위성재난통신기술동향 스마트미디어시대의방송통신융합기술특집 박만규 (M.K. Park) 유준규 (J.K. Ryu) 신민수 (M.S. Shin) 오덕길 (D.G. Oh) 이한덕 (H.D. Lee) 주낙동 (N.D. Ju) 위성방통융합연구팀선임연구원위성방통융합연구팀선임연구원위

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가희 증
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1 위성재난통신기술동향 스마트미디어시대의방송통신융합기술특집 박만규 (M.K. Park) 유준규 (J.K. Ryu) 신민수 (M.S. Shin) 오덕길 (D.G. Oh) 이한덕 (H.D. Lee) 주낙동 (N.D. Ju) 위성방통융합연구팀선임연구원위성방통융합연구팀선임연구원위성방통융합연구팀선임연구원위성방통융합연구팀팀장소방방재청주무관소방방재청소방정보관리계장 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 해외기술동향 Ⅲ. 국내기술동향 Ⅳ. 국내 외표준화동향 Ⅴ. 결론 홍수, 쓰나미와같은자연재해를비롯하여 9.11 테러, 최근의불산가스유출등과같은대규모사고는순식간에해당지역의지상통신시스템을마비시키곤한다. 하지만이런긴급한상황일때오히려통신망은지휘통제, 구조요청및재난복구등을위해더욱신속하고끊김없는데이터전달이이뤄져야만하며이는발생된재난으로부터피해를최소화할수있는근본수단이된다. 그러므로지상통신망이붕괴되는긴급상황을대비해서위성을이용한재난통신시스템은없어서는안되는국가의가장기본적인통신인프라인것이다. 본고에서는일본, 중국그리고유럽등의해외여러나라에서위성을재난상황발생시긴급통신으로사용한사례, 국내의위성재난통신망활용사례를살펴보고더불어 ITU(International Telecommunication Union), MESA(Mobility for Emergency & Safety Applications), APT(Asia-Pacific Telecommunity) 와같은국제표준단체에서수행중인위성재난통신망표준화동향을살펴보고자한다 한국전자통신연구원 83

Ⅰ. 서론 론을맺도록한다. 현재우리가살아가는사회에서통신시스템은정보사회로의발전에따라경제, 사회문화활동의기반인프라로서의성격과역할을가지고있다. 과거에는통신이단순히의사소통의수단으로활용되었으나, 정보화의진전에따라네트워크는모든경제활동의근간이되어있으며, 이에따라통신에문제가발생하면그파급효과는빠르고넓게확산되는경향을보인다 [1].

