대한민국 통신 영토를 바다까지 확장한다. 바다 속에 기지국과 센서를 설치해 염도, 수온, 조류 등 수중 정보를 분석·활용할 수 있게 됐다. 잠수함 탐지 등 국방 기술에도 활용이 가능하다.
SK텔레콤은 인천 남항 앞바다 10㎞ 지점 수심 25m에서 '기지국 기반 수중통신망' 기술 시연에 성공했다. 기지국 기반 수중통신망 기술은 SK텔레콤과 호서대가 2015년부터 7년 연구 과제로 개발하고 있는 기술이다.
SK텔레콤과 호서대는 800m 떨어진 배 두 척(송신·수신용)에서 음파 송·수신기를 수중 25m 아래로 내려 보낸 뒤 수온 등 센싱 정보, 문자와 사진, 가상 재난 정보를 주고받았다. 일반 스마트폰에 있는 용량 1MB 이상 컬러 사진 전송도 가능했다.
고학림 호서대 교수는 “바다 속에 기지국을 만드는 수중 통신 방식의 실증은 처음”이라면서 “수중 기지국에 모인 각종 데이터를 수중 통신으로 해상 전달에 성공함으로써 테스트베드 조성을 위한 핵심 기술을 확보했다”고 말했다.
SK텔레콤과 호서대는 4세대(4G) 이동통신 핵심 기술인 직교주파수분할(OFDM)을 음파에 적용, 속도를 높이고 간섭을 줄였다.
전파가 아닌 음파를 쓰는 바다(수중)에서는 잡음, 조수 간만의 차, 파도 등 환경 변화로 음파특성 분석이 난해하다. 음파는 육상 전파보다 수만~수십만 배 느리고, 송·수신 간 오류 확률도 높다.
기지국 기반의 수중통신망은 수중 센서, 수중 기지국, 해상 부이로 구성된다. 센서가 수집한 정보가 기지국을 거쳐 해상 부이로 전달된다. 데이터는 다시 위성과 롱텀에벌루션(LTE) 통신망 등을 거쳐 지상으로 송신된다.
수중통신망 음파 도달 거리는 5㎞, 데이터 전송 속도는 40kbps가 목표다. 센서와 기지국 장착 배터리 수명은 약 3년이다.
기지국 기반 수중통신망은 해류·파고·조위·수온·조류·염도·용존산소량 등 기본 정보뿐만 아니라 수자원, 지진, 잠수함, 해저 자원 정보 수집에도 활용할 수 있다. 해양 안전, 환경 모니터링, 수자원 보호, 해양 탐사, 국방 등 활용 분야가 넓다.
SK텔레콤과 호서대는 10월 서해안에 테스트베드(실험망) 구축에 착수, 2020년에 완료할 계획이다. 9월 이전에 실증 시험을 완료하고 내년에는 수중기지국과 센서 간 통신시스템 개발을 마무리할 방침이다.
해외에서는 미국과 캐나다, 유럽, 중국, 일본이 국가 주도로 유·무선 수중통신망 기술을 연구하고 있다. 기지국 기반의 수중통신망 개발은 우리나라가 유일하다.
안호천 통신방송 전문기자 hcan@etnews.com
