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< IT길라잡이 > 무선 가시광통신
< IT길라잡이 > 무선 가시광통신
  • 차종환 기자
  • 승인 2009.04.13 09:48
  • 호수 445
  • 댓글 0
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LED 점멸로 디지털데이터 전송…유비쿼터스 RF 보완재 각광

빛을 이용한 통신기술의 연구가 한창이다.

이 기술을 이용하면 고가의 인프라 구축이나 인체의 유해성없이 고도의 통신망 구현이 가능한 것으로 알려졌다.

무엇보다 보안에 뛰어난 성능을 자랑하고 있어 차세대 통신기술로 주목받고 있다.

세종대 김아정 교수가 최근 발표한 ‘무선 가시광통신 시스템의 기술 및 기능’ 보고서를 통해 관련 동향을 살펴본다.

□ 개요 = 무선 가시광통신(VLC: Visible Light Communication)은 가시광장치에서 발생되는 빛을 통해 데이터를 전송한다.

가시광 파장(400~700nm)을 방출하는 LED 조명기구 등의 점멸이나 명암이 주요 디지털데이터의 주요 전송수단이다.

명암 변화가 초당 50회 이상일 경우 인간의 눈으로 점멸을 감지하지 못하기 때문에 조명으로서의 역할을 유지하면서 변화의 주기를 짧게 하면 고속으로 데이터를 전송할 수 있다.

이 기술은 전력선통신과 결합해 네트워크를 구현할 수 있어 인프라 구축비용이 절감되고 조명이 있는 곳이면 어디든 유비쿼터스 통신이 구현될 수 있어 RF 무선기술의 보완재로서 활용도가 높다.▶표 참조
특히 RF 무선기술의 가장 취약점으로 지적되고 있는 보안성을 빛의 직진성으로 강화할 수 있다.

나아가 주파수 고갈에 대한 문제도 없고, 여러 무선기술과의 혼선도 없으며 전력소비가 크지 않다는 장점이 있다.

□ 활용분야 = 이 기술은 지능형교통시스템(ITS), 조명광통신(Visible LAN) 등으로 파급이 예상된다.

ITS의 경우는 교통신호기나 자동차 전구의 광을 변조해 통신수단으로 쓸 수 있다.

즉, 교통신호등을 이용해 위치기반서비스를 제공하거나 차량후면감지 시스템으로 활용해 안전사고를 예방할 수 있다.

가시광통신기기를 차량에 탑재하면 내비게이션, 음악, 화상정보 등의 고용량 정보도 기가비트 단위의 속도로 다운로드가 가능하다.

조명광통신은 기존 무선랜이 전송용량을 높이는 데 한계가 있고 사용자가 많을 경우 효율이 떨어졌던 단점을 보완할 수 있다.

특히 비행기내에서 전파의 사용이 제한되는 등의 애로사항을 극복할 것으로 기대된다.

조명과 통신이 일체화돼 있기 때문에 추가적인 공간의 필요나 중량의 부담이 적은 것도 장점이다.

□ 연구현황 = 국내 연구로는 2005년 한국광기술원(KOPTI)이 백색LED를 이용해 100Mbps급 전송 연구를 추진, 2008년 10Mbps 통신을 구현한 바 있다.

현재는 가시광통신 기반 u가로등이 개발 중인데 유무선 네트워크 환경은 물론, 온습도 센서와 현장 실시간 모니터링 CCTV, 비상벨, 보행자용 영상·음성통화장치 및 스피커를 내장할 예정이다.

삼성전자는 휴대단말 및 멀티미디어 기기간 근거리통신분야와 옥내외 LED전광판, 상업용 LED조명을 이용한 방송, 실내외 LED조명을 이용한 근거리 LAN기술을 연구 중이다.

광주 레드원테크놀로지 로봇연구소는 작년 가시광통신 제어로 전기적 노이즈에 안전하고 전자파와 오작동 문제를 대폭 줄인 로봇을 출시해 가시광통신의 응용분야를 한층 넓혔다.

□ 시장전망 = 가시광통신은 기존 조명 인프라를 통신으로 활용할 수 있다는 측면에서 차후 고속 변조 가능한 가시광 송신회로의 개선과 최적화된 수신기의 개발 등을 통해 차세대 단거리 통신 수단으로 활용이 기대된다.

또한 4G, 유비쿼터스 센서네트워크(USN) 환경에서 RF 무선기술의 보완재로서 활용성이 크다.

한편, 인프라 구축은 가시광통신이 직면한 가장 큰 문제다.

위치정보에 사용할 경우는 위치정보의 포맷을 통일시킬 필요가 있고, 각각의 LED 위치를 조사해 탑재 장치에 입력해야 한다.

무선통신의 경우 서비스 제공사업자가 있어 인프라를 정비하는 주체가 뚜렷하지만 조명기기 등은 사용자가 개별적으로 설치한 것으로 위치정보를 누가 등록할 것인가에 대한 문제도 풀어야한다.

 

<가시광통신(VLC)과 무선주파수(RF) 통신 간 비교>

특성 RF통신 VLC VLC장점
주파수 할당규제 있음 없음 국제호환성에 문제 없음
신호의 벽 통과 가능 불가능 근본적 보안성 내포, 주파수 재사용 가능
전자파 유해성 있음 없음 친환경 녹색기술
다중경로 분산현상 발생 발생 고속통신에서 모두 문제점 있음
주요잡음성분 다른 사용자 주변 빛 실내·단거리통신에 응용 가능
기술개발 현황 다양한 표준화 진행 연구 단계  

(자료: 한국광기술원)



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