LG유플러스는 포항공과대학교(POSTECH, 총장 김성근) 홍원빈 교수 연구팀과 함께 무전력 분산형 지능형 표면(RIS, Reconfigurable Intelligent Surface)과 인공지능(AI)을 활용한 차세대 실내 커버리지 확장 기술을 실증했다고 25일 밝혔다.

RIS는 별도의 전원이 없어도 전파를 정교하게 반사 또는 투과하며 제어해 도심 빌딩이나 지하 공간 등 음영지역에서도 원활한 신호 전달을 가능하게 하는 솔루션으로, 6G 후보 주파수 대역의 전송 효율을 획기적으로 높일 수 있는 핵심 기술로 평가받고 있다.

분산형 RIS를 활용하면 6G 후보 주파수대역인 어퍼 미드밴드(Upper Mid-band) 환경에서 품질을 고도화할 수 있다. 어퍼 미드밴드 대역은 넓은 대역폭과 커버리지를 동시에 확보할 수 있지만, 건물 벽·유리·도심 구조물로 인한 침투 손실과 셀 내부의 미세 음영 지역 발생이 여전히 문제로 지적돼 왔다. 특히 액자, 벽지, 간판 등 생활 속의 실내 소품 형태의 분산형 RIS를 보급하면 실내 커버리지를 크게 향상시킬 수 있다.

LG유플러스와 홍원빈 교수 연구팀은 현재 RIS는 정교한 정렬이 필요해 설치 장소의 제약과 설치 소요기간이 오래 걸리는 문제점을 분산형 RIS를 통해 개선되는 것을 확인했다. 이어 강화학습 기반 AI 알고리즘으로 기지국 위치, 실내외 구조, 주파수 대역을 고려해 RIS 배치를 최적화한 ‘지능형 전파 제어 인프라’로 작동하게 했다.

또한 연구팀은 분산형 RIS를 활용하면 전파 도달 과정에 장애물이 있는 실내 환경(NLoS)애서 전파 손실을 획기적으로 줄이고 커버리지를 확장할 수 있음을 확인했다. 이 기술은 6G뿐 아니라 현재 5G·와이파이(Wi-Fi) 환경에도 적용 가능해 전반적인 통신서비스 품질 향상에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

이번 기술은 6G 후보 주파수 대역에서 전파 손실 문제를 해결해 무선 통신 인프라 구축 비용 절감에 기여할 뿐만 아니라, 현재 상용 대역에도 적용해 서비스 품질을 향상시킬 수 있다. 특히 전파 감쇠가 큰 고주파수 대역일수록, 저비용·무전력 RIS 패널을 여러 곳에 설치하면 통신 인프라 운영 비용 절감 효과가 가능할 것으로 기대된다.

향후 분산형 RIS가 상용화되면 실내 환경뿐 아니라 ▲공장·물류센터와 같은 산업 현장(생산라인·물류로봇) ▲터널·지하철 역사 등 공공 인프라 ▲대형 엔터테인먼트 시설 등 다양한 공간에서 저지연·균일 커버리지를 형성하며 품질 개선에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발담당은 “이번 분산형 RIS의 기술 검증으로 기존 RIS의 기술적 한계를 넘어 보다 넓은 커버리지 제공이 가능함을 확인할 수 있었다”며, “앞으로도 LG유플러스는 차세대 통신 기술을 선도하며, 6G 시대를 대비해 최적화된 통신 환경을 제공할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

홍원빈 POSTECH 교수는 “분산형 RIS 기술은 세계 최초로 무전력 전파 스킨을 지능적으로 배치·활용함을 통해 무선 통신 전파 환경을 제어해 효율적인 통신 시스템 구성을 가능케 한다는 점에서 의미가 크다”며, “특히 기존 RIS가 반드시 정렬된 설치를 요구했던 한계를 극복해, 건물 내외 어디서든 자유롭게 설치할 수 있다는 점에서 큰 혁신을 이뤘으며, 앞으로도 다양한 연구 개발을 통해 글로벌 기술 경쟁력을 확보해 나가겠다”고 말했다.