LG·카이스트, 6G 테라헤르츠 대역 빔포밍 기술개발 성공…"5G 11배 성능"

기존 대비 신호전달효율 4.2배 개선

이동통신 활용 가능 수준 빔 가변화

빔포밍 솔루션 적용 전 기술 내재화

조동호 센터장 "기술개발 선도 계기"

국내 연구진들이 한국표준과학연구원에서 빔포밍시스템을 테스트하고 있다. 김당오 LG-카이스트 6G연구센터 선임연구원(왼쪽)과 권재용 한국표준과학연구원 책임연구원. [사진=카이스트 제공]

LG와 한국과학기술원(KAIST, 이하 '카이스트')의 산학연구센터인 'LG-카이스트 6G연구센터'가 세계 최초로 이동통신용 6G 테라헤르츠 대역 빔포밍 솔루션 기술을 개발하고 시연에 성공했다. 테라헤르츠 주파수 사용시 신호 손실에 따른 통신거리 감소 문제를 해소할 수 있는 광대역 빔포밍 솔루션에 적용된 모든 기술을 내재화하는 성과를 도출했다.

3일 LG-카이스트 6G연구센터는 설립이래 2년반동안 원천기술 연구개발을 통해 세계 최초로 테라헤르츠 대역 내 27기가헤르츠(㎓) 대역폭을 지원하는 이동통신용 6G 광대역 빔포밍 솔루션 기술 개발과 시연에 성공했다고 밝혔다. 이는 차세대 이동통신서비스 환경이 테라헤르츠 주파수를 활용하는 광대역 무선전송을 전제하는 상황에서 6G 표준 실용화의 걸림돌을 해결한 것으로 주목된다. 6G연구센터 측은 또 국내 이통3사에 할당된 전체 5G 밀리미터파 주파수 대역폭이 2.4㎓ 수준(26.5~28.9㎓)임을 감안할 때, 이번에 개발한 광대역 빔포밍 솔루션의 성능이 단일 솔루션으로 5G 대비 11배 이상의 대역폭을 지원하는 세계 최고 수준이라고 강조했다.

그간 6G연구센터는 테라헤르츠 주파수 신호의 저손실 신호 전달·분배, 초광대역지원·가변위상제어 원천기술을 발굴하고 구현기술 확보를 단계적으로 추진해 왔다. 그 결과 테라헤르츠 주파수영역의 27㎓ 대역폭(143~170㎓)에서 전달 신호를 보존해 이동통신에 효과적으로 활용할 수 있는 빔포밍 솔루션을 개발했다. 이번에 시연에 성공한 하드웨어 구현 테스트를 통해 27㎓ 대역폭 지원 상황에서 전체 시스템 신호 전달 효율을 기존기술 대비 4.2배 개선하고 유효 빔 폭 20도, 빔 조향 범위 50도를 확보해 이동통신에 활용할 수 있는 수준의 빔 가변화 성능을 제공하는 것을 확인했다. 개발 솔루션 적용 기술 전체를 내재화했다고 덧붙였다.

LG-카이스트 6G연구센터장인 조동호 카이스트 교수는 "6G 광대역 빔포밍 핵심원천기술 확보 측면에서 6G연구센터의 세계적 연구역량을 선보였다"라며 "LG전자를 비롯한 한국표준과학연구원, 키사이트와 협력해 6G 핵심기술을 창출하고 구현가능성을 검증함으로써 세계적으로 6G기술 개발을 선도하는 계기를 만들었다"라고 말했다.

김병훈 LG전자 CTO부문 미래기술센터장은 "6G연구센터 설립이래 테라헤르츠 기술을 포함한 여러 6G 핵심원천기술 개발 성과를 도출한 것을 높게 평가한다"라며 "국내 협력 성과를 기반으로 대한민국이 세계선도수준의 6G R&D 추진역량을 갖도록 지속적으로 기여해나갈 것"이라고 말했다.

카이스트에 따르면 세계각국 기술진이 오는 2030년 상용화를 목표로 6G 이동통신 기술 연구개발을 가속화하고 있으며 국내에서 삼성전자와 LG전자가 6G 기술개발을 활발히 추진하고 있다. 카이스트는 올해 과학기술정보통신부 지원을 받아 다음달 '6G 이동통신 무선전송접속 연구센터'를 개소할 예정이다.