[집중분석-UAM⑧] 이통 3사, 하늘에서도 맞붙었다… “우리가 제일 잘할 것”

[천지일보=손지하 기자] SK텔레콤·KT·LG유플러스 등 국내 이동통신 3사의 UAM에 대한 관심이 뜨겁다. 이들은 상공 통신망 구축뿐 아니라 다양한 역할로 UAM 상용화에 기여한다.

◆도심 상공을 나는 차세대 교통 ‘에어택시’

이른바 ‘에어택시’로도 불리는 UAM은 도심 상공을 비행할 수 있는 차세대 교통 시스템이다. 성공적인 UAM 서비스의 활성화를 위해서는 기체, 버티포트, MaaS(Mobility as a Service) 플랫폼, 상공망 통신이 필요하다.

UAM에 쓰이는 기체는 전기 동력 기체 eVTOL(electric Vertical Take-Off and Landing)이다. 헬리콥터처럼 수직 이착륙하지만 배터리를 동력으로 사용하고 소음이 일상 대화 수준으로 적다는 차이점이 있다. 속도는 150~300㎞/h 수준이며 300~600m의 저고도에서 운행된다. 기체의 종류는 틸트 날개형, 드론형 등 여러 가지가 있다.

버티포트는 UAM 기체의 수직 이착륙을 돕고 충전·정비까지 할 수 있는 공항을 말한다. 수요, 연결성, 사회적 수용성, 비용을 중심으로 최적의 입지 조건을 고려해 버티포트를 짓는다. 도심 내, 도심-수도권, 관광지별 최적 입지 주요 요인을 분석하고 있으며 위치 지능화 AI 기술, 데이터 기반의 고객 행동 분석 및 예측이 필요하다.

국토교통부가 UAM 실증 사업을 진행 중이며 사업자 간 기체 개발 경쟁, 투자 활성화 등이 이어지고 있다.

◆SKT ‘모빌리티 플랫폼’까지 욕심 내다

SK텔레콤은 한화시스템·한국공항공사 등과 컨소시엄을 구성해 실증 사업에 참여했다. 유영상 대표는 UAM의 폭발적인 성장 가능성에 주목해 이동통신 3사 중 가장 빠르게 공식적인 관심을 표하기도 했다. SK텔레콤은 기체 제조사 중 선두 사업자라고 할 수 있는 조비 에비에이션(Joby Aviation)과 전략적 업무 협약을 맺었다.

SK텔레콤은 이 사업에서 MaaS 플랫폼이 되고자 한다. 이는 탑승객이 UAM 서비스를 버스, 택시, 철도, 카세어링과 같은 대중교통 이동 수단으로 인식하는 걸 돕는다. 모든 이동 수단을 하나의 서비스로 보고 이를 통합해 경로 검색 및 비교, 예약과 비용 결제까지 단일 플랫폼(예시: T-MAP)에서 이뤄질 수 있도록 할 계획이다.

아울러 ‘상공망 통신’을 구축해 대용량 데이터 전송, 저지연, 끊김 없는 연결성을 구현하기 위해 힘쓴다. 이는 UAM 기체를 안전하게 운항하는 데 있어 필수 요소다.

도심 내 운항을 위한 기체 제어, 충돌 회피, 경로 변경에 쓰일 통신 서비스를 실시간으로 지원해야 하는 부분도 있지만 탑승객에게 인터넷 서비스를 제공할 수 있어야 하기 때문이다. 앞서 SK텔레콤은 지난 8월 한국항공우주연구원(KARI)과 협업해 정부 실증 사업에 필요한 5G 상공망 구축에 돌입한 바 있다.

먼저 SK텔레콤은 UAM의 고도·속도를 고려해 운항 경로를 따라 데이터 송수신 서비스를 제공하는 상공 통신 커버리지를 확보해야 한다. 이에 맞춘 신규 5G 기지국도 필요하다. 또 오는 2030년 이후 도심 지역 고밀도 환경에서 자율주행 시나리오를 펼 것을 예상해 설계해야 한다.

이를 위해 SK텔레콤은 ‘셀 플래닝(망 설계) 툴’을 개발해 통신 품질을 측정했다. 테스트 기체를 활용해 5G 통신 품질을 측정·분석하고 해결 방안을 모색한다. 시뮬레이션 대상 영역은 한강 방화, 마곡, 가양대교 인근 등이다. 300m, 450m, 600m 등 고도별 통신 품질도 확인한다.

단순 측정에서 그치는 건 아니다. 효과적인 테스트를 위해 셀 플래닝 툴 고도화도 진행 중이다. 신규 5G 기지국에 통신 기술을 적용하는 과정에서 날씨나 비행 허가 등 테스트 제약 사항이 있어서 기회가 많지 않았기 때문이다. 툴을 고도화하면 품질 예측 정확도를 향상하고 사전 검증을 통한 기술 평가의 신뢰성이 커진다.

앞으로 SK텔레콤은 UAM 운항을 위한 통신 인프라를 구축하기 위해 크게 ▲고도별 커버리지 확보 ▲통신 링크 안정성 확보 ▲상공망-지상망, 상공망-상공망 간 5G 통신 간섭 영향 최소화 등의 숙제를 풀어나갈 예정이다.

