5세대(5G) 이동통신 안테나 성능을 정밀하게 측정할 수 있는 기술이 선보였다.

18일 한국표준과학연구원(KRISS) 전자기표준센터 연구팀은 5G 통신 시스템을 위한 광섬유 기반 센서를 개발했다고 밝혔다.

5G 통신은 기지국과 단말기에 각각 내장된 안테나 간 신호 송·수신을 바탕으로 이뤄진다는 것.

모든 사람과 사물을 잇는 초연결을 지향하는 만큼 스마트폰 중심의 4G보다 다양한 단말기에 서비스를 제공해야 한다.

▲ 광섬유 기반 센서를 장착한 5G 품질 측정 기기

자율주행·사물인터넷(IoT)·인공지능(AI) 등을 실현하려면 고품질의 통신 상태를 유지하는 게 필수적이다.

그러나 세계적으로 확립된 5G 측정 기준이라고 할 만한 게 현재 딱히 없는 실정이다.

다시 말해 네트워크망이 완성돼도 '진짜 고품질 여부'를 판별할 수 없는 상태다.

KRISS 전자기표준센터 홍영표·이동준·강노원 박사 연구팀의 성과 가치는 이 지점에 있다.

연구팀은 가로 0.2㎜·세로 0.2㎜·두께 0.05㎜의 광학 결정(실제 센싱 부분)을 미세한 광섬유 끝부분에 결합한 초소형 센서를 구현했다.

사람 머리카락 평균 굵기(약 0.08㎜)만 한 이 센서는 공간 제약 없이 0.1㎜ 이내 아주 가까운 거리까지 5G 품질을 측정할 수 있다.

지금까지 면밀히 살필 수 없었던 다중입출력(MIMO) 통신 시스템 성능을 개별 안테나 단위로 잴 수 있게 됐다는 뜻이다.

이 센서는 현재 인프라 구축에 한창인 5G 산업 일선에 곧바로 적용할 수 있다.

안테나가 100여개 들어가는 대형 기지국을 비롯해 스마트폰 같은 안테나 내장 단말기 양산 과정에까지 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

홍영표 KRISS 선임연구원은 "5G에서 활용하는 6㎓ 이하를 비롯해 그 이상인 밀리미터파 주파수 대역 이동통신 시스템 평가에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 광학 분야 국제 학술지 '옵틱스 레터스'(Optics Letters)와 '센서스'(Sensors)에 각각 소개됐다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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