<IT 산업> 라이파이(LiFi): 100배 빠른 빛의 무선 통신(소개, 장점, 한계)

라이파이(LiFi)는 2011년 영국 에든버러대 해럴드 하스 교수가 와이파이(Wi-Fi)를 꺾을 새로운 근거리 통신 기술이라는 뜻으로 이름을 지었으며, Lifi의 Li는 빛을 뜻하는 Light의 Li입니다. 라이파이는 빛을 이용하여 초고속 데이터를 전송하는 혁신적인 무선 통신 기술입니다. 라이파이 기술은 속도와 보안 측면에서 우수성을 인정받았습니다. 라이파이는 상용화가 된다면 무선 통신 기술에 새로운 장을 열 것입니다. 라이파이가 이름 지어지고 2년 후 2013년, 영국 옥스퍼드대와 케임브리지대의 ‘초병렬 가시광 통신 프로젝트팀’은 LED에서 나오는 가시광선을 이용한 라이파이의 가능성을 보여주었습니다. 무려 1초에 10기가 바이트 속도로 데이터를 주고받는 데 성공하였습니다. LED 불빛을 활용하여 영화 한 편을 모바일 메신저 한 글자처럼 빠르게 보낼 수 있는 세상이 다가오고 있습니다. 라이파이는 기존의 Wi Fi와 비교해 전송 속도가 약 100배 빠르다는 특징을 갖기 때문에 이러한 현상이 가능해집니다.

1. 라이파이(LiFi) 소개

라이파이는 무선 통신 기술 중 하나로, 빛(가시광선)을 이용하여 데이터를 전송하는 방식입니다. 기존의 Wi Fi와는 달리 전파가 아닌 빛을 통해 데이터를 주고받습니다. 이를 위해 발광 다이오드(LED)를 사용하여 빛을 발생시키고, 0과 1의 디지털 정보를 깜박이는 빛으로 표현하여 빛의 속도로 전송합니다. LED는 초당 200번 이상 깜빡이는데, 이는 사람에게는 깜빡임 없이 계속 밝은 빛을 내뿜는 것으로 보일 것입니다. 하지만 컴퓨터는 그러한 깜빡임을 인식할 수 있기 때문에 LED 빛을 통한 디지털 정보의 전송이 가능해집니다.

2. 라이파이의 장점

가시광선을 활용하는 라이파이는 다음과 같은 장점을 갖고 있습니다 (1) 빛과 같은 빠른 전송 속도 : 라이파이는 전파 간섭 없이 빛을 이용하기 때문에 Wi Fi보다 약 100배, LTE보다 약 66배 더 빠른 전송 속도를 제공합니다. 가시광선의 엄청난 속도로 초당 수백 메가 바이트의 데이터를 빠르게 전송할 수 있습니다. (2) 전파가 아닌 빛의 우수한 보안성 : 라이파이는 전파가 아닌 빛을 통해 데이터를 전송하기 때문에 무선 통신에 비해 높은 보안성을 제공합니다. 전파를 감지하거나 도청하는 것이 어렵기 때문에 데이터의 안전성이 보장됩니다. (3) 1만 배 이상 넓은 주파수 : 라이파이는 기존의 이동통신이나 무선랜이 사용하는 주파수 범위보다 약 1만 배 이상 넓은 주파수 범위를 활용할 수 있습니다. LED의 가시광선 주파수 대역은 380THz에서 750THz로 넓은 주파수 대역에서 더 많은 데이터를 전송할 수 있음을 의미합니다.

3. 라이파이의 응용 분야

라이파이는 엄청난 속도와 우수한 보안성을 활용하여 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. (1) 인터넷 연결 : 라이파이는 집이나 사무실의 전등으로 인터넷을 연결할 수 있게 만듭니다. (2) 혼합현실(XR) 및 공간 컴퓨팅 : 라이파이의 빠른 전송 속도와 보안성은 혼합현실(XR) 등의 공간 컴퓨팅 분야에 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 고용량의 콘텐츠 전송이 가능하기 때문에 드라마, 영화 등의 콘텐츠를 더욱 빠르게 전송할 수 있습니다. (3) 실내용 무선통신 라이파이는 빛의 특성상 장애물이 있거나 야외에서의 사용에 제한이 있지만, 실내 공간에서 안전하고 빠른 무선통신을 제공합니다. 특정 공간에서의 네트워크 연결이 필요한 경우에 이상적인 선택입니다.

4. 라이파이의 한계

라이파이는 몇 가지 한계점도 가지고 있습니다. 창문 없는 집안에서 전등을 켜면, 밖에서 알 수 있을까요? 가시광선은 벽이나 장애물을 통과할 수 없으며, 빛이 닿는 범위에서만 통신이 가능하며 태양광이나 다른 광원으로 인해 낮에는 야외에서 사용하기 어렵습니다. 라이파이(LiFi)의 활용은 어제보다 오늘, 그리고 지금보다 앞으로가 더 활발할 것입니다. IEEE의 표준 채택을 통해 상용화가 가속화될 것으로 예상되며, 앞으로 더 많은 기업과 개발자들이 라이파이를 활용하여 초고속 데이터 전송과 높은 보안성을 갖는 혁신적인 서비스를 개발할 것으로 기대됩니다. 라이파이는 무선 통신의 미래를 열어갈 것입니다.