기업은 지속적이고 (더 적은 비용으로 더 많은 기능을 갖춘) 개선된 연결성을 이용해 새로운 제품과 서비스를 제공함으로써 성장을 촉진하고 고객 가치를 창출할 수 있다.
머지않은 미래에, 농부는 트랙터에 올라타는 것으로 하루를 시작할 필요가 없을 것이다. 그 대신 노트북에 접속해 자율적으로 작동하고 있는 트랙터들과 여러 장비들을 살펴볼 것이다. 만약 트랙터가 예상치 못한 상황에 맞닥뜨리게 되면, 그 신호는 농부에게 전달되어 트랙터의 경로가 분명해지고, 다시 자율 운행을 재개할 수 있을 때까지 원격으로 트랙터를 조종한다. 기계들은 하루 종일 서로 통신하면서 데이터를 전송하고 분석하는데, 이 모든 것은 농부가 수확량을 증대하고, 비료와 살충제의 사용을 최소화하고, 전반적인 성과를 향상하는 데 도움이 된다.
혁신의 다음 단계로 나아가고자 하는 산업재 기업의 리더들이 바라볼 방향은 한 곳뿐이다. 바로 ‘우주’다. 우주는 고객과 기업에 전례 없이 큰 가치를 창출해 주고 있다. 특히 위성통신(satcom) 기술은 비용과 커버리지 측면 모두에서 전환점에 있으며, 산업재 기업들이 새로운 제품과 서비스 제공을 통해 성장을 확대하고 고객 가치를 창출할 수 있는 다양한 길을 열어주고 있다. 이미 농업 및 자동차와 같은 일부 산업의 선도 기업들은 새로운 위성 기반 서비스를 출시하고 있으며 물류, 건설, 에너지, 광업 등의 산업들 역시 곧 선례를 따를 것으로 보인다. 우주와의 지속적인 연결을 이용해, 기업은 자율 운영, 지속적인 데이터 이전 및 처리, 사물지능통신(M2M:machine-to-machine communication)과 같은 솔루션을 구현할 수 있다. 또한, 데이터를 통해 새로운 인사이트를 도출하고, 운영을 개선하고, 더 나은 고객 경험을 제공하며, 새로운 방식으로 제품과 서비스를 유통할 수 있다.
위성통신의 성공적인 활용의 핵심은 사용 사례의 우선순위를 결정하고, 기술적 요구사항을 결정하며, 기존 제공업체를 통해 연결성을 구매할 것인지 혹은 기업의 자체 요구사항에 맞는 맞춤형 서비스를 개발할 것인지를 판단하는 것이다. 업계 선도 기업들은 위성통신 시장이 단일의 범용(이며 저렴한) 터미널을 통해 서로 다른 인공위성 시스템과 궤도들이 연결되는 통합 연결성 솔루션을 제공하도록 촉구할 수 있고, 또 그렇게 해야 한다. 현재 위성통신 시장은 이 방향으로 움직이고 있기는 하지만 산업재 기업들이 새로운 사용사례들의 가치를 충분히 실현하기 위해 필요한 속도에는 미치지 못한다.
왜 지금 위성연결이 중요한가?
세계의 많은 부분은 이미 어느 정도 우주에 의존하고 있다. 예를 들어, 개인들은 지리적 위치정보(geolocation)를 파악하기 위해 GPS와 같은 위성항법시스템을 이용하거나, 접시 안테나를 통해 위성 TV를 시청할 수 있다. 우버(Uber)와 도어대시(DoorDash)와 같은 일반적인 앱 기반 서비스들의 기본 기능은 상업용 지리적 위치정보 플랫폼을 통해 실행된다. 어떤 경우에는 지구관측 이미지를 심지어 모니터링 목적으로 구입할 수도 있다. 하지만 위성기술을 온전히 활용하는 경우는 매우 드물고, 위성기술 역량을 비즈니스 모델에 통합해 고객 가치를 실현하고 새로운 수익을 창출하는 경우는 말할 것도 없다.
앞으로 10년간, 위성 기반 애플리케이션의 수는 급속하게 증가할 것이다.
위성 연결은 그곳이 사막이든, 바다 건너든, 산꼭대기든, 외딴 시골 지역이든 상관없이 모든 곳에서 지속적인 커버리지를 제공한다. 앞으로 10년간, 위성 기반 애플리케이션의 수는 급속하게 증가할 것이며, 우주 경제의 규모는 2020년 4억 1,600만 달러에서 2040년까지 1조 달러 이상으로 성장할 것으로 전망된다. 이 중 가장 큰 부분은 지상의 회사들이 위성에 공급하는 솔루션인 운영과 서비스가 될 것이며 2020년 2,410억 달러에서 2040년 6,870억 달러로 약 3배 성장할 것으로 예상된다.
위성이 산업재 기업들에 현실적인 선택지가 될 수 있는 몇 가지 이유가 있다. 하나는 위성 자체의 기술적 진화이다. 다른 궤도는 다른 기능을 제공한다. 과거에는 대부분의 위성들이 GEO(정지궤도)위성이었다. GEO 위성은 고도 약 2만 2,000마일 상공에서 움직이며 지구의 자전과 같은 속도로 궤도를 돌면서 동일한 지상위치에 대해 지속적인 커버리지를 제공한다. 예를 들어, 뉴욕(New York)시를 커버하는 GEO 위성은 항상 동일한 위치에 있을 것이다. GEO 위성은 오랫동안 TV 방송국, 기상예보, 위성 전화 통신과 같은 기술을 지원해왔는데, 지금까지는 비용이 많이 들고 특정 응용 분야에만 국한돼 왔다. 현재 이 위성의 역량은 빠르게 발전 중으로 상업 항공, 선박 등을 포함하는 모빌리티 시장의 연결성 요구를 충족하는 것이 가능해지고 있다.
동시에, 새로운 종류의 위성이 산업재 기업들이 활용할 수 있는 옵션으로 부상하고 있다. 크게 두 가지 종류가 있다. 지구 표면 100~ 500마일 상공에서 움직이는 LEO(저궤도) 위성과 지구 표면 약 3,000~7,500마일 상공에서 움직이는 MEO(중궤도) 위성이다. LEO와 MEO 위성은 지구 표면의 똑같은 위치에 머물러 있지 않고 지구 자전 속도보다 훨씬 빠르게 궤도를 돈다. 위성 자체와 발사 비용 모두에 있어 GEO 기술보다 저렴하지만, 지속적인 커버리지를 제공하기 위해서는 훨씬 더 많은 수의 위성이 필요하다. 현재 저궤도 위성군이 기록적인 속도로 발사되고 있으며, 앞으로 더 많이 발사될 것으로 보인다. 연간 위성 발사 횟수는 2020년과 2029년 사이에 지난 10년에 비해 5배 이상으로 증가할 것으로 예상되는데 그중 90%는 소형 위성(smallsat)인 소형 LEO와 MEO가 될 것이다. (보기 1 참조)
이런 변화로 인해, 기존의 산업용 애플리케이션은 영상과 관측, 더 정밀해진 위치 데이터를 이용해 더 강력해지고, 새로운 애플리케이션이 등장하고 있다. 가장 전망 있는 세그먼트는 광대역 데이터 서비스 등 위성통신을 통한 연결이다. 2023년까지, 전체 위성통신 용량은 10배 이상 증가할 것이며, 그 대부분은 LEO와 MEO 위성 시스템이 차지할 것이다. (보기 2 참조) 위성군마다 잠재적 대역폭은 커지고, 지연율은 낮아질 것이다. 치열한 경쟁의 결과로 고객들이 부담해야 하는 가격은 계속해서 하락할 것이다.
LEO 위성은 GEO 위성보다 수명이 짧고, 약 5년마다 대체되어야 하는데 이는 곧 새로운 설계가 통신기술과 고객 요구의 발전 속도에 맞게 이루어질 것이라는 의미이다. LEO 위성은 또한 데이터 속도가 더 빠르고 용량은 더 크다. 현재의 설계는 3G에 가까운 대역폭을 제공해 주지만, 미래의 설계는 5G 혹은 그 이상을 가능하게 해 지상망과의 격차를 줄일 것이다.
