한국항공우주연구원

1. 위성항법 기술동향

(1) 갈릴레오 (Galileo)

유럽의 갈릴레오 항법시스템은 적도에서 56도 경사각을 가진 세 개의 궤도면에 30개의 위성들이 배치되어 구성된다. 첫 번째 실험위성인 GIOVE-A 가 2005년 12월 발사되었으며 2008년에 GIOVE-B 위성이 발사되었다. 추가적으로 위성을 더 발사시켜 시스템관련 인프라에 대한 검증단계가 진행될 것이며 완료되면 나머지 위성들도 발사되어 2013년에는 전체시스템이 모두 갖춰져서 운용될 예정이다. 2009년 6월 15일 European Space Agency (ESA)는 Galileo in-orbit validation (IOV) 위성 발사 계약에 합의하였고 2010년 말 4기의 (IOV) 위성이 발사될 것이다.

(2) 러시아의 GLONASS

GLONASS 위성항법시스템은 약 64.8도 경사각을 지닌 거의 원형궤도에 가까운 3개의 궤도면상에 배치된 24개의 위성들로 구성된다. GLONASS 시스템 1단계는 1991년에 서로 120도 떨어진 두 개의 궤도면에서 7개의 위성들을 가지고 완료되었다. 12개의 GLONASS 위성들이 1993년과 94년에 추가되었고 Uragan-M (또는 GLONASS-M) 으로 알려진 7년 수명을 가진 2세대 위성들이 2001년 2004년 2005년에 발사되었다. 2005년 말 당시 궤도상에 14개의 위성이 있었다. 2007년에는 17기의 위성으로 불완전 운영되었고 2009년 6월, 18기(발사된 20개의 위성가운데 18기 운영 중, 2기 유지 보수 중)의 위성이 운영 중이었다. 2009년 10과 12월에 각각 3기씩 발사하여 궤도상에는 총 22기의 GLONASS 위성이 있게 되었다. 이들 중 신호 생성기 문제가 발견된 GLONASS #726를 포함하여 작동중지된 위성은 1기, 유지보수를 위해 off-line인 위성은 2기이다. 2010년에는 24기의 위성으로 정상운용단계(FOC : Full Operational Capability)에 도달할 계획이다.

(3) 중국의 Beidou-2(Compass)

중국의 북두(Beidou) 위성항법시스템은 지구정지궤도에 5개의 위성이 배치되고 지구 중궤도에 30개의 위성들을 배치하여 총 35개의 위성으로 구성되는 시스템이다. 현재 Beidou-1 시스템이 있는데 이것은 중국우주기술아카데미(China Academy of Space Technology)가 개발한 3개의 위성으로 구성되어 2001년말에 항법서비스를 제공하기 시작했고 2004년에는 민간사용자들도 사용할 수 있게 되었다. Beidu-1 시스템은 10미터 정확도로 하는 공공서비스와 보다 정밀한 중국 군사용 서비스를 제공하고 있다. 2012년까지 12개의 위성 발사를 계획하고 이를 통해 Beidou-2 글로벌 네비게이션 성능을 향한 첫 단계를 준비하고 있다. Beidou-2의 첫 번째 위성을 2007년 4월 발사하였고 2009년 4월 두 번째 위성을 발사하였다.

2009년에는 EU와의 협의을 통해 Compass의 E1(L1) 대역과 갈릴레오의 보안 기반 PRS(Public Regulated Service)과의 주파수 중첩 문제를 모색 하였다.

(4) 인도의 IRNSS

인도 지역항법위성시스템(IRNSS, Indian Regional Navigational Satellite System) 이 인도우주연구기구(ISRO) 에 의해 개발중에 있다. 3개의 위성이 지구정지궤도에 위치하게 될 것이며 적도면에서 29도 경사각을 가진 지구동기궤도에 4개의 위성이 배치될 예정이다. 인도정부는 이 프로젝트를 2006년에 승인하였으며 2012년에 7개위성으로 구성된 시스템을 완료하고자 한다.

(5) GPS (Global Positioning System)

미국의 위성항법시스템 GPS 는 32개의 위성이 6개의 궤도면에 배치되어 구성되어있다. 위성군을 구성하는 위성의 수는 오래된 위성이 폐기되고 GPS Ⅱ 새로운 위성으로 대체되면서 바뀌게 된다. 1994년부터 글로벌 서비스가 제공되었고 현재 GPS Ⅱ 버전 위성들이 참여하고 있다. 가장 최신 위성 버전으로는 GPS Ⅱ-F(2010년 제작 예정) 위성이다. 현재 록히드마틴사는 14억 달러의 개발 및 생산 계약하에 GPS Ⅲ 프로그램을 개발하고 있다. GPS Ⅲ 프로그램의 첫 번째 발사로서 GPS Ⅲ-A 급 8개 위성발사가 2014년에 예정되어 있다.

