KRISS 조치현(왼쪽) 책임연구원과 이상수(오른쪽) 선임기술원이 도파관 표준기의 임피던스를 측정하고 있다. 사진제공=KRISS한국표준과학연구원(KRISS)이 우리나라가 개발중인 6G 저궤도 위성 통신의 성능을 신뢰성 있게 검증할 수 있는 표준을 확립했다.
KRISS는 전자파측정그룹이 6G 저궤도 위성 통신의 핵심 구성요소인 도파관(Waveguide)의 전자파 임피던스 측정표준을 개발했다고 16알 밝혔다.
도파관은 전자기파를 특정한 경로로 전달하는 구조물로 고주파를 손실 없이 전달할 수 있고 내구성도 뛰어나 위성 통신 시스템의 신호 전달 채널로 쓰인다. 연구진은 도파관을 통해 전송할 수 있는 주파수 대역 중 국산 초소형 저궤도 위성에 쓰이는 X대역(8-12 GHz, 기가헤르츠)의 임피던스 측정표준을 최우선으로 확립했다.
임피던스(Impedance)란 전자파가 진행할 때 받는 저항의 정도로, 전자파 측정에서 가장 기본이 되는 양이다. 임피던스 측정표준을 기준 삼아 다양한 전자파 기기의 성능을 평가할 수 있다.
이번 표준 개발로 국산 저궤도 위성에 쓰이는 소자와 부품의 기술 신뢰성을 한층 높일 수 있게 됐다. 정확한 측정표준을 통해 위성의 시제품 단계에서 신호의 세기, 지연 시간, 전파 손실량 등 여러 성능 지표를 정량적으로 파악하고 이를 개선해 품질을 높일 수 있다.
또한 각 위성 부품에 필요한 통신 출력을 사전에 정확히 파악하고 맞춤형으로 설계할 수 있어 불필요한 비용을 줄이고 개발 기간도 단축할 수 있을 것으로 기대된다.
KRISS는 이번에 개발한 측정표준을 산업 현장에 보급하기 위한 도파관 임피던스 교정 기술도 함께 개발했다. 그간 산업체에서 임피던스 측정에 사용하는 회로망 분석기를 교정하려면 해외로 장비를 보내야 해 시간·비용 소모가 컸으나 이제는 국내 기술을 이용해 적은 비용으로 더 정확한 교정을 수행할 수 있게 됐다.
KRISS 전자파측정그룹 조치현 책임연구원은 “이번에 개발한 표준은 위성 통신뿐만 아니라 레이다 시스템, 항공기 등 도파관이 사용되는 모든 분야에 적용할 수 있다”며 “앞으로도 국내 산업계와 국방 분야가 필요로 하는 전자파 측정표준을 확립해 국가 산업 경쟁력 제고에 기여할 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 KRISS 기본사업의 지원을 받았으며, 전자정보통신 분야 국제 학술지인 IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement(IF: 5.6)에 2월 게재됐다.
KRISS 전자파측정그룹. 앞줄 왼쪽부터 시계방향으로 조치현 책임연구원, 이상수 선임기술원, 강태원 책임연구원. 사진제공=KRISS
