1. 왜 6G는 위성을 필요로 하는가?
6G 통신은 기존의 지상 네트워크 한계를 뛰어넘어 전 지구적 연결성(Global Connectivity)을 실현하는 것이 목표입니다. 특히 사막, 산악지대, 해양, 극지방 등 기존 셀룰러 기지국으로 커버할 수 없는 지역에서도 6G 통신을 안정적으로 제공하기 위해서는, 우주 기반 통신망의 도움이 반드시 필요합니다.
6G는 최대 1Tbps 이상의 속도, 밀리초 이하의 지연, 수천만 기기의 동시 연결을 특징으로 하며, 이 모든 조건을 만족시키려면 지상-공중-우주 통신의 통합 인프라가 필수입니다. 특히, 자율주행차, 무인 드론, 글로벌 물류망, 항공기 통신 등은 일정 지역을 넘어선 통신을 요구하기 때문에 지구 저궤도 위성(LEO, Low Earth Orbit) 이 가장 현실적인 해결책으로 떠오르고 있습니다.
위성은 기지국 설치가 어려운 지역의 통신 격차를 해소할 뿐 아니라, 지상 인프라가 피해를 입었을 때 재난 대응 백업망으로도 활용될 수 있어, 안정성과 확장성을 동시에 확보할 수 있습니다. 즉, 위성은 6G의 보조 인프라가 아닌, 핵심 구성 요소로 자리잡고 있으며, 각국은 저궤도 위성을 중심으로 우주 통신 전략을 강화하고 있습니다.
2. 저궤도 위성(LEO)의 특징과 장점
저궤도 위성은 지상에서 500~2,000km 높이에 위치하며, 기존의 중궤도(MEO)나 정지궤도(GEO) 위성보다 지연(latency)이 훨씬 적습니다. 평균 지연 시간은 20~40ms로 5G 수준에 근접하며, 다중 위성군으로 구성하면 거의 실시간 통신도 가능합니다. 6G 시대에는 이 같은 LEO 위성 수천 개를 지구 저궤도에 배치해 지구 전역을 커버하는 통신망을 구축하는 것이 하나의 전략입니다. 스타링크(Starlink), 원웹(OneWeb), 아마존의 카이퍼 프로젝트(Project Kuiper) 등이 이러한 대규모 LEO 위성망 구축을 선도하고 있습니다.
LEO 위성의 가장 큰 장점은 ▲지연 시간 최소화 ▲주파수 활용 유연성 ▲빠른 배치 ▲비용 절감입니다. 특히 6G는 테라헤르츠(THz) 고주파수를 활용하기 때문에 지상망의 직진성 한계를 보완할 중계 역할로 위성이 필수입니다. 또한, 위성 간 직접 통신(ISL, Inter-Satellite Link) 기술을 활용하면, 지상 중계 없이 위성끼리 데이터를 교환하여 지구 반대편까지 실시간 연결이 가능해집니다. 이는 향후 자율 글로벌 로밍, 우주 인터넷, 항공기·선박 실시간 제어에도 핵심적인 기술로 작용할 것입니다.
3. 주요 국가와 기업의 우주 통신 경쟁
2025년 현재, 미국·중국·유럽·한국 등 주요 국가들은 6G 우주 인프라 확보 전쟁* 돌입한 상태입니다. 미국의 스페이스X는 이미 6,000기 이상의 위성을 발사하며 50개국 이상에 인터넷 서비스를 제공 중이고, 2027년까지 1만 2천 기 이상을 목표로 하고 있습니다. 아마존은 카이퍼 프로젝트를 통해 3,200기 위성망을 구성 중이며, 마이크로소프트는 애저 우주 클라우드(Azure Space)로 위성 통신 기반 서비스 생태계를 확장 중입니다.
중국은 2023년 ‘궈왕(國網)’이라는 국가 위성통신 프로젝트를 본격화하며, 향후 13,000기 이상의 LEO 위성을 배치할 계획입니다. 화웨이는 위성-단말 직접 연결 기술을 시연했고, 중국과학원은 양자암호 위성 및 AI 위성 통합 통신 실험을 성공적으로 수행했습니다. 유럽연합은 ‘IRIS²’ 프로젝트를 통해 2027년까지 독자적인 위성 통신망을 확보하겠다는 전략을 세웠으며, 에어버스(Airbus), 탈레스(Thales), SES 등 유럽 항공우주 기업들이 공동으로 저궤도 위성 기술 개발에 나서고 있습니다. 한국은 2025년부터 ‘K-LEO 위성 통신 인프라 개발’에 착수하며, 국내 위성 제조 역량을 키우고 있습니다. 한화시스템은 위성 안테나 및 중계기 기술을 보유하고 있고, KAIST, ETRI, KARI(항우연) 등도 참여해 6G-위성 통합 통신을 위한 기반 기술을 다지고 있습니다.
4. 기술적 과제와 표준화 이슈
6G 위성 통신은 기대가 큰 만큼 기술적 과제도 많습니다. 우선 고속 이동 중인 위성과 지상의 기기 간 도플러 효과(Doppler Shift) 로 인한 주파수 변동, 연결 손실 문제가 있으며, 다중 위성과의 핸드오버 시 지연 및 끊김 현상도 해결 과제로 꼽힙니다.
또한 위성 간 간섭 문제, 저궤도 혼잡 문제, 각국의 주파수 규제 차이 등도 상용화를 어렵게 만드는 요인입니다. 특히 수천 기 위성이 한 궤도 상에 존재하게 되면 궤도 충돌 및 스페이스 데브리(우주 쓰레기) 문제도 함께 고려해야 합니다.
이 외에도 데이터 암호화와 보안 문제가 중요하게 다뤄지고 있습니다. 위성 통신은 도청 및 공격 위험이 높기 때문에 양자암호 기술, AI 보안 기술과의 통합이 필수이며, 각국은 이를 위해 6G-위성 통신 국제 규격(3GPP Rel-20 이후)에 자국 기술을 반영하기 위한 표준화 활동을 활발히 벌이고 있습니다. 현재 ITU, 3GPP, IEEE 등 표준화 기구에서는 ‘지상-공중-우주 통합 통신 구조’를 다룬 초안이 논의 중이며, 이는 2026년까지 6G 국제 표준으로 확정될 가능성이 높습니다. 누가 먼저 기술을 확보하고 이를 표준화에 반영하느냐에 따라 6G 시대의 패권이 좌우될 것입니다.