사람들이 길을 찾는 방법에는 무엇이 있을까? 현재는 주로 지도 앱이나 내비게이션을 사용하지만, 이것들이 존재하지 않았던 옛날에는 자연물을 이용하여 길을 찾았다. 태양과 나무, 별 등을 이용하여 찾을 수 있었는데, 기술이 많이 발전한 지금은 과학적인 방법으로 길을 찾을 수 있게 되었다. 이에 도움을 주는 것에는 대표적으로 ‘GPS(Global Positioning System)’가 있다. GPS는 위성 항법 시스템 중 하나로, 내가 있는 곳의 위치 및 좌표를 실시간으로 알려준다. 이러한 위성 항법 시스템을 ‘GNSS(Global Navigation Satellite System)’라고 부르는데, 방금 이야기한 GPS는 미국에서 만든 것이며, 이 외에도 종류가 다양하다. 그렇다면, GPS 말고 또 다른 위성 항법 시스템에는 무엇이 있을까?
우선, 첫 번째로 미국과 치열한 우주 경쟁을 벌였던 러시아에서는 ‘GLONASS’를 만들었다. 위성이 한정된 주파수를 공유하는 GPS와는 달리, 위성마다 고유한 주파수를 사용하는 방식으로, 구조는 단순하지만, 보안에는 취약하다는 단점이 있다. 현재 27개의 위성으로 구성되어 있으며, 계속해서 지상 수신국을 늘려가고 있어 0.6m 이하의 정밀도를 보일 것으로 예상한다.
두 번째로는 유럽의 ‘Galileo’이다. 유럽에 있는 나라들을 비롯하여 다양한 나라들이 참여하여 만든 것으로, 약 30개의 인공위성을 이용하는 대규모 시스템이다. Galileo는 위에서 언급하였던 GPS와 GLONASS에 의존하지 않고 자체적으로 정밀하고 정확성이 높은 위치 시스템을 제공하는 걸 목표로 만들어졌다. 군사 목적이 큰 다른 위성 항법 시스템과는 다르게 민간용으로 제작되었다는 것이 특징이며, 오차가 20cm 정도밖에 나지 않을 정도의 정확성을 보여준다.
영상 출처: Lukas Rohr – Galileo 위성의 움직임
유럽뿐만 아니라, 우리나라 주변국에서도 자체적인 위성 항법 시스템을 보유하고 있다. 중국의 ‘BeiDou’와 일본의 ‘QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)’이다. BeiDou는 전 세계의 시간과 위치를 알려주며, 약 30개의 인공위성을 사용하여 10m의 정확도를 보여준다. QZSS는 아시아-오세아니아 지역만 담당하고 있어 다른 위성 항법 시스템에 비해 적은 개수의 인공위성을 사용하고 있다. 총 11개로 늘리는 것이 목표이며, 8자 형태인 아날렘마와 같은 궤도로 돈다.
사진 출처: (좌) 국립해양측위정보원 – Beidou 위성,
(우) 위키백과 – QZSS 위성의 아날렘마 궤도
이 외에도 인도의 ‘NavIC(Navigation with Indian Constellation)’ 등이 있는데, 국가 자체적으로 이러한 위성 항법 시스템을 갖고 있다는 것은 나라의 기술을 증명하는 데에 있어 큰 의미가 있다. 우리나라는 GPS를 이용하고 있어 혹시라도 제한이 걸리는 때에는 이와 관련된 정보를 받아볼 수가 없기에, 우리나라도 현재 ‘KPS(한국형 위성 항법 시스템)’라고 부르는 우리나라만의 위성 항법 시스템을 연구 중이다. GPS, GLONASS, Galileo처럼 전 세계를 대상으로 하는 것이 아닌, 일본과 인도처럼 좁은 영역만을, 한반도와 그 주변 영역에만 시스템을 만들어 cm급의 정보를 전달할 수 있는 것을 목표로 하고 있다. 우리나라가 계속해서 우주 강대국이 되어가는 만큼 하루빨리 KPS가 만들어져 한 단계 더 발전하기를 기대한다.