"지하에서도 무선통신" ETRI, '자기장 지중 통신' 원천기술 확보

지하에서 무선통신이 가능한 통신기술이 국내에서 개발됐다. 그간 주류를 이뤘던 지상 무선통신에서 지하로까지 통신 가능 범위를 넓혔다는 점에서 의미를 갖는다. 이 기술은 향후 광산 등 지하 매설물 붕괴 등 사고에 따른 구조작업 때 매몰자의 생존 여부 및 지중 작업, 지중 군사작전 등에 활용될 것으로 기대된다.

지중 자기장 통신 기술 개발에 참여한 (왼쪽부터) 김장열 박사, 이현준 박사, 조인귀 박사. 한국전자통신연구원 제공

한국전자통신연구원(ETRI)은 광산 지중 100m에서도 음성신호를 송·수신할 수 있는 '자기장 지중 통신 원천기술'을 세계 최초로 개발했다고 13일 밝혔다.

특히 이 기술은 지중 통신이 사실상 불가능하다고 알려진 석회암 암반 환경에서도 적용할 수 있어 재난구조와 군 작전 등 지하공간 통신기술의 새로운 영역을 개척한 성과로 평가받는다.

지하 광산은 신호 감쇠가 심해 기존 무선통신 기술로는 연결되지 않았다.

ETRI는 지중 매질에서 자기장이 안정적으로 전달되는 특성에 주목해 저주파 자기장 기반의 통신 시스템을 개발했다. 이 시스템은 직경 1m의 송신 안테나와 수 ㎝급 소형 자기장 센서의 수신 센서 그리고 15kHz의 주파수와 음성 통신이 가능한 수준인 2~4kbps의 데이터 속도로 통신을 구현한다.

실험에서 이 기술은 광산 입구(지상)와 지하 5단(지중) 사이 직선거리 100m 구간에서도 양방향 통신이 가능한 것으로 확인됐다. 이는 기존 수십 미터(m) 거리에서만 가능하던 해외 연구사례를 뛰어넘는 세계 최초의 실증 결과다.

ETRI는 이번 연구 성과를 통해 광산 붕괴 사고 등 지하 재난 상황에서 매몰자와 구조팀 간 통신이 가능할 것으로 내다본다. 또 지하 공동구·가스관·송유관 등 지하 매설 기반시설의 재난 대응과 지하 벙커 환경에서의 군 작전 통신 연속성 확보 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

ETRI는 이 기술을 향후 스마트폰 등 개인 단말과 연계하는 방식으로 확장을 추진, 지상·지중을 연결하는 통신 중계(AP) 역할도 가능하도록 할 계획이다. 송수신기·안테나·저주파 모뎀·대역폭 확장 기술 등 핵심 요소의 국내외 특허출원도 완료했다.

조인귀 ETRI 전파원천연구실 책임연구원은 "생활 무전기도 닿지 않는 지하에서 무선통신에 성공한 만큼, 광산 사고 시 구조 활동의 통신 단절 가능성을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr