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					Sectoral System in Europe-Innovation,
     Competitiveness and Growth

    Work Package2 : Sectoral Systems in Europe
   RP3 Telecommunication hardware and services

                   2001.3. draft

                Data Communication
         - The Satellite and TV subsystems

                                                  Bent Dalum




                                             일 시 : 2002. 7. 08
                                             발표자 : 김 희대
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                                               >> Introduction


                  문제배경과 발제 및 구조
• 문제배경과 발제: 언급없음. 추측컨데

     –   유선 혹은 무선의 통신네트워크와 관련된 위성통신의 일부를 다룸
     –   위성통신은 장거리 원격통신에 수요에서 등장
     –   위성통신 기술의 출발은 우주기술(space tech)을 촉발한 달착륙의 노력
     –   그래서 처음엔 통신시스템 기반의 위성이 필요했으나,
     –   점차 장거리에 TV를 방송하기 위한 경제적 자극으로 그 필요성이 빠르게 증가
     –   여러분야에 응용되어지는 방향을 살펴보자는 것


 •       페이퍼구조:
         –   정의: 무선, 통신, 위성
         –   표준회기구: 인텔셋, ITU, 유털셋
         –   응용분야: 인마셋
         –   응용분야 2: 새로운 노력들
              • 위성TV
              • 위성전화 – 실퍠사례포함
         – 위성통신의 변화하는 모습 (약간)
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    1. Introduction (개념들)
•    Telecommunication(원격통신,통신 )
     –   여러 연관된 구성요소(segment)로 이루어진 혁신의 sectoral system중에 하나
     –   신호의 디지털화와 같은 지식과 기술간 융합의 증가 (그로 인해 구성요소대체 혹은 보완)
     –   각 구성요소의 발전의 상호연관성. 반도체와 컴퓨터 산업에 의해 본원적 기술의 발전의 영향
         을 강하게 받음

•    위성통신 시스템
     –   통신위성을 가지고 위성간 직접 연결되거나 다른 통신네트워크의 보완으로 사용되어지며 기
         술적으로 여러 운영환경(configuration)이 연결되며, 상이한 경제적 제도적 환경속에서 관리
          •   통신위성: 지구위에서 구체적 궤도를 가지고 돌아다니며 전파를 재생(repeater)하는 실체
          •   위성통신시스템은 통신시스템의 일반적인 역할 즉, 전기신호의 수신,변조, 송신등과 같은 역할을 하는
              데, 차이점은 전기신호가 아닌 무선전파(radio wave)를 사용. Radio파는 전파 중에 frequency가
              1Ghz보다 큰 것을 말한다.

     –   등장배경
          •   1.장거리 원격통신에 수요에서 등장
          •   2.우주기술(space tech)을 촉발한 달 착륙의 노력에서부터 장거리에 TV를 방송하기 위한 경제적 요구
              로 필요성이 빠르게 증가함.
          •   최초에는 통신시스템 기반의 위성이 필요




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                   1. Introduction (개념들)
•   무선통신(terrestrial mobile communication)
     –   위성통신과 같은 물리학 법칙 적용
     –   베이스 스테이션을 가지고 있는 육각형(cellular)에 기반한 통신시스템
     –   무선통신의 구성: 안테나와 유무선 간의 연결을 담당하는 BOX, public switch 연결된 구조.
     –   위성통신과 위성통신의 차이점:
          •   무선통신의 시그널은 지구표면 가까이에서 전송. 분산된 베이스 스테이션이 필요
          •   위성통신은 위성의 특성이 고려한 지구 스테이션(earth station)을 필요.
          •   적은 수의 위성은 커다란 안테나를 필요로 함. 직접적인 가정용 위성TV는 지구에 작은 dish 사용.




