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[KRISS 스탠다드클라스 시즌2] 제3화 2부 전자파측정기반팀 편/6G 핵심 기술? 이 영상 하나면 끝!

차세대 통신 기술인 6G는 100 GHz 이상의 초고주파 대역을 활용하여 비약적인 전송 속도 향상과 지연 시간 단축을 목표로 합니다. 하지만 주파수가 높아질수록 신호의 감쇠가 심해지고 장애물을 통과하기 어려워진다는 기술적 난제가 존재합니다. 이를 극복하기 위해 등장한 혁신 기술이 바로 지능형 반사 표면(RIS)입니다. RIS는 전파의 방향을 자유자재로 조절할 수 있는 일종의 거울 역할을 수행하며, 실외의 전파가 창문을 통해 들어와 실내 구석구석까지 도달할 수 있도록 전파 환경을 최적화하는 데 핵심적인 기여를 합니다. 새로운 통신 시대를 열기 위해서는 기기와 안테나 같은 하드웨어 개발뿐만 아니라, 이를 정확히 평가할 수 있는 기초 연구가 뒷받침되어야 합니다. 특히 6G 환경에서는 측정의 정밀도가 시스템의 전체 성능을 결정짓는 핵심 요소가 됩니다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 전파의 세기를 측정하는 전력계나 임피던스 측정 기술 등 산업 현장에서 표준이 되는 '정확한 자'를 제공하는 역할을 수행합니다. 이러한 측정 표준이 확립되어야만 다양한 제조사에서 만든 장비들이 서로 신뢰성을 갖고 원활하게 연동될 수 있는 기반이 마련됩니다. 국내 연구진은 이미 5G 전 대역의 임피던스 표준을 확립한 데 이어, 최근에는 6G의 강력한 후보 주파수 대역인 110~170 GHz 사이의 표준을 성공적으로 구축했습니다. 이는 독일의 표준기관과 비교해도 우수한 일치성을 보일 만큼 세계적인 수준입니다. 특히 전파가 방해받는 정도를 나타내는 임피던스와 에너지를 열로 변환해 정밀하게 측정하는 전력 표준 기술은 미국 국립표준기술연구소(NIST)에서도 요청할 정도로 독보적인 가치를 인정받고 있습니다. 이러한 성과는 대한민국이 글로벌 통신 시장에서 기술 주도권을 확보하는 데 중추적인 역할을 합니다. 6G의 파장은 밀리미터 단위로 매우 짧기 때문에, 측정 시 아주 미세한 움직임조차 데이터의 오류를 야기할 수 있습니다. 연구실 내의 작은 진동이나 사람이 내뱉는 재채기조차 측정 결과에 영향을 줄 수 있는 초정밀 환경입니다. 이를 해결하기 위해 연구진은 국내 최초로 로봇 시스템을 측정 기술에 도입했습니다. 역학적 정밀도를 보장하는 로봇 팔을 활용해 위치 정밀도를 극대화함으로써 전자파 측정의 정확도를 한 차원 높인 것입니다. 이처럼 서로 다른 학문적 경계를 허무는 융합 연구는 초정밀 통신 기술을 완성하는 필수적인 토대가 됩니다. 대한민국은 오는 2028년 6G 조기 상용화를 목표로 연구에 박차를 가하고 있습니다. 단순히 기술 개발에 그치지 않고, 건축물의 전기적 특성이 전파 투과에 미치는 영향이나 인체가 통신 신호를 방해하는 정도를 모델화하는 등 실생활에 적용 가능한 실질적인 데이터 확보에 집중하고 있습니다. 우리가 일상에서 당연하게 누리는 빠른 통신 속도 뒤에는 이처럼 보이지 않는 곳에서 정밀한 표준을 세우고 기술적 한계를 돌파하려는 연구자들의 끊임없는 노고가 녹아 있습니다. 이러한 노력은 미래 초연결 사회를 지탱하는 든든한 버팀목이 될 것입니다.

[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.

초고주파

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한국표준과학연구원스탠다드 클라스

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