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과학기술

DSN을 넘어서: 글로벌 심우주 통신망의 현황

by 리서치가이 2025. 11. 12.

I. 서론: 심우주 통신의 전략적 가치

심우주 통신망(Deep Space Network, DSN)은 지구 저궤도를 넘어 달, 행성 및 태양계 외곽의 탐사선과 통신하기 위해 구축된 거대하고 정교한 지상 인프라의 집합체이다.1 DSN은 단순한 지상국(Ground Station)의 개념을 초월한다. 이는 명령 전송, 과학 데이터 수신, 그리고 탐사선의 궤도와 속도를 정밀하게 추적(Tracking)하는 핵심 기능을 수행하며, 한 국가의 심우주 탐사 역량을 상징하는 핵심 자산(Enabling Asset)이다. DSN의 보유 여부는 한 국가가 독자적으로 달, 화성 또는 그 너머의 복잡한 임무를 수행할 수 있는지를 결정하는 기술적 척도이자 국가적 위상과 기술 주권의 상징으로 기능한다.

 

 

과거 냉전 시대에 NASA의 DSN 4과 소련의 RDSN (Russian Deep Space Network) 5이 양분했던 심우주 통신 분야는, 21세기에 들어 명백한 다극화(Multipolarization) 양상을 보이고 있다. 유럽(ESA), 중국(CNSA), 인도(ISRO), 일본(JAXA) 등 주요 우주 강국들이 독자적인 플래그십 임무(Flagship Mission) 6를 추진하면서, 막대한 비용과 자원을 투입하여 자체적인 DSN 역량 확보에 나섰다. 최근에는 대한민국(KARI) 역시 이 대열에 합류하여 독자적인 심우주 안테나를 구축했다.10

 

본 보고서는 NASA의 DSN을 제외한 6개 주요 행위자(ESA, 중국, 러시아, 인도, 일본, 한국)의 심우주 통신망 현황을 심층적으로 분석한다. 각 네트워크의 (1) 기술적 제원(안테나, 위치, 주파수 대역), (2) 핵심 지원 임무 및 전략적 목적, 그리고 (3) 상호 운용성 및 협력/경쟁의 지정학적 구도를 분석함으로써, 21세기 심우주 개발의 복잡하고 역동적인 전략 지형도를 제시하는 것을 목적으로 한다.

 

II. 유럽 우주국 (ESA): ESTRACK – 개방형 협력의 허브

네트워크 개요: ESTRACK (European Space Tracking)

유럽 우주국(ESA)이 운영하는 심우주 통신망의 공식 명칭은 ESTRACK (European Space Tracking)이다.6 이 네트워크는 독일 다름슈타트에 위치한 유럽우주운영센터(ESOC)의 통제하에 전 세계에 분산된 지상국들을 통합 운영한다.6

 

ESTRACK 네트워크의 핵심은 35m 직경을 가진 3개의 심우주 안테나(Deep Space Antenna, DSA)이다.12 이 안테나들은 NASA DSN의 글로벌 배치 전략(미국 골드스톤, 스페인 마드리드, 호주 캔버라) 4과 유사하게, 지구 자전으로 인한 통신 공백을 완벽하게 제거하기 위해 전 세계 3개 거점에 약 120도 경도 간격으로 전략적으로 배치되었다.13

 

  • DSA 1: 호주, 뉴 노르시아 (New Norcia) 11
  • DSA 2: 스페인, 세브레로스 (Cebreros) 6
  • DSA 3: 아르헨티나, 말라르궤 (Malargüe) 11

 

핵심 목적: ESA 고난도 과학 임무 지원

ESTRACK은 ESA가 주도하는 가장 도전적이고 복잡한 심우주 과학 임무를 지원하기 위해 설계 및 구축되었다.6 주요 지원 임무로는 화성 탐사선 '마스 익스프레스'(Mars Express), 일본 JAXA와 공동으로 추진하는 수성 탐사선 '베피콜롬보'(BepiColombo), 수십억 개의 별을 관측하는 '가이아'(Gaia) 우주망원경, 그리고 화성 생명체 탐사를 목표로 하는 '엑소마스'(ExoMars) 등이 있다.6

 

특히, 베피콜롬보와 목성 얼음 위성 탐사선 '주스'(Juice)와 같은 차세대 임무들은 막대한 양의 과학 데이터를 지구로 전송해야 한다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 ESTRACK의 3개 DSA는 기존 X-band 외에도 더 높은 주파수 대역인 Ka-band (약 32 GHz)를 지원하도록 지속적인 업그레이드가 이루어졌다.11 아르헨티나의 DSA-3는 X-band와 Ka-band의 다중 주파수 동시 운영까지 가능하다.16

 

협력 현황: '글로벌 서비스 허브' 역할

ESTRACK은 ESA의 자체 임무뿐만 아니라, 국제 파트너 기관의 임무를 지원하는 '글로벌 허브'로서의 역할에 매우 적극적이며, 이는 ESA의 개방적 협력 정책을 상징한다.

 

  • 미국(NASA)과의 관계: NASA DSN과 ESTRACK은 서방 우주 탐사 인프라의 양대 축으로서 가장 강력한 상호 협력 관계를 맺고 있다. 2017년 양 기관이 체결한 '네트워크 및 운영 상호 지원 협정'(Network and Operations Cross-support agreement) 18은, 개별 임무마다 복잡한 행정 절차를 거칠 필요 없이 양방향 TT&C (Telemetry, Tracking and Command) 서비스 및 항법 지원을 상호 제공할 수 있도록 허용한다.18 이는 폭증하는 심우주 임무의 통신 수요를 분산시키고 임무 수행의 리스크를 줄이는 핵심 전략이다.21 과거 태양 탐사선 SOHO의 실종 후 복구 작전에서 DSN의 대형 안테나 지원이 결정적이었던 사례 4는 이러한 협력의 중요성을 보여준다. ESTRACK의 3개 거점(특히 스페인, 호주)은 NASA DSN 기지와 지리적으로 매우 가깝게 위치하는데 4, 이는 단순한 중복이 아니라 NASA DSN이 자원 부족(stretched thin)을 겪는 상황 22에서 상호 백업을 제공하고 서방 주도 심우주 탐사(예: 아르테미스 프로그램)의 총 통신 용량을 확장하는 통합 네트워크의 성격을 가진다.
  • 타 기관과의 협력: ESTRACK은 일본 JAXA의 소행성 샘플 귀환 임무 '하야부사-2'를 지원했으며 17, 특히 인도(ISRO)와의 협력에서 결정적인 역할을 수행했다. 인도의 달 탐사선 '찬드라얀-3' 23와 태양 탐사선 '아디티아-L1' 23 임무에서, 발사 초기 단계(LEOP) 및 궤도 진입과 같은 가장 중요하고 위험한 순간에 ESTRACK의 3개 DSA가 모두 동원되어 통신을 지원했다.27 이는 인도의 자체 DSN(IDSN)이 가진 지리적 한계(단일 거점)를 보완하는 필수 불가결한 지원이었다.24

 

ESTRACK의 이러한 개방성은 단순한 기술적 지원을 넘어선다. ESA는 ESTRACK의 글로벌 역량을 외교적 지렛대로 활용하여 신흥 우주 강국에 필수적인 지원을 제공하고 26, 이를 통해 장기적인 우주 파트너십을 확보하며 유럽의 기술 표준과 영향력을 확대하는 전략적 효과를 거두고 있다.

 

III. 중국 (CNSA): CDSN – 전략적 야망의 네트워크

네트워크 개요: CDSN (Chinese Deep Space Network)

중국의 심우주 통신망은 CDSN (Chinese Deep Space Network)으로 불린다.22 CDSN은 중국국가항천국(CNSA) 29이라는 민간 우주 기관의 임무를 지원하는 형태를 취하지만, 그 운영 주체는 명백히 군 조직이라는 이중적 특성을 가진다.

 

CDSN의 실제 운영은 중국 위성 발사 및 추적 통제 총국(CLTC)이 담당한다.28 CLTC는 과거 인민해방군(PLA) 전략지원부대(Strategic Support Force) 소속이었으며, 2024년 군 조직 개편 이후 신설된 항공우주부대(Aerospace Force)로 그 기능이 이관되었다.28

 

중국 역시 ESA와 마찬가지로 24시간 글로벌 커버리지를 확보하기 위해 자국 내 기지(카시, 자무쓰 등) 28 외에 핵심적인 해외 거점을 확보했다.

 

  • 남미 거점: 아르헨티나 네우켄 주의 '에스파시오 레하노'(Espacio Lejano) 기지.22 35m급 안테나로 구성되어 있다.
  • 아프리카 거점: 나미비아 스바코프문트(Swakopmund) 기지.22

 

핵심 목적: 중국의 독자적 우주 탐사 '장정' 지원

CDSN은 중국이 서방 세계의 지원 없이 완전히 독자적으로 달과 화성 탐사를 수행하는 데 필수적인 전략적 인프라이다.36 이 네트워크는 중국의 야심 찬 우주 탐사 임무들을 성공적으로 지원해왔다.

 

  • 달 탐사 (창어 계획): 인류 최초의 달 뒷면 착륙인 '창어-4호' 39, 그리고 달 샘플 귀환 임무인 '창어-5호' 및 '창어-6호' 22와 같이 고도의 통신 기술을 요구하는 임무를 완벽하게 지원했다.
  • 화성 탐사 (톈원 계획): 중국 최초의 화성 임무인 '톈원-1'(Tianwen-1)은 궤도선, 착륙선, 로버를 한 번의 발사로 동시에 보낸 복잡한 임무였으며, CDSN이 이 임무 전체를 성공적으로 지원했다.7
  • 미래 임무: CDSN은 향후 10~15년 내에 수행될 톈원-2호(소행성 탐사), 톈원-3호(화성 샘플 귀환), 톈원-4호(목성계 탐사) 40 등 더욱 야심 찬 행성 탐사 계획과, 러시아와 공동으로 추진하는 국제 달 연구 기지(ILRS) 42의 핵심 통신망으로 기능할 것이다.