•   통신시스템의 기술과 지식의 convergence
     –   신호변조방식의 변화” 위성시스템에 TDMA  CDMA
     –   노동시장(엔지니어, 과학자, 기술자)의 중첩을 의미.
          •   전환비용없이 서브시스템간의 이동가능
     –   유선과 무선의 지식의 컨버젼스
          •   고정무선접근(FWA: fixed wireless Access)은 고속 인터넷 연결에 사용.(예: ADSL장비)
     –   전체 통신혁신 시스템의 역동적인 발전의 이해를 위해 다른 시스템간의 공진화와
         complementarities를 파악해야 함 (이것이 GMSS(Global Mobile Satellite System)의 실패
         의 원인)
          •   셀룰라 무선통신의 성장잠재력에 대한 평가절하.
          •   산업적 표준(유럽 2세대 표준 GSM과 3세대 표준으로써의 UMTS)을 예측하지 못함. (표준이 없으면
              Iridium을 사용할 것이라는 생각)

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        2. INTELSAT과 ITU의 위성통신 기술과 제도 (종류)

•       위성통신시스템 종류

         –   GEO, geo-stationary earth system
              •   적도상에서 24시간 주기로 지구전체를 공전하는 3대의 위성 필요
              •   위성끼리 서로 보이며 통신하기 위해서 경도선을 따라 120도마다 한대씩 위치(GEO, geo-stationary
                  earth system라 부름)하며 지구로부터 36,000km 고도를 유지.
              •   이 고도는 기술적인 한계를 주는데, 이 고도의 위성은 시간이 지나면 관성과 인력에 의해 계속 동일한
                  고도를 유지할 수 없음. 고도유지를 위한 별도의 에너지가 필요함

         –   non-geo system
              •   36000km보다 낮은 고도에서 24시간 보다 짧은 공전을 하는 많은 위성들로 구성.
              •   터미날 장치(예: 안테나)의 부피를 감소
              •   두개의 그룹:
                    –   LEO : 500- 1000km 사이의 위성배치, 2시간 주기로 지구공전
                    –   MEO : 1000km근처에 위성배치 6시간 주기로 지구 공전




    •    위성 기술
          -근본적으로 로켓과 같은 운반 vehicles기술과 항공기술에 의존 (우주항공기술)
              1960년대 위성통신소개후 간을 탑제한 우주선의 달착륙에 대한 강력한 열망이 위성통신산업
              을 촉진
          - 컴퓨터와 반도체산업기술이 점차 군사영역에서 민간영역으로 수요의 이동




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    2. INTELSAT과 ITU의 위성통신 기술과 제도(역사)

•   50년대후반-60년대
    –   1950년대후반에 위성통신시스템은 등장
    –   1957년 서방의 우주활동을 위한 요구에 의해 Sputnik Chock 기구창설
    –   1959년 최초 GEO위성 발사(NASA,SYNCOM).1963년 SYNCOM II가 대륙간 통신을 첫 번
        째로 운영
    –   케네디 행정부의 위성 민간사용을 위한 기초법안 제출
    –   1962년 COMSAT 설립: 최초 민간기업이 서비스제공
    –   1964년 위성통신의 국제적 사용을 위해 미국정부와 COMSAT이 공동으로 INTELSAT 설립
        (1973년 세계위성통신운영자로 공식화됨)
    –   1965년 INTELSAT이 최초 인공위성인 Early Bird를 보냄
         •   NASA Apollo project 촉진. 1969년 암스트롱의 달착륙을 전세계에 보여줌.
         •   현재 우리나라를 포함한 100여개국이 공동 투자하여 만든 국제간의 위성통신만을 전담하는 기관
         •   따라서 이 기관 이외에는 통신위성을 띄워 국제간의 통신을 행할 수 없다.
         •   인텔샛은 1960년대 계속 위성을 발사(8호까지)하였으며 나아가 전화와 TV연결하려 함




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    2. INTELSAT과 ITU의 위성통신 기술과 제도(역사)

•   1980년대: 위성통신산업의 팽창기
    –   1980년대 위성통신을 사용한 미국TV네트워크의 범람 (CNN, HBO, 디즈니)
    –   1984년: INTELSAT Business Service(IBS) 다국가간 연결을 위해 민간 통신네트워크에 소
        개
    –   새로운 민간 위성운영자 등장 (1984 PanAmsat, 1982 Orion, British Aerospace, French
        Matra)
    –   레이건 행정부의 의한 군사적 활동을 촉진하기 위해 위성통신산업 촉진
    –   1985년 반독점법에 의해 AT&T의 해체. 미국국내 위성통신영역 촉발
         •   7개의 baby-bells로 나눠짐 (루센트테크날러지, 벨코어 등). 이들과 장거리 회사들은 다른 미국의 큰
             기업들과 경쟁을 경험하면서 위성통신사용의 필요성절감.
         •   Wal-mart같은 국내적으로 사용되는 기업들조차도 미국내 통신시스템의 분할로 인해 1980년대 중반
             이후 위성통신의 사용을 원함


•   1990년대
    –   TV전송은 여전히 인텔샛활동을 촉진
    –   디지털화와 위성기반TV네트워크의 등장은 높은 속도의 데이터전송 요구
    –   현재 인텔샛의 주요 수입원은 3가지
         •   19개의 geostationary의 서비스 (25% 1999): 높은 성장잠재력 (예:GPS)
         •   위성방송TV (20%): -1998년 spinoff됨.(New Skies Satellites N.V.)
         •   public switched 음성과 데이터네트워크연결위한 국제적 자료전송 시장(45%): 성숙기
    –   인텔샛은 최최 정부기관으로 출발하였지만 변화의 과정중에 있음
         •   많은 독점 공공서비스제공자의 비규제화와 민간화는 인텔셋에도 영향을 줌
         •   144개 정부, 210개나라 300개 기관들에 의해 합의된 조약에 의거 2001년 민간화예정 (정부분의 주식
             은 기업공개를 통해 충당)
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        2. INTELSAT과 ITU의 위성통신 기술과 제도(역사)

•   국제통신연합(ITU)

    –   통신에 관한 새로운 기술을 끊임없이 채택하고 공식화하는 중심기구.
    –   1947년 미국의 후원한 특별기구. 그러나, 그 원류는 1865년 국가간 전신절차를 제정하면서
        출발.
    –   인텔샛의 위성운영자들을 위한 우산의 역할을 하는동안 그에 관한 국제 통신의 규약이 국제
        통신연합(ITU)에 의해 조율되어짐


    –   1920년 라디오방송국이 등장한 후 국제라디오자문위원회(CCIR)이 ITU로 기구화
    –   20세기 초반 20년은 해양 통신(영국,독일)에 집중됨
    –   라디오주파수의 부족에 따라 ITU는 CCIR를 통해 주파수 배분함
    –   서구 최초 GEO가 발사되기 전인 1959년 CCIR는 우주 radio통신을 위한 연구그룹 창설 –
        1963년 제네바에서 최초 세계라디오커뮤니케이션 컨퍼런스개최(주제: 최신 우주서비스제공
        을 위한 주파수분배)
    –   1993년 위성통신,방송, 무선통신 세분야의 기술 사이의 convergence정도 높아짐에 따라
         •   이 세기술을 match할 수 있는 Framework 창출목적으로 ITU Radio communication Section(ITU-R)
             에 흡수




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    3. 유럽위성통신의 발전-EUTELSAT
•   EUTELSAT의 배경
    –   1977년 유럽위성기구결성: EUTELSAT설립과 더불어 시작.
          •   유럽 지역내 우주산업을 위한 제조업자를 지원하고, 우주에서의 유럽지역서비스를 제공목적
    –   유럽우주기구(ESA)는 (1985년 17개의 서유럽국가에 의해 공식화) 1983년 최초
        EUTELSAT 위성발사
    –   EUTELSAT는 파리에 본부를 두고 있으며 48 회원국 18개 GEO운영
•   주요사업:
    –   2000년말까지 450개 라디오채널, 750개의 TV채널을 사용하여 방송의 전송 (수익의 80%),
        나머지는 인터넷 백본과 기업네트워크관련 대역폭서비스 사업
    –   INTELSAT는 처음부터 국제체제를 목표로 하였지만, EUTELSAT의 처리능력과 수익구조
        는 국내적(domestic)적 상황에 훨씬 더 의존.
•   특징:
    –   유럽각국은 매우 작은 단위-> 위성운영의 국제적 시스템의 일부로써의 지역적 역할을 하기
        위해 공동운영하는 형태
    –   활동목표는 라디오와 TV 신호전송외에 파편화된 유럽의 우주산업을 지원하기 위한 것임.
        (미국은 위성역할은 2/3이 TV전송이다)
    –   프랑스정부와 기업이 이러한 EUTELSAT 우주 사업에 전체 value chain에서 활발하게 활동
        (Alcatel, Aerospatiale, Arianspace)
•   EUTELSAT 역시 민간화과정중임
    –   2001년까지 두 측면으로 나눠짐-민간기업과 국제조절기구
    –   통신뮤니케이션 서비스의 자유화는 유럽에서 제도적 설립에도 영향을 줌
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    4. 인공위성과 cable TV네트워크을 통한
          data communication
•   위성TV를 위한 노력들
     –   SES(위성유럽 society): 1985년 창설, 최초 유럽의 민간 위성운영자.
          •   1988년 Astra위성 발사(디지털 위성방송을 위해 고안). 1999년 8개의 위성운영.
          •   Sky TV: 1987년 Murdoch’s New Corporation. Direct to Home(DTH)기반의 방송TV 서비스 시작.
              1990년 영국위성방송 벤쳐와 B-sky-B로 합병. 미국의Hughes와 RCA로 부터의 위성 전송을 위해 개
              업.
          •   TV와 라디오 방송을 위한 제도화는 기술적 선택을 위해 중요해짐.


     –   1977년 ITU는 DTH에 관한 World Administrative Radio Conference(WARC)를 기구화
          •   Ku대역 채널과 GEO위치에 대한 할당이 이루어짐
          •   1980년대 초기 DTH사업 미국실패.
          •   케이블없는 원거래에서 위성안테나(dish)가입자를 증가함에따라 점차 네트워크 효과 나타남 (CNN,
              HBO, 디즈니)-> DTH에 기반한 DIRECTV설립(1994, Hughes소유)
          •   미국에서 주요사업중의 하나로 등장


     –   Asia
          •   Murdoch’s New Corporation의 홍콩의 Star TV인수: 일본을 제외한 Asia 여러 지역을 커버하는
              DIRECTV의 역할


•   TV네트워크를 데이타통신과 같이 만드는 것은 TV시그널의 디지털화와 전송기술의
    등장으로 가능해짐
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    4. 인공위성과 cable TV네트워크을 통한
          data communication
•   디지털화의 요인과 TV를 이용한 데이터통신
    –   케이블, 위성,전통적 네트워크등의 다양한 조합을 이루는 전송기술조합의 필요성데두
    –   방송에서 디지털기술의 응용들은 중요함: 컴퓨터산업에 의해 개발된 압축기술활용
         •   디지털화된 TV는 4가지 형태로 범주화 (Henten et at. 2000)
               –   LDTV(Low Definition TV): 2Mbit/sec, 일반적 비디오와 비슷한 품질
               –   SDTV(Standard Definition TV): 5-6 Mbit/sec, 일반적 TV수준의 품질
               –   EDTV(Enhanced Definition TV): 8 Mbit/sec
               –   HDTV(High Definition TV) 20Mbit/sec, 대형화면의 고해상도

    –   기존 케이블네트워크의 디지털화:
         •   케이블 운영자의 현존 네트워크 용량증가시킴
         •   Tele Denmark, Swedish Telia(STOFA)등 cable의 용량을 증가시킴으로써 고속의 데이터통신을 위
             한 선택폭을 제공함 (덴마크의 50%, 미국은 동기에 30%)




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    4. 인공위성과 cable TV네트워크을 통한
          data communication
•   TV를 이용한 데이터통신을 위한 노력들

     –   EUTELSAT은 DVB 콘소시엄 1993년 개최
          •   300개의 방송가, 제조업체, 네트워크 운영자, 소프트웨어 개발자, 규제기구등 35개참가
          •   EUTELSAT는 1996년이후 Digital Video Based(DVB) TV제공 (Canal+, BBC, RAI, Viacom,
              Bloomberg). SKYPLEX(방송처리기술중 하나)등이 DVB표준개발에 첨병역활을 함
          •   2000년 가을 컨소시엄에서 DVD-MHP표준발표 (multimedia home platform) 유럽 원거리 통신표준
              기구(ETSI)에 의해 채택.(ETSI는 1987년 설립. 무선통신을 위한 유럽표준 2세대 GSM, 3세대 UMTS
              표준화에 성공)


