지상파, 4K를 넘어 8K로 갈 수 있을까?

부제 : '지상파 8K UHD방송 시연' 의미와 향후 방향 ETRI-KBS-한국방송기술인연합회는, 4월 28일 경기도 백학자유로리조트에서, 감악산 KBS 송신소에 구축된 실험국으로부터 송신된 8K-UHD 신호를 실시간으로 수신하는, 8K UHD방송 시연을 하였다고 한다. 이번 기술 시연은 ATSC 3.0을 기반으로 다중안테나(MIMO)를 이용하였다는 점에서 지상파 8K UHD방송의 가능성을 선보였다고 한다. 또한 이번 지상파 8K UHD방송은, 채널본딩(결합)과 OTA/OTT 연동 및 5G-MBMS 등과 연동하는 기술 방향을 제시함으로서, 지상파 8K UHD방송의 다양성까지 제시를 하였다고 한다. 8K UHD방송에 대한 진척이 전혀 없는 상황에서, 이번에 ETRI-KBS-한국방송기술인연합회가 추진한 지상파 8K UHD방송 시연은 그래서 더욱 의미가 있지 않나 싶다. 다만, 이번 시연을 통해 드러난 것은, 세계최초로 4K UHD방송을 실시한 한국이(케이블 2014년 4월/지상파 2017년 5월), 8K UHD방송은 가장 뒤쳐져가고 있다라는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 그리고 무엇보다 이번 지상파 8K UHD방송의 핵심 기술 대다수가 중국(5G)과 일본(MIMO)의 기술을 기반으로 하였다는 점이다. 물론 삼성전자와 KT스카이라이프가 2018년 2월 12일과 2019년 7월 26일에 2차에 걸쳐 위성(DVB-S2X)을 통해 8K UHD방송을 시연함으로서, 앞서나가는 듯 하였으나, 이후 양사는 더 이상 진척이 없어, 양사의 8K UHD방송에 대한 기술은 국제적으로 인정은 받지 못하고 있다. ▶한국-중국-일본 8K UHD방송 현황<div class="table-wrap"><table data-ke-type="table" data-ke-align="alignLeft" style="width: 84.18%; height: 347px;" border="1"><tbody><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 34px; text-align: center;" rowspan="2">국가</td><td style="width: 15.02%; height: 34px; text-align: center;" rowspan="2">한국(미국)</td><td style="width: 18.07%; height: 34px; text-align: center;" rowspan="2">중국</td><td style="width: 38.36%; height: 17px; text-align: center;" colspan="2">일본</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 21.07%; height: 17px; text-align: center;">지상파</td><td style="width: 17.29%; height: 17px; text-align: center;">위성</td></tr><tr style="height: 35px;"><td style="width: 12.5%; height: 35px; text-align: center;">실시 여부</td><td style="width: 15.02%; height: 35px; text-align: center;">2021년 4월 시연수준</td><td style="width: 18.07%; height: 35px; text-align: center;">2021년 2월 본방</td><td style="width: 21.07%; height: 35px; text-align: center;">2014년 1월 시연만 지상파로는 UHD방송X</td><td style="width: 17.29%; height: 35px; text-align: center;">2016년 8월 시험 2018년 12월 본방</td></tr><tr><td style="width: 12.5%; text-align: center;">주관방송</td><td style="width: 15.02%; text-align: center;">KBS </td><td style="width: 18.07%; text-align: center;">CCTV </td><td style="width: 21.07%; text-align: center;" colspan="2">NHK </td></tr><tr style="height: 53px;"><td style="width: 12.5%; height: 53px; text-align: center;">방송 방식</td><td style="width: 15.02%; height: 53px; text-align: center;">지상파 (ATSC 3.0) +IP</td><td style="width: 18.07%; height: 53px; text-align: center;">지상파 (DTMB-A) +5G</td><td style="width: 21.07%; height: 53px; text-align: center;">지상파 (ISDB-T3)</td><td style="width: 17.29%; height: 53px; text-align: center;">위성 ISDB-S3</td></tr><tr style="height: 35px;"><td style="width: 12.5%; height: 35px; text-align: center;">채널 (주파수)</td><td