LGU+ "주파수 반사·투과·흡수 기술로 6G 통신 사각지대 없앤다"(종합)

6G 테라헤르츠 대역 커버리지 한계 해소할 안테나 기술 공개

"전파 경로를 반사·투과·흡수해 인위적으로 조정"

(왼쪽부터) 홍원빈 포항공과대학교(포스텍) 교수와 조제훈 LG유플러스 네트워크부문 엑세스선행기술개발팀장이'재구성 가능한 지능형 표면'(RIS, Reconfigurable Intelligent Surface) 기술에 대해 설명하고 있다. (LGU+ 제공)

(서울=뉴스1) 이기범 기자 = 6G 통신 환경에서 통신 사각지대 문제를 해소할 기술이 개발됐다. 전파 도달 거리가 짧은 '테라헤르츠' 대역에서 발생할 수 있는 커버리지 문제를 반사·투과·흡수 원리를 응용한 기술을 통해 해소하는 방식이다.

LG유플러스(032640)는 24일 서울 용산 본사에서 기자스터디를 열고 6G 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하고, 상용 환경에서 실증에 성공했다고 밝혔다. 이번 기술은 포항공과대학교(포스텍) 홍원빈 교수 연구팀, 계측기 제조업체인 키사이트테크놀로지스와 공동 개발했다.

6G 후보 주파수로 꼽히는 테라헤르츠는 100GHz 이상 대역으로 초고속·대용량 데이터 서비스에 적합한 전송속도를 낼 수 있지만, 파장이 매우 짧아 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있는 환경(NLoS, Non-Line-of-Sight) 혹은 실외 기지국에서 실내로 들어오는 상황(O2I, Outdoor-to-Indoor)에서는 손실이 발생한다.

이번에 개발된 '재구성 가능한 지능형 표면'(RIS, Reconfigurable Intelligent Surface)은 전파를 인위적인 방향으로 반사·흡수·투과할 수 있는 신개념 전파 표면을 통해 전파 도달 거리를 넓혀 음영 지역을 줄일 수 있는 기술이다. 자연계에서 전파는 매질을 만나면 반사·회절·굴절·간섭 등 특성을 지니는데, 전파의 특성을 인위적으로 조정한 사례는 이번이 최초다.

반사 타입의 전파 표면은 전파 경로를 다른 방향으로 틀어 전파 도달 거리를 넓혀준다. 투과 타입은 전파가 유리를 투과할 때 발생하는 반사 소실을 감쇄해 전파가 도달할 수 있도록 지원하고, 흡수 타입은 전파 에너지를 열에너지로 변환해 소실시켜 보안 시설 등에서 전파가 도달하지 못하도록 막아준다.

테라헤르츠 대역 RIS 개념도 (LGU+ 제공)

일종의 안테나를 통해 초고대역 주파수의 도달 범위 한계를 개선한 것으로, 안테나 형태가 아닌 일반적인 소재를 이용해 벽이나 액자에 붙이는 등 생활용품과 결합해 주변 환경과 자연스럽게 조화시킬 수 있다는 점이 특징이다.

LG유플러스와 홍원빈 교수팀에 따르면 이번 기술은 110배 정도 신호 증가 효과가 확인됐다. 또 실제 사용 환경과 유사한 100㎓ 이상의 테라헤르츠 대역에서 전력 소모 없이 작동함을 확인했다.

지난해 8월 SK텔레콤도 이동통신 서비스 품질을 높일 수 있는 투명 안테나 장비와 재구성 가능한 지능형 표면(RIS) 기술을 개발했다고 발표한 바 있다.

이에 대해 홍원빈 교수는 "(SK텔레콤의 RIS 기술도) 대단한 성과"라면서도 "차이점은 (SK텔레콤과 달리) 투과뿐만 아니라 반사, 흡수 등 확장된 기능을 갖췄다는 것"이라고 말했다.

한편 통신 업계는 28㎓ 대역에서 짧은 전파 도달 거리 문제로 관련 투자 및 사업화에 부침을 겪어왔다. 이 때문에 LG유플러스와 KT는 지난해 12월 정부로부터 해당 주파수 대역 할당 취소 처분을 받기도 했다.

LG유플러스는 이번 기술을 통해 테라헤르츠 대역을 활용하는 6G 무선 통신 인프라 구축 시 비용 절감이 가능해질 뿐만 아니라 기존 5G 통신 대역이나 다양한 6G 후보 주파수에도 활용할 수 있다고 설명했다.

조제훈 LG유플러스 네트워크부문 엑세스선행기술개발팀장은 "이번 기술을 통해 28㎓에서도 커버리지를 확장하는 일이 기술적으로는 충분히 가능하다고 본다"면서도 "아직은 시제품 단계이기 때문에 상용화 단계에서는 고려할 부분이 많다"고 말했다.

홍 교수는 "이론적으로는 어느 주파수에서든 적용할 수 있지만 현실적인 측면도 있다"며 "테라헤르츠, 와이파이, LTE, 5G 대역은 공통점도 있고 전파 매질 반응이 다른 부분도 있기 때문에 구체적인 구현 방법은 조금씩 다를 것"이라고 덧붙였다.

Ktiger@news1.kr

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