5G보다 50배 빠른 6G 통신 표준 개발…日·獨 이어 세계 세 번째

한국표준과학연구원 연구진이 측정표준을 사용해 6G 소자 성능을 평가하고 있다. /표준연 제공

5G(5세대) 이동통신보다 50배 이상 빠른 6G 이동통신 기술 측정표준이 처음 개발됐다.

한국표준과학연구원은 6G 후보 주파수 대역이 유력한 D대역(110~170GHz) 전자파 임피던스 측정표준을 일본, 독일에 이어 세계에서 세 번째로 개발했다고 25일 밝혔다. 임피던스는 전자파가 진행할 때 받는 저항의 강도를 나타내는 지표로, 전자파 측정에서 가장 기본이 되는 값이다.

주파수는 대역이 올라갈수록 대용량 데이터를 빠르게 보낼 수 있다. 왕복 2차선보다 4차선, 8차선 도로에서 더 빨리 달릴 수 있는 것과 같은 원리다. 6G는 최소 100Gbps·최대 1Tbps 전송속도, 0.1밀리초(ms) 지연속도, 10km 커버리지를 목표로 각국이 개발하고 있다. 최대 속도가 20Gbps인 5G보다 최대 50배 빠르다. 상용화 시점은 2028~2030년대로 예상된다.

5G 주파수 대역은 30GHz 이하다. 지금 소비자들이 쓰고 있는 대역은 4G의 최대 속도 1Gbps의 4~5배 가량인 3.5GHz 대역이다. 4G보다 20배 빠른 '진짜 5G' 대역인 28GHz는 일반 국민들에게 서비스한 적이 없다.

100~300GHz에 해당하는 밀리미터파(서브테라헤르츠파) 대역인 D대역(110~170GHz) 주파수는 수증기나 산소 등에 의한 손실이 적다. 넓은 대역폭으로 대량의 신호를 멀리 일정하게 보낼 수 있어 유력한 6G 주파수로 주목받고 있다. 지금까지 확립된 전자파 측정표준은 100GHz 이하에 국한됐다. D대역에서 사용 가능한 6G 소자나 부품을 개발하더라도 성능을 평가할 방법이 없었다.

표준연이 개발한 6G 측정표준 시스템은 정밀 온도조절부, 자세제어부, 케이블 움직임 보상부 등을 갖췄다. 표준연 관계자는 "일본, 독일에 이어 D대역 전자파 임피던스 측정표준을 처음 확립하고 국제적 동등성도 확보했다"고 설명했다.

표준연은 이번에 개발한 표준을 산업현장에 보급하기 위해 D대역 임피던스 교정장비도 자체 기술로 개발했다. 그간 임피던스 교정장비는 모두 외국산 장비에 의존해 왔다.

표준연 관계자는 "이번 표준 개발과 교정장비 국산화는 한국 6G 기술에 대한 국제 신뢰를 확보할 발판"이라며 "앞으로 전압, 전력, 안테나, 전자기장 세기, 감쇠량, 잡음 등 D대역 측정표준을 추가로 확립하는 후속 연구를 할 것"이라고 말했다. LG전자, KAIST 등이 후속 연구에 합류할 예정이다. 이번 연구성과는 측정분야 국제학술지 'IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement' 에 실렸다.

한편 과학기술정보통신부는 현재 제4이동통신사를 대상으로 5G 28GHz 대역 주파수에 대한 재할당 절차를 밟고 있다. 지난 11일 서울 양재동 엘타워에서 재할당 계획에 대한 공개 토론회를 열었다.

과기정통부는 2018년 통신3사(SK텔레콤, KT, LG유플러스)에 28GHz 주파수를 할당했다. 그러나 작년 12월 KT와 LG유플러스 사업권을 회수하고 올해 5월 SK텔레콤을 상대로도 할당취소를 했다.

통신사 1곳당 망 구축 대수가 할당시 의무량의 10%대에 불과하다는 이유에서다. 작년 11월 기준 SK텔레콤의 28GHz 망 구축 대수는 1605대(10.7%)에 그쳤다. KT는 10.6%(1586대), LG유플러스는 12.5%(1868대)였다. 미 버라이즌이 작년까지 밀리미터파 대역 기지국 4만5000개 구축을 마치고, NTT도코모 등 일본 통신 4사가 지난해 2만대 이상 기지국을 세우면서 '진짜 5G'서비스에 나선 것과 대조되는 부분이다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com

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