위성 직접 통신Direct-to-Device (D2D)

한마디로 말하면

위성 직접 통신은 우리가 매일 쓰는 스마트폰으로 우주에 떠 있는 인공위성과 바로 연결하는 기술이에요. 영어로는 '다이렉트 투 디바이스(Direct-to-Device)' 또는 줄여서 D2D, D2C라고 불러요. 예전에는 위성과 통화하려면 길쭉한 안테나가 달린 두꺼운 전용 전화기가 필요했지만, 이제는 주머니 속 스마트폰만 있으면 돼요.

어떤 원리일까요?

평소 스마트폰은 집이나 학교 근처에 있는 기지국(전파를 주고받는 탑)과 신호를 주고받아요. 하지만 기지국이 없는 깊은 산속이나 바다 한가운데로 가면 전화가 끊기지요. 이때 우주에 떠 있는 인공위성이 하늘의 기지국 역할을 대신해 줘요.

문제는 거리예요. 지상의 기지국은 우리와 몇 km밖에 떨어져 있지 않지만, 가장 가까운 저궤도 위성도 고도 약 500km 우주에 떠 있어요. 서울에서 부산보다 더 먼 거리예요. 게다가 위성은 초속 약 7.5km의 엄청난 빠르기로 지나가요. 그래서 위성에는 스마트폰의 아주 약한 전파까지 놓치지 않고 잡아내는 거대한 고감도 안테나를 달고, 빠르게 움직이면서 생기는 전파의 흔들림을 컴퓨터 기술로 정교하게 바로잡아 통신을 이어 가요.

생활 속에서 비유하면

운동장에서 친구와 작은 목소리로 이야기하는 건 일반 기지국 통신과 비슷해요. 가까우니까 작은 목소리로도 잘 들리지요. 반면 산 정상에 있는 친구에게 내 작은 목소리를 들려주려면 어떻게 해야 할까요? 내가 큰 확성기를 쓰거나, 산 정상에 있는 친구가 아주 거대하고 성능 좋은 집음 마이크(소리를 모으는 마이크)를 가지고 있어야 해요.

스마트폰은 작고 배터리도 아껴야 해서 전파를 크게 쏘는 확성기를 넣을 수 없어요. 대신 우주에 있는 인공위성에 테니스장만 한 거대 안테나를 펼쳐서 스마트폰의 작은 목소리를 귀 기울여 듣게 하는 것, 이것이 바로 위성 직접 통신이에요.

왜 중요할까요?

지구 전체 표면에서 이동통신 기지국 전파가 닿는 곳은 일부에 불과해요. 바다와 사막, 높은 산맥 등 지구 표면의 약 80%는 여전히 통신이 안 되는 사각지대예요.

위성 직접 통신이 널리 퍼지면 지구 어디에서도 통신이 끊기지 않아요. 등산을 하다가 길을 잃거나 바다에서 배가 고장 났을 때, 또 지진이나 태풍으로 땅 위의 기지국이 무너졌을 때도 하늘의 위성을 통해 구조 요청 문자를 보내 생명을 구할 수 있어요. 최근에는 긴급 문자뿐만 아니라 음성 통화와 인터넷까지 스마트폰으로 바로 쓰는 시대가 열리고 있어요.