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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 성큼 다가온 '우주 빅데이터 전쟁' 시대... 승자는?

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'하늘 위 무선통신 개척자' 마르코니

19세기는 전기공학의 이론과 실험이 태동하고 꽃을 피우기 시작한 시기였다. 그 결과 인류가 편리하게 전기를 발생하고, 전송하고, 공급하고 사용하는 것이 가능해졌다. 이와 함께 전자파 이론도 수립되고 그 응용 기술도 개발되기 시작했다. 이러한 발전에 힘입어 유선과 무선 통신이 시작됐다.

  김정호 카이스트 교수

이중에서도 전선이 없이도 무선 통신이 가능하게 한 대표적인 인물이 물리학자이면서 전기공학자인 굴리엘모 마르코니(Il Marchese Guglielmo Giovanni Maria Marconi. 1874~1937)이다. 1874년 이탈리아 볼로냐에서 태어났고, 1895년 헤르츠의 전자기파 이론에 기초하여 현대 장거리 무선통신의 기초를 이루었으며, 이와 같은 무선통신에 관한 업적으로 1905년 노벨물리학상을 수상했다. 그는 구리 전선을 이용해서 구현하던 유선 통신 시대를 무선 통신 시대로 전환하는 큰 역할을 했다.

마르코니가 실현한 무선통신은 매우 초기 방식으로, 스파크 전류 팔스를 일으키고, 안테나를 설치해서 공중으로 전파한다. 전류를 짧게 보내고, 길게 보내고 하면, 그 결과물이 안테나에서 전파로 송신된다. 모스 부호(Morse code)는 형태로 장거리 무선 통신을 가능하게 하였다.

그 결과 영국 해군 대연습에서 약 120㎞ 사이의 무선 통신에 성공하고, 1899년에는 그의 무선 통신기를 이용해 영국에서 등대선 조난 구제에 처음으로 성공하였다. 마침내 1901년에는 영국 컨월주의 폴듀와 캐나다 뉴펀들랜드의 인트존스까지 대서양을 사이에 두고 3570㎞의 무선 통신에 성공하여 이때부터 무선 통신은 함선을 비롯한 각종 통신에 실용화되었다.

전류를 이용해서 전자파를 발생시키고, 안테나를 설치해서 공간 방사 효율을 높이는 기본적인 구조는 지금의 무선통신과 그 원리와 구조에서 차이가 없다. 4차 산업혁명의 무선 빅데이터 네트워크는 이렇게 시작됐다.

이탈리아 물리학자이자 전기공학자인 마르코니가 무선통신 실험을 하고 있다. [출처: 나무위키]

 

무선통신, 이제 우주로 뻗어간다

약 3주전 필자는 스페이스 X 에 실려 우주로 올라가는 KAIST 소형 과학 위성 1호 발사를 참관하기 위해 미국 캘리포니아 바덴버그 공군기지를 방문했다. 이번에 사용한 스페이스 X 프로그램은 인공위성 발사의 비용을 최대한 줄이기 위해서 1단 로켓을 재활용하는 우주 개척 프로그램이다. 로켓 발사 후에 바다에 떨어진 1단 발사체를 회수해서 재사용하여 비용을 줄이자는 개념이다.

성공적으로 발사되고 정상궤도에 진입한 KAIST 세대 소형 인공위성 1호는 내년 2월부터 2년 동안 우주과학 연구에 활용될 영상자료를 얻고, 이를 국내 관련 기관에 제공하게 된다. 이처럼 차세대 소형 인공위성 1호를 싣고 발사된 미국 민간 우주탐사 기업 스페이스X '팰컨9 로켓'은 우주탐사 사상 최초로 세 번째 재활용 기록을 세웠다. 이후 100번까지 재사용하겠다는 앨런 머스크의 혁신적인 발상이다.

이러한 저비용, 소형 인공위성의 발사 시도는 하늘과 우주에서 벌어지는 ‘무선 빅데이터 네트워크’ 구축과 관계가 크다. 저비용 다수의 군집 소형 인공위성을 이용해서 수백 개의 인공위성 데이터 네트워크를 하늘에 설치할 수 있다. 그러면 마르코니가 시작한 무선통신이 지구 위 하늘의 빅데이터 네트워크로 완성될 것이다.

그러면 KT 아현 전화국 경우처럼, 지구 땅 위의 네트워크가 전쟁이나 천재지변으로 망가지는 비상 사태가 발생해도, 지구 위에서 인공위성을 이용한 빅데이터 네트워크를 그대로 유지할 수 있다. 인공위성 망은 하늘 위의 백업 빅데이터 네트워크가 된다.

2018년 12월 3일 새벽 KAIST 차세대 소형 인공위성 1호가 미국 반덴버그 공군기지에서 스페이스 X 에 실려 발사되고 있다. [출처: 전자신문]
스페이스 X에 실린 KAIST 차세대 소형 인공위성 1호 발사를 지원하기 위해 미국 캘리포니아 바덴버그 공군기지를 방문한 필자. [출처: KAIST]


'지구촌 빅데이터 네트워크 전쟁' 대비해야 

마르쿠니 시대에는 전류의 끊김과 길이로 모스 부호를 만들고 무선 전송하였다. 지금은 ‘1’과 ‘0’으로 이루어진 디지털 데이터 형태로 하늘에 보낸다. 그 디지털 신호는 문서, 텍스트, 사진뿐만 아니라 음성과 동영상 시대로 넘어 갔을 뿐이다. 이처럼 4차 산업혁명 시대의 가장 중요한 인프라인 빅데이터 센터와 빅데이터 네트워크 확보 전쟁은 하늘에서도 계속되고 있다. 앨런 머스크도 알고 있는 듯 하다.

19세기 마르쿠니 시대에 영국은 대륙간 통신, 선박간 통신, 해양간 통신으로 연락하면서 5대양 6대주를 누볐다. 일본이 태평양 전쟁을 시작할 때, 진주만을 공격 시에도 일본 본토와 항공모함과 무선 통신으로 지령을 교환하였고, 미국은 그 전파를 감지해서 암호를 풀려고 했다. 식민지, 시장, 자원의 확보에 무선통신이 사용되었다. 그 시기 19세기 말 조선이 망해가고 외세의 침입이 본격화되는 시기이다.

KAIST 는 가격을 줄일 수 있는 초소형 인공위성을 군집형태로 수백 개, 수천 개 하늘에 날려서 네트워크를 이후는 꿈을 꾸고 있다. 그러나 아직 한국에는 스페이스 X 와 같은 로켓이 없다. 언제인가 우리 자체 로켓을 확보하면 우리의 초소형 군집 위성 빅데이터 네트워크의 확보할 수 있다는 꿈을 꾼다.

KAIST 초소형 군집위성 핵심기술 연구센터 기술 구성 개념도. [출처: KAIST]


joungho@kaist.ac.kr


[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수] 

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풀충전 9분...비야디 2세대 배터리 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 글로벌 전기차 1위 업체인 비야디(比亞迪, BYD)가 2세대 블레이드 배터리를 발표했다. 비야디는 5일 저녁 기술발표회를 개최했다고 중국 제일재경신문이 6일 전했다. 기술발표회에는 왕촨푸(王傳福) 비야디 회장이 직접 참석했다. 왕촨푸 회장은 "현재 전기차는 충전 속도가 느리고 주행 거리가 충분히 길지 않다는 문제점을 지니고 있다"며 "이를 해결하고 신에너지 자동차로 내연기관 자동차를 대체하는 것이 국가의 에너지 안보를 위한 필수 과제"라고 설명했다. 비야디는 이 자리에서 2세대 블레이드 배터리를 발표했다. 블레이드 배터리는 비야디가 개발한 차량용 배터리로 2020년에 처음 발표했다. 배터리 셀을 칼날(블레이드)처럼 얇고 길게 만들어 부피 활용도를 높인 점이 특징이다. 이를 통해 동일한 공간에 더욱 많은 배터리 셀을 장착할 수 있게 됐다. 길고 얇게 만들기 위해 블레이드 배터리는 LFP(리튬인산철) 배터리를 기반으로 한다. 2세대 블레이드 배터리는 배터리 내부 저항 감소, 전극 구조 개선, 고전압 플랫폼 개선 등을 이뤄냈다. 이를 통해 충전 속도가 대폭 개선됐다. 2세대 블레이드 배터리는 충전량 10%에서 70%로 충전하는 데 5분이 소요된다. 10%에서 97%로 충전하는 데 9분이 걸린다. 현장 실측에서 비야디의 전기차 하이바오(海豹) 07이 10%에서 97%로 충전되는 데 8분 44초가 걸렸다. 왕촨푸 회장은 "97% 충전을 기준으로 삼은 것은 주행 중 제동 시 전기가 생성되는 것을 감안해 여유 전력을 둔 것"이라고 설명했다. 97% 충전은 사실상 풀 충전에 해당하는 셈이다. 또한 2세대 블레이드 배터리는 영하 20도의 환경에서 20%에서 97% 충전까지 12분이 소요된다. 비야디는 2세대 블레이드 배터리를 10가지 차량 모델에 적용해 출시한다는 방침이다. 10가지 차량 중 한 가지인 순수 전기차 텅스(騰勢) Z9GT의 주행 거리는 1036km다. Z9GT는 대형 세단으로 대용량 배터리가 장착됐다. 기술발표회에서 비야디는 단일 충전기로 최대 1500KW의 충전 출력을 낼 수 있는 새로운 충전기를 발표했다. 충전기에는 두 대의 차량이 동시에 충전할 수 있다. 비야디는 해당 충전기를 바탕으로 전국적으로 충전소를 대량으로 건설한다는 방침이다. 올해 말까지 2만 개의 충전소를 완공할 예정이다. 한편 비야디는 지난해 460만 대의 차량을 판매했다. 이는 전년 대비 7.7% 증가한 수치다. 이중 순수 전기차는 225만 대였다. 이로써 비야디는 지난해 164만 대를 판매한 테슬라를 제치고 글로벌 전기차 판매 대수 1위 업체에 등극했다. 비야디가 5일 저녁 기술발표회를 진행했다. [사진=비야디] ys1744@newspim.com 2026-03-06 09:42
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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