직진본능 5G 28㎓ 한계 극복할 ‘이 기술’…커버리지 개선 기대 [IT클로즈업]

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직진본능 5G 28㎓ 한계 극복할 ‘이 기술’…커버리지 개선 기대 [IT클로즈업]

디지털데일리 발행일 2022-03-16 11:41:29

강소현

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[디지털데일리 강소현기자] 직진성이 강한 극고주파(밀리미터파·mmWave) 대역의 한계를 극복할 기술이 나온다. 이 기술이 상용화되고 나면 5세대이동통신(5G) 커버리지(도달범위)도 크게 개선될 것으로 관측된다.

LG유플러스는 5G·6G의 핵심 안테나 기술인 ‘재구성가능한 지능형 표면(RIS·Reconfigurable Intelligent Surface)’ 기술 검증을 진행한다고 지난 15일 밝혔다.

RIS는 안테나 표면의 전자기적 반사 특성을 이용해 장애물 너머 수신자한테 전파가 도달할 수 있도록 경로를 조절하는 기술이다. 이를테면 전파가 통과하기 어려운 코팅된 유리창에 투명한 필름형태의 안테나를 달아 전파의 방향을 꺾어 건물 내에 도달하게 하는 방식이다.

현재는 28㎓대역 5G를 상용화하기엔 기술적 한계가 있다. 28㎓와 같은 고주파 대역의 경우 전파의 회절성(휘어지거나 통과하는 성질)이 약해 장애물을 만났을 때 피하거나 통과하지 못한다는 단점이 있기 때문이다. 이에 커버리지 역시 3.5㎓ 대역와 비교해 10~15%에 불과하지만, 이런 단점을 보완할 기술은 없었다.

이 가운데 RIS는 음영지역에 대한 커버리지를 개선할 기술로 주목받고 있다. 이미 일본 이동통신사 NTT도코모는 지난해 RIS를 활용한 실내 커버리지 개선 방안을 발표했다 지난해 10월8일부터 22일까지 자체 연구개발 센터에서 실내 네트워크를 설계하고 기지국을 운영한 결과 RIS로 인해 커버리지는 크게 개선됐다고 NTT도코모 측은 밝혔다.

음영지역에 대한 전파 도달을 목적을 하고 있다는 점에서 RIS는 중계기와도 유사하다. 하지만 RIS는 중계기와 비교해 제조비용이 저렴할 것으로 관측된다.

기존 중계기의 과제는 가격이었다. 주파수 대역이 높아질수록 제조에 반도체칩이 많이 사용돼 원가를 낮추는데 한계가 있었기 때문이다.

반면 RIS는 중계기에서 통신신호를 제어하는 반도체칩의 역할을 반사물질로 대체하면서 보다 저렴한 가격에 제조 가능하다. 중계기에서 반도체칩을 수십~수백개를 사용한다면 RIS의 경우 1~2개만을 사용할 것으로 알려졌다.

다만 RIS는 전파를 단순히 반사시키는 데 그쳐 중계기를 완전히 대체할 순 없을 것으로 전망된다. 중계기는 받은 신호를 증폭해 재송출하지만, RIS는 음영지역을 해소할 뿐 약해진 신호를 증폭할 수는 없다.

통신업계 관계자는 “사업자 입장에선 통신 인프라 구축 비용 대비 수익이 얼마나 나는 지를 따져볼 수 밖에 없다”며 “주파수 대역이 높아질수록 투자 비용 역시 상승할 수 밖에 없는데 RIS는 이런 사업자의 비용 부담을 어느정도 해소해줄 것으로 보인다”고 말했다. 이어 “앞으로 업계의 과제는 반사판 역할을 해주는 안테나 표면을 얼마나 저렴하게 만들 수 있을지다”고 덧붙였다.