불균형이 심각한 글로벌 인터넷 보급률
인터넷 이용자가 급속히 증가했지만 여전히 절반 가까운 36억명은 인터넷 이용이 제한적, 특히 최빈 개도국(LDCs)의 인터넷 이용자는 전체 인구의 19.1%에 지나지 않고 기존의 인터넷 망은 지반 공사 및 선로 작업이 선행했고 이 과정에서 재산권 문제 발생 가능성 존재 이익을 추구하는 인터넷 서비스 사업자(ISP)의 입장에서는 인구 밀도가 낮은 지역이나 도시화되지 않은 지역의 인프라 구축은 ROI(투자 자본 수익률)을 훼손하는 행위로 간주된다
인터넷 보급 해소를 통해 가입자 확대와 광고 수익 극대화를 목표로 하는 글로벌 ICT 기업
인기글
이 10년 동안 스마트 폰의 보급과 오픈 플랫폼의 혁신으로 검색과 메신저, 동영상 트래픽이 폭발적으로 증가하고 전 세계 인터넷 음영 지역의 해소를 가장 절실히 원하고 있는 사업자는 바로 글로벌 ICT기업인 YouTube는 인터넷 보급율의 확대와 동영상 스트리밍 트래픽 증가로 매년 광고 매출이 고성장 ⇒ 전 세계 네티즌들의 95%가 YouTube에 접속하고, 인터넷 보급 확대시에 광고 매출 성장 전망 Facebook과 Amazon역시 인터넷 사용자 증가에 의하여 매년 광고 매출이 급격히 성장하는 Google나 열 기구를 활용한 인터넷 보급 확산을 시도했다
Google과 Facebook는 인터넷 음영 지역까지 서비스를 확장하고 가입자 증가 및 광고 수익 최대화 목표 Google은 2013년부터 20km상공에 열 기구를 띄우고 WiFi네트워크를 구축하는 “룬(Loon)”프로젝트를 추진하되 2017년 3월에 아마존 우림 지역에 열 기구 추락 사고가 발생하는 등 기술적 제약이 여전히 남아 있는 상황 비용 문제로 룬 프로젝트는 21년 1월에 종료 Google과 Facebook, 드론을 활용하고 인터넷 보급 확산을 시도했다
Google는 드론에서 5G서비스를 제공하는 “SkyBender”프로젝트를 추진했지만 진행 상황은 지지부진한 Facebook은 2013년부터 전 세계를 인터넷으로 연결시키는 “Internet.org”란 비영리 단체 창당 때문에 드론 1천개를 띄우고 통신을 유지하는 “나는 일러스트(Aquila)”프로젝트를 추진했지만 최근 사업 포기 열 기구, 드론을 이용할 경우 체공 시간, 네트워크 유지 같은 기술적 문제뿐 아니라 전 세계의 드론 운용에 대한 법적 허가 문제가 걸림돌 ⇒ 위성 통신의 필요성 강조 음영 지역의 인터넷 설치 시 경제적 우위에 있는 위성 통신을 강조한 위성 통신
기존 광통신과 위성통신 비교 시 음영지역에 인터넷을 설치할 경우 위성통신이 보다 비용 효율적, 향후 10년 순현재가치(NPV) 비교 시 위성통신 설치가 광통신 대비 약 21% 경제성 우위를 확인, 투자 회수기간도 광통신 7.7년, 위성통신 5.6년으로 위성통신이 우위 저궤도(LEO) 위성 소개
위성 통신에 사용되는 위성은 고도로 저궤도(LEO;Low Earth Orbit)중 궤도(MEO;Medium Earth Orbit), 정지 궤도(GEO;Geostationary Earth Orbit)위성에 구분 저궤도(LEO)위성은 고도 500~2000km로 지구를 45~90분 간격으로 빠르게 공전하고 통신을 위한 저 지연성에 유리한 특성을 보유 고도로 의한 차이는 이동 거리에 의한 지연 속도(Latency)신호 감쇠 커버리지 영역 등이 대표적인 예다
저궤도 위성 통신 주파수 대역
위성통신에는 1GHz 이상에서 수십GHz 사이 주파수가 사용되며 LEO의 경우 주로 Ka/Ku밴드 활용 1970년대 후반부터 사용된 Ku밴드는 C밴드보다 고출력 신호 송출이 가능하다는 장점이 있으며 27~40GHz 주파수를 활용한 Ka밴드는 넓은 대역폭으로 광범위한 지역 커버가 가능한 SpaceX는 Ku밴드와 Ka밴드를 주로 사용하고 연구실험 단계인 V밴드도 활용할 계획이다.