2 Ⅰ. 서론 론을맺도록한다. 현재우리가살아가는사회에서통신시스템은정보사회로의발전에따라경제, 사회문화활동의기반인프라로서의성격과역할을가지고있다. 과거에는통신이단순히의사소통의수단으로활용되었으나, 정보화의진전에따라네트워크는모든경제활동의근간이되어있으며, 이에따라통신에문제가발생하면그파급효과는빠르고넓게확산되는경향을보인다 [1]. 최근지구온난화와함께홍수, 쓰나미, 지진, 화산등과같은빈번한자연재해와 9.11 테러나최근불산가스노출과같은대규모사고는사회중요인프라중하나인통신망을순식간에붕괴시키는것은물론이며막대한인적, 물적피해를발생시키고있다. 이때긴급통신망은지휘통제, 구조요청및재난복구및재건등의역할을수행하기위해특히중요한근본수단을제공하게된다. 긴급상황에서통신망은신속하게연결되어신뢰성있으면서끊김없는데이터전달이이뤄져야만하며이를바탕으로, 발생된재난으로부터의피해는최소화될수있으며구조및복구가신속히이루어질수있다. 이에국가는재난을대비하여 Wi-MAX, TRS, 무선지상이동통신망등의통신시스템간연동체계를구축하고더불어다른지상통신망에비해내재해성이뛰어난위성망을이용하여끊김없는국가재난통신망을구축하고효율적으로운용하여긴급상황발생시국민의생명과재산을보호해야하는의무가있다. 본고에서는내재해성을갖는위성망을이용한재난통신기술에대해서살펴보고자한다. 먼저 Ⅱ장에서자연재해가빈번한일본, 중국을포함하여해외여러나라에서재해발생시긴급통신을위해위성망을활용한사례를살펴보고, Ⅲ장에서는국내위성망활용사례를살펴본다. 그리고 Ⅳ장에서는국내외표준화단체에서정의하고있는위성망을활용한재난시긴급통신에대한표준화동향을살펴보고마지막 Ⅴ장에서본고의결 Ⅱ. 해외기술동향본장에서는일본, 중국유럽등해외여러나라에서위성을이용한재난통신망운용사례를살펴본다. 1. 일본의위성재난통신망운용사례 2011년 3월 11일도호쿠지역지진시 NTT(Nippon Telegraph and Telephone corporation) 의통신망은심각한피해를당했으며이를복구하기위해 11,000명의직원이참여하여통신망을복구하였다. 이때파괴된지상망을대신하여다양한위성통신시스템이 ( 그림 1) 과같이긴급재난통신망으로활용되었다. 이때 NTT는위성을이용한긴급재난통신서비스를제공하여유선전화, 인터넷및휴대전화등의서비스가사용될수있도록하였다. 이동위성통신시스템은 NTT Docomo 가지상망의음영지역을보완하기위해개발하였는데, 이동위성통신시스템의서비스지역은일본에한정된다. 1996년 WIDESTAR 단말을이용하여휴대통신및방송서비스가시작되어 2010년부터는 WIDESTAR Ⅱ를이용한고속서비스를제공하였으며 2011년대지진시 NTT는약 900대의단말을재난통제본부에제공하여운용하였다. 그러나 NTT에서 Ku 대역위성통신시스템을재난지역에운용한결과다음과같은문제점이발견되었다. ( 그림 1) 2011년일본대지진시 NTT 장비운용사례 84 전자통신동향분석제 27 권제 6 호 2012 년 12 월

- 노후화로인한효율적인유지보수의어려움. - 비전문가의안테나설치의어려움 ( 안테나가자동추적방식을지원하지않음, 설치시 1시간가량소요됨 ). - 일본전파법에따라무선종사자가상향링크운용시같이있어야하는문제점 - 이동형안테나의반사판이크고, 분리형이아니어서재난지역으로의이동이불편함.

JAXA[2] 와 NICT(National institute of Information and Communications Technology) 는이동위성통신용위성인 ETS-Ⅷ[3] 을개발하여 2006년발사하였고, ATM 기반기저대역교환시스템과광대역단순중계시스템을탑재한실험통신위성인 WINDS(Wideband InterNetworking engineering

WINDS 위성을이용한재난통신망을살펴보면메시 (mesh) 망을구성하여 All IP 기반으로최대전송속도는 20Mbps였으며인터넷및화상회의서비스에사용되었다. 또한 ETS-Ⅷ 위성의경우점대점 (point to point) 연결을구성하여역시 All IP 기반으로, 최대전송속도는 768kbps, 제공서비스는인터넷서비스였다. 2. 중국의위성재난통신망운용사례 2008년중국쓰촨성에리히터규모 7.

