[시사코리아저널=장기영 기자] 국내 GiGa LTE가 제공하는 최대 1Gbps보다 10배 이상 속도가 빠른 5G(세대) 통신용 안테나 모듈 칩 시제품이 개발됐다.

국내 GiGa LTE가 제공하는 최대 1Gbps보다 10배 이상 속도가 빠른 5G(세대) 통신용 안테나 모듈 칩 시제품이 개발됐다.

광반도체 전문 스타트업체인 라이오닉스 글로벌(LioniX Global)은 지난 10일 네덜란드 기술연구소인 라이오닉스 인터네셔널(LioniX International)과 공동으로 기존의 전자 반도체칩이 아닌 광반도체칩을 활용해 5G용 안테나 모듈 칩 ‘OBFN'(Optical Beam Forming Network, 광학 빔 형성기)을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

▲ (왼쪽부터) 라이오닉스글로벌 김영모회장, 네덜란드라이오닉스인터내셔널 광통신 석학 크리스 교수, 라이오닉스글로벌연구소 장원 소장.

이 기술은 전기가 아닌 빛으로 신호를 전달하는 차세대 반도체 기술로 현재 상용화되어 있는 전기 신호를 활용하는 반도체보다 100배 이상 많은 정보를 1,000배 이상 빠른 속도로 전송할 수 있다. 광반도체칩 기술은 유럽과 미국을 중심으로 수십년 간 활발한 연구가 이뤄졌으며 최근 인텔, IBM 등에서 상용화 사례가 속속 나오고 있다.

광반도체의 이 같은 속성 때문에 OBFN은 국내 4세대 통신 중 가장 빠른 GiGa LTE가 제공하는 초당 1Gbps보다 12배나 빠른 12기가비트(10Gbps)의 데이터를 1초에 전송할 수 있다.

현재 국내 기업들이 전자반도체칩을 활용해 5G통신용으로 개발 중인 2.5기가비트(2.5Gbps)의 데이터 전송 속도보다도 무려 4배나 빠르다.

국제전기통신연합(ITU)이 5G 무선통신을 최대 20Gbps의 전송속도 안에서 최소 100Mbps 이상의 전송속도가 제공되어야 한다고 정의하고 있어 OBFN은 현재 개발된 기술로는 세계에서 가장 빠른 5G 이동통신 전송속도를 자랑하고 있다. 현재 국내에서 개발 중인 5G용 전송속도는 2.5Gbps에 그치고 있다.

예를 들어 122분짜리 영화 가디언즈 오브 갤럭시(Guardians of the Galaxy)‘를 다운로드하는데 3G(384 Kbps)는 26시간, 4G(100 Mbps)는 6분 걸리지만 라이오닉스 글로벌이 개발한 OBFN 안테나 모듈 칩을 이용한 5G(10Gbps)는 단 3.6초밖에 걸리지 않는다.

라이오닉스 글로벌 관계자는 “전자칩이 아닌 차세대 반도체로 각광받는 광반도체를 활용해 5G통신용 안테나 모듈 칩을 개발한 것은 세계 최초”라며 “이 기술을 활용하면 5G통신 글로벌 경쟁에서 압도적인 경쟁력을 발휘할 수 있다”고 밝혔다.

5G 이동통신 서비스는 2018년 국제표준이 만들어지고 2020년 본격 상용화될 전망이다. 라이오닉스 글로벌은 독자개발한 원천기술인 트라이플렉스(TriPlex)를 활용해 5G용 OBFN 안테나 모듈 칩을 5G 중계기에 기지국 당 모듈 3개씩 장착해 서비스를 제공할 예정이다.

2017년 현재 중계기 기지국은 국내 44만여 곳, 글로벌 수요는 1,800만여 곳에 달한다. 고주파수를 사용하는 5G 표준화가 선정되면 라이오닉스 글로벌은 모듈 칩 수정 및 최적화를 통해 시제품 개발과 동시에 양산을 통한 무선 통신용 OBFN칩을 생산할 예정이다.

OBFN 모듈칩은 높은 주파수 범위까지 연속적인 빔을 형성하여 추적하는데다, 상호 간섭이 없기 때문에 전력소비가 낮으면서도 빠른 속도로 대용량의 데이터를 전송할 수 있다는 장점이 있다. 또한 칩 내에서 변조, 광 검출, 빔 형성 처리가 가능하다.

나아가 독자적인 회로설계 기술인 TTD(True Time Delay)는 고주파수 신호 처리시 빚어지는 잦은 혼선(cross talk) 현상을 대폭 줄일 수 있고 크기 또한 작은 칩 사이즈로 구현이 가능하다.

생산 단가 역시 기존 CMOS 공정 시설에서 대량 생산이 가능해 고객이 원하는 수준까지 맞춤형으로 낮출 수 있다.

라이오닉스 글로벌 관계자는 “현재 국내 삼성, SKT, KT 및 해외 에릭슨, 화웨이, IBM 등 글로벌 업체들이 앞다퉈 5G 기술을 상용화하는데 뛰어들고 있지만, 실제 20GHz이상의 고주파를 처리할 수 있는 기술이 미흡한 반면 라이오닉스는 대량 생산을 통한 상용화 단계에 와 있다”고 밝혔다.

장기영 기자  j3293@naver.com

<저작권자 © e시사코리아저널, 무단 전재 및 재배포 금지>