스타링크

스타링크(Starlink)는 민간우주업체 스페이스X(SpaceX)가 추진하는 전 지구적 초고속 인터넷 망 구축 사업이다. 2020년대 중반까지 저궤도 소형 위성 1만 2000개, 장기적으로는 4만여 개를 쏘아 올려 지구 전역에 초고속 인터넷 서비스망을 구축하는 것이 목표이다.

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개요

스타링크는 미국의 민간 우주 개발업체 스페이스X의 인공위성 기반 무선통신 서비스이다. 2022년 2월 러시아의 침공 직후부터 우크라이나에 스타링크 서비스를 무상 제공해 화제가 됐다. 스타링크는 지구 저궤도에 통신위성 약 1만 2,000기를 쏘아 올려 인터넷이 닿지 않는 소외 지역에까지 고속 인터넷 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 스페이스X의 창업자이자 스타링크의 구상자인 일론 머스크(Elon Musk)는 "스타링크 사업을 위한 총 투자액이 최소 50억~100억달러로 장기적으로 최대 300억 달러(약 34조 원)를 투자할 수 있다"고 밝혔다. 스타링크는 1초에 1Gbps의 전송 속도와 20ms의 응답 속도를 지닌 것으로 알려져 있으며, 이는 한국의 인터넷 속도보다 40배 빠른 수준에 달한다. 스타링크는 2021년 기준 12개국에서 운영 중이며 미국 북부와 캐나다, 영국 등에서 베타 서비스를 출시했다. 스페이스X는 스타링크를 통해 가정에서 사용하는 인터넷에서 나아가 모바일 통신까지 진출할 것으로 예상된다. 최근에는 자동차, 트럭, 선박, 항공기에 스타링크 인터넷 단말기를 설치해 서비스를 제공하는 사업도 진행 중이다.

역사

2015~2017년

• 2015년 1월에 스페이스X가 구상한 통신 위성 네트워크가 최초로 언급되었다. 이는 인구 고밀도 도시의 인터넷 트래픽 10% 이상을 감당하고, 백홀 통신 트래픽의 50%를 감당하기에 충분한 대역폭을 지닐 것으로 예상되었다. 스페이스X의 CEO인 일론 머스크는 저가형 광대역 고속 통신 위성에 대한 충족되지 않는 수요가 항상 존재한다고 언급했다. 또한 스페이스X 인공위성 개발 단지 설립에 대한 발표와 더불어, 계열사들과 함께 새로운 통신 위성 네트워크를 설립할 것이라고 밝혔다. 스페이스X는 2016년 말 2,800제곱미터(30,000ft2)의 땅을 배정받았으나, 2018년 1월에는 그 규모가 커져 3,800제곱미터 (41,000ft2)가 되었고, 늘어난 부지 안에 2번째 단지를 건설할 수 있었다.

• 2016년 1월, 스페이스X는 2016년 내에 2개의 시제품 위성을 발사하고, 대략 2020년까지 위성군 전체를 궤도상에 발사하여 실제 활용할 것이라고 공식 발표 했다. 2016년 7월, 스페이스X는 송수신 처리, RFIC와 ASIC의 연구 개발을 담당하기 위한 캘리포니아 어빈의 740 제곱미터 (8,000 ft2) 부지의 땅을 요구했다. 2016년 10월, 스페이스X는 초기에 인공위성팀이 개발하고자 했던 인공위성을 거의 완성시켰고 2017년에 이를 발사하려고 했다. 그러나 인공위성 사업 분야는 획기적인 사업 체계의 변화를 직면하고 있었고, 표면적으로라도 사용자가 대략 200달러 내외에서 서비스를 이용할 수 있도록 저가형 디자인에 집중하는 양상이었다. 이에 스페이스X의 대표 그윈 숏웰(Gwynne Shotwell)은 "디자인 단계에서 회사가 사용자 부담 비용에 곤경을 겪고 있는 것 같다"며 위성의 발사는 "이번 10년의 마지막이나 다음 10년이 될 수도 있다"고 말했다. 2016년 11월, 스페이스X와 미 연방 통신 위원회 (FCC)는 "Ku 주파수와 Ka 주파수 밴드를 사용한 비 지구 정지 천이 궤도상(NGSO) 고정 위성 서비스(Fixed-Satellite Service)"에 관한 조약을 체결했다.