style="width: 15.02%; height: 35px; text-align: center;">689MHz (ch 50번)</td><td style="width: 18.07%; height: 35px; text-align: center;">700MHz대역 (ch 52번~)</td><td style="width: 21.07%; height: 35px; text-align: center;">671MHz (ch 46번)</td><td style="width: 17.29%; height: 35px; text-align: center;">우측 편파 2748~3224MHz</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 17px; text-align: center;">주파수 폭</td><td style="width: 15.02%; height: 17px; text-align: center;">6MHz폭</td><td style="width: 18.07%; height: 17px; text-align: center;">10/15/20MHz폭</td><td style="width: 21.07%; height: 17px; text-align: center;">6MHz폭</td><td style="width: 17.29%; height: 17px; text-align: center;">-</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 17px; text-align: center;">변조 방식</td><td style="width: 15.02%; height: 17px; text-align: center;">OFDM</td><td style="width: 18.07%; height: 17px; text-align: center;">OFDM</td><td style="width: 21.07%; height: 17px; text-align: center;">OFDM</td><td style="width: 17.29%; height: 17px; text-align: center;">OFDM</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 17px; text-align: center;">안테나</td><td style="width: 15.02%; height: 17px; text-align: center;">2x2 MIMO</td><td style="width: 18.07%; height: 17px; text-align: center;">일반 안테나</td><td style="width: 21.07%; height: 17px; text-align: center;">2x2 MIMO</td><td style="width: 17.29%; height: 17px; text-align: center;">위성 좌측</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 17px; text-align: center;">프레임</td><td style="width: 15.02%; height: 17px; text-align: center;">30/60fps</td><td style="width: 18.07%; height: 17px; text-align: center;">60/120fps</td><td style="width: 38.36%; height: 17px; text-align: center;" colspan="2">60fps</td></tr><tr style="height: 17px;"><td style="width: 12.5%; height: 17px; text-align: center;">압축 코덱</td><td style="width: 15.02%; height: 17px; text-align: center;">HEVC(SHVC)</td><td style="width: 18.07%; height: 17px; text-align: center;">HEVC(AVS3)</td><td style="width: 38.36%; height: 17px; text-align: center;" colspan="2">HEVC</td></tr><tr style="height: 35px;"><td style="width: 12.5%; height: 35px; text-align: center;">HDR</td><td style="width: 15.02%; height: 35px; text-align: center;">HLG</td><td style="width: 18.07%; height: 35px; text-align: center;">HDR10/HDR10+ /HDR vivid</td><td style="width: 38.36%; height: 35px; text-align: center;" colspan="2">HLG</td></tr><tr style="height: 35px;"><td style="width: 12.5%; height: 35px; text-align: center;">음향</td><td style="width: 15.02%; height: 35px; text-align: center;">MPEG-H(AC-4) 7.1.4ch</td><td style="width: 18.07%; height: 35px; text-align: center;">Dolby Atmos/ DTS:X 7.1.4ch</td><td