[과학이야기] 측정표준의 새로운 도전 6G

권재용 한국표준과학연구원 전자표준그룹장

얼마 전 안테나기술 국제학회에서 만난 일본인 지인이 최근 7G 모모라는 벤처기업을 창업했다고 한다. 우리나라에서도 6G는 더 이상 생소한 단어가 아니지만 벌써 그 다음 세대를 생각하는 연구자와 사업가들이 있다는 사실이 놀라웠다.

우리나라를 비롯한 미국, 독일, 중국 등의 통신기술 강국들은 현재 구축되고 있는 5G 통신망을 어떻게 하면 더 잘 활용할 수 있을지를 고민하고 있다. 동시에 차세대 통신기술의 주도권을 확보하기 위해 자국의 강점을 강화하고 부족한 부분은 기술선진국 간의 연구 협력을 통해 극복하려고 노력하고 있다.

일본의 경우 NTT 연구그룹과 정부기관 주도로 sub-㎔(100 ㎓-1 ㎔) 대역의 광소자 개발·측정표준 구축 등의 기본기를 2010년 무렵부터 일찌감치 갖췄지만, 5G·차세대 통신기술의 보급에서는 주도권을 놓친 바가 있다. 그래서인지 최근 일본은 6G 통신기술 연구에서 산학연이 전략 목표를 빠르게 설정하고 추진력을 모으고 있다.

세계 최초로 5G 상용화를 달성한 우리나라는 2020년부터 6G에 관한 연구를 본격화하고 있다. 특히 한국표준과학연구원(표준연), LG전자, 한국과학기술원(KAIST)은 국내 최초의 6G 연구 협업을 위한 산·학·연 연구협의체를 구성해 함께 연구를 진행 중이다. 그중에서도 표준연은 6G 이동통신시스템을 설계하고 이를 운용하기 위한 통신 규칙 개발에 근간이 되는 전자파 측정표준을 확립하고 측정기술을 개발하는 중요한 역할을 맡고 있다.

1901년 이탈리아의 마르코니가 대서양을 사이에 두고 무선통신을 성공한 이래로 본격적인 상업 이동통신은 1G부터 5G까지 발전하며 이때 사용되는 무선통신 주파수는 기하급수적으로 높아져 왔다. 이와 같은 기술발전의 추세로 볼 때 6G 통신에서 진보된 서비스와 통신 품질을 위해 100㎓에서 300㎓ 사이의 높은 주파수를 사용하는 것은 놀라운 일이 아니다. 그러나 측정표준 관점에서 이동통신에 쓰이는 주파수가 100㎓를 넘어서는 것은 매우 어려운 과제가 한꺼번에 쏟아진다는 것을 의미한다.

1875년에 미터협약 이후 무선통신 기술의 발달과 함께 전 세계 표준기관의 꾸준한 노력으로 확립돼 온 전자파 측정표준은 통신기술을 앞서가며 어떤 측정이 이루어지더라도 신뢰할 수 있는 초석이 되어왔다. 그러나 측정표준의 한계를 뛰어넘는 획기적인 6G 통신기술의 출현은 오히려 측정표준이 기술의 발전을 쫓아가야 하는 상황을 초래했다. 이로 인해 우리나라를 비롯한 주요 선진 측정표준기관들은 발등에 불이 떨어진 상황이므로 서로 협력하며 지혜롭게 어려움을 헤쳐나갈 필요가 있다.

측정표준이 없는 통신은 마치 정확한 시계와 줄자가 없이 운동경기를 하는 것과 같다. 우리나라에서 만들어진 6G 통신규격·제품이 세계 곳곳에서 정확히 구현되고 수출되기 위해서는 전자파 측정표준의 개발이 조속히 이뤄져야 할 것이다.