◆KT, 통신에 양자암호로 보안·신뢰 더한다

KT도 지난달 한국형 UAM 생태계 활성화를 목표로 국내 이동통신사 중 처음으로 UAM 전용 5G 항공망 구축을 완료하고 성능 검증을 마쳤다고 밝혔다.

이번에 구축된 항공망은 K-UAM GC 1단계 실증사업에서 활용된다. KT는 전남 고흥항공센터 일대의 회랑과 버티포트에서 UAM 운항에 필요한 통신 서비스를 제공할 예정이다.

항공망에는 KT가 개발한 3차원 커버리지 최적 설계 기술과 네트워크 슬라이스 기술 등이 적용됐다. 이를 통해 UAM의 운항 고도인 300~600m에서 안정적인 5G 서비스를 제공하는 게 목표다.

3차원 커버리지 설계 기술은 5G 네트워크 커버리지를 3차원으로 적용해 최적화하는 기술이다. 평면적인 공간에 적용하는 지상 커버리지 최적화와 달리 3차원의 UAM 운항 구간에 빔 패턴을 모델링해 최적화 설계를 진행했다. 이 기술로 UAM이 운항되는 모든 고도에서 커버리지 홀이나 간섭이 발생하지 않도록 했다.

네트워크 슬라이스 기술은 특수 및 일반 목적의 트래픽을 각각 분리해 통신 서비스 품질을 보장하는 기술이다. UAM이 안정적으로 운항되기 위해서는 관제와 제어 데이터의 전송 신뢰성이 중요한데 KT가 구축한 항공망은 네트워크 부하가 심한 상황에서도 주요 트래픽들에 대한 전송 품질을 보장한다.

KT는 구축한 항공망을 K-UAM 컨소시엄사는 물론 UAM 관련 중소 기체 제작사와 운항사에도 제공한다. 이들 업체와의 시험 비행과 협력을 통해 최적의 항공망 프로파일과 설계, 운영 노하우 등을 축적할 계획이다.

이 외에도 내년부터는 UAM 전용 항공망에 위성통신 및 양자암호통신 기술을 적용해 UAM 운항에 필수적인 통신 서비스의 보안성과 신뢰성을 크게 높일 계획이다.

다만 초기에는 LTE/5G 통신망이 쓰인다. KT는 ‘하이브리드 통신 모듈’을 통해 주변 기체를 탐지하고 회랑에서 최적의 위치를 선정하는 등 안정적인 통신 서비스 구축에 힘쓸 계획이다. 아울러 항공·감시·기상 정보 등을 공유하고 정보 정합성 관리, 분석·가공을 맡는다.

◆LGU+, 5G 통신망으로 교통관리 해낸다

LG유플러스는 통신망 구축과 더불어 UAM교통관리(UATM: UAM Traffic Management) 역할을 맡는다.

UATM는 이·착륙지를 회랑으로 연결하고 비행 중인 기체와 지속적인 통신을 통해 항공기의 모든 움직임을 모니터링하고 통제하는 것이다. 항공기 간 혹은 장애물과의 충돌을 방지하고 공중의 교통흐름을 관리해 안전하고 효율적인 운항을 지원하는 게 임무다. 드론관제플랫폼 기반 항공교통정보를 연계해 확대 구축할 예정이다.

LG유플러스가 속한 컨소시엄은 LG사이언스파크 주관으로 영역별 전문성을 갖춘 업체를 발굴해 총 7개사와 UAM 협의체를 구성했다. 올해 5월 10일 컨소시엄 Agreement 협약서를 체결했고 국토부 및 지자체와 협력해 다양한 실증사업을 준비 중이다.

전영서 LG유플러스 기업서비스개발랩장(담당)은 “UAM 실증을 위해 오는 2023~2025년에 상용화가 가능한 5G 무선 통신 기술은 Release 16 기반의 네트워크와 디바이스가 될 것으로 예상한다”고 설명했다. 또 “6G는 2028년 말 이후 표준화·상용화할 것으로 예상되며 이에 따른 UAM 통신 환경, UATM 시스템 및 통신 단말 개발 및 검증을 추진하겠다”고 밝혔다.

LG유플러스는 UATM 시스템 기획·개발·검증·고도화 등을 단계적으로 추진한다. 안전한 운항을 위한 회랑 내 통신, 항법, 감시, 정보 인프라를 구축하고 시스템을 개발한다. 이를 위해 5G 네트워크 기반으로 UATM 서비스를 준비 중이며 이를 통해 실시간 감시를 통한 기체 항로이탈 모니터링 기술로 상공의 교통흐름을 안전하게 관리하는 서비스를 제공할 예정이다.

전 담당은 “상공을 고속으로 이동하는 기체의 운항을 실시간으로 감시하고 다수의 비행체가 서로 충돌하지 않는 안전한 비행을 위한 안정된 송수신을 지원하기 위해서는 네트워크의 성능과 품질이 보장이 필수적”이라며 “초저지연·초연결이 특징인 5G 네트워크를 통해 국내 UAM 조기 상용화가 가능해질 것으로 기대한다”고 전했다.