'화성 이주시대'

앞당길 우주반도체

어떻게 만들고 쓰이나

최근 출시되는 스마트폰은 '위성통신' 기능이 적용된 경우가 많습니다.

위성을 이용해 지금껏 이뤄지기 어려웠던 서비스를 대비하기 위한 차원입니다.

스페이스X의 스타링크가 재난 상황은 물론 금융, 정치외교에 이르기까지

다양한 분야에서 영향력을 발휘하고 있다는 사실은 더 이상 놀라운 일이

아닙니다. 인공지능(AI), 드론이 난무하는 현대전은 모두 위성통신이 있기에 가능한 일입니다.

이러한 위성통신 확대를 위한 제도적 준비는 이미 진행 중입니다.

최근 미국 연방통신위원회(FCC)는 위성과 휴대폰 사이의 통신 규칙을 승인했습니다.

이를 '우주에서의 추가적인 커버리 (SCS:Supplemental Coverage from Space)'라 부릅니다.

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그간 위성통신은 별도 서비스나 단말기가 필요했습니다. 당연히 가격도 비쌌습니다.

FCC가 승인한 SCS가 적용되면 위성과 기존 무선 통신을 하나로 묶을 수 있게 됩니다.

따로 주파수를 경매하거나 새로운 대역을 사용할 필요도 없습니다. 기존처럼 어느 곳에서나

무선 통신을 사용할 수 있게 된다는 의미입니다. 지상에 있는 기지국이 모두 사라진다도 해도 말이기도 합니다.

이런 서비스는 수많은 위성이 마련되어야 합니다. 우주는 위성을 구성하는 반도체와 같은 전자부품에 굉장히 가혹한 환경입니다.

고온과 저온을 버티는 것은 기본이고 까다로운 내방사선성(방사선을 견디는 성능)을 반드시 갖춰야 합니다. 내구성만 있어서는 곤란합니다.

우주 공간에는 양성자(陽性子, Proton), 중성자(中性子, Neutron), 중이온(heavy ion) 등 수많은 방사(放射) 입자가 날아다니고 있습니다.

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이런 외계 방사 입자는 각종 차폐 기술을 더한 반도체를 그대로 통과합니다.

화살이 날아오는데 방패가 소용이 없는 셈입니다. 그래서 우주 반도체는 화살이 방패를 통과해 하드웨어적인 손상을 입혀도

다른 회로를 통해 정상적으로 작동할 수 있도록 백업 설계가 적용되어 있습니다.

기존 반도체가 6개의 트랜지스터를 통해 하나의 비트를 저장했다면, 이를 두 배로 늘려 일부 트랜지스터가 손상되더라도

정상 작동이 이뤄질 수 있도록 했습니다.

외계 방사 입자는 지구 대기를 뚫고 지상에도 떨어집니다. 실제로 자동차, 데이터센터 등에 탑재된 소프트웨어 오류를 일으킨 사례가 있습니다.

지난 2009년과 2010년 미국에서 발생한 도요타와 렉서스 차량 급발진 사고는 소프트웨어 에러에 의한 것으로 확인됐습니다.

이는 자율주행차 대중화에 상당한 장벽으로 작용할 수 있습니다.

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우주와 지상을 가리지 않는 반도체 신뢰성 평가가 필요하지만 아직 국내는 인프라가 부족합니다.

높은 비용과 함께 테스트 기간이 길어 제품 개발이 쉽지 않다는 목소리가 큽니다.

한국형발사체 누리호의 발사 성공과 우주항공청 설립 등을 계기로 제품 인증을 위한 테스트 인프라 확대의 목소리가 커지는 이유입니다.

우주 기술 역량이 국방력과도 밀접한 관계가있기 때문에 인프라 확대는 국가적 경쟁력 확대에 보탬이 될 것입니다.