• 2017년 3월, 스페이스X는 기존의 상용 통신 서비스에 많이 사용되지 않았던 전자기 스펙트럼에 7,500개 이상의 V-밴드 위성을 배치하는 계획을 FCC에 제출했다. 지구 초 저궤도(Very-Low Earth Orbit, VLEO) 위성군이라 불리는 이것은 7,518개 위성으로 구성되며 고작 340km 고도의 궤도에서 작동한다. 기존에 계획된 Ka/Ku 위성 4,425기의 궤도가 1,200km 궤도였던 것을 고려하면 매우 낮은 높이다. 스페이스X의 이러한 계획은 기존의 위성군 계획과 두 가지 방면에서 차별점을 두었다. 스타링크 위성이 사용하는 V-밴드 통신망은 기존의 통신 스펙트럼에서 매우 드물게 사용되는 것이었고, 스타링크의 V-밴드 위성군이 활동하는 궤도인 340Km VLEO는 대기 항력이 상당히 높은 궤도이기에 일반적으로 위성의 수명이 짧다. 2017년 3월 스페이스X의 목표는 2017년과 2018년에 초기형 Ka/Ku 대역 위성을 발사하고 2019년에 실제 운용되는 위성군을 발사하는 것이었다. 2024년까지 약 4,440개의 위성으로 구성된 1,200km궤도의 위성군을 완성하는 것이 최종 목표였다. 2017년에 최초 제작된 위성 2기는 실제로 비행하지 않았으나 지상 테스트에 사용되었고, 관련 발표회에서 테스트 위성 2기의 발사 계획이 2018년으로 이전된다는 내용이 공개되었다.

• 2015년부터 2017년간 이러한 대형 위성군 발사에 대한 규제 관련 당국의 인허가 기준에 일부 논란이 발생했다. 이러한 발사의 기존 인허가 규정에서는 위성 사업자가 규제 기관으로부터의 서비스 시작 기한을 맞추기 위해 단일 우주선을 발사할 수 있었으나, 이는 몇년간 위성군 발사 계획을 실제로 실행하지 않고도 그 범위가 굉장히 제한되어 있는 무선 통신 스펙트럼을 사업자 혼자 차지하는 것으로 해석된다. 이에 따라 2017년, FCC는 라이선스 유지 조건을 수정하여 라이선스 발급 후 전체 위성군 완성까지 최대 6년의 기한을 두기로 했다. 범국가적 규제기관인 국제 전기 통신 연합(International Telecommunication Union, ITU)은 FCC의 이러한 움직임을 인지하여 역시 규제 기간을 단축했으나 FCC 대비 덜 제한적인 조건을 마련했다. 2017년 9월, 보잉(The Boeing Company)과 스페이스X는 미국 FCC에 6년 규제 조건의 면제를 청원했으나 거부당했다. FCC는 스타링크 위성군의 최소 절반 이상이 6년 이내에 완성되어야 하며 전체 위성군은 9년 이내에 모두 완성되어 서비스를 시작해야 하는 것으로 규정했다. 그리고 스페이스X가 자사 광대역 인터넷 서비스를 위해 '스타링크'의 상표권을 등록했다. 스타링크의 명칭은 존 그린의 저서인 '잘못은 우리 별에 있어(The Fault in Our Stars)'에서 영감을 받아 지은 것으로 알려진다.

2018년~ 2019년

• 2018년 5월, 스페이스X는 위성군의 총 개발 및 구축 비용이 미화 100억 달러(한화 약 12조 원)에 달한 것으로 예상했다. 2018년 중반, 스페이스X는 레드몬드의 워성 개발 부서를 재조직하고 여러 고위 경영진을 해고했다. 2018년 11월, 스페이스X는 앞서 승인된 4,425기의 위성에 더해 7,518기의 광대역 위성을 배치하기 위한 미국 규제 승인 허가를 받았다. 스페이스X의 초기 4,425기 위성은 2016년 FCC 규제 서류에 따라 1,100km에서 1,325km 궤도를 도는 것으로 예정되었으나 추가 위성 발사 승인과 함께 수정된 규제에서는 ISS 아래에 위치한 335km에서 346km 궤도의 지구 초 저궤도에 비 정지 천이 궤도 위성군을 구성하는 것으로 정해졌다. 또한 같은 해 11월, 스페이스X는 기존 1,150 km 궤도에서 작동하도록 승인된 4,425기의 Ka/Ku 대역폭 위성중 대략 1,600기를 더 낮은 고도인 550km 궤도에서 실제 운영하기 위해 이전에 허가된 라이선스를 변경하고자 미국 연방 통신 위원회(FCC)에 새로운 규제 요청 서류를 제출했다. 이 1,600기의 위성들은 스타링크 위성의 2번째 궤도인 550km 궤도에서 효과적으로 작동하는 반면, 1번째와 3번째 궤도(각 240km, 1,200km)에 위성군을 발사하는 계획은 현 위성 발사 기술으로는 불안정하므로 추후 문제점 개선 이후 배포 프로세스 마지막에 진행될 가능성이 크다. 2018년 12월, 미 공군은 스타링크의 군사 서비스에 대해 미화 2,800만 달러(한화 약 33억 6,000만 원)의 계약을 체결했다.

