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LTE를 넘어 5G 이동통신 시대로!

본격적인 5G 이동통신 경쟁의 막이 올랐다. 2019년이 되면 우리나라는 ‘세계 최초 5G 도입’이라는 새로운 전환기를 맞이하게 된다. 정부는 지난해 12월, 2019년 3월까지 5G 이동통신을 상용화하겠다는 로드맵을 발표하고 이를 위해 2018년 6월에 5G용 주파수 경매를 실시할 계획이다.

국내에 4G 통신서비스인 LTE가 도입된 지 8년째 된 지금 LTE 가입자수는 5천만 명을 넘었다. 국내 이용자 5명 중 4명이 LTE 가입자다. 과거 이동통신 진화의 역사를 간단히 되짚어 보면, 2G에서 3G의 전환시에는 단문메시지(SMS)와 음성통신 위주에서 모바일 데이터와 영상통화가 도입되는 혁신이 있었다. 3G에서 4G로 전환될 시기는 스마트폰을 중심으로 음성(VoIP), 영상, SNS 등으로 인한 모바일 데이터가 폭발적으로 늘어났다. 4G 이용자의 1인당 데이터 사용량은 3G의 무려 11배에 달한다. 시스코(Cisco)는 2021년 국내 모바일 데이터 트래픽은 2016년 대비 5배 증가할 것으로 전망했다. 이는 2019년에서 2020년에 본격적으로 상용화 될 5G 서비스로 인한 데이터 이용 증가를 예상한 전망이다.

 

‘다재 다능’한 5G 이동통신 기술의 특징

기존과 다른 5G의 가장 큰 특징이라면 훨씬 높은 주파수 대역을 이용한다는 점이다. 기존 이동통신이 2.6GHz 이하의 주파수 대역을 이용한다면, 5G는 20~30GHz 주파수 대역까지 이용할 수 있다. 고대역 주파수에서는 광대역폭의 주파수를 이용할 수 있기 때문에 데이터 전송 속도가 4G보다 20배가 빠르다. 결과적으로 기존 유선 초고속 인터넷을 대체할 수 있을 정도의 속도를 구현한다.

뿐만 아니라 5G의 지연속도(정보를 주고 받는데 걸리는 시간)도 4G 대비 1/10으로 줄어든다. 가령 현재의 4G 이동통신에서는 자율 주행하는 자동차가 장애물을 인식하고 제동에 나서는 데까지 지연시간이 0.03~0.05초가 걸려 0.81~1.35m를 더 가서야 멈출 수 있다고 한다. 사람의 생명이 우선되는 자율주행차와 같은 서비스는 5G에 기반한 지연성 최소화가 핵심요소라 할 수 있다.

5G는 사물의 연결 능력이 기존보다 10배 늘어난다. IoT가 본격화되고 4차 산업혁명이 온전히 구현되는 시대에는 통신망에 동시에 접속을 지원할 수 있는 사물의 수가 많을 수록 유리하다.

5G망의 또 다른 기술적 특징은 네트워크 슬라이싱(network slicing)이다. 이는 말 그대로 하나의 망을 가상으로 용도에 따라 여러 개의 망처럼 나눠 쓸 수 있다는 뜻이다. 즉, 자율주행차, 스마트공장, 스마트의료, 스마트팜, 로봇, 드론, 보안이 강화된 기업 사설망 등 다양한 서비스 용도에 따라 5G를 맞춤화(속도, 용량, 지연성, 컴퓨팅)해서 이용할 수 있다. 따라서 5G는 단순히 스마트폰 기반의 이용자를 넘어 다양한 산업 영역의 기반망으로 활용 가능한 “one-size-fits-all” 네트워크인 것이다.

▲고속 ▲저지연 ▲다연결 ▲네트워크 슬라이싱이 기존세대와 5G를 구별 짓는 큰 특징이다. 그동안 이동통신이 단순히 속도의 진화와 개인화된 서비스에만 집중했다면, 5G는 속도뿐 아니라 통신 연결이 필요한 다양한 산업의 기반이 되는 망으로서 다재 다능한 이점을 갖췄다고 할 수 있다.

 

5G 시대에 기대할 수 있는 서비스는 무엇?

이전 세대까지는 스마트폰을 기반으로 한 고용량의 모바일 동영상이 핵심 콘텐츠 및 서비스로 성장해왔다. 하지만 5G 시대에는 스마트폰을 넘어 AI 단말기, AR/VR 단말기, 자동차 등 각종 형태의 디스플레이로 기기 영역을 확장하고 이들이 담을 콘텐츠도 실시간 4K/8K 영상, 초고화질 홀로그램 영상, 초저지연을 지원하는 차량간 통신(V2X, Vehicle-to-Vehicle)서비스 등으로 확대될 전망이다. 페이스북(Facebook) 창업자 마크 주커버그(Mark Zuckerberg)는 2016년 MWC에서 “VR will be a killer application of 5G”라며 기대감을 드러냈다.

