LG유플러스, 전원 없이도 전파 음영지대 해소할 기술 개발
포항공대 홍원빈 교수팀과 RIS 기술개발
6G용 THz 전파, 반사·투과·흡수 제어 가능
거울·유리창·암막 커튼과 유사한 원리
2023-04-24 윤상호 기자
LG유플러스가 THz 주파수 대역에서 중계기 등이 없이도 음영 지역을 해소할 수 있는 기술을 공개했다. THz 주파수는 6세대(6G) 이동통신에서 활용이 유력한 주파수다. 이 기술을 통하면 이론적으로는 모든 주파수 대역에서 전기를 사용하지 않고 실내외 전파 환경을 원하는 대로 구현할 수 있다.
24일 LG유플러스는 서울 용산구 용산사옥에서 기자간담회를 열고 ‘재구성 가능한 지능형 표면(RIS: Reconfigurable Intelligent Surface)’ 기술을 시연했다. 포항공과대학교 홍원빈 교수 연구팀 및 키사이트테크놀로지스와 손을 잡았다.
무선 통신은 주파수가 필수다. 새로운 기술을 쓰려면 새로운 주파수가 필요하다. 이동통신의 경우 세대가 올라갈수록 이용 주파수는 고주파로 이동 중이다.
하지만 주파수는 고주파로 갈수록 ▲도달하는 거리에 장애물이 있는 환경(NLoS: Non-Line-of-Sight) ▲실외 기지국에서 실내로 들어오는 상황(O2I: Outdoor-to-Indoor)에서 손실이 커진다. 3세대(3G) 이동통신보다 4세대(4G) 이동통신에서 4G보다 5세대(5G) 이동통신에서 ▲기지국 ▲중계기 등 주파수 전달 수단 투자가 늘어나는 이유다.
이 때문에 국내 5G 서비스는 3.5GHz와 28GHz 2개 주파수를 활용키로 했지만 3.5GHz 중심 서비스를 구현했다. 이마저도 여전히 음영지역이 많아 4G와 병행 서비스를 하고 있다.
이번에 발표한 RIS는 전파를 인위적 방향으로 반사·투과·흡수할 수 있다. 전원은 없어도 된다. 필요한 위치에 부착해 전파의 방향을 바꾸거나 통과하거나 차단하거나 할 수 있다. 거울·유리창·암막커튼 등을 연상하면 된다.
홍원빈 포항공대 교수는 “반사의 경우 거울과 원리가 동일하다”라며 “기존에는 원하는 곳에 전파가 도달할 수 있도록 매질을 제어하기보다는 중계기 등을 설치해 극복하려고 했지만 전원 없이 RIS를 부착해 같은 효과를 구현할 수 있다”라고 강조했다.
또 “투과용 RIS를 설치하면 엘리베이터 등 금속으로 차단된 공간의 전파 효율을 높일 수 있고 흡수용 RIS를 사용하면 특수 시설을 만들지 않아도 전파 차단룸을 구현할 수 있다”라고 덧붙였다.
시연에 등장한 RIS는 세라믹으로 제조했다. 손바닥만한 판이다. 레이저를 반사하는 거울과 유사하다.
조제훈 LG유플러스 네트워크(NW)부문 NW선행개발담당 액세스선행기술팀 팀장은 “전력이 들어가지 않는 것이 장점”이라며 “벽이나 액자에 붙이는 등 다양한 방식을 고려하고 있다”라고 말했다.
실제 환경은 연구실과 다르다. 같은 넓이의 공간이더라도 가구와 사람 등에 따라 전파 환경은 달라진다. 고주파일수록 영향이 크다. 총소유비용(TCO) 등도 따져봐야 한다. 이 기술 역시 비슷한 고민을 안고 있다.
조 팀장은 “28GHz 등에서도 기술적으로는 가능하지만 아직 시제품이라 검토할 것이 많다”라며 “상용화 시점은 미정이며 현재로서는 6G에 필요할 것으로 여겨지는 각각의 기술 요소를 검증하는 단계”라고 전했다.
홍 교수는 “조명 설계를 요구하는 빛과 비슷하다”라며 “무선랜(Wi-Fi, 와이파이) 공유기를 설치한 후 일부 공간에 RIS를 적용하는 등 개인(B2C)과 기업(B2B) 세분화 해 개발 중”이라고 설명했다.
한편 안전성 등의 우려는 피할 수 있어 보인다.
홍 교수는 “전파를 직접 발생시키지 않아 현행법상 인증 등은 해당 사항이 없다”라며 “세계 최초로 무선 통신 전파 환경을 제어해 효율적인 통신 시스템 구성을 가능케 한다는 점에서 의미가 있다”라고 평가했다.
디일렉=윤상호 기자 crow@bestwatersport.com
《반도체·디스플레이·배터리·자동차전장·ICT부품 분야 전문미디어 디일렉》