정용환 기자
GPS나 위성위치확인시스템은 지도 앱, 차량 내비게이션, 사진 촬영 위치 기록 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
GPS 위성은 정확한 시간과 위성 위치를 지구로 전송하고 있다. GPS 위성은 30기 이상이 가동 중이며 이 가운데 4기 신호를 수신하면 정확한 위치정보를 산출할 수 있다.
GPS 위성이 내보내는 전파는 극히 미약해서 수신기에 도달하는 전파 강도는 -130dBm까지 낮아진다. GPS 신호 수신을 하는 어려움은 2만km 떨어진 곳에 설치된 전구가 초당 100만 번 켜졌다 꺼졌다 반복하는 모습을 관찰하는 것과 같다고 표현한다.
더구나 지구상에는 다양한 전파가 넘나들고 있어 GPS 위성이 내보내는 전파보다 강한 노이즈가 대량 존재한다. 시중에서 판매 중인 스마트폰이나 내비게이션 기기 등은 대량 노이즈 속에서 GPS 신호를 찾아내 위치정보를 산출하고 있는 셈이다.
GPS 위성은 위성마다 다른 PRN 코드라고 불리는 신호를 초당 1,000회 발신한다. GPS 수신기는 PRN 코드를 읽어 어떤 GPS 신호인지를 식별할 수 있다.
GPS 위성은 궤도상을 고속 이동 중이므로 발신되는 신호에는 도플러 효과가 발생한다. 이 때문에 GPS 수신기는 도플러 효과 영향도 고려하면서 자체 저장된 PRN 코드 정보와 수신한 전파 정보를 대조해야 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이원영 기자
이석원 기자
