카이스트, 잡음 줄인 5G 통신용 신호 발생 기술 개발

조선비즈
  • 김윤수 기자
    입력 2020.09.17 13:00

    이한석·김정원 교수팀, 펨토초 주기 전기신호 오차 측정 성공

    연구팀이 만든 마이크로공진기를 통해 잡음을 최소화한 전기 신호를 구현하는 그림./카이스트
    국내 연구진이 잡음이 적은 전기 신호(펄스)를 낼 수 있는 기술을 개발했다. 5세대(5G) 통신용 초저잡음 신호원으로의 활용이 기대된다.

    카이스트(KAIST)는 이한석 물리학과 교수와 김정원 기계공학과 교수 공동 연구팀이 ‘실리카 마이크로공진기’를 이용해 매우 낮은 잡음으로 펄스 신호를 2.6펨토초(1펨토초는 1000조분의 1초) 간격으로 주기적으로 발생시키고 신호의 오차를 정밀하게 측정하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.

    신호 송수신 시 원래 의도했던 신호와 실제 신호가 시간적으로 어긋날 수 있다. 이것이 잡음의 원인이 된다. 이 오차 시간을 측정해 보정할수록 잡음을 줄이고 신호의 품질을 올릴 수 있다. 마이크로공진기를 통해 만들 수 있는 펨토초 간격의 전기 신호는 오차 시간이 비교적 작다는 장점이 있지만, 그만큼 오차 시간 측정이 어려워 잡음을 더 줄이는 데 한계가 있다.

    연구팀은 주파수 대역폭이 넓은 마이크로공진기를 제작하고, 100아토초(1아토초는 100조분의 1초)의 시간을 구분할 수 있는 측정 기술을 활용해 이 문제를 해결했다. 기존보다 100배 이상 정밀한 측정기술을 이용해 전기 신호 오차를 정확하게 측정해 잡음을 최소화했다.

    연구팀은 빠르고 대역폭이 넓은 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 부품이나 5G·6G 통신용 신호원으로 활용할 수 있다고 설명했다. 이 교수는 발생 성능을 더 개선하기 위한 연구를 진행 중"이라고 말했다.

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