5G용 '3.5GHz 주파수' 간섭 논란 …경매 변수되나

[아이뉴스24 김문기 기자] 과학기술정보통신부가 5세대통신(5G) 주파수 대역으로 3.5GHz와 28GHz 대역을 지정한 가운데, 일각에서 3.5GHz 주파수 대역 간섭 문제를 우려하고 있다.

이에 따른 주파수 경매 블록 구성 등에도 일부 영향을 끼칠 지 주목된다.

21일 업계에 따르면 5G용 3.5GHz 대역을 놓고 기존 공공 주파수가 쓰이고 있는 인접대역과의 문제, 고조파(Hamonics)로 인한 통신품질 저하 등에 대한 우려가 나오고 있다.

정부가 신규 지정한 5G 주파수는 3.5GHz와 28GHz 대역으로 3400~3700MHz, 26.5~29.5GHz 주파수 대역이 이에 해당된다.

장비업체 관계자는 "5G 주파수로 지정된 3400MHz 대역과 인접된 하단 쪽이 공공 주파수 대역이어서 이에 따른 간섭 문제를 해결하기 위한 노력이 필요할 것"이라고 지적했다.

간섭에 따른 우려가 있으나 3.5GHz 대역은 글로벌 호환성을 담보 한 핵심 주파수로 꼽힌다. 간섭이 발생하더라도 충분이 이를 해결해 활용해야 할만큼 중요하다는 게 업계 중론.

우리나라는 3.4GHz 주파수 대역에서 3.7GHz 대역까지 300MHz 대역을 5G 주파수 용도로 지정했다. 대표적인 3.5GHz 주파수 대역으로 이를 수렴해 표시하고 있다. 한국의 5G 주파수 지정은 글로벌 상황과 무관치 않다.

노키아가 지난해 조사한 바에 따르면 미국과 캐나다는 3.5GHz 주파수 150MHz 대역을 지정했다. 유럽연합은 대체로 3.4GHz에서 3.8GHz을 선호한다. 영국, 프랑스는 3.4GHz에서 3.8GHz를, 독일, 호주은 3.4GHz에서 3.7GHz를 5G 용도로 결정했다. 중국은 3.3GHz에서 3.6GHz를, 일본은 3.6GHz에서 4.2GHz를 고려하고 있다.

◆ 공공 주파수와 간섭문제, 해결책 마련해야

5G 주파수와 관련해 업계 전문가들은 3400MHz 대역 하단의 공공 주파수로 인한 간섭 문제는 선결과제로 지적하고 있다.

업계 관계자는 "3400MHz 인접대역을 공공 주파수로 사용하고 있어 이에 따른 간섭의 영향이 클지 가늠해봐야 한다"며 "간섭 영향에 따라 일부 대역폭을 사용하지 못할 수도 있다"고 우려했다.

주파수 간섭 문제를 해결하려면 간섭을 배제할 수 있는 필터를 사용하는 방법이 거론된다. 단, 필터로도 해결할 수 없을 때에는 가드밴드를 세워야 한다. 즉, 3400MHz 주파수 대역의 일부를 희생해야 한다는 것.

장비업계 관계자는 "주파수 간섭의 영향 수준에 대해 현재 다양한 곳에서 논의 및 검증을 이어가고 있는 단계"라며, "가드밴드를 세우더라도 10MHz 폭에서 또는 20MHz 대역으로 막아야 할 지에 는 확실치 않은 상황"이라고 말했다.

3.5GHz 주파수 300MHz 대역폭을 각각 100MHz 대역으로 블록 설정하면, 이통3사가 꺼리게 될 곳은 3400MHz 대역이 유력시 된다. 또는 보다 쪼갠다면, 가드밴드 대역을 제외할 수도 있다. 할당 블록이 공개되지 않아 예단하기는 어렵지만, 자칫 이통3사의 주파수 확보 상황이 불균형해 질 수 있다.

◆ 기존 LTE 대역과 고조파도 우려

업계에서는 SK텔레콤과 KT가 LTE를 서비스하고 있는 1.8GHz 대역과 5G 주파수인 3.5GHz 대역에서의 고조파(Hamonics) 현상도 우려하고 있다.

고조파란 주파수 본래의 기본파 대역과 그 대역의 정수배가 되는 대역의 파동 주기가 겹치면서 발생한다. 주파수 특성상 자연스럽게 발생하지만 이로 인해 통신품질이 저하될 수도 있고, 유도장애가 발생할 수 있어 피해야할 요소다.

통신업계 관계자는 "현재 SK텔레콤과 KT가 사용 중인 LTE 주파수 대역과 새로 지정된 5G 주파수간 고조파 영향이 있을 수 있다"며, "앞서도 이런 간섭 문제가 발생한 바 있어, 경매에 일부 영향을 끼칠 수 있다"고 설명했다.

SK텔레콤은 상하향 1715MHz에서 1735MHz로 20MHz 대역폭과 1810MHz에서 1830MHz 대역인 20MHz 대역폭으로 총 40MHz 대역폭에서 LTE를 운영 중이다. KT는 1735MHz에서 1765MHz까지 30MHz 대역폭과 1830MHz에서 1860MHz 대역까지 30MHz 대역폭으로 총 60MHz 대역폭에서 LTE를 서비스하고 있다.

SK텔레콤과 KT의 1.8GHz LTE 주파수 대역은 5G 주파수 용도로 지정된 3.4GHz에서 3.7GHz 사이의 약 200MHz 대역폭에서 이 같은 고조파 현상이 우려된다.

다만, 배수가 높아질수록 고조파의 영향도 줄어든다. 업계 전문가들은 1.8GHz와 3.5GHz 주파수 사이의 고조파는 레벨상 큰 영향은 없을 것으로 보고 있다.

이준성 노키아-벨 랩 상무는 "과거 900MHz 대역과 1.8GHz 대역간 하모닉은 일정 영향을 끼칠 수 있는 범위 내 수준이었으나 이번 1.8GHz과 3.5GHz 간의 하모닉의 영향을 미미한 수준으로 큰 문제는 없을 것"이라고 진단했다.

또 고조파 제거를 위해서도 역시 장비 등에 필터를 장착하는 방법도 있다. 기술 발전으로 인해 필터는 칩셋에서 해결할 수 있을 정도로 고도화됐다. 과거 설비 투자 규모에서 일부 영향을 끼치기도 했으나, 현재는 비용적 측면도 해결된 상태라는 게 장비업체 설명이다.

고조파 논란은 지난 2013년 주파수 경매 때도 불거진 바 있다. 당시 경매 매물로 나온 1810MHz에서 1830MHz 대역이 KT가 보유한 905MHz에서 915MHz 대역과 겹쳐진 것.

당시 1.8GHz 대역에서의 또 다른 매물이 있어 KT는 고조파 영향이 없는 대역을 확보해야 했다. 결론적으로 KT는 시작가 2천888억원의 1.8GHz 주파수 15MHz 대역폭을 9천1억원에 낙찰 받았다.

◆ 블록 크기 나눌수록 세수 확대 예상

3.5GHz 주파수 대역은 5G 용도로 사용한다. 5G는 높은 속도도 특징이지만 저지연 또한 중요한 핵심 강점이다.

산업군에서 쓰이는 5G는 단 한차례의 끊김도 용납할 수 없다. 가령, 자율주행차에서 0.1초가 사고로 이어질 수 있다. 공장에서는 한순간 문제로 불량품 양산이 지속될 수 있다. 이 때문에 5G의 기본 토대인 주파수에 민감할 수밖에 없다.

더욱이 3.5GHz 주파수는 5G 전국망을 담당하는 대역이다. 이통3사는 3.5GHz를 활용해 전국망을 구축하고 28GHz 주파수 대역은 보완재로 쓸 가능성이 높다.

이통사 관계자는 "주파수 특성상 저주파 대역인 3.5GHz가 5G 메인 대역이 된다"며, "28GHz 주파수는 직진성이 강해 필요에 따라 구축 로드맵이 달라질 것"이라고 설명했다.

과학기술정보통신부는 이달 5G 주파수 경매와 관련된 대안을 실무 측면에서 완성한 것으로 보인다. 장관 결재를 끝으로 내달 정식 공개될 예정이다. 대안별로 장단점 등을 분석하고 잠정적인 결론을 내린 상태로, 블록크기와 대역, 경매룰, 할당대가들이 산정됐을 것으로 추정된다.

이에 따라 3.5GHz 주파수 간섭 이슈를 감안, 블록 할당에도 변화가 있을 것으로 예상된다. 일각에서는 이를 이유로 과기정통부가 블록 크기를 세부적으로 쪼갤 가능성을 우려하고 있다. 주파수를 쪼개면 쪼갤수록 정부 입장에서는 세수 확대로 이어질 수 있기 때문이다.

이통사 관계자는 "과거 주파수 경매를 통해 벌어들인 세수는 약 2조원대 수준이었으나, 올해 주파수 매물이 많아 6조원 이상을 바라보고 있는 것으로 안다"며, "ICT 산업발전을 위한 효율적인 블록 할당 및 주파수 경매방식이 도입되기를 기대한다"고 말했다.