▲ TVWS WPAN 무선통신시스템 시제품.

국내 연구진이 1Km 이상의 거리에서 무선통신이 가능한 핵심기술을 개발, 국제표준으로 이끌고 칩 개발에도 성공해 관심을 모으고 있다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 24일, IEEE(국제전기전자기술자협회)로부터 TV 유휴 주파수 대역(470~698MHz 대역중 지역적으로 공중파채널에 할당되지 않은 TV채널 주파수를 의미)에서 WPAN(개인영역네트워크)용 무선통신기술에 대한 국제표준을 승인 받았으며, 사물인터넷용 무선통신 기술의 칩(SoC)개발도 처음으로 성공했다고 밝혔다.

스마트한 기기들의 등장으로 사물인터넷(IoT)이 각광을 받으면서 이에 대한 연구도 탄력을 받고 있다. 그동안 야외에서 사물인터넷 무선통신 방식으로 주로 지그비(Zigbee)통신이 활용돼 왔다. 하지만 지그비는 서비스 반경이 좁고 주파수 간섭도 심해 장거리 데이터 전송에는 한계가 있었다.

ETRI는 이러한 한계 극복을 위해 TV 유휴 주파수 대역을 활용했다.

ETRI의 이번 성과는 개인영역 네트워크용 무선통신과 관련해 국제표준을 주도함으로써 향후 지능형 서비스와 관련된 센싱용, 제어용 인프라 구축에 TV 유휴 주파수를 활용할 수 있는 기반을 마련한 셈이다. 이는 날로 증가하고 있는 사물인터넷 기기의 주파수 부족문제가 점점 대두되고 있는 가운데 간섭 혼잡도가 적은 주파수를 사용할 길이 열린 것이다.

또한 연구진에 의해 개발된 칩셋은 900MHz 대역 광역 무선통신용으로 그동안 수입에 의존해 왔다. 하지만, 국제표준규격에 맞춰 처음으로 스마트 그리드를 연계한 네트워크 표준의 칩셋을 국내 연구진이 국산화에 성공함으로써 앞으로 사물인터넷 서비스 시장을 활짝 열게 됐다고 ETRI는 밝혔다.

이 칩은 서비스 반경도 1Km이상으로 확장이 가능하고 주파수 간섭이 적은 주파수 대역을 사용하며 통신시스템도 IP통신에 적합한 통신 구조로서 저전력, 고신뢰 통신 환경을 지원한다.

ETRI에 의해 개발된 무선통신 칩셋은 손톱만한 크기이며 세계 최초로 CPU 프로세서가 내장된 SoC(System on Chip) 형태로 개발되었다. 우선 전기사용량 데이터를 무선으로 자동 검침하는 서비스에 활용돼 실시간 전기사용량 측정 및 빅데이터 분석을 통해 최대전력량 모니터링 등에도 널리 활용될 것으로 보인다.

ETRI는 본 기술이 스마트 그리드나 전기·수도·가스검침 시스템, 사물인터넷(IoT) 등에 적용이 가능할 것으로 내다봤다. 즉 대형 교량의 균열위험을 무선센서로 감지한다든가 주차장에 있는 차량의 안전시스템, 가스누출 시스템, 아파트 창문에도 쉽게 무선으로 감시시스템을 달 수 있게 될 것이라고 연구진은 설명했다.

ETRI는 현재 관련 기술을 칩(SoC)개발 업체 등에 기술이전을 마쳤으며 향후 전기사업자나 전기·수도·가스 사업자, 건설업체 등에도 기술이전을 추진할 것이라며 상용화 가능시점은 내년으로 보고 있다고 설명했다.

ETRI는 본 기술이 미래창조과학부의 ‘스펙트럼 자원 효율성 극대화를 통한 스마트 홈네트워크용 다중대역 WPAN 시스템 개발’과 ‘스마트 유틸리티 네트워크용 무선 전송기술 개발’과제의 일환으로 수행됐으며 과제를 통해 국내·외 논문 44편, 특허 31건을 출원했으며 국제표준 기고서도 50여 편이나 제출했다고 성과를 소개했다.

ETRI WPAN응용연구실 최상성 실장은 “이번에 개발한 무선통신 칩셋은 향후 가정 내 스마트 가전기기와 융합, 독거노인 등 취약계층에 대한 안전서비스, 공장 하역장이나 조선소의 자재관리, 실생활에서 보안 및 안전관리 등 다양한 사물인터넷 서비스 확장에 사용될 것”이라고 전망했다.