ETRI(한국전자통신연구원)는 TV주파수 중 지역에 따라 방송으로 사용하지 않는 대역을 활용, 2km 이상 넓은 통신 반경으로 무선 서비스가 가능한 사물인터넷(IoT)용 무선통신 칩 개발에 성공했다.

ETRI 연구진이 활용하고 있는 주파수 대역은 ‘TV유휴대역(TV White Space)’이라고 불린다. 국내에서는 470MHz~698MHz 대역으로 기존 와이파이 주파수보다 전파 도달거리가 넓고 건물 등에 대한 투과율이 뛰어나다. 따라서 최근 와이파이를 사용하는 휴대폰 사용의 급격한 증가로 부족한 2.4GHz나 5GHz 비면허 주파수 대역의 혼잡 문제를 해소할 수 있는 신개념 무선통신 기술로 떠오르고 있다.

그동안 전 세계적으로 TV유휴대역을 이용한 많은 무선통신 기술들이 개발되었다. 도심의 외곽지역 무선인터넷망 구축용과 와이파이 서비스 지역 확대용 등이다. 이번 ETRI 연구진이 개발한 기술은 사물인터넷 서비스 지원을 위한 TV유휴대역 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술이다. 이 기술은 이미 지난 2014년, ETRI 연구진이 국제표준화기구인 IEEE에 국제표준기술로 제안해 완성한 기술이다.

ETRI의 이번 주요 성과로는 TV유휴대역의 국제표준규격을 만족하는 사물인터넷용 직교주파수분할방식 무선통신 시스템이다. 또한 처음으로 32bit 마이크로 컨트롤러 유닛 기반 SoC(System on Chip) 형태 칩으로 개발에 성공했다.

ETRI 연구진은 이 기술을 활용하면 작은 센서로부터 정보를 모으거나, 저속의 무선통신으로 기기를 제어하는 데 유용할 것으로 보고 있다. 예를 들어 가정에서 전등, 냉장고, 세탁기와 같은 기기들을 무선으로 온/오프 제어하는 스마트 홈서비스나 전기, 수도, 가스와 같은 계량기의 사용 정보를 무선으로 원격검침 하는 건물 모니터링에 적합하다. 또한 전기가 쓰이지 않는 곳을 스스로 차단, 불필요한 전기소요량을 줄이는 스마트그리드 서비스에도 좋을 전망이다.

현재 연구진이 만든 칩은 128pin으로 패키지되어 약 1.5cm×1.5cm 크기이나 향후 불필요한 기능을 제거, 1cm×1cm 미만으로 작게 만든다는 계획이다. 이 칩은 계량기내에 내장하거나 다양한 센서들과 연결하여 주변의 이동통신망이나 인터넷망에 연결, 양방향 390Kbps~1.6Mbps급의 빠른 전송으로 정보를 수집하거나 교환할 수 있다. 따라서 화재감시, 범죄예방, 독거노인 안전서비스, 공장 및 조선소 자재관리 등 다양한 사물인터넷 서비스에 널리 사용될 것으로 ETRI는 보고 있다.

연구개발 책임자인 ETRI UGS무선통신연구실 최상성 박사는 “개발된 무선통신 칩을 과제 공동연구기관에 제공, 제주도 구좌읍에 구축된 스마트그리드 테스트베드에서 원격검침인프라 서비스 현장 실증을 올해 상반기에 완료할 계획”이라고 말했다.

임근난 기자 (fa@hellot.net)