“ETRI, 무선 1394 UWB시스템 개발“
- 세계 최초 무선1394 캠코더 동영상 전송 성공
- 국내 UWB칩셋 개발성공으로 상용화시대 개막

휴대폰으로 2시간 분량의 영화를 10m 이내, 근처 친구의 휴대폰에 10여초 만에 전송해 줄수 있고, PC에 선을 연결하지 않고도 무선으로 디지털 TV나 PC주변 기기를 작동할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발되었다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 임주환)는 20일, 정보통신부에서 UWB(Ultra Wideband) 전송방식을 기반으로하는 무선 1394 기술을 이용, 캠코더의 동영상을 무선으로 디지털TV에 고품질 실시간 전송시연에 성공했다.

이 기술은 ETRI와 삼성종합기술원(원장 임형규)이 공동개발한 UWB 칩셋을 사용한 것으로 기존 유선 1394, USB 시장을 무선으로 대체할 경우, 2009년 207억불 규모의 UWB시장이 예상되고 있어 그 전망이 대단히 밝은 것으로 나타났다.

또한 국제특허 21개, 국내특허 40개를 출원했으며 2007년 상반기에 상용화가 가능할 것으로 전망하고 있다.

ETRI는 정보통신부 선도기반 기술사업의 일환으로 2003년부터 3년간 “UWB기술개발 및 무선1394 SoC개발”과제를 수행, 이번에 결실을 보게 되었다.

ETRI가 개발에 성공한 무선 1394기술은 영화처럼 데이터량이 커서 빠른 전송속도가 요구되는 디지털 TV 등 A/V 멀티미디어 기기에 효과적이기 때문에 여기에 사용되던 지저분한 배선이 사라질 전망이며 향후 디지털 홈 네트워크 세상을 여는데 핵심기술로 평가받고 있다.

이번에 개발된 UWB 시스템은 무선 1394방식을 적용했는데 내년까지는 블루투스기술과 USB기술, IP기반 기술 등으로 응용범위가 확대될수 있을 전망이다.

현재 국제표준은 진행중에 있으며 MBOA의 MB-OFDM (직교주파수 다중분할 방식)방식과 DS-UWB(다이렉트 시퀀스방식)이 경합을 벌이고 있다. ETRI는 MB-OFDM 방식으로 이번 기술시연을 벌였으며 DS-UWB 방식도 현재 칩셋 개발이 완료되어 칩 성능 시험을 진행중에 있다.

국제표준(안)에서는 PER(패킷에러율) 8%를 허용기준으로 UWB 전송속도 10m 거리에서 110Mbps 속도 전송을 규정하고 있으며, ETRI에서는 표준안의 기본 전송속도인 53Mbps, 107Mbps, 200Mbps 3가지 모드를 지원하는 칩셋을 이번에 개발했다. 또 캠코더로 동영상 전송시 PER 1% 이하인 53Mbps 모드를 사용하였다고 설명했다.

이에따라 홈네트워크 시장판도에도 큰 변화가 예상되고 있다. 저속의 전송 속도로 원거리 전송이 가능해 홈오토메이션 및 센서 네트워크용 지그비(Zigbee)와 휴대폰, 헤드셋, PDA 등 무선 통신 기기간에 근거리에서의 무선통신에 사용되는 블루투스(BlueTooth), 여기에 ETRI가 개발한 근거리 초고속 대용량 데이터 전송방식인 UWB로 대별되는 시장의 형성에도 주목할 필요가 있다.

UWB 시스템에는 RF, 모뎀, MAC 등 세 개의 칩이 보드에 셋(Set)으로 올려지는데 현재 세계에서 칩 개발에 성공한 나라로는 이스라엘(위저, Wisair)과 미국(얼레리언, Alereon),(스타카토, Stacatto)이 있으나 무선을 통해 캠코더 동영상을 실시간 전송 시연에 성공한 것으로는 세계 최초다.

향후 기술개발을 통해 3개의 칩을 단일칩(싱글칩)화 하여 크기와 소모전력을 줄이는 기술이 선결과제이며 이렇게 되면 UWB 칩셋을 휴대용 단말기 등에 장착이 가능해질 것으로 기대된다. 현재 테스트를 위한 RF 칩은 2.9mmx2.9mm 크기에 송신시 110mW의 전력을 소모한다.

ETRI는 RF와 모뎀부분의 관련기술은 삼성종합기술원과, MAC기술 및 무선 1394기술은 필아이티, 넷 커스터마이즈, 크로스반도체 등과 공동연구 개발했으며 현재 활발히 기술이전 중에 있다.

본 연구과제 책임자인 ETRI 디지털홈연구단(단장 김채규) 무선홈네트워크연구팀장인 최상성박사는 “ETRI는 세계시장 선점을 위해 세계최초로 모뎀 및 RF칩을 CMOS 반도체 공정으로 개발, 저가의 단일칩 개발이 가능해졌기 때문에 향후 경제적 측면에서도 가격 경쟁력이 우수할 것이다”고 말했다.

또한 ETRI 임주환 원장은 “외국의 UWB기술은 우리나라에 비해 상당히 앞서있었으나 ETRI가 대등한 수준으로 끌어 올렸으며 이번 기술개발로 기술조건에서 경쟁력을 확보했다는데 큰 의미가 있고, 또 국내기술진의 연구개발로 향후 국내기업에 기술이전이 가능해저 기술종속성 탈피는 물론, UWB시장 활성화에도 크게 기여할 것이다”고 밝혔다.

한편 미국에서 유무선 통신규제를 담당하는 행정기관인 FCC에서는 2002년부터 디지털TV 등 디지털 셋탑에 ‘유선 1394’ 프로토콜을 의무장착토록 법제화해 향후 우리의 기술로 미국시장 진출도 가능할수 있을것으로 ETRI는 전망했다.


[참고자료]

ETRI는 정보통신부 과제로 UWB 기술 및 무선 1394 개발을 수행하고 있으며, 2004년부터 SAIT(삼성종합기술원, www.samsung.com, 원장:임형규)와 Wimedia Alliance 물리계층 표준에 근거한 초고속 UWB 칩셋을 공동으로 개발해 왔다,

미래 국가경제를 주도할 핵심 산업으로 떠오른 UWB(Ultra Wideband) 칩셋을 개발하여 세계 최초로 무선 1394를 이용한 디지털 HD 캠코더 동영상 전송 및 2개의 HD 영상을 실시간으로 동시 전송을 성공했다.

ETRI가 이번에 개발에 성공한 UWB 칩셋은 53/110/200Mbps 전송모드의 모뎀 및 RF 칩으로 모두 CMOS 공정으로 개발되어 향후 저가격의 단일칩 개발에 유리한 고지를 선점함으로써 세계적인 경쟁력을 확보하게 되었으며 특히 130nm CMOS 공정으로 개발된 RF 칩은 2.9mmx2.9mm 크기에 송신시 110mW의 전력을 소모함으로써 가격 및 소모전력 차원에서 장점을 가지고 있다.

모뎀 칩도 표준에서 규정하고 있는 PER 8%를 훨씬 능가하는 1% 미만의 PER을 유지하며 WiMedia TM MAC-PHY 접속 규격에 따라 설계되어 WiMedia MAC과 결합되면 무선 USB, 무선 1394, Bluetooth over UWB, IP over UWB 등 다양한 응용 프로그램의 지원이 가능하다.

또한 ETRI에서는 IEEE802.15.3 UWB MAC을 칩으로 구현함으로써 이를 기반으로 하여 디지털 캠코더와 HDTV를 연결하여 실시간으로 디지털 캠코더의 영상을 HDTV로 보여주는 UWB 무선 PAN(Personal Access Network) 기반의 무선1394 기술을 국내외적으로 가장 먼저 성공하였다.

최근 디지털 A/V(오디오/비디오) 기기의 개발과 보급이 확대 되면서 등시성(isochronous) 전송이 가능한 IEEE1394 장치를 탑재한 HDTV, 디지털 캠코더, 셋탑박스 등이 증가하고 있으며, 가정 내의 여러 장소에 존재하고 있는 이 기기들을 연결하는 IEEE1394 네트워크를 UWB 기술을 사용하여 무선으로 연결하여 홈네트워킹을 구성하려는 요구가 증대되고 있다.

그러므로 HDTV, 디지털 캠코더, 셋탑박스 등에서 고성능 AV(Audio and Visual) 스트림 데이터 전송을 위한 유선IEEE1394 포트를 무선으로 대체할 수 있는 무선1394 기술을 세계 최초로 국내 기술진에 의해 개발함으로써 Ultra Wideband(UWB) 기술의 상용화에 한 발짝 더 다가섰다고 평가하고 있다.

무선 1394 개발과 더불어 ETRI와 삼성에서는 무선 USB 기술도 개발하고 있으며 지난 5월 USB 개발자 모임에서 발표한 무선 USB 규격 v.1.0에 의거한 Host 기능과 Device 기능을 모두 구현하고 있으며 이번 UWB 칩셋 개발로 상용화를 가속화할 수 있을 것이라고 전망하고 있다.

또한 ETRI는 WiMediaTM Alliance의 Promoter로 활동하는 삼성을 지원하여 WiMediaTM Alliance를 주도해 왔으며, 단순히 표준이 결정되면 그 때부터 개발을 시작하는 수동적 자세를 탈피하여 적극적인 표준화 참여와 이를 통한 표준안 채택, 그리고 표준안이 완료되는 시점에 chip 개발을 완료하여 시장 선점이 가능하게 되었다. 또한 독자 기술의 표준안 채택과 개발을 통해 로열티 지급없는 기술적 자립을 이루었다는 점에서 이번 개발의 의의를 찾을 수 있다.

세계 UWB 칩셋 시장은 ‘05~’09년 동안 연평균 383% 성장을 통해 ‘09년에는 2.15억 개의 출하가 이루어질 것으로 전망되며 2005년~2009년동안 PC 제품군이 평균 72% 내외, 디지털 영상기기 제품군이 20%, 그리고 디지털 개인기기 제품군이 8%의 시장을 점유할 것으로 전망하고 있다.

또한 국내에서 생산되는 UWB 칩셋 적용 제품의 수가 증가함에 따라 UWB 칩셋 세계 시장에서 국산제품이 차지하는 시장점유율은 2005년 5%에서 2009년에는 22%로 급상승할 것으로 예상하고 있다.

연구책임자인 디지털홈연구단(단장 김채규) 무선홈네트워크연구팀장 최상성 박사는 이번 UWB 개발 사업에 삼성종합기술원을 비롯한 Alogics(대표:김주덕), 필아이티(대표:최경섭), 크로스반도체(대표:박해강), 넷커스터마이즈(대표:안명수) 등의 중소기업들이 공동으로 개발에 참여하여 연구소와 산업체간의 협력을 통한 개발의 시너지 효과를 얻었다며 지속적인 협력 체제를 유지하여 향후 UWB 상용화 시점을 앞당길 수 있을 것이라고 전망했다.

또한 2006년 1월에 열리는 CES 2006 전시회(미국 Las Vegas, 1/05~08)에서 UWB 고품질 비디오 무선전송을 선보일 계획이라고 밝히면서, 무선 1394 기술을 세계 최초로 개발함으로써 곧 개발 완료 예정인 무선 USB 기술과 더불어 UWB 응용기술을 선도하여 세계시장을 선점할 수 있는 좋은 계기가 될 것이라고 전망했다.




[사진자료]

사진 1. 무선 1394 전송 시연모습

사진 2. UWB 칩셋(RF칩, 모뎀칩, MAC칩)