"5G 수준 품질 맞아?" 머리카락 굵기 센서로 측정한다

한국표준과학연구원, 5G 안테나 성능 살필 수 있는 기술 개발

5세대(5G) 이동통신 안테나 성능을 정밀하게 측정할 수 있는 기술이 나왔다.

한국표준과학연구원(KRISS) 전자기표준센터 연구팀은 5G 통신 시스템을 위한 광섬유 기반 센서를 개발했다고 18일 밝혔다.

5G 통신은 기지국과 단말기에 각각 내장된 안테나 간 신호 송·수신을 바탕으로 이뤄진다.

모든 사람과 사물을 잇는 초연결을 지향하는 만큼 스마트폰 중심의 4G보다 다양한 단말기에 서비스를 제공해야 한다.

자율주행·사물인터넷(IoT)·인공지능(AI) 등을 실현하려면 고품질의 통신 상태를 유지하는 게 필수적이다.

그러나 세계적으로 확립된 5G 측정 기준이라고 할 만한 게 현재 딱히 없는 실정이다.

다시 말해 네트워크망이 완성돼도 '진짜 고품질 여부'를 판별할 수 없는 상태다.

KRISS 전자기표준센터 홍영표·이동준·강노원 박사 연구팀의 성과 가치는 이 지점에 있다.

연구팀은 가로 0.2㎜·세로 0.2㎜·두께 0.05㎜의 광학 결정(실제 센싱 부분)을 미세한 광섬유 끝부분에 결합한 초소형 센서를 구현했다.

사람 머리카락 평균 굵기(약 0.08㎜)만 한 이 센서는 공간 제약 없이 0.1㎜ 이내 아주 가까운 거리까지 5G 품질을 측정할 수 있다.

지금까지 면밀히 살필 수 없었던 다중입출력(MIMO) 통신 시스템 성능을 개별 안테나 단위로 잴 수 있게 됐다는 뜻이다.

이 센서는 현재 인프라 구축에 한창인 5G 산업 일선에 곧바로 적용할 수 있다.

안테나가 100여개 들어가는 대형 기지국을 비롯해 스마트폰 같은 안테나 내장 단말기 양산 과정에까지 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

홍영표 KRISS 선임연구원은 "5G에서 활용하는 6㎓ 이하를 비롯해 그 이상인 밀리미터파 주파수 대역 이동통신 시스템 평가에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 광학 분야 국제 학술지 '옵틱스 레터스'(Optics Letters)와 '센서스'(Sensors)에 각각 소개됐다.

연구팀은 기술 이전을 통해 본격적인 상용화에 나설 예정이다.

강노원 KRISS 책임연구원은 "10년 이상 수행한 전자파 측정표준 연구를 5G 산업에 적용해 탄생한 기술"이라며 "5G 품질 제고에 이바지할 수 있는 기반으로 자리 잡을 것"이라고 말했다.

/연합뉴스