GPS
위성항법시스템, 위치정보 기술, 군사 기술
66최근 수정 시각 : 2025-09-02- 03:20:15
- GPS는 미국 국방부가 개발한 범지구 위성 항법 시스템입니다. - 군사적 목적으로 시작했으나 현재는 전 세계 모든 사용자가 무료로 이용하며 일상생활에 필수적인 기술이 되었죠. - 지구 상공 2만 km를 도는 24개 이상의 위성에서 신호를 받아 위치를 파악하며 지속적인 현대화를 통해 끊임없이 발전하고 있습니다.
1940
[항법 기술의 여명]
GPS의 전신이라 할 수 있는 지상 라디오 항법 체계인 LORAN과 Decca 항법이 제2차 세계 대전 당시 개발되기 시작했습니다.
GPS의 초기 아이디어는 제2차 세계 대전 중 개발된 지상 기반의 라디오 항법 체계인 LORAN과 Decca 항법에서 영감을 받았습니다. 이는 위치 추적 기술 발전의 중요한 발판이 되었습니다.
1957
[스푸트니크와 위성항법의 시작]
소련이 세계 최초의 인공위성 '스푸트니크'를 발사하자, 미국의 연구팀이 위성 신호의 '도플러 효과'를 통해 위성의 위치를 파악할 수 있음을 발견하며 위성 항법의 가능성을 열었습니다.
소련의 스푸트니크 발사는 단순히 우주 경쟁의 시작을 알린 것을 넘어, 인공위성을 이용한 위치 결정의 과학적 원리를 발견하게 하는 계기가 되었습니다. 리처드 B. 커시너 박사팀은 위성 고도에 따른 전파 주파수 변화를 포착해 위치를 알아내는 방법을 고안했습니다.
1960
[세계 최초 위성항법 시스템 '트랜짓' 시험]
미국 해군이 세계 최초의 위성 항법 체계인 '트랜짓(Transit)'을 성공적으로 시험하며, 실제 위성 기반 항법 시스템의 실현 가능성을 증명했습니다.
트랜짓은 최초로 위성 신호를 이용해 위치를 결정하는 시스템으로, 이후 GPS 개발에 중요한 기술적 토대를 제공했습니다.
1967
[정밀 시계, 위성 탑재 성공]
미국 해군이 개발한 '타이메이션(Timation)'을 통해 인공위성에 고도로 정밀한 시계를 탑재할 수 있게 되면서, 보다 정확한 위성 항법 시스템 개발의 길이 열렸습니다.
위성 항법의 핵심 요소인 정확한 시계 기술이 발전하며, GPS와 같은 정밀한 위치 결정 시스템의 기반이 마련되었습니다.
1970
[전 세계 항법 시스템 '오메가' 등장]
'오메가 항법' 시스템이 개발되어 세계 최초로 전 세계를 커버하는 라디오 항법 체계가 등장했습니다.
이는 GPS 이전에 광범위한 지역에서 위치 정보를 제공했던 중요한 시스템입니다.
오메가 항법은 신호의 위상차를 측정하여 위치를 결정하는 방식으로, GPS가 등장하기 전까지 세계적인 규모로 사용되었던 주요 항법 시스템 중 하나입니다.
1978
[최초의 GPS 위성 발사]
GPS의 시험용 초기 위성인 'Block-I GPS 위성'이 최초로 발사되었습니다.
이는 오늘날 우리가 사용하는 GPS 시스템의 첫걸음이자, 본격적인 개발의 시작을 알리는 중요한 사건이었습니다.
1978년 2월에 발사된 Block-I 위성은 GPS 시스템의 실제 작동 가능성을 검증하고 기술을 개선하는 데 사용되었습니다. 이후 1985년까지 총 10개의 Block-I 위성이 추가로 발사되며 시스템 구축에 기여했습니다.
1983
[대한항공 피격, GPS 민간 개방 약속]
소련 영공에서 대한항공 007편이 격추되어 269명의 희생자가 발생하자, 미국 로널드 레이건 대통령이 GPS를 민간에 개방하겠다고 공표하며 군사 기술이었던 GPS가 대중에게 다가설 수 있는 계기를 마련했습니다.
