라이파이가 이슈가 되고 있다. 라이파이는 우리에게 조금 생소한 용어이다. 라이파이는 LED 전구에서 나오는 빛의 파장을 이용해 빠른 통신속도를 구현하는 기술이다. 와이파이를 대체할 기술로 주목받고 있는 라이파이에 대해 자세히 알아보려한다
라이파이 (Li-Fi) |
|
|
라이파이란 무선전파 대신 빛을 사용해 데이터를 전달하는 기술로, 2011년 영국 에든버러대학 해럴드 하스 교수가 처음 제안했으며 대중적으로 보급된 와이파이(Wi-Fi)를 대체할 미래 통신 기술로 주목받고 있습니다. 라이파이는 와이파이와 달리 인체에 해가 없다는 게 특징입니다. 또한 무선전파가 아닌 가시광선을 이용해 통신을 하기 때문에 비행기나 원자력 발전소 등 전파간섭에 민감한 곳에서도 사용할 수 있다는 게 장점입니다.
실제로 2011년 한 TED 강연에서 빛을 이용한 통신이 소개되어 화제를 모았습니다. 라이파이(Li-Fi)라 이름 붙은 이 기술은 마이크로파를 만드는 안테나 대신 빛이 나는 진짜 전구를 이용합니다.
라이파이는 2011년 영국 에든버러대 해럴드 하스(Harald Haas) 교수가 처음 제안한 기술로 '라이트 피델리티(light-fidelity)'를 줄인 말입니다. 우리에게 익숙한 와이파이를 생각하면 조금 쉽습니다.
라이파이는 가시광 무선통신을 기반기술로 합니다. 라이파이는 애초 LED 전구의 조도를 조절하기 위한 기술로 개발됐다가 반도체 소자를 이용해 프로그래밍이 가능한 특성을 살려 통신기술로 진화됐습니다. 현재 대중적으로 보급된 와이파이(Wi-Fi)를 대체할 미래 통신기술로 주목받고 있기도 합니다. 라이파이는 육안으로 볼 수 없는 LED 조도에서도 통신할 수 있고 주파수 혼신 등 무선통신이 불가능한 환경에서도 쓸 수 있다는 장점이 있습니다. 또 보다 저렴한 비용에 에너지 효율은 높일 수 있는 것은 물론 전파로 인한 인체에 영향이 적어 상용화 전망이 밝습니다. 그러나 장비의 소형화가 어렵고 빛을 직접 수신할 수 있는 환경에서만 사용이 가능하다는 것이 한계로 지적됩니다.
스마트폰, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스에 사용되는 마이크로파가 눈에 보인다면 어떨까요. 통화할 때마다 전화기 주변이 밝게 빛나고, 통신사 기지국은 늘 대낮같이 환할 것입니다. 마이크로파가 눈에 보이지 않아서 이런 요란한 일이 일어나지 않을 뿐입니다. 만약 눈에 보이는 빛(가시광선)으로 무선통신을 한다면 어떻게 될까요. 실제로 2011년 한 TED 강연에서 빛을 이용한 통신이 소개되어 화제를 모았습니다. 라이파이(Li-Fi)라 이름 붙은 이 기술은 마이크로파를 만드는 안테나 대신 빛이 나는 진짜 전구를 이용합니다. 이날 강연자는 밝게 빛나는 LED 전구 밑에서 데이터를 받아 고화질 동영상을 재생했습니다.
그동안 빛은 무선통신에 불리하다는 이유로 활용되지 않았습니다. 빛은 아주 작은 장애물에도 도달할 수 없는 영역, 즉 그림자를 만듭니다. 만약 지금 우리 손에 들린 스마트폰이 빛을 이용한다면, 가로수 그림자를 지날 때마다 통화 품질이 나빠질 것입니다. 파동의 기본 성질에 기인한 것이어서 기술로 해결할 수 없습니다. 빛은 벽을 돌아가지 못합니다. 벽 하나쯤 아무렇지 않게 돌아가 전달되는 소리와는 너무나 다릅니다.
이런 치명적인 단점이 있는데도 최근 무선통신 수단으로 빛이 거론되는 이유는 명백합니다. 빛이 지닌 장점이 단점을 넘어섰기 때문입니다. 과거에 큰 문제였던 단점이 지금은 극복 가능합니다. 무선통신의 당면 과제도 과거와 달라졌습니다.
오늘날 무선통신의 최우선 과제는 바로 속도입니다. 개개인은 현재 속도에 만족할지 모릅니다. 하지만 통신사 생각은 다릅니다. 통신사는 엄청난 속도로 늘어나는 트래픽을 해결해야 합니다. 지하철 한 칸에서 열 사람 넘게 동영상을 시청하는 데다가 사용자들이 주고받는 데이터 양이 늘면서 전체 트래픽이 과거와 비교할 수 없을 만큼 늘어났습니다. 사물인터넷이나 자율주행 자동차처럼 데이터 송수신을 기반에 둔 각종 최첨단 기술이 향후 트래픽을 더 증가시킬 것입니다. 다양한 서비스를 원활하게 제공하기 위해서라도 통신 속도가 지금보다 훨씬 더 빨라져야 합니다.
속도를 올리는 일은 말처럼 쉬운 게 아닙니다. 무선통신에서 속도를 늘리려면 사용하는 주파수의 범위가 넓어야 하는데, 이미 주파수 대부분을 많은 사업자들이 선점했습니다. 각각의 사업자가 어떤 주파수를 사용하는지 주파수별로 정리한 표를 ‘주파수 분배표’라 하는데, 그동안 주파수를 알뜰살뜰 분배한 덕에 이제 표에서 빈자리를 찾기 어려울 정도입니다.
