아무리 첨단장비와 첨단기술을 동원한다고 하더라도 테러조직이 휴대폰이나 컴퓨터 등 IT기기를 사용하지 않는다면 아날로그적 작전을 넘어서지 못한다는 것. 실제 이 영화에서 오사마 빈라덴을 연상시키는 알 살림은 휴대폰을 쓰지 않는다. 컴퓨터도 사용하지 않는다. 모든 연락을 인편으로만 해결하는 것.
결국 CIA 대신 첩자 투입 등 고전적 작전을 구사한 요르단 정보기관이 성공한다. 그런데 이 같은 플롯은 어느 정도 신뢰성이 있을까. 가능성이 없지는 않다. 하지만 지구위성항법시스템을 이용해 지구상의 사람 얼굴 표정은 물론 숨소리까지 듣게 되는 날이 오면 이 같은 역설의 미학을 내세우기도 힘들어지지 않을까.
자료제공: 중소기업진흥공단 테크타임즈
'뉴스가 흘러나오고 있다. 영국 맨체스터에서 일어난 테러로 수 많은 사상자가 났지만 배후는 아직 밝혀지지 않고 있다는 것. 미국의 CIA는 이슬람 테러조직을 배후로 보고 이를 소탕하기 위한 작전에 나선다. CIA 요원 로저 페리스(레오나르도 디카프리오 분)는 전 세계에서 일어나고 있는 테러사건의 새로운 배후를 찾기 위한 임무를 띠고 요 르단에서 활동 중이다.
테러조직으로부터 자살폭탄 테러 지령을 받 았지만 무서워 도망친 이라크 북부 출신의 한 인물이 페리스에게 보 내진다. 그로부터 이슬람 테러조직의 핵심 인물인 알 살림에 관한 정보를 얻은 페리스는 테러리스트 네트워크에 잠입할 계획을 세우고 이를 CIA 본부 베테랑 요원인 에드 호프만(러셀 크로우 분)에게 알린다.
페리스는 요르단 정보국장 하니 살람의 도움을 받으며 임무를 수행 해 나가지만 목표물에 접근할수록 위험이 커지고 더구나 호프만을 포함한 주변의 누구도 믿을 수 없음을 깨닫게 된다...’ 바디 오프 라이즈(Body Of Lies)는 ‘진실을 압도하는 거짓의 실 체’라는 의미다. 이 같은 제목을 보면 영화가 추구하는 테마가 보인 다. 즉 배반과 음모가 난무하는 스파이 세계에서는 누구도 믿을 수 없다는 것. 물론 이와는 상반되는 분위기도 나온다.
페리스와 알만 병원 간호사인 아이샤의 사랑. 페리스는 아이샤를 납치한 이슬람 테러조직이 자신과의 트레이 드를 요구하자 사막 한 복판으로 달려간다. 그리고 누군가가 왔고, 차에 태워진다.
테러조직 본부에 끌려온 페리스는 손마디가 절단되 는 고문을 당하게 된다. 어느 누구인가로부터 자신을 사왔다는 얘기 를 들으며... 이 영화는 ‘에일리언’, ‘델마와 루이스’, 그리고 ‘아메리칸 갱스터’ 에 이르기까지 수많은 걸작을 탄생시킨 리들리 스콧 감독이 메가톤 을 잡았다.
여기에 ‘타이타닉’의 히어로인 레오나르도 디카프리오, 그리고 ‘뷰티플 마인드’와 ‘글레디에이터’로 유명한 러셀 크로우가 합 세해 개봉 전부터 화제를 불러일으켰다. 시카고 선 타임스는 “이 영화는 관객들이 사실처럼 믿을 수 있는 요소들을 충분히 가지고 있다”며 합격 판정을 내렸다.
USA 투데이 역시 “영화의 플롯이 너무 복잡하고 애매하지만 일단 배반과 음모에 포커스를 맞추고 난 후부터는 매우 흥미롭고 감탄할 만한 작품이 된 다”고 평가했다. 이 같은 평가 덕분인지 미국 개봉에선 첫 주 2,710개 개봉관을 통 해 3일 동안 1,288만 달러의 수입을 벌어들이며 주말 박스오피스 3 위에 랭크됐다.