     –   고속의 인터넷접속에서 set-top boxes의 역할
          •   현재 원거리통신이 고속의 스피드를 내지 못할 경우의 대안적 해결책
          •   TV화면으로 컴퓨터기술 없이 인터넷과 연결을 쉽게 할 수 있도록 함.
          •   새로운 컨버젼스: DVD-MHP set-top box소개 (노키아, 독일 케이블과 위성 TV시장을 목표)


     –   TV 네트워크의 중요성은 TV자체보다 그를 활용한 잠재적 능력에 있음’
          •   TV와 인터넷의 컨버젼스: 디지털화로 가능
          •   TV 네트워크의 디지털화 및 디지털 TV의 실험단계
          •   중요장벽은 현존 원거리통신 서비스 제공자들이 고객과 기업에 고속의 인터넷 접근을 가능하게 할 수
              있는 dynamism의 부족
          •   현존 느린 인터넷 traffic의 비용이 높아진다면, 대안적인 기술로 고정 무선접근(ADSL)이나 set-top
              box 탑재된 DTH TV를 제시할 수있다.
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    5. 해운업(maritime) sector-INMARSAT

•   1979년 국제해상위성기구(IMO) 창설: 선박관리와 재난과 안전목적으로 바다의 위성
    통신의 응용담당


•   IMARSAT는 런던에 본부, UN 국제해상기구(IMO)와 ITU에 속함. 9개의 GEO과 31
    개국 40개의 LES(기지국)을 가지고 있음
     –   1990년까지 선박은 고주파 라디오통신장비를 이용(VHF와 UHF)
     –   1992년부터 2000년까지 300톤 이상의 선박은 IMARSAT-C대역을 사용하는 지구해상재난
         안전시스템(GMDSS)를 탑재할 것을 IMO가 지시함
          •   무선통신에 의해 관리. 높은 신뢰성
          •   Mini-M은 INMARSAT 2, 3위성에 의해 관리. 속도 느림(64kbps).
                –   INMARSAT 4위성이 다음세대용. 423kbps전송 속도. 2004년까지완료. 3세대 이동통신과 병행.(144k에서
                    2Mbps 범위)
                –   Mini-M은 보완재로 계속 고려될 것임

          •   필요장비: 랩탑사이즈의 터미날장비, 2Kg정도, 랩탑크기의 화면




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    6. 1990년대 대규모 위성전화 프로젝트-실패

•   또다른 응용도전분야-Satphone위성전화


•   1990년대 초반. 위성통신의 거대 프로젝트 발표
    –   4개의 커다란 컨소시엄. LEO와 MEO이용
    –   배경: 소련붕괴, 전략적 방어계획의 규모축소,
    –   전통적인 이동전화시스템을 경쟁할 수 있는 위성전화로 특징을 지닌 프로젝트
    –   장기적으로 음성전달 뿐만 아니라, 다른 형태의 정보도 전달할려는 목적
    –   모토롤라와 보잉이 먼저 1990년 Iridium 프로젝트 발표
         •   고도 1000km인 66개의 LEO로 구성.
         •   위성은 신호를 단일한 사용자에게 몇분내로 연결
         •   셀룰라 이동통신의 베이스스테이션과 같은 역할을 한다.
         •   전통이동통신시스템 이리듐의 단일 스위칭 제공
         •   1998년 후반 소개될 때, 단말기는 3중모드(GSM, D-AMPS, )
         •   50-55억달러


    –   그러나…실패했음: 주요원인은 2세대 이동통신성장에 대한
               예견부족
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      6. 1990년대 대규모 위성전화 프로젝트-실패
          •표: 세개의 GMSS시스템의 개관: 위성전화- ‘dual mode’: 시스템, 운영자, 가격 등, 1998, by B.Dalum

   시스템/운영자             시기             장치 제조업자               핸드셋 장비가격             분당가격
Iridium                                                                    미국/유럽: 4.5달러
                                                                           개발국 1-2달러
모토롤라                          모토롤라
                     1999년
                              (300그램, 5.5시간 통화, 48시간 충전)   최소 3천달러(4백만원)
66 LEOs(TDMA)        1월 11일                                                손익분기점:
                              모토롤라, Kyocera ECI (해상용)
                                                                           75만명 (2002년)
50억 달러

