위해 '일론 머스크(Elon Musk)'가 이끄는 '스페이스X(Space X)'에서 '스타링크 프로젝트(Starlink Project)'를 발표했다.
'스타링크 프로젝트(Starlink Project)'란 민간 우주업체 '스페이스 X(Space X)'가 추진하고 지구 전체를 대상으로 초고속 인터넷망을 구축하는 사업이다. 스페이스X는 12000개의 소형 통신 위성을 지구 저궤도에 발사해 위성 인터넷망을 구축할 예정이다. 스타링크 프로젝트가 완성되면, 사각지대 없이 지구 전체에 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있게 된다. '일론 머스크'는 '오늘날 인터넷에 연결돼 있지 못한 사람이나 연결은 되어 있더라도 매우 비싸게 이용해야 하는 사람들을 위해 스타링크가 필요하다'고 언급했다. 더불어 인터넷 속도도 30~100배 더 빨라질 것이라고 설명했다.
2. 위성 인터넷
현재의 지상 인터넷은 정보를 '광케이블'을 통해 전달한다. '광케이블(Optical Cable)'이란 전기신호를 광선 신호로 바꾸어 유리섬유를 통하여 전달하는 케이블이다. 하지만 빛은 매질에 따라 속도가 달라지기 때문에, 광케이블 안에서는 빛의 속도가 3분의 1 가량 줄어든다. 게다가 전송된 신호는 수신지에 도착할 떄까지 많은 중계기를 거쳐야 하는데, 중계기에서 수신된 정보의 형태를 파악하고 수신지를 재설정하는 과정에서 시간 지연이 발생하게 된다. 하지만 우주는 진공상태이기 때문에, 거의 빛의 속도에 근접하게 인터넷 신호를 전달할 수 있다. 또 저궤도 위성은 1000km 이하에서 지구를 돌기 때문에, 정지궤도 위성보다 지구와의 거리가 가깝고 지연 속도도 짧다.
현재 사용하고 있는 통신 위성은 고도 3만 5800km의 '정지 궤도(Geostationary Orbit)'를 돌지만 스타링크의 위성은 이보다 훨씬 낮은 550km대를 돌게 될 예정이다. 통신 위성이 저궤도를 돌기 때문에 전파가 지구를 한 번 도는 데 걸리는 시간이 그만큼 단축되는 것이다. 하지만 이럴 경우 다른 중요한 문제가 발생한다. 궤도가 낮은 만큼 위성이 맡을 수 있는 지역이 훨씬 좁아지게 되는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 '스페이스 X(Space X)'는 12000개라는 엄청나게 많은 위성을 띄워 연속적으로 서비스하는 방식을 취했다.
3. 경쟁사
사실 '스페이스 X(Space X)' 외에도 세계의 주요 IT기업들이 위성 인터넷에 많은 관심을 가지고 있다. '블루 오리진(Blue Origin)'과 '텔레셋(Telesat)', '스페이스 노르웨이(Spac Norway)' 등이 위성 인터넷을 구축하여 지구 전체를 대상으로 한 초고속 인터넷 서비스를 준비하고 있다. 이중 현재 가장 두각을 나타내는 위성 인터넷 사업체는 '스페이스 X(Space X)'와 '블루 오리진(Blue Origin)'이다. 위성을 이용한 인터넷은 아니지만 드론이나 열기구를 이용한 인터넷망을 준비하는 회사도 있다. '페이스북(Facebook)'에서는 드론을 이용한 인터넷 서비스를 준비했었고, '구글(Google)'에서는 열기구를 이용하여 전 지구에 인터넷을 제공하기 위한 '룬 프로젝트(Loon Project)'를 준비했었따.
4. 우주 통신으로 발전시킨다.
'미국 항공 우주국(NASA: National Aeronautics and Space Administration)'은 화성 탐사 로봇인 '큐리오시티(Curiosity)'와 무선 통신을 정보를 주고 받는다. 하지만 큐리오시티의 통신 속도는 초당 4000바이트밖에 되지 않는다. 현재는 사진 한 장을 전송받는 것도 아주아주 오래 걸리는 상황이다. 그러나 '일론 머스크(Elon Musk)'는 '스타링크 프로젝트'가 상용화되면 화성까지 더 빠른 인터넷을 가능하게 만들 것이라고 했다. '일론 머스크'가 스타링크 프로젝트를 우주 인터넷의 기초공사로 여기고 있음을 알 수 있게 해주는 대목이다. 사실 당장 2024년에 보낼 유인 화성 탐사를 위해서라도 화성에 인터넷을 연결할 필요가 있다. 스페이스X는 계획대로 위성 인터넷망을 구축하면 2025년에는 약 36조원의 매출을 올릴 것으로 추산하고 있다. 이를 통해 화성 여행과 화성에 정착촌을 건설하기 위해 필요한 천문학적 자금도 모을 수 있을 것이다.
