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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