지난 주 외신을 통해 국내에선 별로 주목받지 않은, 그러나 의미있는 구글(알파벳) 관련 기업 소식이 전해졌다. 구글/알파벳이 지난해 1월 포기한 ‘룬 프로젝트’의 기반 기술로 스핀오프가 출범했고 이미 미군 우주군 방위 프로젝트에도 참여중이라는 내용이다.

성층권에 띄운 풍선을 이용해 저렴한 전 세계 오지 인터넷서비스를 하려다 포기한 그 프로젝트의 2개 핵심 기술이 바로 레이저 통신과 네트워킹 소프트웨어(SW)다. 미중 우주경쟁 시대를 맞아 죽은 프로젝트 기술이 미 우주국방 지원 기술로 되살아났다. 미군과 미우주군이 이 회사와 함께 2년 내 지구와 우주인터넷에 사용될 수 있다는 것을 시연할 계획이라고 한다. 이에 대해 알아봤다. .

구글 풍선인터넷 프로젝트 스핀오프 알리리아 주목

CNBC와 블룸버그 등 미국 언론은 최근 구글과 연계된 ‘알리리아(Aalyria)’로 불리는 새로운 스핀오프에 주목했다.

이 회사는 폐기된 룬 프로젝트(Project Loon) 기술을 알리리아라는 새로운 브랜드 이름으로 포장하고 13일(현지시각)자로 알파벳 자회사에서 독립 회사로 전환했다고 발표했다.

프로젝트 룬은 8년 동안 구글/알파벳 회사였으며 머리위 기상 풍선을 기지국 삼아 인터넷이 연결되지 않는 오지에 인터넷 서비스를 제공하는 내용으로 추진됐다가 지난해 1월 공식 폐기발표와 함께 중단됐다.

룬 프로젝트는 왜 폐기됐나?

지구 대기에 인터넷기지국 역할을 하는 풍선을 띄우는 이 프로젝트는 지구 저궤도 위성과 같은 아이디어로 출발했다. 하지만 이 풍선은 우주 인공위성과 달리 지상에서 기껏 20km밖에 떨어지지 않은 공중에 떠있는 것이었다.

룬 풍선은 기본적으로 저궤도 위성과 같은 아이디어다. 하지만 400~500km 우주에 떠있는 인공위성과 달리 다양한 대기 길을 지속적으로 탐색해야 하는 것은 물론 지속적으로 회수되고 재발사돼야만 기지국 역할을 하는 머리 위 풍선의 꾸준한 흐름을 유지할 수 있다.

커다란 기상 풍선에 대한 언급이 되는 것 외에 이 프로젝트의 실현 불가능성은 대부분 돈 문제로 판명됐다. 결국 지난해 구글은 그것이 “장기적이고 지속 가능한 사업이 아니다”라며 공식적으로 폐기했다.

많은 미국 매체들은 이 스핀오프를 순다르 피차이 구글 최고경영자(CEO)의 또다른 구글 비용 절감 계획의 결과로 해석하고 있다. 피차이는 지난달 “전체적으로 생산성이 필요한 곳에 있지 않다”며 “투자가 중복되는 부분을 통합하고 프로세스를 합리화할 것”이라고 밝힌 바 있다.

하지만 룬 프로젝트 관련 기술로 구글/알파벳에서 알리리아를 분사 출범시키면서 폐기한 프로젝트 기술을 살릴 만한 설득력있는 그럴 듯한 배경이 나오고 있다.

알리리아가 자랑하는 두 가지 핵심 기술은

룬프로젝트의 2가지 핵심기술인 ‘타이트 빔(Tightbeam)’과 ‘스페이스 타임(Spacetime)’이 그것이다.

타이트빔은 룬 프로젝트 연구 과정에서 탄생한 것으로 보이는 기술인데, 위성과 통신하기 위해 레이저를 사용하는 기술이다.

룬 프로젝트는 성층권에 띄워 올려진 여러 개의 풍선 간 통신을 위해 레이저를 사용하고 있었고, 이제 알리아는 이 기술로 “오늘날 이용할 수 있는 다른 어떤 솔루션보다 더 빠르고 이전에 상상했던 것보다 더 먼 거리를 커버하는” 우주, 지상 및 공중 목표물에 데이터를 전송할 것을 약속하고 있다. 이 레이저 기술 제품은 지상에서 우주(Ground to Space), 지상(Terrastrial), 공중(Airborne)용으로 구성된다.

