[ATN뉴스=이기종 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 통신미디어연구소 미디어연구본부 연구팀이 북미 지상파 표준 ATSC(Advanced Television System Committee) 3.0 기반 동일채널 중계기를 개발했다고 10일 밝혔다.

지난 2015년부터 국내에서는 지상파 방송의 경우 초고선명(UHD, Ultra High-Definition) 전국 방송을 추진 중이며 이를 위해 전국 단위 UHD 방송시설 인프라와 커버리지 확보를 위한 대규모 UHD 중계기 구축이 필요하다.

또 미국, 캐나다, 멕시코 등 북미 지역에서 UHD 지상파 방송서비스를 전체적으로 개시할 경우 음영지역 해소 및 방송구역 확장에 필수적인 동일채널 중계기 관련 시장도 확대될 것으로 예측되고 있다.

중계기는 송신소의 전파를 증폭해 재송신하는 방식으로 산이나 건물 등에 의해 전파가 차단되는 지역에 설치해 방송 시청을 가능하게 하는 장치로 방송 전파가 도달하지 않는 음영지역을 해소하고 방송 구역을 효과적으로 확대할 수 있다.

일반 중계기는 간섭을 피하기 위해 송신소의 주파수와 다른 주파수로 신호를 중계한다.

또 전파를 동시에 송‧수신하는 중계기의 특성상 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 간격이 충분하지 않거나 격리도가 낮은 경우 발진 현상이 나타날 수 있다.

이 발진 현상은 송신안테나 신호가 수신안테나로 피드백되고 이 신호가 증폭되어 다시 송신되는 현상이 반복적으로 나타나 중계기가 작동 불능상태가 되는 것이다.

이러한 동일 주파수를 사용함으로 인해 발생하는 간섭 신호를 차단하기 위해 피드백된 신호를 제거하는 기술의 고도화가 필수적이다.

ETRI 미디어연구본부 연구진은 이러한 문제를 해결하기 위해 6개의 안테나를 사용해 자동으로 필요한 신호는 증폭하고 간섭신호는 억제하는 적응형 배열 안테나 기술을 적용해 송수신 안테나 사이의 격리도를 현저히 증가시킴으로써 중계기의 출력을 획기적으로 증가시킬 수 있는 기술적 전기를 마련했다.

특히 중계기 성능의 핵심 지표 중 하나로 손꼽히는 간섭 신호 제거 능력은 28dB로 드러났고출력 신호 품질 지표인 입출력 MER(Modulation Error Ratio) 차이는 3dB 이내로 나타나는 등 세계 최고 수준의 기술력을 증명해냈다.

연구 관계자는 “ATSC 3.0 송신기 등과 더불어 중계기 개발은 미국, 한국 시장 등을 대상으로 한다”며 “미국도 올해 5월부터 UHD 방송을 시작해 앞선 송수신기와 더불어 이번 개발된 중계기도 수출로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 기술은 지난 6월 KBS 인증센터의 인증을 취득했으며 현재 실증을 위해 방송 음영지역의 KBS 중계소에 설치해 운용하고 있다.