6G 공들이는 삼성·LG, 미래 기술 선점 경쟁 본격화

삼성전자와 LG전자가 차세대 이동통신인 6G 기술 선점을 위해 분주히 움직이고 있다.

오는 2025년 표준화 논의를 시작으로 2029년 상용화까지 장거리 레이스가 예상되지만 선행 연구개발 단계부터 기술력을 선점하기 위해 물밑 경쟁에 나선 것이다. 양사는 이미 2019년부터 6G 원천기술 확보에 뛰어든 상태다.

6G는 몰입형 실감 콘텐츠 전송, 초저지연·고신뢰 전송, 통신·AI 결합, 통신·센싱 결합 등이 가능해 자율주행, 모빌리티, 메타버스, 스마트홈, 스마트팩토리 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 데이터 전송 속도는 5G 대비 50배 빠르다.

LG전자는 최근 서울 마곡 LG사이언스파크 일대에서 시험 주파수를 할당받아 진행한 6G 테라헤르츠(THz) 대역 무선 데이터 전송 테스트에서 도심지역으로는 세계 최장 거리 수준인 실외 500미터(m) 데이터 송수신에 성공했다고 26일 밝혔다. 테스트는 지난 11일부터 25일까지 2주간 LG유플러스와 공동 진행했다.
테라헤르츠 대역은 1Tbps(1초에 1조 비트의 데이터를 전송하는 속도)를 목표로 하는 6G 통신의 후보 주파수 대역 중 하나다. 100GHz~10THz 사이의 주파수 대역을 의미하며, 일반적으로 주파수 대역이 올라갈수록 넓은 통신 대역폭을 사용할 수 있다.

이번 성과는 지난해 독일 베를린에 위치한 프라운호퍼 하인리히-헤르츠 연구소에서 실외 320m 거리 6G 무선 송수신에 성공한 이후 1년 만에 거리를 180m 늘인 것이다. LG전자는 1년 전 프라운호퍼 연구소와 공동 개발한 6G 핵심 송수신 장비의 성능 최적화를 거쳐 장비 무선 전송 출력을 50% 이상 추가 향상시켰다.

LG전자는 "실내·외를 포함한 도심 전반 환경에서 6G 테라헤르츠 통신 상용화에 한 발 더 다가섰다"고 평가했다.

LG전자는 스마트폰 사업에서 철수한 뒤에도 차세대 통신 연구개발을 지속하고 있다. 지난 2019년 카이스트와 국내 최초 6G 산학협력 연구센터인 'LG전자-KAIST 6G 연구센터' 설립을 시작으로 국내외 우수 대학과 산학 협력 프로젝트를 수행하며 6G 원천기술을 확보했다. 독일 프라운호퍼 연구소, 한국표준과학연구원(KRISS), 키사이트 등과도 6G 핵심기술 R&D 협력 벨트를 구축했다.

삼성전자도 세계 최초 5G 상용화와 더불어 2019년 삼성리서치 산하에 차세대통신연구센터 설립하고 '6G 백서' 공개, '6G 포럼' 개최 등 기술 연구를 본격화하고 있다.
삼성전자는 최근 데이터 송수신 결과를 발표하지 않았으나 2021년 미국 샌타바버라 캘리포니아 주립대와 6G THz 대역에서 통신 시스템 시연에 성공했다고 밝힌 바 있다.

당시 삼성전자의 삼성리서치와 삼성리서치 아메리카(SRA), 그리고 UCSB 연구진은 공동으로 테라헤르츠 대역인 140GHz를 활용해 송신기와 수신기가 15m 떨어진 거리에서 6.2 Gbps(초당 기가비트)의 데이터 전송 속도를 확보·시연했다고 발표했다.

지난해 5월에는 세계 최초로 6G 글로벌 주파수 연구 필요성의 화두를 제시한 '6G 주파수 백서'를 발행했다. 백서에는 ▲테라헤르츠 밴드 통신(sub-㎔) ▲재구성할 수 있는 지능형 표면(RIS) ▲교차분할 이중화(XDD) ▲전이중 통신(Full Duplex) ▲인공지능(AI) 기반 비선형성 보정(AI-NC) ▲AI 기반 에너지 절약(AI-ES) 등 6G와 관련된 핵심 후보 기술에 대한 연구 성과가 담겼다.

최성현 삼성리서치 차세대통신연구센터장은 지난해 뉴스룸을 통해 "6G는 우리의 삶 곳곳, 다양한 산업군에 큰 변화를 일으킬 차세대 이동통신 기술"이라며 "삼성전자는 고객들에게 '새로운 차원의 초연결 경험'을 제공하고자 일찌감치 투자와 노력을 쏟기 시작해 6G 연구개발과 표준화를 선도적으로 이끌어가고 있다"고 말했다.

삼성전자는 AI를 통해 기지국의 전력 소모를 줄이는 기술과 통신 단말기 속 전력증폭기의 비선형성으로 인해 왜곡된 신호를 기지국이 스스로 보상해 성능을 높이는 수신기 기술을 개발했다.

또한 초광대역과 초저지연을 위해 가능한 모든 주파수 대역을 검토하는 것이 필요하다고 보고 여러 가능성을 검토하고 있으며 주파수가 높아질수록 전송 거리가 줄어드는 단점을 보완하기 위한 기술도 개발 중이다.