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Vol.250 April
ETRI와 한화시스템이 지난 3월 21일 ‘6G 저궤도 위성통신 시스템 기술 개발’ 업무협약(MOU)을 체결했다. ETRI와 한화시스템은 국내 6G 저궤도 위성통신 실현을 위해 필요한 ▲6G 저궤도 통신위성 개발 기술 ▲다계층 통신을 위한 네트워크 기술 ▲우주·항공용 반도체 기술 ▲지능형 전자기 스펙트럼 관리 기술 등 다양한 분야의 기반 기술을 공동 개발할 예정이다.
6G 저궤도 위성통신은 5세대 이동통신(5G)보다 약 5배 빠른 6세대 이동통신(6G)을 저궤도 통신위성을 통해 구현하는 차세대 첨단 통신 서비스다. 지상에서만 이용할 수 있는 기존 지상망과 다른 위성망을 이용하기 때문에 오지를 포함한 지상·해상·공중 등 시공간 제약 없는 통신 서비스를 제공한다. 특히 정지궤도(고도 3만 5,000km 이상)보다 낮은 상공에서 지구와 가깝게 도는 저궤도 위성(고도 200~2,000km)을 이용하기 때문에 더욱 빠르고 지연 없는 통신을 가능하게 한다.
양 기관은 현재 스타링크, 아마존 등 해외 기업들이 시장을 넓히고 있는 저궤도 위성통신 영역을 순수 우리 기술을 통해 독자적으로 구축하고, 향후 글로벌 진출도 원활히 할 수 있도록 전략적인 협력을 이어가겠다는 방침이다.
ETRI 연구진이 중계기 없이도 실내에서 통신을 원활하게 해주는 기술 개발에 성공했다. 전파의 손실은 줄이고 통신의 품질은 높인 기술로 향후 고주파 시대의 통신 해결책으로 거듭날 전망이다.
ETRI는 밀리미터파(mmWave) 대역에서 高투과·광대역·광각 특성을 가진 투명 지능형 재구성 안테나(RIS) 기술을 개발했다. RIS 기술은 투과 및 전송손실이 높은 고주파 대역을 사용하는 이동통신 서비스의 영역을 확장하는 데 적용되는 유용한 부품기술이지만, 대체로 협대역 주파수 특성을 가지고 있어 기술 활용에 제한적인 부분들이 많다. 그러나 ETRI에서 개발한 高 투과·광대역·광각 RIS는 기존 RIS에 비해 대역폭이 10배 가까이 넓다. 하나의 RIS로도 5G, 이음5G뿐만 아니라 향후 6G 서비스에도 동시에 활용할 수 있다. 또한 80도 이상의 투과 광각에도 高투과 특성을 일정하게 유지할 수 있어 실내 통신 커버리지 향상에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다.
ETRI 연구진은 실내 통신환경 확장을 위한 ‘산란형 RIS 기술’ 개발 연구도 한창 진행 중이다. 산란형 RIS는 실내에 전파되는 고주파 신호를 수십도 이상의 넓은 범위로 재전파시켜 통신 영역을 확장하는 신개념의 전파 기술이다. RIS 동작을 위해 별도의 전원을 사용하지 않으므로 탄소 저감을 위한 미래 전파 기술 중 하나로 손꼽을 수 있다.
ETRI 연구진이 에너지 관련 기술 및 사회문제 해결을 위한 기술 등 다양한 첨단기술을 연구개발해 지역 산업 기반 인공지능기술의 융합과 ICT 연구개발을 선도하고 있어 큰 도움이 되는 것으로 나타나고 있다.
ETRI 호남권연구본부는 에너지 설비 CPS AI 관제 플랫폼, CCTV 영상 분석기술, 정신건강 상태 판별 기술, 테라급 광 모듈 기술, 광무선 통신 기술 등을 연구개발하며 호남권 지역 산업 기반 ICT 및 AI 융합 연구개발을 선도하고 있다.
호남권연구본부는 지역 특화산업 연계 ICT 융합을 통한 지능화솔루션 개발 및 중소기업 지원을 위해서 2022년부터 2024년까지 ‘호남권 지역 산업 기반 ICT 융합기술 고도화 지원사업’을 수행했다. 기술이전 23건을 통해 기업 지원 매출 발생 효과 568억 원 등 괄목할 만한 성과를 이루었다.
