6G 이동통신 활용 가능성 검증

▲삼성전자의 삼성리서치 아메리카(SRA) 실험실에서 삼성전자 연구원들이 140 GHz 통신 시스템을 시연하고 있다. (사진=삼성전자)

[뉴스케이프 전수영 기자] 5G 시대가 서서히 본격화되고 있지만 6G 이동통신에 대한 연구개발도 활발히 진행되고 있다.

삼성전자는 미국 샌타바버라 캘리포니아주립대(UCSB)와 6G 테라헤르츠(THz) 대역에서 통신 시스템 시연에 성공했다고 16일 밝혔다.

삼성전자와 UCSB는 이를 통해 테라헤르츠 대역의 6G 이동통신 활용 가능성을 검증했다.

테라헤르츠 대역은 100GHz~10THz 사이의 주파수 대역을 의미한다. 일반적으로 주파수 대역이 올라갈수록 넓은 통신 대역폭을 사용할 수 있어 6G에서 요구하는 초고속 통신에 적합하다.

테라헤르츠 대역은 데이터 전송속도가 초고 20Gbps인 5G 대비 최대 50배 빠른 5Tbps(1초에 1조 비트를 전송하는 속도)를 목표로 하는 6G 통신의 후보 주파수 대역으로 꼽히고 있다.

하지만 높은 주파수 대역일수록 전파 특성상 경로 손실이 크고 전파 도달 거리가 짧아지는 문제가 있어 통신 시스템 내에 수많은 안테나를 집적하고 전파를 특정 방향으로 송·수신하는 고도의 빔포밍(Beamforming) 기술이 요구된다.

또 초고속 통신을 위해서는 더 세밀한 무선주파수 집적회로(RFIC)의 회로 제작 등 기술적인 난제도 있다.

최근 열린 국제전기전자공학회(IEEE) 국제통신회의(ICC 2021) 테타헤르츠 통신 워크숍에서 삼성전자의 삼성리서치와 삼성리서치 아메리카, USCB 연구진은 공동으로 테라헤르츠 대역인 140GHz를 활용해 송신기와 수신기가 15m 떨어진 거리에서 6.2Gbps이 데이터 전송 속도를 확보하고 시연했다.

기존 테라헤르츠 대역 시연은 RFIC 또는 모뎀 역할을 하는 계측 장비와 안테나만을 이용해 데이터를 전송하는 방식이었지만 삼성전자와 UCSB 연구진은 RFIC, 안테나, 베이스밴드 모뎀까지 통합해 실시간 전송 시연에 성공, 6G 상용화를 위해 해결해야 할 테라헤르츠 대역의 높은 경로 손실과 낮은 전력 효율 등 기술적 난제 극복에 의미 있는 진전을 이뤘다.

특히 LTE와 5G에서 널리 사용되고 있는 QMOS 공정 기반 RFIC와 이를 통해 구동되는 128개 안테나 소자가 배열된 송신기와 수신기 모듈, 실시간 고성능 빔포밍을 기원하는 모뎀을 구성해 시연에 성공했다.

최성현 삼성리서치 차세대통신센터장 전무는 "삼성전자는 그동안 5G와 6G 기술혁신과 표준화를 주도해 왔다"며 "지난해 6G 백서에 공유한 것처럼 테라헤르츠 대역은 6G 주요 주파수 대역으로 활용될 것으로 보고 있으며 이번 시연은 이의 상용화 실현 가능성을 보여주는 중요한 이정표다"라고 말했다.

저작권자 © 뉴스케이프 무단전재 및 재배포 금지