5G 이동통신 기술 경쟁에서 한국, 미국 등에 뒤진 일본이 6G 시장으로 눈을 돌렸다. 6G 구현에 필요한 핵심 재료 양산 기술을 무기로 차세대 시장 주도권 선점에 나선다. 28일 니혼게이자이신문(닛케이)은 일본 도호쿠대가 테라헤르츠(㎔) 전자파를 제어할 수 있는 재료를 저렴하게 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 보도했다. 해당 재료가 자국 시장에 보급되면 6G는 물론 7G 시장에서 일본이 주도권을 잡을 가능성이 있다고 기대했다.
통상 전자파는 주파수가 높을수록 많은 정보를 전송한다. 5G는 최고 28㎓다. 6G는 100㎓~10㎔를 활용할 것으로 전망된다. 현재 통신업계는 굴절을 비롯한 전자파 제어를 위해 렌즈, 프리즘 등 다양한 광학 소자를 사용한다. 하지만 현재 자연에는 ㎔ 전자파를 자유롭게 다룰 수 있는 재료가 거의 없다. 6G 통신 기술 개발을 위한 핵심 과제인 셈이다.
도호쿠대 가나모리 요시아키 교수팀은 이른바 '메타머티리얼'로 ㎔ 전자파를 제어하는 재료를 값싸게 대량 생산하는 기술을 확보했다. 자연재료로 구현하기 어려운 굴절률을 실현했다. 메타머티리얼은 투명 수지에 미세한 금, 구리 등을 배치한 구조다. 빛의 입사 각도가 바뀌어도 굴절률을 유지하는 것이 특징이다. 연구팀에 따르면 구형 반도체 제조 장비에서도 메타머티리얼을 제조할 수 있어 사업화로 연결하기 쉽다.
연구팀은 이번에 지름 12㎜, 두께 1.6㎜ 크기의 시제품을 만들었다. 금형 변경, 금속 가공 등으로 제품 크기는 물론 굴절률을 조절할 수 있다. 앞으로 양산 준비에 주력해 오는 2026년 이후 사업화에 나설 계획이다. 해당 기술을 기반으로 도호쿠대 내 스타트업 설립도 검토한다.
닛케이는 이번 기술로 일본이 차세대 이동통신 시장에서 선두그룹으로의 도약을 기대했다. ㎔ 전자파 기술이 2030년에 상용화가 예상되는 6G와 7G에도 활용될 가능성이 있기 때문이다.
한편 일본 정부는 5G 기술 개발 경쟁에서 타국에 밀린 것을 계기로 산·학·관 합동 '비욘드 5G 추진 컨소시엄'을 구성했다. 5G 시장의 실책을 만회하기 위해 차세대 통신의 조기 실용화 등을 목표로 내걸었다.
윤희석기자 pioneer@etnews.com
