ETRI "전파가 궤도를 따라 회전하는 원리 이용"

(대전) 박주영 기자 = 전파를 소용돌이처럼 회전시켜 주파수 이용 효율을 높일 수 있는 기술이 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)는 위성통신 지구국용으로 쓰이는 안테나를 이용해 전파가 소용돌이처럼 돌면서 전달되도록 하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

전파는 지구가 태양 주위를 도는 것처럼 특정 궤도를 따라 공전하는데, 이를 '전파 궤도 각운동량'(OAM)이라 부른다. 2011년 실험적으로 처음 입증됐다.

기존에는 전파는 수직이나 수평 중 한 가지 방향으로만 움직인다고 생각해, 데이터를 두 방향을 통해서만 전송해야 했다.

연구팀은 OAM 현상을 활용, 전파 에너지를 한쪽 방향으로 집중시키는 반사판 안테나 등을 이용해 전파 회전수와 회전 방향을 달리하는 데 성공했다.

기존 수직, 수평 두 개의 전파 외에 오른쪽과 왼쪽, 돌지 않는 세 개의 OAM 모드를 동시에 사용할 수 있어 주파수 이용 효율을 최대 3배로 높일 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이 기술은 위성통신, 고해상도 레이더 등에 활용될 수 있으며 앞으로 4년 내에 상용화할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 성과는 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports) 등 SCI 저널 3편에 실렸다.

ETRI 변우진 박사는 "전파 궤도 각 운동량 모드는 송·수신 거리가 멀어지면 수신 안테나 크기가 커져야 하는 문제가 있는데, 이를 해결하면 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr