​NASA, 레이저 적외선 광통신 ‘LCRD’ 발사 예정 NASA가 오는 12월 4일 LCRD를 발사한다. [사진=NASA] [아이뉴스24 정종오 기자] 정보가 많아지면 데이터 처리 속도가 빨라져야 한다. 자동차가 많아지면 도로가 넓어져야 하는 것과 같다. 전 세계는 지금 ‘뉴 스페이스(New Space)’ 시대를 맞고 있다. 수많은 소형위성을 우주에 쏘아 올려 관련 데이터를 처리하겠다는 것이다. ‘우주 자동차’가 많아지니 통신을 할 수 있는 ‘우주 도로’도 한계에 부닥칠 수밖에 없다. 지금의 우주 통신은 전파통신이다. 전파만으로는 폭발적으로 늘어날 인공위성과 통신량을 감당할 수 없을 것으로 분석됐다. 이를 해결할 수 있는 대안 중 하나가 적외선 레이저를 이용한 광통신에 있다. 지상과 위성 사이 우주 광통신은 실용화 단계에 이르지 못했다. 미국 항공우주국(NASA)은 오는 12월 4일 LCRD(Laser Communications Relay Demonstration)를 우주로 보낸다. LCRD는 ‘우주 광통신 전용 실험 모듈’로 12월 4일 STPSat-6 위성에 실려 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 우주기지에서 발사한다. 전 세계 통신시스템은 데이터 처리 속도에 주목하고 있다. 인터넷 역사만 보더라도 그렇다. 인터넷·인트라넷 환경이 급속도로 발달하면서 멀티미디어화에 대응하기 위해 랜의 고속화와 광역화 요구가 커졌다. 이동통신은 1세대부터 지금의 5G(세대)까지. 앞으로 인공위성을 통한 6세대(6G)를 준비하고 있다. 음성통신에서 데이터 통신으로 바뀌고 있고 앞으로 다가올 6G는 소형위성을 통한 입체적 데이터 처리 시스템으로 발전할 것으로 보인다. 무선 통신의 발전은 통신 속도의 발전과 다름없는 셈이다. NASA 측은 “LCRD는 통신을 위한 대역폭을 높이는 광통신”이라며 “반면 크기와 무게 등은 획기적으로 줄일 수 있다”고 설명했다. NASA 측은 “LCRD는 기존의 전파통신보다 약 10~100배 더 빠른 데이터 처리가 가능하다”며 “레이저 통신시스템인 LCRD는 미래 우주 통신에서 획기적 데이터 처리능력을 해결할 시스템”이라고 설명했다. 이번 실험에서 NASA는 우주에 있는 LCRD와 캘리포니아 테이블 마운틴, 하와이 할레아칼라에 있는 광학 지상국과 데이터 전송을 목표로 하고 있다. 거리는 약 2만2천 마일(약 3만5천405km)에 이른다. 하와이 할레아칼라에 있는 광학 지상국은 약 3천m 높이에 있다. 이는 레이저 광통신의 특성 때문이다. 우주 광통신에서 사용할 적외선 레이저는 전파와 비교했을 때 파장이 짧다. 대기권의 날씨, 구름이 잔뜩 끼어있는 등 여러 상황으로 짧은 파장은 손실이 많이 일어나기 마련이다. 대기를 통과하면서 일어나는 손실을 얼마나 줄이느냐가 관건이다. 광통신의 핵심기술은 레이저가 대기를 통과하면서 겪게 되는 흔들림과 왜곡 현상을 바로잡는 적응 광학(AO, Adaptive Optics) 기술에 있다. 우리나라도 최근 서울대 천문우주연구센터와 우주 전문 기업인 에스이티시스템, 메타스페이스가 손을 잡고 레이저 광통신 기술 개발과 사업화를 진행하기로 합의한 바 있다.  ​◆ 우주 레이저 광통신 시대 온다(https://youtu.be/KcBQclXOj7Y)  ​원문 링크: https://www.inews24.com/view/1424867​​​아이뉴스24 | 세종=정종오 기자(ikokid@inews24.com)​...

