통신3사, '6G 시대' 준비하는 RIS 기술개발..."테라헤르츠 구현"

[이코노믹데일리] 이동통신 3사가  5G를 넘어 6G 시대를 위한  기반 기술 마련에 속도를 내고 있다. 이르면 오는 2028년 상용화가 예상되는 6G(6세대 이동통신) 준비를 위해 차세대 안테나 기술 선점 경쟁에 나섰다.

통신 3사가 차세대 안테나 기술로 주목하는 지점에 '지능형 표면(이하 RIS)'이 있다. RIS는 6G 후보 대역인 테라헤르츠 대역에서 주파수 커버리지를 확장하는 기술이다. 겉보기에는 평범한 타일이나 유리와 구분하기 어렵지만 전파의 이동 위치에 배치하면 이를 반사나 투과, 흡수를 한다. 일반적인 전파 송수신으로는 도달할 수 없는 장소에서도 전파를 전달하거나, 보안상 이유로 원치 않는 전파는 차단할 수 있어 차세대 통신 기술로 각광 받고 있다.

차세대 안테나용으로 언급되는 RIS기술은 일반적인 타일이나 유리처럼 생기다 보니 건물 외벽 등에 자연스럽게 설치하는 것이 가능하다. 이러한 RIS의 특성을 활용하면 기존의 전파 송수신 기술로는 도달할 수 없는 곳에서도 전파를 주고 받을 수 있고, 송수신을 원치 않는 전파를 겉으로 드러나지 않게 차단할 수 있다는 점이 큰 장점으로 꼽힌다.

특히 6G 시대에 상용화될 것으로 예상되는 테라헤르츠 대역은 5G(최고 20 Gbps) 대비 최대 50배 빠른 1Tbps(1초에 1조 비트 전송) 속도 구현이 가능하다. 통상 주파수 대역이 높아질수록 전파 도달 거리가 짧아지는 문제가 발생하기 때문에, 더욱 촘촘히 안테나와 기지국을 설치해야 한다. 그런 용도로는 RIS만한 기술이 없다.

최근 통신 3사가 과학기술정보통신부가 5G 28㎓ 서비스를 위한 기지국 등 시설 미비로 인해 주파수 할당을 취소한 사례를 고려하면, 비용은 실시간 인공지능(AI) 서비스와 도심항공교통(UAM) 등 혁신 기술을 위한 6G 구현을 위해 필수 과제로 꼽힌다. RIS는 따로 전력이 필요하지 않고, 사용자가 원하는 방식대로 전파를 활용할 수 있도록 돕기 때문에 더욱 주목 받고 있다.
  LG유플러스는 지난 24일 서울 용산 사옥에서 포항공대와 함께 출입기자 대상 기술설명회를 열고, 6G 이동통신 서비스 구현의 핵심인 주파수 커버리지 확장 기술을 개발했다고 밝혔다.

LG유플러스와 포항공대 홍원빈 교수 연구팀이 이날 발표한 ‘재구성 가능한 지능형 표면(RIS) 기술’에 따르면 6G 주파수는 대역폭이 넓어 데이터를 빠르게 전송할 수 있지만 파장이 짧아 장애물이 있는 환경에선 약해지기 쉽다. 따라서 보다 근접한 거리에 배치해 좀더 가까운 거리에서 전파를 반사, 흡수, 투과할 수 있는 RIS로 이 문제를 해결할 수 있다고 홍 교수는 설명했다.
  앞서 SK텔레콤도 지난 2월 화학 소재 기업 동우화인켐과의 협력을 통해 6G 후보 주파수에 대한 RIS 기술 개발에 성공했다.

Low-E유리는 뛰어난 단열 특성으로 건물 외장재로 많이 쓰이나, 전파를 차단하는 특성도 갖고 있어 이동통신 주파수 전달에 불리했다. 하지만 이번 SKT의 RIS 적용 기술 개발로 빛과 전파는 투과하고 단열 성능은 그대로 유지할 수 있는 6G RIS 유리 생산이 가능해진 것이다.
  KT는 지난해 11월 서울대와 협력해 개발한 RIS 기술을 서울시 서초구 KT 연구개발센터에 적용, 사옥 내 5G 신호가 약한 음영 지역에서 품질을 개선한 바 있다.

한편 차세대 6G는 2025년 표준화 논의를 시작으로 2028~2030년 상용화할 예정이다.  차세대 6G의 이론상 데이터 전송 최고 속도는 1000Gbps(초당 기가비트)로 5G 최고 속도인 20Gbps보다 50배 빠르다.