군사용으로 시작된 GPS, 민간에 공개된 이유는? : GPS vs GNSS

군사용으로 시작된 GPS, 민간에 공개된 이유는? : GPS vs GNSS

GPS는 우리가 매일 사용하는 스마트폰부터 복잡한 자율주행 시스템에 이르기까지, 현대 사회의 수많은 기술에 필수적인 위치 정보 시스템입니다.
하지만 이 편리한 기술이 처음부터 민간을 위한 것이 아니었다는 사실, 알고 계셨나요?
이 글에서는 GPS의 개념부터 GNSS와의 차이, 동작 원리, 군사용 개발 배경과 민간에 공개된 사유까지 정리해 보았습니다.

 

1. GPS란 무엇인가? – 위치 정보 시스템의 기본 개념

GPS(Global Positioning System)는 미국이 개발한 인공위성 기반 위치 측정 시스템입니다. 지구 궤도를 도는 24개 이상의 위성이 보내는 신호를 분석해, 지구상에서 자신의 위치(위도, 경도, 고도)를 정확히 측정할 수 있도록 해 줍니다.

 

🔸영어 약어: GPS = Global Positioning System
🔸공식 명칭: NAVSTAR GPS
🔸24시간, 전 세계 어디서나 사용 가능
🔸현재는 스마트폰, 차량, 항공기, 선박 등 거의 모든 이동체에 적용

 

2. GPS와 GNSS, 무엇이 다를까?

많은 분들이 GPS = GNSS라고 생각하지만, GPS는 GNSS의 대표적인 한 예시일 뿐입니다.

GPS는 GNSS에 포함된 한 국가의 시스템이며, GNSS는 전 세계 위성 항법 시스템 전체를 아우르는 상위 개념입니다. 여러 GNSS 시스템이 존재하는 이유는 각국의 독립적인 항법 능력 확보와 시스템 간의 상호 보완을 통해 위치 정확도 및 신뢰성을 높이기 위함입니다.

예를 들어, 스마트폰은 여러 GNSS 시스템의 신호를 동시에 수신하여 더욱 정확한 위치를 파악할 수 있습니다.

구분	설명
GPS	미국이 운영하는 위성 위치 시스템
GNSS	Global Navigation Satellite System의 약자로, 전 세계 위성 위치 시스템을 총칭
대표 GNSS	GPS(미국), GLONASS(러시아), Galileo(유럽), BeiDou(중국)

출처: https://inertiallabs.com/what-are-the-limitations-of-gnss/

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3. GPS는 어떻게 동작할까? – 위성 신호와 삼변측량

GPS 수신기는 최소 4개 이상의 위성으로부터 신호를 수신하여 사용자의 위치를 계산합니다. 이 과정은 삼변측량(Trilateration)이라는 수학적 원리에 기반합니다.

출처: https://news.lgdisplay.com/2016/06/gps/

1. 각 위성은 자신의 위치와 시간 정보를 포함한 신호를 지구로 송신
2. GPS 수신기는 각 위성까지의 거리(= 시간 × 속도)를 계산
3. 여러 위성과의 거리 차이를 이용해 사용자의 3차원 위치(위도, 경도, 고도)를 계산

 

위성은 항상 우주에서 정확한 원자시계를 바탕으로 동기화된 신호를 보내기 때문에, 오차 범위를 줄이는 것이 가능해집니다.

 

4. 민간에 GPS가 공개된 이유 – 전략적 판단과 기술 개방

GPS는 원래 미국 국방부(DOD)가 냉전 시대의 군사적 우위를 확보하기 위해 개발한 프로젝트입니다. 1973년에 공식적으로 시작된 'NAVSTAR-GPS' 프로그램은 미군의 전술적, 전략적 요구를 충족시키기 위한 핵심 기술로 추진되었습니다.

 

GPS가 처음 개발되었을 때, 미국 정부는 군 전용 고정밀 GPS(P-code, SA 모드)와 민간용 저정밀 GPS(C/A code, CA 모드)를 분리하여 운영했습니다. 이는 적국이 GPS를 군사 목적으로 활용하는 것을 방지하기 위함이었습니다. 민간용 신호에는 의도적으로 오차를 주입하는 '선택적 가용성(Selective Availability, SA)'이라는 기능이 적용되어 민간 사용자의 위치 정확도를 의도적으로 저하시켰습니다.

 

하지만 대한항공 007편(KAL 007)이 소련 영공을 침범하여 소련 전투기에 의해 격추되었고, 탑승자 269명 전원이 사망하는 참사가 벌어졌습니다. 당시 이 여객기는 관성항법장치(INS)의 오류로 인해 항로를 이탈한 것으로 추정되었습니다.

 

이 사건을 계기로 당시 미국 대통령이었던 로널드 레이건은 1983년 9월 16일, "민간 항공과 선박의 안전을 위해 GPS 기술을 전 세계 민간에도 개방하겠다"라고 공식 선언했습니다. 이는 유사한 비극을 막고, 세계 해상 및 항공 안전을 증진하기 위한 인도주의적, 그리고 전략적 판단이었습니다.

 

이후에도 다음과 같은 흐름으로 민간 GPS가 확장됩니다:

🔸1990년대: 레이건 선언 이후, 민간용 GPS 수신기 개발이 활발해지고 상업적으로 보급되기 시작했습니다. 차량 내비게이션 시스템이 대중화되기 시작한 시기입니다.
🔸2000년 5월: 클린턴 대통령은 '선택적 가용성(SA)' 모드를 전면 폐지하겠다고 발표했습니다. 이로써 민간 사용자도 군사용과 동일한 수준의 고정밀 GPS 신호를 아무런 제약 없이 사용할 수 있게 되었습니다. 이는 GPS가 진정한 범용 기술로 도약하는 결정적인 계기가 되었습니다.
🔸현재: 스마트폰에 GPS 칩이 기본으로 탑재되면서 우리의 일상에 없어서는 안 될 기술이 되었습니다. 드론, 자율주행차, 정밀 농업, 재난 구조, 물류 관리, 피트니스 트래커 등 상상할 수 있는 거의 모든 분야에서 핵심 인프라로 활용되고 있습니다.

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"본 글은 과거 cericube-it(티스토리)에서 발행했던 콘텐츠를 기반으로, 새롭게 정리한 업데이트 버전입니다."