​서울대-민간기업 우주광통신 연구 착수  레이저를 이용한 위성과 지상 간 통신은 현재의 전파 방식보다 100배 이상 빠르게 데이터를 전송할 수 있다. NASA 제공.​  ​국내 대학과 민간기업이 손을 잡고 지상과 우주를 연결하는 우주광통신 기술 개발에 나섰다. 우주광통신은 레이저를 이용해 지상과 우주궤도를 도는 인공위성 간에 데이터를 주고받는 초고속 통신이다. 기존 교신 방식보다 이론적으로 100배 빠르다. 우주광통신 기술이 순조롭게 개발되면 2025년으로 예정된 미국의 달 착륙 장면은 4K 실시간 방송으로 시청이 가능하다는 게 연구자들의 설명이다.  서울대 천문우주연구센터는 8일 민간기업 에스이티시스템, 메타스페이스와 ‘초고속 우주광통신 기술 개발’을 위한 업무협약을 체결하고 기술 개발에 착수했다고 밝혔다. 두 회사는 서울대 물리천문학부 졸업생들이 설립한 벤처기업이다.  현재 인공위성과 우주탐사선이 지구와 교신하는데는 전파를 이용한다. 지구궤도를 도는 인공위성이 확보한 자료를 전파 형태로 지상 기지국에 설치된 대형 파라볼릭 안테나에 송신하는 식이다. 전문가들은 이 방식이 머지않아 한계에 부딪힐 것이라고 지적한다. 김정훈 에스이티시스템 대표는 “군집 위성, 큐브 위성이 개발되면서 전 세계가 무수히 많은 인공위성을 쏘아 올려 얼마 지나지 않아 남아있는 주파수대역으로는 감당되지 않을 것”이라고 말했다.  미국 우주기업 스페이스X는 전 세계에 초고속인터넷을 제공하기 위해 2018년부터 인공위성을 쏘아 올리고 있는데, 2029년까지 목표한 수만 1만 2000대에 이른다. 이는 지금까지 지구궤도 발사된 모든 인공위성의 수인 약 9000대보다도 많은 수치다. 김 대표는 “최근 인공위성을 통해 다양한 형태의 대규모 데이터를 수집하고 있어서 이를 지상으로 전송하기 위해 초고속의 통신 방식이 필요하다”고 말했다. 우주광통신은 대기나 우주 공간에 레이저를 쏘는 방식이다. 이론적으로 전파보다 100배 빠른 속도로 데이터를 주고받는다. 화성에서 지도 데이터를 보내는데 전파로 9주 걸린다면 레이저로는 9일이면 전송을 마칠 수 있다.   문제는 레이저가 대기에 산란된다는 점이다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 ‘적응광학’ 기술을 적용하려는 시도가 이어지고 있다. 이강환 서울대 물리천문학부 객원교수는 “현시점에서 레이저가 대기에 산란되는 정도를 먼저 파악한 뒤, 실제 지상국과 인공위성이 교신할 때 알고리즘을 통해 산란되는 만큼의 값을 보정하는 기술”이라고 설명했다. 연구진은 미국항공우주국(NASA)이 내달 4일 발사하는 우주광통신 시험 모듈에서 이 기술을 적용해볼 계획이다. 김 대표는 “NASA에서 전 세계 연구자들을 대상으로 우주광통신을 실현하기 위한 아이디어를 모집하고 있다”며 “이 프로젝트에 참여해 우주광통신 기술 실현에 기여할 것”이라고 말했다.서울대 천문우주연구센터는 8일 민간기업 에스이티시스템, 메타스페이스와 '초고속 우주광통신 기술 개발'을 위한 업무협약을 체결했다. 왼쪽부터 김정훈 에스이티시스템 대표, 임명신 서울대 천문우주연구센터장, 박순창 메타스페이스 대표다. 메타스페이스 제공  원문 링크: https://m.dongascience.com/news.php?idx=50461동아사이언스 | 서동준 기자 | bios@donga.com​...