3 - 노후화로인한효율적인유지보수의어려움. - 비전문가의안테나설치의어려움 ( 안테나가자동추적방식을지원하지않음, 설치시 1시간가량소요됨 ). - 일본전파법에따라무선종사자가상향링크운용시같이있어야하는문제점 - 이동형안테나의반사판이크고, 분리형이아니어서재난지역으로의이동이불편함. 이러한문제점을해결하기위해재난시운용에적합하도록안테나반사판크기를 75cm로하고 4개의조각으로분리가가능한 VSAT 단말및안테나반사판크기가 60cm인 OTM(On-The-Move) 형태의단말을개발중이다. JAXA[2] 와 NICT(National institute of Information and Communications Technology) 는이동위성통신용위성인 ETS-Ⅷ[3] 을개발하여 2006년발사하였고, ATM 기반기저대역교환시스템과광대역단순중계시스템을탑재한실험통신위성인 WINDS(Wideband InterNetworking engineering test and Demonstration Satellite)[4] 를개발하여 2008년발사하였다. 2011년 3 월 11일도호쿠지역지진시지상망이파괴되어 JAXA 와 NICT 는재난복구를위해두위성을사용하여 ( 그림 2) 와같이위성통신서비스를제공하였다. WINDS 위성을이용한재난통신망을살펴보면메시 (mesh) 망을구성하여 All IP 기반으로최대전송속도는 20Mbps였으며인터넷및화상회의서비스에사용되었다. 또한 ETS-Ⅷ 위성의경우점대점 (point to point) 연결을구성하여역시 All IP 기반으로, 최대전송속도는 768kbps, 제공서비스는인터넷서비스였다. 2. 중국의위성재난통신망운용사례 2008년중국쓰촨성에리히터규모 7.8의대지진발생때지상망이붕괴되었다. 당시 CASC(China Satellite Communication Co. Ltd)[5] 사는 ( 그림 3) 과같이재난지역에 100대의위성 VSAT 를설치하여재난본부에 VoIP 서비스를제공했고, 방송사의실시간뉴스와사진전송을위한인터넷, SNG(Satellite News Gathering) 서비스및재난지역수문감시를위해 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 서비스를제공하였다. 이후중국통신사의제안으로정지궤도위성과광네트워크를이용한하이브리드형태의비상통신용슈퍼 (super) 지구국 (base transceiver stations) 을설치하였으며, 슈퍼지구국은평상시에는광네트워크을통해지상이동통신서비스를제공하고, 재난 / 재해시에는자동으로위성망으로절체되어서비스를제공한다. 이때사용되는위성망주파수대역은 C 또는 Ku 대역을사용한다. 슈퍼지구국은규모 9 이상의지진과레벨 12 이상의태풍에도견딜수있으며, 110시간이상비상통신을제공할수있는환경기준에맞게설계및설치되었으며현재약 1,500대이상의슈퍼지구국이중국전역에설치되어운용중이다. ( 그림 2) WINDS 와 ETS-Ⅷ 을이용한재난통신망 ( 그림 3) 2008 년중국대지진시운용된위성 VoIP 서비스 박만규외 / 위성재난통신기술동향 85

4 3. 미국의위성재난통신망운용사례 FEMA(Federal Emergency Management Agency) [6] 는 Ku 대역및 L/S 대역복합망을운용하여, 재난경감, 대응, 조치및응급복구를위한통신망으로활용중이다. ( 그림 4) 와같은 FEMA 망구조는 FEMA 교환망 (FSN) 과 FEMA 라우터망 / 다중화망을포함한별개의서브망들로구성되며, FEMA 망은위성통신을비롯해서 HF 무선을지원하며, 음성, 비디오및데이터통신을위한운용요구사항증가시망이확장된다. FEMA는위성발생전 / 후운용시스템이각각다음과같이분류되어운용되고있다. - 위기발생전운용시스템 (pre-crisis system): FEMA 통합망, FEMA 국가경고시스템 (National Warning System: NAWAS), FEMA 국가무선시스템 (National Radio System: FNARS), Ku 대역통신위성, Skycell 시스템 - 위기발생시운용시스템 (crisis system): 비상대응팀이재난발생지역에배치되어가용통신시스 ( 그림 4) FEMA 재난관리체계개념도 86 전자통신동향분석제 27 권제 6 호 2012 년 12 월

5 템인셀룰러, 페이징, PCS와같은지상이동통신시스템, INMARSAT 정지궤도위성, Orbcomm 저궤도위성등을이용한항공용 / 차량용이동위성통신시스템및 AMSC 위성을이용한 Skycell 시스템 4. 유럽의위성재난통신망운용사례유럽의 WISECOM(Wireless Infrastructure over Satellite for Emergency Communications)[7] 프로젝트는비상통신을위해위성통신인프라를연구개발하는프로젝트로서주요목적은 ( 그림 5) 와같이재난직후현장에지상파무선서비스를제공할수있도록하는가볍고빠른통신인프라를설계, 개발및테스트하기위함이다. 재해상황이후여러단계의통신요구를충족하기위해두가지다른버전의 WISECOM 시스템이개발되었다. 첫번째버전은 Inmarsat BGAN(Broadband Global Area Network) 위성시스템을사용하여 GSM과무선네트워크를통합하고, 피해자및구조팀이필요로하는음성통신, 인터넷접속및위치기반서비스 (LBS) 등의 기본서비스를충당하기위하여재해발생초기단계에사용되도록만들어졌다. 시스템의두번째버전은 DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite) 위성링크와 GSM, WLAN/Wi-MAX 그리고 TETRA(Terrestrial Trunked Radio) 네트워크를통합하고이들을재난안전분야의각핵심네트워크와연결하기위해사용된다. 이구성은피해지역의사진이나지도의전송및위성링크를통한화상통신구축등높은대역폭이필요한서비스를제공하기위해재해발생후나중단계에사용된다. Ⅲ. 국내기술동향본장에서는한국수자원공사, 기상청에서사용하는위성망활용사례와더불어재난통신망운용과관련하여소방방재망운용사례를살펴본다. 1. 한국수자원공사위성망활용사례한국수자원공사에서는 5대강 16개다목적댐및용수 ( 그림 5) WISECOM 기능구조 박만규외 / 위성재난통신기술동향 87

