기대와 현실의 차이: 상업용 위성군

게시 날짜 : 06 October 2024

작성자 : Sanya Mehra

최근 기술 발전과 비용 절감, 그리고 자금 조달의 용이성 증대에 힘입어 상업용 위성군 구축 및 발사에 대한 관심은 꾸준히 증가하고 있습니다. 2022년의 투자 감소폭은 예상보다 훨씬 작았고, 자본 유입 또한 사상 최고치를 기록했습니다. 이는 일부 업계 분석가들이 예측했던 2021년 공공 우주 투자 정점 이후의 하락폭만큼 심각하지는 않았지만, 우려했던 부분은 사실입니다. 기업 위성군에 대한 관심은 특정 분야에만 국한되지 않고, 국가 안보, 기후 모니터링, 지구 환경 개선 등 다양한 분야에서 활용 가능성을 모색하는 기업들이 늘어나고 있습니다. 2021년, 우리는 위성군 운영사들이 야심찬 위성 수 및 발사 계획을 얼마나 실현하고 있는지 분석했습니다. 그 결과, 발표된 위성군 중 절반 이상에서 아직 위성을 궤도에 진입시키지 못한 것으로 나타났습니다. 위성군에 대한 관심이 여전히 높은지, 그리고 운영자들이 목표를 더욱 성공적으로 달성하고 있는지를 파악하기 위해 2023년 초에 분석을 업데이트했습니다. 세 가지 주요 결과가 나타났습니다.

• 이 분야에 대한 관심은 여전히 ​​증가하고 있습니다. 2019년 초 약 250개였던 위성군 계획 발표 건수가 현재 300건 이상으로 늘어났습니다.
• 현실은 아직 기대에 미치지 못하고 있습니다. 확정된 위성군 중 약 45%는 현재까지 위성 발사가 전혀 이루어지지 않았고, 10%는 1년 이상 발사가 없는 등 성장세가 더딘 상태입니다.
• 이러한 방향으로의 움직임이 점차 커지고 있습니다. 최근 몇 년간 많은 사업자들이 큰 성장을 이루지 못했지만, 지난 한 해 동안 위성군을 구성하는 약 30%가 위성을 발사했으며, 이는 2021년 초의 약 15%에 비해 크게 증가한 수치입니다.

상업용 위성군에 대한 지속적인 관심은 고무적이지만, 종종 운영사들이 일정, 고객 수요 및 가용 자본을 고려하여 합리적으로 실행할 수 있는 범위를 넘어서는 계획으로 이어지기도 합니다. 그러나 불과 몇 년 전보다 자본 조달이 훨씬 어려워진 상황에서 몇몇 기업들이 선두주자로 부상하고 있습니다. 이들 기업은 데이터 기반의 효과적이고 상세한 계획을 수립하여, 철저한 준비를 통해 위성 서비스에 대한 고객 수요를 증대시키는 방안을 제시하고 있으며, 이를 통해 위성군 구축 목표 달성에 필요한 자본을 조달할 수 있을 것으로 예상됩니다. 위성 발사를 통해 지속적인 진전을 보여주는 것은 이들의 헌신과 역량을 입증하는 것이며, 이는 투자 유치 이후 추가 투자를 촉진할 것입니다. 2023년 말까지 통신을 가능하게 하는 동기 궤도의 메가 위성군과 같은 기존 위성군은 계속 발전하고, 몇몇 새로운 위성군이 등장할 것으로 예상됩니다. 동시에, 더 많은 위성군이 공식적인 발표나 진행 부진으로 인해 사업에서 제외될 것입니다. 성공적인 컨스텔레이션이 다른 컨스텔레이션과 차별화되는 요인에 관해서는, 이러한 동향을 주시하는 업계 기업가들이 통찰력을 얻을 수 있을 것입니다.

우주 탐사의 현재 상황

상업용 통신 위성은 상업적 계약을 통해 제조 및 판매되며, 주로 군사적 목적이 아닌 상업, 학술, 비정부 또는 민간 목적으로 사용됩니다. 지구를 촬영하기 위해 원격 탐사 위성은 빛, 적외선, 전파 등 스펙트럼의 다양한 영역을 탐색합니다.상업용 우주 시장 에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 위성 서비스이며, 여기에는 통신, 광대역 인터넷, 가정용 TV 방송, 라디오 및 영상 서비스가 포함됩니다. 위성 서비스를 이용하려면 지상 장비와 수신기가 필요합니다. 원격 탐사 위성은 지구를 관측하기 위해 빛에서 적외선, 전파에 이르기까지 전체 스펙트럼을 스캔합니다. 위성군(또는 위성 무리)은 동일한 목적과 공유 제어 시스템을 가진 동일하거나 유사한 유형의 인공위성 네트워크입니다. 이러한 위성군은 지상 기지국을 통해 전 세계적으로 통신하며, 때로는 서로 통신하기도 합니다. 위성군은 하나의 시스템을 구성하며 서로를 보완하는 역할을 합니다. 하나의 시스템으로 통합된 인공위성 그룹을 위성군이라고 합니다. 단일 위성과 달리 위성군은 전 세계 또는 거의 전 세계를 영구적으로 커버할 수 있으므로 언제든지 지구 어디에서든 최소한 하나의 위성을 볼 수 있습니다.

인공위성군에는 세 가지 유형이 있습니다.

• 정지궤도 위성군 - GEO는 지구 정지궤도 또는 적도궤도를 의미하며, 현재 수백 개의 위성이 이 궤도에 있습니다. 정지궤도 위성군이라는 이름은 지구 자전축과 정렬하여 항상 고정된 지점에 머무르는 데서 유래했습니다. 지구의 기상 위성들은 대부분 정지궤도를 사용합니다. 그 외에도 TV 방송 위성이나 저속 통신 서비스를 제공하는 위성들도 있습니다.
• 저궤도 위성군 - 고도 500~1,200km에 위치한 저궤도 위성들은 우주에서 가장 밀집된 집단을 이룹니다. 정부 기관뿐만 아니라 상업 및 비영리 단체에서도 이러한 위성들이 생성하는 데이터를 광범위하게 활용합니다.
• MEO 위성군 - MEO는 중궤도 위성(Medium Earth Satellites, MEO)의 약자로, 5~20,000km 고도에서 운용되며 주로 항법 보조 장치로 사용됩니다.

대규모 인공위성군: 환경 영향 및 기타 효과 완화

지난 수십 년간 인공위성은 GPS, 통신 및 원격 탐사 장비로 활용되어 왔습니다. 인터넷 접속 서비스를 제공하기 위해 수천 개의 인공위성이 추가로 발사되면서 최근 인공위성 보유량이 급증했습니다. 그러나 이러한 증가는 혼란을 야기할 수 있습니다. 또한, 우주 쓰레기가 더 많이 발생하여 상업 또는 국가 안보를 위해 운영 중인 기존 인공위성을 파괴할 가능성도 있습니다. 잠재적 영향을 줄이기 위해 우리는 사용 가능한 기술과 도구를 검토했습니다. 또한, 불명확한 규정이나 기술 부족과 같은 완화 과제도 살펴보았습니다. 이러한 과제들을 해결하기 위해 정책 입안자들이 다양한 목표를 달성할 수 있도록 지원하는 정책 방안을 ​​마련했습니다.

RNPL이 발견한 것은 무엇일까요?

2022년 봄 기준으로 약 5,500개의 위성이 궤도에 가동 중이었으며, 한 추산에 따르면 2030년까지 최대 57,000개의 위성이 발사될 것으로 예상됩니다. 이러한 성장의 주요 원동력은 지구 저궤도를 도는 거대한 위성군입니다. 위성은 다양한 서비스를 제공하는 주요 수단이지만, 이러한 추세는 환경 및 기타 분야에도 영향을 미칠 수 있습니다.

RNPL은 다음과 같은 잠재적 영향을 평가하고 완화하기 위한 기술과 접근 방식을 평가했습니다.

• 우주 쓰레기가 증가하고 있습니다. 인공위성은 우주 쓰레기로 인해 손상되거나 파괴될 수 있으며, 이는 상업적 운영, 과학 정보 및 국가 안보에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 대기 상층부에서 발생하는 배출물, 즉 로켓 발사와 위성 재진입은 기온에 영향을 미치고 오존층을 파괴할 수 있는 입자와 가스를 생성합니다. 이러한 유해 배출물을 발생시킬 수 있는 로켓 엔진의 사용을 제한함으로써 그 영향을 줄일 수 있습니다.
• 천문학 관측 방해 - 인공위성은 햇빛을 흡수하고 신호를 전송하여 자연 현상 관측을 방해할 수 있습니다. 2021년 11월 현재, 많은 위성군 운영사들이 최근 몇 년간 판매를 위해 발표한 위성군 수가 꾸준히 크게 증가했음에도 불구하고 당초 목표를 달성하지 못하고 있습니다.

결론:

지난 몇 년간 상업 우주 사업은 투자 증가율이 10년 전보다 10배나 빨라지면서 점점 더 매력적인 사업으로 떠오르고 있습니다. 우주 관광과 위성 발사가 가장 큰 주목을 받고 있지만, 전 세계 위성 운영사들이 추진하는 위성군 구축 계획 또한 비슷한 추세를 보이고 있습니다. 향후 몇 년 동안 전 세계 위성 운영사들이 250개 이상의 새로운 위성군을 발사할 계획이며, 그중 약 150개는 최근 몇 년 동안 발표되었습니다. 분석 결과, 점점 더 많은 운영사들이 발사 계획과 전체 위성군 개수에 대한 야심찬 일정을 세우고 있지만, 자금 부족과 시장 수요의 제약에 부딪히고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 수년간 상업 우주 산업 에 막대한 자본이 유입되었음에도 불구하고 나타나는 현상입니다. 발표된 위성군 중 절반 이상은 아직 궤도에 진입하지 못했습니다. 작년 한 해 동안 목표했던 위성 개수를 달성한 운영사는 5% 미만에 불과했으며, 새로운 위성군을 추가한 운영사는 12%에 그쳤습니다. 위성군 구축이 정체되는 경우는 대개 목표 위성 수의 20% 미만, 심지어는 10% 미만만을 달성한 후에 발생합니다. 더욱이 많은 상업용 위성 사업자들은 필요한 위성군 규모를 확보하지 못해 당초 계획했던 기한을 맞추지 못하고 있습니다.