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태양열 드론 아퀼라
우리는 어디서든 인터넷이 되는 걸 당연하게 생각하지만, 사실 인터넷을 하기 위해서는 많은 장비가 필요해요. 인터넷은 유선 또는 무선으로 연결된 큰 통신망에 컴퓨터, 스마트폰 등이 각각 접속하는 형태로 이루어져요. 이 통신망은 인터넷 서비스나 정보를 주는 ‘서버’와, 그 서버와 주고받은 정보를 각 기기와 연결하는 ‘기지국’이 있어야 하지요. 이 기지국이 각 가정과 광통신 케이블로 연결되거나, 기지국에서 보내는 전파를 무선 통신 수신기가 받아들여야 인터넷에 접속할 수 있는 거예요.
그렇기 때문에 광통신이나 무선 네트워크 기지국이 설치되지 않은 지역이나, 기지국에서 너무 멀리 떨어져서 살고 있는 사람들은 인터넷에 접속할 수 없지요. 주변에 광통신망이 있더라도 접속하는 비용을 내기 어렵다면 역시 인터넷을 사용하지 못해요. 실제로 2012년 세계은행이 조사한 결과, 전세계 인구의 절반을 넘는 약 44억 명이 인터넷을 사용하지 못하는 것으로 나타났답니다.
이 사람들을 지원하기 위해 땅이 아닌 공중에 기지국을 세우려는 시도가 이뤄지고 있어요. 페이스북의 태양열 드론 ‘아퀼라’가 대표적인 예지요. 인터넷 송수신 장치를 갖춘 드론을 *성층권 궤도에 띄워 인터넷 공유기로 삼은 거예요. 아퀼라는 기지국에서 보내는 전파를 수신한 다음, 이 전파를 다시 기지국이 없는 오지로 보내는 역할을 해요. 지난 3월 시험 비행에 성공한 아퀼라는 올해 여름 중 본격적으로 전파를 주고받는 2단계 비행에 들어설 예정이랍니다.
*성층권 : 대기권을 이루는 여러 층 중 하나로, 대류권 바로 위인 고도 10km부터 50km까지를 말한다.
하늘에 둥둥~, 프로젝트 룬(Project Loon)
혹시 남반구에 여행을 가게 된다면 하늘을 올려다 보세요. 아주 맑은 날이면 둥실둥실 떠 있는 기구를 만나게 될지도 몰라요. 그 정체는 인터넷 기업인 ‘구글’이 진행하고 있는 ‘프로젝트 룬’의 인터넷 기지인 ‘룬(풍선)’이랍니다.
프로젝트 룬은 2013년 초에 시작됐어요. 아퀼라와 마찬가지로, 무선 인터넷 공유기 역할을 할 수 있는 기기를 공중에 띄워 통신망이 설치되지 않은 오지나 개발도상국 주민들에게 싸고 빠른 인터넷을 지원하기 위해서죠.
룬은 드론을 쓰는 아퀼라와 달리, 헬륨을 빵빵하게 채운 기구(룬)에 기기를 달아 띄우는 방식이에요. 구조가 간단하고 재료도 쉽게 구할 수 있기 때문에 저렴한 비용으로 운영할 수 있어요. 또 일정한 거리를 두고 떨어져 있는 룬끼리 서로 전파를 주고받기 때문에, 넓은 지역에 한꺼번에 인터넷 서비스를 할 수 있지요. 지금까지 남반구 지역에 70개 이상의 룬이 떠서 인터넷 서비스가 가능한지 시험하고 있어요.
룬의 첫 번째 서비스 지역은 뉴질랜드 남쪽 일대예요. 이 지역에서 농장을 경영하는 찰스 씨의 가족이 룬과 인터넷을 연결한 첫 번째 주인공이 되었답니다. 찰스 씨는 구글과의 인터뷰에서 “집에서 노트북으로 인터넷에 연결되다니 정말 경이롭다”고 말했어요.