( 그림 7) 위성망을이용한기상데이터전송시스템구성 ( 그림 6) 기존및신규위성감시시스템의구성 [7] 전용댐유역에수문관측용으로홍수예보망및감시제어를포함한원격데이터취득과정보제공등여러부분에서위성통신망을 14년째사용하고있다. 현재는 Ku 대역에서 VSAT 을이용한기존의 19.

2. 기상청위성망활용사례기상청은 Ka 대역인천리안위성을활용하여도서산간지역 ( 현재설치지역 : 백령도 ) 과같이기존의유선전송로가도달하기힘든지역에대해서신뢰성있게현지기상데이터를기상청으로전송이가능한지에대한타당성을검증하기위해 ( 그림 7) 같은기상데이터전송망을한국전자통신연구원 (ETRI)

우리나라의국가재난관리정보시스템 (National Disaster Management System: NDMS) 은자동우량경보시설, 통합지휘무선망, 소방영상위성통신망등을하위시스템으로두고있는범국가적시스템으로서 2004년 6 월에신설된국가재난관리전담기관인소방방재청에서장기간에걸쳐구축, 활용중이다 [9].

6 ( 그림 7) 위성망을이용한기상데이터전송시스템구성 ( 그림 6) 기존및신규위성감시시스템의구성 [7] 전용댐유역에수문관측용으로홍수예보망및감시제어를포함한원격데이터취득과정보제공등여러부분에서위성통신망을 14년째사용하고있다. 현재는 Ku 대역에서 VSAT 을이용한기존의 19.2kbps 의전송속도보다더높은 128kbps 이상으로증가된 ( 그림 6) 과같은고속위성망 Pilot 시스템을구축하여운용중이다. 애플리케이션은데이터와비디오를전송할수있는망으로구성되며, 데이터는기존단말의데이터를수용할수있고, 비디오는신규로적용되는화상및동영상과같은멀티미디어데이터전송을수용하도록하였다 [8]. 2. 기상청위성망활용사례기상청은 Ka 대역인천리안위성을활용하여도서산간지역 ( 현재설치지역 : 백령도 ) 과같이기존의유선전송로가도달하기힘든지역에대해서신뢰성있게현지기상데이터를기상청으로전송이가능한지에대한타당성을검증하기위해 ( 그림 7) 같은기상데이터전송망을한국전자통신연구원 (ETRI) 와함께구축하여시험서비스중이다. 우리나라의국가재난관리정보시스템 (National Disaster Management System: NDMS) 은자동우량경보시설, 통합지휘무선망, 소방영상위성통신망등을하위시스템으로두고있는범국가적시스템으로서 2004년 6 월에신설된국가재난관리전담기관인소방방재청에서장기간에걸쳐구축, 활용중이다 [9]. 소방방재청은 ( 그림 8) 과같이현재 Ku 대역위성인무궁화위성 5호를이용하여재난, 재해지역현장상황실시간전송및현장지휘통신지원을목적으로위성전용망을사용하고있다. 위성망의구조는 2011년행정안전부로부터이관된 SCPC 망기반의위성망구조와 ViaSat 장비를이용하여경기소방본부를중심으로한 VSAT 기반성형 (star) 망구조이렇게두가지형태의위성재난통신망을모두운용하고있다. 소방방재청에서운영하는위성재난통신망의주요목적은다음과같다. - 재난현장통신 : SCPC 망과 SNG 를이용한영상회의, HD/SD급재난현장영상송출 3. 소방방재망운용현황 ( 그림 8) 소방방재청위성재난통신망구성도 88 전자통신동향분석제 27 권제 6 호 2012 년 12 월