2009년 3월 24일, GPS IIR-20(M) 위성을 발사하여 새로운 항법신호 L5를 4월 10일부터 전송을 시작하였다. L5 신호는 중심주파수 1176.45 MHz이며 민간항공을 포함한 safety-of-life 분야에서 사용될 것이다. 기존 GPS 신호에 비해 신호 체계를 개선하였고 높은 전송 출력(약 3dB), 넓은 대역폭 및 긴 확산코드를 사용하고 있다.

(6) 일본의 준천정(Quasi-Zenith) 시스템

일본의 준천청 위성시스템(QZSS, Quasi-Zenith Satellite System)은 일본내 위치정보 서비스를 제공하기 위해 증대된 GPS 시스템과 결합되는 3개의 위성들로 구성된다. QZSS 시스템의 첫 번째 위성 발사가 2010년 첫 번째 위성 발사가 계획되어있고 2013년까지 3기위 위성을 발사해 정상 운용 상태에 도달할 것으로 예상된다.

2. 위성항법 시장동향 - 위치기반서비스(LBS) 관련 국내·외 시장 동향을 중심으로

위치기반서비스(Location-Based Service:LBS)는 개인, 기업 및 공공 분야에 이르기까지 다양한 형태로 활용되고 있다. 1999년부터 국내에 제공되기 시작한 위치기반서비스는 초기에 친구찾기 서비스나 길안내 등 개인용 위치기반서비스 위주로 발달되어 왔으나, 현재는 개인용 서비스와 함께 물류 , 보험 , 택시 등 법인고객을 대상으로 하는 기업용 위치기반서비스가 활발히 제공되고 있다.

세계 위치기반서비스 시장을 보면 일본의 경우 주변 정보 , 네비게이션 , 위치 기반 광고 서비스 등 다양한 서비스 등을 제공하며 세계 위치기반서비스 시장을 선도해 왔다. 미국은 E911을 중심으로 공공 목적의 위치기반 서비스가 주로 성장해 왔으며 최근 상업용 서비스를 위한 많은 투자가 진행되고 있다. 유럽은 일본 등과 비교해 서비스 제공이 한정되어 있지만, 네비게이션 및 주변 정보 서비스를 중심으로 향후 급성장할 것으로 전망되고 있다.

다양한 포터블 기기들이 GPS를 내장하면서 GPS의 시장 크기는 폭발적으로 증가하고 있다. 글로벌 경기 침체로 인해 2009년도에는 4% 성장만 하여 다소 주춤할 것으로 예상되지만 2010년부터는 다시 빠르게 증가하여 2013년에는 $1.7 billion 시장을 형성할 것으로 보인다. 지역별로도 북미시장의 지배력이 크다는 것을 알 수 있다. 아시아 지역의 GPS 를 내장하는 포터블 기기는 상대적으로 적을 것으로 예상된다.

국내 LBS 시장이 큰폭으로 성장할 것으로 전망하고 있는 가운데 국내 시장규모가 2007년 4 ,900억원이었고 , 2008년에 6 ,400억원 , 2010년에는 1조원을 넘어설 것으로 조사되었다(LBS산업협회).

2007년 분야별 매출 규모를 살펴보면, 단말기 등 기기분야가 2,880억원으로 전체 매출액의 59%를 차지하고 서비스 및 콘텐츠 분야가 1,800억원(36%), 시스템이 140억원(3%)순으로 나타났다. 각 분야별 성장 추이를 비교해 보면, 단말기 등 기기의 경우 단말기 수요의 포화 등으로 성장이 점차 완만해지는 반면, 서비스의 경우 꾸준한 성장이 예상되며, 2009년 이후에는 서비스 매출이 단말기 매출을 넘어설 것으로 전망된다.

GPS를 내장하는 기기들과 각종 보완 솔루션들이 스마트폰을 중심으로 하여 다양한 포터블 기기에 들어가고 있다. 기기 인프라가 많이 대중화되더라도 쓸만한 응응 프로그램이 없다면 해외사례에서만 GPS 응용 서비스들을 볼 수 있을 것이다. 국내 포털사들이 벌리는 지도 전쟁은 이미 거대해졌기 때문에 소규모 업체들은 뛰어들 수 없겠지만 그 외에도 다양한 응용 서비스가 가능할 것으로 보인다. 반짝이는 아이디어로 사용자와 컨텐츠의 위치 정보를 잇는 다양한 서비스들이 국내에서도 탄생할 것으로 전망된다.