초고속 공중 네트워크 통신망의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 안테나 기술이 국내 최초로 확보됐다. 국방과학연구소(ADD, 소장 박종승)는 2018년부터 2022년까지 방위사업청의 핵심기술사업을 통해 ‘다중빔 능동위상배열 안테나 기술(이하 다중빔 안테나 기술)’을 국내 독자 개발했다.
다중빔 안테나 기술은 안테나 1개로 4개의 무기체계와 동시에 독립적인 통신망을 구축할 수 있다.
다수의 타일형 다중빔안테나를 원통형으로 배열하는 능동위상배열 방식을 통해 360도 전 방향으로 여러 대의 대상과 자유롭게 통신이 가능하도록 구현됐다.
현재 공중 네트워크 통신망은 위성통신 등을 통해서 자료가 전달돼 무인기가 원거리에서 자료를 획득하는 경우 전파방해(jamming)나 악천후에 영향을 받을 수 있다. 향후 다중빔 안테나를 탑재한 중계용 항공기를 활용하면 이러한 한계를 보완해 원활한 통신이 가능하다.
기존 안테나는 1개의 무기체계만 연결됐다. 이와 달리 이번에 개발된 기술은 총 4개와 동시연결이 가능해 연결성이 높고, 360도 모든 방향에서 통신할 수 있어 빠르고 정확하다. 이로써 공중에서 고속으로 기동하는 무인기의 작전영역을 획기적으로 확장할 수 있다. 또한 본 기술을 응용하면 다수의 통신 음영지역에 긴급통신 지원으로 활용돼 우리 군의 통신 능력을 향상시킬 수 있다.
ADD는 부처연계 협력기술개발을 통해 안테나부, 송·수신부, 빔 탐색·형성·추적부 및 기저대역부를 일체화한 고집적 소형화된 다중빔 안테나 시스템을 개발했다. 참여기관인 한국전자통신연구원(ETRI)은 송·수신부에 탑재된 고성능 RF통합칩 개발을 맡았다. 또한 ADD는 연구개발을 진행하며 다양한 공중 운용을 지상에서 검증할 수 있는 시험환경을 개발해 4개의 다중빔이 360도 모든 방향에서 동시 통신 가능함을 확인했다.
다중빔 안테나 기술은 향후 군 통신 및 감시정찰 영역에서 국산 무기체계의 성능 및 운용개념 발전에 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 민수분야에서 긴급 재난통신망 구축 및 6G 기지국 통신 분야에 적용할 수 있다. ADD는 다중빔 안테나 기능을 지속적으로 향상시켜 유·무인기, 함정, 위성 등 다양한 플랫폼에 적용 가능한 초고속 고정밀 통신 무기체계 개발의 지평을 넓힐 계획이다.
▲ ADD가 개발한 통신용 다중빔 안테나 1대를 통해 여러 대의 대상 무기체계를 동시 독립적으로 전 방향 통신링크를 구성할 수 있다.
