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배포일자 : 2025.02.06.(목)				배포번호 : 2025-10호
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매수 : 보도자료 3매(참고자료 2매, 사진자료 8매, 영상자료 1매)						배포처 : ETRI 홍보실

국내 연구진이 화재나 재난, 전쟁 등 이동통신 인프라가 부족한 지역이나 붕괴 지역에 빠르게 공중에서 임시로 이동통신 네트워크를 구축할 수 있는 기술을 개발했다. 이로써 드론 등 공중이동체를 통해 대용량이면서 장거리 이동통신의 인프라 제공이 가능케 되는 길을 처음 열었다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 지난해 말 충남 태안군 일원에서 공중이동체와 지상 시스템 간 2.5km 거리에서 1.3Gbps 이동통신 서비스 시연에 성공했다고 밝혔다. 아울러 10km 거리에서는 300Mbps 속도가 나왔다.

ETRI 연구진은 복수의 공중이동체를 운용한 넓은 지역 통신 커버리지 제공 시연 등에 성공했다. 또한, 지난달에는 대전 대덕구 문평동 소재 드론공원에서 본 기술을 활용한 재난 대응 서비스 시연도 진행했다고 설명했다.

연구진이 개발한 공중이동체 기반 대용량 장거리 이동통신 인프라 제공 기술은 150미터(m) 저고도 공중 환경에서 체류가 가능한 드론, 도심교통항공(UAM) 등 공중이동체를 활용해 지형지물의 제약 없이 신속한 이동통신 인프라를 제공할 수 있다.

향후 자연재해, 인재 및 통신 재난 환경에서 신속한 통신망 구축을 제공, 국민의 안전과 공공 편의를 제공하고 경제적 손실을 최소화할 수 있는 핵심기술로 사용될 전망이다.

본 기술은 ▲공중 통신 기지국을 제공하는 공중시스템 ▲장거리 대용량 공중-지상 간(A2G) 링크를 제공하는 지상 통신 시스템 ▲인프라 운영/관리/제어 시스템 등으로 구성된다.

연구진이 이번 시연에 활용한 공중시스템은 5G 소형셀 기지국과 공중 이동백홀 터미널을 탑재한 45kg급 중량의 X-8 드론으로 구성된다. 아울러 지상 시스템과 밀리미터 대역(mmWave) 기반 장거리 통신 기술을 통해 연결된다.

드론의 전력 제한을 극복하기 위해 공중시스템은 지속적인 전력이 공급되는 유선 형태를 가질 수 있도록 제작되었고 유선 운용이 불가능한 지역에서는 공중시스템 스위칭을 통해 통신 서비스를 지속할 수 있다.

연구진은 드론이나 UAM과 같은 공중시스템에 소형셀, 이동 백홀 터미널 등을 탑재해 재난이나 재해 지역, 통신 불가 지역의 구조·구난에 신속히 대응할 수 있게 되었다고 설명했다.

ETRI는 밀리미터파 대역의 짧은 전송 거리 한계를 극복하고 광대역 고속 데이터 전송을 제공하는 기술을 적용해 통신에 성공했다. 소형·경량·저전력의 공중-지상 간 대용량 장거리 통신 시스템인 셈이다.

현재 공중이동체-지상 간 무선통신 기술은 5km 이내에서 40Mbps급 전송 속도를 제공하는 수준에 머물러 있다. 아울러, 20km에서는 수십 kbps급 전송 속도여서 장거리에서 대용량 통신을 지원하는 데는 한계가 있었다.

ETRI가 개발한 공중-지상 간 대용량 장거리 통신 시스템 통신 시스템은 10km의 공중-지상 통신 거리에서도 다채널 4K UHD 영상을 원활하게 전송할 수 있는 수준이다. 즉 장거리 고속 데이터 전송이 필요한 산업군에 확대 적용되고 있는 무인 항공기와 UAM 운용을 위한 공중 통신 기술로도 활용할 수 있다.

ETRI는 본 기술의 요소기술로 ▲3차원 공중 이동백홀 전송기술 ▲3차원 공중 이동백홀 접속기술 ▲공중 이동백홀 고효율 장거리 송수신 RF/안테나 기술 ▲5G 플라잉 기지국 기술 ▲테더드 공중이동체 기술이 핵심이라고 설명했다.

ETRI 연구진은 UAM 기체 개발 기업과 무인기 통신 전문 기업에 공중-지상 간 대용량 장거리 통신 기술에 대한 3건의 기술이전을 완료했고, 추가 확장 기술에 대한 기술이전도 진행할 예정이다.

또한, ETRI는 공중이동체 기반 대용량 장거리 5G 이동통신 인프라 제공 기술의 핵심기술 연구를 통해 4편의 SCI 논문 게재와 국제학술대회 우수 논문상 수상을 통해 연구의 우수성을 인정받았다. 아울러, 국내·외 특허 출원 34건 및 등록 2건, 국내 표준 6건, MWC 2024 기술 전시 등 성과를 얻었다.

ETRI 배정숙 지능무선액세스연구실장은“재난재해뿐만 아니라 해상 산간 등 통신인프라가 부족한 지역에서 조난, 실종자 수색, 응급환자의 원격진료, 긴급치안, 경호, 정찰 등에 널리 활용할 수 있어 국민 생활 안전 및 편의에 큰 도움을 줄 것이다.”고 밝혔다.

ETRI 백용순 입체통신연구소장도“기존 지상을 대상으로만 통신 네트워크가 이뤄졌는데 본 기술은 처음으로 지상과 비지상 네트워크를 아우르는 기술이다. 6G 입체통신의 상공 네트워크를 위한 기반기술이 될 것으로 기대된다.”고 말했다.

본 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 진행된 『방송통신산업기술개발』 사업의 일환으로 개발되었다. 또한, 공중이동체 분야에 ㈜네스앤텍, 5G 소형 셀 분야에 ㈜이노와이어리스, 기술 검증 분야에 ㈜KT가 공동연구기관으로 참여 중이다.

본 기술은 자연재해, 인재 및 통신 재난 환경에서 신속한 비상 통신망 구축을 통해 신속하게 재난을 극복하게 하고, 국방 분야에서 작전 지역 내 통신 난청 지역의 통신 문제 해소를 위한 기술로 활용될 수 있게 될 전망이다. <보도자료 본문 끝>

용어설명

1) 이동통신 인프라 제공 기술 : 대용량 이동형 공중 이동통신 인프라(MHMI, Mobile High-capacity aerial Mobile communication Infra). 2.5km까지는 1.25Gbps이고 이후 10km는 250Mbps 제공이 목표임.

2) 도심교통항공(UAM) : UAM : 하늘을 이동 통로로 활용하는 미래의 도시 교통 체계로 항공기 등을 활용해 사람과 화물을 운송하는 도심교통체계를 말함.

3) 공중-지상간(A2G) : A2G는 Air to Ground의 의미로 공중에서 지상간 연결하는 기술

4) 5G 소형셀 : 소형셀이란 소형 기지국(Small Cell), 일반 기지국보다 작은 이동통신 기지국으로, 커버리지가 적지만 설치가 쉬워 가정, 빌딩, 실외용 등 다양한 종류로 설치가 가능.

5) 밀리미터 대역(mmWave) : 밀리미터파(mmWave)라고도 불리며, 주파수 대역이 30~300GHz(기가헤르츠)인 전자기파를 말함. 파장은 1~10mm로 매우 짧아 초고주파에 속함. 24GHz 이상의 고대역 주파수으로 우리나라에서는 28GHz 대역을 5G 주파수 대역으로 할당함

참고1

기술 개념도