다양한 기술의 융합을 통해 새로운 부가가치를 창출하고, 신산업을 육성하려는 움직임이 활발하다.

전파에 바탕을 둔 융합분야도 예외가 아니다. 제조·물류 등 전 산업영역에서 전파를 이용한 다양한 융·복합 서비스가 출현하고 있다.

5G와 결합한 빅데이터·인공지능(AI)·네트워크 등 이른바 D·N·A 시대의 도래로 전파 융합산업은 빠른 속도로 무르익고 있다.

 

■이종산업과 결합, 고유가치 확장

기본적으로 전파는 방송·통신용 정보를 전송하는 데 핵심수단이 된다.

이에 더해 최근에는 전파를 정보전송 매개체로 이용하거나 반사·투과 등 전파의 물리적 특성을 활용하는 전파기반 융합산업이 활기를 띠고 있다.

전파기반 융합산업은 주파수 자원을 바탕으로 의료·자동차 등 이종산업과 결합해 산업고유의 가치를 확장시켜 준다.

한 예로 전파를 응용한 자동제어나 전파영상·치료 등에 관한 기술과 서비스가 속속 개발되고 있다. 전파 자동제어의 경우 사물인터넷(IoT)과 드론에 폭넓게 적용할 수 있다.

코로나19 팬데믹 이후 언택트(비대면·비접촉) 트렌트의 확산에 따라 경제·산업·사회 전반에서 디지털 대전환이 가속화하고 있는 것에도 주목할 필요가 있다. 전파기반 융합산업 활성화에 촉매제 역할을 할 수 있기 때문이다.

그렇지만 우리나라 전파기반 융합산업의 경쟁력은 기술선진국에 비해 크게 뒤떨어져 있다. 세계 최초로 지상파 UHD를 도입하고 5G 서비스를 상용화하는 등 방송·통신분야에서 선도적 기술을 확보하고 있는 것과는 대조적이다.

무엇보다 전파기반 융합분야의 전문인력이 부족하고 기술력이 취약한 게 문제점으로 지적된다. 전파분야 소재·부품·장비의 외산 의존도가 매우 높다는 점도 조속히 풀어야 할 숙제다.

정부 통계에 따르면 계측장비는 대부분 수입에 의존하고 있으며, RFIC칩 등 RF 송수신 능동부품도 국내 수요량의 90%를 미국에 기대고 있다. 안테나·필터 등 수동부품의 경우에도 국내 수요량의 30%를 일본에서 조달하고 있다.

 

■전파 센싱·에너지·의료시장 성장 주목

빠르게 발전하고 있는 전파기반 융합분야로 센싱과 에너지, 의료분야를 들 수 있다.

먼저 전파센싱 분야는 시장의 무게중심이 대출력 쪽에서 소출력 쪽으로 옮겨가고 있다.

그동안 국방 등 대출력 레이더가 시장의 중심부에 있었으나 최근에는 차량용·생활용·산업용 레이더 등 민수 중심의 소출력 시장이 활성화되고 있다.

특히 센싱용 레이더와 디지털 신호처리 및 인공지능 기술이 결합해 발전하고 있는 추세다.

이와 관련, 미국전기전자학회(IEEE)는 스마트 홈과 측위, 제스처 인식 등 전파센싱에 관한 표준화를 진행하고 있다. 이에 발맞춰 국내 기업은 차량용·생활환경 레이더 분야의 연구개발에 역량을 모으고 있다.

전파에너지 분야를 살펴보면 소출력 스마트폰과 웨어러블 무선충전 기술은 이미 상용화가 이뤄졌다. 우리나라는 10W급 급속충전에 대해 세계 최초로 산업표준을 선도하는 등 스마트폰·웨어러블 기기용 소출력 에너지 전송분야에서 뛰어난 경쟁력을 지닌 것으로 평가된다.

이러한 성과를 바탕으로 향후 로봇, 전기차 등 중출력 및 대출력 분야의 빠른 성장이 기대되고 있다.

이에 주방가전과 물류로봇, 전기차 분야의 무선충전 기술개발 경쟁을 가속화하고 중·대출력 분야 전문업체를 발굴·육성해야 한다는 의견이 힘을 얻고 있다.

전파에너지를 이용한 암 치료기술 등 전파의료분야도 주목할 만하다.

