ETRI 연구진이 지중 통신 실험을 위해 송신 안테나와 수신 장치를 활용해 장거리 자기장 통신 시연을 준비하고 있다.


국내 연구진이 땅 속에서도 무선통신이 가능함을 확인했다. 지하매설물 붕괴 사고 구조작업 등 지중 작업시 새로운 무선 채널이 생겼다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 1m 직경 송신 안테나와 수 ㎝급 수신 안테나를 이용해 광산 지중 100m 거리에서 음성신호를 송·수신할 수 있는 '자기장 지중 통신 원천기술' 개발에 세계 최초로 성공했다고 13일 밝혔다.
기존 무선이 닿지 않던 지하 공간에서 음성 바다이야기게임기 송수신이 가능함을 확인했다. 향후 구조·군사 작전·지하공동구 안전관리 등 적용이 기대된다. 특히 지중 통신이 사실상 불가능하다고 알려진 석회암 암반 환경에서 이뤄진 시험 결과다. 재난 구조 및 군 작전 등 지하 공간 통신기술의 새로운 영역을 개척한 성과다.
지하 광산은 신호 감쇠가 매우 심해 기존 무선통신 기술로는 연결이 되지 않는다. E 모바일바다이야기 TRI는 지중 매질에서 자기장이 안정적으로 전달되는 특성에 주목, 저주파 자기장 기반 통신 시스템을 개발했다.
연구진은 직경 1m의 송신 안테나와 수 ㎝급 소형 자기장 수신 센서, 약 15킬로헤르츠(㎑) 주파수, 음성 통신이 가능한 수준인 2~4킬로비피에스(kbps) 데이터 속도로 통신을 구현했다.
연구진은 광산 입구(지 릴게임 상)와 지하 5단(지중) 사이 직선거리 100m 구간에서 양방향 통신 시험에 성공했다. 이는 기존 수십 m급 해외 연구를 뛰어넘는 세계 최초 실증이다.
이번 성과는 광산 붕괴 사고 등 지하 재난 상황에서 매몰자와 구조팀 간 통신이 가능함을 의미한다. 또 지하 공동구·가스관·송유관 등 지하매설 기반시설의 재난 대응, 지하 벙커 환경에서의 군 바다이야기게임다운로드 작전 통신 연속성 확보 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있다.
ETRI는 향후 스마트폰 등 개인 단말과 연계한 기술 확장을 추진 중이며, 지상·지중을 연결하는 통신 중계(AP) 역할도 수행할 수 있다고 설명했다.
본 기술은 통신 분야 국제 학술지 IEEE 사물인터넷(IoT) 저널에 게재됐으며, 송수신기·안테나·저주파 10원야마토게임 모뎀·대역폭 확장 기술 등 핵심 요소에 대해 국내외 특허 출원을 완료했다. SCI 논문 12편과 국제학술대회 발표 2건, 국제 특허 8건 및 기술이전도 했다.
조인귀 ETRI 전파원천연구실 책임연구원은“생활 무전기도 닿지 않는 지하에서 통신에 성공한 만큼, 광산 사고 시 구조 활동의 통신 단절 가능성을 크게 줄일 수 있는 기술”이라고 말했다.
박승근 ETRI 전파연구본부장도 “광산뿐 아니라 터널, 지하시설, 해양 굴착, 국방 등 극한 환경에 필요한 혁신 기술이다. 신뢰성 높은 통신 수단으로 다양한 산업 분야에 활용될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구성과는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 ETRI연구개발지원사업 과제 결과물이다. 에드모텍, 두잇 등과 협력해 개발 시험을 수행했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com 기자 admin@gamemong.info