 

협력 현황: 독자적 블록 구축 및 지정학적 마찰

CDSN의 발전은 '지정학적 고립'이라는 배경에서 시작되었다. 2011년 미국 의회가 통과시킨 '울프 수정안'(Wolf Amendment)은 NASA가 연방 예산을 사용하여 중국 및 중국계 기업과 어떠한 양자 협력도 하지 못하도록 사실상 금지했다.22 이로 인해 중국은 NASA DSN의 지원을 원천적으로 받을 수 없게 되었고, 이는 중국이 막대한 비용을 감수하고서라도 독자적인 글로벌 CDSN을 구축하는 결정적인 계기가 되었다.

 

  • 중국-러시아 (ILRS) 연합: 서방 네트워크에서 배제된 중국은 러시아와 강력한 전략적 파트너십을 구축했다. 양국은 ILRS 44 구축을 공동 선언하고, 각자의 지상국 네트워크를 연동하며 '달 및 심우주 탐사를 위한 통합 데이터 센터'를 설립하는 협정을 체결했다.45
  • 기타 파트너: 중국은 나미비아 46, 아르헨티나 34, 파키스탄 36, 베네수엘라 43 등 자국의 지상국을 유치하거나 협력하는 국가들을 ILRS 파트너로 적극 끌어들이는 '우주 외교'를 전개하고 있다.

 

CDSN은 과학적 목적과 군사안보적 목적이 결합된 '이중 용도(Dual-Use)'의 전략 자산이다.49 민간 과학 임무(창어, 톈원) 7를 지원하는 동시에, 그 운영 주체가 인민해방군(PLA) 28이라는 점은 본질적인 특성을 규정한다. 특히 아르헨티나의 에스파시오 레하노 기지는 미군 남부사령관이 직접 나서 미국 자산 감시, 정보 수집 등 군사적 목적으로 전용될 수 있다는 심각한 안보 우려를 공개적으로 표명할 정도였다.35 아르헨티나 정부의 기지 접근이나 통제가 계약상 제한된다는 점 32은 이러한 의혹을 더욱 증폭시킨다. 이는 ESTRACK의 개방성과는 근본적으로 다른 전략적 목표를 보여준다.

 

IV. 러시아 연방 (ROSCOSMOS): RDSN – 쇠퇴하는 유산과 지정학적 리스크

네트워크 개요: RDSN (Russian Deep Space Network)

러시아의 심우주 네트워크(RDSN) 5는 기본적으로 구소련 시절 5에 구축된 강력한 인프라를 계승한 것이다. 이 네트워크의 핵심 자산은 직경 70m의 거대 전파망원경인 RT-70 3기였다.50

 

  1. 옙파토리아 (Yevpatoria) RT-70: 크림반도에 위치.51
  2. 우수리스크 (Ussuriisk, Galenki) RT-70: 러시아 극동에 위치.50
  3. 수파 (Suffa) RT-70: 우즈베키스탄에 위치. 소련 붕괴로 건설이 중단되어 미완성 상태로 남았다.5

 

이 외에도 모스크바 인근의 베어 레이크(Bear Lakes, 64m) 및 칼랴진(Kalyazin, 64m) 안테나 51 등이 네트워크를 구성했다.

 

핵심 목적: 과거의 영광과 현재의 도전

소련 시절 RDSN은 베네라(Venera) 금성 탐사, 포보스(Phobos) 화성 탐사 등 역사적인 행성 탐사 임무들을 성공적으로 지원했다.5 그러나 소련 붕괴 이후 러시아의 독자적 심우주 탐사 역량은 크게 위축되었다. 스페크트르-R (Spektr-R) 우주 전파망원경 56은 성공적으로 운영되었으나, 2011년 야심 차게 발사한 화성 샘플 귀환 임무 '포보스-그룬트'(Fobos-Grunt) 58는 지구 궤도를 탈출하지 못하고 좌초하는 등 59 심각한 기술적 한계를 노출했다.

