SKT·KT도 기술 개발 박차···건물 외장재에 6G 후보 주파수 통과 기술 적용
[서울파이낸스 이도경 기자] LG유플러스가 포항공과대와 함께 6G 이동통신 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하고 상용 환경에서 실증에 성공했다고 밝혔다.
LG유플러스는 24일 오전 서울 용산 LG유플러스 사옥에서 차세대 안테나 기술인 RIS(Reconfigurable Intelligent Surface.재구성 가능한 지능형 표면)에 대한 개발 현황 공개하며 이같이 밝혔다.
이 기술은 투명한 필름·패널 형태의 초소형 안테나를 건물 유리나 벽면에 부착해 신호를 전파하는 기술로, 6G 후보 주파수 대역인 테라헤르츠(㎔) 대역에서 주파수 커버리지를 확장하는 역할을 한다.
그간 5G 환경에서는 주파수가 올라갈수록 송신부와 수신부가 정확하게 나타나지 않거나, 건물 외부에서 내부로 들어올 때 주파수 손실이 발생해 통신 품질 저하가 일어나는 문제가 있었다. RIS를 활용할 경우 이같은 문제를 해결할 수 있다.
LG유플러스와 홍원빈 포항공과대학교 교수 연구팀은 세계 최초 실증 성공에 앞서 지난해부터 산학 협력 과제로 6G RIS 기술 연구에 착수해 주파수를 반사·투과·흡수하는 기술을 개발, 실제 사용 환경과 유사한 100㎓(기가헤르츠) 이상의 테라헤르츠 대역에서 전력 소모 없이 작동하는 것을 확인했다고 전했다.
테라헤르츠 주파수는 가용 대역폭이 넓어 초고속·대용량 데이터 서비스에 적합산 전송속도를 낼 수 있지만, 파장이 매우 짧아 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있는 환경이나 실외 기지국에서 실내로 들어오는 상황에 데이터 손실이 발생한다.
정부가 오는 2028년~2030년 사이 상용화를 목표로 하는 6G 이동통신에서는 홀로그램, XR(확장현실) 등 특화 서비스를 위해 수백 ㎒에서 수십㎓에 이르는 초광대역폭 주파수가 필요할 것으로 전망되는 만큼, 6G 환경 구축을 위해 이 문제를 해결하는 게 시급한 상황이다.
LG유플러스와 홍원빈 교수팀, 계측기 제조업체 키사이트테크놀로지스는 육안으로 일반 타일과 구분할 수 없는 '전파 거울'에 밀리미터(㎜)보다 훨씬 작은 단위로 픽셀을 조작하고, 특정 테라헤르츠 대역의 주파수를 인위적 방향으로 반사·투과·흡수할 수 있는 전파 표면 기술을 개발했다고 설명했다.
홍 교수는 "새롭게 개발한 6G RIS 기술은 세계 최초로 무선 통신 전파 환경을 제어해 효율적인 통신 시스템 구성을 가능케 한다는 점에서 의미가 있다"며 "앞으로도 다양한 연구 개발을 통해 기술적 우위를 확보해 나갈 것"이라고 말했다.
RIS 기술이 6G 통신 상용화를 위한 선결 과제로 지목되는 만큼, LG유플러스 뿐만 아니라 다른 통신사도 이 기술 개발에 속도를 높이고 있다.
SK텔레콤은 지난 2월 화학소재 기업 '동우화인켐'과 연구협력을 통해 6G 후보 주파수에대한 RIS 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.
SKT는 건물 외장재로 흔히 쓰이는 '로(Low)-E 유리'에 RIS를 적용하고 고주파 대역인 6G 후보 주파수를 통과시키는 기술을 개발했다고 설명했다.
로-E 유리는 한쪽 면에 얇은 은막을 코팅해 만든 제품으로, 단열 기능이 뛰어나 건물 외장재로 많이 쓰이지만, 전파를 차단하는 특성이 있어 이동통신 주파수 전달에 불리한 점이 있었다. SKT는 6G 후보 주파수로 거론되는 대역 중 '어퍼-미드밴드(7~24㎓)와 서브 테라헤르츠(92~300㎓) 대역을 두고 RIS 투과 측정을 시험한 결과, 일반 장애물에서 5G 상용 주파수 대비 약 4~2000배 전파 손실이 발생했으나 RIS 적용시 유의미한 개선을 이뤘다고 설명했다.
KT 역시 지난해 11월 오정석 서울대 교수 연구팀과 RIS 기술을 개발하고 검증했다고 밝혔다.
KT는 당시 개발 기술을 서울 서초구 KT연구개발센터에 적용해 사옥 내 5G 신호가 약한 음영 지역에서 무선 통신 품질을 개선하는 데 성공했다고 전했다.
홍 교수는 LG유플러스와 개발한 RIS 기술이 주파수 매질과의 반응에서 투과 뿐만 아니라 전력 소모 없이 반사·흡수까지 가능하다는 점에서 타사 개발 기술과 차별점이 있다고 설명했다.
홍 교수는 "아직 테라헤르츠 상용망이 없기 때문에 구체적 개선 수치를 증명하기에는 레퍼런스(사례)가 부족하지만, RIS가 없을 때 기준으로는 주파수 반사가 생겼을 때 약 110배 정도의 신호 증폭이 있었다"며 "물론 테라헤르츠 영역에서 얼마나 적용될지는 모르겠지만, 이는 상당히 많은 에너지가 필요한 수치"라고 말했다.
이어 "향후 어느 공간에서 일반 소비자에 도움이 될 수 있을 지 고민하고, 실험적 환경보다는 실생활에 와닿을 수 있는 상태에서 연구개발을 하고 있다"며 "주파수가 올라갈수록 기술적 난이도가 급상승하기 때문에 상용화까지 어려움이 있겠지만 향후 상당 부분 완화될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.
