중국 과학자들이 극초음속 무기의 통신과 추적을 위한 6G 기술 개발했다고

중국 과학자들은 극초음속 무기가 통신 및 표적 탐지에 6G 기술을 사용하여 음속의 5배 이상에서 발생하는 정전 문제 중 일부를 해결할 수 있음을 증명했다고 밝혔다.

중국 최고의 레이저 과학자 중 한 명인 Yao Jianquan 교수가 이끄는 팀에 따르면 이 돌파구는 무기와 방어 시스템의 효율성에 영향을 미치며 "중국의 근우주 방어에서 중요한 개선"으로 이어질 수 있다고 한다.

실험에 대한 그들의 논문은 화요일 국립국방기술대학 저널에 실렸다. 

톈진의 연구팀은 전자기파가 있는 극초음속 무기 주변의 신호 차단 플라즈마 차폐물을 "완전히 침투"하는 데 성공했다고 말했다.

극초음속 무기는 뜨거운 이온화 가스가 표면에 나타나 전자파를 차단하기 때문에 외부와의 통신 유지가 어렵다. "검은 장벽"으로 알려진 문제는 지상 기반 레이더가 플라즈마 대피소 뒤에 있는 극초음속 표적을 식별하고 고정할 수 없기 때문에 방위 애플리케이션과도 관련이 있다.

Tianjin 대학의 정밀 기기 및 광전자 공학 공학부의 Yao와 그의 동료들은 6G 차세대 통신 기술에도 사용되는 마이크로파와 적외선 사이의 주파수 범위인 테라헤르츠 대역에서 연속적인 전자기파 빔을 생성할 수 있는 레이저 장치를 개발했다. 

지상 실험 결과에 따르면 이 테라헤르츠 파동은 음속의 10배 또는 더 빠른 속도로 극초음속 무기가 생성한 플라즈마 안팎으로 쉽게 "검은 장벽이 존재하지 않는 것처럼" 출입할 수 있음을 시사했다. 

테라헤르츠 방사는 물질을 투과할 수 있다. 이 기술을 사용하는 전신 스캐너는 일부 공항에서 천 아래 숨겨진 품목을 감지하는 데 사용되었다.

통신 업계는 6G 스마트폰이 현재보다 수백 배 빠른 속도로 데이터를 스트리밍할 뿐만 아니라 테라헤르츠 파에 대한 전례 없는 감도로 인해 제스처, 호흡 및 포도당 수준과 같은 생체 신호를 모니터링할 수 있을 것으로 보고 있다.

이 기술은 스텔스 항공기 탐지를 위한 레이더나 우주에서의 고속 통신과 같은 군용 응용을 위해 집중적으로 연구되었다.

그러나 극초음속 무기에 6G를 사용하는 것은 더 어렵다. 

일부 이전 연구에서는 일반적으로 통신에 사용되는 낮은 주파수 범위의 테라헤르츠 신호가 플라즈마를 통과하는 동안 악화될 수 있음을 발견했다.

더 높은 주파수의 파동은 장벽을 더 효율적으로 통과하지만 대기권에서 멀리 이동할 수 없다
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Northwestern Polytechnical University 및 Shanghai Aerospace Control Technology Institute의 연구원에 따르면 대기 중 마하 5로 이동하는 극초음속 무기는 2THz의 고주파에서 5와트 송수신기로 최대 60km(37마일)의 유효 통신 범위에 도달할 수 있다. 

그들은 11월 국내 피어 리뷰 저널 Flight Control and Detection에 게재된 논문에서 이 범위는 "검은 장벽을 통한 비행 제어 및 탐지를 위한 정상적인 통신을 보장할 수 있다"고  말했다.

Yao의 팀이 만든 테라헤르츠 장치는 2.5Thz의 약간 더 높은 주파수에서 작동했다. 그들은 열린 환경에서 기술의 범위를 추정하지 않았다. 

문제의 민감성 때문에 익명을 요청한 베이징에 있는 중국과학원의 통신 과학자에 따르면 실험은 테라헤르츠 파동이 군사 응용 분야에서 상당한 잠재력을 가지고 있음을 시사했다.

그러나 미사일 방어용 레이더에 고주파를 사용하려면 레이더가 매우 강력해야 하고 안테나가 매우 커야 더 긴 범위를 달성할 수 있다고 연구원은 말했다.

5G를 둘러싼 싸움이 끝나기도 전에 중국과 미국은 6G를 향한 경쟁을 시작했다.

SpaceX 설립자 Elon Musk에 따르면 미군의 자금 지원으로 SpaceX의 Starlink 통신 위성 네트워크는 향후 테라헤르츠 기술로 업그레이드되고 지상 터미널에서 다운로드 속도를 10Gbps로 높일 것이라고 한다.

Starlink의 다운로드 속도는 현재 약 100Mbps다.

중국은 2020년 테라헤르츠 기술이 적용된 세계 최초의 6G 위성을 발사하여 우주에서 고속 통신 실험을 수행했다.

지상에서 중국 과학자들은 6G 데이터 전송 실험을 수행했으며 초당 수백 기가바이트의 속도에 도달했다. 

일부 업계 전문가들은 기술적인 문제로 인해 6G 상용화에 10년이 걸릴 것으로 보고 있다.

테라헤르츠파는 전파보다 레이저 빔에 더 가깝고 확산되거나 장애물 주위를 이동할 수 없다. 테라헤르츠 안테나는 지상이나 우주의 기지국을 끊임없이 겨냥해야 한다.

신호의 오류 빈도는 통신 또는 표적 탐지에 필요한 거리에 따라 증가한다. 

이 프로젝트에 참여한 과학자들에 따르면, 이러한 문제를 해결하기 위해 중국은 과열 없이 방대한 데이터 흐름을 처리할 수 있는 고속 프로세서인 합성 개구 레이더 기술을 갖춘 소형 테라헤르츠 안테나와 우주 및 우주에서 미래 6G 네트워크를 통합하기 위해 티베트 고원의 고지대 기지국을 개발하고 있다.