SK텔레콤·호서대, 기지국기반 수중통신망 기술 확보…2020년 실험망 구축에 적용

 

아주경제 신희강 기자 = 세계에서 처음으로 추진되고 있는 ‘바닷속 통신 기지국’을 만들기 위한 수중 통신기술이 공개됐다.

SK텔레콤과 호서대는 인천 해상(남항 서쪽 10km 해상, 수심 약 25m 깊이, 송수신 거리 약 800m)에서 LTE 방식을 활용해 바닷속 통신기술 시험에 성공했다고 31일 밝혔다.

양측은 이날 바닷속 수온과 염도·조류속도 등 10여가지의 정보를 측정, 이를 음파(3~70KHz)에 LTE(OFDM 변조) 주파수를 얹는 방식을 활용해 문자(Text)와 사진 데이터를 20초 간격으로 연속 송수신하는데 성공했다.

연구진은 이날 기술시연에서 문자와 사진 데이터의 실시간 사진 전송을 선보여 향후 수중망에서 다양한 센서를 통해 수집된 정보들이 수중기지국에 집적된 뒤 해상부이를 통해 육상으로 안정적으로 전달될 수 있음을 실증했다.

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서해 인천 앞바다는 특히 바닷물의 혼탁도가 심하고 수심이 얕아 수중 통신에 부적합한 환경으로, 이번 시연은 악조건에도 불구하고 수중 통신망의 안정적인 성능을 보여줬다는 평가다.

수중 기지국 기반 통신망은 크게 '수중 센서-수중 기지국-해상 통신 부표'로 구성된다. 센서에서 수집된 정보는 기지국을 거쳐 해상 통신 부표로 전달되고, 이 데이터가 다시 위성·LTE 등 통신망을 거쳐 지상으로 전송되는 구조다. 물 속에서는 음파를, 공기 중에서는 전파를 이용해 데이터를 전송한다.

수중 기지국은 ‘바닷속 통신 고속도로’에 비유된다. 수중 기지국을 설치해 지름 20~30km 지역내에서 수중 정보를 수집하는 센서와 통신하면, 간섭을 최소화하고 저전력으로 관리할 수 있다. 기존 음파를 활용한 1:1 통신과 비교할 때 변동성이 심한 수중 통신 환경을 극복하고 저전력·체계적 운용이 가능해 실시간·장시간 수중 관측이 가능한 것.

이에 수중통신기술을 활용하면 기지국 주변 수중 소음 센서를 이용, 잠수함 등을 탐지하고 식별하는 국방용으로 이용 가능하다. 해양 선박 사고 발생시에는 수중 기지국을 사고 위치에 설치해 잠수부나 수중 로봇과의 통신에 활용할 수 있다.

기지국 주변에서 바다물의 해류·수온·염도·조류 속도·PH(수소이온농도) 등의 빅데이터를 확보해 수자원 보호 및 해양 환경 연구 등에서도 획기적인 계기가 될 전망이다. 

호서대와 SK텔레콤은 기지국 기반 수중통신망 연구를 위해 올 10월께 서해안에 실험망(테스트베드) 구축에 착수, 2020~2021년 실험망을 최종 완성한다는 로드맵을 설정했다. 이를 위해 양측은 오는 10월 수중 실험망의 기지국~해상부이간 통신망(백본망) 구축을 목표로 7월까지 실해역 측정, 9월 실증 시험 작업을 완료한다는 계획이다. 내년에는 수중기지국과 수중센서간 통신시스템 개발을 완료할 계획이다.

박진효 SK텔레콤 네트워크기술원장은 “SK텔레콤은 현재 재난망(PS-LTE), 철도망(LTE-R), 해상망(LTE-M) 및 수중망(DUMCN)에 대한 독립적 설계 및 연동 설계 기술 능력을 국내 유일하게 보유하고 있다”며 “센싱 기반의 IoT 망 설계 최적화 경험을 최대한 활용해 수중 통신망의 설계에 나선다는 계획”이라고 설명했다.

한편 미국·유럽 등 선진국들은 90년대부터 바닷속 통신 기술을 확보해 해양 무선 네트워크를 구축해 활용하고 있으며, 이를 바다 환경 변화 모니터링·국방 분야 등에 활용하고 있다.