휴대전화/데이터 수요 증가와 함께 등장한 1세대 위성통신1990년대 초에 폭발적으로 증가하는 이동 전화 및 데이터 수요에 대응하기 위해서 저궤도 위성 통신 등장-당시 지상망은 커버리지가 좁은 광 통신 망 구축 및 보안 투자가 필요했던 시기-높이 35,800km의 정지 궤도(GEO)위성 통신 기술은 송수신 지연 및 신호 감쇠 현상 발생 1990년 6월”Anywhere, anytime”라는 슬로건과 함께 저궤도 위성 통신 이리듐(Iridium)시스템 발표 Qualcomm가 투자한 글로벌 스타(Globalstar), Teleglobe의 오브 컴(Orbe의 음성 궤도의 등장제1세대 저궤도 위성통신 위기저궤도 위성 통신의 문제점은 사업 계획 수립부터 수익의 실현까지 너무 오랜 시간이 걸린다는 점, 위성 통신이 각국 정부의 허가에 시간을 늦춘 반면 지상망 서비스는 기술적/상업적으로 급격히 성장 선제적인 대규모 인프라 투자에도 불구하고 기술적으로 발달한 지상망에 밀려서 가입자 유치에 실패 ⇒ 제1세대 저궤도 위성 통신 시장은 항공, 해상 전쟁 지역 등 틈새 시장에만 진출, 제1세대 저궤도 위성 통신 사업자는 1998~2000년에 대규모 영업 손실을 기록하고 재정적 위기를 견디지 못하고 파산한 제1세대 사업자들의 사업자들의 사업자들1999년 8월 아이리디움은 가입자 유치 실패에 따른 대규모 적자 발생으로 법원에 파산신청-아이리디움은 사업 초기 1999년 12월까지 50만 가입자를 예상했으나 파산신청까지 2만5천명에 불과했고, Globalstar는 2000년 정식 서비스를 제공했으나 2002년 파산신청 후 2004년 구조조정을 통해 회생 FCC로부터 최초로 저궤도 위성통신 면허를 취득한 Orbcomm도 2000년 9월 파산신청2세대 저궤도 위성통신사업자 등장 배경상업용 위성 발사 시스템 기술의 발전에 따른 로켓 발사 제작 비용이 급격히 하락-1957년”Vanguard”발사 비용이$894,700/kg인 반면 2018년 SpaceX의 “Falcon 9″은$2700/kg에 불과해통신 위성 제작 비용도 GEO위성이 1억달러였지만 최근 Starlink위성은 50만달러 수준까지 떨어질 과거의 수공업 방식에서 공장식 위성 제작에 전환한 데 따른 제작 기간 역시 2년부터 12시간으로 단축 위성 시스템 전체 비용(10년 기준)은 과거 2~10억달러 수준으로 축소되면서 새로운 비용 수준에서 현재 200~10억달러 수준다시 주목받기 시작한 저궤도 위성통신 사업기술 발전과 제작 및 운영 비용 감소로 위성통신 사업을 추진하는 사업자들이 재등장하자마자 시장 진출을 선언한 원웹, 스페이스X 외에도 아마존 역시 카이퍼 프로젝트 추진 1세대의 실패를 반복하지 않기 위해 2세대 저궤도 위성통신 사업자들은 이동통신(Wireless)이 아닌 인터넷(Broadband) 서비스에 집중원웹(OneWeb)스페이스X(SpaceX)텔레셋(Telesat)블루오리진(Blue Origin)인공위성 산업의 구조인공 위성 산업은 제조 및 발사(Upstream)운영(Midstream), 서비스 및 부가 서비스(Downstream)로 구분인공 위성 산업은 공급 관점(Upstream)에서 고객 수요(Downstream)에 중심 이동 기술 혁신에 의한 공공과 민간 영역에서 활동이 촉진됨으로써 기존에 없던 새로운 시장이 형성된다인공위성 시장의 주요 플레이어대표적인 위성 및 발사체 분야 기업으로는 북미 Boeing, Lockheed Martin유럽 Airbus등 인공 위성 산업은 제조사가 발사 분야까지 함께 사업을 추진할 경우가 대부분 국내는 제조 분야의 세 트랙 아이, 발사체의 한화 에어로스페이스, 지상국 부문의 인텔리 안텍이 대표적이다●글로벌 인공위성 시장 전망2019년 글로벌 인공 위성 시장 규모는 3,517억달러-위성 서비스 1,230억달러, 위성 제조 125억달러, 위성 발사 49억달러, 지상 장비 1,303억달러 글로벌 인공 위성 시장은 2020년부터 2030년까지 연평균+4.9%성장 전망-위성 서비스 내 인터넷 영역이 가장 급속히 증가(2019년 25억달러 → 2040년 912억달러)-2040년 데이터 서비스 시장이 새로 생성되며, 최대 규모(3,001억달러)로 확대인공위성에서 파생되는 데이터 서비스 시장 확대우주 산업이 정부 주도에서 민간 영역으로 확대하면서 우주 데이터(Space Data)의 