- 상시재난감시 : 성형망구조에서 VSAT 장비를이용한재난발생우려지역에대한상시감시 - 백홀 (backhaul) 서비스 : SNG 를이용하여재난현장의붕괴된지상망을대신하여 PSTN, 인터넷, 지상무선통신망데이터에대한백홀수행최근에는한국전자통신연구원과협력하여중앙119구조단에위성 VSAT 을설치하고천리안위성을이용하여 Ka

국내 외표준화동향본장에서는 ( 그림 9) 와같은표준화추진체계를바탕으로할때 ITU-R(International Telecommunication Union-Radio), MESA(Mobility for Emergency & Safety Applications), APT(Asia-Pacific Telecommunity)

ITU-R 표준화동향 ITU-R에서는 ITU-R WP4A( 일본 ), ITU-R WP8D와같은위성기반공공안전재난구조통신기술을권고하고있다. 최근에는이동위성서비스 (mobile-satellite service) 를이용하여조기경보및재난복구통신으로이용가능한주파수대역정보를제공하기위하여권고서 ITU-R M.

7 - 상시재난감시 : 성형망구조에서 VSAT 장비를이용한재난발생우려지역에대한상시감시 - 백홀 (backhaul) 서비스 : SNG 를이용하여재난현장의붕괴된지상망을대신하여 PSTN, 인터넷, 지상무선통신망데이터에대한백홀수행최근에는한국전자통신연구원과협력하여중앙119구조단에위성 VSAT 을설치하고천리안위성을이용하여 Ka 대역에대해서비상재난통신망으로활용이가능한지시험을수행하고있다. 이는대형재난발생으로유 무선망이두절되었을때보다효과적으로재난에대응할수있는추가적인위성망자원을확보하고 Ka 대역위성을비상재난통신망계획에추가하여운용하려는목적이다 [10]. Ⅳ. 국내 외표준화동향본장에서는 ( 그림 9) 와같은표준화추진체계를바탕으로할때 ITU-R(International Telecommunication Union-Radio), MESA(Mobility for Emergency & Safety Applications), APT(Asia-Pacific Telecommunity) 에서의이뤄지고있는위성재난통신관련표준화동향을살펴보고더불어국내 TTA(Telecommunications Technology Association) 의 PPDR(Public Protection & Disaster Relief) 표준화동향을살펴본다. 1. ITU-R 표준화동향 ITU-R에서는 ITU-R WP4A( 일본 ), ITU-R WP8D와같은위성기반공공안전재난구조통신기술을권고하고있다. 최근에는이동위성서비스 (mobile-satellite service) 를이용하여조기경보및재난복구통신으로이용가능한주파수대역정보를제공하기위하여권고서 ITU-R M.[MOBDIS][11] 를개발중에있으며, 또한이동위성서비스를이용한활용예를보고서 ITU-R M.2149로작성하여 2011년에개정하였다. 해당보고서에는이동위성서비스를통해제공가능한서비스를다음과같이정의하였고, Iridium, Globalstar, Inmarsat, Thuraya, SkyTerra, TerreStar 등현재운용중인이동위성서비스에대해소개했다. - 사진및동영상파일전송서비스 - 인터넷제공서비스 - 무선망및전화망 (PSTN) 백홀서비스 - 위성-지상연동서비스 ( 그림 10) 은위성-지상연동서비스의구성도로이동위성서비스망은재난시지상망을보완하는역할을수행한다. 이때사용자의 MSS(Mobile Satellite Service) 단말은위성통신 /TRS 또는기타지상망을지원하는듀얼모드동작을하며, 동일주파수대역에서이동위성서비스망과지상망에접속이가능하다. 그리고위성망및지상망은효율을최대화하기위해하나의제어국에 ( 그림 9) 표준화체계 [9] ( 그림 10) 위성 - 지상망연동서비스개념도 박만규외 / 위성재난통신기술동향 89

