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IT/IT월드

빛을 이용한 차세대 무선 통신 방식인 Li-Fi는 무엇인가?

by 썬도그 2016. 1. 20.
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애플이 혁신적인 기업인 이유는 다른회사보다 먼저 새로운 기술을 접목해서 시장을 선도하고 있기 때문입니다. 스마트폰 시장을 연 것도 애플 아이폰 덕분이죠. 이 애플 아이폰에 차세대 무선 통신 방식인 Li-Fi가 들어갈 것으로 보입니다. 


애플 인사이드닷컴에 따르면 iOS 9.1 코드에 Li-Fi라는 문자열을 발견했습니다. 이 Li-Fi는 빛을 이용한 무선 통신 방식으로 차세대 무선 통신 방식으로 큰 인기를 끌 것으로 예상되고 있습니다.

그럼 Li-Fi가 뭔지 궁금하실 것입니다.


Li-Fi(라이파이)라고 하면 50대 이상 된 분들은 라이파이라는 만화를 생각할 수도 있습니다. 이름은 똑같습니다. 그러나 전혀 상관 없는 기술입니다. 


라이파이(Li-Fi)는 빛을 이용한 무선 통신 방식

개념이 어려운 기술은 아닙니다. 라이파이는 빛을 이용한 무선 통신 방식으로 함정에서 다른 배에 신호를 보내는 빛 신호기와 동일한 기술입니다. 함선이나 배에서 가까이 다가오는 배가 보이면 빛 신호기를 깜박여서 모오스 부호를 보냅니다. 이 모오스 부호를 주고 받으면서 서로의 항로를 확인하고 충돌을 방지하죠. 또는 다양한 신호를 빛을 깜박여서 통신을 합니다. 이렇게 서치 라이트를 닫고 열고 해서 빛을 2진법을 이용해서 통신하는 방식이 라이파이(Li-Fi)입니다

라이파이는 광 무선 통신이라고 할 수 있는데 적외선이나 가시 광선 사이의 빛을 이용해서 통신을 합니다. 
현재 우리가 사용하는 PC나 휴대전화나 리모컨에 사용하는 적외선 통신인 IrDA도 광 무선 통신의 일종이라고 할 수 있습니다. 

빛을 빠른 속도로 깜박여서 통신을 하면 그 통신 속도가 늦을 것으로 예상들 합니다. 그러나 현재 1초에 3.5Gbps의 데이터를 전송하는데 성공했고 근 미래에 100Gbps까지 속도를 올릴 예정입니다. 


라이파이(Li-Fi)는 무선 신호 대신에 집안에 있는 LED램프나 마이크로 LED를 천장에 박아서 집안 구석구석으로 빛의 신호를 보내줍니다. 모든 램프를 이용할 수 없고 빠르게 켜고 끌 수 있는 LED램프만 사용이 가능합니다. LED램프가 빠르게 점멸하면서 직교 주파수 분활 다중화(OFDM)기술을 이용해서 많은 데이터를 전송합니다. 사용자는 스마트폰이나 모바일기기에 이 빛의 신호를 해석할 수 있는 수신기를 받아서 통신을 합니다. 기존의 무선 라디오 전파를 이용한 전파 통신 방식을  라디오 전파 대신 빛을 이용한 데이터 전송 방식이라고 보면 됩니다. 

그럼 빛이 안 보이는 곳에서는 통신을 못하냐? 네 맞습니다. 빛이 안 보이면 통신을 못합니다. 하지만 집안 구석구석에 인공 조명인 전등이 없는 곳은 없죠. 따라서 통신이 끊기는 걱정은 안 하셔도 됩니다. 



2013년 영국 유수의 대학이 물리 과학 연구위원회인 EPSRC의 지원을 받아서 빨강, 파랑, 녹색의 원색을 표현할 수 있는 Micro LED 전구를 이용해서 1초에 3.5Gbps 속도의 데이터를 전송하는데 성공했습니다. PureVLC라는 Li-Fi 기술을 개발해서 고속 통신을 할 수 있게 되었습니다. 

이 기술은 2011년 경에 나왔는데 최근 관심을 많이 가지는 이유는 기존의 라디오 전파를 이용한 무선 통신이 대역폭을 다 사용해서 사용할 수 있는 주파수 대역이 줄고 있기 때문입니다. 



라이파이(Li-Fi)의 장점

라이파이는 빛의 깜박임을 이용하기 때문에 빛이 필요합니다. 그래서 LED나 특수 전등을 이용해서 통신을 할 수 있습니다. 
이 기술을 처음 본게 2013년 한국전자전에서였습니다.. 빛의 깜박임을 이용해서 통신을 한다는 말에 통신 속도도 느린데 이게 뭔 장점이 있냐고 물으니 생각보다 많은 장점이 있더군요


1. 전파 간섭이 없다

시내에 나가면 무수히 많은 와이파이(Wi-Fi)신호가 넘쳐납니다. 이렇게 많은 와이파이 신호는 오히려 전파를 간섭해서 와이파이 통신을 방해합니다. 그래서 정부에서 와이파이 중계기를 통합한다 어쩐다 하지만 아직까지 와이파이 신호를 편하게 사용할 수 있는 환경이 아닙니다. 

Li-Fi(라이파이)는 빛을 이용하기 때문에 전파 간섭이 없습니다. 천장이나 벽에 붙어 있는 LED램프에서 데이터를 쏘기 때문에 전파 간섭이 없습니다. 뭐 나중에 라이파이가 상용화되고 대중화 되어서 스마트폰이 수신기 역할을 넘어 송신기 역할까지 하게 되면 와이파이처럼 전파 간섭이 생길 수 있지만 지금의 개념은 사무실이나 가정의 천장에 달린 램프를 통해서 송신을 하기 때문에 전파 간섭은 없습니다.


2. 보안이 뛰어나다

라이파이(Li-Fi)는 빛으로 통신하기 때문에 빛이 보이지 않으면 통신을 할 수 없습니다. 반면 와이파이(Wi-Fi)는 파동을 이용하기 때문에 벽을 뚫고 전파를 집안 구석 구석 보내줍니다. 그래서 아파트에서는 윗층이나 아래층 와이파이 신호가 아주 쉽게 잡히죠. 이게 장점이지만 보안 측면에서는 단점입니다. 내가 인가하지 않는 사람이 접속할 수 있고 해킹할 수 있는 문제점이 있죠.

반면 라이파이는 한 공간안에서만 통신이 가능하기 때문에 옆 사무실이나 아래층이나 윗층 사람이 내 무선 신호를 잡아서 통신이나 해킹을 할 수 없습니다. 빛을 이용한 라이파이는 뛰어난 보안성을 가지고 있지만  와이파이와 달리 벽을 뚫을 수 없기 때문에 단점이 될 수 있습니다. 그러나 각 방마다 있는 LED 램프를 이용하면 이런 단점을 쉽게 지울 수 있습니다. 

쓰지 않는 방은 끄면 전기도 절약 무선 빛 신호도 꺼서 보안도 차단할 수 있습니다. 무엇보다 눈으로 보안을 확인할 수 있다는 것도 큰 장점입니다. 


3. 범용성 및 쉬운 설치, 인체 무해

와이파이를 사용하려면 와이파이 신호를 낼 수 있는 유무선 공유기라는 라우터를 설치해야 합니다. 그런데 이 빛을 이용한 무선 통신인 라이파이는 기존의 LED램프 등을 이용할 수 있고 새로 설치한다고 해도 설치비용이 많이 들지 않아서 설치 비용이 적습니다. 또한, 전력 소비량도 적습니다. 여기에 전자파가 아이들에게 좋지 않다는 것은 잘 아실겁니다. 이 가시광 통신인 라이파이는 인체에 무해합니다. 



라이파이(Li-Fi) 단점

라이파이도 단점은 있습니다. 먼저 장점이라고 한 뛰어난 보안성은 보안성을 지우면 단점이 될 수 있습니다. 벽 넘어까지 데이타를 전송할 수 없습니다. 또한, 가시광선을 이용한 통신이다 보니 실내가 아닌 실외의 햇빛 아래서는 통신을 제대로 할 수 없습니다. 아무래도 빠르게 깜박이는 LED램프를 수신기가 그 깜박임을 봐야 하는데 눈이 부셔서 제대로 볼 수 없습니다. 따라서 실내 전용 무선 통신이라는 단점도 있습니다. 



라이파이(Li-Fi)는 보안제 ,보완재

라이파이는 와이파이를 밀어내고 미래의 통신이 될 수 없습니다. 라이파이는 와이파이의 보완재로 와이파이의 단점을 가려주는 역할을 할 것입니다. 와이파이의 보안의 문제점을 라이파이의 뛰어난 보안성으로 보안제 역할을 할 것입니다. 아직 상용화된 기술도 아니고 상용 제품도 없지만 근 미래에 하나의 보안제 역할을 하는 무선 통신 서비스가 될 것입니다. 

현재까지의 최고 전송 속도는 10GB/s이고 2.5km까지 전송이 가능합니다. 불빛이 보이면 통신이 가능하기 때문에 먼 거리까지 빛을 이용한 통신이 가능합니다. 하지만 대기의 움직임 때문에 속도가 10MB/s로 뚝 떨어집니다. 산꼭대기 관측소에 데이터를 전송받고 전송할 때 좋겠네요. 그것도 아주 적은 전력으로요. 

라이파이 기술이 아이폰에 들어간다면 세상은 또 다시 라이파이 물결로 덮히겠네요

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