[2026-16호] ETRI, 네트워크가 환경을 인식하는 6G 초정밀 센싱기술 개발
- 배포일2026.03.10
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6G무선방식연구실 기술총괄(책임연구원) 장갑석메일보내기 T. 042-860-1639
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ETRI, 네트워크가 환경을 인식하는 6G 초정밀 센싱기술 개발
- 세계 최초 통신제어 기반 ‘초정밀·초절전 센싱시스템 컵스(CUPPS)’ 확보
- RTT 한계 넘은 350배 정밀도 구현...전력 부담 낮추고 드론·로봇 안전성 향상
우리의 일상이 점점 더 스마트해지는 가운데, 차세대 6G 통신은 단순한 데이터 연결을 넘어 주변 환경을 정밀하게 인식하는 센싱 기능까지 통합하는 방향으로 진화하고 있다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 6G 시대의 초정밀 서비스 구현을 위해 통신과 센싱을 하나의 시스템으로 결합한 ‘통신보조 초정밀·초절전 센싱시스템(컵스, CUPPS)’ 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.
6G 환경에서는 높은 주파수 대역을 활용해 더 넓은 대역폭을 확보할 수 있어 통신 속도는 물론 센싱 정확도까지 획기적으로 향상된다.
이에 따라 기존처럼 통신과 센싱 기능을 별도로 운영하는 구조를 넘어 하나의 캐리어에서 두 기능을 동시에 수행하는 통합 구조가 핵심 요소로 부상하고 있다.
ETRI가 개발한 컵스(CUPPS) 기술은 이러한 6G 통합 구조 안에서 통신과 센싱의 기능적 역할을 효율적으로 분리한 것이 특징이다.
통신은 연결을 유지하고 센싱 시점을 제어하는 역할을 담당하며, 실제 위치를 감지하는 센싱 기능은 단말에 탑재되는 초저전력 태그가 수행하도록 설계했다.
즉, 하나의 시스템 안에서 동작하되 통신과 센싱의 기능적 역할을 분리함으로써 주파수 이용 효율성과 센싱 정밀도를 동시에 확보한 기술이다.
현재 5G 기반 센싱 기술은 단말이 신호를 수신하고 처리한 뒤 다시 송신하는 왕복 방식(RTT, Round Trip Time)을 사용한다.
그러나 이 방식은 주파수 비효율적인 기지국과 단말의 송수신 처리 과정에서 지연이 발생하고 전력 소모가 증가하는 한계가 있다.
또한 기지국과 단말 모두의 하드웨어 성능에 따라 센싱 정확도에 한계가 있다.
컵스 기술에서는 기지국이 여러 개의 안테나를 이용해 전파 신호를 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍(Beamforming) 기반 통신으로 단말을 제어하고, 센싱 수행 시점을 정밀하게 조율한다.
단말은 지정된 시점에만 초저전력 태그를 작동시켜 센싱을 수행한다.
이를 통해 불필요한 상시 동작을 제거해 센싱 구간에서의 단말 전력 부담을 구조적으로 낮췄다.
초절전 설계 기반 센싱 태그에는 다중경로를 없애기 위해 입사된 전파를 송신기 방향으로 되돌려 보내는 재귀반사 배열(VAA, Van-Atta Array) 수동형 안테나가 적용됐다.
또한 단말마다 서로 다른 주파수로 신호를 변조하되, 전력 소모를 획기적으로 줄이도록 믹스(mixer)없이 구현된 디지털 변조 방식(QFSK) 기반 후방산란(Backscatter) 기술이 적용됐다.
이는 기존에 주파수를 변경하기 위해 필요했던 전력 소모가 큰 믹스 부품을 사용하지 않고도 주파수를 조절할 수 있도록 설계함으로써 초저전력 태그 구현을 가능하게 한 것이다.
이 기술은 주변 물체에서 반사되는 불필요한 잡음을 효과적으로 줄이고, 태그에서 반사된 신호만을 선택적으로 인식하도록 해 센싱 정확도를 높인다.
또한 여러 태그가 동시에 존재하는 환경에서도 각 신호를 주파수 차이로 구분할 수 있어 로봇, 사람, 장비 등 다양한 객체를 정밀하게 식별할 수 있다.
연구진은 기술의 실제 환경 검증을 위해 ▲6G 기지국 ▲단말 ▲초저전력 태그 ▲신호처리 모뎀 ▲제어 소프트웨어를 포함한 시험 플랫폼(PoC)을 구축했다.
야외 시험 결과, 강한 간섭 환경에서도 다수 단말의 위치를 기존 5G RTT 목표 정확도 대비 350배 이상 높은 정밀도로 측정하는 데 성공했다.
또한 연구진은 센싱이 필요한 시점에만 초절전 설계 기반 태그만을 작동시켜 단말의 전력 소모를 기존 RTT 대비 대략 90% 이상 수준까지 줄일 수 있음을 확인했다.
연구진은 전력 효율에 대한 보다 정밀한 정량화 분석을 올해부터 본격 추진할 예정이다.
이 기술이 상용화될 경우, 택배 드론은 복잡한 도심 환경에서도 장애물을 정밀하게 인식해 안전하고 스마트한 비행을 할 수 있게 된다.
공장 내 자율주행 로봇과 작업자는 충돌 없이 협업할 수 있다.
확장현실(XR) 서비스 역시 현실 공간과 가상 환경을 실시간으로 이동하면서 정밀 연동해 게임에서 몰입도를 높일 수 있으며, 위성항법시스템(GPS)이 닿지 않는 실내 공간에서도 초정밀 위치 기반 서비스 구현이 가능할 것으로 기대된다.
ETRI 6G무선방식연구실 기술총괄 장갑석 박사는 “이번 기술은 통신망이 단순 데이터 전달을 넘어 주변 환경을 정밀하게 인식하는 기능을 초저전력 방식으로 구현한 세계 최초 사례이다. 드론, XR, 로봇 등 다양한 6G 핵심 서비스의 안전성과 몰입도를 크게 높여 우리의 생활 방식을 혁신하는 기반이 될 것이다”고 말했다.
컵스(CUPPS) 기반 기술은 2023년부터 IoT-J, WCL, TVT 등 국제 저명 학술지에 다수 게재되어 기술 우수성을 인정받았고, 한국통신학회 학술대회에서 우수 논문으로 선정됐다.
또한 중소기업 ㈜시그웍스에 기술 이전이 이뤄지며 산업 확산도 진행 중이다.
아울러 글로벌 표준기술 확보 일환으로 2025년 하반기부터 시작된 3GPP Rel-20 6G study 표준회의에 참여 중이다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 ‘ETRI 연구개발지원사업’의 지원을 받아 수행됐다. <보도자료 본문 끝>
