5G 스마트폰, 내년 등장 예고...4G 폰과 달라지는 점은

초고주파 대역용 안테나·필터 탑재를 위한 RF모듈 변화 불가피

필요한 주파수 거르는 필터도 30~40개에서 60개 이상으로 늘듯

【서울=뉴시스】김종민 기자 = 내년 5G 통신 상용화를 계기로 국내외 스마트폰 제조업체들은 정체된 기기교체 수요에 숨통이 트일 것으로 예상하고 있다.

5G는 4G LTE보다 100배 빠른 전송속도를 갖출 것으로 보여 많은 데이터의 일괄 처리가 가능해진다. 자율주행차·로봇·인공지능(AI)·사물인터넷(IoT)·가상현실(VR)·홀로그램 등 4차 산업혁명을 주도하는 IT 기술 실현에 지연 현상이 없는 실시간 전송은 필수적이어서 세계 각국에서 앞다퉈 도입 속도를 내고 있다.

17일 메리츠종금증권 보고서에 따르면, 5G 스마트폰은 기존 모델들과 외관상 차이점은 없지만 가장 크게 변하는 부품은 RF(Radio Frequency)모듈이다. RF 모듈이란 무선통신을 하기 위한 부품 모듈로서 안테나, 스위치, 듀플렉서, 필터, 증폭기 등으로 구성된다. 

5G 통신이 도입되면 초고주파 대역을 송수신을 위해 안테나의 소재와 형태의 변화가 불가피하다. 기존 스마트폰에서는 구리와 니켈로 도금한 LDS(Laser Direct Structuring)안테나가 적용되어 왔다.

하지만 고주파수 대응이 어렵다는 단점 때문에 플라스틱 사출물에 레이저를 이용해 안테나 패턴인 기존 LDS 안테나는 유연성있는 절연기판을 사용한 FPCB(flexible PCB) 안테나로 대체가 불가피할 전망이다.

FPCB 안테나는 FPCB에 안테나 패턴을 형성해 전기적 특성을 구현한 제품으로 중저가용 스마트폰에 주로 적용되어 왔다. 성능 업그레이드로 정보 수용량이 확대됐고, 고주파수 대응이 가능하며 LDS보다 얇게 만들수 있어 5G용 안테나로 다시 각광받고 있다.

애플은 일찌감치 5G 통신을 대비해 FPCB 안테나를 적용해 2017년 모델부터 LCP(liquid crystal polymer) 기반의 FPCB를 적용하기 시작했다. LCP는 고주파 대응 능력, 고속 데이터 송수신, 열과 수분 내구성, 유연성이 우수하다고 알려져 있다.

아울러 안테나에 이어 필터도 변화가 예상된다.

필터는 필요한 주파수만 걸러주는 역할을 하는 부품이다. 빗살모양의 전극을 어긋나게 배치해 파동이 일치하는 특정 주파수만을 통과시키는 원리다. 통신세대가 진화하면 커버해야 할 주파수 대역이 많아 지기 때문에 필터의 채용량도 비례해 증가한다. 4G 스마트폰에는 30~40개의 필터가 탑재되고 있고, 5G 스마트폰에는 60개 이상의 필터가 탑재될 전망이다.

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