첨단

과학

11. 보은 위성통신지구국

□ 위    치 : 충청북도 보은군 마로면 적암길

□ 관    련 : 초등학교 3학년 사회(교통통신의 발달), 6학년 과학(일기예보)

중학교 1학년 과학(파동)

□ 상세정보

보은위성지국은 국제 통신 센트 금산위성지국 보은 분극이 정식명칭이며 대외비밀 사항이 많기 때문에 자세한 내용은 공개하기 어렵다. 그러나 견학 1주일 전에 견학허가 공문을 발송하면 안내를 받고 간단한 설명을 들을 수 있다. 자세한 것은 사전에 상의하는 것이 좋다.( ☏ 542-3509 )

우리나라의 위성 지구국운 1970년 6월에 태평양지역 통신위성 INTELSAT Ⅲ호에 접속하여 태평양 연안국가와의 국제통신망 대부분을 대체하는 금산 위성통신 지구국이 개통한 이래 현재 한국통신이 무궁화 위성 및 관제시설, 국내위성지구국 시설과 금산, 보은, 서울의 3개 국제위성지구국 및 국제위성이동통신용 인말새트지구국을 보유하고 있고, 1991년 데이콤이 아산국제위성지구국을 개통하였으며, 1998년 온세가 여주국제위성지구국을 개통하여 운용하고 있다.

보은 위성 지구국에서는 통신 위성과 연결되어 다른 나라에서 벌어지는 일도 우리의 안방에서 편안하게 시청취 할 수 있도록 해주는 중요한 역할을 하고 있으며.전화나 전보, 텔렉스와 같은 통신 시설을 이용할 수 있도록 해준다. 지구국에는 초대형으로 설치된 통신 위성 추적 장치가 컴퓨터에 의해 조작 운용되고 있다.

주제 : 통신위성이 하는 일은?
학습목표	◦ 통신의 원리, 발달 과정을 설명할 수 있다. ◦ 인공위성이 하는 일을 열거할 수 있다.
일 자		학 교		이 름
학습내용

□ 통신의 발달 과정을 조사하여 보자.

□ 세계 여러 나라의 소식은 빠르고 동시에 전달하려면 어떻게 해야 될까?

□ 인공위성(통신위성)이란 무엇일까? 인공위성이 하는 역할에 따라 나누어보자.

□ 인공위성이 태양의 궤도를 돌기 위해서는 어느 정도의 속도가 필요할까요?

□ 인공위성이 떨어지지 않는 이유는 무엇일까?

□ 인공위성이 지구 궤도를 벗어나려면 어느 정도의 속도로 쏘아 올려야 될까?

알 게 된 점
체 험 소 감

위성 통신이란?

인공위성을 이용한 통신은 총체적으로 우주통신(space communication)이라고 한다. 이는 국제전기통신연합(ITU)에서 채택한 것인데, 그 형식을 대별하면 ① 지상국과 우주국 사이, ② 우주국과 우주국 사이, ③ 우주국으로부터 지상국으로 송신하는 무선통신 또는 수동방식에서는 우주비행체에 의한 전파의 방향을 이용한 지상국 사이의 무선통신 등으로 구분할 수 있으며, 이들 업무를 우주 업무라고 한다. 이 중에서 ③에 해당하는 것을 위성통신이라 하고, 지상국과 우주국으로 구성되는 시스템을 우주 통신계라 한다.

1. 위성통신 지구국이란?

지구국은 지구 상공 36,000㎞에 떠있는 통신위성으로부터 아주 미약한 전파를 받아 통신이 가능하도록 하는 곳으로 지상국의 하나이다. 여기서 말하는 지상국이란 지구 표면(선박 등 이동하는 것을 포함)이나 비행하는 항공기에 설치되어 우주업무를 수행하는 국(局)을 말하며, 우주국이란 대기권 밖에 있으면서 우주 업무를 수행하는 국을 뜻한다. 또 우주업무의 분야에는 우주공간을 이용한 통신 등의 연구, 방송이나 선박항행에 대한 이용, 기상관측에 대한 이용 등 광범위한 것이 포함된다. 또, 태양으로부터의 전파잡음(電波雜音)을 포함하여 우주공간으로부터의 전파 잡음을 수신하는 전파 천문학을 위한 수신국은 전파 천문국(電波天文局)이라 하여 다른 우주업무국과 구별되고 있지만 넓은 뜻으로는 우주통신에 포함된다.

지국국은 어디에 설치하는 것이 좋을까?

지구국은 수신한 전파를 레벨까지 증폭하여야 하므로 위치 선정에 있어서 일반 무선국의 설계와는 달리 여러 가지 조건이 충족되어야 한다. 즉 ①동일주파수대를 공용하는 지구국과 지상 M/W국이 공존할 수 있도록 상호 간섭에 관한 규격을 충분히 만족시켜야 한다. ②스카이라인 앙각과 위성 앙각 사이에 클리어런스를 가져야 한다. ③강풍을 피할 수 있어야 하고, 강우 ·강설량이 적어야 하며 ④도시잡음, 공장시설 등 인공잡음의 영향을 피해야 하고, 정기항공로의 영향을 피해야 한다. ⑤기타 일반조건으로 전력, 일반용수의 확보가 용이하고, 거대한 안테나를 운용하기에 충분한 지구력이 있어야 하며, 앞으로의 시설 증설을 고려하여야 하고, 토지 매입이 용이하고 도로교통과 주거환경이 좋은 곳이어야 한다.

우리나라에서 운용되고 있는 지국국

1970년 6월에 태평양지역 통신위성 INTELSAT Ⅲ호에 접속하여 태평양 연안국가와의 국제통신망 대부분을 대체하는 금산 위성통신 지구국이 개통한 이래 1977년 9월 제2지구국을 금산에 완성, 개통하여 국제통신망을 완전히 광대역 통신망화하였고, 1980년과 1985년에 제3, 제4 지구국을 보은 지역에 시설함으로써 통신망의 세계화에 기여하고 있다. 이 두 지구국의 개통은 위성통신이란 광대역 전송로를 확보케 함으로써 기존 국제통신 서비스의 신속화·고품질화 등은 물론 TV중계, 고속 데이터전송 등의 신종 서비스의 개발 및 다양화, 각종 정보유통의 신속 · 원활로 인한 부가가치 생산에 크게 이바지하였다. 한국통신의 국제위성통신 시설 규모로는 인텔새트 지구국 10기에 65개 국가와 4,600여 회선의 국제 공중 및 전용회선을 공급하고 있으며, 아시아새트, 팬암새트, JC새트 등 비인텔새트계 지구국을 건설하여 다원화된 국제위성TV중계망을 확보하고 있다.

2. 위성 통신의 종류

◇ 용도에 따라

통신위성 : 국가간 또는 자국 내에서의 전화/팩시밀리/전송/화상 회의 /텔렉스/데이터 통신 등의 서비스에 이용.

<인공위성 궤도의 종류>

우주관측위성 : 각종 혹성의 상태 등을 관측하여 그 자료를 지구로 송신.

지구관측위성 : 지구의 기상 상태/자원 분포 상태 및 환경 피해 상황 등을 관측해서 그 정보를 지구에 보내주는 역할.

해사위성 : 전 세계의 대양을 항해하는 선박들 간의 통신과 선박과 육상 간  통신, 항공기와 육상 간의 항공 운항 관련 통신 및 여객에서 공중 통신 서비스를 제공, 현재는 육상 간의 공중 서비스도 제공.

정찰위성 : 주로 군사 목적으로 적대국에 대한 군사 동향을 항상 감시함으로써 자국의 방어 능력을 높이는데 이용.

항법위성 : 궤도정보와 시각정보 등을 제공함으로써 정확한 위치 측정에 이용.

◇ 궤도에 따라

정지궤도위성,  저궤도위성, 중궤도위성

3. 방송 통신 위성(Communication Satellite)

전파 통신을 목적으로 한 위성이다. 모든 우주기술 중에서 인간의 생활에 가장 밀접한 영향을 미치는 것은 통신 위성이다. 통신 위성은 목적은 지구의 한 지점에서 다른 지점으로 통신에 필요한 TV신호나 음성 신호등의 각종 데이터를 전달하는 것이다. 위성을 이용한 통신의 시도는 1960년 미국의 에코(Echo) 1호가 최초였으며, 오늘날 지구주위를 돌고 있는 통신위성의 수는 100개가 넘는다. 지상의 특정지역에 대한 방송 / 통신 중계 역할을 수행한다. 일반적으로 정지궤도상에서 운영하며, 기원은 '62년 미국의 Telstar 위성이다. 우리나라는 한국은 '95, '96년에 동경 116°궤도에 무궁화 위성 1, 2호를 운영중이며, '99. 8월 무궁화 3호가 발사되었다. 위성통신을 위한 위성은 적어도 3대면 가능하다.

위성통신의 장․단점

◇ 장점

․서비스 지역의 광역성 : 위성으로부터 지상을 향해 발사한 전파는 넓은 지역에 미치기 때문에 넓은 지역을 통신의 대상으로 할 수 있다.   낙도. 오지. 사막. 산악 지대 등 지리적 장애에 좌우되지 않는 회선 구성이 가능하다.  통신 품질이 서비스 지역 내의 어느 지점에서도 거의 균일하다.

․동보성.다원 접속성 : 한 지점으로부터 여러 곳에 흩어져 있는 다수의 수신 대상 설비로 동시에 동일 내용의 정보를 전송하는 통신, 즉 동보통신에 적합하다. 널리 분포된 다수의 지구국이 다원접속을 통해 공동 이용이 가능하기 때문에 회선 효율을 향상시킬 수 있다.

․내 재해성 : 통신지점 간에는 우주공간에 있는 위성의 중계점에 지나지 않아 지진․풍수해 등 지상 재해의 영향을 받지 않는다.

․통신망 설정의 신속성 : 지구국을 설치하는 것만으로 통신회선의 구성이 가능하기 때문에 넓은 지역에 걸친 통신망 건설이 비교적 단기간에 가능하다.

․통신 거리에 대한 결제성 : 설치비와 유지비는 통신거리와 관계없기 때문에 지상거리가 멀어도 지상 방식보다 경제적이다.

◇ 단점

․지연 시간의 영향 : 회선 길이가 위성까지 왕복으로 약 7만～8만km에 달하기             때문에 약 0.5초의 지연 시간이 생기므로 통화 시에 부자연스러움을 느낀다.

․보안 대책이 필요 : 지역 내에는 위성에서 보내는 전파는 어느 곳이라도                미치기 때문에 안테나를 설치하면 누구나 수신할 수 있어 통신의 비밀을 확보하기 위해서는 암호화 등 보안 대책이 필요하다.

위성통신의 전망

위성의 고출력/대형화로 지구국이 소형/경량화되고, 위성다중 스팟빔의 사용으로 서비스 지역이 광역화되며, 고주파 대역/ 사용기술의 개발로 고속 데이타 및 고품질의 통신 서비스 제공이 가능하게 된다. 이로 인해 VSAT 등을 이용한 개인 소유의 소형 지구국 및 사설망의 구축이 확산될 전망이다. 또한 고품질의 다양한 형태의 비디오, 오디오, 데이타 서비스가 가능하게 되며, 이동통신의 보급이 확대될 전망이며 궁극적으로는 PCS와 PDA 등 개인통신 서비스의 기간망으로서 역활도 기대된다.