대표 성과로 에너지 설비의 예지 관리·최적화를 위해 세계 최고 수준의 실시간 CPS 정확도 97.3%를 가지는 수명 예측 솔루션 및 물리 기반 인공신경망을 포함하는 에너지 설비 CPS AI 관제 플랫폼을 개발했다. 본 기술 개발을 통해 에너지 산업체 기술사업화 매출 성과를 내 국가연구개발 우수성과 100선에 선정된 바 있다.
정부의 12대 국가전략기술 하나로 세계적으로 관심이 뜨거운 양자컴퓨터 분야에서 처음으로 산·학·연 간 의미 있는 협력이 이뤄질 전망이다. ETRI는 연세대학교, 파스칼 코리아(Pasqal Korea)와 14일, 연세대학교 신촌캠퍼스에서 양자컴퓨팅 분야의 연구, 교육 및 연구 인프라 협력을 강화하는 업무협약을 체결했다.
연구원은 이번 3개 기관 간 협력이 정부의 양자컴퓨터 육성 전략에 따라 국내 양자컴퓨팅 연구개발 생태계 발전에 중요한 이정표가 될 것으로 기대했다. 이번 업무 협력을 계기로 각 기관은 파스칼의 중성원자 양자컴퓨터를 기반으로 새로운 양자 알고리즘 및 소프트웨어 연구를 공동으로 수행키로 했다. 아울러, 다양한 양자컴퓨팅의 응용 분야를 발굴하고, 양자컴퓨팅 연구개발 생태계에 기여하는 것을 목표로 했다.
이를 위해서, 최첨단 양자컴퓨팅 기술 확보를 위해 공동연구 프로젝트 수행을 모색하기로 했고 양자컴퓨터 기술 인프라 분야에서도 적극 협력한다는 방침이다. 또한, 양자컴퓨팅 협력 연구 외에도, 3개 기관은 공동 교육 및 연구 프로그램을 개발해 양자컴퓨팅 인재 양성에도 힘쓴다. 특히, 파스칼은 자체 개발한 교육자료를 공유하고, ETRI와 연세대는 이에 대한 피드백을 제공해 교육의 효과를 높일 계획이다.
ETRI 연구진이 연구원과 기술적 밀접도가 높은 기업들을 선정해 다양한 방법으로 지원한 프로그램이 기업을 더욱 성장시키는 데 크게 기여한 것으로 조사돼 기술사업화의 중요성을 일깨우고 있다.
ETRI는 2014년부터 ‘E-패밀리기업’이라는 이름으로 기업들을 지원해 오고 있다. 연구진이 도운 그간의 활동이 기업의 혁신적 성과 창출에 크게 기여하고 있는 것으로 나타나 주목된다.
E-패밀리기업은 기술혁신의 필요성이 큰 중소·중견기업 중 ▲기술이전기업 ▲연구소기업 ▲연구원 창업기업 ▲연구원과 공동연구 수행 기업 등 연구원과 기술적 밀접도가 높은 기업을 대상으로 선정된다.
해당 기업들은 연구개발에서부터 판로개척 단계까지 ETRI의 기술·인력지원, 시험·장비 지원, 시제품 제작, 전시회·수출지원 등 기술 향상 및 신속 제품화를 위한 기술사업화 전주기 지원을 받을 수 있다.
E-패밀리기업 기술 지원을 받은 기업을 대상으로 지원 성과를 조사한 결과, 2024년 평균 투자유치 건수는 1.7건으로 지난 3년 동안 연평균 73.2% 증가했다. 또한, 신제품 및 서비스 개발 건수도 3년간 총 112건의 연평균 13.2%로 증가한 것으로 조사됐다. ETRI는 2025년에도 더 많은 기업의 기술혁신과 상용화를 지속해서 지원해 나갈 계획이다.
ETRI 연구진이 상수도의 관망(管網) 관리 분야에서 기술혁신을 선도할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 향후 상수도 관리의 효율성 증대에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
ETRI는 다양한 데이터를 수집, 종합적으로 분석해 상수관망에서 발생할 수 있는 이상 상황을 탐지하고, 상수관망의 동작 상태를 시뮬레이션하고 예측할 수 있는 ‘디지털트윈 기반 상수관망 관제 시스템’을 개발했다.
연구진은 개발된 시스템을 상수도 산업현장에 보급할 경우, 관망의 운영·유지관리 효율과 수돗물의 공급 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대했다. 관제 시스템에 탑재된 핵심 요소 기술은 크게 두 가지로 구분된다.
첫 번째는 센서 데이터 분석 기반 실시간 모니터링 기술이다. 본 기술은 ▲상수관망의 옥내·외 누수탐지 ▲누수 의심 구역 식별 ▲수질 이상 상황 탐지 ▲수충격 인식 및 위치 추정 등을 수행할 수 있다. 두 번째는 시뮬레이션·예측 기술로, △상수관망의 유량‧압력‧잔류염소 모의 △수질사고 모의 △누수 관로 고립을 위한 제어밸브 추천 △관로 노후도 평가 △주간 물 수요 예측 등을 수행할 수 있다.
ETRI 연구진이 사용자의 서비스 체감 품질을 보장하면서 최대 4Gbps를 제공하는 5G 스몰셀 기지국 SW 개발에 성공했다. 5G 스몰셀로 이 같은 성능은 세계 최고 수준으로 스마트 제조, 스마트 공장, 국방망 등 5G 특화망에서 높은 서비스 품질을 요구하는 통신망에 널리 활용될 전망이다.
ETRI는 사용자의 서비스 품질보장(QoS) 기술, 이중연결성(Dual Connectivity) 기술을 활용해 다운로드 속도 4Gbps를 지원하는 5G 스몰셀 기지국 SW를 개발했다. 이번 연구에는 유캐스트, 퀄컴, 콘텔라, 한화시스템, SK텔레콤 등이 공동연구기관으로 참여했다.
본 기술이 상용화되면, 통신이 원활하지 않은 밀집된 환경에서도 손바닥만 한 크기의 스몰셀로 100명이 동시에 40Mbps의 속도로 안정적인 통신을 이용할 수 있다.
기존 이동통신 기지국이 넓은 지역을 커버하는 반면, 스몰셀은 좁은 범위에서 고속·고품질의 데이터 서비스를 제공하는 특성을 가진다. 이를 통해 실내 환경에서 끊임없는 초고속 통신이 가능해질 것으로 기대된다.
연구진은 특히, 이번에 개발한 서비스 품질 보장 기술 덕분에 다수의 사용자가 동시에 서비스를 이용하더라도 영상통화, 실시간 스트리밍, 로봇 원격 제어 등 특수 서비스의 품질을 안정적으로 유지할 수 있다고 설명했다.
ETRI 연구진이 유럽우주국(ESA)과 6G 저궤도 위성통신 분야 기술 협력을 본격 추진한다. ETRI는 지난 3월 5일, 스페인 바르셀로나 모바일월드콩그레스(MWC) 전시장 내 GSMA 부스에서 ESA 측과 6G 저궤도 위성통신 분야 상호 협력하기로 합의했다.
ETRI가 ESA 측과 협력할 분야는 6G 저궤도 위성통신 분야 중 비지상망(NTN) 기술 연구 및 국제 표준화 협력이다. 아울러 향후 위성과 지상 6G 네트워크 간 통합 기술 개발 및 간섭 완화전략 등 상호 관심 사항에 관해 공동 협력을 추진한다.
6G NTN 기술은 기존 지상 네트워크의 한계를 극복할 수 있는 차세대 이동통신 기술이다. 이 기술이 도입되면 오지, 해양, 항공과 같이 기존 네트워크 접근이 어려운 지역에서도 원활한 이동통신 서비스가 가능해질 전망이다.
특히 6G 시대에는 위성과 지상망이 유기적으로 연계된 하이브리드 네트워크 환경이 조성될 것으로 예상되며, 이에 따라 NTN 기술이 핵심 기술이 될 것으로 보인다. 양 기관은 3GPP 표준 기반 5G/6G NTN 기술 개발 및 실증 연구를 공동으로 수행하고, ITU-R 및 3GPP 등 국제표준화단체에서 기술 표준 협력을 확대할 계획이다.
