구글X의 프로젝트 룬(Google X's project LOON)

프로젝트 룬(Loon)은 2011년에 시작된 이래로 성층권에 헬륨 풍선을 통해 인터넷을 세계에서 가장 먼 곳으로 가져 오기 위한 빠른 작업을 추진해 왔습니다. 거의 10년이 지난 지금, 알파벳을 소유한 회사는 새로운 장을 열었고, 수십억의 사람들을 온라인으로 이끄는 엄청난 일을 해냈습니다. 
프로젝트 룬(Loon)은 최근, LTE 통신 차량 관리를 위한 Loon의 맞춤형 소프트웨어 서비스를 Telesat의 저궤도 위성의 위치를 제어하는 데 사용할 수 있도록 캐나다 통신 회사 Telesat과의 파트너십을 발표했습니다. 전 세계 어디에서나 인터넷을 사용할 수 있는 솔루션이 없기 때문에 이 기술이 잠재적 경쟁자로 여겨지는 업계의 주요 업체에게 혜택을 줄 수 있다는 Loon의 방침 때문입니다.

Loon의 CEO인 Alastair Westgarth는 ‘기회가 우리 중 누구보다 크다.’라고 말했는데요. Loon이 가진 가장 큰 목표는 더 나은 기술을 개발하는 것이 아니라 올바른 파트너를 찾는 거라는 걸 알게 되었습니다. Loon은 통신망 사업자들과 긴밀히 협력해서 외국의 공중 네트워크를 위한 인터넷 액세스를 제공했지만 이전에는 이 독점적인 기술을 패키지 소프트웨어 서비스로 라이센스한 적이 없었을 만큼 폐쇄적이었습니다.

이 파트너십을 통해서 Loon은 새로운 고정 수익을 창출할 수 있게 되었고, 동적 공중 네트워크를 제어하기 위한 소프트웨어를 위성 산업을 위한 실용적인 제품으로 바꿀 수 있게 되었으며, 이것은 현재 지구 대기권의 저고도 영역을 높은 수익성을 줄 수 있는 미개척 시장으로 인식하고 있습니다. Loon은 이 소프트웨어를 개발하는 알파벳 기반 프로젝트로 대부분의 시간을 투자했는데 브라질, 페루 및 전 세계 다른 지역에서 Loon의 LTE 서비스에 대한 네트워크 트래픽을 제어하는 도구로 사용되었습니다.

Loon은 전 세계에서 성공적인 작업을 수행하고 허리케인 Maria 이후 푸에르토리코를 온라인으로 복구할 수 있게되면서 적절한 비즈니스를 만드는데 더 집중하고 있는데요. Waymo 자율 주행 자동차 프로그램과 같은 Google의 문샷 프로젝트 중 하나로서 시작했지만 통신 업계 베테랑인 현재 Loon의 CEO인 Westgarth가 약 1년 반 뒤 알파벳으로 독립 회사를 분사하였습니다.

그러나 알파벳의 실험적인 사업은 매년 수십억 달러의 비용이 들었고, 결과적으로 가치를 입증하고 이익을 내라는 압박을 받았습니다. 스마트 파이버 회사 Nest가 공동 창립자와 헤어지고 작년에 구글로 편입된 반면, 구글 파이버를 포함하는 통신 사업부와 드론 딜리버리 프로젝트 윙 (Project Wing)에서 경영진의 이직률은 빈번했습니다. 한때 Loon의 자매 프로젝트였던 Alphabet의 태양열 인터넷 드론 사업부는 2017년에 폐쇄되기도 했지요. 그러나 Loon은 이제 살아남았고 자립형 벤처가 되기 위한 분명한 길을 꾸준하게 걷고 있습니다.
Telesat 파트너십은 회사가 올해 초 케냐에서 스마트폰 사용자를 위한 모바일 네트워크 확장 계획을 발표한 후 Loon의 두 번째 상업적인 거래입니다. 크게는 지구를 연결하기 위한 세계적인 네트워크를 상업적으로 다루는 Loon의 첫 단계입니다. 2018년 글로벌 디지털 보고서에 따르면, 약 35억 명의 인구, 또는 세계 인구의 절반 미만이 인터넷에 액세스 할 수 없다고 하네요.

오늘날과 같이 현재 20,000마일 이상 떨어진 정지 위성과 같이 원격 지역을 온라인으로 가져 오기 위한 현재 옵션은 충분한 커버리지 영역을 제공하지만 대기 시간이 길고 연결 속도가 느립니다. 또한 유지 관리가 매우 어렵고 비용이 많이 듭니다. 이 때문에, Loon과 Telesat와 같은 회사의 경우, 지구 궤도가 낮은 위성 (가장 비용 효율적이며 대기 시간이 짧은 공간)에서 성층권 풍선 및 비행선에 이르는 새로운 솔루션을 도출해 냈습니다. 더 이상 하나의 단일 솔루션으로 모든 솔루션을 제공하는 것이 아니라 연결을 통한 서로 다른 세그먼트를 대상으로 하는 다양한 접근 방식으로 말이죠!

개발 도상국의 인터넷 이용률은 매우 중요 할뿐만 아니라 가용성이 부족하다는 것은 구글과 같은 실리콘 밸리 거대 기업의 미래 성공을 방해하는 요소이기도 합니다. Google은 기술적으로 또 다른 알파벳 자회사이지만 Google 외부의 많은 회사는 검색을 목표로 추구하는 것으로 볼 수 있습니다. 또한 인터넷 사용자가 더 많은 온라인 사용자가 온라인에 접속하여 Google 검색 및 Gmail과 같은 광고 지원 웹 서비스를 사용하는 경우, 알파벳 전체는 계속 성장하고 계속 번성하고 Loon과 같은 회사를 더욱 크게 키우는 주춧돌 역할을 하는데요. Loon의 CEO인 Westgarth는 앞으로 Loon은 계속해서 더 많은 기술을 상용 우주 및 통신 분야에 적용 할 것이라고 말했습니다. 

