초광대역 기술‧위치추적․원격자동화 등 의료․자동차․교통 등에 필수
삼성 갤럭시 S21 울트라, 애플 아이폰11 등 첨단 스마트폰에 적용되고 있는 초광대역 기술인 UWB(Ultra Wide Band)가 디지털 시대 위치추적이나 센서, 통신 등 만능의 이기(利器)로 새삼 각광받고 있다.
특히 최근 글로벌 자동차업계에서 스마트폰으로 자동차 문을 열거나 잠그고 시동을 걸 때 이를 거의 필수적으로 활용하면서 더욱 빠른 속도로 다른 일상생활 분야로 확산되는 추세다. 향후 추세에 따라선 IT와 디지털 기술이 접목된 많은 기기와 제품에 ‘약방의 감초’ 격으로 UWB가 쓰일 것이란 전망이다.
500MHz~GHz급 광대역 주파수로 대용량 데이터 전송
UWB는 500MHz부터 최대 몇 GHz에 이르는 광폭의 주파수 대역에서 데이터를 전송하므로 전파력도 매우 강하다.
전송 주파수대역이 몇 GHz 급에 달함으로써 광대역이면서도 고속 데이터 전송이 가능하다는 점이 큰 장점이다. 흔히 30Mbps∼50Mbps급인 무선랜에 비해 최소 100Mbps∼1Gbps급 속도여서 100Mbps급 데이터를 안정적으로 변동 없이 전송할 수 있다.
전력 소모량도 무선랜의 10분의 1 수준이면 된다. 특히 홈 엔터테인먼트 기기에서 생산되는 대용량 멀티미디어 콘텐츠의 전송요구에 부응하는 새로운 기술로 부각되고 있는 것이다.
그런 이유로 이는 단거리 데이터 전송에 의한 원격 제어나 위치 파악 등에선 기존 와이파이나 블루투스보다 훨씬 뛰어나다는게 전문가들의 평가다. 특히 스마트폰으로 멀리 떨어진 자동차 문을 여는 등 조작을 하기 위해 양자를 연결하는 기능이 탁월하다.
최근 가칭 ‘애플카’를 꿈꾸고 있는 애플의 경우는 차량에 미리 승인도니 운전자가 접근하기만 해도 차 문이 열리는 시스템에 이 기술을 적용할 것으로 전해지고 있다. 가정에서도 이를 통해 완벽한 ‘스마트 홈’을 구축할 수 있다. 예를 들어 집주인이나 가족이 접근하거나 멀어질 때마다 현관문이나 방문이 자동으로 열리고 닫히기 때문에 굳이 시건장치에 신경을 쓸 필요가 없다.
잃어버린 물건 추적‧정확한 길찾기 등
UWB는 잃어버린 물건을 추적하는 용도로도 유용하게 쓰일 수 있다. 길을 정확하게 찾기 위한 교통수단의 스마트 센서로 쓰이면 지금의 네비게이션 기능보다 훨씬 고도화된 기능을 발휘할 수 있다.
이는 거대하고 복잡한 창고나 물류 시스템에서도 매우 유용하게 활용될 수 있다 뿐만 아니라 전방의 복잡한 상황을 빠르게 인식해 충돌을 감지하고 산업 장비를 원활하게 작동하며 조정할 수도 있다.
이는 특히 ‘코로나19’의 시국에서 정확하고 효율적인 사회적 거리 두기를 하는데도 매우 적합한 기술이다. 이미 온라인으로 진행되었던 지난달 ‘CES2021’에선 이 기술을 활용해 사회적 거리 두기를 효과적으로 할 수 있는 장치도 등장했다.
이는 UWB를 활용해 곁에 지나치게 가깝게 사람이 다가왔을때는 경고음을 발산한다. 그래서 밀집되기 쉬운 장소에서 사회적 거리 두기를 할 수 있는 도구로 활용될 만 하다. 또 사람이 일일이 챙기지 않더라도 작업 현장이나 사무실, 의료 현장 등에서 필요한 사람의 곁에 필요한 장비나 기기를 UWB가 알아서 따라다니게 하거나 실시간으로 대령하기도 한다.
예를 들어 UWB의 위치 지정(포지셔닝) 기능에 의해 필요한 로봇이나 작업도구가 작업자를 따라가게 하거나 의료장비가 간호사나 의사의 동선에 늘 위치하게 하는 등의 역할도 한다. 그래서 UWB 기반의 자동화 시스템이 구축되면, 사무실과 병원, 학교, 제조업 현장, 유통매장 등을 획기적으로 바꿀 수도 있다.
직장과 산업현장, 일상생활 패턴 ‘혁명적 변화’
이처럼 위치 파악과 신분 확인에 의한 승인, 근거리 자동 제어와 조정 기능이 뛰어나기 때문에 일상생활의 풍경이 확연히 달라질 수 있다. 앱 클립이나 QR코드, NFC 태그와 접목되어 원격으로 필요한 물건을 빌리거나 음식이나 음료롤 주물할 때도 요긴하다.
여행과 쇼핑은 물론 거대한 창고형 매장에서도 UWB와 접목된 스마트폰 앱으로 필요한 물건을 편리하게 찾아낼 수 있다. 이에 AR이 접목될 수 있어 낯선 길이나 공간, 실내에서 실제와 똑같은 공간을 보여주는 가이드 역할도 한다.
UWB는 또 의료 분야에서도 매우 유용하게 쓰일 수 있다. 위급한 환자가 발생하거나, 긴급한 의료서비스가 필요할 때 재빨리 환자와 응급장비나 치료 수단을 찾도록 해준다.
UWB의 레이더 센서는 원격으로 심박수와 호흡을 측정할 수 있고, 베이비 모니터나 고령자를 위한 실시간 감지 시스템에 도입될 수도 있어 기대를 모으고 있다.
스마트 농업에도 UWB는 적절한 도구로 활용될 수 있다. 정확한 위치 파악 기능을 통해 방목 상태의 가축, 혹은 여러 마리 중 하나를 쉽게 특정할 수 있다. 또한 전력을 최소한으로 줄이기 위한 도구로도 적합하다.