서울대 천문학과 86학번, 89학번 동기 뭉쳐서울대 천문우주센터장, 에스이티시스템, 메타스페이스 대표 제휴2년내 레이저 이용한 우주광통신 개발 목표이강환 객원교수도 참여..최기영 장관 정책보좌관 출신전파 대신 적외선 레이저 이용시 속도 100배 빨라져  한미 미사일 협정 종료로 우리나라에서도 민간 우주 시대가 열리면서 저궤도 위성을 활용해 영상이나 데이터를 서비스하려는 회사들이 늘고 있다.하지만 가장 큰 고민은 위성에서 지상으로 신호를 쏠 때 전파를 이용하면 시간이 오래 걸린다는 점이다. 실시간 관측이 가능해야 하는데, 현재 기술로는 쉽지 않다.이러한 문제를 레이저 광통신을 통해 해결하려고 뭉친 사람들이 있다. 바로 서울대 천문학과(현 물리천문학부)출신 선·후배들이다.이들은 천문기술인 적응광학 기술 등을 활용해 초고속우주광통신에 도전한다. 임명신 서울대 천문우주센터 센터장(물리천문학부 교수), 김정훈 에스이티시스템 대표, 메타스페이스 박순창 대표가 힘을 합친다. 여기에 이강환 객원교수(물리천문학부)도 힘을 모은다.최기영 전 과기정통부 장관 정책보좌관을 지낸바 있는 이강환 교수는 천문학과 89학번으로 박순창 대표와 동기다. 김정훈 에이티시스템 대표는 86학번이다.  [11월 8일(월) 서울대학교 천문우주연구센터와 ㈜에스이티시스템, ㈜메타스페이스가 <초고속 우주광통신 기술 개발>을 위해 협약식을 진행했다.]  기술원리는?…적외선 레이저 이용한 광통신 이들이 저궤도 위성에서 지상으로 영상이나 데이터를 보낼 때 전파 대신 사용하려는 것은 적외선 레이저다.하지만, 적외선 레이저는 전파에 비해 파장이 짧아 대기를 통과하면서 손실이 많이 일어난다. 즉, 레이저가 대기를 통과하면서 겪게 될 흔들림과 왜곡 현상을 보정하는 적응 광학(AO, Adaptive Optics)이 중요한 것이다.레이저는 넓게 퍼지는 전파와 달리 지향성이 강해 인공위성을 정확하게 겨냥해야 통신이 가능하다. 그래서 움직이는 인공위성의 정밀지향 및 추적(PAT, Pointing, Acquisition and Tracking) 기술도 중요하다.하지만 이런 난제들만 극복하면 훨씬 빠른 우주통신이 가능하다.   100배 이상 빠르고 기지국 수도 줄여주는 레이저 광통신 현재 위성과의 통신은 수십기가 헤르츠 대역의 전파를 이용하는데, 레이저 광통신은 수백테라 헤르츠 대역을 사용하기 때문에 100배 이상 빠른 통신이 가능하기 때문이다.이강환 객원교수는 “전파통신의위성-지상간통신속도는보통 10~1,000 Mbps인데 반해, 광통신을 이용하면 10Gbps 이상의 속도로 통신을 할 수 있게 될 것”이라면서 “지름 수 미터 이상의 안테나를 사용하는 전파통신과 달리, 레이저 광통신은 수 센티미터에서 1미터 이내의 망원경을 사용하기에 기지국 규모도 크게 줄일 수 있다”고 설명했다.  3개 기관 협력…스타트업 설립도 추진 이 같은 우주광통신 기술 확보를 위해 서울대 천문우주연구센터(센터장 임명신물리천문학부 교수)와 우주사업 전문기업인 (주)에스이티시스템 (대표김정훈), (주) 메타스페이스(대표박순창)가 8일 기술협약식을 체결했다.서울대 45동천문우주연구센터에서 열린 이날 협약식에서는 레이저 광통신 기술의 개발과 사업화를 진행하기로 했다.이 교수는 “우주통신기술에 천문학이 기여할 수 있다는 걸 이야기하고 싶었다”면서 “적응광학기술에서 앞서는 서울대 연구센터와 함께 에스이티시스템은 기기 쪽을 제작하고 메타스페이스는 추적 기술 등을 제공하게 된다. 스타트업 설립도 추진 중이며 2년 내 기술 개발을 마치는 게 목표”라고 설명했다.  어떤 회사들인가? ㈜에스이티시스템는 우주상황인식(SSA, Space Situational Awareness) 분야에 특화된 우주기업으로, 태양활동이 지구 및 우주탐사에 미치는 영향 분석과 예측, 그리고 레이더를 이용한 우주 감시분야에 전문적인 기술을 축적하고 있다.㈜메타스페이스는 천문학관측기기 설계 및 개발에 독보적인 기술을 가지고 국내외에 천문대를 건설해 오고 있다. 위성추적플랫폼, 광통신용망원경 공급 등을 진행했다. 레이저광통신 개발 과정에서 서울대가 보유한 광학망원경을 활용할 계획이다. ㈜에스이티시스템와 ㈜메타스페이스는 NASA에서 발사 예정인 우주광통신실험위성(LCRD) 연구에도 참여를 계획하고 있다.  원문 링크: ​https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=02535446629243752&mediaCodeNo=257​​이데일리 | 김현아 기자​...