현재, 지상 이동통신망은 LEO 네트워크를 통한 위성 기반 연결보다 더 저렴하고 더 빠르지만, 일반적으로 인구밀도가 높은 지역에 국한돼 있기 때문에 특히 사용량이 많은 지역이나 자연재해로 인해 서비스가 중단될 경우에는 서비스 격차가 발생할 수 있다. 이에 반해 위성 기반 통신은 촌락 지역, 사막, 해양, 기타 원거리 환경에서도 커버리지를 제공하는 진정한 글로벌 통신이다. 뿐만 아니라 위성통신은 지상망에 이중 안전 기술(redundancy)을 제공한다. 또한, 위성통신 제공업체들은 대역폭과 비용 면에서 격차를 줄이기 시작하고 있다.
또 다른 변화는 기술의 융합이다. 현재는 모든 종류(정지 궤도와 비정지 궤도)의 위성기술이 신호를 송수신하기 위한 전용 터미널이 필요하다. 예를 들어, 한 물류회사가 트럭 500대에 GEO와 LEO 위성연결 서비스를 갖추고자 한다면, 별도의 GEO 터미널과 LEO 터미널을 설치해야 하며 트럭마다 수천 달러의 비용이 든다. 하지만, 많은 공급업체가 현재 다중 궤도 터미널 개발을 위해 전력을 다하고 있으며, 머지않아 단일 기기가 지상 이동통신망의 커버리지와 함께 서로 다른 위성 시스템들을 연결하고 서로 다른 데이터 신호를 매끄럽게 전환할 것이다. 미래는 자동차, 트럭, 보트, 비행기, 트랙터가 어디에서 작동하든지 항상 연결을 가능하게 해주는 터미널이 있는 다중 궤도와 모바일의 세계가 될 것이다.
지속적 연결을 통해 새로운 애플리케이션 지원
위성통신의 주된 장점은 지속적이고 개선된 연결성이다. 특히 원거리 지역에서 커버리지에 격차가 있는 지상 이동통신망에서 한 단계 발전한 것이다. 초기에는 이 연속적인 커버리지를 통해 위성이 기존 모바일 서비스를 보조하면서, 도서·산간 지역과 같이 서비스가 제대로 되지 않는 지역에 커버리지를 제공하는 역할을 할 수 있다.
하지만 시간이 지남에 따라 용량이 증가하고 비용이 낮아지면, 위성통신이 독자적으로 지속적인 연결을 제공하면서 지상 이동통신과 위성 기반 연결의 차이는 줄어들 것이다. 기업은 다양한 출처의 데이터를 분류하고 분석기술을 적용함으로써, 고객을 위한 새로운 인사이트와 가치를 도출할 수 있을 것이다. 이런 식으로, 위성통신을 통해 특히 농업, 자동차, 광업, 건설처럼 연결된 차량을 사용하는 산업에서 다양한 새로운 사용 사례가 실행 가능해질 것이다.
특히, 다음과 같은 사용사례들이 가장 적합하다.
- 운영 개선. 기업은 다양한 위치에서 운영을 24시간 감독할 수 있고 비즈니스 인텔리전스에 실시간으로 접근할 수 있다. 현재는 연결된 기기라고 해도 이동통신 서비스에 접근이 가능한 특정 시간대에만 연결이 가능하다.
- 플리트(Fleet) 최적화. 기업은 전 세계의 자산 흐름을 추적하고 데이터 기반 제품 및 서비스를 사용하며 그 제품의 성능에 대해 더 개선된 정보를 얻고 예측 유지 보수와 같은 사용 사례를 적용할 수 있다.
- 새로운 사용사례 및 가치 창출 방식. 전 세계를 아우르는 연결이 가능해짐에 따라 기업은 상품의 지리적 도달 범위를 확대하고 데이터 분석 기술을 활용하는 비즈니스 인텔리전스와 같은 새로운 프리미엄 서비스를 출시할 수 있다.
