ETRI 연구진이 통신 플랫폼과 센싱 플랫폼으로 구성되는 CUPPS 기지국(TRP)에서 시연을 하고 있다.[ETRI 제공]

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[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 6G 시대의 초정밀 서비스 구현을 위해 통신과 센싱을 하나의 시스템으로 결합한 ‘통신보조 초정밀·초절전 센싱시스템(컵스, CUPPS)’ 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

ETRI가 개발한 컵스(CUPPS) 기술은 이러한 6G 통합 구조 안에서 통신과 센싱의 기능적 역할을 효율적으로 분리한 것이 특징이다.

통신은 연결을 유지하고 센싱 시점을 제어하는 역할을 담당하며, 실제 위치를 감지하는 센싱 기능은 단말에 탑재되는 초저전력 태그가 수행하도록 설계했다.

즉 하나의 시스템 안에서 동작하되 통신과 센싱의 기능적 역할을 분리함으로써 주파수 이용 효율성과 센싱 정밀도를 동시에 확보한 기술이다.

현재 5G 기반 센싱 기술은 단말이 신호를 수신하고 처리한 뒤 다시 송신하는 왕복 방식(RTT, Round Trip Time)을 사용한다.

그러나 이 방식은 주파수 비효율적인 기지국과 단말의 송수신 처리 과정에서 지연이 발생하고 전력 소모가 증가하는 한계가 있다.

컵스 기술에서는 기지국이 여러 개의 안테나를 이용해 전파 신호를 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍(Beamforming) 기반 통신으로 단말을 제어하고, 센싱 수행 시점을 정밀하게 조율한다.

단말은 지정된 시점에만 초저전력 태그를 작동시켜 센싱을 수행한다.

이를 통해 불필요한 상시 동작을 제거해 센싱 구간에서의 단말 전력 부담을 구조적으로 낮췄다.

연구진은 기술의 실제 환경 검증을 위해 ▷6G 기지국 ▷단말 ▷초저전력 태그 ▷신호처리 모뎀 ▷제어 소프트웨어를 포함한 시험 플랫폼(PoC)을 구축했다.

이번 연구개발을 주도한 장갑석 ETRI 책임연구원.[ETRI 제공]

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야외 시험 결과, 강한 간섭 환경에서도 다수 단말의 위치를 기존 5G RTT 목표 정확도 대비 350배 이상 높은 정밀도로 측정하는 데 성공했다.

또한 연구진은 센싱이 필요한 시점에만 초절전 설계 기반 태그만을 작동시켜 단말의 전력 소모를 기존 RTT 대비 대략 90% 이상 수준까지 줄일 수 있음을 확인했다.

이 기술이 상용화될 경우, 택배 드론은 복잡한 도심 환경에서도 장애물을 정밀하게 인식해 안전하고 스마트한 비행을 할 수 있게 된다. 공장 내 자율주행 로봇과 작업자는 충돌 없이 협업할 수 있다.

장갑석 ETRI 6G무선방식연구실 박사는 “이번 기술은 통신망이 단순 데이터 전달을 넘어 주변 환경을 정밀하게 인식하는 기능을 초저전력 방식으로 구현한 세계 최초 사례”라며 “드론, XR, 로봇 등 다양한 6G 핵심 서비스의 안전성과 몰입도를 크게 높여 우리의 생활 방식을 혁신하는 기반이 될 것”이라고 말했다.