[방송기술저널 전숙희 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 지상을 넘어 지중에서도 무선 통신이 가능한 것을 확인했다. 이로써 광산 붕괴 등의 사고로 인한 구조 작업 시 생존자 여부를 확인하는 길이 생겼다.
ETRI는 1m 직경의 송신 안테나와 수 cm급 수신 안테나를 이용해 광산 지중 40m 거리에서 음성신호를 송·수신할 수 있는 ‘자기장 지중 통신 원천기술’ 개발에 세계 최초로 성공했다고 밝혔다.
광산은 복잡한 지하 환경 등 신호 감쇠로 무선통신이 불가능한 것으로 알려져 있다. ETRI는 매질에 대한 자기장의 고유한 경계조건 특성을 이용해 새로운 통신 시스템을 개발했다. 기존 안정적인 통신이 불가능한 광산에서 음성 데이터를 성공적으로 전송한 셈이다.
ETRI가 개발한 자기장 지중 통신 시스템은 기존 해외 연구진의 수십 m급 송신 안테나를 1m의 안테나로 극소형화했다. 또, cm급 자기유도 기반 소형 수신 센서로 구성되는 특징이 있다.
ETRI는 이번에 개발한 송·수신 안테나가 “마치 통신 중계기(AP)와 같은 역할을 해 지상과 지중을 연결하는 기지국 역할을 한다”고 설명했다. 따라서 앞으로 지상의 송신기와 지중의 수신기를 설치한다면 구조받는 사람은 개인소유 단말기(핸드폰)로 송수신 안테나를 연결해 통신이 가능하다.
ETRI가 수행한 이번 통신 시험은 석회암 암반으로 구성된 광산 내 40m 거리에서 진행했다. ETRI는 20kHz 대역 반송파를 이용해 음성신호 전송 수준인 4kbps급 데이터를 전송했다.
이번 자기장 통신의 성공적인 시연은 향후 지중 광산 산업에 큰 변화를 가져다줄 것으로 보인다. 특히, 광산 붕괴는 물론 지하공동구와 같은 지하매설물에 화재나 재난 등 통신 불가 비상사태에서 이번 기술은 신뢰할 수 있는 통신 수단을 제공할 수 있다.
ETRI는 “자기장 통신 시스템을 통해 사고 시에 광부와 구조팀 간 연결 상태를 유지하고 구조작업을 원활하게 조율할 수 있다”고 설명했다. 또, 사고자와의 응답 시간을 줄이고 안전 조치를 강화할 수 있다.
조인귀 ETRI 전파원천연구실장은 “자기장 통신 시스템으로 생활 무전기로 통신이 불가능한 광산의 지중 상1단과 상2단 사이인 지점에서 성공적인 통신 시험이 이뤄졌다”면서 “지하 광산 붕괴 사고로 인한 통신망의 중단 가능성을 크게 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.
박승근 ETRI 전파연구본부장도 “광산 산업을 넘어 자기장 통신은 다양한 분야에 광범위한 영향을 미친다”며 “지하 건설, 터널링, 해양 굴착 등 복잡하고 예측할 수 없는 환경에서 신뢰할 수 있는 통신 수단으로 혁신적인 기술로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
