[사이언스] 세계 최초 ‘이동통신용 테라헤르츠 광대역 빔포밍 솔루션 기술 개발’ 시연 성공

LG-KAIST 6G 연구센터, 5G 대역폭 대비 11배가 넘는 확장된 성능으로 6G 시대 열 기틀 마련

특허뉴스 선우정 기자 | 기사입력 2021/08/03 [17:28]

[사이언스] 세계 최초 ‘이동통신용 테라헤르츠 광대역 빔포밍 솔루션 기술 개발’ 시연 성공

LG-KAIST 6G 연구센터, 5G 대역폭 대비 11배가 넘는 확장된 성능으로 6G 시대 열 기틀 마련

특허뉴스 선우정 기자 | 입력 : 2021/08/03 [17:28]

▲ 한국표준과학연구원에서 LG-KAIST 6G 연구센터 연구원이 개발 빔포밍 시스템을 테스트 하고 있다. (좌) LG-KAIST 6G 연구센터 김당오 선임연구원, (우) 한국표준과학연구원 권재용 책임연구원/(사진제공=KAIST)  © 특허뉴스

 

 

KAISTKAIST 내 산학연구센터 중 하나인 LG-KAIST 6G 연구센터(센터장 조동호)가 이동통신용 6G 테라헤르츠(THz) 대역에서 세계 최초로 27 기가헤르츠(GHz) 대역폭의 광대역 빔포밍(빔 형성) 솔루션 기술 개발에 성공했다고 3일 밝혔다.

 

6G 이동통신에서 높은 전송속도와 많은 가입자 지원을 위해 테라헤르츠 주파수를 활용한 광대역 무선 전송이 주요 전송 기술로 대두되고 있으며, 테라헤르츠 주파수 사용으로 인한 통신 거리 감소를 빔 방사 이득으로 해소하는 광대역 빔포밍 솔루션이 필수적인 기술로 요구되고 있다.

 

LG-KAIST 6G 연구센터는 2년 반의 원천기술 연구개발을 통해 테라헤르츠 주파수 영역인 143~170 GHz에 이르는 27 GHz 대역폭에서 높은 신호 전달 손실의 기술 난제를 극복해 이동통신에 효과적으로 활용할 수 있는 빔포밍 솔루션을 개발하고, 하드웨어 구현 테스트 시연을 성공적으로 완료했다.

 

참고로 현재 국내 5G 밀리미터파의 통신 사업자 할당 전체 대역폭은 26.5~28.9GHz에 이르는 2.4GHz 수준 임을 감안할 때, 이번에 개발한 광대역 빔포밍 솔루션의 지원 대역폭 27GHz5G 밀리미터파 대비 11배가 넘는 확장된 대역폭을 단일 솔루션으로 지원하는 세계 최고 수준의 성능으로 평가된다.

 

LG-KAIST 6G 연구센터는 테라헤르츠 주파수 신호의 저손실 신호 전달-분배 및 초광대역 지원 가변 위상 제어를 실현하는 원천기술 발굴과 관련 구현기술 확보를 단계적으로 추진했고, 그 결과로 본 개발 솔루션의 적용 기술 전체를 내재화하는 성과를 도출했다. 이와 함께 하드웨어 구현 검증 테스트를 통해 27GHz의 초광대역 지원 상황에서 전체 시스템 신호 전달 효율을 기존 기술 대비 4.2배 개선함과 동시에 20도의 유효 빔 폭 및 50도의 빔 조향 범위 확보를 통해 이동통신 활용 가능 수준의 빔 가변화 성능을 제공함을 확인했다.

 

LG-KAIST 6G 연구센터는 6G 이동통신의 핵심 주파수인 테라헤르츠 대역에서 6G 기술 선도를 위한 핵심 원천기술 개발을 위해서 LG전자와 KAIST20191월에 설립한 국내 최초 6G 산학연구센터로 이후 6G 원천기술 발굴 중심으로 공동 연구 개발을 수행해왔다.

 

특히 KAISTLG전자가 한국표준과학연구원, 키사이트코리아와 함께 6G R&D 협력벨트를 구성해 문제를 정의하고 해법을 창출하고 시제품을 제작해 검증하는 등 6G 산학연 연구의 우수사례로 평가될 수 있다.

 

LG-KAIST 6G 연구센터장인 KAIST 조동호 교수는 “6세대 이동통신 광대역 빔포밍 핵심 원천기술 확보 측면에서 LG-KAIST 6G 연구센터의 세계적 연구역량을 선보였으며, LG전자를 비롯한 한국표준과학연구원, 키사이트와 공동 협력해 6G 핵심 기술을 창출하고 구현 가능성을 검증함으로써 세계적으로 6G 기술 개발을 선도하는 계기를 만들었다고 말했다.

 

LG전자 CTO부문 김병훈 미래기술센터장은 지난 20191LG-KAIST 6G연구센터를 설립한 이래 테라헤르츠 기술 포함 다수의 6G 핵심 원천기술 개발 성과를 도출한 것을 높이 평가하며, LG전자는 KAIST 및 한국표준과학원, 키사이트와의 6G 테라헤르츠 관련 선제적 국내 산학연 협력 성과를 기반으로 대한민국이 글로벌 톱 수준의 6G R&D 추진 역량을 갖추는데 지속적으로 기여해 나갈 것이라고 밝혔다.

 

전 세계적으로 2030년 상용화를 목표로 6G 이동통신 연구개발을 강화해 나가고 있으며, 국내에서는 LG전자와 삼성전자가 6G 기술 개발을 활발히 진행하고 있다. 또한 KAIST는 올해 과학기술정보통신부의 지원을 받아 ‘6G 이동통신 무선 전송 접속 연구센터9월에 개소한다

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