LED 융합 가시광 무선통신 국제표준 이슈

LED(Light Emitting Diode)는 백열등의 90%의 절전 효과, 우수한 식별성, 편리한 제어성에 의해 조명 대체 기술로 부상하였다. LED 보급확대를 위한 LED 1530 프로젝트(2015년 30% 조명을 대체하는 것)을 수립하였다. LED 신호등, LED 자동차 브레이크등, LED 전자광고판 등은 이미 많이 사용되고 있다.

LED는 빛을 방출하는 반도체로서, 나노미터 단위로 빛의 방출을 제어하는 원리를 이용하여 통신을 할 수 있다. 이러한 기술이 가시광 무선통신 기술이다. 가시광 무선통신은 LED를 사용하는 곳에서는 조명의 기능뿐만 아니라 통신의 기능도 제공할 수 있다. 가시광 무선통신은 LED 응용기기와 통신이 융합된 새로운 서비스를 만들어낼 수 있다.

<그림 1> LED조명과 무선통신 융합 서비스 모델

가시광 무선통신으로 인하여 Machine-to-Machine, 주파수 무간섭, ITS 안전을 위한 자동차간 통신, 자동차와 신호등간 통신, 자동차와 가로등간 통신, 전자광고판 통신광고 서비스, LBS 측위, 빛 센서 통신 등 다양한 융합 서비스를 창출한다. 가시광 무선통신은 무선통신 영역의 확대와 LED 보급 확대 및 세계 TOP3 LED 선진 강국을 이끄는 동력 중의 하나가 될 수 있다.

IEEE 802.15 VLC SG PAR 5C 승인 완료

WPAN(Wireless Personal Area Network) 영역의 PHY와 MAC 표준을 담당하는 IEEE 802.15에서는 가시광 무선통신(VLC: Visible Light Communication) 표준에 대한 표준 계획서 격인 PAR 5C 작업을 2008년 9월 와이코로아 회의에서 완료하고 워킹그룹에서 승인을 받았다. IEEE 802.15 VLC는 지난 2007년 11월 아틀란타 회의에서 IG(Interesting Group)으로 시작하여 2008년 3월에 SG(Study Group)으로 격상되었다. 이번에 PAR 5C가 승인됨으로써, 가시광 무선통신은 TG(Task Group)으로 2009년 1월에 재격상될 것이다. VLC TG가 됨으로써 앞으로 본격적인 VLC PHY와 MAC 규격을 개발하기 시작하여 2011년 말에 규격을 완료할 예정이다.

가시광 무선통신 프로모션 환경

LED는 교토의정서, WEEE, RoHS 등에 의한 에너지 절감, 위험물질 사용 억제, 폐기물 감소 등의 국제 협약에 의해 사용이 촉진되고 있다. LED 사용이 증가할수록 가시광 무선통신 인프라는 증가한다. 통신 인프라의 증가는 곧바로 가시광 무선통신 산업의 개척과 활성화로 연계된다.

Ÿ 교토의정서(Kyoto Protocol)

LED는 백열전구에 비하여 90% 전력을 절감할 수 있는 장점을 갖고 있기 때문에 에너지 소비를 줄일 수 있고, 탄소 배출량을 1990년의 5% 수준까지 절감하는 대안으로 떠오르고 있다.

Ÿ WEEE

WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment Directive)에서는 폐기물을 최소화하자는 목적을 갖고 있다. LED는 기존 백열전구나 형광등보다 약 10배(약 50,000시간) 이상 오래 사용할 수 있다. 이로 인하여 폐기물이 최소화되는 효과를 갖고 있다.

Ÿ RoHS

RoHS(Restriction of Hazardous Substances Directive)는 6개의 위험물을 규명하고 있고, 수은은 6개의 위험물질 중 하나이다. 형광등과 수은등은 수은을 사용하기 때문에 위험물 제품으로 분류된다. 이들 제품을 많이 사용하면, 자연파괴의 한 요인으로 된다. LED는 수은을 사용하지 않기 때문에 친환경 제품으로 인정받고 있다.

가시광 무선통신 국내 표준 규격 5건 완료

국내 표준 규격 작업을 하고 있는 TTA 가시광통신서비스 실무반은 2008년 9월 25일 5개의 국내 고유 국문 표준 규격을 다음과 같이 개발을 완료하였다.

1. 가시광 무선통신 송신 PHY 기본 구조

2. 가시광 무선통신 수신 PHY의 기본 구조

3. 가시광 무선통신 조명 LED 인터페이스 기본 구조

4. 가시광 무선통신 조명의 위치 정보 제공 기본 구조

5. 가시광 무선통신 조명 ID 기본구조

이번에 완료된 가시광 무선통신 국내 고유 국문 표준 5건을 완료한 것은 국제 표준이 전무한 상태에서 개발되었다는 환경에서 기본 지침을 마련하였다는 점에서 의미를 갖는다. 이번에 제정된 5개의 규격은 가시광 무선통신 송신 PHY와 수신 PHY 기본 구조를 설정하였고, LED 조명 및 무선통신을 동시에 제공하기 위한 인터페이스 기본 구조, LED융합 위치기반추적 서비스(LBS: Location Based Service)를 위한 기본 구조, 가시광 무선통신 조명 각각에 대한 식별번호(ID) 기본 구조를 정의하였다.

가시광 무선통신 국내외 표준이 본격화되었지만, 아직도 부족한 점이 많이 있다. 이제 PHY 표준과 개발을 시작하는 단계에 있다. 이제 막 탄생한 만큼 LED 조명 통신 융합 기술은 앞으로 해결하여야 할 과제도 많이 있다. 주변 광 간섭에 의한 통신 장애, LED 표준 부재에 의한 수평적 융합의 어려움, LED 드라이버와 통신 드라이버의 목적 부적합, 조명 인프라에 결부한 개발 체계 부족, 가시광 무선통신 응용 서비스 개발 및 표준의 미완성 등의 문제점들을 하나하나 해결해 가야 한다.

새롭게 태동한 가시광 무선통신 기술은 해결하여야 할 과제는 많지만, 실현 가능성이 높고, 실현되었을 경우에 발생되는 융합 신산업이 규모가 매우 클 것으로 예상된다. 가시광 무선통신을 보다 발전시켜 무선통신 영역의 확대, LED 보급 확대 및 LED 융합 기술의 선진국이 될 수 있도록 각고의 노력이 필요할 때이다. 특히, 일년에 6번 개최되는 가시광 무선통신 국제 표준을 위한 IEEE 802.15 VLC 회의에 국내연구개발 IPR 결과를 선도적으로 표준에 반영될 수 있도록 적극적인 협력, 지원, 참여가 요구된다.