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표준연, 신개념 5G 안테나 성능 측정시스템 개발 성공

2019-07-18기사 편집 2019-07-18 13:35:06

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첨부사진1[그림1] 기존 센서(왼쪽)와 연구팀이 개발한 초소형 센서의 측정방식 차이.

한국표준과학연구원(KRISS)이 신개념 5G 안테나 성능 측정시스템을 개발하는 데 성공했다.

5G는 자율주행·사물인터넷·인공지능 등 단말기에 서비스를 제공한다. 스마트폰에 최적화시키기만 하면 됐던 기존 4G 통신망에 비해 다양한 부품 사이의 영향·상호관계 파악 및 고품질 유지를 위한 측정기술의 중요성이 확대된 것이다. 5G는 측정 단자가 사라진데다 여러 개의 안테나를 동시에 사용하는 '빔포밍' 기술 등을 포함, 기존 4G보다 조건이 복잡해 새로운 측정기술이 요구된다. 최근 해외 업체들이 '무향실'이라는 고가의 특수시설을 활용한 측정 해결책을 제시했지만 측정 센서가 5G 안테나보다 크기 때문에 물리적 근접 측정이 불가능하고 필연적으로 발생하는 빔포밍의 오차도 분석할 수 없다.

KRISS 전자기표준센터 홍영표·이동준·강노원 박사 연구팀은 머리카락 수준으로 가는 광섬유 기반 초소형 센서를 개발, 기존 기술의 문제점을 해결했다. 어떠한 공간 제약도 없이 0.1 ㎜ 이내 초근접 거리까지 측정 가능한 컴퓨터 본체 크기의 시스템을 구현한 것이다. 초소형 센서는 두께 0.05 ㎜급 센서가 광섬유에 결합된 형태로 구성됐다. 마이크로미터(㎛)급의 초미세선로까지 구별할 수 있어 입출력이 제각각인 수많은 안테나들을 정확하게 측정할 수 있다.

이번 성과는 안테나가 100여 개 들어가는 대형 기지국은 물론 스마트폰과 같이 안테나가 내장된 단말기의 양산 단계까지 바로 활용할 수 있다는 점에서 의의를 가진다.

강 박사는 "10년 이상 수행해온 전자파 측정표준 연구가 5G 산업에 적용되어 탄생한 기술"이라며 "5G 품질 제고에 기여해 국내 5G 기술이 세계 최초를 넘어 최고 수준까지 도달할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

이 성과는 광학분야 국제학술지 '옵틱스 레터스(Optics Letters, IF: 3.589)'와 '센서스(Sensors, IF: 3.031)' 6월호에 게재됐다.주재현 기자



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첨부사진2[사진1] 연구팀이 개발에 성공한 광섬유 기반 초소형 센서. 사진=KRISS 제공

첨부사진3[사진2] KRISS 전자기표준센터 연구팀(왼쪽부터 이동준 책임, 강노원 책임, 홍영표 선임연구원)이 5G 기지국용 안테나 특성을 측정하고 있다. 사진=KRISS 제공

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