[통신 돋보기] 4차 산업혁명 핵심 '5G'는?

[아이뉴스24 양태훈기자] 국내 이동통신 3사가 다가오는 4차 산업혁명 시대에 대비, 핵심 기술인 '5G(5세대 이동통신)' 선도를 위해 분주하다.

4차 산업혁명은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등의 정보통신기술(ICT)을 기반으로, 현실과 가상의 공간이 네트워크를 통해 연결, 극대화 된 자동화와 연결성이 가져올 변화를 의미한다.

지난해 2월 스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼(WEF)에서 주목받기 시작했으며, 제조·금융·의료 등 전통적인 산업의 경계가 허물어지고, 융합되는 변화가 예상되고 있다.

이에 정부는 지난 1월, 4차 산업혁명에 대비한 'K-ICT 스펙트럼 플랜'을 발표, 스마트홈을 비롯한 스마트팩토리, 스마트시티, 자율주행자동차, 지능형로봇 등의 미래 신산업 육성에 나서기로 했다.

특히 이의 핵심 기술로 꼽히는 5G의 세계 최초 구현을 위해 내년까지 28기가헤르츠(GHz) 대역에서 1천메가헤르츠(MHz) 폭, 3.5GHz 대역에서 300MHz 폭 등 최소 1천300MHz 폭의 신규 주파수를 확보하는 등 5G 주파수의 정책방향 및 로드맵도 공개한 상태다.

정부는 오는 2026년까지 이동통신 및 IoT, 무선충전 등의 신산업 분야에서 약 240조원의 신규시장이 창출될 것으로 전망하고 있다.

◆ 차세대 이동통신 '5G'란?

5G는 국제전기통신연합(ITU)의 'IMT-2020' 표준에 기반을 둔 차세대 이동통신 기술을 의미한다. 20기가비피에스(Gbps)의 다운로드 속도와 1밀리초(ms) 이하의 응답속도, 1킬로미터(Km)당 1억 개의 기기 연결 등을 요건으로 한다.

5G의 핵심은 IoT로 대표되는 '연결(커넥티비티)'에 있다. 순간적인 응답속도(기존 LTE 대비 10배)를 통해 양방향 초실시간 서비스 제공을 목표로 하고 있다.

ITU는 오는 10월부터 5G 후보기술을 접수, 2019년까지 후보기술에 대한 평가를 진행하고, 2020년 최종 5G 국제표준을 승인한다는 계획이다. 5G 주파수대역 지정은 2019년 10월에 이뤄질 예정이다.

ITU와 함께 5G 표준을 논의 중인 국제표준화기구 '3GPP'도 ITU 계획에 맞춰 오는 6월, 5G 연구 과제를 완료하고, 내년 6월까지 1단계 표준인 '릴리즈15'를 마련하게 된다. 또 2019년 12월에는 저지연, 초연결을 지원하는 2단계 표준인 '릴리즈16'을 발표할 예정이다.

5G는 초고주파 광대역폭을 활용한 초고속 데이터 전송기술에 기반을 둔다. 수백메가헤르츠(MHz) 이상의 광대역폭을 활용해 손실을 최소화하고, 고속의 데이터를 전송한다.

이에 5G는 기술측면에서 LTE와 달리 다양한 기술이 확장, 적용돼 구현될 전망이다. 예컨대 준 5G 기술이라 할 수 있는 'LTE-A 프로(4.5G)'에 적용되는 256쾀(QAM), 대용량 다중입출력(Massive MIMO), LTE IoT 등의 기술들이 활용될 것으로 보인다.

◆ SK텔레콤·KT, '세계 최초 5G 상용화' 박차

SK텔레콤, KT, LG유플러스는 4차 산업혁명의 핵심 기술인 5G 조기 상용화를 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

글로벌 시장 역시 5G 표준의 주도권 확보를 위해 이동통신사업자(AT&T, 버라이즌, NTT도코모 등)와 제조업체(인텔, 퀄컴, 삼성전자 등), 완성차업체(BMW, 아우디 등), 장비업체(에릭슨, 화웨이, 노키아 등)가 활발한 움직임을 보이고 있다.

SK텔레콤과 KT의 목표는 '2019년 세계 최초 5G 상용화' 달성이다.

KT의 경우, 2018년 평창올림픽에서 세계 최초로 5G 시범 서비스를 공개, 2019년에는 세계 최초로 5G를 상용화하겠다는 계획이며, SK텔레콤은 2019년까지 서비스 준비를 완료해 세계 최초 상용화에 돌입하겠다는 방침이다.

이는 당초 ITU가 예상한 5G 상용화의 원년인 2021년보다 훨씬 앞선 것으로, SK텔레콤과 KT는 5G 조기 상용화를 통해 '세계 최초' 타이틀을 획득, 글로벌 표준을 주도하겠다는 목표를 세운 셈이다.

실제로 SK텔레콤과 KT는 글로벌 장비업체들과 협력, 5G 표준화를 위한 기술개발에 집중하고 있다.

SK텔레콤은 삼성전자·에릭슨·노키아와 협력, 5G 표준 기술을 준비 중이다. 분당(삼성전자, 에릭슨, 노키아) 5G 혁신 센터를 중심으로, 영종도(에릭슨) BMW드라이빙센터와 강남(삼성전자) 5G 시험공간 등에서 이들 기업과 협력하고 있다.

특히, 지난 4일에는 5G 정보 제안 요청서(RFI)를 공개하는 등 5G 표준화에 더욱 박차를 가하기 시작했다.

RFI에는 SK텔레콤의 5G 추진 목적을 비롯해 효율적인 5G 상용화 의견 조율을 위해 초고주파수 대역의 무선전송, 국내외 5G 로밍, 네트워크 슬라이스 기반의 신규 서비스 지원, 가상 인프라 지원, 5G와 LTE 융합 등 핵심 기술이 구체적으로 포함됐다.

KT는 이에 앞서 지난해 6월, 글로벌 벤더들(삼성전자, 에릭슨, 노키아, 인텔, 퀄컴 등)과 5G규격 협의체(이하, 5G-SIG)를 결성해 KT 5G-SIG 규격을 확정한 바 있다.

지난 2월 스페인 바르셀로나에서 열린 세계 최대 이동통신 전시회 MWC 2017에서는 "2019년 5G 상용화"를 공식 선언하기도 했다.

반면, 정부는 우리나라의 본격적인 5G 서비스 상용화 시기를 5G 표준 규격이 확정되는 2020년으로 보고 있다. 대중적인 5G 서비스 도입 시기는 2023년부터다. 한편, 한국전자통신연구원(ETRI)에 따르면 5G(5세대 이동통신)는 LTE 대비 빠르게 확산될 것으로 예상되고 있다.

ETRI는 2020년 전 세계 5G 가입자가 100만 명을 돌파, 오는 2022년에는 1억 명에 이를 것으로 추정했다. 더불어 세계 5G 시장규모도 2020년 378억 달러(한화 43조1천184억6천만원)에서 2022년 4배 이상 성장할 것으로 전망했다.