연내 5배 빠른 와이파이 서비스가 상용화된다. 6기가헤르츠(㎓) 대역을 활용하는 ‘와이파이6E(익스텐션)’ 서비스다. 과학기술정보통신부는 최근 6㎓ 주파수 대역(5915~7125㎒) 총 1200메가헤르츠(㎒) 폭의 주파수를 차세대 와이파이인 와이파이6E에 쓸 수 있도록 했다. 지난 4월 미국에 이어 두 번째로 6㎓ 공급 계획을 발표했다. 장비 제조사들이 이 규격을 지원하는 기기를 만들면 5세대(5G) 이동통신과 비슷한 수준의 와이파이 서비스를 쓸 수 있게 된다.
와이파이는 국제전기전자공학회(IEEE)가 만든 무선랜 표준 802.11에서 시작됐다. 랜선 없이 자유롭게 인터넷을 이용하기 위한 목적이다. 와이파이라는 이름은 802.11 기반 무선 제품을 개발한 기업들의 연합체 ‘와이파이 얼라이언스’에서 유래됐다. 1997년 첫 표준이 나왔고 1999년 ‘802.11b’ 표준이 상용화됐다. 최고 속도는 11Mbps(초당 메가비트) 수준이었다. 2003년에는 54Mbps까지 지원하는 ‘802.11g’가 나왔고 2009년에는 최고 150Mbps 속도를 보이는 ‘802.11n(와이파이4)’이, 2011년 들어 현재까지 가장 많이 쓰이는 ‘802.11ac(와이파이5)’가 발표됐다. 최고 3.5Gbps(초당 기가비트) 속도까지 가능해졌다.
최신 기술 표준은 ‘802.11ax(와이파이6)’다. 2017년 처음 표준안이 마련됐고 2018년 평창 동계올림픽을 통해 시험 서비스가 이뤄졌다. 이론상 최고 전송속도는 9.6Gbps로 와이파이5 대비 2.5배가량 빠르다. LTE(4세대 이동통신) 네트워크와 비교하면 8배 정도 빠르게 데이터를 주고받을 수 있다.
이번에 정부가 도입을 추진하는 와이파이6E는 ‘익스텐션(확장)’이란 이름처럼 사용하는 주파수 범위를 늘린 것이다. 기존 와이파이 규격은 2.4㎓와 5㎓ 주파수 대역을 사용했다. 와이파이6E는 여기에 6㎓ 대역까지 활용한다. 6㎓까지 사용하는 이유는 기존 2.4㎓와 5㎓ 대역이 포화상태에 이르렀기 때문이다. 특히 2.4㎓ 주파수 대역은 와이파이는 물론 블루투스를 비롯한 다양한 무선통신 용도로 활용된다. 지하철이나 번화가에서 무선 이어폰으로 음악을 들을 때 종종 혼선이 발생하는 것도 이 때문이다.
이번에 정부가 주파수를 추가 공급하게 되면 와이파이용 주파수 폭은 기존 663.5㎒에서 1863.5㎒로 3배가량으로 늘어난다. 와이파이6와 동일한 기술을 사용하기 때문에 이론상 최고 전송 속도는 같다. 하지만 주파수가 대폭 늘어난 만큼 실제 체감하는 속도는 훨씬 빨라진다. 와이파이 칩셋 제조회사 브로드컴이 올해 1월 실측한 자료에 따르면 와이파이6의 속도는 400Mbps였던 반면 와이파이6E는 2.1Gbps로 5배 이상 빨랐다.
정부는 와이파이6E가 상용화되면 무선의 5G 이동통신과 시너지를 낼 것으로 보고 있다. 과기정통부는 “5G가 데이터를 운반하는 대동맥이라면 와이파이6E는 데이터를 집 안 곳곳으로 분산하는 모세혈관 역할을 한다”며 “와이파이6E를 통해 실내에서 고용량 5G 콘텐츠를 저렴한 가격으로 소비할 수 있을 것”이라고 설명했다. 스마트 팩토리 등 산업 현장에도 적용될 전망이다.
관건은 와이파이6E를 위한 장비와 단말기다. 업계에선 올해 말부터 와이파이6E를 지원하는 와이파이 기기(인터넷 공유기)와 스마트폰, 노트북 등 단말기가 등장할 것으로 보고 있다. 과기정통부 관계자는 “와이파이 기기, 단말, 콘텐츠, 게임 등 다양한 분야에서 국내 기업들이 새로운 먹거리를 찾을 수 있을 것”이라고 내다봤다.
빅데이터 크기를 줄이는 방법(데이터 분할) 가운데 ‘햄샌드위치 정리’라는 수학 기법이 있다. 햄샌드위치 세 개를 공중에 띄운 뒤 단칼에 각각을 정확히 2등분하는 묘기가 가능하다는 사실을 수식화한 것으로, 고차원 데이터 과학에 응용되는 수학 이론이다.신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산 방지 차원에서 이런 데이터 분할법을 이용해 ‘지하철 탑승 및 재택근무 2부제’ 등을 고려할 필요가 있다는 연구결과가 나왔다. 승객들이 밀집한 대중교통에선 사회적 거리두기가 전혀 지켜지고 있지 않다는 문제의식에서다.국웅 서울대 수리과학부 교수와 김원세 박사후 연구원, 소병창 박사과정 연구원은 이런 내용을 담은 ‘출퇴근 지하철 혼잡도 분산을 위한 최적 수도권 지역 분할’ 연구를 과학기술정보통신부 지원으로 수행했다고 3일 밝혔다.연구팀은 수도권 지하철 노선도(1~9호선, 인천 1~2호선, 분당선 등) 전체를 ‘가중그래프’라는 수학 모델로 만들었다. 노선도 701개 역 탑승자 숫자 데이터를 분석하기 쉽게 단순화한 것이다. 탑승자 숫자는 2016~2018년 주중(월~금) 30개 요일을 꼽아 분석했다. 서울교통공사가 제공한 암호화된 T머니 데이터를 이용했다. 하루평균 탑승 건수(승하차 1쌍을 1건으로 간주)는 800만여 건에 달했다.이어 구간별 혼잡도를 계산했다. 단일구간(예: 2호선 낙성대~서초)은 승하차 데이터가 단순해 분석하기 쉽다. 문제는 출퇴근 경로에 환승역이 혼재될 경우다. 예를 들면 2호선 서울대입구에서 3·7·9호선 환승역인 고속터미널까지 가는 방법은 여러 가지다. 연구팀은 가중그래프 내에서 최단거리를 구하는 기법인 ‘다익스트라 알고리즘’을 썼다. 최단시간 환승법(서울대입구→교대→고속터미널) 또는 그에 가까운 환승법을 찾아주는 알고리즘이다.다익스트라 알고리즘을 돌린 결과 출근시간대(오전 7~9시)에 가장 붐비는 승하차 구간이 나왔다. 2호선 사당~방배, 2호선 방배~서초, 4호선 한성대입구~혜화, 1호선 구일~구로, 1호선 개봉~구일, 4호선 성신여대입구~한성대, 4호선 혜화~동대문, 2호선 낙성대~사당, 4호선 길음~성신여대입구 등 9곳이다. 이들 지역의 5분당 평균 통행량(승차+하차)은 3130명에 달했다.이들 구간 데이터에선 탑승자 주거지역도 나왔다. 예를 들어 가장 붐비는 구간 4위인 구일~구로는 경기 부천 거주자가 41%, 인천 부평 거주자가 20%, 서울 구로 거주자가 19% 등이었다. 연구팀은 이를 ‘혼잡 기여도’로 명명했다.마지막으로 연구팀은 혼잡 기여도 등을 변수화해 701개 역이 있는 74개 지역(서울 25개 구, 경기·인천 49개 시·구)을 토대로 ‘손실함수’를 설계했다. 그리고 ‘햄 샌드위치 정리’처럼 혼잡도를 정확히 반으로 쪼갤 수 있는 손실함수 최소값을 구했다. 그 결과 월·수·금 지하철 출근 권장지역(A) 36곳, 화·목 출근 권장지역(B) 38곳이 나왔다.국웅 교수는 “코로나19 감염경로가 전혀 파악되지 않는 사례가 늘어나는 것은 동선 추적이 거의 이뤄지지 않고 있는 지하철, 버스 등 대중교통 영향이 크다”며 “A지역 출근날엔 B지역은 재택근무를 명하는 등 각 기관·기업이 재량을 발휘하면 감염 확산을 막는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.이해성 기자 ihs@hankyung.com
화면을 접을 수 있는 ‘폴더블’ 스마트폰이 흔해졌다. 이제 과학계는 ‘롤러블’ 디스플레이를 제조하는 연구에 집중하고 있다. 접합부를 중심으로만 회전하는 폴더블과 달리 휴지처럼 둘둘 말 수 있는 롤러블 디스플레이는 반도체 소자, 배터리 등 모든 부품이 유연해야 한다. 그중에서도 ‘유연한 트랜지스터’ 개발이 관건이다. 트랜지스터 성능에 따라 디스플레이 반응 속도, 중앙처리장치(CPU) 처리 속도 등이 결정되기 때문이다.한국표준과학연구원 소재융합측정연구소와 독일 드레스덴공대, 홍콩 중문대 공동 연구팀은 롤러블 기기의 핵심소자인 ‘유기물 트랜지스터’를 제작하는 데 성공했다고 26일 발표했다. 유기물 트랜지스터는 실리콘 기반 무기물 트랜지스터와 달리 유연 제작이 가능하다. 그러나 전력 소모가 크고 속도가 느려 실제로 사용하기엔 제약이 많았다.연구팀은 먼저 탄소 원자들이 축구공 모양으로 뭉쳐 있는 탄소동소체(풀러렌)를 사용해 유기물 트랜지스터를 제조했다. 그리고 전자의 이동 거리(소스→드레인)를 기존보다 수백분의 1가량 단축시킬 수 있는 ‘수직 구조’ 트랜지스터를 개발했다. 보통 트랜지스터는 전자의 이동 경로가 상대적으로 긴 수평 구조로 돼 있다.연구팀은 수직 구조를 만들기 위해 발상을 전환했다. 뿌리산업(주조·금형·용접·표면처리 등)에 주로 쓰이는 ‘애노다이징(anodizing)’ 공법을 썼다. 애노다이징은 용액에 금속을 넣고 전압을 걸어 산화 피막을 입히는 것이다. 애노다이징으로 실리콘과 알루미늄, 풀러렌 등을 순차적으로 쌓아 수직 구조 트랜지스터를 제작했다. 실리콘 웨이퍼에 포토레지스트(감광액) 등을 올리고 자외선을 쬐어 반도체 회로를 제조하는 식각 공정과 정반대다.연구팀에 따르면 애노다이징으로 제작된 유기물 트랜지스터는 기존 수평 방식보다 구동 속도가 100배 빠르면서 구동에 필요한 전압은 3분의 1로 감소했다. 임경근 표준연 선임연구원은 “형태가 자유롭게 변하는 롤러블 디스플레이, 센서 등 차세대 스마트 기기 개발을 앞당길 수 있는 원천기술”이라고 설명했다. 이 기술은 과학기술정보통신부 산하 기관인 한국연구재단의 ‘신진연구자 지원사업’으로 개발됐다.풀러렌과 마찬가지로 탄소 동소체이자 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀을 활용한 유연 발광다이오드(LED) 제작 기술도 나왔다. 세종대 물리천문학과·나노신소재공학과와 미국 텍사스주립대 댈러스캠퍼스 재료공학과 공동 연구팀은 유연하면서도 강한 질화갈륨 기반 LED를 개발했다고 밝혔다.LED는 음전하(-)가 많은 n형 반도체와 양전하(+)가 많은 p형 반도체가 결합된 발광 소자다. 통상 LED를 유연하게 만들 땐 단결정 웨이퍼에 박막 형태로 반도체를 제조하고, 이를 초미세 블레이드(칼날) 또는 레이저로 얇게 오려내 유연 기판에 붙인다. 그런데 이 방법은 반도체 크기가 작아질수록 비용이 급격히 증가하는 단점이 있다. 연구팀은 그래핀을 특수 코팅한 ‘단결정 사파이어’를 웨이퍼로 놓고, 블레이드 등을 쓰지 않고 화학적으로 반도체를 떼어내 유연 LED를 만드는 방법을 새로 고안했다. 연구팀 관계자는 “(개발한) LED 패널을 종이 접듯 구겨도 발광이 그대로 유지되는 점을 확인했다”고 설명했다. 이 연구는 한국연구재단 해외우수연구기관 유치사업 지원을 받았다.이해성 기자 ihs@hankyung.com
KT가 무선 인터넷(와이파이) 서비스를 전면에 내세운 초고속 인터넷 상품을 내놓았다. 가정에서 유선 랜(LAN)보다 와이파이를 이용하는 사람이 늘어난 변화를 반영했다. 기존 유선 중심의 초고속 인터넷 시장이 와이파이 중심으로 바뀌는 계기가 될 것으로 보인다. KT는 새로운 상품을 발판 삼아 2022년까지 초고속 인터넷 가입자 1000만 명을 확보하겠다는 목표도 제시했다.와이파이 기기 두 대로 음영 지역 없애KT는 22일 서울 광화문 KT스퀘어에서 기자설명회를 열고 ‘기가 와이(GiGA Wi)’ 서비스 3종을 공개했다. ‘기가 와이 인터넷’은 두 대의 와이파이 기기를 이용해 집 안 어디서든 끊김 없이 무선인터넷을 쓸 수 있는 서비스다. 기존에는 집에서 와이파이를 이용하려면 통신사의 유선 랜을 사설 공유기에 연결하거나, 통신사에 별도로 와이파이 서비스를 신청해야 했다. 와이파이에 연결하더라도 집 구조에 따라 화장실이나 베란다 등에서 신호 세기가 떨어지는 경우가 많았다.이 서비스는 기본 와이파이에 이동형 추가 와이파이를 제공해 집 안의 음영 지역을 최소화했다. 기기 두 개를 ‘이지 메시(Easy Mesh)’ 기술로 묶어 하나의 와이파이처럼 쓸 수 있다. 이동형 추가 와이파이는 지름 11㎝, 높이 7.8㎝의 원통형 모양으로 손쉽게 위치를 바꿀 수 있다. 일반적인 구조의 전용면적 84㎡ 아파트라면 음영 지역이 없다는 게 KT 설명이다.KT 관계자는 “신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 재택근무와 자가격리가 늘면서 집 안에서 화상회의, 유튜브, 넷플릭스 등 고화질 콘텐츠를 와이파이로 이용하는 수요가 증가한 현실을 반영했다”고 설명했다. KT 자체 조사 결과 집 안에서 인터넷을 이용할 때 무선 접속률이 70%로, 유선 접속률(30%)보다 두 배 이상 높았다.가격은 1Gbps(초당 기가비트) 속도 상품이 월정액 결합상품 3년 약정 기준 3만5200원(부가가치세 포함)으로, 기존 인터넷 상품과 비슷하다. 500Mbps(초당 메가비트) 상품은 3만800원, 2.5Gbps 상품은 4만700원이다. KT는 기가 와이 출시를 기념해 1기가 상품을 1100원 할인한 3만4100원에 제공한다. 인터넷TV(IPTV) 서비스 올레tv를 함께 이용할 경우 월 1만2100원(올레tv 베이직 기준)을 추가해야 한다.이 밖에도 1인 가구를 대상으로 와이파이 서비스와 올레tv를 결합한 ‘기가 와이 싱글tv’ 상품도 내놨다. 229개 채널을 제공하는 싱글tv 베이직과 250개 채널의 싱글tv 에센스로 구분된다. 3년 약정 기준 각각 3만3000원, 3만7400원이다.소상공인 고객을 위해 영상보안 폐쇄회로TV(CCTV) ‘기가아이즈’와 와이파이 서비스를 결합한 ‘기가 와이 싱글 아이즈’도 출시한다.“인터넷 가입자 1000만 명 달성”KT는 무선 인터넷 위주의 상품과 1인 가구 및 소상공인 특화 상품 등을 토대로 2022년 초고속 인터넷 가입자 1000만 명을 달성하겠다는 목표를 제시했다.KT는 1999년 처음 초고속인터넷을 상용화한 지 21년 만인 지난 5월 말 가입자가 900만 명을 돌파했다고 설명했다. 과학기술정보통신부의 유선통신서비스 통계 현황에 따르면 4월 말 기준 국내 초고속인터넷 가입자는 총 2205만 명으로, KT는 이 가운데 40.8%(898만 명)를 차지했다.이성환 KT 5G/기가사업본부장(상무)은 “KT는 대한민국 1등 인터넷 사업자로서 속도 중심의 와이파이 패러다임에서 벗어나 속도와 커버리지를 아우르는 신개념 서비스를 내놨다”며 “초고속 인터넷 시장이 포화 상태지만 시장 세분화를 통해 2022년까지 가입자 1000만 명을 목표로 도전하겠다”고 말했다.이승우 기자 leeswoo@hankyung.com
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