Globalstar

Loral + Vodaphone                                                          1.25-1.5달러
Rrance Telecom,               퀄컴, 에릭손
Alcatel,Dasa, 현대,    1999년
                              3억2천만달러: 퀄컴, 에릭손             750-1000달러      손익분기점:
 China Teleco        3사분기
                              3천2백만달러: Telital                             3백만명 (2002년)
48 LEOs(CDMA)

26억 달러
ICO
                     2000년    NEC, 삼성, 미츠비시(초기 2십2만달러)
Inmarsat의 분사                                                               1-1.7달러 최대 3달
                     후반기      파나소닉, 에릭손                                    러
12 MEOs(TDMA)        (첫발사                                  700-100달러
                     는 98년    [에릭손, Hughes, NEC→ ICONET구
45억원                 12월)                                                  개발국 0.5달러
                              축


             •Dual mode: 위성통신과 이동통신의 통합을 의미하는 dual mode. 로밍협약에 의해 이동통신경로를 사용가능
                                           •멀티모드:                                         14
    7. 2000년대 초반 – 평범한 사업영역으로 회귀
•   위성을 이용한 비즈니스의 변화
     –   새천년 벽두의 광대역 통신을 향한 GMSS의 야심은 실패
          •   예기치 않았던 1990년대 2세대 이동통신의 성공
          •   유럽 GSM시스템의 통합은 Asia, Russia, 동유럽의 경제시장으로 확대
          •   데이터통신의 빠른 속도증가 (2001년 유럽에 발표된 GSM의 2+시스템: 2.5세대)
          •   새로운 General Packet Radio Switched(GPRS)로 인한 30kbps속도의 데이타전송
     –   향후 2-3년간 3세대 이동통신의 발달로 인해, GMSS는 보완적인 것으로 정의될 것임
     –   3G의 UMTS(3세대 표준) 변형은 유럽과 일본을 위해 결정되어 왔음
     –   최근 AT&T의 무선기술이 UMTS의 솔루션인 W-CDMA에 기초한 것임을 밝힘
     –   NTT 도코모 UMTS기반의 시스템을 2001-2002년사이 발표예정
     –   3G이동통신 점차 2세대의 GSM보다 점차 UMTS의 영향이 지배적임


•   위성통신은
     –   (1) 전통적 이동통신네트워크의 미약한 보완적 전송채널임.
     –   (2) INMARSAT서비스를 통한 해상통신에 있어서 중요한 역할수행.
          •   실패한 GMSS 시도와 달리 점차 진화할 것임
          •   GMSS시스템의 미래 역할은 판단하기 어렵지만, 중요역할을 수행할 것임
     –   (3) 방송네트워크의 자료 반송파(Carrier)로써 중요한 역할수행




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    Conclusion & My opinion
    (applied sector model theories by Heedae)

•   1. Sectoral Product가 무엇인지 정확한 언급이 없다.
     –   서비스:GPS,기상관측, 데이타통신의 연장, 위성TV,etc.
•   2. 그러므로 sector에 해당하는 기술에 대한 설명도 부족
     –   항공기술,반도체, 컴퓨터산업의 영향이 가장 크다고 했든데, 어디에 어떻게 쓰였다는 말인지.
•   3. One of the Worst!
     –   시장보고서 적인 성격. 시장보고도 이렇게 하면 안된다!!!!



참고사이트:
        중앙전파관리소: http://crmo.mic.go.kr/data1/initdata.jsp
        http://www.5g-telecom.com/sate.htm
        http://www.giikorea.co.kr/korean/ple.shtml
        통신위성, 우주산업연구회 http://www.kosst.or.kr/
        http://www.ngeos.com/new/kr/jsp/satellite/satellite1.jsp
        http://my.netian.com/~jahnny/sattle/sattle2.html
        http://www.rrl.go.kr/~radiow/old_radio4/orbit/orbit.htm 궤도탐사




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posted:10/27/2012
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