현재 우리나라를 비롯해 미국, 일본, 유럽, 중국 등은 5G를 통해 글로벌 주도권을 확보하기 위한 경쟁에 돌입했다. 한국과 미국은 2019년 상용화를 목표로 가장 적극적으로 각종 시험서비스를 진행 중이다. 특히 한국은 2018년 평창올림픽, 일본은 2020년 도쿄올림픽을 5G 시범서비스 및 상용화의 원년으로 준비 중이다.

국내에서는 평창 올림픽에서 각종 시범서비스를 선보이고 이를 기반으로 2019년 세계 최초 5G 상용화에 나설 계획이다. 평이번 올림픽에서는 360도 VR, 싱크뷰(Sync view), 옴니 포인트 뷰(Omni point wiew) 등 실감 미디어 서비스가 제공된다. 360도 VR은 경기장내 설치된 100대 이상의 카메라가 전송하는 동영상을 처리해 실시간 VR로 제공하는 서비스이고, 싱크 뷰는 경기에 출전한 선수의 시각으로 관중들이 경기를 관람하는 방식이다. 가령 봅슬레이에 초소형 카메라를 부착해 영상을 전송하면 시청자는 선수와 같은 시점으로 실시간 경기 감상이 가능하다. 이외에도 5G 기반의 자율주행 버스가 운행될 예정이다. 버스 내에서는 각종 영상 콘텐츠를 실시간 감상할 수 있다. 또한 고정밀 센서 기술을 활용해 추돌방지를 하고 정밀 측위 기술로 더 정교한 자율주행을 하게 된다.

 

5G 기술을 통한 ICT 산업의 발전

앞서 언급한대로 5G는 단순 이동통신의 영역을 넘어 유무선을 아울러 전산업의 근간이 되는 최초의 통신기술로 진화하는 것으로 기존의 기술 발전보다 훨씬 큰 파급력이 예상된다.

에릭슨(Ericsson)은 지난 2016년 전세계 650명 이상의 IT관련 임원을 대상으로 설문을 진행했는데, 5G 도입 영향이 큰 산업 분야로 자동차, 유틸리티, 공공안전, 헬스, 금융 등 8개 분야를 제시했다.

시장조사기관 IHS 마킷은 5G로 구현되는 여러 산업 분야의 잠재적 글로벌 생산 활동이 2035년에 12.3조 달러에 이를 것으로 추정했는데 이는 전 세계 실제 총생산량의 4.6%에 해당된다. 또한 2020~2035년 사이 세계의 연평균 실질 GDP 성장율은 2.9%로 예측되는데, 만약 5G가 구축되지 않는다면 연평균 2.7% 성장에 그칠 것이라고 전망했다. 즉, 5G의 성장 기여도는 0.2%p가 된다.

이런 이유로 미국, 유럽의 정책, 규제기관들도 5G 투자촉진을 한 목소리로 강조한다. 안드루스 안시프(Andrus Ansip) 유럽 의회 수석부의장은 “4G가 나왔을 때 유럽은 늑장을 부렸다. 5G에서 똑 같은 실수를 하지 않을 것”이라고 공언했다. 또한 미국의 통신규제기구인 연방통신위원회(FCC)는 5G 인프라 투자 증진, 혁신 조성, 차세대 네트워크 확산 정책을 적극적으로 추진할 계획을 밝히면서 지난 2017년 12월 5G 투자촉진을 위해 망중립성 규제 완화를 단행했다.

 

5G서비스 활성화를 위해 각계의 상상력 필요

현재까지는 과거 3G와 4G 전환시기와 마찬가지로 5G의 킬러 서비스가 무엇인지에 대한 의구심이 많다. 서비스 초반기에는 고속서비스 특성에 기반한 고용량, 실시간 영상, AR/VR 서비스 출현이 전망되고, 점차 저지연성에 기반한 자율주행차, 원격의료, 원격 수술에 이르는 ‘Mission Critical’한 서비스로 확장할 것으로 전망된다. 다가올 4차 산업혁명시대를 맞아 AI, 빅데이터 같은 기술과 5G를 결합하는 기발한 상상력이 필요한 시점이다. 향후 5G와 AR과 결합한 홀로그램 내비게이션의 등장도 기대해 볼 수 있지 않을까?

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성디스플레이 뉴스룸의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.

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