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달과 지구를 ‘초고속’으로 연결해주는 통신 기술이 개발됐다.

미국항공우주국(NASA)은 지난해 9월, 달 대기 및 먼지 환경 탐사선 ‘레이디(LADEE)’를 발사했다. 레이디에는 고성능 레이저 통신장비가 탑재돼 있는데, 최근 이를 이용해 지구의 기지국과 고용량 데이터를 성공적으로 주고받는 데 성공했다. 지금까지 이뤄진 광통신 가운데 가장 먼 거리다. HD급 영화 한 편을 약 8분에 받을 수 있는 622Mbps의 속도로, 현재 같은 임무를 수행중인 전파 통신 장비보다 6배 정도 빠르다.

나사가 레이저 통신에 주목한 것은 속도 때문. 전파 자체의 한계 때문에 더 이상 전송 속도를 개선할 수 없게 되자, 빛을 이용하는 방법을 찾기 시작했다. 빛은 전파와 같은 전자기파지만, 더 빠르고 촘촘하게 진동하는 파장이다(주파수가 높다). 촘촘하기 때문에, 주파수가 높은 전파 안에는 정보를 더 많이 담을 수 있다. 통신 속도도 빠르다. 현재 우주 통신에 쓰이는 주파수는 ‘Ka밴드’인데, 레이저는 이보다도 수 천~수 만 배 이상 주파수가 높아 속도 문제를 해결할 수 있다.

직진성이 뛰어나다는 것도 장점이다. 멀리 보내도 넓은 지역으로 퍼지지 않아 정보를 집약적으로 담을 수 있다. 수신기의 안테나 크기도 줄일 수 있고, 보안성도 높다. 남상욱 서울대 전기정보공학부 교수는 “퍼지는 성질이 적으면 중간에 가로채기가 어렵다”고 말했다.

레이저를 이용한 우주 광통신이 이번에 처음 개발된 것은 아니다. 정용철 KAIST 전기및전자공학과 교수는 “우주 광통신은 미국 제트추진연구소 등에서 이미 1980년대부터 연구를 했다”며 “지금도 위성간 통신이나, 탐사선과 위성 사이의 통신 수단으로 일부 이용되고 있다”고 말했다. 이번 연구로, 위성 통신에만 쓰이던 우주 광통신 기술이 우주와 지상 사이의 교신에도 쓰일 수 있음이 증명됐다. 통신 거리를 비약적으로 늘린 점도 큰 성과다.