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“6G 상용화에 중요한 이정표”...삼성전자, 6G THz대역 무선 통신 시연 성공했다

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Wednesday, June 16, 2021, 09:06:47

美 샌타바버라 캘리포니아 주립대와 140 GHz 대역서 6.2 Gbps 속도 확보

 

인더뉴스 권지영 기자ㅣ삼성전자가 미국 샌타바버라 캘리포니아 주립대(University of California, Santa Barbara, 이하 UCSB)와 6G 테라헤르츠(THz) 대역에서 통신 시스템 시연에 성공했습니다.

 

16일 삼성전자에 따르면 UCSB는 이를 통해 테라헤르츠 대역의 6G 이동통신 활용 가능성을 검증했습니다. 테라헤르츠 대역은 100 GHz~10 THz 사이의 주파수 대역을 의미하며, 일반적으로 주파수 대역이 올라갈수록 넓은 통신 대역폭을 사용할 수 있어 6G에서 요구하는 초고속 통신에 적합합니다.

 

ITU-R(전파통신 규약을 담당하는 국제 의결기구)에 따르면 2020~2030년에 모바일 데이터 통신은 연평균 54% 수준의 지속적인 증가가 예상되고 있는데요. 이 때문에 폭발적으로 증가하는 데이터 통신 용량을 수용하기 위해서는 더 넓은 통신 대역폭이 필요하다는 설명입니다. 

 

테라헤르츠 대역은 5G(데이터 전송 속도 : 최고 20 Gbps) 대비 최대 50배 빠른 1 Tbps(1초에 1조 비트를 전송하는 속도)를 목표로 하는 6G 통신의 후보 주파수 대역으로 꼽히고 있습니다.

 

하지만 높은 주파수 대역일수록 전파 특성상 경로 손실이 크고 전파 도달 거리가 짧아지는 문제가 있어 통신 시스템 내에 수많은 안테나를 집적하고 전파를 특정 방향으로 송·수신하는 고도의  빔포밍(Beamforming) 기술이 요구됩니다. 

 

또, 초고속 통신을 위해서는 더 세밀한 RFIC(무선주파수 집적회로)의 회로 제작 등 기술적인 난제도 있습니다. 최근 개최된 IEEE(국제전기전자공학회) 국제통신회의(ICC 2021) 테라헤르츠 통신 워크샵에서 삼성전자의 삼성리서치와 삼성리서치 아메리카(SRA), UCSB 연구진은 공동으로 테라헤르츠 대역인 140 GHz를 활용해 송신기와 수신기가 15m 떨어진 거리에서 6.2 Gbps(초당 기가비트)의 데이터 전송 속도를 확보·시연했다고 발표했습니다.

 

기존 테라헤르츠 대역의 시연은 RFIC 또는 모뎀 역할을 하는 계측 장비와 안테나만을 이용해 데이터를 전송하는 방식이었는데요. 이번에 삼성전자와 UCSB 연구진은 RFIC, 안테나, 베이스밴드 모뎀까지 통합하여 실시간 전송 시연에 성공함으로써 6G 상용화를 위해 해결해야 할 테라헤르츠 대역의 높은 경로 손실과 낮은 전력 효율 등 기술적 난제 극복에 의미 있는 진전을 이뤘습니다.

 

특히, LTE와 5G에서 널리 사용되고 있는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정 기반 RFIC와 이를 통해 구동되는 128개 안테나 소자가 배열된 송신기와 수신기 모듈, 실시간 고성능 빔포밍을 지원하는 모뎀을 구성해 시연을 성공시켰습니다.

 

최성현 삼성리서치 차세대통신연구센터장(전무)는 “삼성전자는 그동안 5G와 6G 기술혁신과 표준화를 주도해 왔다”며 “지난해 6G 백서에서 공유한 것처럼 테라헤르츠 대역은 6G 주요 주파수 대역으로 활용될 것으로 보고 있으며 이번 시연은 이의 상용화 실현 가능성을 보여주는 중요한 이정표이다”고 말했습니다.

 

UCSB의 마크 로드웰(Mark Rodwell) 교수는 “UCSB는 초고주파 대역, 특히 100 GHz 이상의 테라헤르츠 주파수에 대한 지식을, 삼성은 무선 시스템과 통신 네트워크에 대한 전문 지식을 가지고 있다”고 말하며 협력의 중요성을 강조했습니다.

 

6G가 상용화되면 통신 성능의 획기적인 개선으로 몰입형 XR(eXtended Reality)이나 홀로그램과 같은 신규 서비스가 모바일 단말에서도 지원이 가능해지고, 이동 통신 기술의 적용 영역이 위성 통신이나 도심 항공 모빌리티까지 확장될 것으로 예상됩니다.