style="width: 38.36%; height: 35px; text-align: center;" colspan="2">MPEG-4 AAC ~22.2ch</td></tr><tr style="height: 35px;"><td style="width: 12.5%; height: 35px; text-align: center;">전송 비트레이트</td><td style="width: 15.02%; height: 35px; text-align: center;">? (110Mbps)</td><td style="width: 18.07%; height: 35px; text-align: center;">48~160Mbps</td><td style="width: 21.07%; height: 35px; text-align: center;">91.8Mbps</td><td style="width: 17.29%; height: 35px; text-align: center;">~100Mbps</td></tr><tr><td style="width: 12.5%; text-align: justify;" colspan="5">※이번에 시연한 지상파 8K UHD방송은, 듀얼(MIMO) 안테나로 구현하여, 비록 ATSC 3.0으로 시연을 하였다고는 하지만, 기존(4K) ATSC 3.0과는 호환성을 갖지 못할 것으로 보인다. 현재 지상파 4K UHD방송을 아파트 공청망으로 전송하려면, HD방송에 전송(8-VSB)에 맞추어진 공청 설비를 4K UHD방송(OFDM)에 맞는 공청설비로 교체를 해야 하는데, 8K UHD방송은, 안테나를 2개 사용하여, RF케이블이 2개가 필요해 이번에 교체한 공청 설비를 또다시 교체해야 할 것으로 보인다. ※앞으로 새로이 시작하는 8K UHD방송은, 압측 코덱을 HEVC(H.265)→VVC(H.266)로 바꾸어야 하고, 프레임도 60→120fps, 컬러비트도 10→12bit로 높여야 하기 때문에, 당장 이를 지원할 수 있는 VVC(H.266) 인코더/디코더 개발이 선행 되어야 한다. 현재 일본 NHK와 샤프는 VVC(H.266) 인코더/디코더를 이미 개발하였다.</td></tr></tbody></table></div>결국 이번 ETRI-KBS의 지상파 8K UHD방송 시연이, 최소 시험방송으로까지 이어지려면, 가야할 길이 많아 보인다. 우선 지상파/유료방송에 대한 8K UHD방송 표준 제정이 시급하고, 아직 활성화 되지 못하고 있는 지상파 4K UHD방송에 대한 활성화 대안이 빠른시일내에 제시가 되거나, 아니면, 지상파 UHD방송을 4K가 아닌 아예 8K로 가는 방안과 같은 정책적 결단부터 나와져야 할 것이다. 지금 지상파방송사들은, 4K UHD방송도 버겁다며, 지상파 UHD(4K)방송 전국 실시 일정을 2년이나 늦추었고, UHD(4K) 콘텐츠 제작 편성 비율 일정도 2년 이상 늦추어, 지상파 HD방송 종료도 당초 2027년에서 2029년으로 연기가 불가피해 보여, 지상파 8K UHD방송은 빨라야 2027(2029)년 이후에나 가능하지 않을까 싶다. 하지만, 이럴 경우, 지상파 UHD(4K)방송은 더욱 어려워 질 것으로 보인다. 즉, 미국소비자기술협회(CTA)에서는 오는 2024년까지 8K UHDTV가 전체 TV 시장의 약 30% 이상을 점유할 것이라고 전망하였다. 시장조사업체 스트래티지 애널리틱스(SA)는, 2025년에 8K TV가 7,200만대(전체TV의 35%)를 돌파하여, 지상파 HD방송이 종료되는 2027년엔 절반이 8K TV로 보급이 되어, TV는 8K TV인데, 방송은 4K 수준(~50%콘텐츠 비율)에 머물러, 4K UHD방송이 무색해 질 것으로 보인다. 반면 일본과 중국의 대응은 다르다. 일본과 중국은 이미 8K 방송을 시작하고, 일본은 도쿄 하계 올림픽이 열리는 2021년을, 중국은 북경 동계 올림픽이 열리는 2022년을 8K 방송과 8K TV 대중화의 원년으로 삼고, 정부를 비롯하여 방송사, 가전사 등이 혼연 일체가 되어, 8K 시대에 대응하고 있다. 해서 우리도 다소 늦은 감은 있지만, 정부와 방송사, 가전사등이 힘을 합쳐, 8K UHD방송과 8K UHDTV 대중화에 좀 더 현실성 있게 대응을 해야 하지 않을까 여겨진다. 지금처럼 단순히 보여주기 위한 특정 기관과 지상파만을 위한 지상파 8K UHD방송 시연만으로는, 국내 8K UHD방송과 8K UHDTV가 국제적 경쟁력을 갖추어 나가긴 힘들 것으로 보인다. 다만, 현재 중국과 일본이 실시한 8K 방송 표준도 완벽하진 않다. 적어도 양국 모두 올림픽이 끝나는 시점에서 8K 방송 표준 변경이 불가피한 상황이다. 다시 말해 'TV+방송' 기술이 하루가 모르게 변화되고 있어, 섣부른 8K 방송은, 시청자들에게 더한 부담을 준다. 그렇다고 경쟁 체제에서 뒤늦게 갔다가는 'TV+방송'시장에서 낙후가 되기 때문에, 이제 지상파 8K UHD방송도 TV에 수신기를 의무 내장하는 방법보다는(내장은 TV제조사 자율), 세톱박스 중심으로 가서, 변화되는 'TV+방송' 기술에 빠르게 대응해 가는 것이 적절하다고 본다. 현재 중국과 일본은 8K 방송은 세톱박스 중심으로 가고 있고, TV내장은 TV제조사 자율로 하고 있다. 그리고 지금처럼 방송표준을 정해서 20년 이상 사용하는 방송 표준은, 빠르게 변화하는 'TV+방송' 기술에 적절히 대응하기 힘들다. 해서 지상파 UHD방송 표준도, 'TV+방송' 기술이 변화에 맞도록 수시로 변화에 맞게 방송을 할 수 있게 해야 하기 때문에, 8K 방송부터라도 10만원 내외에서 교체 가능한 세톱박스 중심으로 가야 한다고 본다.