최근 현안으로 대두한 와이브로나 LTE 등 차세대 이동통신용 기지국의 송신전력 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
포스텍 전자전기공학과 박사과정 문정환씨와 석사과정 이주연(지도교수 김범만)씨는 최근 미국 볼티모어에서 ‘2011 IEEE 국제 초고주파 심포지엄(IEEE International Microwave Symposium)’과 병행해 열린 ‘국제 학생 고효율 전력 증폭기 설계 경진대회’서 2개의 증폭기를 출품, 각각 1위와 2위를 차지했다고 27일 밝혔다.
이 경진대회는 전력증폭기의 입력 전력 대비 효율과 동작주파수를 평가하는 대회다. 문정환씨 팀이 출품한 전력증폭기는 ‘3.475㎓’의 주파수에서 80%의 효율을 나타내 높은 평가를 받았다. 연구팀이 함께 출품한 다른 전력증폭기는 79.3%의 효율로 근소한 점수 차로 2위를 차지했다.
기지국 내부에서 무선이동통신 송신시스템의 소모전력을 좌우하는 핵심부품인 전력증폭기는 효율에 따라 기지국의 운영단가가 크게 달라진다. 이 때문에 열로 인해 소모되는 전력을 최소화하기 위한 연구가 국내·외에서 끊임없이 이어지고 있다.
효율이 좋은 전력증폭기를 사용하면 기계에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉각기의 크기를 줄일 수 있어, 기지국의 소형화에 기여할 수 있다. 이는 또 기지국의 생산원가와 운영단가를 낮춰 비용절감 효과도 크다.
김범만 교수는 “이 전력증폭기는 높은 주파수 대역을 사용하는 차세대 이동통신, 이른바 4G에 활용이 가능할 뿐 아니라 현재 사용 중인 와이브로와 WCDMA·LTE 등 무선이동통신에도 바로 적용이 가능한 기술”이라고 밝혔다.
한편 이 연구결과는 IEEE가 발간하는 학술지 ‘마이크로웨이브 매거진(Microwave Magazine)’에 소개될 예정이다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr
