“평판 안테나부터 RIS까지…6G 앞당기는 전파기술 혁신”

■2024 대한민국전파산업대전

평평한 안테나가 대세

주파수 방향 제어 가능

비접촉 생체신호 감지

[정보통신신문=성원영기자]

인공지능의 출현 이후 6G 상용화 시기가 다가오며 통신 영역이 확장되는 추세다. 전파는 지상·해상에서 공중·우주 등으로 활용 범위가 넓어지고, 메타물질 활용·고령층 헬스케어 등 타 분야와의 융합으로 전파의 이용 방식이 다변화하고 있다.

이러한 가운데, 서울 코엑스에서 지난달 20일부터 22일까지 총 3일간 개최된 ‘2024 대한민국 전파산업대전(KRS 2024)’을 통해 국내 전파산업 최신 기술을 한눈에 볼 수 있는 자리가 마련됐다.이번 전시회에서는 ‘전파의 새로움을 담다’라는 주제와 함께 미래 네트워크를 겨냥한 △위성통신 △무선통신 △레이더 등 다양한 분야의 신기술을 선보여 이목을 집중시켰다.

차세대 네트워크 통신 기술로 저궤도 위성통신이 떠오르면서, 이에 따른 영향으로 가장 큰 변화를 겪고 있는 분야 중 하나가 바로 안테나다.

한국 위성안테나 전문기업 인텔리안테크놀로지스(이하 인텔리안)는 글로벌 위성 인터넷 기업 스페이스X(spacex)에 이어 세계에서 두 번째로 개발한 평판형 안테나 ‘OW11FL’을 공개했다.

기존 위성 안테나의 표준은 접시 형태의 파라볼라(parabolic) 안테나였으나, 평평한 모양의 평판형 안테나로 바뀌는 추세다. 파라볼라 안테나는 특유의 포물선 모양 때문에 대량생산이 어렵고, 안테나의 크기를 줄일 수 없다는 단점이 있다.

반면, 평판형 안테나는 대량 생산이 가능하며, 부피가 작아 항공기나 차량 등 이동체에도 사용할 수 있다.

인텔리안의 평판형 안테나 또한 지상용, 해상용, 모빌리티 등의 시장을 핵심 대상으로 출시했다. 이와 더불어, 지상 통신으로만 구현이 가능했던 온라인 게임, OTT, 화상 회의 등 높은 주파수 대역폭과 낮은 지연속도를 기반으로 한 서비스를 전 세계 어디서나 저궤도 위성통신을 통해 이용할 수 있다.

LG유플러스는 전파의 진행 방향을 제어할 수 있는 재구성 가능한 지능형 표면(RIS)인 ‘6G용 글래스형 광대역 무전력 RIS 솔루션’(이하 6G RIS)을 공개했다.

전파는 특정 각도에서 입사되면 거울반사가 일어나는 특성을 가지고 있다. 예를 들어, 45도 각도에서 전파를 쏘면 금속에 부딪힌 마이너스 45도 각도로 전파가 반사되는 것이다.

RIS의 경우, 건물 벽과 같은 통신 장애물들을 피해 무선 신호가 송수신될 수 있도록 전파의 진행 방향을 제어할 수 있도록 메타물질 기술을 응용한다. 주파수는 대역이 높아질수록 직진성이 강해져, 낮은 대역보다 회절이나 투과가 발생하지 않아 통신 음영지역이 발생할 우려가 있다.

현재 6G의 후보 대역으로 7.125~8.4㎓가 거론되는 가운데, RIS 기술은 이러한 통신 음영지역 발생을 줄일 수 있다.

이번 6G RIS 개발에는 포항공과대학교의 설계기술과 미국 유리제조회사 코닝의 특수유리기술이 활용됐으며, 지난 11월 17일 한국전파진흥협회(RAPA) 전자파기술원을 통해 기술 검증에 성공했다.

이번 전시회에서는 뛰어난 기술력을 가진 강소기업의 제품들이 소개됐다.

그중 가장 대표적으로, ‘2024 전파방송기술대상’을 수상한 레이더센서 전문기업 인지니어스의 비접촉 생체신호 감지 레이더센서가 큰 주목을 받았다.

해당 센서는 소형·저전력·고성능 레이더 모듈을 통해 생체신호를 감지할 수 있다.

또한, 920㎒ 대역의 자가망 전용 통신 모듈을 이용해 별도의 통신 비용이 발생하지 않는 장점이 있다.

실내에서는 100~500m까지 무선전송을 지원하고, 실외에서는 최대 1500m까지 무선전송을 지원한다.

이 밖에 △생체신호 검출 △호흡수 △심박수 △심박변이도 △호흡파형 △심박파형 등을 감지해 구역 내 이용자의 건강 이상을 감지하고, 문제가 발생할 경우 관리자에게 알림을 전송한다.

응용 분야로는 병원환자 모니터링 시스템, 수면 모니터링 시스템, 동물 모니터링 시스템이 있으며, 안전 모니터링 분야 외에도 골프 카트 충돌 방지 시스템, 주차장 게이트 제어 시스템에 활용할 수 있다.

한편, 이번 전시회에 참가한 방송통신전파진흥원(KCA)은 보다 안전한 시민들의 생활을 위해 전자파를 탐지할 수 있는 '전자파 신호등'을 전시했다. '전자파 신호등'은 주변 이동통신 기지국 또는 각종 무선센서 등에서 발생하는 전자파를 측정할 수 있다. 또한, 실시간으로 측정정보를 확인해 주변상태가 양호한지 알 수 있도록 돕는다. 스마트 시티, 아파트 단지 설치를 목표로 제작됐으며, △이동통신 기지국 △Wi-Fi △5G 특화망 등 6㎓ 이하 대역에서 활용 가능하다.