 

현황 분석: 우크라이나 전쟁으로 인한 치명적 자산 손실

2014년 러시아가 크림반도를 강제 병합한 이후 55, 옙파토리아 RT-70 망원경은 러시아 우주군(Russian Aerospace Forces) 60에 의해 접수되어 운영되었다. 이 기지는 단순한 과학 시설이 아니었다. 이곳은 러시아판 GPS인 GLONASS 위성 항법 시스템의 정확도를 보정하고 55, 군사 통신을 지원하는 핵심 군사 통신 허브(Command and Measurement Center)로 전용되었다.61

 

이러한 군사적 중요성 때문에 옙파토리아 기지는 우크라이나군의 최우선 타격 목표가 되었다. 2024년 6월 및 2025년(가상 시점)의 미사일 및 드론 공격으로 인해 기지가 심각한 타격을 입었으며 51, 특히 RT-70 안테나 자체가 파괴되었음이 확인되었다.55

 

옙파토리아 RT-70의 파괴는 러시아의 독자적인 심우주 탐사 및 통신 역량에 치명적인 손실을 의미한다. 수파 RT-70이 미완성 상태 51이며 옙파토리아가 파괴됨 55에 따라, 러시아가 보유한 3대의 70m급 대형 안테나 중 2대가 사실상 사용 불능 상태가 되었다. 이제 러시아에게 남은 유일한 RT-70은 극동의 우수리스크 기지 63와 노후화된 64m급 안테나 51뿐이다. 이는 포보스-그룬트 임무의 실패 59로 이미 약화된 러시아의 심우주 프로그램에 물리적 인프라 파괴라는 결정타를 가한 것이며, 향후 수십 년간 회복이 어려울 수 있는 전략적 타격이다.

 

이러한 인프라의 붕괴는 러시아를 ILRS 프로젝트 44의 '동등한 파트너'에서 중국 CDSN의 강력한 네트워크 22에 인프라를 의존해야 하는 '주니어 파트너'로 전락시키는 결과를 초래했다. 우크라이나 전쟁이 지구의 지정학뿐만 아니라 '달의 지정학'까지 근본적으로 바꾼 것이다.

 

V. 인도 (ISRO): IDSN – 자주적 역량의 부상

네트워크 개요: IDSN (Indian Deep Space Network)

인도의 심우주 통신망 공식 명칭은 IDSN (Indian Deep Space Network)이다.64 인도 우주 연구기구(ISRO) 산하의 ISTRAC (ISRO Telemetry, Tracking and Command Network) 66이 통합 운영한다. IDSN은 벵갈루루 인근 비알라루(Byalalu)에 위치한 단일 허브 기지 64를 중심으로 운영된다.

 

IDSN의 주요 안테나는 다음과 같다:

 

  • 32m 안테나: IDSN의 주력 안테나로, S-band 및 X-band 송수신이 가능하다.64
  • 18m 안테나: 보조 안테나로, S/X-band 수신을 지원한다.64
  • 11m 안테나 1기.64

 

핵심 목적: 인도의 '플래그십' 임무 독자 수행

IDSN은 "Aatmanirbhar Bharat (자주 인도)"라는 국가 정책의 일환으로, 인도의 상징적인 우주 탐사 임무를 타국의 지원 없이 독자적으로 수행하기 위한 핵심 인프라로 구축되었다. IDSN이 지원한 주요 임무는 다음과 같다.

 

  • 찬드라얀-1 (달 궤도선): IDSN이 본격적으로 가동된 첫 번째 심우주 임무이다.67
  • 망갈리안 (MOM, 화성 궤도선): 인도의 첫 번째 행성간 탐사 임무 8로, IDSN이 주력 통신을 담당했다.72
  • 찬드라얀-3 (달 착륙선): 달 남극 착륙에 성공한 역사적인 임무 73의 핵심 통신을 수행했다.25
  • 아디티아-L1 (태양 관측 위성): L1 라그랑주점까지의 항행 및 임무 운영을 지원했다.23
  • 미래 임무: 2028년경 발사 예정인 금성 궤도선(Venus Orbiter Mission) 임무 역시 32m 안테나가 지원할 예정이다.68

 

협력 현황: '하이브리드' 전략의 성공 모델

IDSN은 국제 표준인 CCSDS(우주 데이터 시스템 자문 위원회) 표준을 준수하여 68 타 기관 네트워크와의 상호 운용성이 뛰어나다. 인도는 비알라루의 단일 기지만으로는 24시간 연속 통신이 불가능하다는 명확한 지리적 한계를 인지하고 있다.

 

이 한계를 극복하기 위해, ISRO는 임무의 가장 중요하고 위험한 단계(예: 발사 직후, 궤도 진입, 착륙 시도)에서 NASA DSN과 ESA ESTRACK의 지원을 받는 '하이브리드' 전략을 표준 절차로 채택했다.

 

망갈리안 임무 당시 NASA DSN의 지원을 받았으며 72, 찬드라얀-3와 아디티아-L1 임무는 ESA ESTRACK의 3개 DSA 23와 NASA DSN 24의 전폭적인 지원을 받았다. 이러한 관계는 일방적이지 않으며, ISRO 역시 자국 스테이션을 통해 ESA의 임무를 지원하는 상호 지원 협정 23을 맺고 있다.

 

인도의 전략은 '스마트 팔로워'(Smart Follower)로 요약된다. NASA나 ESA처럼 수십억 달러를 들여 3개의 글로벌 거점을 구축하는 대신, 핵심적인 '국내 거점'(IDSN) 하나에 집중 투자하여 67 기술 자립을 달성했다. 그리고 임무 성공을 좌우하는 가장 중요한 순간에는 이미 검증된 NASA/ESA의 글로벌 네트워크를 활용한다.24 이는 막대한 인프라 비용을 절감하면서도 100%의 임무 성공률을 보장하는 가장 비용 효율적인 방식이다. IDSN의 보유는 인도가 단순한 '수혜자'가 아닌 네트워크 자원을 '제공'할 수 있는 '파트너'로서의 자격을 증명하며, NISAR 75와 같은 최고 수준의 공동 임무 파트너로 격상되는 기술적, 외교적 기반이 되었다.

 

VI. 일본 (JAXA): 우스다 및 미사사 센터 – 고정밀 과학을 위한 선택

네트워크 개요: JAXA 심우주 센터

일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 76는 공식적인 "DSN" 명칭 대신, 우주과학연구소(ISAS) 산하의 심우주 센터들을 통해 네트워크를 운영한다.77 JAXA의 전략은 인도와 유사하게 단일 거점에 역량을 집중하는 방식이다. 두 개의 핵심 안테나가 모두 나가노현 사쿠시(Saku City)의 한 지역에 밀집해 있다.78

 

  1. 우스다 심우주 센터 (Usuda, UDSC): 1984년부터 운영된 64m 직경의 대형 안테나.79
  2. 미사사 심우주 스테이션 (Misasa, MDSS): 2021년 가동을 시작한 54m 직경의 신형 안테나. (건설 당시 명칭 GREAT).78

 

핵심 목적: '샘플 귀환' 임무를 위한 기술적 특화

JAXA의 DSN 전략은 '글로벌 커버리지'가 아닌 '고정밀 데이터 수신'에 특화되어 있다. 64m 우스다 안테나가 전통적인 S/X-band를 지원하는 80 반면, 54m 미사사 안테나는 Ka-band (32GHz 대역) 수신에 최적화되어 있다.81 이 안테나는 세계 최고 수준의 Ka-band 수신 감도를 목표로 81 설계되었으며, 이는 JAXA의 독보적인 '샘플 귀환(Sample Return)' 임무를 지원하기 위함이다.

 

  • 하야부사(Hayabusa) 1 & 2 (소행성 샘플 귀환): 우스다 센터가 핵심 역할을 수행했다.9 특히 하야부사 2호는 Ka-band 통신을 활용하여 82 대용량 데이터를 전송했다.
  • MMX (화성 위성 샘플 귀환): 향후 JAXA의 플래그십 임무가 될 MMX 86 역시 미사사 안테나의 고감도 Ka-band 성능에 크게 의존할 것이다.

 

협력 현황: 서방 네트워크와의 완벽한 통합

JAXA는 단일 거점의 한계(24시간 통신 불가)를 NASA 및 ESA와의 긴밀한 협력으로 완벽하게 보완한다. JAXA는 미국 주도의 아르테미스(Artemis) 프로그램 및 루나 게이트웨이(Lunar Gateway) 86의 핵심 파트너이다. ESA와는 JAXA의 MMX 임무에 ESA가 통신 장비 및 ESTRACK 추적을 지원하고 87, ESA의 헤라(Hera) 임무에 JAXA가 카메라를 제공하는 87 등 긴밀한 협력 관계를 유지하고 있다.

 

JAXA의 전략은 '선택과 집중'으로 요약된다. 24시간 독자 통신을 위한 글로벌 커버리지는 신뢰할 수 있는 파트너(NASA/ESA)와 공유하고, 자국은 '샘플 귀환' 84이라는 특수 임무에 필수적인 '고대역폭 데이터 수신' 역량(고감도 Ka-band) 81에만 집중하는 것이다. 이는 서방 통합 네트워크 내에서의 효율적인 '역할 분담' 모델이며, JAXA의 특화된 안테나는 NASA/ESA 네트워크의 병목 현상을 해결해 줄 수 있는 귀중한 '협상 자산'으로 활용된다.

 

VII. 대한민국 (KARI): KDSA – 심우주 네트워크의 새로운 진입

네트워크 개요: KDSA (Korea Deep-Space Antenna)

대한민국의 심우주 통신망은 대한민국 심우주 안테나(KDSA) 10를 중심으로 구성된다. KDSA는 한국항공우주연구원(KARI) 89이 운영하는 한국 심우주 지상 시스템(KDGS, Korea Deep-Space Ground System) 91의 핵심 자산이다.

 

  • 핵심 기지: 경기도 여주 SK브로드밴드 위성센터 부지 내에 위치한 단일 거점.10
  • 주요 안테나: 1 x 35m 직경의 대형 안테나.10

 

핵심 목적: 대한민국 최초의 심우주 탐사 지원

KDSA는 대한민국 최초의 심우주 탐사선이자 달 궤도선인 '다누리'(Danuri, KPLO) 92의 임무 운영을 위해 특별히 구축되었다.10 다누리 임무 지원을 위해 35m 안테나는 S-band(명령 송수신, 상태 정보)와 X-band(고속 임무 데이터 수신)를 지원한다.10

 

KDSA는 2030년대 초로 계획된 KARI의 2단계 달 탐사 계획(달 착륙선 및 로버 발사) 92을 위한 핵심 지상 인프라로 지속적인 역할을 수행할 것이다.

 

협력 현황: 'ISRO 모델'을 따르는 신규 파트너

다누리(KPLO) 임무는 KARI와 NASA의 긴밀한 협력하에 진행되었다.92 KARI가 KDSA를 통해 주력 통신을 수행했지만, KDSA의 통신 범위를 벗어나는 지역이나 임무의 결정적인 순간(예: 달 궤도 진입)에는 NASA DSN의 지원이 필수적이었다.88

 

대한민국은 NASA 주도의 아르테미스 약정(Artemis Accords) 서명국 92으로서, NASA-ESA-JAXA 등이 속한 서방 협력 체계('Bloc 1')에 공식적으로 편입되어 있다. 다누리 임무는 이러한 협력 체계가 성공적으로 작동한 첫 번째 시험대였다.95

 

KARI의 전략은 인도 ISRO의 전략과 매우 유사하다. (1) 첫 심우주 임무(KPLO)를 위해 92, (2) 독자적인 대형 안테나(KDSA 35m)를 10, (3) 국내 단일 거점(여주)에 구축했다.10 (4) 그리고 임무의 안정성을 위해 NASA DSN과 적극적으로 협력했다.88 이는 '신흥 우주국의 DSN 확보 표준 모델'이라 할 수 있다.

 

주목할 점은 KDSA 35m 안테나가 향후 Ka-band로의 확장이 용이하도록 빔 도파관(Beam-wave Guide, BWG) 방식으로 설계되었다는 점이다.10 이는 KARI가 다누리의 X-band 임무에 만족하지 않고, ESA 16와 JAXA 82가 주력으로 삼는 차세대 고대역폭 통신을 이미 준비하고 있음을 보여준다. 이는 향후 달 착륙선/로버 93 임무에서 발생할 대용량 과학 데이터를 수용하기 위한 '미래 대비형(Future-proof)' 투자라 할 수 있다.

 

VIII. 심우주 통신망 역량 비교 분석

개별 국가들의 DSN 전략을 종합하면, 크게 3가지 그룹으로 분류할 수 있다. 이는 [표 1]에서 명확하게 드러난다.

 

  • 그룹 1: '글로벌-개방형' (Tier 1)
  • 행위자: ESA (ESTRACK). (NASA DSN 포함)
  • 특징: 3개 이상의 대륙별 거점 4을 통한 24/7 완벽한 커버리지. CCSDS 표준을 기반으로 한 최고 수준의 상호 운용성.18 타 기관에 적극적인 서비스를 제공하는 '허브' 역할.
  • 그룹 2: '글로벌-전략형' (Tier 2)
  • 행위자: 중국 (CDSN).
  • 특징: ESA와 마찬가지로 3개 대륙 거점(국내, 아르헨티나, 나미비아)을 통한 24/7 커버리지를 구축.22 하지만 군(PLA)이 운영하며 28 이중 용도 35 성격이 강해 '그룹 1'과는 정치/기술적으로 고립.
  • 그룹 3: '국가-협력형' (Tier 3)
  • 행위자: 인도(IDSN), 일본(JAXA), 한국(KDSA).
  • 특징: 1~2개의 고성능 안테나를 '국내 단일 거점' 10에 집중. 독자적인 임무 수행 역량은 확보했으나, 24/7 커버리지는 '그룹 1' 파트너(NASA/ESA)와의 협력을 통해 해결.74
  • 특별 사례: 쇠퇴하는 네트워크
  • 행위자: 러시아 (RDSN).
  • 특징: 과거 '그룹 2'에 속했으나, 핵심 자산(옙파토리아 RT-70)의 물리적 파괴 55로 인해 '그룹 3' 수준으로 역량이 급격히 쇠퇴.

 

표 1: 주요 6개국 심우주 통신망 핵심 제원 비교

 

운영 기관 (네트워크명) 핵심 안테나 (직경/수) 주요 주파수 대역 지리적 배치 전략 핵심 전략 및 목적
ESA (ESTRACK) 35m 3기 12 X-band, Ka-band 11 글로벌 3거점 (호주, 스페인, 아르헨티나) 13 그룹 1 (글로벌-개방형): NASA와 상호보완적. 국제 협력 허브. 21
CNSA (CDSN) 35m급 다수 (국내, 아르헨티나 등) X-band, Ka-band 33 글로벌 3거점 (국내, 아르헨티나, 나미비아) 22 그룹 2 (글로벌-전략형): PLA 운영. 독자적 임무 수행. 이중 용도(Dual-use). 28
ROSCOSMOS (RDSN) 70m 1기 (우수리스크) 63

64m 2기 (베어 레이크 등) 51		 S, C, X-band (Legacy) 54 지역적 (러시아 중심): 핵심 해외 자산(옙파토리아 70m) 파괴. 55 쇠퇴하는 네트워크: 과거 유산에 의존. 독자 역량 치명적 손실. 63
ISRO (IDSN) 32m 1기, 18m 1기 64 S-band, X-band 68 국가 단일 거점 (인도 비알라루) 67 그룹 3 (국가-협력형): 독자 역량 확보 + NASA/ESA와 협력. 23
JAXA (Usuda/Misasa) 64m 1기, 54m 1기 79 S, X-band, 고감도 Ka-band 82 국가 단일 거점 (일본 사쿠) 78 그룹 3 (국가-협력형): 고대역폭 '샘플 귀환' 임무 특화. 81
KARI (KDSA) 35m 1기 10 S-band, X-band (Ka-band 확장 가능) 10 국가 단일 거점 (한국 여주) 10 그룹 3 (국가-협력형): 신규 진입. ISRO 모델 추종. 미래 대비. 10

 

이 비교표는 왜 특정 국가들이 협력하고 특정 국가들이 고립되는지를 명확히 보여준다. '글로벌 3거점'을 보유한 ESA와 CNSA는 전략적 선택(개방형 vs 전략형)에 따라 다른 협력 패턴을 보인다. 반면, '국가 단일 거점'에 머무른 인도/일본/한국은 지리적 커버리지의 한계로 인해 필연적으로 '그룹 1' 파트너와의 협력이 필수적임을 알 수 있다.

 

IX. 상호 운용성 및 협력/경쟁 동향 분석

9.1. 협력의 기반: CCSDS (우주 데이터 시스템 자문 위회)

'그룹 1'(ESA)과 '그룹 3'(인도, 일본, 한국) 간의 활발한 상호 협력은 CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems) 98라는 국제 표준이 있기에 가능하다. CCSDS는 각기 다른 기관의 DSN과 탐사선이 서로 통신할 수 있도록 '공통 언어', 즉 통신 프로토콜, 데이터 형식, 주파수 대역 등을 정의한다.99

 

CCSDS 표준을 채택하는 것 68은 단순한 기술적 선택을 넘어선다. 이는 '아르테미스(Artemis)'로 대표되는 서방 주도의 개방형 협력 생태계에 참여하겠다는 정치적, 전략적 선언이다. ISRO 68와 KARI 94가 CCSDS 표준을 준수하여 DSN을 구축한 것은, 이들이 NASA/ESA와 원활하게 협력할 수 있었던 핵심적인 기술적 전제 조건이었다.

 

9.2. 제1 협력축: '아르테미스' 연합 (NASA-ESA-JAXA-ISRO-KARI)

이 협력축은 개방성, 상호 운용성, 다자간 협력을 기반으로 하는 사실상의 '통합 네트워크'이다. NASA-ESA 간의 포괄적 상호 지원 협정 18이 이 연합의 중추를 이룬다. 이들은 네트워크 자원을 공유하여 비용을 절감하고 24 임무 위험을 최소화한다.21

 

인도의 찬드라얀-3와 아디티아-L1 임무의 연이은 성공은 이 협력축의 효율성을 극명하게 입증한다. ISRO(IDSN)가 주(Main) 통신을 맡고, ESA(ESTRACK)와 NASA(DSN)가 임무의 결정적 순간에 23 전 세계적 커버리지를 제공하는 완벽한 공조가 이루어졌다.25 대한민국 KARI 역시 다누리(KPLO) 임무에서 NASA DSN의 지원 88을 받고 아르테미스 약정 92에 서명함으로써 이 협력축에 확고히 자리매김했다.

 

9.3. 제2 협력축: 'ILRS' 연합 (중국-러시아)

이 협력축은 '그룹 1'에서 전략적으로 배제된(예: 울프 수정안) 22 두 국가가 결성한 독자적 블록이다. 중국과 러시아가 공동 주도하는 국제 달 연구 기지(ILRS) 43가 이 연합의 구심점이다. 양국은 ILRS 지원을 위해 각자의 지상국 네트워크(CDSN, RDSN)를 연동하고 통합 데이터 센터를 공동 운영하기로 합의했다.45

이들의 협력은 단순한 과학 협력을 넘어, 미국 주도의 우주 질서 49에 대응하는 반(反)서방 지정학적 연대의 성격이 강하다.102

 

결과적으로 미래의 심우주 탐사는 이 두 개의 거대 인프라 블록 중 하나를 선택해야 하는 '지정학적 선택'의 문제가 되었다.105 다만, 아르헨티나가 미국 주도 아르테미스 약정 106에 서명했음에도 불구하고 자국 영토 내에 중국 PLA와 연계된 CDSN 기지 34 운영을 허용하는 것처럼, 일부 '중간 지대' 국가들은 두 블록 사이에서 자국의 이익을 극대화하려는 복잡한 외교전을 펼치고 있다.

 

X. 결론: 전략적 인사이트 및 미래 전망

본 보고서는 NASA DSN 외 6개 주요 행위자의 심우주 통신망을 분석하여 다음과 같은 결론을 도출했다.

 

  1. '전략적 자율성'의 최소 조건: 21세기 심우주 탐사에서 독자적인 DSN(최소 '그룹 3' 수준) 보유는 국가적 자존심을 넘어 '전략적 자율성'을 위한 최소한의 조건이 되었다. 인도(IDSN)와 한국(KDSA)의 사례 10는 이것이 신흥 우주 강국의 '표준 진입 장벽'임을 명확히 보여준다.
  2. 협력의 양극화: 글로벌 심우주 통신 인프라는 미국의 정책(울프 수정안) 22과 중국의 전략적 야망 35에 의해 'Artemis(개방/다자)' 대 'ILRS(전략/양자)'라는 두 개의 배타적 블록으로 명확히 양분되었다.44
  3. 지정학적 리스크의 현실화: 2024-2025년 우크라이나의 옙파토리아 RT-70 파괴 55는 심우주 지상국이 분쟁 시 최우선 타격 대상(High-Value Target)이 될 수 있음을 증명한 충격적인 사건이다. 이는 DSN이 더 이상 안전한 후방의 과학 시설이 아닌, '전장'의 일부가 되었음을 의미한다. 이 사건은 러시아의 독자 DSN 역량을 붕괴시켰고 63, 러시아의 대(對)중국 기술 종속을 가속화하는 '게임 체인저'가 되었다.

 

미래 전망 및 제언

 

  • 기술 전망: 네트워크 경쟁은 더 많은 데이터를 더 빨리 전송하기 위한 Ka-band 및 광(Optical) 통신으로 이동하고 있다. ESA 16, JAXA 82, 그리고 KARI 10까지 Ka-band에 투자하는 것은, 향후 더 복잡한 임무가 요구하는 '대역폭(Bandwidth)' 확보 경쟁이 심화될 것을 예고한다.
  • 안보 전망: 옙파토리아 기지의 파괴 55로 지상국의 물리적 취약성이 드러남에 따라, 향후 각국은 DSN의 '네트워크 복원력(Resilience)'(물리적 방어, 사이버 보안, 다중 경로 확보)을 최우선 과제로 삼게 될 것이다.
  • 정책 제언 (대한민국 KARI): KARI의 현재 '그룹 3 (국가-협력형)' 전략은 매우 성공적이다. 향후 과제는 다음과 같다.
  1. 현재의 성공에 안주하지 않고, 현 KDSA의 Ka-band 업그레이드 10를 조속히 완료하여 차세대 달 착륙선 및 로버 임무의 대용량 데이터 수요에 대비해야 한다.
  2. NASA DSN에 대한 의존도를 낮추고 협상력을 높이기 위해, ESA ESTRACK, JAXA 등 '아르테미스 블록' 내 파트너와의 협력을 다변화하여 네트워크 안정성을 확보해야 한다.
  3. 장기적으로는 남반구 등 대한민국과 지리적으로 상보적인 위치에 제2의 안테나를 확보하여, 독자적인 글로벌 커버리지 역량을 순차적으로 확보해 나가는 전략적 로드맵을 수립해야 한다.

 

참고 자료

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  103. China-Russia Space Cooperation: Implications of a Growing Relationship | CNA, 11월 8, 2025에 액세스, https://www.cna.org/analyses/2023/06/china-russia-space-cooperation-may-2023
  104. China-Russia Space Cooperation: The Strategic, Military, Diplomatic, and Economic Implications of a Growing Relationship Kevin Pollpeter - Air University, 11월 8, 2025에 액세스, https://www.airuniversity.af.edu/Portals/10/CASI/documents/Research/Space/2023-05-08%20China%20Russia%20Space%20Cooperation-2.pdf
  105. The Hidden War in Space: The Rivalry Between the U.S., China, and Russia - Medium, 11월 8, 2025에 액세스, https://medium.com/@alexmediano5/space-geopolitics-the-silent-conflict-between-the-u-s-china-and-russia-713ff2ab614b
  106. China's space diplomacy in Latin America: Partners for its Lunar station. Global Affairs. Universidad de Navarra, 11월 8, 2025에 액세스, https://www.unav.edu/web/global-affairs/chinas-space-diplomacy-in-latin-america-partners-for-its-lunar-station

 

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