와이파이(WiFi)를 넘어 100배 이상 빨라진 라이파이(LiFi)

미래의 기술이 아닙니다. 이미 기술이 완성이 되어 있으며 모든 광원(빛)이 인터넷에 연결할 수 있습니다. 그것을 우리는 와이파이의 다음 세대인 라이파이(LiFi)라고 합니다. 라이파이가 바꿀 가까운 미래의 우리의 삶과 라이파이의 기술이 현실에 어떻게 적용이 될지 이번 포스팅에서 자세히 알아보도록 하겠습니다.

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목차

1. LiFi(라이파이) 소개
• 라이파이란?
• 라이파이의 아버지 해럴드 하스
• 라이파이의 향후 역할
2. 라이파이가 중요한 이유
• 와이파이의 한계를 넘어설 라이파이
• 와이파이의 비효율성
• 미래의 기술
3. 라이파이의 장점
• 속도
• 보안
• 효율
• 유효성
4. 라이파이의 단점
• 제한된 범위
• 제한된 호환성
• 느린 인터넷을 대체하기 위한 기술
5. 정리하며

 

 

 

1. LiFi (라이파이) 소개

LiFi 는 Light Fidelity를 말하며 데이터 전송을 전파가 아닌 발광 다이오드를 사용하는 무선 광 네트워크 기술입니다. 쉽게 말해서 기존 전파가 아닌 빛을 활용하여 정보를 전달하는 광 기반 와이파이입니다. 

 

삼성디스플레이 뉴스룸 이미지 발췌

 

LiFi 라이파이란?

LED 조명에 전기가 입력되면 광자라고 하는 작은 에너지 패킷이 방출되어 가시광선으로 우리의 눈에 보이게 됩니다. LED는 반도체 소자이기 때문에 전류 및 광 충력을 매우 빠른 속도록 변조할 수 있습니다. 그런 다음 이를 다시 전류로 변환하는 광검출기 장치에 의해 감지됩니다. 이것이 바로 라이파이가 LED를 사용하여 데이터를 전송하는 방법입니다. 더 쉽게 말해 모스 부호를 해독하는 것과 비슷한 원리이며 빛의 속도로 빠릅니다. 

 

 

 

LiFi의 아버지 Harald Haas 교수

2011년 TED 토크에서 대중에게 알렸으며 광센서를 장착한 장치가 디지털 신호에 반응하는 방식을 이용하여 라이파이는 LED의 빛이 중계기 역할을 하는 것이라고 생각한다면 이해가기 어렵지 않을 것이라고 하였습니다. 또한 와이파이가 도달할 수 없는 무선 주파스에도 인터넷 액세스가 가능하다고 말하였습니다. 

 

 

라이파이의 향후 역할

앞으로 우리가 해야 할 일은 모든 조명 장치에 작은 마이크로칩을 장착하는 것만으로 조명과 무선 데이터 전송이라는 두 가지 기본 기능을 결합할 수 있습니다. 미래의 우리는 약 140억개의140억 개의 전구를 보유할 뿐 아니라 더 깨끗하고 친환경적이며 정보의 불평등이 없는 140억 개의 라이파이를 배치할 수 있을 것입니다. 

 

 

 

 

 

2. LiFi가 중요한 이유

무선 데이터는 우리 생활에서 없어서는 안 될 필수 불가결 요소가 되었습니다. 그런데 영원할 것 같은 와이파이(wifi)는 영구하지 않습니다. 왜냐면 가깝게는 무선 이어폰에서부터 복잡한 자율 주행까지 지금은 셀 수도 없을 정도로 무선 데이터 통신 속에서 살아가고 있습니다. 이 말은 주파수의 대역이 무한하지 않아 사용할 수 있는 대역폭이 얼마 남지 않았음을 의미하며 향후 더 많은 무선 통신 제품과 기술 발전은 이루어지고 있고 연결 가능한 채널의 끝이 다가오고 있다는 얘기입니다. 이러한 현상을 '스펙트럼 크런치'라고 하며 근 미래의 모든 무선 통신과 네트워크의 한계에 대한 위험을 뜻합니다. 

 

2016년 모바일 데이터 트래픽은 63% 증가하였고 앞으로도 계속 증가할 것이며 한 해에 거의 5억개의 모바일 장치와 연결이 추가되고 있습니다. 1인에 1.5개의 모바일 장치를 소유한다면 2025년에는 120억 개의 모바일 연결 장치가 있을 예정입니다. (세계 인구 78억 명 기준)

 

결국 와이파이는 모바일 데이터 수요를 따라잡을 수 없으며 다가올 미래엔 연결 수요를 충족을 위해 새로운 형태의 네트워크가 보장되어야 합니다. 

 

삼성디스플레이 뉴스룸 이미지 발췌

 

와이파이의 한계를 넘어 설 라이파이

LiFi (라이파이)는 와이파이의 무선 주파수보다 훨씬 더 많은 연결을 허용하여 더 빠른 연결에 필요한 소형 셀을 생산할 수 있기 때문에 더 높은 데이터 속도를 보장합니다. 

 

 

와이파이의 비효율성

가까운 미래에 우리의 삶은 사물인터넷이 일상이 되는 시점이 오게 될 것이고 너무 많은 장치가 협소한 공간에서 무수한 데이터를 상호 작용할 때 기존 와이파이 방식은 매우 비효율적입니다. 모바일과 통합할 수 있는 네트워킹 기능은 데이터 전송 속도와 지속적인 소형화 프로세스를 특징으로 하는 라이파이가 그 자리를 대신해 줄 것입니다.

