미 국방부에 의해 운영되는 GPS(Global Positioning System)의 대안 -- 혹은 반항 -- 으로 시작된 갈릴레오 프로젝트의 첫 시험 위성 발사가 성공적으로 마무리 되었습니다. 2010년도부터 정식 서비스 개시를 계획하고 있는 갈릴레오 프로젝트. 그리고 바로 옆 중국에서 준비중인 Beidou 시스템과 일본의 QZSS의 의미와 영향에 대해 이모저모 따져보도록 합시다. 바로 옆 나라에서 독자적인 위성 항법 시스템을 구축한다는 사실은 절대 기분 좋은 일이 아닙니다.
1. 위성 항법 시스템GNSS(Global Navigation Satellite System)의 역사
위성 항법 시스템은 위성에서 발신된 전파를 이용하여 지상에 위치한 모바일 사용자의 정확한 위치를 파악합니다. 발전된 전자 기술의 결합은 지상의 수신자와 위성 사이에 별다른 방해물이 없는 경우 수 미터 이내의 정확도로 수신자 위치를 표기해 줍니다.
장파를 사용하여 마스터-슬레이브 간 거리 파악을 수단으로 한 기존의 LORAN과 Omega와는 달리 위성을 사용하여 실시간으로 정확한 위치를 파악할 수 있는 GNSS의 등장은 위치 추적 시스템의 일대 혁명과도 같은 일이었습니다. 최초의 GNSS는 트랜짓Transit으로 1960년대 미국의 군사용 목적으로 개발되었는데 이 시스템은 도플러 효과를 사용하여 사용자의 위치를 추적했습니다. 이후 미국에 의한 GPS, 러시아의 글로나스GLONASS에 이어 EU의 갈릴레오 프로젝트가 시작되었습니다.
2. 현재의, 그리고 계획중인 GNSS들
i) GPS(Global Positioning System) : 가장 널리 알려져 있는 시스템이자 2005년 12월 29일 현재 모든 기능이 정상 작동 중인 유일한 시스템입니다. 24개에서 27개의 위성을 이용하여 여섯 개 항로를 순항하는 GPS는 상공 20,000km의 중궤도에서 55도 각도를 이루며 지구를 감싸고 있습니다.
ii) GLONASS(Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema. GLObal NAvigation Satellite System) : 미국의 GPS에 대항하여 만들어진 소련의 위성 항법 시스템입니다. 역시 24개의 위성으로 이루어졌으나 재원 부족으로 노후 위성을 교체하지 못해 전 지구적 시스템은 가동되고 있지 않는 실정입니다. 2011년까지 24개의 위성을 복구할 계획이지만 실현 가능성은 미지수입니다.
iii) Galileo : EU와 European Space Agency에 의해 추진되고 있는 시스템으로 이번 포스트의 핵심입니다. 이미 신문과 방송에서 많이 설명한 내용이라 긴 설명은 하지 않겠습니다.
iv) EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System) : 갈릴레오 이전에 계획되었던 시스템으로 다섯 개의 위성과 여러 개의 장파 발신 시스템으로 계획되었습니다.
v) Beidou : 베이두 시스템은 중국에 의해 추진 중인 독립 시스템입니다. 중궤도 위성들로 이루어진 다른 시스템들과는 달리 소수의 정지 위성을 사용할 계획입니다. 동아시아 지역을 중심으로 한 제한된 지역 항법 시스템입니다.
vi) QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) : 일본을 중심으로 하여 동아시아 지역 커버를 목적으로 하는 시스템입니다. 일본의 정부, 기업, 연구소들에 의해 개발중입니다.
향후 10년간 GNSS가 제공하는 위치 정보에 의한 Location Based Service(LBS)와 유비쿼터스Ubiquitous 통신에 대한 연구 및 서비스가 급성장할 것으로 예상되며 복합 시스템 간의 상호 충돌로 인한 주파수 간섭, 상이한 시간 표준 문제 등 여러 위험 요소의 존재도 함께 연구되고 있습니다.
3. 세계 각국이 독자적인 GNSS를 구축하려는 이유
GNSS를 구축하려면 로켓과 위성, 장비, 인력 그리고 이 모든 것들을 통제할 수 있는 소프트웨어가 필요합니다. 막대한 재원이 필요로 하는 사업이지만 그 과정에서 여러 분야의 선진 기술들을 축적할 수 있습니다. 그렇지만 무엇보다도 중요한 목적은 군사적 활용입니다. 'GPS 전쟁'이라고도 불린 걸프전에서 미국은 GPS를 활용하여 60~70%까지 미사일 적중도를 향상시킬 수 있었습니다. 전문가들은 현재 GPS의 오차를 줄인 차세대 GPS 사업이 완료되는 2012년이면 이라크 전쟁에서 보인 90%의 적중률을 상회할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.
문제는 미국을 제외한 다른 국가들은 독자적인 시스템이 없는 이상 자유로운 군사 활동을 펼칠 수 없다는 점에 있습니다. 과학 기술 발전, 민간에 의한 프로젝트 등의 말은 사실 허울 좋은 방패막이에 불과합니다. 갈릴레오 프로젝트에 지분을 넣은 중국 역시 EU회원국이 아니라는 이유로 군사적 목적으로 사용하기 위한 PRN(Psuedo-Random Noise) Code를 발급 받지 못합니다.
4. 미국의 GPS에 의한 위치 정보 독점
미국은 GPS 운영 목적을 자국 안보에 두어 다른 GNSS들의 움직임을 예의 주시하고 있습니다. 갈릴레오 프로젝트의 등장은 GPS, 글로나스에 이어 세 번째로 전세계 위치 정보를 독점하려는 미국의 입장에서는 그리 달갑지 않은 일입니다. 이미 미국은 갈릴레오 프로젝트에 대비하여 GPS 현대화 계획을 수립하였습니다. 2004년 12월 미 백악관은 U.S Space-based Positioning, Navigation and Timing Policy 발표를 통해 우주시대에도 여전히 PNT(Positioning, Navigation, Timing)분야의 선두주자로 남을 것을 공언했습니다.
우리가 주목해야 할 부분은 현재 진행중인 GPS II 계획과 GPS II 이후 진행될 GPS III 계획입니다. GPS II를 통해 GPS의 위치 정확성을 신장시켜 경쟁자들을 따돌린다는 미국의 속셈 다음에는 GPS III가 있습니다. GPS III에는 군사적 필요에 따라 특정 지역, 특정 기기의 서비스를 차단 또는 왜곡시킬 수 있는 기능이 포함될 예정입니다. GPS를 사용하는 미사일의 주소를 변경시켜 버린다거나 차후 기기와 전투원 각자에게 부여될 GPS 코드를 통제해 버린다면 전자전에서의 승리는 자명한 것이고, 전자전에서의 승리는 곧 미래 전쟁의 승리를 의미합니다.
군사적 종속 문제도 크지만 GPS, GPS II, GPS III로 이어지는 기술 종속이 야기할 경제 종속 문제도 간단한 일은 아닙니다. 언제나 독점과 종속은 당하는 입장에서 즐겁지 못합니다.
5. 中 - Beidou Navigation System & 日 - QZSS
중국과 일본은 오래 전부터 독자적 항법 체계 수립을 시작했습니다. 특히 중국은 이미 세 개의 위성을 발사해 놓은 상태로 ITU에 주파수 등록까지 마친 상태입니다. 중국이나 일본이나 모두 민간차원에서의 활용을 역설하고 있지만 위성 항법 시스템을 군용으로 전용하는 데 걸리는 시간은 1초도 걸리지 않습니다. 그리고 이 두 시스템 모두가 한반도를 주요 대상으로 하고 있다면 국가 안보에 치명적인 장애 요소로 작용할 수 있습니다.
예를 들어 QZSS가 탑재된 렉서스에 탑승한 요인의 위치는 실시간으로 일본 정부에 의해 활용될 수도 있고, Beidou를 채택한 저가형 칩을 장착한 기기들의 위치는 모두 중국 정부에 수집될 수도 있습니다. 역시나 기술 종속, 경제 종속도 상존하는 문제입니다.
6. 우리나라는 어떻게 대처해야 하는가?
행정부가 가장 먼저 해야 할 일은 위성 항법 시스템에 대한 태도를 결정하는 것입니다. 미국의 반대를 뿌리치고 갈릴레오 프로젝트에 참여한 일은 최선의 선택은 아니지만 차선의 선택 정도는 되었습니다. 최선의 선택이라면 가입국 확대에 혈안이 된 갈릴레오 프로젝트에 가입 의사를 명확히 하지 않으면서 이끌어 낼 수 있는 이익은 전부 이끌어 내는 것이었겠지만 우리나라 정부가 갈릴레오 프로젝트에 지분 참여를 한 것도 비교적 잘 한 일입니다. -- 당연히 우리나라 정부 치고 잘 한 일입니다. 일반 기업에서 이렇게 했다면 책상 수십개는 치웠어야 할 겁니다. --
아쉬운 점이 있다면 갈릴레오 프로젝트 이외에 Beidou나 QZSS 등의 시스템에 대한 고려가 보이지 않는다는 점입니다. 이미 주파수가 신청된 Beidou는 차치하고서라도 QZSS의 주파수 대역 문제를 끊임없이 제기하여 국제 공론화 시켜야 합니다.
다음으로 해야 할 일은 전문 인력의 양성입니다. 2010년 이후 개발될 장비들은 갈릴레오나 GPS II 한 쪽만 채택하는 것이 아니라 갈릴레오의 30개 위성, GPS II의 28개 위성을 모두 호환하여 사용할 것으로 전망됩니다. 양 쪽 기술을 모두 이해할 수 있는 인력 양성이 시급합니다.
마지막으로 국가 인프라로 발전될 시간 및 위치 표준이 유사시에도 정상 작동될 수 있도록 대안책을 마련해야 합니다. 최근 미국은 enhanced LORAN과 differential LORAN 등을 GPS의 백업 시스템으로 활용하는 연구도 시작했습니다.
지정학적 위치가 위치인지라 신경써야 할 일이 많습니다. 기술이 발전할 수록 고려해야 할 사항들이 더 늘어나고 있습니다. 정부의 유연한 대응과 대학과 연구소, 기업이 함께 신기술에 대처하는 인프라 구축이 절실하게 요구되는 시점입니다.
1. 위성 항법 시스템GNSS(Global Navigation Satellite System)의 역사
위성 항법 시스템은 위성에서 발신된 전파를 이용하여 지상에 위치한 모바일 사용자의 정확한 위치를 파악합니다. 발전된 전자 기술의 결합은 지상의 수신자와 위성 사이에 별다른 방해물이 없는 경우 수 미터 이내의 정확도로 수신자 위치를 표기해 줍니다.
장파를 사용하여 마스터-슬레이브 간 거리 파악을 수단으로 한 기존의 LORAN과 Omega와는 달리 위성을 사용하여 실시간으로 정확한 위치를 파악할 수 있는 GNSS의 등장은 위치 추적 시스템의 일대 혁명과도 같은 일이었습니다. 최초의 GNSS는 트랜짓Transit으로 1960년대 미국의 군사용 목적으로 개발되었는데 이 시스템은 도플러 효과를 사용하여 사용자의 위치를 추적했습니다. 이후 미국에 의한 GPS, 러시아의 글로나스GLONASS에 이어 EU의 갈릴레오 프로젝트가 시작되었습니다.
