일론머스크의 핵심사업 스타링크 프로젝트
안녕하세요. 이번 글에서는 SpaceX의 주요 사업 중 하나인 “스타링크” 프로젝트에 대하여 다뤄보고자 합니다.
스타링크는 위성 인터넷망 구축을 위하여 위성들을 지구 저궤도(LEO)에 배치하는 프로젝트입니다.
“Starlink is a satellite internet constellation being constructed by SpaceX”
위성 발사를 위해서 현재 Falcon 9 로켓에 60개씩 위성을 탑재하여 월 2회씩 발사해오고 있습니다.
첫 발사는 2018년 2월 22일이었으며, 현재시점 마지막 발사는 2021년 5월 26일이었습니다.
현재까지 발사된 총 위성의 개수는 1,737개이며, 이 중에서 정상작동되고 있는 위성의 수는 1,635개입니다.
나머지 102개의 경우 결함 또는 궤도상 문제로 이탈되거나 버려졌습니다.
2015년부터 프로젝트를 위하여 연구개발을 시작하였고, 좀 더 낮은 비용으로 많은 위성을 쏘아 올리기 위하여 Falcon 9 로켓 재사용 기술과 접목시키는 계획을 세웁니다.
Federal Communications Commission (FCC)로부터 초기에는 4,425개의 위성 배치 승인을 받았으며, 추가로 7,518개의 승인을 더 받게됩니다. 이로써 약 12,000개의 위성망 구축에 대한 허가를 받게 됩니다.
이후 일론은 총 12,000개의 구축이 1차적으로 이루어지게 되면, 데이터 전송 및 교환 속도와 커버리지 증축을 위하여 최대 42,000개까지 위성 수를 늘리겠다고 밝힙니다.
이러한 계획은 현재 60개씩 쏘아올리는 Falcon 9으로는 시간이 많이 걸리기 때문에, 앞으로 위성 개수 증축에 대한 부분은 현재 연구개발중인 Starship 프로젝트를 통하여 1회당 400개씩 쏘아올리는 계획과 접목된다고 볼 수 있습니다.
이쯤 되면 사실 조금 무서운데요. 왜 일론은 스타링크 구축을 원하는 걸까요?
일론이 밝히기를, “스타링크를 통해 현재 지구상에서 인터넷을 사용하지 못하는 지역에 있는 모든 사람들에게 합리적인 가격으로 인터넷 서비스를 제공하고자 한다.”라고 했습니다.
스타링크는 빠른 속도와 낮은 “latency: 일명 데이터 전송 지연 속도”로 인터넷 광역망 서비스를 제공합니다.
베타 서비스에서 예상되는 인터넷 속도는 약 “50Mb/s ~ 150Mb/s”로 추정되며, Latency는 약 “20ms ~ 40ms”로 추정된다고 합니다. 지속적인 위성 개수 증가와 지상 컨트롤 시스템 증축을 통하여 속도와 Latency 모두 엄청난 개선이 이루어질 것이라고 하네요.
이러한 광범위한 인터넷망과 낮은 지연속도 덕분에 영상통화 및 온라인 게임을 하는 데에 최적화된 서비스를 제공할 수 있게 됩니다. 기존 위성궤도에 비하여 스타링크 위성은 60배정도 가까운 LEO에서 공전하고 있기 때문에, 현재 서비스되고 구축되어있는 위성인터넷과는 차별화된다고 합니다.
앞서 말씀드린 바와 같이, 스타링크는 기존 인터넷망이 없는 노후된 지역에도 인터넷을 자유롭게 공급하고 데이터를 교환할 수 있다는 장점이 있습니다. 이러한 글로벌 인터넷망 구축을 통해, 지구의 글로벌화를 더 앞당길 수 있겠네요.
현재 스타링크 사용을 위하여 주문을 넣고 대기를 하고 있는 고객들은 약 50만명이라고 합니다.
2021년 기준으로 베타서비스가 가능한 국가는 다음과 같습니다.
“미국, 캐나다, 영국, 독일, 뉴질랜드, 호주, 프랑스, 오스트리아, 네덜란드, 벨기에”
이러한 위성 인터넷망 구축이 완료되면, 기존 해저케이블을 통한 데이터 전송 방식과는 다른 방식으로 서비스를 제공합니다. 저 개인적으로는 이 부분이 양날의 검이라고 생각합니다.
왜냐하면 케이블 통신망같은 경우, 각국의 검열이나 통제를 거쳐야하는 반면에, 스타링크 위성과 같은 경우 지구 저궤도 우주에서 데이터를 교환하는 방식이기 때문에, 사실 SpaceX에서 모든 통제권한을 가지고 있는 셈이 됩니다.
그리하여 현재 기존 인터넷 서비스 업체나 국가에서 스타링크에 대한 소송과 거부감을 드러내고 있습니다.
또한 천문학자들에게도 그리 반가운 존재는 아닙니다. 왜냐하면 어두운 밤에 천체 관측에 있어서 스타링크 위성의 빛 반사 작용으로 인하여 방해가 되기 때문입니다. 일명 “Light Pollution”, 즉 빛공해를 지적합니다.
Light Pollution by Starlink Satellites
그도 그럴 것이, 빛이 없는 어두운 밤에 스타링크 위성들은 별처럼 빛나고 있습니다.
Starlink Satellites in the Night Sky
위 사진과 같이 현재 LEO에서 공전중인 약 1,650개 가량의 스타링크 위성은 일부 육안으로도 구별이 가능합니다.
또한 아래 사진과 같이 현재 지구 저궤도에 별자리들 사이로 사방팔방으로 스타링크 위성들이 공전하고 있습니다.
동일하게 생긴 파란색의 소형 위성이 전부 스타링크 위성들입니다.
하지만 일론이 이러한 지적에 가만히 있을 인물이 아니죠.
또 외계인급 기술을 고안해 냅니다.
위 그림처럼 지구 자전으로 인하여 일몰과 일출 경계면 안쪽에서, 즉 “Night Sky”에서 반사광으로 인해 빛공해가 일어납니다. 이러한 현상에 주안점을 두어 빛반사를 최소화 시키려는 기술을 개발합니다.
아래 사진처럼 초기에는 어두운 페인트를 칠해서 해결하려고 합니다.
하지만 여기에는 지구 자전과 공전속도의 문제로 인한 타이밍의 문제가 있었으니, 더 좋은 기술을 개발합니다.
바로 위성을 통째로 일제히 회전시키는 기술입니다. 일명 “Roll Maneuver”라고 한다네요.
사진 아래 첨부드립니다.
위 사진처럼 일몰과 일출, 자전과 공전에 맞춰서 위성의 모서리 부분을 동시에 조준시킴으로써 빛반사를 최소화 시킵니다.
이와 더불어 아래 사진과 같이 안테나를 재배치하는 기술도 고안해 냅니다.
이러한 노력들과 기술발전으로 인해 현재 SpaceX 팀은 천문학자들과 합의점 도출을 위하여 꾸준히 의견을 교환하고 있다고 합니다. 비록 위성의 형태를 “0”으로 만들 순 없겠지만, “0”에 가깝도록 만들어서 천문학자들에게 주는 피해를 최소화 시키고자 한다는게 일론의 방침입니다.
SpaceX 팀의 Starlink 프로젝트 최종 목표는, 위성을 최대한 어둡게 만들어서 “투명”하게 만들어버리고자 노력하는 것이며, 지구 전 지역에 초고속 인터넷망을 공급하고, 현재 인터넷의 편리함을 누리지 못하는 수많은 사람들에게 서비스를 제공하고자 하는 인류애라고 합니다.
더 나아가서, 궁극적으로는 먼 미래에 완성될 테슬라의 FSD 플랫폼화 및 범지구적인 5단계 자율주행 데이터 통신망 구축을 위한 엄청난 해자가 있는 사업의 완성이라고 할 수 있겠네요.
이는 라이다의 “HD Map”을 사용하지 않는 테슬라만의 “Pure Vision”을 통한 A.I 딥러닝 자율주행에 기반하여, SpaceX 자체 “GPS-alike” 위성 데이터 교환망 구축을 통한 테슬라의 지배력을 의미한다고 볼 수 있습니다.
앞으로 Starship 개발이 완료되면 이러한 프로젝트가 더 가속화되길 기대해봅니다.
이상 너무 글이 복잡해진 것 같은데요.
끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
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