6G 연구 가속화 : 삼성·퀄컴, 테라헤르츠 주파수 실험 성공으로 초연결 시대 준비

전 세계 통신업계가 5G 상용화의 성과를 바탕으로 6G 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 삼성전자와 퀄컴이 최근 테라헤르츠(THz) 대역에서 초고속 데이터 전송 실험에 성공하면서 2030년 상용화를 목표로 한 6G 경쟁이 본격화됐다. 이번 실험은 기존 5G 대비 50배 이상 빠른 전송 속도와 1ms 미만의 초저지연 통신을 구현 가능함을 입증해, 미래 기술 혁신의 토대를 마련했다. 

6G 연구 가속화

 

 

6G의 핵심 기술 요소

• 테라헤르츠(THz) 통신: 최대 1Tbps 속도 구현 가능.
• 지능형 반사판 (RIS): 신호 세기와 방향 제어를 위한 혁신적 솔루션.
• 인공지능 네트워크(AI-Network): 스스로 최적화하고 예측하는 자율 네트워크.
• 3D 연결성: 지상, 공중(UAV), 위성까지 통합한 커버리지.
• 지능형 엣지 컴퓨팅 및 양자암호통신.

6G 기술의 핵심 요소와 테라헤르츠 주파수의 의미 

(1) 6G의 3대 핵심 성능 지표  

- 테라급 속도(1Tbps) : 8K 초고화질 영상 실시간 스트리밍, 홀로그램 통신 등 구현 가능  

- 초저지연(0.1ms) : 원격 수술, 자율주행차 간 실시간 협업 등 지연 시간 민감형 서비스 지원  

- 초연결성(100만 디바이스/km²) : 사물인터넷(IoT), 디지털 트윈 등 대규모 연결 수요 충족 

(2) 테라헤르츠(THz) 주파수의 도전과 돌파  

- 300GHz~3THz 대역 활용으로 초광대역 폭 확보  

- 삼성은 140GHz에서 12m 거리 6.2Gbps 전송 성공 → 5G mmWave 대비 **16배 넓은 대역폭** 확보  

- 퀄컴은 320GHz 대역에서 AI 기반 빔포밍 기술로 전송 안정성 향상 

글로벌 기업들의 6G 연구 현황 

(1) 삼성전자의 기술 혁신  

- 2021년 세계 최초 6G 백서 발표 후 테라헤르츠·인공지능·재구성 가능한 위성(RIS) 기술 집중 개발  

- THz 신호 증폭기 개발로 전송 거리 확장(기존 5m → 15m)  

- 2023년 AI 기반 자원 할당 알고리즘으로 스펙트럼 효율성 40% 향상 

(2) 퀄컴의 차별화 전략  

- 5G Advanced에서 6G로의 진화 경로 구축  

- 하이브리드 빔포밍 기술로 THz 신호의 장애물 회피 성능 개선  

- 2024년 시연에서 0.5ms 지연 시간 달성하며 원격 로봇 제어 가능성 입증 

(3) 화웨이·노키아 등 경쟁사 동향  

- 화웨이, 광대역 THz 칩셋 개발로 전력 소모 30% 감소  

- 노키아, EU 6G 연구 프로젝트(Hexa-X) 주도하며 지능형 메타표면 기술 선점 

테라헤르츠 실험의 기술적 의의 

(1) 초고속 데이터 전송 구현  

- 12시간 8K 영상을 1초 내 전송 가능한 속도(1Tbps) 검증  

- 실시간 홀로그래픽 회의를 위한 데이터 처리량 확보 

(2) 새로운 주파수 영역 정복  

- 대기 손실 극복 : 삼성의 적응형 빔 트래킹 기술로 신호 강도 8dB 향상  

- 집적회로 소형화 : 0.25μm CMOS 공정으로 THz 모듈 상용화 가능성 개선 

(3) AI-네트워크 융합 진전  

- 딥러닝 기반 채널 예측으로 THz 신호 불안정성 해결  

- 퀄컴의 자율 학습 네트워크가 실시간으로 최적 주파수 선택  

6G 상용화를 위한 과제 

(1) 기술적 장벽  

- 전파 흡수 문제 : 산소 분자에 의한 THz 신호 감쇠 → 메타물질 안테나로 해결 모색  

- 반도체 발열 : 갈륨 나이트라이드(GaN) 소자 개발로 내구성 향상 

(2) 인프라 구축 비용  

- 소형 기지국 10배 증가 전망 → 삼성, **위성-지상 통합 네트워크**로 보완 계획  

- 퀄컴, 공유 스펙트럼 기술로 운영비 절감 방안 연구 

(3) 표준화 경쟁  

- 3GPP 6G 표준화 논의 2026년 시작 → 한국 주도적 역할 강화 필요  

- ITU에서 6G 비전 권고안 채택(2023.6) 후 글로벌 협력 가속화  

6G가 열 미래 산업 변화 

(1) 초실감 서비스 확산  

- 디지털 휴먼 상용화로 가상·현실 경계 붕괴  

- 후각·촉각 전송 가능한 XR(Xtended Reality) 디바이스 등장 

(2) 산업 혁신 가속  

- 자율주행차 협주행 : 차량 간 0.1ms 지연 통신으로 사고율 90% 감소 전망  

- 원격 의료 : 실시간 홀로그래픽 수술 시스템 구축 

(3) 지속 가능한 네트워크  

- 에너지 효율 100배 개선 목표 → 탄소 중립 통신 인프라 구현  

- 태양광 기지국 보급으로 개발도상국 연결 격차 해소

결론  

삼성과 퀄컴의 테라헤르츠 실험 성공은 6G 시대를 앞당기는 결정적 계기가 됐다. 2030년 상용화를 목표로 기술 개발·표준화·인프라 구축이 병행되면서, 6G는 단순한 통신 기술을 넘어 디지털 문명의 신경망으로 진화할 전망이다. 한국이 5G에서 쌓은 기술 리더십을 6G 시대까지 확장하기 위해선 산학연 협력 체계 강화와 전략적 특허 포트폴리오 구축이 필수적일 것이다. 초연결·초지능·초실감을 특징으로 하는 6G는 인류의 생활과 산업 전반을 재편할 4차 산업혁명의 핵심 인프라로 자리매김할 것이다.