전파방향을 인위적으로 조절…LG유플러스, 6G 핵심 ‘RIS’ 개발

▲홍원빈 포항공대 교수가 RIS 표면을 활용한 주파수 확장 기술에 대해 설명하고 있다. (조성준 기자 tiatio@)

LG유플러스가 6G 품질을 높여줄 네트워크 기술 개발에 나선다. 기가헤르츠(㎓)를 넘어 테라헤르츠(㎔)에 달하는 초고주파 영역의 손실을 줄여 주파수 전파를 확장하는 것이 골자다.

LG유플러스는 포항공과대학교와 함께 6G 이동통신 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하고 실증에 성공했다고 24일 밝혔다.

LG유플러스와 홍원빈 포항공대 교수 연구팀이 개발한 ‘재구성 가능한 지능형 표면(RIS)’은 6G 후보 주파수 대역인 테라헤르츠 대역에서 주파수 커버리지를 확장하는 기술이다. 홍 교수팀은 지난해부터 산학협력 과제로 6G RIS 기술 연구에 착수해 주파수를 반사·투과·흡수하는 기술을 개발하고 실제 사용 환경과 유사한 100㎓ 이상의 테라헤르츠 대역에서 전력 소모 없이 작동함을 확인했다.

6G이동통신에서는 다양한 특화서비스를 위해 메가헤르츠(㎒)에서 기가헤르츠(㎓)에 달하는 초광대역폭 주파수가 필요할 것으로 예상된다. 다양한 주파수 대역이 후보로 논의되고 있고, 그동안 이동통신에서는 사용되지 않은 테라헤르츠(㎔) 대역까지 후보 주파수로 주목받고 있다.

테라헤르츠 주파수는 가용 대역폭이 넓어 초고속·대용량 데이터 서비스에 적합한 전송속도를 낼 수 있는 장점이 있다. 하지만 파장이 짧아 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있는 환경이나 실외에서 실내로 들어오는 상황에서는 손실이 발생하게 된다. 전파 손실은 통신품질의 저하로 직결되기 때문에 테라헤르츠 기반의 통신서비스 제공을 위해서는 이러한 문제를 해결해야 하는 것이 필수다.

이번에 개발한 RIS는 전파를 인위적인 방향으로 반사·흡수·투과할 수 있다. 예를 들면 30도로 들어온 전파는 30도로 반사되는 것이 일반적이었다면, 이를 조절해 다른 각도로 반사하는 것이 가능해진다. 전파의 특성을 인위적으로 조정한 사례는 이번이 처음이다.

이 기술을 활용하면 테라헤르츠 대혁의 전파 손실을 줄여 도달거리를 확장하는데 활용할 수 있다. 테라헤르츠 대역을 활용하는 6G 무선 통신 인프라 구축 시 비용 절감이 가능해지며, 기존 5G 통신 대역이나 다양한 6G 후보주파수에도 활용해 서비스 품질을 향상할 수도 있다.

홍 교수는 “새롭게 개발한 6G RIS 기술은 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.