삼성전자가 6G 테라헤르츠 대역 무선통신 시연에 성공했다. 지난 3월 ITU 전파통신부문 총회에서 6G 표준화 회의 의장단에 진출한 데 이어 6G 표준화 리더십을 공고히 하고 있다.

 

삼성전자는 최근 개최된 IEEE 국제통신회의 테라헤르츠 통신 워크숍에서 미국 샌타바버라 캘리포니아 주립대(이하 UCSB)와 6G 테라헤르츠 대역의 통신 시스템 시연에 성공했다고 16일 밝혔다.

 

테라헤르츠 대역은 100GHz부터 10THz 사이의 주파수 대역을 이른다. 통상 주파수 대역이 올라갈수록 넓은 통신 대역폭을 사용할 수 있어 6G에서 요구하는 초고속 통신에 적합하다.

 

특히 테라헤르츠 대역은 1초에 1조비트를 전송할 수 있는 1Tbps를 목표로 하는 6G 통신에 걸맞는 주파수 대역으로 꼽힌다. 이는 5G 대비 최대 50배 빠른 속도다.

 

다만 전파 특성상 경로 손실이 크고 전파 도달 거리가 짧아지는 문제는 과제로 남아 있다. 통신 시스템 내에 수많은 안테나를 집적하고 전파를 특정 방향으로 송·수신하는 고도의 빔포밍기술이 요구된다. 초고속 통신을 위한 무선주파수 집적회로의 세밀한 제작 등 기술적 난제도 있다.

 

이번 시스템 시연은 삼성전자의 삼성리서치와 삼성리서치 아메리카, UCSB 연구진이 테라헤르츠 대역인 140GHz를 활용해 송신기와 수신기가 15m 떨어진 거리에서 6.2Gbps의 데이터 전송 속도를 확보할 수 있다는 것을 검증했다.

 

종전에는 RFIC 또는 모뎀 역할을 하는 계측 장비와 안테나만을 이용해 데이터를 전송하는 방식으로 시연이 이뤄졌다.

 

이번에는 RFIC, 안테나, 베이스밴드 모뎀까지 통합해 실시간 전송하는 시연에 성공함으로써 6G 상용화를 위해 해결해야 할 기술적 난제 극복에 의미 있는 진전을 이뤘다는 평가다.

 

시연 팀은 LTE와 5G에서 널리 사용되는 CMOS 공정 기반 RFIC 및 이를 통해 구동되는 128개 안테나 소자가 배열된 송신기, 수신기 모듈, 실시간 고성능 빔포밍을 지원하는 모뎀을 구성해 성공을 이끌었다.

 

최성현 삼성리서치 차세대통신연구센터장 전무는 “삼성전자는 그동안 5G·6G 기술혁신과 표준화를 주도해 왔다”며 “테라헤르츠 대역은 6G 주요 주파수 대역으로 활용될 수 있어 이번 시연은 상용화 가능성을 보여주는 중요한 이정표”라고 말했다.

 

마크 로드웰 UCSB 교수는 “UCSB는 초고주파 대역, 특히 100GHz 이상의 테라헤르츠 주파수에 대한 지식을, 삼성은 무선 시스템과 통신 네트워크에 대한 전문 지식을 갖고 있다”고 말했다.

 

6G가 상용화되면 몰입형 XR, 홀로그램과 같은 고용량 서비스를 모바일 단말기에서도 지원할 수 있고 이동통신기술의 적용 영역이 위성 통신, 도심 항공 모빌리티까지 확장될 것으로 전망된다.

 

한편, 삼성전자는 2019년 삼성리서치 삼성리서치 산하에 차세대통신연구센터를 설립해 6G 선행 기술 연구를 추진하고 있다. 세계 첫 5G 상용화를 이끈 기술력을 바탕으로 지난해 ‘6G 백서’를 공개하는 등 6G 글로벌 표준화를 주도한다는 계획이다.