6G, 통신 넘어 ‘초정밀 인식’ 기능 장착… 5G 대비 350배 정밀도

ETRI, 통신-센싱 결합… 초정밀·초절전 센싱시스템 개발 빔포밍 기반 통신으로 단말 제어… 초저전력 태그, 단말에 탑재 기존 5G보다 350배 높은 정밀도로 주변 환경을 초저전력으로 정밀 인식하는 6G 센싱기술이 나왔다. 택배 드론이나 자율주행 로봇, 위성항법시스템(GPS) 등의 초정밀 위치 기반 서비스 제공이 가능해질 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 6G 통신과 센싱을 하나의 시스템으로 결합한 '통신보조 초정밀·초절전 센싱시스템'(컵스·CUPPS) 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 6G 환경에서는 높은 주파수 대역을 활용해 더 넓은 대역폭을 확보할 수 있어 통신 속도와 센싱 정확도를 획기적으로 높일 수 있다. 컵스 기술은 통신과 센싱 기능을 별도로 운영하는 구조를 넘어 6G 통합 구조 안에서 통신과 센싱의 기능적 역할을 분리해 주파수 이용 효율성과 센싱 정밀도를 동시에 확보했다. 통신은 연결을 유지하며 센싱 시점을 제어하는 역할을, 센싱 기능은 단말에 탑재된 초저전력 태그가 수행하는 방식이다. 현재 5G 기반 센싱 기술은 단말이 신호를 수신해 처리한 뒤 다시 송신하는 왕복 방식(RTT)을 사용한다. 이 방식은 기지국과 단말의 송수신 처리 과정에서 지연이 발생하고 전력 소모가 증가하는 문제가 있다. 또 기지국과 단말 등 하드웨어 성능에 따라 센싱 정확도에 한계가 있다. 연구팀은 기지국이 여러 개 안테나를 이용해 전파 신호를 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍 기반 통신을 적용해 단말기 제어와 센싱 수행 시점을 정밀 제어하도록 구현했다. 단말은 지정된 시점에서만 초저전력 태그를 작동해 센싱 작업을 수행함으로써 불필요한 상시 동작을 막아 전력 부담을 줄일 수 있다. 아울러 주변 물체에서 반사되는 불필요한 잡음을 효과적으로 줄이고 태그에서 반사된 신호만을 선택적으로 인식해 센싱 정확도도 높일 수 있다. 연구팀은 강한 간섭이 일어나는 야외 환경에서 실험한 결과, 다수 단말의 위치를 기존 5G RTT 대비 350배 이상 높은 정밀도로 측정하는 데 성공했다. 이 과정에서 센싱이 필요한 시점에만 태그를 작동시켜 단말의 전력 소모는 기존 RTT 대비 90% 이상 수준까지 줄였다고 연구팀은 설명했다. 이 기술이 상용화되면 택배용 드론은 복잡한 도심 환경에서 장애물을 정밀하게 인식해 안전한 비행을 돕고, 공장 내 자율주행 로봇과 작업자는 충돌 없이 협업할 수 있다. 확장현실(XR) 서비스 역시 현실 공간과 가상 환경을 실시간으로 이동하면서 정밀 연동해 몰입도를 높일 수 있고, 위성항법시스템(GPS)이 닿지 않는 실내 공간에서도 초정밀 위치 기반 서비스를 구현이 가능할 것으로 기대된다. 관련 기술은 산업체에 이전돼 상용화가 진행 중이며, 국제표준기술 확보에도 참여하고 있다. 장갑석 ETRI 박사는 "컵스 기술은 통신망이 단순 데이터 전달을 넘어 주변 환경을 정밀하게 인식하는 기능을 초저전력 방식으로 구현한 첫 사례"라며 "드론, XR, 로봇 등 다양한 6G 핵심 서비스의 안전성과 몰입도를 크게 높여 우리 생활 방식을 혁신하는 기반이 될 것"이라고 말했다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr