위성 인터넷이란 무엇인가요?

위성 인터넷은 어떻게 작동하나요?

SF 작가인 Arthur C. Clarke는 1945년에 발표한 논문, “Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?”에서 위성 통신을 구상하였습니다. 인터넷 위성은 물론, 심지어 사람이 만든 위성(로켓 스테이션이라고도 함)도 수 년이 흘러야 현실화될 법한 시기였습니다. 하지만 신호를 우주로 전송했다가 다시 전송받는 아이디어는 기본적으로 동일합니다. 한 가지 주목할 만한 예외라면 정지 궤도의 구현 또는 그것의 부재입니다.

Clarke가 제시했던 위성 릴레이(그리고 오늘날 사용되고 있는 다양한 통신 위성들)는 지표면의 특정 지점에 대해 일정한 위치를 만들어주는 궤도를 따라 이동합니다. 궤도 역학에 따르면 각 위성이 이 속도를 유지하기 위해서는 지표면에서 35,786km 떨어진 지점에 위치해야 합니다.

이러한 위성과 접속하려면 송수신기 를 적절한 방향으로 가리키기만 하면 되는데, 그러면 송수신기가 그 위성의 데이터 스트림에 고정됩니다. 위성 공급업체인 HughesNet과 Viasat은 바로 이 같은 정지 패러다임을 이용하여 서비스를 제공하며, 소수의 커다란 위성을 가지고 지리적으로 매우 넓은 범위에 걸쳐서 서비스를 제공하고 있는 것입니다.

Starlink는 이와는 매우 다른 개념을 이용하는데, 550km라는 훨씬 더 낮은 고도에 더 작은 위성을 수천 개 띄워서 운영합니다. 궤도의 높이가 이렇게 낮기 때문에 위성이 지구의 자전 속도보다 훨씬 더 빨리 이동해야 하고 커버하는 지리적 범위가 더 제한적입니다. 위성이 지표면을 기준으로 이동하기 때문에 Starlink 위성을 추적하는 것은 겨냥했다가 잊어버리는 것(aim-and-forget)보다 더 복잡합니다.

관련 기사: 5G 홈 인터넷이 현재 Wi-Fi를 대체하는 방법

대기 시간: 위성 인터넷의 이점

Starlink의 속도는 일반적으로 HughesNet이나 ViaSat보다 더 낫지만 Starlink의 (상대적으로) 낮은 비행 궤도의 기본적인 장점은 대기 시간입니다. 광속(300,000km/s)의 제한에 따라, 신호가 지구에서 위성까지 갔다가 돌아오는 데 시간이 덜 걸립니다. 35,786km의 정지 고도에서는 신호가 지표면에서부터 정지 위성까지 도달하는 데 약 0.12초가 걸린다는 것을 생각하십시오.

인터넷 통신을 위해서는 요청이 위성까지 이동한 후 처리를 위해 기지국으로 돌아와야 합니다. 그리고 나사 반환 데이터는 위성으로 갔다가 요청자의 위치로 되돌아와야 하는데, 이는 총 왕복 2회를 의미하므로 데이터가 도착하려면 0.48초(4 x 0.12초)가 걸린다는 뜻입니다. 지구에서의 대기 시간을 감안하면 0.5초 범위 안에는 들어갈 것입니다. 하지만 동일한 방법으로 계산했을 때 우주 550km 상공에 있는 Starlink 위성까지 신호가 이동했다가 도착하는 데에는 단 0.0018초밖에 걸리지 않습니다. 여기에 4를 곱하면 최소 핑이 0.072초(72ms)가 됩니다.

위성 인터넷은 어느 정도로 안정적인가요?

위성 인터넷의 기술적인 내용은 매력적일 수 있지만, 궁극적으로 이 서비스를 원하는 이유는 뭘까요? 한 마디로 대답하자면 '원하지 않을지도 모른다'입니다. 여러분이 유선 또는 무선 광대역 서비스가 우수한 (또는 훌륭한) 지역에 살고 있다면 Starlink도 HughesNet이나 ViaSat도 일반적으로 가격이나 성능 면에서 기존 서비스와 경쟁이 안 될 것입니다.

