5G와 6G 서비스는 직진성이 강한 고주파수를 사용하기 때문에 실외 기지국을 통해 실내로 전송되는 통신 신호가 대부분 건물 외벽에 의해 손실된다. 창문을 통해 전송된 신호 또한 유리에 의해 감쇄된다.

이로 인해 실내의 통신 품질이 저하되는 문제점이 있었다. 5G 실내 시설 접속 비율이 높아도 LTE 우선 모드가 적용돼 LTE 통신으로 사용될 수밖에 없었다. 통신사는 이를 해결하기 위해 추가로 고비용의 중계기를 실내에 설치해 비용이 증가하는 단점이 있었다. 

한국전자통신연구원(ETRI)이 중계기 없이도 실내에서 밀리미터파 대역이동통신을 원활하게 하는 고(高)투과·광대역·광각 특성을 가진 지능형 재구성 안테나(RIS) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

ETRI는 투명한 필름이나 패널 형태의 초소형 배열 안테나를 건물 유리창이나 벽면에 부착해 전파를 수신하는 RIS 기술 연구를 활발히 진행 중이다. 

연구진은 투명한 폴리에스테르(PET) 필름에 수 마이크로미터(μm) 미세 패턴을 형성했으며, 이 필름을 건물 내·외벽 창문에 붙이면 통신이 가능한 중계기 역할을 한다. 일반 전파가 안테나에 조사되면 표면에 형성된 미세 패턴에 의해 투과도가 향상되는 원리다.

향후 이 기술이 상용화되면, 간단히 건물 유리창에 붙이는 것만으로 실내 음영지역 해소 및 데이터 속도를 상승할 수 있다. 

한편, RIS 기술은 투과 및 전송손실이 높은 고주파 대역을 사용하는 이동통신 서비스의 영역을 확장하는데 유용하지만, 협대역 주파수 특성을 가지고 있어 기술 활용에 제한적이다.

그러나 ETRI에서 개발한 고투과·광대역·광각 RIS는 기존 RIS에 비해 대역폭이 10배 가까이 넓다. 하나의 RIS로도 5G, 이음5G뿐만 아니라 향후 6G 서비스에도 동시에 활용할 수 있다. 또한 80도 이상의 투과 광각에도 고투과 특성을 일정하게 유지할 수 있어 실내통신 커버리지를 향상할 수 있을 것으로 기대된다.

현재 개발한 투과손실 개선 수준은 일반유리 대비 약 4배이며, 연구진은 향후 6배까지 끌어올릴 계획이다. 그러면 일반유리뿐만 아니라 전파 감쇄가 매우 심한 코팅 및 열차단 유리에서도 투과손실을 개선할 수 있어 적용범위가 무궁무진할 것으로 기대된다. 이 기술은 3년 내 상용화할 예정이다.