선진국들 ‘독자 GPS 구축’ 혈안

일본은 왜 엄청난 개발비를 쏟아부어 가며 자신만의 GPS를 개발할까. 일본은 올해 봄부터 가을까지 새로운 항법 위성 3기를 쏘아올려 내년 4월부터 이미 운용 중인 ‘미치비키’와 함께 4기의 항법 위성을 운용할 계획이라고 NHK가 지난 3일 보도했다. 4기의 항법 위성을 제대로 활용하면 자동차, 농작물용 트랙터 등의 자율주행 정보나 재해 시 피해 정보 등을 파악하고 새로운 적용 분야를 개척할 수 있을 것이라고 방송은 덧붙였다. 일본은 내년 이후에도 추가로 항법 위성을 발사해 2023년까지 모두 7기의 항법 위성으로 일본판 위치정보시스템(GPS)을 구축해 미국 GPS에 의존하지 않고 자체 위성만으로 위치를 측정하는 체계를 만들겠다는 구상을 내놓고 있다.

●KAL기 피격 뒤 美 GPS 정보 민간 개방

GPS(Global Positioning System)란 용어는 미국에서 만들어 낸 말이다. 미국은 1978년 시험용 BlockI GPS 위성을 발사하면서 GPS 구축에 나섰다. 국방부가 군사적 목적으로 개발한 것으로 대륙간탄도미사일이나 순항미사일, 정밀유도폭탄 등의 무기를 정확한 지점에 유도하기 위해 착안했다. 24개의 인공위성에서 발신하는 마이크로파를 GPS 수신기에서 수신해 위치를 결정하는데 병력 배치나 보급에도 GPS를 사용했다.

심지어 GPS 위성에 핵폭발감지체계(USNDS)의 일부분인 핵폭발 감지기가 실려 있어 다른 나라의 핵실험을 감시할 수 있도록 했다. 이 때문에 지금도 GPS 위성은 미 공군 제50우주비행단에서 관리하고 있다. 노후 위성 교체나 유지 등에 해마다 약 7억 5000만 달러의 비용이 드는 것으로 알려졌다.

그런 GPS가 민간에 개방된 계기는 불행하게도 1983년 소련 영공에서 격추돼 269명의 사망자가 발생한 대한항공 007여객기 격추 사건과 관련이 있다. 당시 여객기가 위치 정보를 잘못 파악하고 항로를 이탈해 소련 영공으로 들어간 것으로 알려지면서 로널드 레이건 미국 대통령은 GPS 정보를 민간에 개방하겠다고 공표했다. 1996년 빌 클린턴 대통령이 민간용도의 GPS 사용을 허가하고 이를 미국의 국가 자산으로 관리할 것을 지시하기도 했다. 이후 GPS 정보는 전 세계에 무료로 개방되면서 휴대전화나 내비게이션 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 현재 세계에서 상용되는 위치정보시스템은 GPS 외에도 러시아가 만든 글로나스(Glonass) 등이 있다.

●인도 2432억원 쏟아부어 기술 독립 성공

2010년 GPS 위성 ‘미치비키’를 궤도에 올린 일본이 독자적인 GPS 구축을 서두르는 이유는 군사적 전용을 고려했기 때문이다. 북한과 중국의 핵과 미사일 위협을 조기에 탐지하려는 것이다.

이 같은 생각은 일본만이 아니라 인도도 하고 있다. 인도는 지난해 4월 안드라프라데시주 스리하리코타 우주센터에서 자국산 PSLVC33 로켓을 이용해 IRNSS1G 위성을 발사했다. 1425㎏의 IRNSS1G 위성은 발사 20분 뒤 로켓에서 분리돼 궤도에 안착했다. 당시 발사로 인도는 독자적인 인도지역위성항법시스템(IRNSS) 구축을 위해 2013년 7월 첫 위성을 발사한 뒤 3년 만에 목표한 7기의 위성을 모두 지구 궤도에 올리는 데 성공했다.

인도는 2015년까지 쏘아올린 4기의 항법 위성으로 위치 신호를 주고받으며 시험 운영을 거쳤다. 이를 바탕으로 인도와 주변 1500㎞ 육상·해상에서 10ｍ 단위의 정확성으로 위치 정보를 제공하고 있다. 7기의 항법 위성을 구축하는 데 142억 루피(약 2432억원)를 쏟아부었다. 나렌드라 모디 인도 총리는 “다른 나라 항법 위성에 (위치 정보를) 의존했지만 이제 독립하게 됐다”면서 “새 기술이 어민 등 국민에게 도움이 될 것”이라고 말했다.

