"6G 기술 준비에 만전" LGU+, 포항공대와 주파수 제어 기술 실증

도달 거리 짧은 6G 주파수, 반사·투과·흡수하는 RIS 기술 개발

커버리지 늘리고 보안 구역에선 주파수 사라져... 서비스 품질 향상

LG유플러스가 포항공과대학교와 함께 6G 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하고, 상용 환경에서 실증에 성공했다고 24일 밝혔다. LG유플러스, 홍원빈 교수 연구팀, 키사이트테크놀로지스 임직원이 RIS 테스트를 하고 있다. [사진=LG유플러스]

LG유플러스가 6세대 이동통신(6G) 기술 준비에 나선다. 선제적인 기술 개발을 통해 미래 통신 기술 품질을 높이고, 서비스 경쟁력을 강화하기 위함이다.

24일 LG유플러스는 포항공과대학교(POSTECH)와 함께 6G 이동통신 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발하고, 상용 환경에서 실증에 성공했다고 밝혔다.

LG유플러스와 홍원빈 교수 연구팀이 개발한 '재구성 가능한 지능형 표면(RIS)'은 6G 후보 주파수 대역인 서브 테라헤르츠(Sub-㎔) 대역에서 주파수 커버리지를 확장하는 기술이다.

양 기관은 지난해부터 산학협력 과제로 6G RIS 기술 연구에 착수했다. 주파수를 반사·투과·흡수하는 기술을 통해 실제 사용 환경과 유사한 100㎓ 이상의 대역에서 전력 소모 없이 작동함을 확인했다.

6G 시대에선 홀로그램, 확장현실(XR) 등 특화서비스를 위해 수백 메가헤르츠(㎒)에서 수십 기가헤르츠(㎓)에 이르는 넓은 폭의 주파수가 필요할 것으로 전망된다. 이를 위해 다양한 후보 주파수 대역이 논의되고 있고, 그동안 이동통신에서는 사용되지 않은 서브 테라헤르츠 대역 또한 후보 주파수로 주목받고 있다.

이 주파수 대역은 사용할 수 있는 대역폭이 넓어 초고속·대용량 데이터 서비스에 적합한 전송속도를 낼 수 있다. 다만 파장이 매우 짧아 전파가 도달하는 거리에 장애물이 있거나 실외 기지국에서 실내로 전송하는 상황에선 손실이 발생한다. 전파 손실은 통신 품질 저하로 이어지기에, 고대역 기반 차세대 통신 서비스 제공을 위해선 이를 해결해야 한다.

이에 LG유플러스, 홍원빈 교수팀, 키사이트테크놀로지스는 전파를 인위적인 방향으로 반사·흡수·투과할 수 있는 신개념 RIS를 개발했다. 자연계에서 전파는 매질을 만나면 반사·회절·굴절·간섭 등의 특성을 보이는데, 이를 인위적으로 조정할 수 있는 셈이다.

새롭게 개발한 3종의 RIS는 각각 주파수를 반사, 투과, 흡수한다. 우선 반사형은 전파 경로를 다른 방향으로 형성해 전파 도달거리를 넓힌다. 투과형은 전파 경로 중 유리를 투과할 때 발생하는 반사 손실을 감쇄해 전파가 도달할 수 있도록 지원한다. 흡수형은 전자파 에너지를 열에너지로 변환해 소실시켜, 보안 시설 등에 전파가 도달하지 못하도록 막는다.

이 기술은 서브 테라헤르츠 대역 전파의 손실을 최대한 줄여 전파 도달거리를 확장하는 데 활용할 수 있다. 이는 6G 무선 통신 인프라 구축 시 비용을 절감하고, 기존 5G 통신 대역과 다양한 6G 후보 주파수에도 적용해 서비스 품질을 향상할 수 있다.

홍원빈 교수는 "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.

LG유플러스는 RIS 외에도 차세대 네트워크 기술 경쟁력을 확보하기 위해 △주파수 확장 △서비스 지역 확장 △네트워크 확장 등 세 가지 분야를 중심으로 선행기술 확보에 집중하고 있다.

주파수 확장을 위한 연구로 주파수 성능을 개선하기 위한 '초거대 매시브 마이모 기술'과 주파수 자원을 공유해 활용도를 높이는 '주파수 공유 기술' 등을 연구하고 있다.

서비스 지역 확장 연구는 위성을 활용해 지상 통신과 비지상 통신을 연결하는 방안이다. LG유플러스는 지난해 6월 양자컴퓨터를 활용한 네트워크 기술로 저궤도 위성 네트워크를 최적화하는 연구 결과를 발표하는 등 관련 기술 개발을 지속하고 있다.

또한 네트워크 확장을 위해 오픈랜 기술력 확보에 주력하고 있다. 여러 제조사의 오픈랜 장비 연동 검증, 오픈랜 지능화 기술 검증, 글로벌 장비 제조사와 국내 중소기업 간 협력을 통한 생태계 구축 등 성과를 거둔 바 있다.

LG유플러스는 각종 차세대 네트워크 기술에 대한 선제적인 연구 및 실증을 통해 다가올 미래 통신 서비스에 대한 경쟁력을 확보하고, 다가올 5G 어드밴스드 및 6G 시대를 준비할 방침이다.

이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발담당은 "이번 산학협력 연구를 통해 6G 커버리지 확장을 위한 핵심기술을 확보하게 됐다"며 "앞으로도 미래를 준비하는 핵심 네트워크 기술을 개발해 고객이 향상된 서비스를 체감할 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.