• 2019년 4월, 미 연통위(FCC)는 추가 12,000개 위성을 발사하는 방안에 최종 동의했으며 이것에는 550km 궤도에 1,600기 위성 발사, 1,150km 궤도에 ku/ka 대역 장비를 장착한 2,800기 위성 발사, 340km 궤도에 v-밴드 장비를 장착한 7,500기 위성의 발사에 관한 계획이 포함되었다. 수천 개의 위성으로 구성된 상업용 위성 인터넷 서비스 위성군에 대한 여러 업체들의 계획이 점점 현실화 될 가능성이 커지자, 미군은 2018년에 들어 스타링크 위성의 네트워크 사용 방법을 평가하기 위한 테스트 연구를 시작했다. 2019년 2월, 스페이스X의 계열사인 스페이스X 서비스(SpaceX Services, Inc.)는 비 정지 천이 궤도(NGSO)의 스타링크 위성들과 통신하기 위한 최대 백만 개의 지구 고정 위성 관리국에 대한 운영 라이선스를 허가받기 위해 FCC에 규제 허가 요청을 제출했다. 스페이스X는 2019년 4월까지 대규모 위성군을 궤도로 최초 발사할 계획을 세웠다. 향후 60개월간 매달 고성능 저가형 위성을 발사한다는 목표를 완수하기 위해 레드몬드의 위성 연구팀은 위성의 연구보다 제조에 초점을 맞추기 시작했다. 이는 FCC의 주파수 할당 라이선스를 지원하기 위한 2,200개 위성의 발사에 그 목표가 있었다. 스페이스X는 위성군의 절반을 승인 후 6년 이내에 궤도에 발사할 것이며 9년 이내에 전체 계획을 완수할 것이라고 발표했다.

• 2019년 말까지만 해도 스페이스X는 스타링크 v0.9 테스트 위성 전체 60기 전체와 교신이 가능했으나 추후 위성 3기와 연결이 끊겼다. 나머지 57기는 의도한 대로 작동했으며 그중 45기 위성이 정상 궤도인 550km 상공에 도달했다. 5기는 발사 궤도에서 여전히 궤도를 높이는 중이었고 또 다른 5기는 궤도를 높이기 전 시스템 점검을 받아 뒤늦게 궤도를 높이기 시작했다. 나머지 두 개의 위성은 발사 실패시 위성을 궤도상에서 신속하게 제거하고 대기에 진입시켜 유실시키는 과정의 테스트를 위해 고안된 위성으로, 의도한 대로 곧바로 대기에 진입했다. 연결이 끊어진 위성 3기도 재진입할 것으로 예상되었으나 스페이스X의 능동적인 제어 범주에서 이미 벗어나 상태였기에 결국 대기 항력에 의해 수동적으로 유실되었다.

• 2019년 6월, 스페이스X는 FCC로부터 270개의 시험용 접지 터미널을 테스트할 수 있도록 허가받았다. 그 중 70개는 미국 전역에 분포되었고 200개는 워싱턴주에 위치한 본사 직원들 가정에 각각 배치되었다. 항공기 탑재 안테나 작동을 4개의 분산된 미국 비행장과 5곳의 지상 테스트 장소, 총 9곳에서 시험할 수 있도록 허가받았다. 스페이스X는 2019년 9월까지 궤도 위성군에 더 많은 변경사항을 적용시키기 위해 FCC에 복귀했다. 스페이스X는 한 번의 발사를 통해 위성들을 여러 평면에 배치할 수 있다고 주장하면서 550km 위성군 궤도의 궤도 평면 수를 기존 24개에서 2배 증가한 72개로 늘려 달라고 요청했다. 스페이스X는 궤도 평면의 수를 늘리면 2020년 허리케인 시즌에 맞춰서 미국 남부에 서비스 제공이 가능하다고 뒷받침했다. 이러한 요청은 논쟁 끝에 2019년 12월 FCC로부터 승인되었으며 기존에 각 평면에서 66개의 위성을 관측 가능했던데에 반해 지금은 22개의 위성만을 관측 가능한 상태이다. 550km 궤도의 스타링크 위성 배치는 총 1,584개로, 수정안에서도 동일하게 유지된다. 2019년 10월, 일론 머스크는 스타링크 네트워크의 인터넷 연결을 사용하여 소셜미디어 사이트 트위터에 포스트를 공유했다.

