‘한국형 스타링크’ 성공구축 이끈다…韓 연구진, 전자파 측정표준 개발

- 표준연, 6G 저궤도 위성 통신용 임피던스 측정표준
- 국산 저궤도 사용 위성 소자부품 기술 신뢰성 향상

강태원 책임연구원이 6G 저궤도 위성 통신용 임피던스 측정표준 개발에 사용한 도파관 표준기를 들어 보이고 있다.[KRISS 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국표준과학연구원(KRISS)이 우리나라가 개발 중인 6G 저궤도 위성 통신의 성능을 신뢰성 있게 검증할 수 있는 표준을 확립했다.

최근 통신의 패러다임이 지상 기지국 중심의 2차원(평면적) 통신에서 공중·우주를 활용한 3차원(입체적) 통신으로 전환되고 있다. 2차원 통신은 산간·해양 등 기지국 구축이 어려운 환경에서 서비스가 제한되는 반면, 3차원 통신은 사각지대 없이 언제 어디서나 빠른 서비스를 제공할 수 있고 전쟁이나 재난 등으로 지상망이 마비돼도 통신을 안정적으로 유지할 수 있다.

지구 표면에서 가까운 고도(200 km∼2000 km 사이)에서 데이터를 중계하는 6G 저궤도 위성은 3차원 통신의 핵심 인프라다. 미국 스페이스 X의 ‘스타링크’가 대표적인 상용화 사례다. 우리나라도 한국형 스타링크 구축을 위해 작년 4월, 국내 기술로 개발한 초소형 저궤도 위성인 ‘네온샛 1호’를 발사했다.

6G 저궤도 위성 통신의 성공적인 상용화를 위해선 통신 품질을 정확히 측정하고 평가할 수 있는 표준이 반드시 필요하다. 하지만 기존에는 우리나라만의 6G 저궤도 위성 통신용 측정표준이 확립되지 않아, 국내에서 개발한 위성의 기술력을 신뢰성 있게 검증하기 힘들었다.

KRISS 전자파측정그룹은 6G 저궤도 위성 통신의 핵심 구성요소인 도파관(Waveguide)의 전자파 임피던스 측정표준을 개발했다. 도파관은 전자기파를 특정한 경로로 전달하는 구조물로, 고주파를 손실 없이 전달할 수 있고 내구성도 뛰어나 위성 통신 시스템의 신호 전달 채널로 쓰인다. 연구진은 도파관을 통해 전송할 수 있는 주파수 대역 중 국산 초소형 저궤도 위성에 쓰이는 X대역(8-12 GHz, 기가헤르츠)의 임피던스 측정표준을 최우선으로 확립했다.

KRISS 연구진이 도파관 표준기의 임피던스를 측정하고 있다.[KRISS 제공]

이번 표준 개발로 국산 저궤도 위성에 쓰이는 소자와 부품의 기술 신뢰성을 한층 높일 수 있게 됐다. 정확한 측정표준을 통해 위성의 시제품 단계에서 신호의 세기, 지연 시간, 전파 손실량 등 여러 성능 지표를 정량적으로 파악하고 이를 개선해 품질을 높일 수 있다.

또한 각 위성 부품에 필요한 통신 출력을 사전에 정확히 파악하고 맞춤형으로 설계할 수 있어, 불필요한 비용을 줄이고 개발 기간도 단축할 수 있을 것으로 기대된다.

KRISS는 이번에 개발한 측정표준을 산업 현장에 보급하기 위한 도파관 임피던스 교정 기술도 함께 개발했다. 그간 산업체에서 임피던스 측정에 사용하는 회로망 분석기를 교정하려면 해외로 장비를 보내야 해 시간·비용 소모가 컸으나, 이제는 국내 기술을 이용해 적은 비용으로 더 정확한 교정을 수행할 수 있게 됐다.

조치현 KRISS 전자파측정그룹 책임연구원은 “이번에 개발한 표준은 위성 통신뿐만 아니라 레이다 시스템, 항공기 등 도파관이 사용되는 모든 분야에 적용할 수 있다”며 “앞으로도 국내 산업계와 국방 분야가 필요로 하는 전자파 측정표준을 확립해 국가 산업 경쟁력 제고에 기여할 것”이라고 말했다.