와이파이 대체기술은 전구 활용한 라이파이

- 가정용 전구 인터넷신호 전송기술 영국에서 최초 개발 -

- 140만 휴대전화 기지국보다 400억 전구가 더 고효율 -

 ○ 기존의 Wifi를 전면 대체할 혁신적 신기술이 영국에서 최초로 개발됨. 일상에서 흔히 보이는 전구를 활용한 것으로 빛 또한 전자파 스펙트럼의 일부라는 점에 착안, 전구와 같은 광원을 신호 증폭 거점으로 사용하는 기술임.

□ 기술 배경

 ○ 영국 에든버러 대학 하랄드 하쓰 물리공학부 교수팀이 개발에 성공한 이 기술은 Li-fi(Light Fidelity)로 불리며, 텔레비전 유휴 주파수(화이트 스페이스) 또는 위성신호 중 유휴주파수 대역을 활용, 인터넷 브로드밴드 주파수로 전이 가능하게 하며 램프 등에 쓰이는 광원 즉, 전구에서 발산하는 빛으로 정보를 송수신하는 방식임. 이로써 집에 불을 켜면 바로 브로드밴드 인터넷을 켜는 것과 같은 효과가 나타남.

□ 기술 특장점 및 경쟁력

 ○ 라디오파를 사용하는 정보통신기술은 스마트폰으로 인터넷을 접속하는 것과 같이 기지국 기반의 신호전송은 영국 전역에 약 140만 개의 기지국이 신호를 증폭시키는데도 그 전자파 에너지의 대부분이 냉각(신호약화)에 쓰이기 때문에 불과 5%의 효율성을 지니는 반면, 전구를 사용하면 전세계 약 400억 개의 전구가 이미 가동 중이므로 불빛이 있는 곳이라면 어디서든 초고효율의 전자파 송수신이 가능하다는 장점이 있음.

 ○ 이 발명은 전구 본체에 신호송수신이 가능한 마이크로칩 모듈을 기본탑재해 양산하는 것을 기본 콘셉트로 잡아, 특히 LED 전구와 같이 회로기판이 탑재되는 전구에는 문제 없이 적용할수 있을 것으로 전망

  - D-Light로 불리는 이 모듈은 전구의 빛 주파수를 변형시켜 정보를 저장할 수 있게 하며 최고속도 초당 10메가비트를 전송가능해 초고속브로드밴드를 충분히 대체 가능

  - 이 기술은 빛을 사용하는 환경이라면 인터넷을 제공할 수 있게 하기 때문에 라디오전파 사용에 민감한 병원, 군사시설, 비행기 등에 특히 수요가 있으며, 라디오전파 송수신에 물리적 어려움이 따르는 해저 탐사, 잠수함 통신 등의 환경에도 유용하게 쓰일 것임. 예를 들어 현재 각 항공사들은 기내 Wi-fi를 제공하는 추세이지만 여전히 항공기 운항의 결함을 초래할 전파방해 효과에 대한 우려는 존재하는 상황이므로 단지 기내의 빛을 통해서 인터넷을 가능케 할 경우 안전문제가 해결되는 효과를 누리게 됨.

 ○ 또한 빛은 일반 라디오통신에 비해 이론상 1만 배나 되는 대역(스페이스)을 보유하기 때문에 급격히 활용가능 대역의 선택폭이 줄어드는 라디오파 스펙트럼을 대체하기 용이한 장점을 지님.

  * 화이트스페이스: TV 방송 서비스를 위해 할당된 주파수 대역 중 간섭을 방지하기 위해 일부러 비어놓은 대역으로, 일반적으로 저주파 대역이므로 1㎓ 이상 고주파 대역에 비해 건물 등 방해물 투과율이 월등히 높고 정보전달거리가 긴 장점을 가짐. 미국 FCC(연방통신규제위원회)에서 2010년 9우러 세계 최초로 TV 유휴주파수대역의 Wifi 용도 할당을 한 이후 세계각국에서 경쟁적으로 사업성 검토가 이뤄지고 있음. 한국은 올 연말까지 기본계획 수립 예정

□ 시사점 및 전망

 ○ 2010년 기준, 영국의 전체 통신사용자 중 15%만이 5Mbps의 속도를 보장받고 있으나 한국은 65%가 5Mbps 속도를 보장받고 있어 영국은 전국적 통신망 업그레이드의 필요성이 제기돼 왔음.

 ○ 영국의 이동통신시장 규모는 2003~2008 기간 연 평균 9.7% 성장해 매출기준 154억 파운드 규모의 시장을 형성

 ○ 서비스별로 나누면 74.7%로 가장 높은 비중을 차지하는 것은 음성통화인 반면, 데이터서비스는 7.1%에 불과, 가장 낮은 비중. 그러나 성장률을 보면 음성통화는 7.7%로 가장 낮고 데이터서비스가 연 평균 57.5%나 증가해 가장 빠르게 성장 중

 ○ 이동통신(휴대폰) 가입자 수는 이 기간 연 평균 7.8% 증가해 7690만 명임. 이는 인구대비 125.3%의 보급률임.(영국은 2004년 100%보급률을 달성)

 ○ 빛을 이용한 신통신인프라 기술의 성공적인 상용화를 위해서는 빛의 직진성 때문에 발생하는 문제를 해결해야 함. 빛이 가려지면 신호도 가려져 인터넷이 작동하지 않는 문제는 시연과정에서 드러났으며, 또한 라디오 전파는 밝을 때나 어두울 때나 제약없이 작동하지만 빛을 매개로 하는 통신수단의 경우 밝은 낮에도 방에 불을 켜놓고 있거나, 야외에서 항상 가로등을 밝혀둘 수는 없으므로 밝은 광량상태에서의 대안이 무엇인지 찾아야 하는 문제가 있음. 즉, 낮에는 다시 라디오전파를 사용해야 한다면 기존 인프라의 완전대체 효과가 없어져 불필요한 추가투자로 인식될 수 있음.

 ○ 따라서 현재의 기술 수준으로는 병원, 군사 등 특수목적에 사용되기에는 적합해 방산 및 의료기술 업계에서 가장 먼저 도입할 것으로 예상되나 일반인들의 일상에서 적용하기에는 무리가 따를 것으로 보임. 그러나 기존 라디오전파 가용주파수가 포화상태이고, 또 3G 무선통신망에 이은 LTE 기반 4G 통신망이 TV 유휴주파수(화이트스페이스)를 통해 개발되는 등 현재는 라디오전파에서 사업화 가능한 주파수 대역이 바닥나고 있는 상황에서 대체 주파수를 찾는 것은 필연적이므로 무선광통신 기반 기술이 상용화될 것은 기정사실로 인식됨.

자료원: University of Edinburgh Press Office, 현지 언론보도 및 KOTRA 런던 KBC 자체조사 종합