[디지털투데이 김현우 인턴기자] 초광대역통신(UWB, Ultra Wide Band)은 기존의 주파수 대역에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 근거리 무선통신(RF) 기술이다.

UWB는 500MHz(메가헤르츠) 이상의 대역폭을 기반으로, 약 2나노초(Nano Second, 1초의 1/10억) 길이의 펄스(Pulse, 매우 짧은 시간 동안에 큰 진폭을 내는 전압이나 전류 또는 파동)를 이용해 센티미터(cm) 단위의 정확도로 거리를 측정할 수 있다.

UWB는 다른 무선 기술에 거의 간섭을 일으키지 않으므로, NFC 및 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi) 같은 다른 무선 기술과 병행해 사용할 수 있다. 블루투스가 2.4GHz(기가헤르츠), 와이파이가 5GHz로 특정 주파수 대역을 사용하는 반면, UWB는 3.1GHz에서 10.6GHz에 이르는 넓은 주파수 대역을 사용하기 때문이다. 이로 인해 주파수 부족 문제도 획기적으로 해결할 수 있다는 평가다. UWB의 전송 속도는 500Mbps 정도로 기존 기술에 비해 10배 이상 앞서지만, 필요 전력량은 100분의 1인 0.5W/m 수준이다.

UWB를 활용한 서비스로는 비접촉식 보안 출입 서비스가 대표적이다. 즉, 사용자가 출입구에 다가가 출입증을 찍지 않아도 비접촉식 접근제어(Seamless Access Control) 시스템이 사용자를 먼저 인식해 출입구를 개폐한다. UWB를 활용한 위치 기반 서비스(Location-Based Services)도 주목할 만하다. 공항, 쇼핑몰 등 통신 환경이 혼잡한 곳에서도 UWB는 위치와 방향을 매우 정확하게 인식한다.

또한 두 디바이스의 거리와 방향을 인식하는 디바이스간 서비스(Device-to-Device/Peer-to-Peer Services)를 이용하면 복잡한 공간에서 별다른 인프라 없이도 가족이나 친구의 위치를 손쉽게 확인할 수 있다. 특히 사무실이나 가정에서 10m 내외의 거리에 위치한 PC와 주변기기 및 가전제품 등을 초고속 무선 인터페이스로 연결할 수 있어 가전부문과 홈네트워크(Home Network)에 혁신을 가져올 기술로 주목받고 있다.

UWB는 1950년대 미국 국방부가 군사 용도로 개발했으나, 항공사와 휴대폰 업체 등이 기존 통신시스템을 방해한다고 주장하며 기술 사용을 반대했다. 이에 따라 미연방통신위원회(FCC)가 오랫동안 UWB의 상업적 이용을 금지해 오다가, 2002년 2월 상업적 용도를 승인하며 본격적으로 상용화됐다.

초기에는 와이파이, 블루투스의 강세로 입지가 없었지만, 최근 사물인터넷(IoT)의 발달로 위치와 거리를 정밀하게 측정하려는 수요가 늘어나면서 재부상했다. 2019년에는 삼성전자, 소니, 샤오미, 현대자동차 등 약 50개 업체와 기관, 학계가 참여한 'FiRa 컨소시엄'이 출범했다. FiRa 컨소시엄은 UWB 호환성 표준을 개발하고, 상위 레이어 기술 표준을 정의한다. 아울러 와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)와 비슷하게 UWB를 활용한 서비스 프로토콜에 대한 표준화를 추진할 계획이다.

UWB 상용화는 간단한 데이터 전송, 물건 분실 방지, 디지털 출입증 등에서 이뤄지고 있다. 애플은 아이폰12와 새 스마트 스피커 '홈팟 미니'에 자체개발한 U1칩을 탑재해 UWB 서비스를 지원한다. 또한 UWB가 탑재된 분실물 위치파악용 단말기 '에어 태그'(Air Tag)를 조만간 출시할 예정이다.

삼성전자는 최신 출시한 스마트폰 갤럭시노트20 울트라와 갤럭시Z폴드2에 NXP반도체가 제작한 UWB칩을 탑재했다. 이를 통해 파일 공유, 기기 위치 확인 서비스 '스마트싱스 파인드'를 지원한다. NXP, 소니는 비접촉 보안 출입·결제 서비스 등을 준비하고 있다. 비접촉 결제 서비스를 통해 운전석에 앉은 상태로도 결제가 가능해진다.