2020년~

2020년 9월 2일 기준 스페이스X는 655기의 스타링크 위성을 발사했으며, 추후 60회 이상 팰컨 9 발사를 진행할 예정이다. 2주에 한 번씩 발사를 진행하는 것이며, 이것이 성공적으로 끝나면 12,000개 위성이 궤도상에 배치될 것이다. 추후 42,000개로 그 범위가 확장될 가능성도 존재한다. 현 계획상 12,000개 위성은 각기 다른 3개의 궤도층에 배치될 예정이다. 또 2021년에는 1월 20일의 발사를 시작으로 12월 18일까지 총 19번의 위성 발사가 이뤄졌고, 2022년에는 1월 6일과 18일 케네디 우주센터에서 발사가 이뤄져 모두 성공했다. 2024년 3월 15일에 미국 플로리다주 케네디 우주센터에서 스타링크 위성 23개를 실은 팰컨9 로켓을 발사하여 스타링크 위성을 지구 궤도에 올리고 발사 9분 만에 대서양의 무인 선박에 귀환했다. 이번 위성 발사로 지구 저궤도를 도는 스타링크 위성이 6,000개를 돌파했다.

• 1단계: 1,584기 배치, 550 킬로미터 (340 mi) 고도의 원형 궤도.
• 2단계: 2,825기 배치, 1,110 킬로미터 (690 mi) 고도의 원형 궤도. Ku, Ka 밴드 장비를 장착한 위성
• 3단계: 7,500기 배치, 340 킬로미터 (210 mi)[33] 고도의 원형 궤도. V 밴드 장비를 장착한 위성

필요성

유엔 국제전기통신연합(ITU)이 발간한 '사실과 지표(Facts and Figures)'에 따르면, 전 세계 인구 중 약 37%인 29억 명이 여전히 인터넷을 사용한 적이 없으며, 96%가 개발도상국에 거주하고 있다. 인터넷 사용자로 집계되는 49억 명 중 여전히 수억 명이 제한된 연결 속도로 드물게 인터넷을 쓸 수 있는 실정이다. 49억 명 중 절대다수가 모바일 네트워크 기반인 점을 감안한다면 실질적으로 광대역 네트워크를 누릴 수 있는 인구는 극소수에 불과하다. 마이크로소프트가 추정한 미국 내 네트워크 환경에서도 약 4,200만 명이 광대역 인터넷에 접속할 수 없으며, 시골 지역에 거주하고 있는 1억 5,700만 명의 미국인이 25Mbps 이상의 인터넷을 사용하지 못한다고 추정되고 있다. 미국의 사정이 이 정도니 전 세계적으로 100Mbps 인터넷은 여전히 높은 기준치라 할 수 있다. 스타링크가 목표로 하는 시장이 바로 이런 시장이다. 비용 문제는 차치하고, 네트워크 인프라가 근시일 내에 마련되기 어려운 조건에 빠르게 100Mbps 급의 초고속 인터넷을 도입하는 것이다.

원리

스타링크의 인공위성은 상공 550km 저궤도를 돌고 있지만 이 속도는 2만 7,000km/h에 달한다. 초고속으로 이동하는 인공위성과 통신하는 건 세로 50cm, 가로 30cm, 무게 4.2kg인 안테나가 맡는다. 안테나가 전파를 양호하게 파악할 수 있는 범위는 100도로 한정되어 있으며, 이 범위를 통과하는 인공위성과 양방향 통신을 실시하고 있다. 위성 1개와 통신할 수 있는 시간은 4분 밖에 없다. 위성 1개가 안테나 범위로부터 벗어날 때에는 다음 위성이 날아오기 때문에 문제가 없다. 안테나는 4분마다 통신하는 위성을 전환하고 수백Mbps 속도로 데이터를 송수신하고 있다. 하지만 상공 3만 5,000km에 있는 TV 방송을 담당하는 인공위성은 넓은 범위에 전파를 송신할 수 있는 반면, 60분의 1 거리에 있는 스타링크 인공위성은 제한된 범위만 지원한다. 대량 데이터를 저지연으로 송수신하기 위해 이런 거리를 날고 있지만 인공위성과 안테나간 데이터를 송수신하려면 더 전파를 좁은 범위로 수렴시켜 각도를 붙여 전파가 똑바로 날아가야 한다. 각도 조절에 모터를 이용할 수 있지만 모터는 계속 움직이면 1개월 정도면 부서져 버린다. 2만 7,000km/h 속도로 날아가는 인공위성에 맞추기에는 정밀도 역시 불충분하다. 여기에서 사용하는 게 전파 위상을 이용한 방법이다.

스타링크 안테나의 내부 구조를 보면 안테나 표면은 6개 층으로 나뉘어져 있다. 그 중 하나는 기판인데, 기판 한쪽면에는 크고 작은 마이크로칩 660개가 있다. 또 기판 다른 면에는 작은 6각형 안테나 1,280개가 배치되어 있다. 이 안테나는 방사상으로 전자파를 생성할 수 있지만, 1개뿐이면 미약하고 상공 안테나에는 닿지 않는다. 하지만 안테나 1개를 서로 옆으로 해 동시에 전자파를 생성하는 것으로 특정 장소에선 같은 방향으로 향하는 신호 강도가 증가한다. 또 안테나가 발하는 전자파 위상이 같을 경우 신호는 특정 한 방향으로 향하지만 위상을 어긋나게 해 특정 방향 신호를 강화할 수 있다. 이런 방식으로 각 파 위상을 지속적으로 바꿔 파 각도를 조절하고 신호가 가장 강해지는 방향 각도를 자유롭게 바꿀 수 있다. 이에 따라 안테나 물리적 각도를 바꾸는 일 없이 상공 인공위성과 통신이 가능하게 된다.