휴대폰을 쓰게 하라
이 영화의 포커스는 스파이 세계의 배반과 음모에 맞추어져 있다. 하 지만 이야기 전개의 주요 매개는 휴대폰과 컴퓨터 등 IT기기다.
페리스는 이슬람 테러조직에 대한 감청과 감시를 위해 휴대폰과 인터넷을 집어넣으려 시도한다. 만일 그들이 휴대폰과 인터넷을 사 용한다면 지구위성항법시스템을 이용해 단번에 위치를 파악할 수 있기 때문이다.
하지만 이슬람 테러조직은 이를 사용하지 않는다. 연 락은 반드시 인편만을 사용한다. CIA의 작전은 실패한다. 반면 요르단 정보기관은 아주 고전적인 작전을 사용한다. 즉 내부에 첩자를 투입하는 것. 결국 첨단장비와 첨단기술보다는 아날로그적 작전이 성공을 거둔다는 것인데, 여기 에 ‘역설의 미학’이 나타난다. 다윗이 골리앗을 이긴 셈이다. 이 같은 플롯은 어느 정도 신뢰성이 있을까.
가능성이 없지는 않 다. 하지만 지구위성항법시스템을 이용해 지구상의 사람 얼굴 표정 은 물론 숨소리까지 듣게 된다면 어떨까. 물론 이 영화에서도 언제, 어디서든 그 사람의 위치를 찾아내는 것은 물론 표정까지 읽어내는 장면이 나온다. 이 같은 상황이 현실화된다면 테러조직 역시 숨어만 지내기는 어려울 것이다. 최근 ‘본 아이덴티티’ 등의 첩보영화를 보면 지구위성항법시스템 이 어김없이 등장한다.
이 때문에 지구위성항법장치에 대한 일반인 들의 이해 수준 역시 높은 상태다. 하지만 구체적인 작동 메커니즘은 알지 못한다. 지구위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)은 간단히 말해 인공위성을 이용해 원하는 대상의 위치를 알아내는 체계다. 인공위성을 통해 수신자의 위치, 주변 지도 등의 정보를 전송받고 목적지로 가는 경로를 유추할 수 있도록 도와주 는 것.
지구위치결정시스템(GPS: Global Positioning System)은 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 지구위성항법시스템이다. 한마디로 지구위성항법시스템은 항법용 위성시스템 전반을 아우르는 의미이 고, 지구위치결정시스템은 그의 한 분야로 볼 수 있다. GPS는 미 국방부에 의해 개발됐으며, 공식 명칭은 ‘NAVSTAR GPS’다.
무기유도, 항법, 측량, 지도제작 등 군용 및 민간용 목적으로 사용되고 있다. GPS는 중궤도를 도는 30개의 인공위성에서 발신하는 마이크로 파를 수신기로 수신, 위치를 결정한다. GPS 위성은 미 공군 제50 우 주비행단에서 관리하고 있다. 노후위성의 교체와 새로운 위성발사 등 유지ㆍ연구ㆍ개발에 필요한 비용은 연간 7억5,000만 달러에 이 르지만 무료로 사용할 수 있다.
GPS의 시스템 구성
GPS는 우주부분(SS: Space Segment), 제어부분(CS: Control Segment), 그리고 사용자부분(US: User Segment)으로 구성돼 있 다. 이 가운데 우주부분은 지구 중궤도를 도는 GPS 위성을 의미한 다. 지난 2007년 4월 현재 총 30개의 GPS 위성이 지구 중궤도를 돌 고 있는데, 이중 6개는 백업용이다.
즉 24개의 위성에 문제가 발생할 경우 백업 역할을 함과 동시에 GPS 수신기의 정밀도를 향상시키는 데 이용된다. 24개의 GPS 위성은 6개의 궤도면에 분포돼 있도록 설계됐으며, 궤도면은 지구의 중심과 일치한다. GPS 위성의 평균 수명은 약 8년 이며, 고도는 2만200km다. 하루에 한번 지상의 한 점을 통과한다.
지난 1978년 최초의 시험용 GPS 위성인 블록(Block)-Ⅰ이 발사 됐는데, 이때부터 1985년까지 발사된 블록-Ⅰ, 블록-ⅠA는 모두 퇴역했다. 1989년부터는 블록-Ⅱ가 발사됐으며, 1997년부터는 블 록-ⅡR이 블록-Ⅱ와 블록-ⅡA를 대체하게 된다.
블록-ⅡR은 중 앙처리장치를 재(再) 프로그래밍 할 수 있도록 개선됐으며 군사용 신 호인 M 코드는 L1과 L2 채널, 그리고 민간용 신호인 L2C는 L2 채널 에 담아 송신하는 기능이 추가됐다. 하지만 이 역시 2005년 9월 블 록-ⅡR-M으로 대체된다. GPS의 제어부분은 지상의 제어국으로 구성된다.
하와이, 콰절 런, 어센션 섬, 디에고 가르시아, 그리고 콜로라도스프링스의 다섯 군데 제어국에서 위성의 궤도를 추적한다. 운영은 미국 지리정보국 이 한다. GPS 위성의 추적 자료는 콜로라도스프링스의 슈리버 공군 기지에 위치한 주제어국으로 보내지는데, 주 제어국은 미 공군의 제2 우주작전 대대에서 운 영한다.
마지막으로 GPS의 사용자부분은 바로 수신 기다. 수신기는 GPS 위성에서 송신하는 주파수에 동조된 안테나, 수정발진기를 이용한 정밀한 시계, 수신된 신호를 처리하고 수신기 위치의 좌표를 계산하는 처리장치, 그리고 계산된 결과를 출력하는 출력장치 등으로 이루어져 있다.
수신기의 성능은 얼마나 많은 위성으로부터 동시에 수신할 수 있 는지 여부로 평가된다. 초기의 수신기는 4~5개의 GPS 위성으로부 터 수신했지만 2006년 이후부터는 12~20개의 GPS 위성으로부터 동시에 수신한다.
수신기의 위치 계산 오차
수신기는 GPS 위성으로부터 송신된 신호를 수신, 위성과 수신기 의 위치를 결정한다. GPS 위성에서 송신된 신호와 수신기에서 수 신된 신호의 시간차를 측정하면 위성과 수신기 사이의 거리를 구할 수 있다. 이 때 송신된 신호에는 GPS 위성의 위치에 대한 정보가 들어있 다.
이 때문에 최소한 3개 GPS 위성의 위치를 알게 되면 삼변측량 에서와 같은 방법을 이용해 수신기의 위치를 계산할 수 있다. 하지만 이 같은 방법에서도 오차는 발생한다. 일반적으로 수신기에서 위치를 계산하기 위해서는 현재의 시각, 위성의 위치, 신호 지연의 측정 등이 필요하다.
위치 계산 오차는 이 가운데 주로 위성의 위치와 신호 지연의 측정으로부터 발생한다. 신호의 지연 시간은 GPS 위성으로부터 수신한 신호와 동일한 신 호를 GPS 수신기에서 발생시킨 후 이를 비교해 얻는다. 이 비교 과 정에서 발생하는 오차는 수신기의 수신 상태가 양호한 경우 부호 길 이의 1% 정도인데, 전파의 속도를 고려하면 1~3m 정도의 오차다.
암호화된 P 코드(Precision code)를 해독할 경우 부호 길이 1%의 오 차는 약 30cm 수준이다. 하지만 이 밖에도 위치 계산의 오차를 유발하는 요인은 많다. 대 표적인 것이 바로 전리층과 대류권의 영향이다. 전리층에 의한 오차는 산란에 의한 것으로 신호의 주파수에 따라 달라진다.
군사용의 정밀 수신기는 L1 채널과 L2 채널을 동시에 수 신함으로써 전리층 효과를 직접 보정할 수 있다. 반면 일반용 수신기 는 항법 메시지에 포함된 오차 보정 계수를 사용해 전리층 효과를 보 정한다. 대류권에 의한 오차는 공기와 수증기에 의한 것인데, 전리층 오 차보다 변화가 빠르다.
또한 수신기의 고도 오차는 대류권 오차와 관 련 있는데, 이는 GPS 위성 신호가 통과하는 거리가 고도에 따라 달 라지기 때문이다. 수신기는 주변의 건물 등 지형지물에 의해서도 위치 계산 오차 가 발생한다. GPS 위성으로부터 받는 신호가 이들 장애물로 인해 굴절, 또는 반사되는 것. 하지만 이 역시 특별히 설계된 안테나 등을 이
용하면 오차를 보정할 수 있다.