- 고객 경험 개선. 기업은 고객이 소유하거나 운영하는 자산에 대해 더욱 주의를 기울이고, 새로운 이슈나 사안에 대해 더 빠르게 대응하며, 첨단 엔터테인먼트 옵션과 같은 부가가치 서비스를 제공할 수 있다.
한마디로, 연결성은 가치를 창출한다. 지속적인 연결이 요구되는 애플리케이션의 경우 위성통신은 솔루션 구성 요소에 반드시 포함되어야 한다.
위성 연결성 활용을 어떻게 시작할 것인가?
현재 위성통신의 발전은 산업재 기업들이 미래 혁신의 방향을 형성하고 고객을 위한 새로운 가치 창출을 가속할 수 있는 기회를 선사한다. 선도 기업들은 이미 위성통신 솔루션을 위한 다양한 비즈니스 모델을 모색 중이다. 가장 간단한 옵션은 기존 업체를 통해 연결성을 일종의 관리형 서비스로 구매하는 것이다. 복잡하게는, 자체 위성이나 위성군을 설계, 개발, 발사, 운영할 수 있다. 아웃소싱과 자체 개발이라는 양극단 사이에는 미묘한 차이가 있는 옵션들이 있다. (보기 3 참조) 어떤 접근법이 최선인지 결정하기 위해, 기업들은 우선 실제 요구사항을 판단하고 우주 기반 연결성 기술의 속도를 고려해야 한다.
위성통신에 대해 기본적인 기술 요구사항과 함께 이미 알려진 사용사례와 잠재적 사용사례를 정의하라. 앞서 서술한 바와 같이, 위성통신이 제공하는 연속적인 연결성은 지상 이동통신망 커버리지의 격차를 줄임으로써 기업들이 기존 사용 사례를 더 잘 실행하고 미래의 사용 사례를 새롭게 도출해 내는 것을 돕는다. 각각의 사용 사례는 속도, 통신 지연율, 커버리지 및 기타 기술적 측면 등에서 구체적인 요구사항이 있을 것이다. (‘도로에서의 위성통신’과 ‘농장에서의 위성통신’ 참조)
도로에서의 위성통신
위성통신 기술의 핵심 애플리케이션 중 하나는 연결성을 통해 새로운 애플리케이션이 구동되고 궁극적으로 자율주행이 지원되는 자동차 산업에서 찾아볼 수 있다. 오늘날 대부분의 신차와 트럭은 지상 이동망과 연결이 돼 있지만, 신뢰도는 높은 편이 아니다. 전 세계 인구 중 겨우 60% 정도만 연결돼 있고, 심지어 선진국에서도 연결에 오류가 있거나 일관성이 부족하다. 현재 유럽 고속도로의 40%에서 연결 상태가 좋지 않거나 연결이 아예 되지 않는다.
위성 기반 연결은 이동망을 강화해 지상기반 신호가 약하거나 가용하지 않은 지역에서 끊김없는 연결을 제공해 줄 수 있다. 이런 방식으로, 자동차 제조사들은 자율주행, 차량용 엔터테인먼트, 안전 기능 향상, 도난 방지, 예측 유지보수 등 보다 광범위한 애플리케이션을 제공할 수 있다.
이 정도 수준의 연결성을 가능하게 하기 위해서는 몇 가지 기술적 도전과제를 극복해야 한다. 그중 하나는 데이터를 송수신하는 안테나인 차량 터미널이다. 대부분의 기존 터미널은 지상 기반 이동망과 위성통신을 모두 지원하지는 않는다. 또한 너무 크고 비싸며 에너지 소비량이 너무 많다. (전기차에는 적용되지 않는 이유이기도 함) 이뿐만 아니라, 더욱 다양한 애플리케이션으로 인해 데이터의 양이 증가하면 일부 컴퓨팅은 차량이 아닌 우주에서 이루어져야 한다.