8 의해통제된다. 또한 ITU-R 에서는고정위성서비스를이용한재난복구통신을위한권고서로서 ITU-R S.1001을 2010년에개정하여, 고정위성서비스를이용한재난통신에사용가능한주파수대역에대한정보를제공하며, 또한, 보고서 ITU-R S.2151을개정하여고정위성서비스를통한재난통신서비스제공방안및사례에대해설명하고있다. 권고서 ITU-R M.[MOBDIS] 및권고서 ITU-R S.1001 모두경보시권고서 ITU-T X.1303에서권고한공통경보프로토콜 (CAP1.1) 을사용할것을권고하고있으며 ITU-R WP4B에서는보고서 ITU-R S.2151을개정진행중이다. 2. MESA 표준화동향위성을활용한재난방재서비스제공을위한대표적인국외현황으로는공공안전및재난구조측면에서의이동광대역기술규격제정을목표로유럽통신표준화기관인 ETSI(European Telecommunications Standard Institute) 와미국의통신표준화기관인 TIA(Telecommunication Industry Association) 에의해 2000년 5월에창설된 MESA[12] 프로젝트가있다. MESA 는공공안전및재난구조관련한통일된범세계적표준을만들기위해기존의이동통신표준화단체들과는달리, 그시스템을직접사용할특정사용자 ( 공공안전및재난구조를담당하는기관 ) 가참여하여사용자요구조건을만들고제조사, 정부관련기관및서비스제공자들이규격화작업을진행하여 2007 년시스템및네트워크규격문서인 ETSI TS 을채택하였고, 2009년엔기능요구사항을정의한규격문서인 ETSI TS 을채택하여유럽과북미양대륙간하나의표준을수립하였다. MESA에서는공공안전과재난구조용시나리오를다음과같이 3가지기준으로분류한다. - 일상적으로수행하는업무 : 재난구조에대한최소업무 - 긴급상황과공공사고 : 사고의규모나본질에따라인접국가기관들또는국제기구로부터더많은자원이필요할수있음. - 재난 : 자연의활동또는사람들의활동에의해발생. 적절한지상통신시스템이제공될수없는경우도고려함. MESA 프로젝트의개발목표는동적대역폭, 현지진료및긴급구조망접속기능을제공할수있는고속이동광대역무선통신망구축에있으며 MESA 네트워크의구성도는 ( 그림 11) 과같다. MESA 에서적용을고려하고있는전송기술들은지상부분에서 TETRA 관련전송기술, Project25 관련전송기술, 동기 / 비동기의모든 3G 전송기술, DVB 전송기술, IEEE 계열의 a, e의전송기술, x 계열의블루투스, UWB 등의전송기술, 그리고 IEEE 계열과 HIPERLAN2 의전송기술등이미제품이나와있거나표준화단계에있는기술을포함한다. 위성부분에서는 DVB-S(Digital Video Broadcasting-Satellite) 관련전송기술, 위성을이용한인터넷프로토콜 (IP over satellite) 시스템중하나인 TIA-100 표준관련전송기술을포함한다. 3. APT 표준화동향 APT[13] 는아시아태평양지역에만들어진 ITU에대응하는성격의표준기구로 ASTAP(APT Srandardization Program) 프로그램을운영중이다. 2009년 15차 ASTAP 회의에서 ASTAP와 APG Study Group(SG) 간의통합을위한검토를시작하였고, 16차 ASTAP 회의에관련보고서를제출했으며, 이보고서를바탕으로 33차 APT Management Committee(MC) 에서승인하여 ASTAP 와 APT SG를 ASTAP 로통합하여표준화및 study question 에대해논의를수행 90 전자통신동향분석제 27 권제 6 호 2012 년 12 월

DMCS에서는권고서 Radiocommunication Systems for Early Warning and Disaster Relief Operations 를개발하여재난감시및재난복구를위한무선망의기술적인특성에대해다음과같이권고하고있다.

to multipoint IP multicasting 및영상전송등에활용됨. - 중심국 (NCS) 은이중화되어야하고, SCPC-DAMA (Demand Assigned Multiple Access) 방식을통해위성중계기의효율적인운영및 full mesh 또는성형 (star) 망을지원함.

