채찬병 교수팀, ㈜센서뷰와 6G 어퍼미드밴드 전이중 통신 세계 최초 시연

특화된 모듈로 다중입출력(MIMO) 전이중 기술 성공적 개발

인공지능 기반 새로운 통신 패러다임도 제안

[사진 1. (왼쪽부터) 센서뷰 유홍일 연구소장, 김병남 대표, 채찬병 교수]

인공지능융합대학 IT융합공학과 채찬병 교수 연구팀은 ㈜센서뷰(대표 김병남)와 공동으로 개발한 ‘6G 어퍼미드밴드 다중입출력 전이중 기술’과 인공지능(AI) 기반의 새로운 통신 패러다임인 ‘시맨틱 통신 시스템’을 말레이시아 쿠알라룸푸르에서 개최된 국제전기전자공학회 글로브컴(IEEE Globecom)에서 세계 최초로 시연에 성공했다.

이번 기술 개발과 시연 성공으로 한국이 차세대 6G 이동 통신 표준화를 주도하고, 관련 기술을 앞서 상용화할 수 있는 바탕이 마련됐다.

이날 시연에는 에릭슨, 퀄컴, 노키아, 화웨이 등 세계 주요 회사의 연구진과 석학들이 방문해 기술 토론을 펼칠 만큼 관심이 집중됐으며, 3,000여 명이 참석한 학회에서 국내 기관이 6G 기술을 선도하는 것은 의미 있는 성과라는 평가다.

[사진 2. (왼쪽부터) 유한주 연구원, 채찬병 교수, 김윤태 연구원, 김용휘 연구원]

기존 5G에서 사용된 3.5GHz 대역 등의 미드밴드 체감 속도는 약 100Mbps, 최대 속도는 3.6Gbps였지만, 어퍼미드밴드(7~24GHz) 환경에서는 체감 속도 1Gbps, 최대 속도 200Gbps 이상까지 구현할 수 있다. 그리고 5G-C밴드 기준, 동일 성능 커버리지에서 시스템 성능이 10배 증가할 수 있다. 하지만 이러한 어퍼미드밴드 성능을 구현하기 위해서는 5G에 대비 고도화된 E-MIMO(Extreme Massive MIMO) 기술 개발이 필요해 우리 대학교 등 세계 유수 연구 그룹에서 개발 중이다.

또한, 전이중 통신은 동일한 주파수에서 동시에 데이터를 송수신해 주파수 효율과 속도를 증가시키는데, 이는 수조 원대의 경제 가치뿐만 아니라 6G 이동 통신의 핵심 기술로서 큰 의미를 지닌다.

이에 연구팀은 12.5GHz 주파수 대역에서 폴간 간섭 분리도가 45dB 이상인 특화된 모듈로 다중입출력(MIMO) 전이중 기술을 성공적으로 개발해 국제 무대에서 시연했다. 특히 이번 연구에서는 분리형 안테나 모듈에서 발생했던 상용화의 어려움을 극복하고자 단일형 안테나 모듈로의 성공적인 전환을 이뤄냄으로써, 더욱 주목할 만한 성과를 거뒀다.

본 연구팀은 미국 NI사와 누비콤의 후원을 받아 2022년 ‘6G 오픈 허브’ 센터를 유치했고, 이번 시연은 NI FPGA 기반의 소프트웨어정의(SDR) 하드웨어를 활용해 성공한 것이다.

[사진 3. 6G 어퍼미드밴드 전이중 시스템]

채찬병 교수는 “이번 6G 이동 통신의 주요 기술을 개발하고 시연에 성공함에 따라 5G를 넘어 6G 분야에서도 선도적인 역할로 시장 경쟁력을 강화할 수 있을 것”이라고 말했다.

센서뷰 관계자는 “센서뷰는 RF 커넥티비티 솔루션을 바탕으로 항공·방산, 민수 통신, 반도체 테스트 사업을 진행 중이며, 이번 연구 성과를 통해 경쟁사와 한층 차별화된 기술 제안으로 고객에게 가치를 제공하겠다.”고 계획을 밝혔다.

[사진 4. 인공지능 기반 시맨틱 통신 시스템]

한편, 연구팀은 2014년 2.5GHz 대역에서의 전이중 개발을 시작으로 매년 12월 국제전기전자공학회 글로브컴(IEEE Globecom)에서 신기술을 공개하고 있으며, 올해에는 6G 어퍼미드밴드 전이중 기술과 AI 기반 시맨틱 통신 시스템을 소개했다. 6G는 다차원 ‘실시간 소통’을 완성할 것으로 예상되며, 2025년부터 표준화 작업이 시작돼 2030년에는 본격적인 서비스가 시작될 것으로 기대된다. 

공동 개발에 참여한 센서뷰는 밀리미터파 RF 통신 부품 전문 기업으로, 독자적인 국산화 기술을 통해 Q사의 공급사로 선정되는 등 일찌감치 5G 시장의 선구자로 사업 역량을 다져왔다.