찰스 씨가 인터넷 접속에 성공한 이후, 뉴질랜드뿐만 아니라 브라질, 호주 등 남반구 지역의 여러 가정과 학교가 차례로 룬과 연결됐지요. 룬은 올해 중 시범 서비스를 마치고 세계 전역에서 본격적인 활동을 시작할 예정이랍니다.
우주로 뻗어가는 인터넷
아퀼라나 룬은 모두 지구 대기권 안에 머물러 있어요. 그런데 이보다 더 높은 곳으로 무선 송수신기를 보내면 훨씬 더 넓은 지역으로 전파를 보낼 수 있겠죠? 그래서 해외 기업 중에는 무선 공유기 역할을 하는 인공위성을 우주로 쏘는 계획을 세우는 곳도 있어요. 이를 ‘우주인터넷’이라고 하지요.
그런데 우주인터넷은 또 다른 의미도 있어요. 지구와 우주선, 또는 지구와 외계행성과의 통신을 말하기도 하거든요. 이건 단순히 지상으로 전파를 쏘아 보내는 것 이상으로 복잡한 기술이 필요해요. 우주라는 공간의 특성 때문이에요.
가장 큰 문제는 거리예요. 예를 들어 지구에서 화성과 통신한다면 한 번 신호를 보내는 데 최대 22분이 소요돼요. 스마트폰 메신저로 “ㅋㅋ”, “ㅋㅋㅋ”라는 대화(?)를 주고받는 데 40분이 넘게 걸린다고 생각해 봐요. 생각만 해도 답답하죠?
게다가 우주에는 이미 수많은 전파가 존재하고 있어요. 별에서 나온 빛이 가장 대표적인 예지요. 통신을 위해 쏜 전파가 이 전파에 섞이면 서로 간섭을 일으켜 ‘잡음’이 생기게 돼요. 또 전파가 이동하다가 다른 물체와 만나면 속도가 느려지지요. 이 과정에서 정보가 서로 뒤섞여 순서가 엉망이되거나, 정보가 도달하지 않을 수 있어요.
그래서 전파보다 출력이 강한 레이저를 이용하는 방법이 등장했어요. 2014년 MIT(미국메사추세츠공과대학교)와 NASA는 레이저와 전파망원경을 이용해 달 궤도 위성과의 통신에 성공했답니다.
연구팀은 미국 뉴멕시코주에 있는 전파망원경 네 대로 강한 레이저를 쏘아 지구에서 38만km 떨어진 인공위성에 보냈어요. 인공위성은 이 레이저를 수신한 뒤, 잘 받았다는 답을 다시 지구로 보냈지요. 레이저는 지구 대기권에서 꺾이거나 산란되기 쉬워요. 하지만 망원경 네 대로 각각 다른 성질의 레이저를 쏘았기 때문에, 꺾이지 않은 레이저 한 줄이 우주까지 무사히 도달할 수 있었답니다.
아직까지는 우주와 대용량 정보를 실시간으로 주고받진 못해요. 하지만 이런 연구가 계속 이어지면 언젠가는 달에 간 우주인과 메신저로 즐겁게 대화할 수 있는 날이 올지도 몰라요.
빛으로 인터넷 한다!
5월 19일, ETRI(한국전자통신연구원)는 LED 조명을 이용해 정보를 전달하거나 통신할 수 있는 기술을 개발했다고 발표했어요.
LED 조명은 1초에 300만 번 정도의 속도로 계속 깜빡여요. 이 깜빡임에 정보를 담아 보내면 통신을 할 수 있어요. 예를 들어 조명이 켜졌을 때를 1, 꺼졌을 때를 0으로 정하고 정보에 맞춰 깜빡이는 횟수나 강약을 조절하는 거예요. 컴퓨터에서 사용하는 정보가 1과 0, 두 가지 숫자로만 이루어졌다는 사실을 이용한 거죠.
ETRI의 강태규 LED연구실장은 “LED 전구가 정보를 담은 작은 컴퓨터 역할을 하는 셈”이라며, “LED 전구끼리 빛을 주고받으며 정보를 멀리까지 전달할 수도 있다”고 설명했답니다.
