일본산업뉴스요약

일본∙유럽, 포스트 5G에서 연대
와세다대학∙도이치텔레콤, 연구 시동

-- 통신 속도 4G의 1,000배 --
일본과 유럽의 산∙학∙관이 협력해 이동통신의 차차세대의 규격이 되는 ‘포스트 5G’를 위한 공동 연구를 시작한다. 와세다대학의 가와니시(川西) 교수가 주도하는 이번 연구에는 유럽의 대학과 NEC, 도이치텔레콤 등이 참가한다. 통신 속도는 현재 보급되고 있는 4G의 1,000배 이상으로, 블루레이 디스크(BD) 1개 분의 고정밀 영상을 2초 이내에 송수신할 수 있다. 5G에서는 중국 등이 크게 앞서있지만, 포스트 5G에서의 만회을 노리고 있다.

휴대전화 등 이동통신은 1980년대에 제1세대가 등장한 이후, 10년마다 계속 진보해왔다. 총무성에 따르면, 통신 속도는 30년간 약 1만배 빨라졌고, 2018~2020년에는 세계적으로 차세대 통신규격 ‘5G(제5세대)’의 보급이 시작된다.

연구그룹은 5G의 다음 세대가 되는 ‘포스트 5G’ 규격으로서 주파수 300기가헤르츠(GHz)의 전파를 이용한 무선통신 기술 개발에 도전한다. 5G에서 사용하는 28GHz 대역 등에 비해 정보량이 10배 이상으로 확대된다.

일본과 독일이 주도하고 있는 포스트 5G는 이미 미국 전기전자기술자협회(IEEE)가 300GHz 대역을 무선LAN 등과 동일한 규격의 단거리 통신용으로서 규정하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 높은 주파수 신호를 증폭시키거나 처리하는 기술과 정보를 처리하는 반도체 개발이 필요하다.

이번 공동 연구는 EU의 첨단기술개발 프로젝트 ‘호라이즌(Horizon) 2020’과 일본의 정보통신연구기구의 연구 예산을 활용. 와세다대학과 NEC 등 일본 측이 가진 주파수 증폭 및 신호 처리 기술과 도이치텔레콤 등 유럽 측의 고주파수의 반도체 회로 기술을 결합해 연구를 추진한다.

연구그룹은 독일에서의 예비 실험을 통해 70GHz 대역과 240GHz 대역의 전파를 이용한 통신을 실험했다. 850m 떨어진 슈투트가르트대학 캠퍼스 내의 건물 사이에서 목표치의 60%의 통신 속도를 확인했다. 앞으로 주파수와 거리, 통신 속도를 향상시켜 2021년까지 고정된 기지국 간 통신으로 시험, 실현을 위한 발판을 마련할 계획이다. 실시간 데이터 송신 및 실제 네트워크에 접속하는 실험도 추진할 예정이다.

문제는 통신 지역이 좁아진다는 것. 전파는 주파수가 높아지면 빛의 성질에 가까워져 직선으로 나아간다. 이 때문에 전파가 도달하기 어려워져 현재보다 많은 기지국이 필요하다. 연구그룹은 기지국 간을 광회로가 아닌 개발하고 있는 무선통신으로 연결해 비용을 낮출 계획이다. “미래에는 조명과 같이 낮은 비용으로 소형 기지국을 설치할 수 있게 될 것이다”(가와니시 교수). 연구그룹은 2030년대의 포스트 5G 실현을 목표로 하고 있다.

일본 통신기기업체들, 개발에서 만회 노려
고주파수 부품에서 높은 시장점유율 차지

초고속 무선시스템인 차세대통신규격 ‘5G’에서는 세계 대형 통신기기제조사들이 주도권을 장악하고 있다. 영국 시장조사기관 IHS마킷에 따르면 이동 기지국의 2017년 세계점유율은 중국의 화웨이가 27.9%로 수위. 스웨덴의 에릭슨과 핀란드의 노키아 등이 그 뒤를 잇고 있다. 상위 기업들은 5G 설비의 상용 계약을 체결하고 있다.

일본 기업으로는 후지쓰와 NEC가 통신기기 비즈니스를 전개하고 있지만, 세계 시장점유율은 1% 전후에 불과. 현재로서는 5G의 기술 개발에서 뒤처져있는 실정이다. 일본은 이번 공동 연구를 통해 차차세대의 ‘포스트 5G’ 기술 개발에서 앞서나가 만회하는 것을 목표로 하고 있다.

그 핵심이 되는 것이 전파의 고주파수화이다. 이것은 통신 속도 향상 및 전파 대역 확보를 위해서는 반드시 필요하다. 일본 통신기기업체들은 고주파수용 전자 부품에서 높은 시장점유율을 가지고 있다. 가와니시 교수는 “세계 통신기기업체에 대항하기 위해서는 지금부터 포스트 5G에 대한 연구를 추진할 필요가 있다”라고 강조. 일본의 강점을 살려 포스트 5G에서의 역전에 도전해 나갈 방침이다.

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