Telesat에 라이센스가 부여된 기술은 Loon의 소프트웨어 정의 네트워크의 약자인 SDN이라고 합니다 . 맞춤 데이터 센터 아키텍처 및 관리 도구를 구축한 Google의 경험을 바탕으로 Loon의 LTE 풍선을 관리하기 위해 개발되었죠.

Loon의 풍선은 날씨 조건, 다른 풍선의 위치, 각 풍선이 향하는 방향 및 네트워크의 안정성과 사람들의 스마트 폰 연결에 영향을 미치는 여러 가지 요인에 따라 하늘에서 이동하기 때문에 이러한 기술이 필요했습니다. 지면의 특정 시점에 Loon의 소프트웨어는 네트워크의 모양을 자동으로 조정하여 각 노드 사이를 통과하는 데이터를 관리하고 궁극적으로 지구 표면에서 위아래로 빔을 전송합니다.

Loon의 LTE 풍선은 하늘에서 약 20km 또는 65,000 피트 이상에서 작동합니다. 하지만 바로바로 조정할 수는 없었습니다. 기술자를 성층권으로 보낼 수도 없는 노릇이죠. 그래서 팀은 NASA와 같은 조직이 항공 우주 네트워크를 처음 구축한 방법을 연구하기 시작했습니다. 네트워크 전문가이자 NASA Glenn Research Center의 전 컨설턴트였던 Loon의 Brian Barritt는 독특한 통찰력을 가지고 있었습니다.
그를 중심으로 많은 유형의 항공 우주 네트워크를 지원하려는 일반적인 솔루션이 시작했습니다. 2014년 Google에 합류하여 현재 SDN 제품의 기술 책임자로 활동하고있는 Barritt은 ‘처음부터 우리는 이러한 사람들이 움직이고 네트워크가 움직이는 고 처리량 네트워크 종류의 문제를 해결할 수 있는 무언가를 만들려고 했다’라고 언급했는데요. 그 결과 전례 없는 네트워크 아키텍처가 탄생하였는데 Loon팀이 Albert Mainstein의 상대성 이론을 시공간의 기하학적 표현으로 변환한 독일 수학자 Hermann Minkowski의 이름을 따서 "Minkowski"라는 별명을 지어주었습니다. 주요한 특징은 소프트웨어를 사용하여 물리적인 방향과 시간에 따라 동시에 이동하는 네트워크를 가상으로 제어하는 동시에, 지상, 선박 또는 해상에서 연결된 물리적인 수신자도 제어 할 수 있는 것이었습니다.

특정 배치 영역에서 풍선을 함께 연결하려면 Loon은 지상국과 차량 중 하나 사이에 통신 링크를 설정해야 합니다. 그런 다음 사용자 정의 소프트웨어 시스템은 각 풍선의 페이로드에서 회전하는 짐벌에 부착된 3개의 안테나 를 사용하여 다른 풍선으로 링크를 전송합니다. 이 페이로드에는 네트워킹 하드웨어, 헬륨 소스 및 풍선이 태양 에너지와 배터리를 혼합하여 공중에서 전력을 유지할 수 있는 수단도 가지고 있습니다.

SDN은 어떤 풍선이 어떤 요청을 처리할 것 인지와 네트워크를 통해 해당 데이터를 가장 잘 보내는 방법을 예측함으로써 전체 프로세스를 관리합니다. 그런 다음 네트워크의 토폴로지 모핑, 본질적으로 물리적 배열을 자동화하고 이러한 변경 사항을 수 분 단위로 예약하고 향후 조정 방법을 예측합니다. 이러한 방식으로 Loon 네트워크는 지상에 떠있는 지상 LTE를 안정적으로 제어할 수 있게 되었습니다. 작년 9월, Loon은 621마일에 이르는 7개의 풍선을 연결하여 Minkowski의 도움 없이는 불가능했던 작업을 해결할 수 있다고 발표했습니다.

소프트웨어 개발에서 Loon은 이 제품이 위성이 우주 내에서 이동하는 저궤도 위성 업체에 특히 유용할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 지구 표면에 더 가깝기 때문에 이 위성은 더 빠른 연결을 제공할 수 있으며 발사 비용도 저렴합니다. 그러나 대기권의 해당 지역은 국제 우주 정거장과 같은 위성이 지구를 계속 공전하며 재진입을 하기 때문에 주의해야 하죠.

이런 식으로 LEO 위성은 Loon 풍선과 비슷해 보이지만 하늘에서는 훨씬 더 높습니다. LEO 위성은 표준 정지 위성보다 지구에 약 35배 더 가깝지만 Loon 풍선보다 약 50~100배 더 높은 위치에서 작동되고 있습니다.
Telesat은 적어도 단기적으로는 아니지만 일반 스마트폰 사용자에게 LTE를 제공하지 않을 계획이라고 합니다. 대신 이 회사는 LEO 위성을 사용하여 주로 해상 및 유람선의 연구 선박과 같은 기내 원격 지역에 연결하고 기내 Wi-Fi 및 기타 형태의 중기 위성 연결을 제공할 계획이라고 하네요.

그러나 Loon에게는 이것이 글로벌 연결을 현실에 더 가깝게 만들기 위해 기술을 공유하는 첫 번째 단계입니다. 언젠가는 이 성층권 인터넷 기지국이 새로운 종류의 공중 인터넷 인프라의 중추가 될 것으로 예상됩니다.

물론 미래에 대한 비전에서 Loon 소프트웨어는 이를 하나로 묶는 큰 역할을 할 수 있을 것입니다.