정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 119. 라이파이(Li-Fi, Light Fidelity)

119. 라이파이(Li-Fi, Light Fidelity)

 

 

빛을 이용하여 전통적인 와이파이(Wi-Fi)보다 100배 이상 빠르고 안전하게 데이터
를 전송할 수 있는 고속 양방향 무선기술인 라이파이가 차세대 성장 동력으로 부상
하고 있다. 라이파이는 LED에서 나오는 빛의 파장을 이용하는 가시광 통신(Visible
Light Communication) 기술로 현관이나 거실 안방에 놓인 LED 조명을 이용해 인터넷
에 접속하는 것이다. 옥스퍼드·케임브리지 등 영국 주요 대학 공동 연구팀은 라이파
이를 이용해 10Gbps 속도로 데이터를 주고받는 실험을 성공적으로 마쳤다고 발표했
다. 국내에서 현재 사용하는 와이파이는 전송 속도가 100Mbps 이하다. 쉽게 말해 기
존 무선 인터넷보다 100배 이상 빠른 새로운 무선 인터넷 기술 실험에 성공한 것이다.

가. 라이파이의 개념
라이파이는 [그림 7-64]와 같이 2011년 영국 에든버러대 해럴드 하스(Harald Haas)
교수가 처음 제안한 기술이다. 빛도 전파와 마찬가지로 전자기파의 일종이다. 다시
말해 전파와 마찬가지로 파장을 조절해 정보를 실어 보낼 수 있다. 그러나 일반적인
빛은 통신이 가능할 정도로 정밀한 조절이 불가능하다. 그러나 반도체의 일종인 LED
는 빛의 파장을 정밀하게 제어할 수 있다. 전파처럼 데이터를 실어 보낼 수 있어 무
선통신, 에너지, 헬스케어, 유통, 제조, 조명, 보안 및 광고 등 다양한 분야에 기술
적용이 가능하며, 주파수에 의존하지 않으므로 주파수 고갈에 해결책이 될 수 있다.

 

나. 라이파이의 원리
라이파이의 원리는 [그림 7-65]과 같이 LED 전등이 보내는 빛의 깜빡임을 통해 데
이터를 전달한다. 빛을 깜빡거려 정보를 전달한다는 점에서, 파란색과 빨간색으로
통제하는 신호등과 유사하다고 볼 수 있다. 다만 신호등보다 훨씬 빨리 깜빡거리기

때문에 정보를 대량으로 전달할 수 있다. LED 전등은 초당 200번 이상 깜빡거린다.
사람의 눈은 1초에 100번 이상 깜빡거리면 인식할 수 없지만, 컴퓨터는 인식할 수 있
다. 불이 들어오면 1, 들어오지 않으면 0으로 해석하고, 반대로 0과 1로 이뤄진 디지
털 신호를 LED의 깜빡거림으로 전환할 수도 있다. 다시 말해 무선 네트워크 서버나
라우터 등에서 빛으로 신호를 입력하면, LED 램프가 깜빡거리며 빛을 전송한다. 그
리고 그 깜빡인 빛을 다시 광검출기가 받아 디지털기기를 작동시키는 신호로 사용하
게 된다는 것이다. 이것이 바로 라이파이의 원리다.

Li-Fi의 원리

다. 라이파이의 장단점
라이파이는 가시광선을 이용하기 때문에 기존의 와이파이보다 무선 인터넷 속도가
최고 100배 이상 빠르다. 라이파이를 사용하면 고화질의 영화도 단 몇 초 안에 내려
받기나 올리기를 할 수 있다. 기존의 와이파이는 호텔이나 공항 등 사람이 많이 모인
곳에서는 속도가 느려진다. 이런 곳이라면 라이파이가 훨씬 더 빠르기 때문에 사용하
기 편리하다. 뿐만 아니라 바다 속처럼 무선통신이 곤란한 곳에서도 LED 광원 케이
블을 가지고 들어가면 통신이 가능해진다.
라이파이는 통신을 위해 새로운 네트워크와 통신장비를 설치할 필요가 없다. 라이
파이는 전 세계 집집마다 달려있는 전등의 가시광선을 활용하기 때문에 추가 시설의
구축비용이 거의 들지 않는다. 구축비용도 거의 들지 않을 뿐만 아니라, 유지비용도
훨씬 더 저렴하다. LED 조명은 전력 소비가 적은 만큼 와이파이에 비해 효율을 높일
수 있기 때문에 앞으로 모바일 기기에 널리 적용될 것으로 예상된다.
라이파이는 통신망의 골치거리 중 하나인 주파수 문제에 있어서도 자유롭다. 가시
광선의 주파수 영역은 무선통신 전체 주파수보다도 무려 1만 배 이상 넓다. 따라서 비
행기 등에서 주파수 혼선 우려로 사용하지 못했던 기존의 통신망과는 달리 라이파이
는 주파수 혼선 걱정 없어 비행기 안에서도 인터넷 이용이 자유로워진다. 이처럼 기
술적인 장점 외에도 라이파이는 기존의 통신망이 가진 유해성 논란에서도 비켜갈 수 있다. 와이파이의 경우 전자파가 인체에 미치는 영향 때문에 끊임없는 논란이 이어져
왔다. 그러나 가시광선은 자연적으로 널리 존재하고 있고, 사람이 항상 눈으로 인지
하는 영역이기 때문에 인체에 무해하다는 것이 이미 입증되어 있는 상황이다.
라이파이의 가장 치명적인 단점은 빛이 닿는 곳에서만 통신이 가능하다는 점이다.
가시광선은 벽을 통과할 수도 없고, 심지어 손바닥으로 수신기만 가려도 통신이 되
지 않는다. 반드시 LED전구를 켠 방에서만 통신이 가능한 실내용 무선통신 기술이라
할 수 있다. 하지만 이런 단점이 장점이 될 수도 있다. 사용하고 싶은 범위에서만 통
신을 쓸 수 있기 때문에, 통신을 막고 싶다면 전등을 끄거나 차단하면 된다. 예를 들
어 병원이나 비행기, 원자력발전소처럼 전자기파 사용이 예민한 장소에서도 라이파
이는 걱정 없이 쓸 수 있다. 빛이 전자기기 근처로 새들어가지 않게 문만 잘 닫아놓으
면 되기 때문이다. 따라서 보안에도 기존의 무선 통신망들보다 훨씬 더 강하다. 와이
파이는 마음만 먹으면 눈에 보이지 않는 곳에 숨어서 도·감청을 할 수 있지만, 라이
파이는 눈에 보이는 곳까지만 통신이 가능하기 때문에 보안관리가 훨씬 수월해진다.