 

한편, 삼성전자는 2019년 삼성리서치 산하에 차세대통신연구센터를 설립하고 5G 경쟁력 강화와 6G 선행 기술 연구를 진행하고 있습니다.

 

삼성전자는 세계 최초 5G 상용화 등 그동안 쌓아온 기술력을 바탕으로 지난해 ‘6G 백서’를 공개하는 등 6G 기술 연구를 본격화하며 글로벌 표준화와 기술개발 생태계를 주도적으로 이끌어 갈 계획입니다.

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권지영 기자 eileenkwon@inthenews.co.kr

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[악취와의 전쟁] 악취의 발생 원인을 추적하다①

[악취와의 전쟁] 악취의 발생 원인을 추적하다①

2024.11.23 07:05:00

일상 속에서 간과되기 쉽지만, 점차 심각한 환경 문제로 대두되고 있는 악취 문제는 단순히 불쾌감을 넘어 건강과 생활의 질에 직접적인 영향을 미칩니다. 한국산업단지공단에 따르면 전국 1300여 개의 각종 산업단지에 12만여 개의 업체가 있으며, 이 중 7000개 이상이 악취 배출 사업장으로 분류되고 있습니다. 또한, 한국환경공단 통계에 따르면 2019년부터 매년 꾸준히 4만 건 이상의 악취 관련 민원이 발생하고 있으며, 지자체와 환경부의 지속적인 노력에도 불구하고 계속 증가하는 추세입니다. 이에 따라 30년간 악취 분야에 집중하며 분석부터 저감, 시공, 관리까지 종합적인 솔루션을 제공하는 기업의 사례를 통해 악취 문제의 원인과 해결 방안을 모색해보고자 합니다. [편집자주] 인더뉴스 제해영 기자ㅣ악취를 제거하기 위해서는 악취의 발생지를 추적하고 악취를 포집 및 분석하여 악취를 발생하는 원인물질을 찾아내는 것이 중요합니다. 악취를 분석하는 방법에는 직접 관능평가와 정밀기기분석 및 감지센서를 이용하는 방법 등이 있습니다. 분석 결과로 나온 수 많은 물질들 중 직접적으로 악취 발생에 가담하는 물질들만을 선별하여 악취를 재현해 같은 악취가 나는지 확인하여 최종 원인 물질들을 찾아냅니다. 악취가 발생하면, 발생 지점과 원인을 정확히 파악하기 위해 악취물질의 종류와 농도를 추적하는 체계적인 방법이 필요합니다. 악취는 눈으로 확인할 수 없기 때문에 냄새의 특성과 관련된 물질을 추적하는 방식으로 접근합니다. 1. 악취물질의 포집 및 감지 악취발생지로 의심되는 여러 지점에서 적법한 방법으로 악취를 포집하거나, 센서를 통해 악취물질을 감지합니다. 2. 포집된 기체의 분석 포집된 악취 기체를 분석설비에서 정밀하게 분석하여 포함된 모든 물질의 종류와 농도를 확인합니다. 이를 통해 악취를 유발하는 주요 물질들을 확인합니다. 3. 악취 기여율 분석 분석 결과를 기반으로 각 물질의 악취 기여율을 평가하여, 실제로 악취를 유발하는 원인 물질과 그 농도를 확정합니다. 4. 악취 표준 가스 재현 확정된 악취물질을 바탕으로 인체에 무해한 양으로 동일한 악취 가스를 제조합니다. 이를 통해 악취를 재현하여 검증 과정을 진행합니다. 5. 냄새 비교 및 검증 재현된 악취 가스를 채취한 샘플과 비교하여, 검증 가능한 자격을 가진 분석원이 동일한 냄새인지 확인합니다. 6. 악취 원인 확정 및 대처 방안 마련 악취를 유발하는 정확한 원인을 확인한 후, 이를 바탕으로 적절한 대처 방안을 마련하여 악취 문제를 해결합니다. ☞ 자료제공 : (주)태성환경연구소 (주)태성환경연구소는 빅데이터를 활용해 악취 발생 패턴을 분석하고 문제를 사전에 예측하는 시스템을 개발해 온 회사입니다. 관능평가, 기기분석, 센서를 통해 악취를 다각적으로 분석하며, 냄새 재현 기술로 실제 환경과 유사한 조건에서 악취 원인 물질을 선정할 수 있는 기술을 보유하고 있습니다. 이러한 빅데이터 기반 분석과 정밀 기술을 통해 맞춤형 악취 해결 솔루션을 제공하고 있습니다.


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