5G는 최대 다운로드 속도가 20Gbps, 최저 다운로드 속도는 100Mbps인 이동통신 기술이다. <출처: 카스퍼스키 블로그>
미국 라스베이거스에서 2017년 1월 5일부터 8일까지 열린 ‘국제소비자가전박람회 2017(CES 2017)’에서 네트워크 분야 화제는 ‘5세대 이동통신(5G Networks)’이었다. 이 행사에서 인텔은 5G 모뎀을 세계 최초로 발표하며 기가비트급 속도를 바탕으로 자율주행차량과 사물인터넷, 무선 광대역 등 다양한 분야에서 혁신이 일어날 것이라고 예고했다. 소비자는 이제 겨우 LTE
지난 10~15년에 걸쳐 전세계 무선통신 사업자는 네트워크 용량을 20배로 늘렸다. 그러나 같은 기간 동안 수요는 100배 이상 증가했다. 실제로 무선 인프라 관련 기업과 3GPP(3rd Generation Partnership Project)1)
5G는 최대 다운로드 속도가 20Gbps, 최저 다운로드 속도는 100Mbps인 이동통신 기술이다. <출처: 카스퍼스키 블로그>
70배이상빨라진다운로드속도
국제전기통신연합(ITU)은 2015년 10월 전파통신총회를 열고, 5G의 공식 기술 명칭을 ‘IMT(International Mobile Telecommunication)-2020’으로 정했다. 5G는 ‘5th generation mobile communications’의 약자다. 2GHz 이하의 주파수를 사용하는 4G와 달리, 5G는 28GHz의 초고대역 주파수를 사용한다. 과거 2000년대 상용화한 3G
국제전기통신연합(ITU)이 내린 정의에 따르면 5G는 최대 다운로드 속도가 20Gbps, 최저 다운로드 속도는 100Mbps인 이동통신 기술이다. 또한 1㎢ 반경 안의 100만개 기기에 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공할 수 있고, 시속 500㎞ 고속열차에서도 자유로운 통신이 가능해야 한다.
5G 다운로드 속도는 현재 이동통신 속도인 300Mbps에 비해 70배 이상 빠르고, 일반 LTE에 비해선 280배 빠른 수준이다. 영화 1GB 영화 한 편을 10초 안에 내려받을 수 있는 속도이다.
5G 시대가 되면 더 많은 데이터를 더 빠른 속도로 주고받을 수 있다. <출처: 웹디자인 테크놀로지>
이보다 앞선 1세대 이동통신에선 음성통화만 할 수 있었다. 국내에서 1세대 이동통신 서비스가 시작된 건 1984년, 한국이동통신서비스가 차량전화 서비스를 시작하면서부터다. 이후 1988년 열린 서울올림픽을 계기로 휴대전화 서비스가 시작됐다.
휴대전화로 문자를 보낼 수 있게 된 건 1996년, 이동통신 기술이 아날로그에서 디지털로 전화되는 2세대 이동통신이 도입되면서다. 우리나라는 퀄컴의 코드분할 다중접속 방식(CDMA
휴대전화로 자유롭게 사진을 보내고 동영상과 같은 멀티미디어 통신을 주고받을 수 있게 된 건 2002년, 3세대 이동통신 서비스가 시작되면서다. 이때부터 휴대전화에 유심(USIM)
5G에서는 센티미터파(3GHz~30GHz), 밀리미터파(30GHz~300GHz)의 높은 주파수 대역에서 수백 MHz 이상의 광대역 폭을 이용해 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 이렇게 초고주파 영역에서 광대역 폭으로 신호를 전송하면, 기존 이동통신 기술보다 더 빠르게 신호를 전송할 수 있다. 말 그대로 초고속 데이터 전송이 가능해진다는 뜻이다.
그 외에도 5G에는 혁신적인 이동통신 신호처리 기술 등이 적용된다. 기존 3G에서는 음성신호의 품질을 보장하기 위해 디지털 신호를 코드 기반 대역확산 CDMA 방식을 사용했다. 4G에서는 높은 전송속도 확보를 위해 상대적으로 신호대 노이즈 성능이 우수한 직교 주파수 다중 분할접속(OFDMA) 방식을 사용했다. 그러나 5G에서는 직교 주파수 다중 분할접속 방식과 전력 및 코드 다중화 방식을 추가하는 식의 새로운 이동통신 신호 처리 기술(New Radio Access Technology, NRAT) 도입을 검토하고 있다.
2020년이후본격화예상
관련 업체들의 움직임도 부산해지고 있다. SK텔레콤은 2016년 6월, 에릭슨과 함께 5G 시험망 장비 개발을 마치고 시연에 성공했다. 2016년 12월에는 국내 벤처기업 3곳과 손잡고 증강현실
SK텔레콤은 국내 벤처기업 3곳과 함께 5G를 활용한 가상현실과 증강현실 서비스를 선보일 계획이다. <출처: SK텔레콤>
인텔은 CES 2017에서 세계 최초로 5G 모뎀을 공개해 눈길을 끌었다. 이 모뎀은 6GHz 이하의 대역과 고주파대역인 밀리미터파
인텔이 CES 2017에서 발표한 5G 모뎀
에릭슨엘지는 2016년 말 발간된 ‘에릭슨 모빌리티 리포트(Ericsson Mobility Report)’에서 표준화가 완성될 것으로 보이는 2020년 이전에 통신사업자들이 사전 규격에 맞춰 5G 네트워크 조기 구축에 들어갈 것이라고 내다봤다. 그러면서 “5G 네트워크 구축은 2020년 이후 본격화될 것으로 예상된다”라고 밝혔다.