정확도 향상을 위한 방안
선택적 사용성(Selective Availability)이란 말이 있다. 이는 민간 부 분의 GPS 사용을 제한하기 위해 의도적으로 오차를 발생시키는 것 을 말한다. 선택적 사용성이 적용된 GPS 신호를 사용한 측정에서는 수직 방향으로 30m, 수평 방향으로 10m의 오차가 발생한다. 이처럼 민간의 GPS 사용을 제한하기 위해 도입된 선택적 사용성 은 아이러니하게도 군에 의해서 제거된다.
걸프전 당시 군용 GPS 장 비가 민간용 GPS 장비에 비해 공급이 달렸던 것. 또한 미 연방항공 청 역시 재정을 절감할 수 있다는 이유로 이의 제거를 지속 요구해 왔다. 결국 빌 클린턴 전 대통령의 성명에 이어 2005년 5월 1일부터 선 택적 사용성의 오차를 0으로 설정함으로써 이의 기능이 사실상 제거 됐다.
물론 선택적 사용성이 완전히 제거된 것은 아니다. 하지만 민간 부분에서도 DGPS(Differential GPS) 등의 방법에 의해 오차를 없앨 수 있어 별 의미는 없는 상태다. DGPS란 위성에서 수신한 신호로 확인한 위치와 실제 위치와의 차이를 교정하는 것. 사실 이 같은 인위적 오차보다는 간섭과 전파방해가 더 문제다. 지상의 수신기에 도달하는 GPS 신호는 상대적으로 약하다.
이 때문 에 다른 발생원, 즉 전자파 등에 의해 감도가 약해질 수 있다. 태양 플레어 역시 GPS 수신을 저해하는 원인중 하나인데, 태양 쪽을 향하 는 지구의 절반 지역이 태양 플레어의 영향을 받게 된다. 지자기폭풍, 그리고 전파교란 역시 GPS 수신을 저해하는 요인 이다. 미국 캘리포니아 지역에서는 TV 안테나 증폭기의 오작동으로 인해 해당 지역 전체에서 GPS 신호 수신이 불가능해졌던 기록이 있 다.
심지에 차량 내부에 장착된 수신기는 앞 유리의 결빙을 방지하 기 위해 내장된 열선 때문에 GPS 신호를 수신하는데 장애가 발생할 수 있다. 현재 몇몇 나라에서는 실내 또는 신호가 약한 곳에서 GPS 신호 를 수신할 수 있도록 GPS 중계기 사용을 허가하고 있다. 하지만 유 럽연합과 영국 등은 GPS 위성과 GPS 중계기로부터 동시에 신호를 수신할 경우 교란이 발생할 우려가 있다는 이유를 들어 GPS 중계기 의 사용을 금지하고 있는 상태다.
GPS 현대화가 가져올 미래
GPS는 지난 1995년 7월 17일 미 국방부에 의해 완전작전능력(FOC) 이 선언되면서 최초의 설계 목표를 달성했다. 하지만 기술의 발전과 새로운 수요의 발생에 따라 더욱 개량할 필요가 대두됐다. 이에 따라 지난 1998년 GPS 현대화 계획이 시작됐 고, 미 의회는 2000년 GPS III로 명명된 이 계획을 인가했다.
목표연 도는 2013년이다. GPS 현대화 계획은 모든 사용자에 대해 정확도와 사용 편의성을 제고토록 하는 것이 목표다. 여기에는 새로운 기지국, 새로운 위성, 그리고 4개의 추가적인 GPS 신호 대역이 포함된다. 민간용의 새로 운 신호 대역은 L2CㆍL5ㆍL1C며, 군용은 M 코드다.
사실 GPS를 이용한 위치 계산의 정확도는 정밀한 모니터링과 함 께 GPS 신호를 다른 방법으로 측정함으로써 향상될 수 있다. 여기에 GPS 현대화 계획까지 합세할 경우 GPS의 기능은 갈수록 정교해질 것이다.
실제 전문가들은 조만간 GPS를 통해 사람의 얼굴 표정은 물 론 숨소리까지 듣게 될 날이 올 것으로 예측하고 있다. 이 같은 점에 서 보면 바디 오브 라이즈에서 보여 지는 GPS의 활약상은 조만간 현 실 생활의 일부가 될 공산이 크다.
박경민 테크타임즈 기자 jeno426@hanafos.com
구본혁 기자 nbgkoo@sed.co.kr
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