잘 알려진 사례 하나를 차량의 위성통신 연결성을 활용하기 위해 장기전략을 추진 중인 포르셰(Porsche)(폭스바겐 그룹(Volkswagen Group) 계열사)에서 찾아볼 수 있다. 포르셰는 전담 위성통신 팀을 갖추고 모빌리티 애플리케이션을 위한 연결성 제공을 주력으로 하는 유럽 우주기업인 스텔라(Stellar)에 투자하고 있다.
파리 소재 기업인 스텔라는 2025년까지 자동차 애플리케이션을 지원하기 위해 특히 위성통신의 가치사슬을 표준화하고 산업화하는 것을 목표로 하고 있다. 스텔라는 포르셰뿐만 아니라 다른 OEM들과도 협력하고 있으며, 자체 LEO 위성군을 비롯해 지상 기반 5G와 위성 연결을 투명하게 변경하는 동시에 자동차의 안전기준을 충족할 수 있는 세계 최초의 하이브리드 터미널을 개발 중이다. 스텔라는 또한 통신 지연율을 줄이고 자율주행 등의 새로운 자동차 애플리케이션을 지원하는 엣지 컴퓨팅(edge computing) 역량과 함께, 지상 모바일 서비스를 보완하는 하이브리드 로밍 기능도 갖출 계획이다.
농장에서의 위성통신
존 디어(John Deere)는 정밀 농업의 얼리 어답터였다. 분무기에 달린 카메라는 머신러닝을 이용해 잡초와 다른 원치 않는 작물을 찾아내고 이 부분에만 선택적으로 제초제를 분사함으로써, 농약 투입량을 3분의 2로 줄일 수 있다. 정밀 농업과 의사결정 지원 시장의 규모는 연평균 약 15%로 성장해 2025년까지 130억 달러에 달할 것으로 예상된다.
연결성은 정밀 농업 및 농업의 다른 디지털 솔루션에서 매우 핵심적인 구성요소이다. 현재 3G는 농업 부문의 대부분의 연결성 요구를 충족시키지만, 일부 지역에서는 모바일 서비스의 신뢰도가 매우 떨어진다. 예를 들어, 미국 경작지의 25%나 되는 지역이 3G 지상 연결이나 5G나 LTE 같은 다른 셀룰러 옵션으로 커버되지 않는다. 브라질 등 다른 시장에서는 경장지의 50% 이상에서 셀룰러 연결이 미흡하다.
이런 이유에서, 존디어는 회사의 전반적인 디지털 변혁의 일환으로 최첨단 위성통신 솔루션을 추진하고 있다. 이 광범위한 변혁에서는 데이터, AI, 연결성을 이용해 농부들이 수확량, 비용, 지속가능성을 최적화하는 것을 돕는다. 위성통신은 농부들이 지상 이동망 커버리지에 상관없이 연결된 기계들을 작동할 수 있도록 해 줄 것이다. 미국과 브라질 시장에서만 존디어가 지원하는 농부들이 연간 수십억 달러의 가치를 창출할 수 있을 것으로 예상되며 다른 시장에서도 추가적인 가치 창출의 잠재력은 상당하다.
초기에는 기존의 사용 사례 지원에 있어 지상망 커버리지가 부족한 부분을 채우는 데 위성통신을 사용할 것이다. 하지만 장차 이 기술은 자율 농업 등 스마트 농업을 위한 보다 첨단의 애플리케이션을 지원할 수 있다. 이런 식으로 하이브리드 위성통신 솔루션은 세계적으로 생산성에서 유지보수에 이르기까지 농업의 모든 측면을 혁신할 수 있는 잠재력이 있다.
실현 가능한 잠재적 가치 평가
모든 애플리케이션은 지상망 대비 위성통신의 지속적인 연결성을 통해 증가하는 가치를 명확히 평가해 주는 비즈니스 사례가 필요하다. 모든 사용사례를 종합함으로써, 기업은 위성기술 투자를 통해 얼마만큼의 순현재가치를 실현할 수 있는지 판단할 수 있다.
