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[2024 ETRI Technology Report 4] 세계 최초 ‘암반’ 뚫고 40m 무선통신에 성공하다 – 조인귀 전파원천기술연구실 책임연구원

전파원천연구실은 전파를 활용한 다양한 기초 연구를 수행하며, 특히 독창적인 자기장 통신 기술 개발에 집중하고 있습니다. 현재 우리가 사용하는 대부분의 무선 기술은 공기를 매질로 삼고 있지만, 수중이나 지중과 같은 극한 환경에서는 신호를 주고받을 수 있는 수단이 전무하여 많은 어려움을 겪고 있습니다. 특히 깊은 지하 광산이나 매설된 IoT 기기들을 제어하는 데 있어 기존의 통신 방식은 물리적인 한계를 보입니다. 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 연구진은 특수한 매질 속에서도 신호가 안정적으로 전달되는 원리를 탐구하며 새로운 통신 기술의 기틀을 마련하고 있습니다. 일반적인 환경과 달리 지중에서는 거대한 암반층을 통과해야 하므로 데이터 전송을 위한 충분한 대역폭을 확보하기가 기술적으로 매우 까다롭습니다. 이에 연구진은 전송 효율을 적절히 유지하면서도 신호의 도달 거리를 획기적으로 늘릴 수 있는 최적의 설계 방식을 집중적으로 연구하고 있습니다. 기존 방식은 복잡한 유선망을 구축하거나 수많은 중계 장비를 촘촘하게 설치해야만 통신이 가능했지만, 자기장 통신 기술을 적용하면 별도의 보조 장치 없이도 깊숙한 곳까지 직접적인 신호 전달이 가능해집니다. 이는 통신 인프라 구축의 경제성을 높이고 열악한 환경에서도 데이터의 신뢰성을 보장하는 핵심 열쇠가 될 것입니다. 연구진은 현재까지 확보한 기술적 성과를 더욱 발전시켜 데이터 전송의 질을 높이고, 보다 복잡한 네트워크 환경에서도 안정적으로 작동하는 시스템을 구축하여 산업 현장에서의 활용도를 극대화하고자 합니다. 이러한 전파 신기술이 상용화되면 과거에는 소통이 완전히 불가능했던 영역에서도 자유로운 데이터 교환이 가능해져 국가적인 R&D 경쟁력이 한층 강화될 것입니다. 특히 국방 분야의 보안 통신이나 재난 구조 현장의 긴급 연락망 등 공공 안전과 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 불러일으킬 것으로 기대되며, 연구진은 이를 실현하기 위한 원천 기술 고도화에 박차를 가하고 있습니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

융합
공학·기술

[2024 ETRI Technology Report 4]

우리가 일상에서 사용하는 무선 통신 기술은 대부분 공기를 매질로 하여 전파를 전달합니다. 하지만 수중이나 지중과 같은 극한 환경에서는 기존의 통신 방식이 제 역할을 하지 못한다는 치명적인 한계가 존재합니다. 특히 지중 깊은 곳에 위치한 광산이나 매설된 IoT 기기들을 제어하려 할 때, 신호가 매질을 통과하지 못해 통신 수단이 전무한 상황이 발생하곤 합니다. 전파원천연구실에서는 이러한 난제를 해결하기 위해 공기가 아닌 토양과 암반을 통과할 수 있는 자기장 통신 기술을 연구하며 기술적 돌파구를 찾고 있습니다. 지중 환경의 두꺼운 암반을 통과하기 위해서는 기존과는 전혀 다른 주파수 접근 방식이 필요합니다. 연구진은 매우 낮은 주파수를 활용하여 매질의 저항을 극복하고 있으며, 제한적인 대역폭 안에서도 전송 거리를 효율적으로 확장하기 위한 원천 기술 확보에 집중하고 있습니다. 기존에는 유선망을 복잡하게 구축하거나 중계기를 아주 조밀하게 설치해야만 지중 통신이 가능했지만, 자기장 통신 기술을 활용하면 별도의 중계기 없이도 지중 깊숙한 곳까지 직접 데이터를 전송할 수 있습니다. 현재 40m 거리의 실증을 마쳤으며 향후 100m까지 그 범위를 넓혀갈 예정입니다. 이 연구는 단순히 데이터를 주고받는 수준을 넘어 향후 음성 신호까지 실시간으로 전송할 수 있는 고도화된 단계로 나아가고 있습니다. 또한 단일 기기 간의 연결에 그치지 않고 여러 단말이 유기적으로 결합하는 네트워크 체계를 구축하여 산업 현장에서의 활용도를 극대화할 계획입니다. 이러한 전파 신기술은 국방이나 산업 안전 시스템 등 다양한 응용 분야에서 핵심적인 역할을 수행할 씨앗이 될 것입니다. 과거에는 통신이 불가능하다고 여겨졌던 영역을 개척함으로써 국가 R&D 역량을 강화하고 산업 전반에 혁신적인 변화를 불러올 것으로 기대됩니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

공학·기술

[연구장비분야 전문인력양성사업 안내]

대한민국의 연구개발(R&D) 투자는 나날이 확대되고 있지만, 실험과 분석에 필수적인 연구장비는 여전히 외산 의존도가 높은 실정입니다. 국가 과학기술의 자립과 경쟁력을 강화하기 위해서는 연구장비를 직접 개발하고 효과적으로 활용할 수 있는 전문인력의 확보가 무엇보다 시급합니다. 이에 과학기술정보통신부와 한국기초과학지원연구원은 전국 13개 전문 교육기관과 협력하여 국내 연구장비 산업의 수요에 부합하는 실무 중심의 전문인력 양성 체계를 구축하였습니다. 이는 외산 장비에 의존하던 관행을 벗어나 국내 기술력을 높이는 중요한 토대가 됩니다. 본 교육과정은 실질적인 역량 강화를 위해 비학위 트랙과 학위 트랙으로 나뉘어 운영됩니다. 비학위 트랙은 연구장비의 기초 운용부터 고도의 데이터 해석이 가능한 시험분석 과정, 그리고 장비의 설계와 부품 가공 능력을 기르는 장비개발 과정으로 세분화되어 있습니다. 한편, 학위 트랙은 심도 있는 분석 기법을 연구하는 분석과학 과정과 융합형 장비개발 역량을 갖춘 전문인력 양성에 집중합니다. 각 교육생은 자신의 진로와 전문성에 맞춰 체계적인 학습 과정을 거치며, 현장 맞춤형 전문가로 성장하여 산업 현장에 즉시 투입될 수 있는 실력을 쌓게 됩니다. 교육생들에게는 전액 국비 지원과 더불어 교육 기간 내 소정의 연수비가 지급되며, 현장 전문가와의 일대일 멘토링을 통해 취업·진로에 대한 실질적인 도움을 받을 수 있습니다. 이러한 체계적인 지원 덕분에 최근 3년간 평균 취업률이 무려 88.2%에 달할 정도로 독보적인 성과를 거두고 있습니다. 수료생들은 현재 연구장비 관련 기업의 시험분석이나 품질관리(QA/QC) 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 수행하며 산업 생태계 구축에 이바지하고 있습니다. 미래를 꿈꾸는 전문인력들이 전문성을 확보하고 자신의 가치를 증명할 수 있는 든든한 등용문이 되고 있습니다.

한국기초과학지원연구원[크브씨네 활동]

융합
공학·기술