LG유플러스와 홍원빈 포항공대 교수팀, 계측기 제조업체인 '키사이트테크놀로지스'는 테라헤르츠 대역의 전파를 인위적으로 반사·흡수·투과할 수 있는 '재구성 가능한 지능형 표면(RIS)'을 개발했다고 24일 밝혔다. 지능형 거울이라 불리는 RIS는 장애물에 막혀 통신이 어려운 6세대(6G) 이동통신에 꼭 필요한 기술 중 하나로 꼽힌다.
LG유플러스와 홍 교수팀, 키사이트테크놀로지스는 테라헤르츠(㎔) 대역의 전파를 인위적인 방향으로 반사·흡수·투과할 수 있는 신개념 전파 표면을 개발했다. 전파는 매질(공기와 같이 파동이나 물리적 작용을 다른 곳으로 옮겨주는 매개물)을 만나면 반사·회절·굴절·간섭하는 등의 특성이 있는데, 이를 인위적으로 조정한 사례는 이번이 처음이다.
LG유플러스, 홍 교수팀, 키사이트테크놀로지스가 새로 개발한 3종의 전파표면은 주파수를 각각 반사, 투과, 흡수하는 특성이 있다.
우선 반사 타입은 전파의 경로를 다른 방향으로 새롭게 형성해 일반적으로 전파가 도달할 수 없는 지역으로 전파를 전달해 전파의 도달거리를 늘린다. 투과 타입은 전파의 경로 중 유리를 투과할 때 발생하는 반사 손실을 줄여 전파가 도달할 수 있도록 하고, 흡수 타입은 전자파의 에너지를 열에너지로 바꿈으로써 보안 시설 등에 전파가 도달하지 못하도록 막는다.
이를 통해 테라헤르츠 대역을 활용하는 6G 무선 통신 기반시설(인프라) 구축 시 비용을 아낄 수 있을 뿐만 아니라, 기존 5G 통신 대역이나 다양한 6G 후보 주파수에도 활용해 서비스 품질을 높일 전망이다.
RIS가 6G 구현을 위한 필수 과제로 꼽힌 이유는 큰 주파수가 갖는 특성 때문이다.
'주파수가 크다'는 의미는 고속도로처럼 곧게 뻗고 폭이 넓다는 것과 비슷하다. 고속도로(고주파수)는 폭이 넓어 자동차(데이터)가 막힘 없이 빠른 속도로 달릴 수 있는 특징을 갖고 있다. 다만 고속도로는 곧게 뻗는 특성이 강해 산과 같은 장애물을 만나면 터널을 뚫어주는 등의 조치를 해야 한다.
주파수도 마찬가지다. 고주파수인 테라헤르츠는 초고속·대용량 데이터 서비스에 적합한 전송 속도를 낼 수 있지만 직진성이 강하다. 그로 인해 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있거나 전파가 실내로 들어올 때 손실이 발생한다. 전파 손실은 통신 품질의 저하로 이어지므로 테라헤르츠 기반의 차세대 통신 서비스 제공을 위해서는 이 문제를 해결해야 한다.
이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발담당은 "이번 포항공과대학교와의 산학협력 연구를 통해 6G 커버리지 확장을 위한 핵심기술을 확보하게 됐다"며 "앞으로도 미래를 준비하는 핵심 네트워크 기술 개발을 통해 고객들이 향상된 서비스 품질을 체감할 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.