연결성 옵션의 현재 및 미래 환경 결정
다음으로, 기업들은 연결성의 다양한 옵션들을 이해해야 한다. 이 프로세스에는 지상망, GEO, MEO 옵션들이 모두 포함된다. 모든 기술에 대해, 기업은 터미널과 비용 등 새로운 기능의 계획된 출시내용을 예상하고 예측해야 한다.
현재 혹은 미래의 위성통신 제공 서비스가 충분한지 평가
많은 경우, 기업들은 기존 제공업체로부터 서비스형 위성통신 연결기능을 구매할 수 있다. 현재 그리고 근미래의 계획된 서비스가 주어진 애플리케이션의 모든 기술적 요건을 충족하지 못한다고 해도, 기업은 진화하는 기술을 활용해 고객들에게 제공하는 애플리케이션을 수정해 나가면서 그 격차를 줄이는 방법을 고안할 수 있다. 더욱 과감한 기업이라면 위성 업체에 구체적인 기술 변화를 포함하는 역량 요구사항에 대해 입찰가를 높이는 등의 방법을 통해 변화의 추진을 강요할 수도 있다.
해당될 시 새로운 솔루션 설계, 운영 통제권 유지, 혹은 두 가지 모두 실행
기존 서비스를 통해 주어진 사용 사례의 기술적 요건을 충족하기가 어렵다면, 기업이 선택할 수 있는 최선의 경로가 자체 위성군을 설계, 개발, 발사, 가능하면 운영까지 하는 것으로 판단할 수 있다. 터미널과 안테나의 크기와 형태, 대역폭, 지연율 요건처럼 기업에 필요한 특정 설계 매개변수를 변경할 수 있다. 이런 접근법은 기존 제공업체에서 연결 서비스를 구매하는 것보다 훨씬 더 복잡하고 비용이 많이 들며, 우주산업의 기존 기업과의 제휴가 필요할 가능성이 높다. 또한, 새로운 잠재적 수익원을 창출할 수도 있다. 예를 들어, 자체 위성군을 운영하는 기업은 초과용량을 다른 기업에 판매할 수 있다.
아웃소싱, 솔루션 개발 등 위성기술 전반에 하이브리드 전략으로 투자 미래 보호
기업이 위성연결 서비스를 구매하든 혹은 자체적으로 개발하든 혹은 그 양극단의 중간에서 조치하든, 궁극적인 결과물은 결국 비슷할 가능성이 높다. 기업들은 어떤 개별 위성 카테고리에 의존하기보다는 GEO, LEO, MEO 위성(필요한 경우 지상 모바일망도 포함해)이 모두 하나의 범용 터미널로 통합되고 지속적인 커버리지를 위해 옵션들을 자유롭게 변경할 수 있는 소프트웨어를 탑재한 다중궤도 하이브리드에 의존하게 될 것이다. 그렇게 함으로써 기업들은 위성통신 기술이 앞으로 어떻게 발전할지 상관없이 옵션을 유지하면서 다양한 기술에 투자를 분산할 수 있다.
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산업재 기업들은 디지털 변혁을 겪으면서, 데이터에 의존하는 새로운 사용 사례와 애플리케이션을 만들어내고 있지만, 지속적인 연결성이 없다면 일부 애플리케이션은 가치가 없을 것이다. 특히 모바일 플랫폼(자동차, 트럭, 트랙터, 보트)과 지상 이동망 서비스가 간헐적으로 가용하거나 아예 존재하지 않는 원거리 지역에서 운영하는 기업들의 경우는 더욱 그렇다. 위성기술이 발전함에 따라 위성통신 기반 연결성은 연결의 격차를 줄여 기존 애플리케이션을 개선한다. 나아가 위성통신으로 인해 새로운 애플리케이션들이 만들어지고 있다.
대부분의 산업재 기업은 여전히 위성통신 기능을 공급망에 통합하는 초기 단계에 있다. 하지만, 선도 기업들은 그 잠재력을 이해하고 자신들의 해당 시장 세그먼트에서 퍼스트무버(first-mover)로서의 혜택을 누릴 것이다. 연결성은 가치를 창출하고 위성은 연결성의 미래이다. 산업재 기업들에, 그 미래는 지금 시작되고 있다.