전파는 투과성이 좋아 초음파로 다루기 힘든 뼈나 공기 조직 등의 부위에 폭넓게 적용할 수 있다. 이에 해외 주요 기업들은 전파의료 융합분야에서 장기적이고 공격적인 연구·개발(R&D) 사업을 추진하고 있다. 국내 기업들은 온열 암 치료기 개발을 통한 시장 공략에 초점을 맞추고 있다.

전파기반 융합산업의 성장세도 눈여겨 볼만하다.

정보통신기술진흥센터(IITP)가 발표한 ‘ICT R&D 기술로드맵’에 따르면 전파센싱 시장규모는 2017년 159억 달러에서 오는 2023년 232억 달러로 연평균 6.5% 성장할 것으로 예상된다.

또한 전파에너지 시장규모는 2017년 46억 달러에서 2023년 333억 달러로 연평균 39% 성장할 것으로 전망된다. 전파의료시장은 2017년 73억 달러에서 2023년 177억 달러로 연평균 15.9% 성장할 전망이다.

■세계 시장 선도형 3대 분야 육성

이 같은 성장세에 발맞춰 전파융합 분야의 핵심·원천기술을 확보하고 관련기업의 지속가능한 성장환경을 조성하는 일이 시급한 과제로 떠오르고 있다.

이에 정부는 ‘세계 시장 선도형 3대 전파융합 분야 육성’에 초점을 맞춰 다각적 실행전략을 마련했다.

먼저 전파센싱 분야의 기술격차 해소를 위해 전략적 R&D와 시험환경 구축 등을 추진키로 했다.

구체적으로, 초고해상도 차량용 레이더 칩의 단계적 개발과 생활환경 레이더 관련 비즈니스 모델의 발굴을 지원하기로 했다.

아울러 전파센싱 시험환경 조성을 위해 서비스별 성능 검증 가이드라인을 마련하고 레이더 센싱 측정 시험시설을 구축할 방침이다.

이와 함께 전파센싱에 대한 빅데이터를 구축하기 위해 다양한 자료를 수집·확보할 수 있는 방안을 마련하고 개인정보 보호 등을 위한 법·제도 연구도 추진키로 했다.

전파에너지 분야는 1~3.3kW급 중출력 무선전력전송 산업 육성에 초점을 맞춘다.

특히 로봇, 공장용 물류 이송장치, 개인 전송 이동수단 등 초소형·고효율 중출력 무선충전 기술과 안전성 확보에 관한 핵심기술 개발이 선결과제다.

이에 정부는 중출력 무선 전력전송용으로 수요가 있는 85㎑ 주파수 공급을 위해 혼·간섭 및 인체 영향에 관한 연구를 실시하기로 했다.

전파 의료분야에서는 전파를 한 곳에 모으는 집속치료와 영상화에 대한 연구개발 역량을 키우는데 주력할 방침이다.

또한 초고주파 진단·치료분야를 선도할 수 있는 핵심기술을 개발하고 전자파 인체 영향·안전성에 대한 검증과 연구도 추진키로 했다.

■차세대 실증 프로젝트 추진

전파기반 융합산업을 활성화하기 위한 차세대 프로젝트에도 시선이 쏠린다.

이 프로젝트는 전파기술을 활용한 제품의 초기시장을 형성하고 기업의 기술 역량을 강화하는 데 주안점을 두고 있다.

정부가 추진하는 차세대 실증 프로젝트는 △소형드론 식별·관리기술 △스마트공장 무선충전 △재난 관리 전파센싱기술 등 크게 3개 분야에서 추진된다.

우선 무인이동체의 불법비행과 사생활 침해, 추락·충돌 등으로부터 국민의 안전을 확보하기 위한 ‘소형 드론 식별·관리기술’ 실증 프로젝트를 추진한다.

‘스마트공장 무선충전’ 실증 프로젝트는 스마트공장용 물류로봇(AGV) 무선충전 플랫폼의 실증에 초점을 맞추고 있다. 24시간 무인작업이 가능한 AGV의 생산효율을 향상시키는 게 프로젝트의 지향점이다.

‘재난 관리 전파센싱기술’ 실증 프로젝트는 카메라가 인식하지 못하는 산불 감시나 댐·저수지 상황 모니터링 등을 전파 센싱을 통해 수행하는 게 핵심이다.