150m 상공 드론을 이통 기지국으로...10km 4K 영상 전송 성공

ETRI, 6G 입체통신 기반 확보…기존 대비 성능 획기적 개선

국내 연구진이 드론이나 도심항공교통(UAM) 등 공중 이동체를 이동통신 기지국으로 이용해 4K영상을 전송하는데 성공했다. 전송 거리도 10㎞에 이른다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 지난해 말 충남 태안군 일원에서 공중이동체와 지상 시스템 간 2.5㎞ 거리에서 1.3Gbps, 10㎞에서 300Mbps급  이동통신 서비스 시연에 성공했다고 6일 밝혔다.

배정숙 ETRI 지능무선액세스연구실장은 "국내 연구진이 화재나 재난, 전쟁 등 이동통신 인프라가 부족한 지역이나 붕괴 지역에 빠르게 공중에서 임시로 이동통신 네트워크를 구축할 수 있는 기술을 개발했다"고 말했다.

ETRI 연구진이 공중이동체 기반 대용량·장거리 이동통신 인프라가 제공하는 통신 성능을 시험 중이다. 시연은 대전 드론공원에서 진행됐다.(사진=ETRI)

배 실장은 "법적으로 공중 체류가 가능한 150m 저고도에서 드론 등 공중이동체를 통해 데이터 대용량, 장거리 이동통신 인프라 제공이 가능한 길을 처음 열었다"며 "6G 입체 통신의 기반기술을 확보한 셈"이라고 설명했다.

연구진은 태안 시연에 이어 지난 1월에는 대전 문평동 소재 드론공원에서 넒은 지역 통신 커버리지 제공이 가능한지를 점검하는 재난 대응 서비스 시연도 진행했다.

이 기술은 ▲공중 통신 기지국을 제공하는 공중시스템 ▲장거리 대용량 공중-지상 간(A2G) 링크를 제공하는 지상 통신 시스템 ▲인프라 운영/관리/제어 시스템 등으로 구성됐다.

공중시스템은 5G 소형셀 기지국과 공중 이동백홀 터미널을 탑재한 45㎏급 중량의 X-8 드론으로 구성된다. 아울러 지상 시스템과 밀리미터 대역 기반 장거리 통신 기술을 통해 연결된다.

ETRI는 요소기술로 ▲3차원 공중 이동백홀 전송기술 ▲3차원 공중 이동백홀 접속기술 ▲공중 이동백홀 고효율 장거리 송수신 RF/안테나 기술 ▲5G 플라잉 기지국 기술 ▲테더드 공중이동체 기술을 꼽았다.

연구진은 "10㎞ 공중-지상 통신 거리에서도 다채널 4K UHD 영상을 원활하게 전송할 수 있다. 무인 항공기와 UAM 운용(고도 300~600m)을 위한 공중 통신 기술로도 활용 가능하다"고 설명이다.

기존 공중이동체-지상 간 무선통신 기술은 5㎞ 이내에서 40Mbps급 전송 속도를 제공하는 수준에 머물러 있다. 20㎞에서는 수십 kbps급 전송 속도여서 장거리에서 대용량 통신을 지원하는 데는 한계가 있었다.

ETRI가 개발한 공중 통신 시스템과 지상 인프라 기술 개념도.(그래픽=ETRI)

과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP) 지원을 받아 지난 5년간 수행한 이 기술 개발에는 공중이동체 분야에서 ㈜네스앤텍, 5G 소형 셀 분야에서 ㈜이노와이어리스, 기술 검증 분야에서 ㈜KT가 공동연구기관으로 참여했다.

ETRI 백용순 입체통신연구소장은 “이 기술은 처음으로 지상과 비지상 네트워크를 아우르는 기술"이라며 "6G 입체통신의 상공 네트워크를 위한 기반기술이 될 것"으로 기대했다.