[5G 너머 6G 시대③] 韓, 이번에도 '세계 최초' 타이틀 따낼까

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = ·

국내 이동통신사와 제조업체들이 5G(5세대 이동통신)에 이어 6G도 세계 최초 상용화에 도전한다.

SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 통신 3사는 RIS(재구성 가능 지능형표면), 오픈랜(개방형 무선 접속망) 등 필수기술 연구에 매진한 결과,이미 일부 기술 개발에서 성과를 내고 있다.

6G 구현을 위한 핵심 축인 RIS는 전파 특성에 따라 전달력을 조정해 전파를 반사·투과시켜주는 기술이다. 6G에 활용될 가능성이 높은 고주파 대역은 속도가 빠르지만, 파장이 짧아 건물 등 장애물 통과에 불리하고 서비스 범위(커버리지)가 좁다는 단점이 있다. RIS는 고주파 대역 주파수을 반사시켜 장애물을 통과시키거나 범위를 넓혀준다.

오픈랜은 무선접속망인 RAN(랜)을 개방형 표준으로 구축해 제조사가 다른 통신장비끼리도 연동을 가능하게 하는 기술이다. 기존 통신망이 하드웨어를 중심으로 구축됐다면 오픈랜은 소프트웨어를 중심으로 개방화·가상화·지능화 등의 특성을 갖게 된다.

먼저 SK텔레콤은 기술개발과 함께 국제 협력에 가장 적극적으로 나서고 있다. SK텔레콤은 2022년 7월부터 '6G 개발팀'을 구성해 준비를 시작했다.

기술 측면에서는 지난해 초 RIS를 최초 개발했다. 특히 건물 외장재 등으로 많이 쓰이는 'Low-E 유리'에 RIS 기술을 적용해 더 획기적으로 전파 막힘 현상을 개선했다. 기존 기술 대비 소모전력을 20% 줄이는 차세대 오픈랜 가상화 기지국 기술 개발에도 성공했다.

아직 6G 표준 주파수 대역은 정해지지 않았다. 세계전파통신회의(WRC23) 등에서 국가 간 논의, 실증 연구 등을 거쳐 2027년 표준주파수가 최종 승인될 전망이다. 이미 주요 국가들은 자국에 유리한 주파수 대역을 표준으로 삼기 위해 물밑작업을 추진하고 있다. 이에 SK텔레콤도 4~10㎓ 대역을 정부에 제안한 상태다.

개별적인 6G 글로벌 공조도 진행 중이다. 차세대 통신 표준 협의체인 아이온(IOWN)에 국내 통신 사업자 중 유일하게 참석하고 있고, 'SK 테크 서밋'에서도 특별 세션을 통해 6G 표준화 현황 및 글로벌 협력 필요성에 대해 논의하기도 했다.

SK텔레콤은 내년에도 아이온, 오픈랜 인더스트리 얼라이언스(ORIA), 오랜(O-RAN) 얼라이언스 등을 통해 6G 표준화를 선도한다는 계획이다. 오는 6월 아시아에서 열리는 오랜 얼라이언스 대면 회의 주최도 SK텔레콤이 맡았다.

KT도 서울대와 초저전력으로 안테나 물질 특성을 제어해 전파 투과와 반사 방향을 조정하는 RIS를 공동 개발했고, LG전자·코닝과 함께 6G 주파수 후보 대역별로 동작하는 RIS까지 만들었다. KT가 무선 통신 품질이 약한 복도와 사무실에서 RIS를 적용하기 전후 신호 세기를 비교한 결과 주파수 대역별로 4~60배 품질이 개선됐다.

6G 인프라 구축 시 구축 비용을 절감할 수 있는 오픈랜 연구에도 적극 나서고 있다. 대표적으로 지난 2022년 국제 오픈랜 표준화 단체인 '오픈랜 얼라이언스' 회의에서 오픈랜 연동 규격을 제안해 표준 승인을 받은 바 있다.

KT는 한국전자파학회 하계학술대회에서도 5G 등 기존 통신세대의 네트워크 운용 경험을 토대로 6G 네트워크 아키텍처의 발전 방향을 예측·공개하는 등 6G 연구 데이터도 적극 공유하고 있다.

아직 국제적으로 6G 주파수 후보가 정해지지 않았으나, KT는 올해에도 RIS 기술 고도화를 추진해 어떤 주파수가 채택되더라도 품질과 커버리지를 모두 잡을 수 있는 6G 구현에 힘을 쏟을 전망이다.

LG유플러스는 또한 초점은 RIS와 오픈랜에 맞춰져 있다. 포항공대(포스텍), 키사이트과 함께 6G 후보 주파수 대역 주 하나인 초고주파 테라헤르츠(㎔) 대역에서 활용 가능한 RIS 기술을 개발한 것이 대표적이다.

오픈랜과 관련해서도 장비 간 연동 오류 발생 시 빠르게 대응할 수 있게 하는 '이지스오' 장비를 개발했다. 이지스오는 오픈랜 테스트 과정에서 하드웨어-소프트웨어 연동 여부를 빠르게 확인하고, 실시간 신호 분석을 통해 이상 여부를 판단해준다.

지난해 하반기에는 글로벌 플랫폼 제조사들과 국내 최초로 '오픈랜 공용 플랫폼' 시험 검증에 성공하기도 했다. 오픈랜 공용 플랫폼을 활용하면 분산된 위치에서 대량의 서버 설치가 필요한 경우 중앙에서 원격으로 소프트웨어를 설치할 수 있게 된다.

LG유플러스는 RIS, 오픈랜 뿐만 아니라 양자컴퓨터를 활용해 6G 위성 네트워크를 최적화하는 연구에 성공하기도 했다. LG유플러스는 한국과학기술원(KAIST), 큐노바와 함께 D-웨이브사 양자컴퓨터를 활용해 기존 기술보다 약 600배 빠르게 기지국-위성, 위성-위성 간 연결된 네트워크를 최적화해주는 알고리즘을 확보했다.

한편 2019년 세계 최초로 5G 기술을 상용화한 삼성전자도 6G 장비 핵심 기술 선행 개발에 힘을 쏟고 있다.

삼성전자는 5G 및 6G 이동통신 기술을 표준화하는 3GPP에서 업계 최다 의장석(의장 2명, 부의장 7명)을 확보하고 국제 표준화를 주도하고 있다.

또한 UN 산하 ITU 소속 6G 프레임웍 실무반 의장직과 세계 이동통신사 연합회(GSA)의 주파수 실무반 의장직을 통해 주요 국가와 이동통신 업계의 실제 목소리도 6G 통신 기술 표준화와 개발에 적극 반영 하고 있다.

이처럼 6G 상용화에 앞서 이뤄져야 하는 '규격 표준화'의 주도권을 잡는 것이 삼성전자의 1차 목표다. 어떤 주파수, 어떤 장비 규격을 6G 시대에 사용할지 삼성전자의 의견을 강하게 반영한다는 것이다.

삼성전자는 표준화 주도 뿐만 아니라 효율성 혁신, 지능화, 보안 혁신 등을 6G 연구의 핵심 목표로 선정해 기술 개발에 나서고 있다. '삼성 6G 포럼'을 통해 테라헤르츠 밴드 통신(sub-㎔), RIS 등 6G 관련 기술에 대한 성과도 지속 공개 중이다.

LG전자도 2019년 한국과학기술원(KAIST)과 국내 첫 6G 산학협력 연구센터인 ‘LG전자-KAIST 6G 연구센터’를 설립했다. 지난해 10월에는 LG유플러스와 '6G 테크 페스타'를 개최하고 도심지역 세계 최장거리 수준인 실외 500m 무선 송수신에 성공한 테라헤르츠(㎔) 송수신 모듈 ▲단일자원 양방향 데이터 동시 송수신 기술인 전이중 통신(Full Duplex) ▲신호 간섭 상황에 따라 주파수 채널을 유연하게 활용하는 동적주파수공유(Dynamic Spectrum Sharing) 등의 기술을 소개하기도 했다.


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