이 비극적인 사건은 항법 시스템의 중요성을 부각시키며, 민간 항공기의 안전을 위해 GPS 정보 접근성을 확대하는 중대한 결정으로 이어졌습니다. 하지만 실제 민간 개방까지는 시간이 걸렸습니다.
1989
[차세대 Block-II 위성 발사]
개량된 'Block-II 위성'이 최초로 발사되며 GPS 시스템의 성능 향상을 위한 다음 단계가 시작되었습니다.
이 위성들은 1995년에 '완전작전능력'을 선언하며 시스템을 완성하는 데 기여했습니다.
Block-II 위성은 GPS의 핵심 구성 요소로, 시스템의 안정성과 정확도를 높이는 데 결정적인 역할을 했습니다.
1992
[GPS 관리, 제50우주비행단으로 이관]
미국 공군의 '제50우주비행단'이 GPS의 관리 임무를 공식적으로 맡게 되며, GPS 시스템의 안정적인 운영과 유지보수를 전담하게 되었습니다.
GPS 위성 관리 및 운영은 미국 공군 제50우주비행단이 담당하고 있습니다. 이는 현재까지 이어지는 GPS 시스템의 중요한 관리 체계를 확립한 사건입니다.
1993
[GPS, 초도작전능력 획득]
GPS 시스템이 '초도작전능력(IOC)'을 획득하며, 제한적인 범위 내에서 군사적 목적으로 운용될 수 있는 초기 단계에 도달했습니다.
초도작전능력 획득은 GPS가 실전에서 활용될 준비를 마쳤음을 의미하며, 이후 시스템의 확장과 안정화를 통해 완전작전능력으로 나아갔습니다.
1994
[24개 위성 모두 발사 완료]
계획된 24개의 GPS 위성이 모두 발사 완료되며, 전 세계 어디서든 안정적인 GPS 신호를 수신할 수 있는 기반이 마련되었습니다.
이는 GPS 시스템 구축의 이정표적인 성과였습니다.
총 24개의 위성으로 구성된 GPS 위성군은 지구 상의 어느 지점에서든 최소 4개 이상의 위성 신호를 수신하여 정확한 위치를 계산할 수 있게 설계되었습니다.
1995
[GPS, 완전작전능력 선언]
GPS 시스템이 '완전작전능력(FOC)'을 선언하며, 모든 설계 목표를 달성하고 전 세계에서 완벽하게 운용될 수 있는 상태가 되었습니다.
FOC 선언은 GPS가 군사 및 민간 목적으로 완전히 신뢰할 수 있는 항법 시스템으로 자리매김했음을 공식적으로 알린 사건입니다.
1996
[빌 클린턴, GPS 민간 사용 허가]
빌 클린턴 미국 대통령이 민간용 GPS 사용을 공식적으로 허가하고, '범부처 GPS 이사회'를 조직하여 GPS를 국가적 자산으로 관리할 것을 지시하며 민간 활용의 문을 활짝 열었습니다.
이 지시는 GPS가 단순한 군사 기술을 넘어 전 세계 시민의 삶을 변화시키는 범용 기술로 발전하는 중요한 전환점이 되었습니다. 또한, 국가 차원에서 GPS 시스템을 전략적으로 관리하기 위한 기틀을 마련했습니다.
1997
[개선된 Block-IIR 위성 도입]
'Block-IIR 위성'이 기존 위성을 대체하며 발사되기 시작했습니다.
이 위성은 중앙처리 장치 재프로그래밍, 군사용 M-코드, 민간용 L2C 신호 송신 기능 등 다양한 개선점을 포함했습니다.
Block-IIR 위성은 GPS 시스템의 성능을 한 단계 더 끌어올리며, 미래의 GPS 현대화 계획을 위한 기반을 다졌습니다.
1998
[GPS 현대화 계획 공표]
앨 고어 미국 부통령이 GPS 현대화 계획을 공표하며, 민간용 추가 신호 채널 확보 등 모든 사용자의 정확도와 사용성 향상을 목표로 하는 대규모 업그레이드를 예고했습니다.
이 계획은 기술 발전과 새로운 수요에 발맞춰 GPS 시스템을 지속적으로 개선하려는 노력의 일환이었습니다. 특히 민간 부문의 활용도를 높이는 데 중점을 두었습니다.