2. 현재의, 그리고 계획중인 GNSS들
i) GPS(Global Positioning System) : 가장 널리 알려져 있는 시스템이자 2005년 12월 29일 현재 모든 기능이 정상 작동 중인 유일한 시스템입니다. 24개에서 27개의 위성을 이용하여 여섯 개 항로를 순항하는 GPS는 상공 20,000km의 중궤도에서 55도 각도를 이루며 지구를 감싸고 있습니다.
ii) GLONASS(Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema. GLObal NAvigation Satellite System) : 미국의 GPS에 대항하여 만들어진 소련의 위성 항법 시스템입니다. 역시 24개의 위성으로 이루어졌으나 재원 부족으로 노후 위성을 교체하지 못해 전 지구적 시스템은 가동되고 있지 않는 실정입니다. 2011년까지 24개의 위성을 복구할 계획이지만 실현 가능성은 미지수입니다.
iii) Galileo : EU와 European Space Agency에 의해 추진되고 있는 시스템으로 이번 포스트의 핵심입니다. 이미 신문과 방송에서 많이 설명한 내용이라 긴 설명은 하지 않겠습니다.
iv) EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System) : 갈릴레오 이전에 계획되었던 시스템으로 다섯 개의 위성과 여러 개의 장파 발신 시스템으로 계획되었습니다.
v) Beidou : 베이두 시스템은 중국에 의해 추진 중인 독립 시스템입니다. 중궤도 위성들로 이루어진 다른 시스템들과는 달리 소수의 정지 위성을 사용할 계획입니다. 동아시아 지역을 중심으로 한 제한된 지역 항법 시스템입니다.
vi) QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) : 일본을 중심으로 하여 동아시아 지역 커버를 목적으로 하는 시스템입니다. 일본의 정부, 기업, 연구소들에 의해 개발중입니다.
향후 10년간 GNSS가 제공하는 위치 정보에 의한 Location Based Service(LBS)와 유비쿼터스Ubiquitous 통신에 대한 연구 및 서비스가 급성장할 것으로 예상되며 복합 시스템 간의 상호 충돌로 인한 주파수 간섭, 상이한 시간 표준 문제 등 여러 위험 요소의 존재도 함께 연구되고 있습니다.
3. 세계 각국이 독자적인 GNSS를 구축하려는 이유
GNSS를 구축하려면 로켓과 위성, 장비, 인력 그리고 이 모든 것들을 통제할 수 있는 소프트웨어가 필요합니다. 막대한 재원이 필요로 하는 사업이지만 그 과정에서 여러 분야의 선진 기술들을 축적할 수 있습니다. 그렇지만 무엇보다도 중요한 목적은 군사적 활용입니다. 'GPS 전쟁'이라고도 불린 걸프전에서 미국은 GPS를 활용하여 60~70%까지 미사일 적중도를 향상시킬 수 있었습니다. 전문가들은 현재 GPS의 오차를 줄인 차세대 GPS 사업이 완료되는 2012년이면 이라크 전쟁에서 보인 90%의 적중률을 상회할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.
문제는 미국을 제외한 다른 국가들은 독자적인 시스템이 없는 이상 자유로운 군사 활동을 펼칠 수 없다는 점에 있습니다. 과학 기술 발전, 민간에 의한 프로젝트 등의 말은 사실 허울 좋은 방패막이에 불과합니다. 갈릴레오 프로젝트에 지분을 넣은 중국 역시 EU회원국이 아니라는 이유로 군사적 목적으로 사용하기 위한 PRN(Psuedo-Random Noise) Code를 발급 받지 못합니다.
4. 미국의 GPS에 의한 위치 정보 독점
미국은 GPS 운영 목적을 자국 안보에 두어 다른 GNSS들의 움직임을 예의 주시하고 있습니다. 갈릴레오 프로젝트의 등장은 GPS, 글로나스에 이어 세 번째로 전세계 위치 정보를 독점하려는 미국의 입장에서는 그리 달갑지 않은 일입니다. 이미 미국은 갈릴레오 프로젝트에 대비하여 GPS 현대화 계획을 수립하였습니다. 2004년 12월 미 백악관은 U.S Space-based Positioning, Navigation and Timing Policy 발표를 통해 우주시대에도 여전히 PNT(Positioning, Navigation, Timing)분야의 선두주자로 남을 것을 공언했습니다.