알리리아는 타이트 빔에 대해 “타이트빔은 세계에서 가장 진보된 간섭성 빛이 없는 우주광학 기술이다. 현재 사용 가능한 다른 솔루션보다 속도가 빠르며 이전에 생각했던 것보다 더 먼 거리를 커버한다. 대기와 여러 기술조건에도 데이터를 그대로 이동하고, 지원 인프라가 없는 곳에서도 통신연결을 제공한다. 타이트 빔은 위성 통신, 비행기와 선박의 와이파이 및 모든 곳의 셀룰러 통신 연결을 획기적으로 개선한다”고 소개하고 있다.

어쩌면 알리리아가 최대 경쟁자로 삼고 있을 일론 머스크의 스페이스X는 이미 위성 간 통신에 레이저를 활용하고 있다.

또다른 핵심기술인 스페이스 타임은 “육지, 바다, 공기, 공간 및 그 너머에 걸쳐 네트워크를 조정하는 소프트웨어(SW) 플랫폼”이다. 알리리아의 웹사이트는 이 SW가 “지상 기지국, 항공기, 위성, 선박 및 도시 메시의 네트워크를 조정하기 위한 것”이라고 말한다.

이 회사에 따르면 스페이스타임은 변화하는 네트워크 요구 사항에 실시간으로 대응해 안테나 링크 스케줄링, 네트워크 트래픽 라우팅 및 스펙트럼 자원을 최적화하고 지속적으로 발전시킨다. 또한 “기존, 하이브리드 공간, 5G NTN(비지상 네트워크) 및 미래 세대 네트워크 아키텍처와의 상호 운용성을 위해 설계됐다”고 밝히고 있다.

그렇다면 알리리아가 폐기된 룬 프로젝트에서 살려 낼 정도로 강력한 이 SW 기술의 장점은 뭘까.

블룸버그는 “스페이스타임의 스펙트럼 뒤에 숨은 핵심 관련 기술은 예를 들어 비행기가 주어진 위성 또는 지상국과의 연결이 끊어지려 할 때를 예측한 다음 새로운 신호를 유지한 채 이를 비행기에 전달하는 알고리즘이다”라고 전했다.

알파벳이 폐기한 룬 프로젝트의 경우 끊임없이 움직이는 (그리고 충돌하는) 풍선으로 느슨하게 묶여진 네트워크를 관리해야 했다. 이 불안정한 인프라 위에 인터넷 서비스를 구축하기 위해 필요했던 강력한 라우팅 SW 개발 성과인 셈이다.

CNBC는 알파벳이 새 스타트업의 소수 지분을 보유하고 있으며, 알파벳은 “사무 공간을 포함한 약 10년 분의 지적재산과 특허, 물리적 자산을 알리리아에 이전했다”고 보도했다.

알리리아는 분사에 따라 알파벳이 아닌 다른 곳의 자금으로 생존해야 하며 액셀(Accel), J2벤처스, 호우자토닉(Housatonic)의 창업자들로부터 투자를 받고 있다.

그러나 썩 나쁘지 않은 출발이다.

미국방부와 대규모 계약체결 등 방위분야 집중

알리리아는 현재 미 국방혁신부대(Defense Innovation Unit·DIU)와 870만달러(약 121억원) 규모의 상업계약을 체결하는 등 미군에 집중하고 있는 것으로 보인다.

이 회사 홈페이지의 ‘계약자’에는 미 우주군, 우주전투분석센터, 미 공군, 미 특수작전사령부 로고가 표시돼 있다.

알리리아 팀에는 구글, 아마존, 메타, 미항공우주국(NASA), 시스코, 로런스 리버모어 국립연소, 록히드 마틴 등에서 합류한 기술 전문가들이 포진해 있다. 또 이 회사의 자문 위원회에는 인터넷의 아버지로 불리는 빈트 서프 박사는 물론 미 국방부 전 차관과 미 우주군 전 최고혁신기술 책임자 등 다수의 명망가가 포진해 있다.

미 국방혁신부대(DIU)는 지난 7월 알리리아와의 계약에 대한 발표자료를 통해 "완전히 네트워크로 연결된 전투공간은 수십 년 동안 지휘관들의 꿈이었지만, 이제 마침내 손이 닿는 곳에 있다”고 말했다.

그렇다면 이 회사의 성장 가능성을 보여주는 지표는 어떤 게 있을까. 현재 알리리아의 초기 목표는 ‘주문형 또는 실시간에 가까운 위성 이미지’, ‘극장화면 크기로 (전투현장) 추적’ 및 ‘전방 운영 기지에서 신뢰할 수 있는 원격 광대역 인터넷’이다. 최소한 단기적으로는 미운 오리새끼였던 룬 프로젝트에 기반한 핵심기술 회사 알리리아가 백조로 거듭날 가능성을 예상하기란 어려워 보이지 않는다.

알리리아, 미 방위혁신부대의 우주인터넷 구상에 가세

지난 7월 7일 미 국방혁신부대(DIU)가 알리리아와 맺은 ‘하이브리드 우주 아키텍처 프로그램 초기 계약’ 발표 자료는 알리리아의 우주인터넷 기술 활용 및 발전 가능성을 보여준다.

DIU는 이 하이브리드 공간 아키텍처(HSA) 프로그램을 통해 국제 동맹국 및 파트너를 포함한 상업적, 민간적, 군사적 사용자들을 위해 우주영역 전반에 걸친 전세계적인 유비쿼터스하며 안전한 인터넷 연결을 제공하려 한다고 밝히고 있다.

실제로 DIU는 이와관련해 현재 미우주군(USF) 우주전투분석센터(SWAC)와 공군연구실(AFRL) 우주선국과 협력하고 있다.

이 발표에 따르면 HSA의 목표는 다양한 궤도에 걸쳐 상업 및 미정부의 우주 자산을 모두 활용해 지구 안팎 어디에서나 안전하고 확실한 저지연 데이터 통신을 제공하는 네트워크 아키텍처를 시연하는 것이다.

DIU는 “이를 위해 알리리아, 앤두릴(Anduril), 아틀라스, 인베일(Enveil)사와 같은 회사와 OT(기타 거래) 계약을 했다. 같은 청탁에 따른 추가 계약이 예상된다”고 밝혔다.

이 기관은 “하이브리드 우주통신은 정보화 시대와 우주 시대의 융합을 대표하는 차세대 도약이다”라고 규정하고 있다.

또 클라우드 제공업체는 이미 우주 궤도에 있는 위성에서 클라우드 기능을 구축하기 위해 지상-위성 통신을 연결하는 센터인 텔레포트들(teleports)와 협력하고 있다고 밝혔다.

그 의미와 현황에 대해서는 “완전히 네트워크로 연결된 전투공간은 수십 년 동안 지휘관들의 꿈이었지만, 마침내 손안에 잡히기 직전이다. 이는 모든 영역의 합동명령 및 제어(JADC2) 및 전장 관리 지휘, 제어, 통신(BMC3)과 같은 개념을 구현한다”고 언급하고 있다.

전투기들에게는 주문형 또는 실시간에 가까운 위성 이미지 및 극장화면 크기 추적에서부터 원격 전방 운영 기지 사기 향상을 위한 신뢰할 수 있는 광대역 인터넷구축에 이르기까지 다양한 이점을 제공한다는 것이다.

IDU HSA 프로그램매니저인 로간 시민 박사는 “인터넷이 지구밖으로 옮겨갈 시간이다. 아파넷 초기에 인터넷의 모든 용도를 상상할 수 없었던 것처럼, HSA의 범위는 엄청나고 혁명적이다”라고 말한다.

그는 “초기 목표는 주문에 따른 오버헤드 이미지 및 시계외 전술상황인식의 수집 및 활용이다. 모든 위성에 사물 인터넷 센서와 에지프로세싱을 호스팅하면 포괄적 우주 영역 인식 및 높은 충실도를 가진 우주방사선 환경 지도제작을 포함한 훨씬더 획기적 민간 응용분야에서의 활용이 가능해진다”고 설명했다.

그렇다면 HSA는 어떻게 구성될까. 4개의 영역, 즉 ▲다중 경로 통신 ▲멀티 소스 데이터 융합 ▲클라우드 기반 분석 ▲가변적 신뢰 프로토콜(Variable trust protocol)로 이뤄져 있다.

DIU가 밝힌 구체적 구성 내용은 아래와 같다.

◆다중 경로 통신

지구 저궤도, 중궤도, 정지 궤도 및 달궤도 안쪽 공간에 걸쳐 다양한 통신 시스템을 통합하려면 강력하고 안전한 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)가 필요하다. 현재 이러한 통신 시스템들 간의 통신은 제한돼 있다. 이 SDN은 링크 가용성을 예측하고, 무선 주파수 및 광학 빔 포인팅을 관리하고, 통신량 혼잡을 완화하기 위해 신중한 네트워크 조정을 유지해야 할 것이다.

◆멀티소스 데이터 융합

이미 미국은 우주 자산과 지상 인터넷을 통해 이용할 수 있는 방대한 양의 센서를 가지고 있다. 효율적 저장과 신속한 검색을 위해 이 데이터를 융합하려면 공통 데이터 표준과 인터페이스가 필요하다. 또한 운영자 교육 비용을 최소화하면서 센서들을 가장 잘 활용하기 위해서는 데이터 수집을 관리하기 위한 공통 명령 및 제어용 인터페이스가 필요할 것이다.