지역별 모바일 브로드밴드 현황 <출처: 에릭슨 모빌리티 리포트>
에릭슨 모빌리티 리포트에 따르면, 북미(North America)지역에서는 2022년까지 전체 모바일 가입건수의 25%가 5G에 가입할 것으로 보인다. 아시아태평양(Asia Pacific)지역은 2022년까지 전체 모바일 가입의 10%가 5G에 가입, 두 번째로 빠르게 성장할 지역으로 꼽혔다.
2018평창동계올림픽서정식데뷔
5G에 대한 얘기가 본격적으로 이뤄진 건 2015년부터다. 국제전기통신연합(ITU)와 국제 민간 기술 표준화 기구인 3GPP는 오는 2020년까지 수차례 국제회의를 거쳐 5G 표준을 완성해 나갈 계획이다. 그 외에도 각 나라에서 5G에 대한 논의가 한창이다. 한국은 5G 포럼, 중국은 IMT-2020, 일본은 ARIB 등을 만들고 5G가 앞으로 나아가야 할 방향에 대해 고민하고 있다.
KT는 2018년 평창 동계올림픽 공식 종목인 봅슬레이를 VR로 체험할 수 있는 존을 운영 중이다. <출처: KT>
국내 5G 포럼에서는 주로 4G 대비 1천배 용량 증대, 언제 어디서나 개인당 Gbps급의 체감 속도 제공, 사물인터넷(IoT) 시대 대규모 디바이스의 수용 여부 등 기술적인 5G 활성화 방안에 대해 논의하고 있다.
KT가 꿈꾸는 5G가 적용된 평창 동계올림픽 2018
기술적인 부분만 얘기하는 건 아니다. 2018년 평창 동계올림픽에서 세계 최초로, 실제 무선 통신에 사용할 수 있는 5G 서비스를 선보이겠다는 목표를 세우고 추진 중이다. 이를 위해 정부는 기업이 5G를 실제 구현할 수 있도록 올해 서울과 평창 지역에 28GHz대역의 시범 주파수를 제공할 예정이다.
SK텔레콤 등 이동통신 3사가 1일 0시 일제히 5G 전파를 송출하고 상용서비스를 시작했다. 이에 따라 우리나라는 세계 최초로 ‘5G 시대’를 열게 됐다. 5세대 이동통신을 뜻하는 5G의 기술적 특성은 ‘초고속’ ‘초저지연’ ‘초연결’이다. 4G LTE에 비해 전송속도는 20배 빠르고, 지연속도는 10분의 1이다. 1㎢ 당 연결 기기수도 10만 개에서 100만 개로 팽창한다. 5G 시대 개막은 이런 기술적 특성을 활용해 4차 산업혁명을 주도할 계기를 잡았다는 의미가 크다.
그 동안 우리나라는 글로벌 이동통신의 진화를 선도해왔다. 1996년 세계 최초로 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 2G 서비스를 상용화하면서 휴대폰 대중화를 이끌었다. 4G는 2011년 시작됐다. 주파수 대역 두 개를 이용하는 롱텀에볼루션(LTE) 기술 덕분에 전송속도가 획기적으로 빨라지면서 본격적인 데이터 소통시대를 열었다. 5G는 밀리미터파로 불리는 초고주파 대역을 활용, 데이터 통로를 기존(10~20㎒폭)보다 최대 100배(100㎒~1㎓)까지 확장한 것이다.
5G의 우수성은 2GB 고화질 영화 1편을 다운로드 하는데 걸리는 시간으로 설명된다. 2G 땐 32시간 걸리던 게 4G 땐 16초로 단축됐다. 5G에선 0.8초면 끝난다. 동영상 다운로드 뿐만 아니다. 시속 150㎞로 달리는 자율주행차에 정지명령을 내리면 4G는 1m 후에 브레이크가 걸리지만, 5G는 8㎝ 진행 후 브레이크가 걸린다. 이처럼 보다 빠르고 정교한 정보소통력을 기반으로 5G는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행차와 가상현실(VR) 등 4차 산업혁명 구현의 핵심 인프라가 되는 것이다.
문제는 5G 서비스가 실제로 4차 산업혁명을 주도하고 신성장 동력을 일굴 수 있도록 하는 일이다. 이미 삼성전자와 화웨이 등이 5G 휴대폰과 주변기기 개발 전쟁을 벌이고 있는 가운데, 화웨이는 이미 국내 시장에 발을 들였다. 표준화와 콘텐츠 경쟁도 불꽃이 튀고 있다. 자칫 남 좋은 일만 시켜줄 위험도 적지 않다. 일례로 외국산 원격의료 서비스 콘텐츠를 쓸 수밖에 없는 상황을 맞을 수도 있다. 5G에 걸맞은 획기적 산업정책이 새삼 절실하다.