강점

저비용

스타링크 프로젝트의 첫 번째 강점은 저비용 구조이다. 업계에서 추정하는 2025년까지의 스타링크 사업비 규모는 약 10조 원 정도이다. 전 세계를 연결하는 위성통신망을 5G 수준으로 연결하는 것을 목표로 하는 사업, 1만 2,000개의 위성을 궤도에 올리는 사업치고는 높은 비용이 아니라고 볼 수 있다. 예를 들어 현대자동차그룹의 삼성동 GBC 건축 사업이 원안대로 시행됐을 경우, 토지 구입부터 빌딩 완공까지의 총비용이 25조 원이었다. 스타링크보다 GBC 프로젝트 투자비가 훨씬 많을 수 있다는 얘기이다. 즉, 전 지구를 5G 수준의 인공위성 인터넷망으로 연결하는데 드는 비용이 삼성동에 고층빌딩 짓는 것보다 적게 든다는 것이다. 1만 2,000개 위성을 쏘아올리는 사업이 10조 원 내외의 돈으로 가능한 이유는 사업 주체인 스페이스X가 현재 세계에서 가장 저렴한 수준으로 로켓을 쏘아올릴 수 있는 기업이기 때문이다. 스페이스X는 자사의 로켓 팰콘9을 한 번 쏠 때마다 스타링크에 사용될 저궤도 위성을 60개씩 올릴 수 있다. 한 번에 대량으로 쏘아올리고, 발사체를 상당부분 재사용할 수 있는 등 원가절감 능력이 탁월하다. 스페이스X의 로켓 발사 비용은 개발 중인 초대형 로켓 스타십으로 인해 앞으로 더 저렴해질 가능성이 있다. 스타십은 화성 탐사를 위한 로켓으로 더 잘 알려져 있지만, 사실 이 로켓의 진가는 엄청난 원가절감 능력에 있다.

점유율

스타링크는 현재 운용 중인 전체 인공위성의 35%를 점유하고 있어서 사실상 인공위성 업계를 장악하고 있다. 게다가 스페이스X는 이미 미국 통신당국으로부터 1만 2,000개의 위성을 쏠 수 있는 허가를 받은 상태에 있다. 스타링크 사업이 망하지 않고 계속 간다면, 2025년까지 1만 2,000개를 쏘아올리는 것은 시간 문제다. 그리고 스페이스 X는 스타링크 사업에 쓸 저궤도 위성을 추가로 3만 개 더 쏠 수 있도록 허가해 달라고 당국에 요청하고 있는 중인데, 이것까지 합치면 4만 2,000개에 달한다. 만약 2025년까지 예정대로 1만 2,000개를 다 쏘아올린다면 세계 시장에서 인공위성 보급률이 절반을 넘는 것도 시간 문제일 것이다. 이 때문에 스타링크의 경쟁 상대인 미국 비아샛, 영국 원웹글로벌 등이 미국·유럽 규제당국에 스타링크가 이렇게 빨리 많은 위성을 쏘아올리는 것을 규제해야 한다는 취지로 행동에 나서고 있는 상황이다. 지구 저궤도는 일종의 공공재이기 때문에, 스타링크가 이곳을 먼저 차지하는 것을 방치하면 안 된다는 논리다. 모건스탠리는 2040년 우주 관련 시장이 2016년의 3배인 1조달러 이상이 될 것인데, 증가분의 70%가 위성 인터넷 비즈니스에서 나올 것이라고 전망했다. 스타링크가 지구 저궤도를 빨리 선점해 버린다면, 머스크가 관련 시장을 독점하는 일이 생길 수도 있다.

장점

저궤도 위성은 고도 1000km 이하에서 지구를 돌기 때문에 정지궤도 위성보다 지구와의 거리가 가깝고 지연 속도도 짧다는 장점이 있다. 반면에 저궤도 위성이 지구를 한 바퀴 도는 데는 90분밖에 걸리지 않아 한 지역의 사용자가 위성과 접촉하는 시간이 짧은데, 이 때문에 수천 대의 위성을 띄워 연속적으로 서비스하는 방식을 취한다. 때문에 이 프로젝트가 성공하면 인터넷망이 열악한 남극, 사막 등 세계 어디서나 1Gbps 속도의 인터넷 서비스를 저렴한 가격으로 이용할 수 있게 된다. 게다가 지상에서 저궤도 위성까지 광속으로 전파를 보내고 다시 위성을 레이저 신호로 연결하기 때문에 광케이블보다 속도가 훨씬 빠르다. 스타링크 프로젝트가 완성된다면 전 세계가 디지털화될 것이라는 전망이다.

