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[KRISS 스탠다드클라스 시즌2] 제3화 1부 전자파측정기반팀 편/벽돌폰 쓰던 내가 6G? 무선 통신을 알아보자!

대한민국은 세계 최고 수준의 인터넷 보급률과 속도를 자랑하는 IT 강국입니다. 이러한 위상을 유지하기 위해서는 끊임없는 기술 혁신이 필수적입니다. 이동통신 기술은 목소리만 전달하던 1세대부터 문자와 동영상을 거쳐, 현재의 고화질 스트리밍이 가능한 5세대에 이르기까지 약 10년을 주기로 비약적인 발전을 거듭해 왔습니다. 이제 우리는 2030년경 상용화를 목표로, 이전과는 차원이 다른 경험을 선사할 6세대 이동통신인 6G 시대를 준비하고 있습니다. 6G 기술의 핵심은 압도적인 전송 속도와 막대한 데이터 수용량에 있습니다. 기존 5G가 2차선 고속도로를 4차선으로 확장한 것이라면, 6G는 이를 16차선 이상으로 넓히는 것과 같습니다. 단순한 속도 향상을 넘어 지연 시간을 극도로 줄임으로써 한국의 의사가 미국에 있는 환자를 원격으로 수술하거나, 바다 위 드론이 촬영하는 영상을 실시간으로 송출하는 일이 가능해집니다. 이를 위해서는 더 높은 주파수 대역을 활용하여 한 번에 실어 보낼 수 있는 정보의 양을 극대화해야 합니다. 무선 통신의 역사는 공간의 제약을 극복하려는 인류의 도전에서 시작되었습니다. 초기 유선 통신은 선이 끊어지면 마비되는 한계가 있었지만, 맥스웰의 이론적 토대와 마르코니의 공학적 실현을 통해 무선 시대가 열렸습니다. 타이타닉호 침몰 당시 무선 통신기를 통해 구조 신호를 보내 인명을 구한 사례는 무선 기술이 우리 삶에 얼마나 결정적인 역할을 하는지 잘 보여줍니다. 6G는 이러한 무선 기술의 정점으로, 물리적 거리를 의미 없게 만드는 초연결 사회의 기반이 될 것입니다. 구체적으로 6G는 1Tbps라는 경이로운 전송 속도를 목표로 합니다. 이는 5G보다 약 50배 빠른 속도이며, 지연 시간은 10분의 1 수준으로 단축됩니다. 이를 구현하기 위해 연구진은 100GHz 이상의 초고주파 대역을 연구하고 있습니다. 높은 주파수를 사용할수록 전파가 장애물에 막히거나 감쇠하기 쉬운 특성이 있어, 이를 정확하게 측정하고 제어하는 기술이 6G 상용화의 성패를 가르는 핵심적인 열쇠가 됩니다. 6G 시대는 단순히 휴대전화의 성능이 좋아지는 것을 넘어, 사회 전반의 인프라가 통째로 바뀌는 거대한 변화를 의미합니다. 모든 사물에 칩이 탑재되어 소통하는 사물인터넷(IoT)이 일상화되고, 인공지능이 통신망과 결합하여 예측 불가능한 혁신을 만들어낼 것입니다. 무엇보다 중요한 것은 이러한 기술의 진보가 최대 다수의 행복뿐만 아니라 소외된 이들까지 아우르는 따뜻한 기술로 발전하는 것입니다. 보이지 않는 전파를 다루는 측정 기술은 그 미래를 뒷받침하는 든든한 초석입니다.

[KRISS 표준백과사전] 제3화 소리 없는 폭탄! EMP탄을 막아줄 측정 기술!

서울의 밤하늘이 순식간에 어둠으로 뒤덮이고 모든 통신망과 금융 시스템이 마비되는 상황을 상상해 보십시오. 이는 소리 없는 폭탄이라 불리는 EMP(전자기 펄스) 공격의 결과일 수 있습니다. EMP는 상공에서 핵무기 등을 이용해 인공적으로 발생시키는 강력한 전자기파 펄스를 말합니다. 이 에너지가 전자기기의 금속 도체에 도달하면 순간적으로 강력한 전류로 변하여 내부 회로를 완전히 파괴합니다. 모든 사회 기반 시설이 자동 전산화된 현대 사회에서 EMP는 국가 전체를 마비시키는 치명적인 위협입니다. IT 강국으로 손꼽히는 우리나라는 대부분의 공공 인프라가 첨단 정보통신 체계로 운영되고 있어 EMP 공격에 특히 취약한 구조를 가지고 있습니다. 하지만 EMP 방어 기술은 미국과 러시아 등 주요 강대국들이 최고 등급의 군사 기밀로 관리하고 있어 기술을 습득하기가 매우 어렵습니다. 그동안 국내 산업 현장과 국방 분야에서 사용되는 고가의 EMP 시스템은 대부분 수입에 의존해 왔으며, 이는 국가 안보와 직결된 핵심 장비를 독자적으로 관리하지 못한다는 아쉬움을 남겼습니다. 이러한 기술적 공백을 메우기 위해 한국표준과학연구원(KRISS) 연구팀은 불굴의 집념으로 초고출력 전자파 펄스 측정 기술을 독자 개발하는 데 성공했습니다. 연구팀은 수년간 국방과학연구소와 공동 연구를 진행하며 확보한 초고속 펄스 파형 측정 표준 데이터와 5G 기지국용 고출력 전자파 측정 기술을 결합했습니다. 이번 성과는 외산 장비에 의존하던 기존의 한계를 극복하고, 우리나라만의 독자적인 EMP 탐지 및 차폐 기술을 구축할 수 있는 튼튼한 토대를 마련했다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 이번 기술의 핵심은 기존의 금속 센서 대신 비금속 소재인 크리스탈로 제작한 1 mm³ 크기의 초소형 센서에 있습니다. 이 센서는 크기가 매우 작고 가벼워 드론과 같은 이동형 장비에 탑재하기 유리하며, 비금속 재질이라 고출력 전자파가 발생하는 신호원 내부에도 직접 삽입할 수 있습니다. 이는 기존 측정 방식보다 훨씬 뛰어난 정확성과 성능을 자랑하며, 강력한 전자파 환경에서도 간섭 없이 정밀한 데이터를 수집할 수 있게 해줍니다. 이러한 혁신적인 설계는 EMP 방어 체계의 효율성을 극적으로 높여줍니다. 초고출력 전자파 측정 기술은 군사적 용도를 넘어 우리 일상의 다양한 영역으로 그 쓰임새를 확장하고 있습니다. 반도체 제조의 핵심인 식각 장비를 극한 환경에서 정밀 진단하거나, 실시간 전력 모니터링 시스템에 적용해 화재와 정전을 예방하는 데 활용될 수 있습니다. 과거 인터넷이나 GPS가 군사 목적으로 시작해 현재는 없어서는 안 될 생활 필수 기술이 된 것처럼, 이번 연구 성과 역시 공공 인프라의 안전을 보장하고 민간 산업의 경쟁력을 강화하는 무한한 가능성을 열어줄 것으로 기대됩니다.

전자파측정

[KRISS 스탠다드클라스 시즌2] 제3화 1부 전자파측정기반팀 편/벽돌폰 쓰던 내가 6G? 무선 통신을 알아보자!

한국표준과학연구원스탠다드 클라스

[KRISS 표준백과사전] 제3화 소리 없는 폭탄! EMP탄을 막아줄 측정 기술!

한국표준과학연구원KRISS 표준백과사전