DARPA COFFEE 프로그램 (RF 필터, 주파수 간섭, 방산 투자)

솔직히 저는 지하철에서 무선이어폰을 쓸 때 가끔 다른 사람의 음악이 제 귀에 들려오는 경험을 단순한 불량 제품 문제로만 생각했습니다. 그런데 DARPA가 발표한 COFFEE 프로그램을 보면서, 이게 단순히 개인 기기 차원이 아니라 국가 안보와 6G 통신까지 얽힌 주파수 간섭 문제라는 걸 알게 되었습니다. 현재 2~18 GHz 대역에서 군사 레이더, 5G/6G 통신, 위성 신호가 뒤엉켜 있고, 기존 필터 방식으로는 신호 품질과 보안을 동시에 잡을 수 없다는 겁니다.

안테나 요소마다 필터를 붙인다는 발상의 전환

 

DARPA의 COFFEE(COmpact Front-end Filters at the ElEment-level) 프로그램은 2022년부터 시작된 프로젝트로, 기존과는 완전히 다른 접근 방식을 제시합니다. 지금까지는 안테나가 모든 주파수 신호를 받아서 일단 증폭시킨 다음, 그 뒤에 필터를 거쳐 필요한 주파수만 골라내는 구조였습니다. 제가 이해한 바로는, 이 방식은 증폭 단계에서 이미 여러 주파수가 섞이면서 간섭이 발생하고, 아무리 나중에 필터링해도 신호 품질이 떨어질 수밖에 없다는 치명적인 약점이 있었습니다.

 

COFFEE 프로그램은 이 순서를 180도 뒤집었습니다. 안테나의 각 요소(element)마다 초소형 RF 필터를 먼저 붙여서 필요한 주파수만 먼저 걸러낸 다음 증폭하겠다는 컨셉입니다. 여기서 AESA(Active Electronically Scanned Array)란 디지털 방식으로 빔을 조향 할 수 있는 능동형 전자주사 배열 안테나를 의미합니다. 쉽게 말해 레이더나 통신 시스템에서 기계적으로 안테나를 돌리지 않고도 전자적으로 방향을 바꿀 수 있는 첨단 안테나입니다.

 

제가 직접 통신 부품 관련 자료를 찾아보면서 느낀 건, 이 기술이 단순히 필터 위치만 바꾼 게 아니라는 점입니다. 초광대역(2~18 GHz)을 커버하면서도 초소형으로 만들어야 하고, 신호 강도 손실도 최소화해야 하며, 높은 전력도 견뎌야 합니다. COFFEE 1단계에서는 이미 기존 기술 대비 소형화, 신호 유지, 전력 내구성 면에서 기존 수준을 뛰어넘는 성과를 냈다고 합니다. 2단계인 지금은 실제 하드웨어에 통합해서 작동 환경에서 성능을 검증하는 시스템급 시연에 들어간 상태입니다.

핵심 기술 요소를 정리하면 다음과 같습니다.

• 초광대역 주파수 범위(2~18 GHz) 지원
• 안테나 요소 단위로 통합 가능한 초소형 크기
• 신호 감쇠 최소화 및 고전력 내구성
• 군사용과 상업용 동시 활용 가능한 이중 용도 설계

이 기술이 양산 단계로 넘어가면 6G 기지국부터 위성 통신, 심지어 휴대폰까지 적용될 가능성이 있다고 DARPA 측은 밝혔습니다. 저는 개인적으로 이 부분이 가장 흥미로웠는데, 방산 기술이 민간으로 이전되는 전형적인 사례가 될 수 있다는 점에서입니다.

통신 부품 기업보다 방산 쪽에 주목해야 하는 이유

 

솔직히 제가 처음 이 자료를 봤을 때 떠올린 건 한때 주식 시장에서 뜨거웠던 KMW라는 통신 부품 회사였습니다. 2021년 5G 투자 열풍이 불 때 KMW도 RF 필터 관련 기술을 개발한다는 이야기가 있었고, 저도 관심을 가졌던 기억이 납니다. 그래서 다시 한번 KMW의 사업 구조를 들여다봤는데, 결론은 COFFEE 프로그램과는 접점이 거의 없다는 것이었습니다.

 

가장 큰 이유는 주파수 범위입니다. KMW는 5G 통신 주파수인 3~3.2 Ghz 대역에 집중하는 반면, COFFEE는 초광대역을 커버합니다. 여기서 초광대역이란 한 번에 처리할 수 있는 주파수 폭이 매우 넓다는 의미로, 군사 레이더부터 위성 통신, 차세대 통신까지 모두 포괄할 수 있는 기술을 말합니다. 단순히 통신 주파수만 다루는 기업으로는 이 영역에 진입하기 어렵습니다.

 

게다가 COFFEE가 목표로 하는 건 '안테나 요소 + 초소형 RF 필터'를 하나의 패키지로 만드는 겁니다. KMW는 RF 모듈 전체를 다루지만, 안테나 요소 단위에서 필터를 통합하는 컨셉과는 거리가 있습니다. 제 경험상 이런 기술은 보통 방산 쪽에서 먼저 개발되고, 나중에 민간으로 확산되는 경우가 많습니다. 실제로 DARPA 발표 자료를 보면 노스럽 그루먼(Northrop Grumman), RTX 같은 방산 대기업들이 이 프로그램과 연결되어 있습니다.

 

흥미로운 점은 Akoustis Technologies라는 통신 부품 기업도 거론된다는 겁니다. 이 회사는 COFFEE의 핵심 기술과 연관이 있지만, 5G 이후 통신 인프라 투자가 끊기면서 적자를 면치 못하고 주가도 침체기를 겪고 있습니다. KMW 역시 비슷한 상황입니다. 저는 이런 기업들을 보면서, 통신 부품 쪽보다는 방산 쪽으로 먼저 시선을 돌리는 게 맞다는 판단을 내렸습니다.

 

미국 연방통신위원회(FCC)가 상업용 6G 및 위성 통신을 위해 더 많은 RF 스펙트럼을 경매할 준비를 하고 있다는 점도 주목할 부분입니다. 스펙트럼이란 무선 통신에 사용되는 주파수 대역을 의미하는데, 이게 제한된 자원이라서 정부가 관리하고 배분합니다. 6G 시대가 본격화되면 주파수 간섭 문제는 지금보다 훨씬 심각해질 겁니다. COFFEE 같은 기술이 필수가 되는 시점이 곧 온다는 뜻입니다.

 

제가 개인적으로 생각하기에, 이 분야에 투자하려면 단기적으로는 방산 기업 중심으로 접근하고, 장기적으로는 COFFEE 기술이 민간으로 이전되는 시점을 노려보는 게 합리적입니다. 통신 부품 기업들은 지금 투자 가뭄을 겪고 있어서, 기술력이 있어도 재무 상태가 받쳐주지 못하는 경우가 많습니다. 반면 방산 쪽은 정부 예산이 뒷받침되고, 기술 개발도 계속 이어지고 있습니다.

 

정리하자면, DARPA COFFEE 프로그램은 단순히 필터 하나를 개발하는 게 아니라 주파수 간섭이라는 근본 문제를 해결하려는 시도입니다. 안테나 요소마다 필터를 먼저 붙인다는 발상의 전환이 핵심이고, 이게 성공하면 군사 시스템의 보안성과 성능이 크게 향상될 뿐 아니라 6G 시대의 상업 통신 인프라도 한 단계 업그레이드될 겁니다. 제가 직접 경험한 지하철 무선이어폰 간섭 같은 사소한 불편함도, 결국은 이런 거시적인 기술 흐름 안에서 해결될 수 있을 거라고 봅니다. 투자 관점에서는 통신 부품보다 방산 쪽을 우선 주목하되, 기술 이전 시점을 계속 모니터링하는 게 현명한 접근이라고 생각합니다.

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참고: https://www.darpa.mil/news/2025/coffee-solution-spectrum-congestion
기사: https://www.leadeconomy.co.kr/news/articleView.html?idxno=6690

KMW, 에릭슨 공급망 진입 가능성 - 리드경제