활용

스타링크가 활용된 긍정적인 사례로 2020년 미국 워싱턴주 서부에 발생했던 화재에서 스타링크가 활약한 경우를 들 수 있다. 화재가 발생했던 워싱턴주 몰든(Malden)은 가구 수 90세대의 작은 마을로, 인터넷 이외의 통신이 어려운 조건이었다. 이때 스타링크가 첫 공개 사용을 시작해 화재에 물을 떨어뜨릴 위치와 보급품 지원, 자원 지원 등을 요청하고 추후 재건 활동 시에도 도움을 줬다. 또한 우크라이나-러시아 전쟁에도 3,670개의 스타링크 단말기를 우크라이나에 지원해 통신이 끊긴 지역에서도 원활한 인터넷 서비스로 안부와 소식, 전황을 알리는 등의 역할을 해냈다. 스타링크가 대중화된다면 더욱 긍정적인 사례들이 등장하겠지만, 그 내면에는 군사적인 목적도 포함되어 있다. 스페이스X 창립의 핵심 참여자 중 하나인 마이클 D. 그리핀 전 미 국방부 차관은 2018년 우주개발국(Space Development Agency, SDA)을 설립하면서 SDA가 상업용 저비용 저궤도 위성에 초점을 맞춰 '새로운 군사 우주 능력의 개발 및 배치를 가속화하는 임무'를 갖고 있다고 말했고, 스타링크의 군사 위성 개발도 북미항공우주방위사령부 사령관을 역임한 4성 장군이 감독하는 등 관계를 맺고 있다. 결국 스타링크는 순수한 인터넷 보급이라는 목적도 있지만, 우주 시대에 대한 패권을 미리 선점하겠다는 의지도 분명 담고 있는 셈이다.

군사 활용

스타링크는 전쟁 시 승패를 가름할 수 있는 막강한 무기로 쓰일 수 있다. 현대전은 통신을 바탕으로 한 정보전이다. 즉, 위성과 드론 등으로 얻은 정보로 적의 무기와 군대를 정확하게 포격할 수 있고 미사일 방어 요격시스템도 가동할 수 있다. 인터넷과 통신이 끊긴 군대는 장님과 다름없다. 우크라이나는 머스크에게 제공받은 스타링크로 통신 체계를 구축하고 이를 바탕으로 러시아에 반격할 수 있었다. 하지만 지난 2월 우크라이나가 크림반도의 러시아 흑해함대를 해상 드론으로 기습하려고 시도하자 일론 머스크는 “스타링크의 위성 통신은 장거리 드론 공격에 사용될 수 없다. 전쟁이 확대되는 것은 막아야 한다”며 우크라이나와 협의 없이 스타링크를 중단했다. 우크라이나의 러시아 흑해함대 기습은 시도조차 하지 못했다. 이처럼 일론 머스크는 우크라이나 전쟁, 이스라엘과 하마스 전쟁에서 그 어떤 요소보다 중요한 변수가 되었다. 또한 전쟁의 변수를 넘어 미국과 중국의 패권경쟁의 변수도 되었다. 군사 전문가와 외신은 중국이 2027년경 대만을 침공할 것이라고 전망한다. 이런 예측이 이루어진다면 스타링크의 중요성은 다시 부각될 것이다. 중국은 대만에 연결된 14개의 해저 케이블을 차단하고 해킹으로 대만의 통신을 마비시킬 것이다. 그리고 공군과 미사일 부대의 폭격 후 상륙부대를 대만에 보낼 것이다. 이때 대만이 중국에 대항해 버틸 수 있는 힘은 미국의 개입, 또 하나는 스타링크 제공이다. 미국은 신속대응군과 8함대, 오키나와, 괌, 주한미군을 대만 해협으로 보낼 것으로 예상된다. 그 다음으로 통신이 두절된 대만에 머스크가 스타링크를 제공해 대만군과 미군의 합동작전을 가능케 하는 것이다.