우리가 주목해야 할 부분은 현재 진행중인 GPS II 계획과 GPS II 이후 진행될 GPS III 계획입니다. GPS II를 통해 GPS의 위치 정확성을 신장시켜 경쟁자들을 따돌린다는 미국의 속셈 다음에는 GPS III가 있습니다. GPS III에는 군사적 필요에 따라 특정 지역, 특정 기기의 서비스를 차단 또는 왜곡시킬 수 있는 기능이 포함될 예정입니다. GPS를 사용하는 미사일의 주소를 변경시켜 버린다거나 차후 기기와 전투원 각자에게 부여될 GPS 코드를 통제해 버린다면 전자전에서의 승리는 자명한 것이고, 전자전에서의 승리는 곧 미래 전쟁의 승리를 의미합니다.
군사적 종속 문제도 크지만 GPS, GPS II, GPS III로 이어지는 기술 종속이 야기할 경제 종속 문제도 간단한 일은 아닙니다. 언제나 독점과 종속은 당하는 입장에서 즐겁지 못합니다.
5. 中 - Beidou Navigation System & 日 - QZSS
중국과 일본은 오래 전부터 독자적 항법 체계 수립을 시작했습니다. 특히 중국은 이미 세 개의 위성을 발사해 놓은 상태로 ITU에 주파수 등록까지 마친 상태입니다. 중국이나 일본이나 모두 민간차원에서의 활용을 역설하고 있지만 위성 항법 시스템을 군용으로 전용하는 데 걸리는 시간은 1초도 걸리지 않습니다. 그리고 이 두 시스템 모두가 한반도를 주요 대상으로 하고 있다면 국가 안보에 치명적인 장애 요소로 작용할 수 있습니다.
예를 들어 QZSS가 탑재된 렉서스에 탑승한 요인의 위치는 실시간으로 일본 정부에 의해 활용될 수도 있고, Beidou를 채택한 저가형 칩을 장착한 기기들의 위치는 모두 중국 정부에 수집될 수도 있습니다. 역시나 기술 종속, 경제 종속도 상존하는 문제입니다.
6. 우리나라는 어떻게 대처해야 하는가?
행정부가 가장 먼저 해야 할 일은 위성 항법 시스템에 대한 태도를 결정하는 것입니다. 미국의 반대를 뿌리치고 갈릴레오 프로젝트에 참여한 일은 최선의 선택은 아니지만 차선의 선택 정도는 되었습니다. 최선의 선택이라면 가입국 확대에 혈안이 된 갈릴레오 프로젝트에 가입 의사를 명확히 하지 않으면서 이끌어 낼 수 있는 이익은 전부 이끌어 내는 것이었겠지만 우리나라 정부가 갈릴레오 프로젝트에 지분 참여를 한 것도 비교적 잘 한 일입니다. -- 당연히 우리나라 정부 치고 잘 한 일입니다. 일반 기업에서 이렇게 했다면 책상 수십개는 치웠어야 할 겁니다. --
아쉬운 점이 있다면 갈릴레오 프로젝트 이외에 Beidou나 QZSS 등의 시스템에 대한 고려가 보이지 않는다는 점입니다. 이미 주파수가 신청된 Beidou는 차치하고서라도 QZSS의 주파수 대역 문제를 끊임없이 제기하여 국제 공론화 시켜야 합니다.
다음으로 해야 할 일은 전문 인력의 양성입니다. 2010년 이후 개발될 장비들은 갈릴레오나 GPS II 한 쪽만 채택하는 것이 아니라 갈릴레오의 30개 위성, GPS II의 28개 위성을 모두 호환하여 사용할 것으로 전망됩니다. 양 쪽 기술을 모두 이해할 수 있는 인력 양성이 시급합니다.
마지막으로 국가 인프라로 발전될 시간 및 위치 표준이 유사시에도 정상 작동될 수 있도록 대안책을 마련해야 합니다. 최근 미국은 enhanced LORAN과 differential LORAN 등을 GPS의 백업 시스템으로 활용하는 연구도 시작했습니다.
지정학적 위치가 위치인지라 신경써야 할 일이 많습니다. 기술이 발전할 수록 고려해야 할 사항들이 더 늘어나고 있습니다. 정부의 유연한 대응과 대학과 연구소, 기업이 함께 신기술에 대처하는 인프라 구축이 절실하게 요구되는 시점입니다.
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우수한 일! 감사!