포항공대와 협업한 RIS 기술 시연 선봬

23. 4. 24.  LG유플러스는 24일 오전 용산구 본사 사옥에서 포항공과대학교 홍원빈 교수 팀과 함께 개발 중인 '주파수 커버리지 확장 기술을 설명하고 시연을 선보였다. [사진=박세연 기자]
23. 4. 24.  LG유플러스는 24일 오전 용산구 본사 사옥에서 포항공과대학교 홍원빈 교수 팀과 함께 개발 중인 '주파수 커버리지 확장 기술을 설명하고 시연을 선보였다. [사진=박세연 기자]

[시사프라임 / 박세연 기자] LG U+(LG유플러스)는 포항공과대학교와 손잡고, 6G 이동통신 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하여 상용 환경에서 실증에 성공했다고 24일 밝혔다.

5G 상용화 과정에서도 28GHz 주파수 사용에 대한 애로사항이 많아 실제로 사용되지 못했다. 아직 6G 서비스 주파수가 확정된 것은 아니지만 테라헤르츠 대역을 사용하게 될 가능성이 있는 상황이다.

이에 테라헤르츠의 가용 대역폭은 넓으나 파장이 짧은 점을 보완하고 주파수 손실을 줄이기 위하여 LG유플러스와 포항공과대학교 홍원빈 교수 연구팀은 '재구성 가능한 지능형 표면(RIS, Reconfigurable Intelligent Surface)' 기술을 연구하고 있다.

■ "반사, 흡수, 투과" 필요에 맞게 설계하는 공간

23. 4. 24.  실제 상황대로 제작한 '인형의 집'에서 RIS 커버리지를 직접 시연하고 있는 모습. 상용화를 염두에 두고 와닿을 수 있는 환경을 구성하여 시연했다. [사진=박세연 기자]
23. 4. 24.  실제 상황대로 제작한 '인형의 집'에서 RIS 커버리지를 직접 시연하고 있는 모습. 상용화를 염두에 두고 와닿을 수 있는 환경을 구성하여 시연했다. [사진=박세연 기자]
23. 4. 24.  시연 시 사용한 '인형의 집' 내부 모습. 신호가 창을 통해서 들어오고, 좌측 벽의 RIS 타일에 맞고 반사되는 각도가 바닥에 표시되어 있다. [사진=박세연 기자]
23. 4. 24. 시연 시 사용한 '인형의 집' 내부 모습. 신호가 창을 통해서 들어오고, 좌측 벽의 RIS 타일에 맞고 반사되는 각도가 바닥에 표시되어 있다. [사진=박세연 기자]

연구팀은 주파수의 투과, 흡수, 반사 과정을 가시광선에 빗대어 설명했다. 가용 대역폭은 넓으나 파장이 짧은 테라헤르츠 대역은 가시광선과 비슷하게 음영 지역이 많이 생기게 된다. 빛이 안 닿는 어두운 복도에 조명을 설치하듯, RIS 기술이 적용된 타일을 배치하여 주파수 커버리지를 넓히고자 하는 것이다.

LG유플러스와 홍원빈 교수팀, 그리고 계측기 제조업체인 키사이트테크놀로지스가 협업하여 새로운 전파표면 3가지를 개발했다. 테라헤르츠 대역의 전파를 각각 반사, 투과, 흡수할 수 있도록 한 것인데, 겉으로는 같은 타일의 모습이다.

23. 4. 24.  시연 시 사용된 RIS 타일. 배경에는 테라헤르츠 대역을 각각 반사, 흡수, 투과하는 RIS 타일이 깔려 있다. [사진=박세연 기자]
23. 4. 24.  시연 시 사용된 RIS 타일. 배경에는 테라헤르츠 대역을 각각 반사, 흡수, 투과하는 RIS 타일이 깔려 있다. [사진=박세연 기자]

반사 타입은 전파의 경로를 원하는 곳으로 바꾸며 전파 도달거리를 늘린다. 이때 반사각과 출사각이 동일하지 않게끔 설계할 수 있다. 투과 타입은 전파의 경로 중 유리를 투과할 때 발생하는 반사 손실을 감쇄하여 전파가 도달할 수 있도록 한다. 흡수 타입은 금속 철판보다도 신호의 차폐를 잘 잡는 것으로 결과가 나타났다. 선택적으로 전파를 열에너지로 변환하여 보안 시설 등에 전파의 도달을 막을 수 있다.

연구진 측은 6G 테라헤르츠 대역 인프라 구축 시 비용이 절감되고 5G나 6G 후보주파수에도 방법을 달리하여 적용할 수 있을 것으로 보고 있다. 유연하게 설계가 가능하며 겉으로 보기에는 일반 사무실임에도 전파 무향실과 같은 효과를 낼 수 있다는 것이 장점으로 보인다.

LG유플러스 측은 아직 상용화 방법과 시기는 밝히지 않았다. 정부가 추진하는 정책에 발맞추어, 또 B2B와 B2C 서비스를 모두 제공하는 것을 염두에 두고 세분화하여 개발할 예정이라고 밝혔다. 이에 따라 고객들이 어떤 경험을 하게 될지 와닿는 부분은 적은 현재다.

그러나 6G의 상용화를 해내겠다는 생각으로 먼저 연구에 뛰어들고 있고 실증적 성과까지 나왔다는 것이 놀라웠다. 5G의 아쉬웠던 개발과 서비스 속도에서 발전하여 6G 시대를 이끌어갈 국내의 신기술로 자리매김할 수 있을지 이목이 쏠릴 전망이다.

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