9 ( 그림 11) MESA 네트워크구성도 하였다. ASTAP 은 8개의 working group, 3개의 joint coordination group 및 8개의 expert group 으로구성되며, 위성 PPDR은 expert group 중 DMCS (Disaster Management Communication System) 에속하는데, DMCS에서는권고서 Radiocommunication Systems for Early Warning and Disaster Relief Operations 를개발하여재난감시및재난복구를위한무선망의기술적인특성에대해다음과같이권고하고있다. - 본권고서의부속서 2에서는지상망과위성망을이용한재난관리망에대해설명하고있으며, 위성망 ( 그림 12) APT의재난관리망구성도 에대해서는 ( 그림 12) 와같이중심국 (NCS) 과 VSAT 단말로구성되어 point to point 통신 ( 음성, Fax, 저속데이터 ), 고속 IP 데이터, point to multipoint IP multicasting 및영상전송등에활용됨. - 중심국 (NCS) 은이중화되어야하고, SCPC-DAMA (Demand Assigned Multiple Access) 방식을통해위성중계기의효율적인운영및 full mesh 또는성형 (star) 망을지원함. - 단말은고정형 VSAT, 차량탑재형단말및 Transportable VSAT 형태를지원함. 4. 국내 TTA 표준화동향국내의재난통신관련표준화는 TTA 를중심으로대부분진행되어왔으며, TTA 기술위원회산하의재난통신프로젝트그룹 (PG316) 이 2004년발족되어 TETRA release 1/2 기술의국내적용을위한표준화및위성멀티미디어인프라표준화등을추진해오고있다 [9]. TTA 에서는공공안전및재난구조를위한국가통합지휘무선통신망인한국형디지털 TRS(Trunked Radio Service) 시스템에대한국내표준을 2005년제정하였으며, 멀티미디어재난구조위성인프라에대한규격을 2006 년도에제정하였고 2008 년에는최신위성기술을 박만규외 / 위성재난통신기술동향 91

10 반영하여 1차개정을완료하였다 [14]. PPDR 을위한위성인프라규격은유럽의 DVB-S 기술 (ETSI EN ) 과 DVB-S2(DVB-Satellite Second Generation) 기술 (ETSI EN ) 을적용하여아래와같은매체접속제어규격과물리계층규격으로구분하여제정되었다. - 매체접속제어규격은멀티미디어재난구조위성인프라구축을위한프로토콜을정의하고이를위한매체접속제어와단말의이동성제공을위한이동성제어및핸드오버기능을포함함. - 물리계층규격은위성채널을순방향채널과역방향채널로구분하여물리적인전송파라미터를규정하였으며, 순방향채널전송을위해서는 DVB-S, DVB-DSNG 및 DVB-S2 기술을사용하도록규정하고있으며, 역방향채널전송을위해서는이동환경에서의전송성능향상기능을포함한 DVB- RCS 기술을사용하도록규정함. 중심으로천리안위성을이용한 Ka 대역을포함하여위성재난통신망구축을위해노력하고있는상황이다. 표준화측면에서미국과유럽을중심으로한 MESA 는통일된범세계적인규격을만들기위한작업을진행하였고, 더불어아시아지역에서는 APT를통해위성재난통신망이재난통신의중요한한부분으로표준화되고있다. 현재관련해서국내에서는 TTA 를통해위성재난통신의표준화가진행되고있지만재난통신표준화인력이부족하고국내의관련산업이활성화되지않은이유로단일범세계표준성격을갖는 MESA 에국내위성재난통신관련제품또는관련기술이표준화에는반영되지못하였다. 그러나국내에서도다양한원인으로발생되는재해와대형사고가최근빈번히발생하고있으며이를대비하여정부주도하에위성을이용한재난통신망구축이절실히필요한상황이다. 용어해설 Ⅴ. 결론대규모자연재해로의한재난또는인간에의해발생된대규모사고는순식간에지상통신망을붕괴시키고이는재난대응을위해필요한구조, 복구, 재건활동에직접적인문제를발생시킨다. 이에재난에대해서지상통신망에비해강한내재해성을갖는위성을이용한재난통신망구축은비상시국민의생명과재산을보호하고질서유지를위해서꼭필요한통신인프라이다. 위성망을이용한재난통신서비스는일본의대지진참사와중국쓰촨성지진지역에서긴급통신망으로그유용함이확인되었으며, 미국, 유럽과같은선진국에서는 FEMA, WISECOM 프로젝트를통해공고한위성재난통신망을구축하고자하는노력을엿볼수있다. 또한국내사례에서아직은지상망에비해활용도가다소부족한상황이지만소방방재청과한국전자통신연구원을 PPDR(Public Protection and Disaster Relief) 비상시국민의생명과재산을보호하고질서유지를위해필요한 PP(Public Protection, 공공안전 ) 통신과각종사고, 자연재해에의해사회의여러기능및기존통신인프라붕괴시사용하는 DR (Disaster Relief, 재난구조 ) 통신을모두포함하는통신망기술 DAMA(Demand Assigned Multiple Access) 위성통신에서주로사용하는다중접속방식으로써단말들의사용요구에따라사용할자원을할당하여다수의단말들의접속을수용하는링크계층접속제어방식위성백홀 (Backhaul) 서비스기구축된연결된지상전송망 ( 유선망, 지상무선망 ) 을대신하여위성망을통해해당데이터를대신백본또는상대편망으로전달하는서비스 약어정리 APT ASTAP BGAN CASC DAMA DMCS Asia-Pacific Telecommunity APT Standardization Program Broadband Global Area Network China Satellite Communication Co. Ltd Demand Assigned Multiple Access Disaster Management Communication System 92 전자통신동향분석제 27 권제 6 호 2012 년 12 월

11 DVB-RCS Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite DVB-S Digital Video Broadcasting-Satellite DVB-S2 DVB-Satellite Second Generation ETSI European Telecommunications Standard Institute FEMA Federal Emergency Management Agency FNARS National Radio System ITU-R International Telecommunication Union- Radio MESA Mobility for Emergency & Safety Applications MSS Mobile Satellite Service NAWAS National Warning System NDMS National Disaster Management System NICT National institute of Information and Communications Technology NTT Nippon Telegraph and Telephone corporation OTM On-The-Move PP Public Protection PPDR Public Protection & Disaster Relief SCADA Supervisory Control And Data Acquisition SNG Satellite News Gathering TETRA Terrestrial Trunked Radio TIA Telecommunication Industry Association TRS Trunked Radio Service TTA Telecommunications Technology Association WINDS Wideband InterNetworking engineering test and Demonstration Satellite WISECOM Wireless Infrastructure over Satellite for Emergency Communications 참고문헌 [1] 김상완, 이준경, 이경호, 비상통신해외사례및구축동향, 한국통신학회지, vol. 23, no. 2, [2] JAXA Vision: JAXA 2025, JAXA, Mar. 31th, [3] H. Fukanoki, Application of ETS-Ⅷ: Experiment for Disaster Scene, Communication Satellite Applications WG, APRSAF-12, Oct. 12th, [4] M. Shimada, WINDS Communications System, Communication Satellite Applications WG, APRSAF-12, Oct. 12th, [5] CASC. [6] FEMA. [7] Final Report, WISECOM (Wireless Infrastructure over Satellite for emergency communications), Oct. 7th, [8] 홍성택외, 수문관측용고속위성망 Pilot 시스템구축및성능시험, 한국통신학회논문지, vol. 35, no. 7, [9] 차세대통합무선재난통신, 정보통신중점기술표준화로드맵종합보고서 이동통신분야 (ICT Standardization Roadmap 2010), 성남시, TTA, vol. 1, [10] 소방방재청, 비상재난통신망활용을위한천리안통신위성시험운영, View.nhn?blogId=nemablog&logNo= [11] ITU-R Report M.2003, Radio-communications Objectives and Requirements for Public Protection and Disaster Relief(PPDR), [12] MESA DTR , Project MESA; Technical Specification Group; System Reference Model, Apr [13] S. Inoue, Disaster Prevention Radio Communication System in Japan, 9th APT Standardization Program Forum (ASTAP-9), FR09-PL23, Mar. 29th, [14] 이범교, 김구수, 김형우, 국내외재난관련표준화동향, TTA J., no.117, 박만규외 / 위성재난통신기술동향 93

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05 목차(페이지 1,2).hwp THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2014 Oct.; 25(10), 1028 1039. http://dx.doi.org/10.5515/kjkiees.2014.25.10.1028 ISSN 1226-3133 (Print) ISSN 2288-226X (Online)