◆클라우드 기반 분석

확산된 센서 데이터를 어디서나 사용할 수 있는 것(유비쿼터스 가용성)은 상업, 정부 및 군사 용도에 걸쳐 인공지능(AI) 및 기계 학습 응용 프로그램에 무한한 새로운 기회를 열어준다.

클라우드 컴퓨팅의 새로운 패러다임은 대규모 서버 팜에서 지구궤도(또는 달) 에지 컴퓨팅 하드웨어에 이르는 사용 가능한 컴퓨팅 용량이 있는 모든 곳에서부터 소규모 기기 네트워크에 걸친 분산 처리에 이르기까지 원시 데이터를 실행 가능한 인텔리전스로 처리할 수 있도록 한다.

분산 통신은 시스템이 개별적으로 손실된 링크와 노드를 수용할 수 있기 때문에 네트워크 복원력을 제공한다.

◆가변적 신뢰 프로토콜(Variable trust protocol)

우리는 늘어난 액세스 포인트를 통해 취약점이 들어오지 않도록 해야 한다. 링크 및 종단 간 양자 저항 암호화, 신뢰할 수 있는 암호 키 배포, 제로 트러스트 연속 인증, 데이터 무결성 대장(레저) 등 업계의 훌륭한 표준을 준수해야 한다.

광범위하고 다양한 참여 네트워크로 인해 각 링크와 각 노드는 아키텍처 내에서 관찰된 동작에 기초하여 동적으로 신뢰 점수가 할당된다. 그런 다음 트래픽은 감도와 적당한 시각에 맞춰 선호하는 링크를 통해 라우팅될 수 있다.

DIU는 위와 같이 소개하면서 “24개월 내에 궤도상에서의 (우주 인터넷)시연이 계획돼 있다”고 밝혔다.

이 정도 수준의 계획과 빅픽처에 기반한 DIU의 의지라면 알리리아 발전 가능성을 유망하게 만들고 있다고 봐도 무방할 것 같다.

구글 룬 프로젝트는?

참고로 구글 룬 프로젝트를 다시 한번 체크 해 본다.

구글 모회사인 알파벳은 지난 2011년 “다음 10억명이 아닌 마지막 10억명을 위한 저렴한 인터넷망을 만든다”며 구글 문샷 프로젝트의 하나로 ‘룬 프로젝트’의 시동을 걸었다.

이 아이디어는 태양 전지로 작동하는 테니스장 크기의 헬륨 풍선을 고도 20km 성층권에 띄운 뒤, 이를 인터넷 기지국으로 활용하려는 것이었다.

구글은 지난 2013년 6월 이 프로젝트를 발표한 뒤 수년간 현장 테스트를 거쳐 지난 2020년 7월 케냐에서 처음으로 성층권 풍선 기지국 기반 인터넷 서비스를 시작했다. 그러나 서비스 시작 1년도 안돼 사업 자체를 접기로 하면서 케냐 수도 나이로비와 케냐 중부 및 서부 지역 성층권 하늘을 비행하던 30여개 풍선들이 룬의 처음이자 마지막을 장식하게 됐다.

룬은 구글 모회사 알파벳의 방침에 따라 독자적 생존을 위해 2018년 독립한 뒤 2019년 소프트뱅크의 햅스모바일(HAPS Mobile)로부터 1억2500만달러(약 1742억 원)의 자금을 투자받앗다. 뉴욕타임스는 “룬을 접기로 한 것은 고비용 기술 프로젝트에 대한 구글의 또 다른 긴축 신호”라고 해석했다.

룬 프로젝트 실패 배경 가운데 하나는 2010년대가 지나면서 전 세계 인터넷망이 크게 확장돼 성층권 풍선인터넷의 도움을 필요로 하는 곳이 크게 줄어든 점도 꼽힌다.

당시 앨러스테어 웨스트가스 룬 CEO는 별도 발표를 통해 “많은 파트너를 찾아봤으나 장기적이고 지속 가능한 사업을 구축할 만큼 비용을 낮출 방법을 찾지 못했다”고 밝혔다.

그러나 실패했다고 접은 룬프로젝트가 그 기술 개발과정에서 나온 기술로 부활을 꿈꾸고 있다. 역사상 수많은 기술이 원래 목표와 다르게 사용돼 성공 사례를 기록했듯 룬프로젝트도 알리리아를 통해 그런 사례 중 하나가 될 것 같다.