주파수는 한정된 자원입니다. 통신사들은 주파수의 범위를 넓게 잡아 통신 속도를 높이고, ‘광대역’ 통신망을 구축해 소비자를 모으고 싶지만, 이미 다른 사업자가 인접 주파수를 사용하고 있을 경우 방법이 없습니다. 자원은 한정적이고 사용하려는 이들은 많다 보니, 정부가 경매에 부치는 주파수 사용권 가격은 천정부지로 치솟는 것입니다. 2016년 당시 미래창조과학부가 마련한 주파수 경매에서 통신 3사는 총 2조원이 넘는 돈을 쏟아부었습니다.
4세대 이동통신인 LTE 뒤를 이을 5세대 이동통신은 지금껏 선호하지 않던 고대역 주파수를 사용할 가능성이 큽니다. 고대역 주파수로 갈수록 넓은 범위 통신에 불리해 통신 음영지역 개선이 쉽지 않을 가능성이 높습니다. 넓은 주파수 범위를 사용할 수 있다면, 그래서 통신 속도를 빨리할 수만 있다면 기꺼이 감수하겠다는 것입니다.
라이파이는 이런 문제에서 자유롭습니다. 빛은 마이크로파보다 주파수 범위가 더 넓을뿐더러 아직 아무도 빛을 이용하지 않아 주파수를 마음껏 선점할 수 있습니다. 이것이 라이파이의 가장 큰 장점입니다. 쉽게 얘기하면 라이파이는 가장 빠른 무선통신이 될 잠재력을 지닌 셈입니다.
라이파이의 단점을 극복할 수 있는 환경이 조성되고 있다는 점도 실용화에 힘을 더해줍니다. 최근 급격히 발전한 LED 전구 기술과 시장 확대가 대표적입니다. LED 전구는 근본적으로 반도체 소자와 다를 바 없어서 통신에 적합할 정도로 정교하게 제어하는 게 가능합니다. LED 전구가 일종의 송신용 안테나 구실을 할 수 있습니다. 대량생산이 가능해 단가도 비싸지 않습니다. 이미 일상 속에 스며들어 있는 각종 LED 전등을 통신에 이용하면 빛의 그림자에 일부러 찾아 들어가지 않는 한 통신이 끊길 이유가 없습니다. 그림자라는 태생적인 한계에도 불구하고, 엄청난 양의 기지국이 이를 만회해주는 식입니다. 게다가 마이크로파를 만드는 비싸고 큰 기지국을 여기저기 설치할 필요도 없으니, 인프라 조성에 들어가는 비용도 절감할 수 있습니다.
라이파이만의 독특한 장점도 눈여겨볼 필요가 있습니다. 보안성이 특히 주목받고 있습니다. 라이파이는 전구 아래서만 작동하기 때문에 전구를 벗어난 곳에서는 통신할 수가 없습니다. 와이파이처럼 옆집에서 사용하지 못하도록 비밀번호를 걸 필요도 없습니다. 보안상 문제가 있다 싶으면 전구를 꺼버리면 그만입니다. 넓은 지역 통신에 불리하다는 단점이 장점으로 승화되는 셈입니다. 또한 전자파 논란도 일으키지 않습니다. 빛이라 해롭다는 얘기 자체가 성립하기 힘듭니다.
이런 장단점을 종합해볼 때 라이파이는 장기적으로 와이파이를 대체할 가능성이 커 보입니다. LED 전구가 만드는 빛으로 가득 차 있는 곳뿐 아니라 비행기나 지하철처럼 고속 데이터 통신이 필요한 실내에 적합한 기술입니다. 그동안 전혀 상상하지 못했던 데이터 교환이 이뤄질 수도 있습니다. 강한 전등(전조등)을 가진 자동차가 라이파이 기술을 활용하면 데이터를 주고받을 수 있습니다. 실시간으로 앞뒤 차와 정보를 주고받고 그 정보를 이용해 사고를 예방한다면 획기적인 도로 환경이 조성될 수 있지 않을까 상상해봅니다.
라이파이라는 신기술이 극복하려는 것은 기술적인 문제보다 산업적인 문제에 가깝습니다. 기존 마이크로파 영역에서도 주파수 범위를 넓게 사용하면(사업자 간 교통정리를 한다면) 빠른 속도를 얻을 수 있었습니다. 데이터 속도를 빠르게 하는 데 방해가 되는 것은 이미 주파수를 선점해 사용하고 있는 사업자들입니다. 5세대 이동통신 규격에 대해 여러 국제 주체들이 머리를 맞대고 있는데, 각국의 산업 환경이 달라 선호하는 주파수가 다르다고 합니다. 이처럼 기술적으로 쉬운 길(기존 마이크로파 통신)이라 하더라도, 여러 산업 관계자의 이해가 얽혀 해결이 쉽지 않은 상황에서 라이파이가 새로운 대안으로 논의되기 시작했습니다. 라이파이는 기술적이지 않은 문제(주파수 협의)조차 기술로 해결하려는 ‘신기술 개발의 낭만’을 잘 보여줍니다. 라이파이의 미래는 조금 더 지켜봐야 알 수 있습니다.
더 많은 분이 이 글을 보실 수 있도록 "공감" ♥ 한 번씩 눌러주세요.
로그인도 필요 없습니다.
꼭 한 번만 ♥ "공감" 눌러주세요 +_+
감사합니다. ^.^
↓↓♥↓↓♥↓↓♥↓↓♥↓↓