1999
[GPS 주 번호 0으로 리셋]
GPS 주(週) 번호가 10비트 필드의 한계로 인해 '0'으로 리셋되는 현상이 발생했습니다.
이는 시스템 설계상 주기적으로 발생하며, 수신기의 날짜 계산에 영향을 미칠 수 있습니다.
GPS 날짜는 주 번호와 요일 번호로 나타내는데, 10비트 필드는 1,024주(약 19.6년)마다 0으로 돌아옵니다. 이 문제는 현대화 계획을 통해 13비트 필드로 확장되어 2137년까지는 발생하지 않도록 개선되었습니다.
2000
[미 의회, 'GPS III' 인가]
미국 의회가 GPS 현대화 계획을 공식적으로 'GPS III'로 명명하고 인가하면서, 새로운 위성 발사 및 신호 대역 추가 등을 포함하는 대규모 업그레이드 프로젝트가 본격화되었습니다.
GPS III는 기존 GPS의 한계를 극복하고, 더욱 정밀하고 안정적인 서비스를 제공하기 위한 장기적인 계획으로, 현대 GPS 기술 발전의 핵심 동력이 되고 있습니다.
[SA 기능, 마침내 중단되다]
빌 클린턴 대통령의 성명에 따라 GPS의 '선택적 사용성(SA)' 기능이 실질적으로 제거되었습니다.
이는 민간 GPS 사용자가 군사용과 동일한 수준의 정확도를 누릴 수 있게 된 혁명적인 변화였습니다.
SA는 민간 GPS의 정확도를 의도적으로 낮추는 기능이었으나, 걸프전 당시 민간용 GPS의 활약과 미국연방항공청(FAA)의 지속적인 요청으로 인해 결국 중단되었습니다. 이로써 GPS는 전 세계 시민의 삶에 더욱 깊숙이 파고들게 되었습니다.
2004
[미-EU, 갈릴레오-GPS 공조 협정]
미국 정부와 유럽연합(EU)이 유럽의 독자적인 위성 항법 시스템인 '갈릴레오(Galileo)'와 GPS 시스템 간의 공조를 위한 협정을 조인하며, 글로벌 위성 항법 시스템의 상호운용성 강화에 기여했습니다.
이 협정은 서로 다른 위성 항법 시스템 간의 충돌을 방지하고 효율적인 운영을 도모함으로써, 전 세계 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하기 위한 국제적인 협력의 중요성을 보여줍니다.
2005
[민간용 L2C 신호 송신 시작]
개량형 'Block-IIR-M 위성'이 최초로 발사되며, 민간용 신호인 'L2C'를 송신하기 시작했습니다.
이는 GPS 현대화 계획의 첫 결실로, 민간 사용자의 정확도를 더욱 높이는 데 기여했습니다.
L2C 신호는 기존 L1 채널과 함께 사용하여 전리층 오차를 보정할 수 있게 함으로써, GPS 수신기의 정밀도를 획기적으로 향상시켰습니다.
2010
[항공 안전 위한 L5 신호 개시]
Block IIF 위성 SVN-62에서 새로운 민간용 신호인 'L5'가 방송되기 시작했습니다.
L5는 항공 안전 및 고정밀 애플리케이션을 위한 강력한 신호로, GPS의 정확도와 신뢰성을 더욱 높였습니다.
L5 신호는 항공기 착륙 유도 등 고정밀이 요구되는 분야에서 활용될 수 있도록 설계되었습니다. 두 가지 주파수(L1, L5)를 모두 사용하는 수신기는 더욱 정교한 위치 정보를 얻을 수 있습니다.
2019
[31개 위성으로 안정성 증대]
총 31개의 GPS 위성이 성공적으로 운용 중임을 발표했습니다.
이는 최소 운용 위성 수인 24개를 훨씬 넘어서는 것으로, GPS 시스템의 신뢰도와 이용성을 크게 증대시켰습니다.
여유 위성들의 운용은 기본 위성 문제 발생 시 백업 역할을 하며, GPS 수신기의 정밀도를 향상시키는 데도 기여합니다. 이는 현대 GPS 시스템의 안정적인 운영을 위한 핵심 요소입니다.
