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통신3사 6G 상용화 대비...기술 확보, 망 구축 착수
한고은 기자 | 승인 2022.09.16 14:47

[여성소비자신문 한고은 기자] 통신3사가 5G보다 약 50배가 빠른 것으로 알려진 6G 상용화를 목표로 기술 확보에 착수했다. 2030년 예상된 상용화를 대비해 먼저 시장을 리드하기 위함이다.

6G 2019년 연구 착수...2030년 상용화 목표

안랩에 따르면 6G는 지난 2019년 1월에 KAIST와 LG전자가 6G 연구센터를 공동 설립하면서 연구가 시작됐다. 2019년 10월에는 6G 이동통신 연구개발 사업이 기술성 평가를 통과했고, 2021년부터 본격적인 6G 연구 개발에 들어갔다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 국내 최초로 테라헤르츠(THz) 대역 주파수를 이용한 시스템 개발에 착수하기도 했다.

과학기술정보통신부에 따르면 6G는 초고주파인 테라헤르츠(THz) 대역을 활용해 최대 1테라비트(1Tbps=1000Gbps)의 속도를 낼 것으로 본다. 이대로라면 5G의 최대 속도(초당 20기가비트·Gbps)보다 50배나 빠르다.

안랩 역시 6G를 △초광대역 △초공간 △초연결 △초절감 △초정밀 측위 △초고신뢰-저지연 등이 중요한 요소가 될 것으로 예상했다. 국제전기통신연합(ITU) 2023년쯤 이 같은 개발 전망을 통합한 6G 비전을 내놓을 예정으로 ITU에서는 2030년 이후 필요 데이터량이 2020년 대비 1000배 이상 증가할 것으로 예측한다고 설명했다.

정부도 6G 기술패권 확보를 위해 정책 지원을 실시하기로 했다. 지난해 ‘세계 최고 6세대 기술 강국’을 목표로 ‘6G 연구개발(R&D) 실행계획’을 마련한 것. ▲차세대 핵심 원천 기술 확보, ▲국제표준·특허 선점 ▲연구·산업 기반조성에 대한 세부 실행 계획을 골자로 한다.

윤석열 정부도 6G 표준 선점을 위한 ‘세계 최고의 네트워크 구축 및 디지털 혁신 가속화’를 목표로 오는 2026년까지 48건의 핵심 기술을 개발 완료할 계획이다. 과학기술정보통신부는 2030년까지 6G 연구개발을 지원하는 한편, 그보다 이른 2026년에 ‘프리-6G’ 기술을 세계 최초로 선보이겠다는 포부다.

SKT, AI 도입 6G 기술 향상 

SKT는 6G 진화 기반의 일환으로 이동통신 기지국에 AI 기술을 적용해 무선망 성능을 향상시킨다. 이를 위해 글로벌 이동통신 네트워크 제조사인 에릭슨과 기지국 지능화를 위한 AI 기반 무선망 적응(Link Adaptation) 기술에 대한 성능 검증을 마치고, 해당 기술을 자사 상용망에 본격 적용해 네트워크 성능을 고도화한다고 밝혔다.

SKT가 이번에 적용한 AI 기반 무선망 적응 기술은 기지국의 전파가 닿는 범위인 셀(Cell)과 인접 셀의 상호 전파 간섭효과를 파악하고, 사용자 단말기의 무선 환경 정보를 조합하여 데이터 전송속도를 향상시키는 기술이다.

주변 기지국의 무선자원 활용 정보를 기반으로 목표 품질지표를 상황에 맞게 동적으로 변화시키면 스마트폰 단말이 기지국 범위 안에서 실시간으로 최대 성능을 낼 수 있다.

기존 이동통신 구조에서는 네트워크의 목표 품질지표를 하나의 고정된 값으로 정해 기지국 반경 안에 있는 개별 단말기의 무선상태, 장소에 따른 서비스 환경 차이, 시간에 따른 변화를 능동적으로 반영하기 어려웠다.

SKT는 기존에 보유한 AI 네트워크 관리 시스템 ‘탱고’(TANGO; T Advanced Next Generation OSSOperational Supporting System)에 이어 최근 AI 기반 코어망 기술인 스마트 페이징을 개발했으며, 이번에 국내 최초로 기지국 장비에 AI 솔루션을 적용해 이동통신 네트워크 전 영역을 첨단화·지능화 할 수 있는 진화 기반을 마련했다.

SKT는 AI 무선망 적응 알고리즘의 기술 완성도를 높이기 위해 다양한 상용망 무선환경 빅데이터를 머신러닝(Machine Learning, ML) 기법으로 학습했다. SKT는 5G 기지국을 기반으로 AI 기술 완성도를 지속적으로 높여갈 계획이며, 이를 기반으로 6G 네트워크를 위한 AI 기술 개발도 적극 추진할 예정이다.

SKT는 양자암호통신에 이어 이번 AI 기반 무선망 적응 기술을 상용화하는 등 6G 주요 후보기술을 상용망에 선제적으로 구현해 나가고 있으며, 향후 위성통신·오픈랜 등 6G 후보기술의 연구개발도 가속화할 계획이다.

KT, 정부 주도 6G 연구 협력...기술 선점 목표

KT는 정부 주도의 6G 연구 과제에 참여하며 관련 기술 확보에 주력하고 있다. 정보통신기획평가원(IITP) 주관 6G 핵심기술개발 과제 공동수행을 통해 6G 주파수, 무선채널모델, 무선접속 방식 등 다양한 6G 관련 기술을 연구 중이다.

여기에 진화된 보안이 특징인 ‘양자암호’를 도입한 6G 기술 확보를 위해 항공·우주용 무선 양자암호통신 기술 개발에 나서기로 한 것.

양자암호통신은 에너지의 최소단위인 양자를 활용, 광자(빛 알갱이)에 정보를 담아 데이터를 보호하는 차세대 통신 기술이다. 제3자가 접근하면 데이터 내용이 어그러져 양자컴퓨터에 의한 해킹·도청 등의 보안 위협에 대응할 수 있다.

이미 선진국은 위성 및 비행기와의 무선 양자암호통신 기술을 개발 및 실증하는 등 기술 선점에 나서고 있으며, 보안이 생명인 국방 분야에서도 미래 통신 기술로 연구개발을 시작하고 있다.

초정밀 지향·추적(PAT) 기술은 지구 저궤도상에서 빠른 속도로 이동하는 통신위성들의 위치를 정확히 추적하는 기술로, 위성 간 레이저로 통신을 가능하게 하는 ‘위성 간 링크(ISL·Inter Satellite Link)’의 핵심이다.

저궤도 통신위성에 ISL을 적용하면 보다 빠른 속도로 고용량의 데이터를 송수신 할 수 있어 차세대 저궤도 통신위성의 필수 기술로 떠오르고 있으며, 한화시스템은 2021년 국내 최초로 ISL 개발을 착수해 진행 중이다.

LG유플러스 '6G 기술 검증' 연구 지속

LG유플러스는 6G 기술 검증을 이어가고 있다. 지난해부터 국내 안테나 전문기업인 크리모 등과 협력해 6G RIS의 기술 효용성을 검증해왔다.

이어 6G 및 밀리미터(㎜)파 분야를 연구하고 있는 있는 포항공대 홍원빈 교수 연구팀과 함께 6G 후보 주파수 대역인 테라헤르츠파 대역에서 RIS의 성능을 확인하는 산학협력 과제를 진행할 예정이다.

특히 6G 이동통신의 핵심 안테나 기술인 ‘재구성 가능한 지능형 표면(RIS, Reconfigurable Intelligent Surface)’ 기술에 대한 산학 공동 연구를 진행한다. 이번 공동연구를 통해 테라헤르츠파 대역에서 전력 소모 없이 RIS 작동 환경을 시뮬레이션하고, 시제품을 제작하고 검증을 진행해 6G RIS 원천기술을 확보한다는 방침이다.

6G 이동통신에서는 홀로그램, XR(확장현실) 등 특화서비스를 위해 수백 메가헤르츠(㎒)에서 수십 기가헤르츠(㎓)에 이르는 초광대역폭 주파수가 필요할 것으로 전망된다. 특히 그동안 이동통신에서는 사용되지 않은 테라헤르츠파 대역이 후보 주파수로 주목받고 있다.

테라헤르츠파는 가용 대역폭이 넓어 초당 테라비트(Tbps)의 데이터 전송속도를 낼 수 있다. 하지만 파장이 매우 짧아 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있는 환경(NLoS, Non-Line-of-Sight)이거나 실외 기지국에서 실내로 들어오는 상황(O2I, Outdoor-to-Indoor)에서는 손실이 발생한다.

이 같은 문제를 해결하기 위해 ‘지능형 거울’로 불리는 RIS가 주목받고 있다. RIS는 전파의 특성에 맞게 전달력을 조절하는데, 외부의 신호를 건물 안으로 전달(투과)하거나 장애물을 피해 필요한 각도로 반사하며 전파수신 음영지역 커버리지를 개선할 수 있다.

한고은 기자  h9@wsobi.com

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