비판

빛 공해

스타링크가 오히려 인류의 지식 축적과 우주 탐사에 방해를 줄 수도 있다는 심각한 현상이 벌어졌다. 스타링크 위성이 너무나 많아서 천문학자의 별 관측을 방해하는 빛공해를 일으키고 있는 것이다. 스타링크 위성 60기를 발사했을 때 위성 60개가 마치 열차처럼 차례차례 이동하는 모습이 관찰됐다. 이 모습이 장관이기는 했지만 천문학자들이 천체 사진을 촬영할 때 스타링크 위성이 별을 가리거나 햇빛을 반사해 관측을 방해하는 일이 발생하는 것이다. 천문연구대학협회(AURA)는 성명을 통해 "밝은 위성에서 산란된 빛 때문에 사진을 찍을 때 장시간 노출이 필요한 천체 관측이 어려움을 겪을 수 있다. 특히 지구 근처 소행성은 새벽이나 초저녁에 주로 관측하기 때문에 더 큰 영향을 받는다"라고 우려를 표명하기도 했다. 이에 스페이스X는 각 스타링크 위성에 차양막을 달아서 지상의 천문학자들이 밤하늘을 관측하는 데 방해를 주지 않도록 하겠다고 발표했고 2020년 8월에 차양막을 단 위성 57기를 발사했다. 차양막은 자동차 앞유리 위쪽에 달려 있는 선바이저처럼 접었다 펼 수 있도록 했다. 발사 후 고도상승 중엔 차양막이 위성에 납작하게 붙어 있다가 2단 로켓에서 분리된 뒤에 펼쳐진다.

독점 비판

스타링크가 우주에서 많은 공간을 차지하고 경쟁자를 몰아내어 우주를 독점한다는 비판의 소리가 있다. 요제프 아슈바허 유럽우주국(ESA) 사무총장은 "머스크가 전 세계 위성 절반을 선점했다"면서 "상업용 우주 경제를 구축하고자, 머스크는 규칙을 만들고 있다"는 말로 스페이스X에 대한 규제가 필요하다고 영국 파이낸셜타임스를 통해 역설했다. 하지만 일론 머스크는 자동차에 위성을 빗대며 우주에서 위성 2,000대가량은 전혀 문제 되지 않는다고도 했다. 단, 하버드-스미스소니언 천체물리연구센터 소속 천체물리학자인 조나단 맥도웰은 위성 충돌 가능성에 따라 각 궤도엔 약 1,000대 위성만 수용할 수 있다고 분석했다. 중국 정부는 스타링크 위성이 2021년 7월, 2021년 10월 두 차례 중국 우주정거장과 충돌할 뻔했다고 밝혔다. 정부와 누리꾼들은 "중국 우주인들의 안전을 신경 쓰지 않았다"며 머스크와 스페이스X를 공개적으로 비난했다. 중국은 미국 정부에 재발 방지를 위한 조처를 요구하기도 했다.

우주 쓰레기

저궤도 위성의 수명은 5년 정도로 짧아서 수명이 다한 위성은 대부분 우주 쓰레기로 전락할 가능성이 크다. 수명을 다한 스타링크 인공위성들은 대기권에 진입해 열로 자연 소멸하기 전에 지구 궤도를 수년간 도는 우주 쓰레기로 전락할 수 있다. 만약 그렇게 된다면 엄청난 인공위성 잔해들이 사라지기 전까지는 인공위성 발사가 일체 불가능해진다. 지금까지 64기의 스타링크 위성이 궤도를 이탈했는데, 수만 개의 위성이 우주로 쏘아지면 얼마나 더 많은 위성이 이탈할지 가늠할 수 없다. 이를 위해 스페이스X는 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위해 스타링크 위성이 수명이 다하면 스스로 궤도를 이탈해 빠르게 연소될 수 있도록 설계했다고 뒷받침하고 있다. 또한 기존 위성이 퇴역할 때 지구 대기권에 진입시켜 처리하거나 우주 밖으로 날려 보내는 등 관련 기술을 연구하고 있다. 강철 그물이나 자석, 로봇 팔로 우주 쓰레기를 처리하는 포집 위성 연구도 활발하다.

우주 교통사고

스페이스X가 꾸준히 위성 발사를 이어갈 예정인 만큼 지구 궤도에서 '우주 교통사고'를 근본적으로 막기 위한 대책이 필요하다는 지적이 나온다. 미국 과학매체 스페이스닷컴 등에 따르면 스페이스X는 미 연방통신위원회(FCC)에 2023년 6월1일부터 11월 30일까지 6개월 동안 '스타링크 사업용 위성'에 2만 4,410번 회피 기동 명령을 내렸다고 보고했다. 이는 2022년 12월1일부터 2023년 5월31일까지 측정된 회피기동 횟수(2만 5,299번)보다 약 3% 줄어든 수치로, 연말로 갈수록 회피 기동 횟수가 줄었다는 의미다. 회피 기동이 줄어든 것은 다행인 일이지만, 이 같은 추세가 이어질 가능성은 낮다는 것이 전문가들의 시각이다. 미국 우주기업 콤스포크의 댄 올트로그 수석 과학자는 "앞으로 더 많은 위성이 발사될 것인 만큼 회피 기동 횟수는 늘어날 가능성이 크다"고 전망했다. 실제로 스페이스X는 스타링크 위성 숫자를 4만기 이상까지 늘린다는 계획이다. 일부 우주과학계에서는 지구 궤도에서 위성 간 충돌 사고가 빈번해질 경우 충돌 때 생긴 파편이 지구 궤도를 감싸면서 위성 발사가 불가능해지는 케슬러 신드롬 현실화를 우려하고 있다.

