표준연-삼성전자, 5G 품질 측정시스템 개발

[아이뉴스24 최상국 기자] 한국표준과학연구원(KRISS)이 5G 통신시스템의 특성을 반영한 초소형·초고속 안테나 성능 측정시스템을 개발했다. 개발한 시스템은 삼성전자가 바로 채택할 예정이어서 5G 통신서비스의 품질개선에 기여할 것으로 보인다.

KRISS 전자기표준센터 홍영표, 이동준, 강노원 박사 연구팀은 광섬유 기반의 초소형 센서를 이용, 5G 통신시스템을 위한 초고속 정밀 측정시스템을 개발했다. 이 기술로 5G의 핵심이지만 지금까지 측정 불가능했던 다중입출력(MIMO) 통신시스템을 개별 안테나 단위로 정교하게 측정할 수 있게 됐다.

개발한 시스템(광학 계측시스템)은 특히 성능 측정을 위한 고가의 무향 시설이 필요없이 컴퓨터 본체 수준의 크기로 구현해 어디서나 근접 측정을 할 수 있다. 두께가 0.5 mm에 불과한 초소형 센서가 광섬유에 결합된 형태로 구성됐으며, 0.1 mm 이내까지 근접해 마이크로미터(µm)급의 초미세선로까지 구별할 수 있다.

5G 통신시스템은 넓은 대역의 주파수를 사용하는 특성상 안테나의 크기와 형상이 다양해지는데, 이번 기술은 안테나의 규모에 상관없이 모든 통신 성능 평가에 활용할 수 있다. 기존의 4G 통신망은 스마트폰에만 최적화되면 문제가 없었지만 5G는 자율주행, 사물인터넷, 인공지능 등 다양한 목적을 지닌 단말기를 대상으로 서비스를 제공하기 때문에 수많은 부품 사이의 영향과 상호관계를 파악하고, 고품질을 유지하는 것이 더욱 중요하다. 또한 5G는 여러 개의 안테나를 동시에 사용하는 ‘빔포밍’ 기술 등이 포함돼 기존기술과는 전혀 다른 방식의 새로운 측정기술이 필요한 상황이었다.

이 이스템은 현재 인프라 구축에 한창인 5G 산업 일선에 바로 적용될 수 있다. 안테나가 100여개 들어가는 대형 기지국은 물론, 스마트폰과 같이 안테나가 내장된 단말기의 양산 단계에서 바로 활용할 수 있다.

연구팀은 ”삼성전자의 여러 사업부로부터 제안을 받아 연구를 진행하고 있으며 5G 시스템은 물론 밀리미터파 주파수 대역 이동통신시스템이나 반도체 공정의 초미세선로 불량 검출평가 등에 활용할 수 있다"면서 “표준연이 10년 이상 수행해 온 전자파 측정표준 연구가 5G 품질 제고에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

이번 연구결과의 초소형 센서 원천기술은 광학분야의 세계적 학술지인 '옵틱스 레터스'와 '센서스' 6월호에 게재됐으며, 기술이전을 통해 본격적인 상용화에 나설 예정이다.

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