중요성이 강조될 인공 위성의 발사 비용의 하락은 우주 관련 데이터의 수집, 보존, 분석 비용의 하락으로 연결 우주 데이터는 재해지 모니터, 자동 운전 통신, IoT연결, 기후 예측 등 방대한 영역에서 활용될 전망 NSR조사에 따르면 5G모바일 무선 백 홀(Backhaul)솔루션에서 위성 통신 활용이 증가되며 2028년까지 새로운 모바일 기지국의 10%가 위성 통신을 이용한다고 예측인공 위성 데이터 응용 산업 확장 리테일:대형 마트의 영업 건전성 점검 제조업:이미지 데이터에서 제조업 생산성 변화를 감지하거나 수요 예측에 활용한 에너지 산업:글로벌 원유 재고량처럼 에너지 산업의 수요와 공급을 예측하는 지표로 활용 농업:작물의 상태 데이터를 실시간으로 제공하는 기능 변화:기후 변화와 자연 재해 같은 환경 변화를 미리 감지하고 경고하는 서비스 제공자 자동 운전/클라우드:자동 운전, 클라우드, 보안, 블록 체인 같은 새로운 기술 변화에 필요한 데이터 제공인공위성 산업의 발전과 예측 가능한 미래위성 통신 시대의 개화에 의한 다양한 관련 산업의 패러다임 변화가 예상-Google, Amazon등 연결성 확대에 따른 ICT사업자의 고객 기반 확대-트래픽 증가에 따르는 데이터 센터 수요 증진과 IoT기기 확산에 따른 기기 및 부품 산업 성장-여객 산업 내 인터넷 사용 관련 부가 서비스 증대와 3D프린팅 등을 활용한 로켓 부품 시장 활성화저궤도 위성 인터넷 구조 및 프로세스자유로운 생각아직 전 세계 인구 절반 가까운 36억명이 인터넷 이용에 제한적이다.글로벌 ICT기업의 구글과 페이스북은 자신들의 수익 추구 때문에 열 기구와 드론에서 인터넷 보급 확산을 시도했으나 비용과 법적 문제로 중단.기존 광통신과 비교하면 위성 통신이 순수한 현재 가치로 경제적으로 우위인 투자 회수 기간도 짧다.저궤도 위성이 통신을 위한 저 지연성에 유리한 특성을 보유하고 있으며, Ka/Ku밴드를 활용하는데 Ku밴드는 고출력 신호 송출이 가능하다는 장점이 Ka밴드는 넓은 대역 폭에서 광범위한 지역 커버가 가능하다는 장점이 있다.90년대 초에도 폭발적으로 증가하는 이동 전화 및 데이터 수요에 대응하기 위해서 저궤도 위성 통신을 사용.이때는 음성/데이터 같은 이동 전화 서비스에 집중 제1세대 저궤도 위성 통신은 사업 수립부터 수익 실현까지는 너무 오랜 시간이 걸리고 정부 허가가 어려웠다.그래서 가입자 유치에 실패하고 항공, 해상, 전쟁 지역 등 틈새 시장에만 진출. 1957년보다 2018년의 로켓 발사 제작 비용은 331배 감소.통신 위성 제작 비용도 GEO위성에 비해서 스타 링크 위성이 200배 감소.제작 기간도 수공업 방식에서 공장식 방식으로 바뀌고, 2년부터 12시간으로 단축.위성 시스템 전체의 비용(10년 기준)은 현재 200-1000만달러 수준으로 사상 최고치 대비 100배 감소 기술 발전과 비용 감소로 이동 통신에서는 없는 인터넷 서비스에 집중하는 제2세대 저궤도 위성 통신 사업자가 등장.스페이스 X의 스타 링크는 이미 2000개의 위성을 발사, 약 25만개의 가입자를 확보하고 있다.아마존 카이퍼 프로젝트는 언제 시작될지는 정확히 밝혀지지 않지만 FCC(미국 연방 통신 위원회)승인 계획 방안에 따르면 2026년 7월까지 적어도 약 1600기의 위성을 운영한다는 설명이다.또 이 프로젝트에 켄 코어 에어로스페이스가 참여한다고 공시. 인공 위성 시장의 주요 플레이어 가운데 국내에는 제조 분야의 세 트랙 아이, 발사체의 한화 에어로스페이스, 지상국 부문의 인텔리 안텍이 대표적이다.2040년 데이터 서비스 시장이 새로 생성되며, 최대 규모로 확산될 전망.이런 데이터를 바탕으로 다양한 산업이 발달할 것으로 보인다.전기 자동차는 테슬라가 강력하고 있도록 위성 통신에도 공간 X의 스타 링크가 강력하게 보이지만 테슬라에 의해서 전기 자동차 밸류 체인이 주목된 것처럼 스타 링크에 의해서 위성 통신 밸류 체인도 주목될 가능성이 있는 것이 아닌가?(참고자료 : 201110 데이터 워 Vol2. SpaceX와 5G, 메리츠, 정지화면) #위성통신 #우주 #스페이스X