대한민국 서비스 현황

스타링크가 에스케이텔레콤㈜의 자회사 에스케이텔링크㈜와 협약을 맺고 국내 저궤도 위성통신 시장에 진출한다. 이로써 스타링크는 에스케이텔링크의 영업망을 활용해 가입자 수를 빠르게 늘릴 수 있게 됐으며, 에스케이텔링크는 관련 수수료 수익 외에 위성통신 서비스 노하우 확보 등의 효과를 거둘 수 있게 됐다. 스타링크의 연내 국내 서비스 개시에도 속도가 붙을 전망이다. 스타링크는 현재 미국 본사 위성을 활용해 통신 서비스를 제공하는 만큼, 대한민국 정부로부터 국경간 통신서비스 공급 협정 관련 승인을 받아야 한다. 과학기술정보통신부는 주파수 간섭 등에 따른 이용자 피해 등을 감안해 조만간 승인 여부를 결정할 것으로 전해졌다. 스타링크는 2023년 3월 국내 사업을 전담할 스타링크코리아를 설립한 데 이어 2023년 5월에는 기간통신사업자 등록 작업을 마무리하는 등 위성통신 서비스 개시를 위한 작업을 차근차근 진행해 왔다.

스타링크는 국내에서 기업간(B2B) 시장을 우선 공략할 것으로 전망된다. 스타링크 위성통신 사용을 위해서는 599달러를 들여 안테나를 구입해야 되는 데다, 월 최소 110달러의 요금을 지불해야 해 국내 이동통신사 빅3사 서비스 대비 가격 경쟁력이 매우 낮다. 국내 휴대전화 이용자 수가 포화상태인 데다, 지상에서는 서비스 음영 지역이 거의 없다는 점을 감안하면 개인고객 확보가 사실상 불가능한 구조다. 이 때문에 기존 기지국만으로는 원활한 통신 서비스가 힘든 도심항공모빌리티(UAM)나 선박과 같은 시장이 주된 타깃이 될 전망이다. 또한 ㈜케이티의 위성 전문 자회사 ㈜케이티샛(KT SAT)과의 협약을 맺어 해양통신 분야로 서비스 보폭을 넓힐 예정이다. ㈜케이티샛이 보유한 정지궤도의 연속·안정적인 통신과 저궤도 위성을 통한 스타링크의 저지연·고속 통신을 함께 제공해 최적의 통신 환경을 제공할 전망이다. 스타링크 서비스는 스페이스X의 한국 자회사인 스타링크코리아가 정부로부터 필요한 승인 절차를 마무리해야 정식으로 시작된다.

참고자료

• 〈스타링크〉, 《위키백과》
• 〈스타링크〉, 《매일경제》
• 〈스타링크 프로젝트〉, 《시사상식사전》
• 정원호 과학칼럼니스트, 〈[KISTI과학향기]위성 인터넷 스타링크가 천문 관측을 방해한다고?〉, 《전자신문》, 2021-03-15
• 최원석 국제경제전문기자, 〈‘스타링크’에 대해 당신이 모르는 5가지 [최원석의 디코드]〉, 《조선일보》, 2021-07-01
• 김성현 기자, 〈머스크, 스타링크 독점 비판에 "우주는 넓다" 반박〉, 《지디넷코리아》, 2021-12-30
• 남시현 기자, 〈전 세계 커버하는 '스타링크', 2023년에 한국 온다··· 효과와 파급력은?〉, 《IT동아》, 2022-06-27
• 이석원 기자, 〈스타링크 안테나는 어떻게 인공위성과 통신할까〉, 《테크레시피》, 2022-09-13
• 황규락 기자, 〈지구 저궤도에 바글바글… 우주 교통 방해꾼 ‘스타링크’〉, 《조선일보》, 2023-07-13
• 양철민 기자, 〈스타링크, SKT와 손잡고 국내 서비스 개시〉, 《서울경제》, 2023-09-17
• 남혜정 기자, 〈KT 샛, 美 스페이스X와 협약… 위성 인터넷 ‘스타링크’ 국내 도입〉, 《동아일보》, 2023-11-30
• 권이현 칼럼니스트, 〈[Issue Pick] 우주의 인공 별자리 ‘스타링크STARLINK’〉, 《MBN뉴스》, 2023-11-30
• 이정호 기자, 〈점점 빽빽해지는 스타링크 위성들…‘우주 교통사고’ 대책 충분한가요?〉, 《경향신문》, 2024-01-21
• 이종현 기자, 〈스타십 49분 비행 생중계한 스타링크 위성, 6000개 돌파〉, 《조선일보》, 2024-03-16

같이 보기

• 일론 머스크

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