 

 

미래의 기술

라이파이의 기술 적용은 무한하며 우리를 상상 이상으로 확장시켜 줄 것입니다. 안전하며 해커로 부터 데이터를 가로챌 수 없기 때문에 군대에서 기본적으로 사용하게 될 것이며 라이파이는 매우 먼 곳에서도 사용할 수 있으며 복잡한 선이 필요하지 않으며 와이파이 전파와 달리 빛을 이용하기 때문에 물에 흡수되지 않아 수중에서 사용이 가능합니다. 이는 잠재적으로 수중 이동차량과 다이버가 교신하는 방식을 바꾸는 수중 통신에 적용될 것임을 의미하기도 합니다. 

 

 

 

3. LiFi (라이파이)의 장점

스펙트럼 크런치(대역폭의 한계에서 오는 위험)으로 부터 세상을 구하는 것 말고도 많은 이점이 있습니다. 그 이점에 대해서 대해 얘기해 보겠습니다. 

 

속도

가시광선 스펙트럼은 전파가 차지하는 스펙트럼보다 무려 1만배 더 크기 때문에 와이파이에서 사용되는 전파의 정보보다 훨씬 더 많은 양을 전달할 수 있습니다. 이것이 바로 라이파이가 와이파이 데이터 전송 속도보다 100배 빠른 이유이기도 합니다. 라이파이는 초당 224GB(이론상 최고) 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다. 

 

 

효율

라이파이는 자체적으로 광원의 특성을 가지고 있어서 저렴하고 에너지 효율적인 잠재력을 가지고 있습니다. 또한 라우터, 모뎀, 중계기, 증폭기 및 안테나와 같은 전자 장치가 필요 없으므로 가정과 직장에서 비용을 절감할 수 있습니다. 와이파이는 사용을 하기 위해서 24시간 전원과 연결이 되어 있어야 합니다. 라이파이는 이미 모든 실내와 실외에 조명이 설치되어 있으므로 추가적인 비용이 필요치 않습니다. 

 

 

보안

와이파이 신호는 벽을 통과하여 연결이 가능하여 네트워크 외부의 사람이 가로챌 수 있습니다. 그러나 빛은 불투명한 물체에 의해 차단이 되기 때문에 보안에 있어서 안전합니다. 잠재적으로 모르는 사람이 네트워크에 연결할 수 있는 공공 장소에서 연결에 의한 정보 유출에 대해 걱정할 필요가 없으며 높은 보안이 필요한 곳은 라이파이 네트워크가 있는 높은 보안 영역으로 지정되어 보안에 취약한 사물 인터넷 장치가 연결될 수 있는 건물의 다른 영역과 격리될 수 있습니다. 

 

 

유효성

라이파이를 사용하면 모든 광원을 인터넷에 연결할 수 있습니다. 이 기술이 보편화 될 가까운 미래에는 가로등, 건물조명 및 교통신호등까지 무선으로 통신할 수 있으며 언제나 어디에서나 인터넷에 액세스 할 수 있습니다. 

 

 

 

4. LiFi (라이파이)의 단점

와이파이보다 장점이 더 많은 것은 사실이지만 단점이 없을 순 없습니다. 라이파이의 단점은 다음과 같습니다. 

 

제한된 범위

빛이 벽을 통과하지 못한다는 점은 보안에서는 매우 훌륭한 점이지만 다르게 표현하면 라이파이의 범위가 실내에서는 매우 제한적일 수 있다는 것을 의미합니다. 실내에서는 라이파이 네트워크의 범위를 확장하기 위해서는 조명을 전술적으로 배치해야 합니다. 또한 개방된 곳에서 와이파이의 이론상 도달 범위는 최대 32m이지만 라이파이는 최대 10m까지 가능합니다. 

 

 

제한된 호환성

라이파이는 새로운 통신 기술이므로 아직은 많은 장치와 호환되지 않습니다. 대부분 현재 사용하고 있는 와이파이만으로 기술의 한계가 있거나 불편함이 없으므로 향후 몇 년 간은 라이파이를 장착한 개인 디바이스는 사용할 가능성이 매우 낮습니다. 

 

 

느린 인터넷을 대체하기 위한 기술

라이파이의 이론상 데이터 전송 속도는 상상을 초월할 정도로 빠르지만 인터넷 서비스 공급자의 인터넷 속도가 느린다면 아무런 의미가 없습니다. 즉 도로는 10차선인인데 톨게이트 요금 정산소가 1개뿐이라면 결국 정산소의 속도가 전체 속도가 되는 것입니다. 인터넷 속도가 느린 국가에서는 라이파이가 상용화가 되어도 그 속도를 누릴 수 없습니다. 이런 기술 발전을 누리려면 산업 전체가 받쳐주어야 빠른 정보를 주고받을 수 있습니다. 

 

 

 

5. 정리하며

라이파이가 얼마나 빨리 시장으로 나와 자리를 잡을지에 대한 전망은 다양합니다. 그게 5년이든 15년이든 한가지는 확실합니다. 라이파이 기술은 곧 상용화될 것이며 그 가치와 시장성은 무궁무진하다는 것입니다. 라이파이 연결 소스로 와이파이를 완전히 대체할 순 없지만 앞으로 전 세계의 인터넷 연결 기술로 지배적인 위치에 놓일 것은 확실하며 이미 일부 산업 핵심 기술로 이용이 되고 있습니다. 

 

그리고 사물인터넷을 이제 꽃 피우는 시점에서 라이파이는 엄청난 역량을 발휘할 것이며 더 윤택하고 편리한 세상이 곧 올 것이며 그 중심에 라이파이가 있을 것임은 의심할 여지가 없을 것입니다. 

 

 

 

TED에서 Harald Haas 교수의 강연