중국 역시 독자 GPS인 ‘베이더우’(北斗)를 구축하고 범위를 확대하고 있다. 중국은 지난해 2월 창정 3C호 로켓에 21번째 베이더우 항법 위성을 탑재해 발사했다. 2000년부터 위치정보시스템을 독자 개발한 중국은 2012년부터 서비스를 개시했다. 2013년 오차범위 1m 이내의 서비스를 상하이 지역에 제한적으로 제공한 중국은 베이더우를 바탕으로 선박과 항공기 운항뿐만 아니라 무기체계 운영을 검토 중이다. 특히 중국은 자국뿐 아니라 태국과 라오스, 브루나이, 파키스탄 등 아시아태평양 지역으로 범위를 확대하고 있으며 2020년부터는 범위를 전 세계로 넓힌다는 방침이다.

유럽연합(EU)도 유럽우주국(ESA)을 중심으로 미국에 대항해 위치정보시스템인 ‘갈릴레오’ 프로젝트를 진행 중이다. 2005년 12월 GIOVE-A 위성 1기 발사를 시작으로 고도 약 2만 4000㎞ 상공에 30기의 인공위성을 쏘아 올리는 야심 찬 프로젝트다. GPS나 베이더우 등이 모두 국가 주도인 것과 달리 갈릴레오는 민간주도로 이뤄지는데 당초 2008년 가동을 목표로 추진됐지만 자금 사정 등으로 지지부진하다가 지난해 12월 15일 본격적인 가동에 들어갔다. 이 과정에서 2014년 두 대의 위성이 엉뚱한 궤도에 발사되는 등 시련을 겪었다.무료 서비스의 경우 정확도가 1m인데 유료 서비스를 이용하면 정확도는 몇㎝ 단위까지 될 예정이라고 한다. 2020년까지 100억 유로(약 12조 5000억원)의 비용이 들 것으로 추정되고 있다. 한국도 갈릴레오 프로젝트 일부 분야에 참여하고 있다.

●美 보안 위해 다른 나라 중계기 설치 못하게 해

각국이 독자적인 GPS 구축에 나서는 이유는 당연히 군사적인 목적이 가장 크다. 국가안보에 중요한 부분을 차지하기 때문에 이를 독자적으로 구축하는 것이다. 전투기와 미사일 등의 위치를 파악하고 초정밀 폭격 등에 활용하기 위해서는 정확한 위치를 파악하는 것이 중요하다. 그런데 이런 정보를 다른 국가에 의존할 경우 심각한 상황이 발생할 수 있다.

만에 하나라도 GPS 정보가 암호화될 경우 이를 풀 방법이 없다. 러시아가 자국만의 독자적인 위치정보시스템을 구축한 것도 대륙간탄도미사일인 토폴M에 가격이 비싼 관성유도장치 대신 정확도를 높이는 글로나스의 유도 신호를 받아서 탄도 비행을 할 수 있기 때문이다. 중국도 미국과의 관계가 악화될 경우 GPS 정보를 차단당할 것에 대비해 베이더우 시스템을 구축한다고 볼 수 있다. 실제로 GPS를 운영하는 미국은 오차를 줄이기 위해 중계기지를 다른 나라에 설치하고 있지만 정작 미국은 보안을 이유로 다른 나라가 위성항법장치 중계기지를 설치하는 것을 금지하고 있다.

군사적 목적 외에 상업적인 활용도가 늘어나는 점도 독자적인 GPS 구축의 원인으로 볼 수 있다. 현재 대부분 자동차에 설치된 내비게이션은 GPS를 기반으로 운영되고 있다. 인공지능에 의한 자율주행차 역시 바로 정확한 위치 정보를 바탕으로 이뤄질 수밖에 없다.

일본과 EU가 2018년부터 GPS 위성을 공동으로 사용하기 위해 손을 잡은 것도 자율주행차 개발에 있어서 정확한 위치 정보를 파악하는 것이 필수이기 때문이다. ‘일·유럽 위성위치측정협의체’는 일본에서는 미쓰비시와 히타치 조선, 프랑스의 방위 전자그룹인 탈레스 등이 참여한다. 이는 일본의 항법 위성이 정밀도는 높지만 일본과 호주, 아시아 지역에서 신호가 잡히는 한계를 극복하려는 것이다. 반면 갈릴레오의 경우 오차가 1m 이상 발생해 정밀도가 떨어지는 점을 서로 보완하기 위한 것이다. 미국의 아마존이 무인 드론을 이용해 상품을 배송하기 위해서도 정확한 위치정보를 파악하는 것이 우선인 점을 보면 GPS의 산업적 활용도는 더 커질 전망이다.

이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr