한국과 미국을 압도하는 중국의 통신 기술
당신이 모르는 사이 등장한 차이나 하이테크
홍콩의 사우스차이나모닝포스트가 핵 공격에도 살아남을 수 있는 핵 방지 데이터 링크 통신 장비의 능력을 시험하는 엄격한 테스트가 중국에서 완료되었다고 보도했다. 군에서 사용하는 데이터 링크는 무기의 체제 통합, 그리고 지능화가 진행될수록 없어서는 안 되는 필수불가결한 기술이다. 만일 적국의 선제공격으로 아국의 통신 체제가 무력화된다면 그 자체로 사실상 반격 불가능한 상태가 된다고 할 수 있다.
상대국의 통신을 무력화하는 방법으로는 여러 가지를 생각할 수 있지만 일거에 동시적으로 전 지역에 걸쳐 무력화하는 방법으로 거론되는 것이 고고도 전자기 펄스(HEMP) 공격이다. 지상 수십 ㎞ 상공의 성층권에 핵폭탄을 터뜨리는 방식이다. 이 경우 핵폭발로 인해 생성된 고에너지 전자는 안테나, 케이블, 심지어 환기 덕트를 통해 통신 대피소에 침투하여 전선, 칩 및 기타 전자 부품에 광범위한 손상을 일으킬 수 있다고 한다.
중국은 핵폭발로 인한 전자기 펄스를 시뮬레이션하기 위해 현장 테스트에서 강도를 미터당 80 킬로볼트로 설정했다고 하는데 이는 미국이나 중국의 내충격 통신 장비 규격인 미터당 50킬로 볼트 보다 60% 강화한 것이다. 시뮬레이션 결과 중국의 통신 시스템은 잠시 중단된 후 신속히 복구되었다고 한다. 인민해방군이 참관한 가운데 이 시뮬레이션이 실행되었으며 결과는 성공이라고 하는 것이다.
필자의 일관된 주장인데 중국은 진지하게 양안 전쟁을 준비하고 있는 것이다. 그리고 통신 기능의 유지는 그 어떤 경우에도 구현해야만 하는 영역이 아닐 수 없다. 미국은 화웨이를 지속적으로 제재하고 있는데 그 방법은 정상적인 경제 규제를 벗어나지만 목적 자체는 군사적 함의를 고려하면 이해할 수 있다. 최근 들어 중국은 미일을 겨냥하여 오호츠크 해역에서 합동 군사 훈련을 실시하는 등 러시아와의 군사 협력을 강화하고 있다. 이런 합동 훈련에서 가장 중요한 것 중의 하나 역시 통신이었다.
https://ria.ru/20240924/otryad-1974347909.html
현대전에서 미군의 EA-18G 그로울러와 같은 전자전기가 각광을 받는 것도 역설적으로 현대전에 있어서의 정보통신이 얼마나 중요한지를 말해준다. 2023년 12월, 남중국해에 배치된 칼 빈슨 항공모함의 미 전자 공격대대 136(VAQ-136) 사령관 윌리엄 콜터는 "지휘 능력에 대한 신뢰 상실로" 미 해군으로부터 해임 통보를 받았다. 당시 미군은 중국의 055형 구축함에 전투기 두 대를 접근시켰는데 그중 한 대는 그로울러였다. 그런데 중국 인민해방군의 레이더가 EA-18G 그로울러의 재밍을 이겨내고 수직 발사 시스템의 보호 덮개를 여는 대응을 한 것이었다. 그러자 미국 전투기와 함정이 물러났다.
이 사건은 자세한 내용은 알 수 없지만 윌리엄 콜터가 처벌을 받았고 055형 구축함에 탑승한 인민해방군 장교와 수병들은 미국 항공모함 함대에 대항한 행동으로 '시대의 롤 모델'로 칭송받았다. 누가 승자인지는 명확한 것이다. 중국 남동부 안후이성 벙부에 있는 해군 부사관학교의 레이더 전문가인 류상푸 교수가 이끄는 프로젝트 팀은 "이 레이더는 EA-18G의 복잡하고 다양한 전자기 전파 방해에 효과적으로 대응할 수 있다"라고 설명했다. 중국 과학자들은 복잡한 전자기 환경에서 전체 비행단에서 고속의 안정적인 통신을 유지하는 데도 획기적인 성과를 거두었다. EA-18G가 중국 해군 함정을 공격하면 함정들이 정보를 공유하면서 거대한 '킬 웹'이 만들어지고, 이를 통해 "유연하고 능동적이며 신속하고 지능적으로 EA-18G에 대응할 수 있어 '단일 자원 대결'에서 '체계적 탐지 자원 대결'로 전환할 수 있다"는 것이다. 난창의 레이더 시스템도 재밍에도 불구하고 계속 정상적으로 작동하여 미군 함대의 주요 표적을 포착했다. 2022년 미국 의회의 국방전략위원회가 미국은 "전자전에서의 우위를 잃고 있으며, 유능한 적을 상대로 군사 작전을 수행하는 데 방해가 되고 있다"라고 지적한 것도 공연한 일이 아니다.
통신 분야에서 점차 미국과의 격차를 줄여가고 있던 중국에게 충격을 준 것은 다름 아닌 일런 머스크의 스타링크였다. 우크라이나 전쟁이 일어나고 통신 인프라가 무너져 내린 우크라이나가 스타링크를 이용하여 민간은 물론 군사 목적의 통신이 가능해진 것이다. 중국이 미국과 전쟁을 하게 된다면 당연히 중국은 스타링크를 이용할 수 없을 뿐 아니라 미국은 물론 중국 내에서 미국에 동조하는 세력들이 스타링크를 이용하면 지금까지 중국이 쌓아온 인터넷 만리장성이나 데이터 보안 체제에 큰 문제가 생길 것이기 때문이었다.
여기서 중국은 스타링크를 무력화시키는 방법과 스타링크의 장점을 받아들이는 두 방향을 모두 채택하였다. 스타링크 무력화 방법의 하나로 등장한 것이 일종의 핵폭탄을 우주 방향으로만 영향이 가게끔 폭발시키는 방식이다. 성층권 밖에서 우주 방향으로, 다시 말해 스타링크 위성들의 방향을 향해 특수하게 제작된 핵폭탄을 격발 하면 그 영향으로 위성들이 무력화된다. 이렇게 해서 대기권 안에는 영향을 주지 않으면서 스타링크를 포함한 미국의 위성들을 무력화한다는 것이다. 이미 실험이 이루어졌고 실용화 작업에 들어갔다고 한다.
핵폭탄과 같이 리스크가 큰 방법 외에 중국이 개발한 것이 레이저로 무장한 잠수함이다. 잠수함에서 레이저 무기를 사용하여 스페이스 X의 스타링크 위성을 파괴할 수 있다는 것이다. 해군 잠수함 사관학교의 왕단 교수가 이끄는 프로젝트 팀은 중국 학술지 '명령 제어 및 시뮬레이션'에 게재한 동료 심사 논문에서 이러한 유형의 레이저 공격 잠수함이 향후 대량 생산되어 중국에 대한 군사 위협에 대응하기 위해 다양한 대양에 배치될 수 있다고 말했다. 공식 데이터에 따르면 중국은 궤도에 900개 이상의 위성을 보유하고 있고 미국은 그 7배에 달하는 위성을 보유하고 있다.
또 다른 방향으로 중국은 자신들도 스타링크와 같은 위성 통신 시스템을 모방하여 궤도에 올리고 있다. 중국 국영 상하이치신위성과학기술유한공사(上海垣信卫星科技有限公司， SSST)는 2024년 8월에 18개의 인터넷 위성을 우주 궤도에 쏘아 올렸는데, 중국 언론은 이를 "중국판 스타링크"라고 불렀다. 로켓은 탑재체를 발사한 직후 폭발한 것으로 보인다. 중요한 것은 중국이 이미 2개의 회사를 설립해 중국판 스타링크 사업을 추진해 오고 있다는 것이며 이 두 회사는 최근 합병되어 더욱 국력을 집중하고 있다는 것이다.
https://www.voachinese.com/a/chinese-rocket-breaks-apart-after-launch-20240810/7737310.html
이들은 8월 1일, 중국 시창 위성 발사 센터에서 장정 3호 로켓을 사용하여 위성 인터넷 고 궤도 위성 02 별이 발사되었으며 의도한 궤도에 순조롭게 진입하여 발사 임무가 완전히 성공했다. 또한 8월 5일 타이위안(太原)에서 '천 개의 돛 별자리'(千帆星座 즉, G60 계획) 위성 첫 번째 배치의 발사식이 열릴 예정이며, 거스항천(格斯航天) '1 로켓, 18 위성' 발사 로켓이 한 번에 18개의 위성을 우주 정해진 궤도로 보내 G60 저궤도 통신 위성 계획의 첫 번째 배치를 완료할 것이라고 한다. 저상증권(浙商证券)은 G60은 1,296개의 위성 발사를 완료할 계획이며, 향후 장기적으로 14,000개 이상의 저궤도 광대역 멀티미디어 위성을 네트워크에 구축할 것이라고 밝혔다. 천 개의 통신 돛을 올리고 이어 만 개의 돛으로 확대한다는 계획인 것이다.
https://www.yicai.com/news/102218146.html
위성 회사만 이 프로젝트를 추진하는 것이 아니다. 2024년 2월 중국 국영방송 CCTV는 자동차 기업인 저장성 지리 그룹의 자회사인 지스페이스가 제작한 위성 11기가 쓰촨 성 시창 위성 발사 센터에서 장정 2C 로켓에 실려 발사됐다고 보도했다. 지스페이스의 이번 발사는 2022년 중반에 9개의 위성을 궤도에 올린 데 이어 오랜 공백 기간을 깨고 실시된 두 번째 발사이다. 지스페이스는 언젠가 무인 자동차와 연결하여 부가 기능을 제공한다는 목적으로 위성 네트워크를 지구 상공 약 600km 상공에 배치하고 있다고 한다. 지스페이스는 2025년까지 72개의 위성을 배치하는 1단계 목표를 가지고 있다.
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통신이기는 한데 구체적인 목적을 잘 알 수 없는 사업도 진행되고 있다. 2024년 2월 '룽퍄오'로 명명된 세계 최초의 인공 지능(AI) 차량을 포함한 여러 위성을 중국이 성공적으로 발사하여 궤도에 진입시켰다. 이 '룽퍄오'는 통합 감지 네트워크를 갖춘 상업용 위성으로, 궤도에서 공감각 융합 AI 알고리즘을 테스트하기 위해 설계되었다고 한다. 이 위성은 미래 통신 네트워크를 위한 원격 통합 플랫폼의 기능을 갖추게 될 것이라고 한다.
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그런가 하면 인허(银河) 우주항공은 차세대 통신위성 축소 모델과 위상배열 안테나 등을 개발하고 있으며 이들은 위성 직접 연결 휴대폰 및 기타 첨단 통신 기술을 지원하는 데 사용할 수 있다고 소개했다. 이 차세대 통신 위성은 비행기에서 통신할 수 있을 뿐만 아니라 태양 에너지를 위성의 태양 전지 셀로 변환할 수 있으며 안테나와 태양 날개가 일체화된 통신 위성이다. 현재 이 위성은 '대형 구형 데스크톱'에서 '노트북'으로 진화하는 단계에 있으며, 유연한 태양열 날개는 '대형 에너지'를 가진 위성을 현실로 만들고, 우주 정보 고속도로 네트워크 건설이 가속화되고 있다는 것이다.
http://finance.people.com.cn/n1/2024/0212/c1004-40177119.html
이들 위성들을 통제하기 위한 지구국 기술에도 중국은 큰 변화를 도입하고 있다. 중국 최초로 레이저 통신 지상국이 신장 파미르 고원에 건설된 것이다. 중국과학원 우주정보혁신연구소(ISII)가 독자적으로 개발하고 제작한 500mm 구경 레이저 통신 지상 시스템이 2024년 9월 15일 신장 파미르 고원의 무스타그 봉 정상 고도 4,800미터에 배치되었다. 중국 최초의 위성 대 지상 레이저 통신 지상국이 정규 운영 단계에 들어선 것이다. 기존의 마이크로파 통신과 달리 별-지구 레이저 통신의 장점은 사용 가능한 스펙트럼 자원이 매우 풍부하고 대역폭이 마이크로파 통신보다 10배에서 거의 1,000배 높은 최대 수 테라헤르츠(THz)에 달한다는 점이다. 한 마디로 비교가 되지 않을 정도의 속도이다. 이 레이저 통신 지상국이 위치한 무스타그 피크 지역은 대기 조건이 양호하고 가시성이 뛰어나다. 비가 거의 오지 않아 연중 별-지상 레이저 통신 임무 수행이 가능하여 별-지상 레이저 통신 사업 운영에 우수한 조건을 갖추고 있다. 중국과학원 우주과학원 연구원이자 중국 원격탐사 위성 지상국 책임자인 황펑(黄峰)은 서남, 서북, 동쪽 분포에 다수의 레이저 통신국 건설을 통해 별-지구 레이저 통신에 대한 날씨의 악영향을 더욱 극복하고 별-지구 레이저 통신의 가용성을 크게 향상할 수 있다고 밝혔다.
https://udn.com/news/story/7332/8232042?from=udn-catebreaknews_ch2
위성 통신 단말기 분야의 기술 개발도 착착 진행 중이다. 중국의 위성 인터넷 단말기 제조업체인 네트워크 플룸(网翎)의 민간 위성 인터넷 단말은 무게 4.5kg이며 가격은 일반 위성 안테나의 1/10 수준이다. 설립된 지 2년밖에 안 된 넷니프티는 아직 초기 단계이고 중국 민간 위성 인터넷 시장도 아직은 공백 상태다. 중국에 고속 통신 위성이 등장하여 기존 위성의 용량은 초당 10기가 비트(Gbit/s) 미만인 반면, 고속 위성의 용량은 수십 Gbit/s에서 수백 Gbit/s에 달할 수 있다. 외국 제품은 일반적으로 사용자가 위성 신호를 수신하기에 가장 적합한 위치를 찾기 위해 안테나의 방위각과 피치 각도를 수동으로 조정해야 하는 반면, 이들의 경우 완전히 자동화되어 전체 프로세스가 완료되는 데 몇 분 이상 걸리지 않는다. 위성 인터넷 기기를 구입한 후 사용자는 휴대폰에 앱을 다운로드하고 위성 사업자의 요금 패키지를 구매해야 하는데, 현재 가격은 320위안/GB이다. TEMU 만큼은 아니어도 가장 저렴한 요금에 속한다.
https://www.huxiu.com/article/3087935.html?type=text
크고 무거운 위성 통신 장비만 있는 것이 아니다. 위성통신은 이미 휴대폰에서도 가능하기 때문이다. 화웨이가 Mate 60 Pro를 출시했을 때, 7 나노 반도체가 적용되어 크게 이슈가 되었지만 필자가 주의한 것은 이 휴대폰에 중국 위성 통신 서비스가 구현되어 있었던 점이다. 남중국해와 양안에 진을 치고 다니는 중국 해경에게 지급될 것으로 알려져 있었기 때문이었다. 그렇게 되면 남중국해에 가득한 중국 어선들은 모두 정찰선의 역할을 수행할 수 있게 된다. 화웨이의 국내 라이벌인 Honor Device Co. 의 Magic 6 Pro와 Oppo의 Find X7 Ultra도 모두 위성 통화 기능을 갖추고 있다. 위성 통화 서비스는 비용과 기술적 한계(하늘을 볼 수 있는 실외에서만 작동)로 인해 널리 사용되기는 아직 어렵다. Mate 60 Pro는 중국에서만 사용할 수 있으며, 위성 통신을 하려면 차이나 텔레콤 카드가 필요합니다. 한 달에 10위안의 비용이 들며, 50분 200위안부터 시작하는 요금제가 있다. 중국 위성 네트워크는 이미 10개 이상의 위성을 우주로 발사했으며 2025년까지 최소 100개 이상의 위성을 발사할 계획이다.
2024년 9월 신화망은 3세대 이동통신 표준화 기구인 3GPP의 서비스 및 시스템 기술 규격 그룹 SA 105차 총회에서 첫 6G 표준 프로젝트인 6G 시나리오 사용 사례 및 요구 사항 연구 프로젝트가 통과됐다는 소식을 간략히 전했다. 3GPP는 글로벌 통신 국제 표준을 개발하는 중요한 기구로, 국제전기통신연합(ITU)이 개발한 프레임워크를 기반으로 산업 현장의 실질적인 기술 규격과 표준을 개발하며 글로벌 이동통신 3G, 4G, 5G 표준은 모두 이 기구를 통해 개발된다. 3GPP의 6G 표준화 시작은 6G 네트워크의 산업화가 공식 개막했음을 의미한다. 그리고 이대로라면 중국이 6G 표준화를 주도할 것으로 보인다.
https://www.caixinglobal.com/2024-03-05/in-depth-will-satellite-smartphones-take-off-102172146.html
자 이제 지상으로 내려와 보자. 지표 통신에 있어서도 중국은 기술 혁신을 진행하고 있다. 중국 과학자 연구팀이 세계 최초로 테라헤르츠 무선 통신 기술을 이용해 1킬로미터 이상 거리에서 고화질 비디오 신호를 전송하는 데 성공한 것이다. 테라헤르츠는 전자기 스펙트럼에서 상대적으로 비어 있는 부분인 마이크로웨이브와 적외선 주파수 대역 사이에 있는 전자기파이다. 대용량의 데이터를 전송할 수 있기 때문에 과학자들이 6G 및 미래의 초고속 무선 통신을 위해 연구하고 있는 핵심 기술이다.
이렇게 통신 기술을 이제는 중국이 선도하고 있다. 화웨이를 주축으로 6G 기술의 상용화를 이미 대부분 마쳐 놓고 있는데 그간 미국의 압력으로 표준화가 진행되지 않고 있었다. 이미 5G 기술 영역에서 화웨이 등의 영향력이 강해져 있기 때문에 중국이 표준화를 주도하도록 하면 곧바로 통신 장비 등 기술 시장에서 미국이 주도권을 상실할 것이기 때문이었다. 그러나 시간을 끄는 것은 대안이 있을 때에나 가능한 일이다. 이제 6G 표준화 작업이 시작 되었고 주도 세력은 중국이다.
http://www.news.cn/tech/20240930/0ada20c053e74d58b09778509f42befb/c.html
물론 미국은 이런 진행을 수수방관하지 않을 것이다. 그러나 이미 6G 경쟁에서 지고 있는 미국이 현실적인 대안을 제시할 수 있을 것으로는 보이지 않는다. 우리나라는 말할 것도 없다. 언제부터인가 한국 기업이 통신 시장에서 소리를 내는 일은 사라져 버렸다. 과거 4G에서 앞서 나간다고 하였던 삼성은 5G에서 미국이 그토록 중국을 밀어내고 기회를 주었음에도 불구하고 별 성과를 내지 못했다. 이유는 간단하다. 실력이 안 되는 것이다. 이제 6G에서는 거의 무력한 것이 현실 아닐까?
필자는 국내 기업을 탓할 생각은 전혀 없다. 목전의 상황은 한 두 기업이 어쩔 수 있는 것이 아니라고 보기 때문이다. 무전략으로 하루하루를 지내온 우리 사회의 리더들이 각성하지 않는 한 이 상황은 달라지지 않을 것이다. 2023년 호주 전략정책연구소의 연구에 따르면 당시 이미 중국은 전기 배터리, 극초음속, 5G 및 6G와 같은 첨단 무선 주파수 통신 등 추적된 44개 기술 중 37개 기술에서 선두를 달리고 있는 것으로 나타났었다. 이 보고서에 따르면 중국은 2019~2023년 국방, 우주, 인공 지능부터 에너지, 환경, 사이버 및 생명공학에 이르기까지 64개 핵심 기술 중 57개 분야에서 선두 국가로 꼽혔다. 하지만 우리 사회는 중국의 기술력에 대한 객관적 평가를 제대로 하지 못했다. 일부 경각심을 불러일으키는 분들이 있었지만 대부분의 사람들은 '중국 따위가' 정도로 대단하지 않게 여긴 것이 아니었을까?
미국과 서방은 더 이상 중국과 과학기술 분야에서 협력하지 않겠지만 이제 중국은 러시아와 과학기술 분야에서 협력을 긴밀히 하고 있다. 중러 두 나라의 이해관계가 잘 맞기 때문일 것이다. 미중이 전방위로 기술 경쟁을 하면서 이제 거의 모든 기술 분야에서 1, 2위는 미국 아니면 중국이다. 그리고 3, 4위와의 격차가 점점 벌어지고 있다. 우리나라는 이 3, 4위 안이라도 들어갈 수 있는 것일까? 그조차 어려워 보인다. 다시 한번 기술자가 대접받는 세상을 만들지 않으면 우리는 정말 개발도상국의 위치로 돌아갈 것이다.
