세계 최초 수중 무선인터넷 ‘Aqua-Fi’ 개발

세계 최초로 수중 무선 인터넷 기술인 ‘아쿠아 파이(Aqua-Fi)’가 개발됐다. 

사우디아라비아 킹압둘라 과학기술대학(KAUST) 컴퓨터과학 바잠 시하다(Basem Shihada) 부교수 연구팀은 LED와 레이저를 사용해 물속에서 다이버가 바다 밑에서 지상으로 영상을 실시간으로 전송하는 데 성공했다.
 
연구 결과(Aqua-Fi: Delivering Internet Underwater Using Wireless Optical Networks)는 국제전기전자공학회(IEEE) 온라인 학술 데이터베이스 '엑스플로어(Xplore)'에 9일(현지시각) 실렸다.

▲실제로 진행된 아쿠아 파이 시험에서 전파를 사용해 다이버 스마트폰에서 게이트웨이 장치로 데이터를 전송했다. 그다음 게이트웨이는 위성 인터넷에 연결된 지상 컴퓨터로 광선을 통해 데이터를 전송했다. [출처 : KAUST; Xavier Pita]

아쿠아 파이는 주로 녹색 LED 또는 520nm(나노미터) 레이저를 사용해 작고 간단한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터에 연결된 광검출기로 데이터를 보냈다. 첫 번째 컴퓨터는 사진과 영상을 비트(0 또는 1)로 변환한 다음 매우 빠른 속도로 켜고 끄는 광선으로 변환했다. 이때 광검출기는 이러한 변화를 감지하고 이를 다시 비트로 변환해 수신 컴퓨터가 원래 영상으로 다시 변환한다.

연구원들은 움직이지 않는 물속에서 수 미터 떨어진 두 컴퓨터로 영상을 동시에 업로드하고 다운로드하는 시스템을 시험한 결과 최대 데이터 전송 속도는 초당 2.11MB(메가바이트)가 나왔다. 또 주고받는 평균 지연시간은 1.00ms(밀리초)였다.

LED는 근거리 통신에서 저전력을 사용하는 반면 레이저는 많은 데이터를 전송할 수 있지만 많은 전력이 필요하다.

연구팀은 “아쿠아 파이가 상용화되기 위해서는 극복해야 할 몇 가지 장애물이 있다. 더 빠른 전자 부품으로 링크 품질과 전송량을 개선해야 한다”며, “또한 광선이 움직이는 물속에서 수신기와 완벽하게 정렬되어 있어야 한다. 따라서 모든 각도에서 빛을 포착 할 수 있는 수신기를 개발해야 한다”고 말했다.

아쿠아 파이는 지상 와이파이(WiFi)처럼 수중 환경에서 비교적 저렴하고 유연하게 전 세계 인터넷에 연결하는 방법으로 세계 최초 기술이다. 

지구에서 물은 4분의 3을 차지하고 있다. 언젠가는 인간이 수중 도시를 만들 수 있는 기술을 개발할 것이다. 이때 아쿠아 파이아 같은 기술은 수많은 수중 기반 기기와 장비를 스마트하게 연결하는 ‘수중 사물인터넷’(IoUT, Internet of Underwater Things) 핵심 기술이 될 수 있다. 

민두기 기자 itnews@