다운로드 광역폭과 이론적인 최소 대기 시간을 감안해서 각 서비스의 가격을 생각해 봅시다.

• Starlink: $90~$500/월, 50~500Mbps, 핑 72ms
• Viasat: $64.99~$149.99/월, 25Mbps, 핑 480ms
• HughesNet: $30~$169.99/월, 12~100Mbps, 핑 480ms

주: 가격/데이터 정보는 2023년 중반을 기준으로 한 것이며 설치비나 장비 임대료는 포함되지 않았습니다. 핑은 최소값으로, 위에서 설명한 방법으로 계산한 것입니다.

이런 수치들이 바로 와닿지 않는다면 speedtest.net을 방문하여 서비스 요금을 감안해서 테스트를 실행해 보십시오. 제 다운로드 속도는 369Mbps이고 업로드 속도는 11.09Mbps, 핑은 9ms입니다. 유선 서비스에 비하면 그다지 극적이지 않지만 모든 위성 옵션을 압도하는 수치입니다.

위성 인터넷은 광대역 액세스가 제공되지 않고 있는 지역에 도움이 될 수 있습니다. 서비스 공급업체에서 광대역 서비스를 제공해주기를 기다리기보다는 위성을 통해 인터넷에 접속하는 방법이 있습니다. 안타깝게도 Starlink는 아직 일부 지역에서만 서비스를 제공하고 있지만 Viasat과 HughesNet은 미국 대부분 지역에서 이용할 수 있습니다.

위성 인터넷의 미래

위성 인터넷이 곧 유무선 인터넷을 대체할 거라고 기대할 수는 없지만 어느 순간에는 무선 데이터를 보완하는 것을 보게 될 것입니다. 지상의 무선 신호를 사용할 수 없을 때 위성을 통해 데이터를 전달하는 iPhone 14의 긴급 문자 전송 서비스를 예로 들 수 있습니다. 아직은 초보 단계이지만 그 다음 여정은 어떤 모습일지 생각해 보십시오. 배, RV, 그리고 비행기에서 위성 인터넷 접속이 가능해질 것이며 머지 않아 이러한 기능이 더 확대될 것을 예상할 수 있습니다.

구체적인 기술 발전에 대해 언급하자면, Viasat는 최근에 네트워크 성능의 개선을 위해 ViaSat-3 위성을 발사하였고 HughesNet는 올해 말에 Jupiter 3 위성을 발사할 계획입니다. HughesNet은 대기 시간 개선을 위해 지상 인터넷과 위성 인터넷 데이터를 결합한 새로운 Fusion 위성 인터넷 요금제를 선보였습니다. Viasat의 경우에는 저궤도 배치를 통해 정지 데이터 전송을 보완하는 방안을 연구하였습니다.

그 외 다른 기업들도 위성 인터넷 분야에 진출하거나 관여하여 혁신에 박차를 가하고 있습니다. Amazon은 Kuiper 저궤도 위성 네트워크를 준비 중이고, 영국의 OneWeb 위성 인터넷 제공업체는 600개 이상의 위성을 띄워놓고 있습니다. Starlink도 그 성능과 서비스 지역을 확대할 것으로 기대됩니다. 흥미로운 것은 계약 조건에 달과 화성에서의 언어 대조 서비스도 포함되어 있다는 점입니다.

위성 인터넷이 획기적인 기술인 이유

외계를 논하는 Starlink의 말이 너무 야심차게 느껴질 수 있지만, 얼마 전까지만 해도 로켓을 수직 착륙시키는 것이 공상과학 소설의 영역이었다는 것을 생각해 보십시오. 향후 몇 년 안에 이 기술이 발전하여 이것을 최대한 활용할 수 있는 사람들에게 커다란 영향을 미치는 것을 보게 된다면 아주 짜릿할 것입니다.

물론 위성 통신 기술은 이미 GPS의 형태로 우리가 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 방법에 혁신을 가져왔습니다. 이 위성 네트워크와 상호 작용하여 해당 프로젝트에 정확한 위치 측정과 시간 기록을 추가할 수 있게 해주는 다양한 제품들을 Arrow.com에서 확인해 보십시오.

관련 제품 링크: Arrow.com에서 GPS 제품 검색