5. 우주 쓰레기 문제
현재 지구의 궤도에는 1만 개 가까운 인공위성이 돌고 있다. 그리고 수명이 다한 인공위성은 그냥 고철 덩어리가 되어 버린다. 하지만 지금까지 발사된 대부분의 위성들은 수명이 끝나는 시점을 염두해 두고 스스로 우주쓰레기가 되지 않도록 조치가 되어있지 않다. 일부 위성이나 '허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)'처럼 특별한 경우도 있지만 말이다. 일부 폐기 위성이나 잔해물 중에는 역추진 시스템이 있어서 안전하게 대기권으로 진입시켜 추락시킬 수 있다. '허블 우주 망원경'의 경우도 수명이 다하면 몸체에 부착된 로봇형태의 우주선이 망원경을 지구 대기권으로 끌어와 태워서 안전하게 처리할 예정이다.
지난 40년간 5400톤이 넘는 물질이 대기권에 재진입 이후 소멸되지 않고 땅에 떨어졌다. 특히 1997년에는 '델타 로켓(Delta Rocket)'의 2단 추진체가 낙하하여 250kg의 금속 탱크와 30kg의 고압궁, 45kg의 추진실, 그 밖에 작은 부품 조각들이 땅에 떨어졌다. 다행히도 아직까지 이러한 추락 사건 때문에 직접 피해를 당한 사람은 없다고 알려졌다. 그래도 우주 쓰레기가 위협이 될 수 있다는 것은 명백한 사실이다.
그래서 이번에 발사된 스타링크의 위성들은 지구 대기로 진입하여 스스로 소멸하도록 설계되었다. 때문에 위성 추락에 따른 지상에서의 피해 우려는 거의 없다. 스타링크의 위성들은 이뿐만 아니라 떠도는 우주 쓰레기를 추적해서 자동으로 충돌을 회피하는 장치도 갖추고 있다고 한다.
6. 진행 단계
- 2015년(스타링크의 개요를 발표): '스페이스X(Space X)'가 처음 스타링크의 개요를 발표한 것은 2015년이었다.
- 2016년(FCC에 소형 위성 발사 허가 신청): '미 연방통신 위원회(FCC: Federal Communications Commission)'에 4425대의 소형 위성 발사 허가를 신청하였다.
- 2018년 2월 22일(실험용 위성 발사 성공): FCC에서 허가를 받기도 이전인 2018년 2월 22일, 인터넷 위성의 실험용 위성인 Tintin A, B호 위성을 '팰컨 9(Falcon 9)' 로켓에 실어 발사에 성공했다.
- 2018년 3월(FCC에서 4425대의 발사를 허가): 2018년 3월, FCC는 4425대의 발사를 허가했고 이어 2008 11월에는 12000대에 대한 모든 승인을 마쳤다. FCC의 최종 승인이 난 직후, '일론 머스크(Elon Musk)'는 2024년까지 전체 위성의 절반인 6000대를 쏘아 궤도에 배치할 계획이라고 밝혔다.
- 2019년 5월 23일(스타링크 첫 위성 60기를 실은 Falcon 9 로켓 발사): 미 동부시간 기준 2019년 5월 23일 밤 10시 30분, 미 플로리다주 '케이프커내버럴 공군기지(CCAFS: Cape Canaveral Air Force Station)'에서 스타링크 첫 위성 60기를 실은 '팰컨 9(Falcon 9)' 로켓을 발사했다. 스타링크 위성들은 지구 궤도에 올려졌고, 1시간 뒤 고도 450km 상공에서 2단계 로켓과 분리된 후 자체 로켓을 이용해 목표 궤도인 550km지점에 안착되었다. 스타링크의 위성이 궤도에 안착한 모습을 촬영한 네덜란드의 천문학자 '마르코 랭크 록'은 실제 위성들이 줄줄이 지구 궤도를 도는 영상을 공개하였다. 서구권 언론에서는 이 모습을 표현하기 위해 '스타링크 기차(Starlink Train)'라는 명칭을 사용하였다. 마치 어릴 적 보던 만화영화 '은하철도 999'를 연상시키는 모습이다.
7. 해결해야 할 문제
대부분의 사람들은 위성 인터넷의 혜택을 보게 되겠지만, 천문학자들의 입장에서는 '스타링크 프로젝트'가 달갑지 않다. 스타링크의 위성들이 별자리를 헷갈리게 만들거나 햇빛을 반사하여, 관측을 어렵게 만들 수 있기 때문이다. 실제로 네덜란드의 한 천문학자는 2025년 무렵에는 유럽 내 대도시에서 최소 30대의 스타링크 위성이 보일 수 있다는 연구 결과를 발표하였다. 이에 결국 '일론 머스크'는 빛공해 문제를 해결하기 위해, 스타링크 위성의 자세를 변경하여 반사량을 최소화하겠다는 나름의 해결책을 내놓았다. 우주 망원경들이 지구에 관측 정보를 전송하는 데 쓰이는 'Ku 주파수 밴드(12GHz부터 18GHz 사이의 레이더 주파수 밴드)'에서 간섭이 일어날 수도 있다는 우려도 나오고 있다. 이는 '스페이스X(SpaceX)' 뿐만 아니라 모든 위성 인터넷 사업자들이 해결해야 할 과제이다.