독일의 프라운호퍼 응용 고체 상태 연구소 (Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics ) 와 칼스루헤 공학 연구소 (Karlsruhe Institute for Technology ) 는 최근 보도 자료를 내고 240 GHz 라는 높은 주파수대에서 40 Gbit/s 의 데이터 전송속도를 기록했다고 발표했습니다. 그 거리는 1 km 이상으로 이 정도 거리에서 무선 통신 기록으로는 새로운 신기록이라고 합니다.
(1 km 정도 떨어진 고층 건물과 연구소 사이에서 데이터 전송 실험을 하고 있는 장면 A distance of over one kilometer has already been covered by using a long range demonstrator between two skyscrapers in Karlsruhe. Credit: Ulrich Lewark / KIT )
40 Gbit/s 란 전송 속도는 사실상 DVD 한장 분량의 데이터를 1 초에 전송하는 수준이라고 할 수 있습니다. 지금까지 이와 같은 속도는 광섬유에서만 가능했지만 독일의 연구자들은 무선으로 현존하는 대부분의 유선 통신 속도보다 더 빠른 속도를 구현한 셈입니다.
현재 주로 쓰이는 Wi Fi 의 경우 이전에도 한번 설명드린바 있지만 2.4 GHz 와 5 GHz 의 두가지 주파수를 사용하고 있습니다. 그리고 5 GHz 주파수를 사용하는 802.11 ac 규격의 경우 Gbps 급의 데이터를 송수신 할 수 있습니다. 사실 더 높은 주파수가 더 많은 정보를 전송할 수 있기 때문에 240 GHz 라는 생각하기 힘든 수준의 주파수를 사용하게 되면 무선 전송 데이터의 양도 크게 늘릴 수 있는 셈입니다. 이번 연구에서는 이렇게 높은 주파수 데이터 통신을 이렇게 먼 거리에서 성공시킨 점도 주목할 만 합니다.
연구팀은 현재 200 - 280 GHz 라는 극초고단파 (EHF: extremely high frequency 30~300GHz ) 주파수 여역 데이터 통신을 연구 중에 있는데 이런 극초고단파 통신의경우 안테나와 전기 회로가 매우 작아질 수 있다는 장점도 있다고 언급하고 있습니다. 이에 의하면 트랜스미터 (transmitter) 와 리시버 (receiver) 칩의 크기는 불과 4 x 1.5 mm² 수준이라고 합니다.
하지만 주파수가 높다고 무조건 장점만 있지는 않습니다. 주파수가 이렇게 높으면 파장은 반비례 해서 짧아지게 되며 직진성이 좋아지지만 상당수 에너지가 대기중에 흡수되므로 원거리에서 통신을 유지하기 위해선 상당히 전력소모가 커지게 됩니다. 따라서 특수한 목적으로만 (예들 들어 광섬유 라인을 깔 수 없는 특수 환경) 주로 사용될 것으로 보입니다. 예를 들어 미래 240 GHz Wi Fi 규격이 나올 가능성은 적다는 것이죠.
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