호서대와 공동…센서·기지국 설치 해양 정보도 수집
세계 최초 수중 기지국 기반 실험망 2021년까지 구축
(인천=연합뉴스) 고현실 기자 = 화창한 30일 오전 인천 남항 해상에 통신 장비를 실은 25t급 선박 '하나호'가 떴다.
하나호를 타고 남항에서 서쪽으로 바닷길 10㎞를 달려가니 또 다른 배 한 척이 나타났다. 수중 통신기술 시연을 위해 대기하던 신호 송신선이었다.
취재진이 지켜보는 가운데 시연이 시작됐다. 하나호가 무전기를 통해 500m 떨어진 송신선으로 기자단을 환영하는 '웰컴, 프레스(Welcome, Press)'라는 영문 메시지를 보내달라고 요청하자 잠시 후 "문자를 보냈다"는 송신선의 응답이 들려왔다.
약 20초 뒤 스크린 위 화면에 '웰컴, 프레스'가 떴다. 바닷속 음파를 타고 온 메시지였다.
SK텔레콤[017670]과 호서대학교가 진행한 이 날 시연은 직교주파수분할다중방식(OFDM)으로 음파에 신호를 얹어 수심 25m에서 보내는 방식으로 진행됐다. OFDM은 디지털 데이터를 음파나 전파 등에 싣는 방식의 하나로, LTE도 이를 사용한다.
송신선과 유선으로 연결된 음파 송신기(트랜스듀서)가 사진과 이미지 등 데이터를 음파 신호로 변환해 전송하면 수신선에 연결된 수신기(하이드로폰)가 음파 신호를 감지해 원래 형태로 복구한다.
사진 외에 컬러 사진 3장과 수온·염도 등 해양 정보 전송도 같은 방식으로 시연됐다. 전송 속도는 40kbps로 아직은 유선 전화기 모뎀과 비슷한 수준이다.
SK텔레콤과 호서대는 앞으로 바닷속에 각종 센서와 기지국을 설치해 해양 정보를 수집할 방침이다. 센서가 수집한 해양 정보는 기지국과 해상의 통신 부표(부이)를 거쳐서 위성과 LTE 등 통신망을 통해 지상으로 전달된다. 전 과정이 무선으로 이뤄지며 물속에서는 음파를, 공기 중에서는 전파를 이용한다.
이런 방식의 기지국 기반 수중 통신은 이번이 세계 최초다. 유럽연합(EU)은 유·무선을 혼용한 방식을 활용하고 있고, 캐나다는 유선망 기반의 센서를 통해 수중 정보를 수집하고 있다.
바닷속 통신 고속도로에 비유되는 수중 기지국은 해저면에 고정돼 설치된다. 기지국 한 개의 통신 범위는 반경 5㎞ 정도이며, 총 3개의 기지국이 하나의 부이에 연결된다.
수중 기지국은 전력 소모가 적고, 여러 개의 센서와 연결돼 실시간으로 다양한 정보를 받을 수 있다. 유선 통신망과 비교할 때 유지와 관리가 쉽다는 점도 강점이다.
기지국 기반 수중 통신 기술 개발은 해양수산부의 국책 연구과제로 2015년부터 2021년까지 진행된다. 호서대와 SK텔레콤 외 13개 연구기관이 참여하고 있다.
참여 기관들은 3차 연도인 올해 10월 서해안에 수중 기지국과 해상 부표를 연결하는 통신망(백본망)을 구축하고, 내년과 내후년에 걸쳐 수중 기지국과 센서 간 통신 시스템 개발을 마무리할 계획이다. 이후 2021년까지 수중망과 육상망을 연결하는 실험망을 최종 완성한다는 목표다.
호서대는 기본 통신 시스템 개발을 맡았고, 기지국 배치와 육상망 연계는 SK텔레콤이 담당한다.
SK텔레콤 박진효 네트워크기술원장은 "사물인터넷 통신망 설계 경험을 최대한 활용해 최적의 수중통신망을 설계할 계획"이라고 밝혔다.
수중통신망을 통해 수집한 해양 정보는 국방 및 해양 안전, 자연재해 예방, 수산 자원 보호 등에 활용될 것으로 기대된다.
호서대 연구책임자인 고학림 교수는 "현재 사물인터넷은 육상에 머무르고 있지만, 지구 전체 면적의 71%를 차지하는 바다를 활용해 수중 사물인터넷을 활성화해야 한다"며 "바다마다 수심과 염도 등 환경이 다른 만큼 수중망 확대를 위해 환경에 맞는 통신 방식을 스스로 찾는 모뎀을 개발 중"이라고 말했다.
okko@yna.co.kr
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