[경제교실] 5세대 이동통신이 가져올 변화

3세대(3G) 이동통신에서 롱텀에볼루션(LTE) 시대로 전환될 때 혹자는 이미 ‘충분히’ 빠르기 때문에 더 빠른 속도는 단순 속도경쟁일 뿐 무의미하다고 했습니다. 그렇다면 ‘충분히’라는 기준은 무엇일까요. LTE도 충분히 빠르기 때문에 5세대(5G) 또한 과한 속도경쟁일까요. 우리는 왜 5G여야 하는 걸까요.

1명이 조작(관리)해야 하는 단말은 10년 전 PC 1대에서 현재 스마트폰·노트북·태블릿PC, 그리고 사물인터넷(IoT) 등 기하급수적으로 늘었습니다. 하지만 사람이 처리할 수 있는 물리적인 시간과 역량은 그대로이기 때문에 좀 더 효율적으로 관리하고 싶어 하고 내가 원하는 정보만 제공받기를 원합니다. 그리고 기하급수적으로 느는 단말 수에 비례해 데이터양도 폭발적으로 늘고 있습니다. 이 데이터들을 수집하고 분석해 고객이 원하는 정보로 미리 제공하려면 방대한 정보들을 수집하기 위해 클라우드 서버가, 그리고 유용한 정보로 가공하기 위해 인공지능(AI)이 사용될 수밖에 없습니다. 그렇게 되면 클라우드 서버와의 전송 속도가 중요해지고 데이터의 처리 속도 또한 중요해집니다. 우리가 바라는 4차 산업혁명 시대를 위해서는 더 빠르고 더 많은 단말을 수용하고 처리할 수 있는 인프라를 갖춰놓아야 합니다. 그리고 그것이 바로 대형 통로(big pipe), 짧은 대기시간(low latency), 대량 연결성(massive connectivity)의 특징을 갖고 있는 5G 기술입니다.

처리 속도가 빨라지고 지연 속도가 줄고 대량 연결성이 높아지면 어떤 ‘차원이 다른 서비스’가 우리 생활을 바꿀까요.



☞ 4G도 충분히 빠르지 않나요

한사람이 관리해야할 단말 늘고

정보·데이터양 기하급수적 증가

더 빠른 대량 연결 위해 5G 필요

☞ 5G 시대는 어떻게 바뀌나요

풀HD 16배 초고화질 미디어에



오감 넘나드는 ‘혼합 현실’ 제공

자율주행차·재난 예측도 가능

첫 번째로 AI입니다. 아마존의 알렉사(Alexa), 구글의 구글홈(Google Home), KT의 기가지니(GiGA Genie) 등 인공지능 개인비서의 경쟁이 치열한데요. 5G 시대에서는 슈퍼지능(super intelligence)으로 대량(massive)의 IoT와 센서로 수집되는 막대한 데이터를 통해 사람 이상의 효율적인 자원관리, 시스템 관제, 보안, 유통, 판매 등 전체 분야에서 고객(사람)에게 필요한 정보를 가공해 제공하게 될 것입니다.

두 번째로 몰입 미디어(immersive media)입니다. 풀HD 해상도의 16배인 8K-UHD의 초고화질 미디어 서비스가 5G 네트워크의 대용량 파이프라인(pipe-line)을 통해 가능해집니다. 또한 테라비트(Tbps) 속도가 요구되는 3D 홀로그램도 5G 네트워크를 통해 실시간으로 모바일로 제공할 수 있게 됩니다.

혼합현실(MR·Mixed Reality) 서비스는 나아가 실제와 같은 생생한 시청뿐 아니라 오감을 넘나드는 초실감형 콘텐츠 제공이 가능해집니다. 대표적인 적용 분야 중 하나가 바로 원격의료 서비스입니다. 5G 네트워크를 기반으로 의사가 직접 환자를 만나지 않아도 눈앞에 환자가 있는 것 같은 생생한 몰입감과 초저지연의 원격조종으로 로봇을 통해 정확한 수술을 가이드할 수 있게 됩니다.

세 번째로 자율주행자동차와 스마트 팩토리 분야입니다. 초저지연과 초연결성을 제공하는 5G 네트워크에서는 실시간으로 주변 정보를 수집, 분석해 운전자 없이 스스로 주행하는 무인 자율주행자동차 운행이 가능합니다. 또한 eMBB(enhanced Mobile Broad Band·향상된 모바일 광대역)와 대량 IoT를 통해 사람보다 정교하고 정확한 작업이 가능해져 제조 산업의 발전에 기여할 것입니다.

마지막으로 재난안전망, 스마트 에너지 등 관제 분야에서 실시간 대응이 가능해집니다. 5G 네트워크에서는 다양한 센서를 통해 방대한 정보를 수집해 진단하고 빅데이터 분석을 통해 재난의 영향력을 예측할 수 있게 됩니다. 그리고 나아가 측위기술과 연동해 재난상황에 대한 추적과 탈출 안내가 가능해집니다. 또한 에너지 관제 분야에서는 AMI(Advanced Metering Infrastructure)를 통해 계량, 전력 이용 패턴 분석 및 효율성을 개선하고 사용자와 전력회사 간 양방향 통신으로 실시간 전력 거래와 분배를 가능하게 합니다.

1980년대의 1세대는 아날로그 이동통신으로 음성 위주로 소수의 사람만 향유했으나 1990년대의 2세대의 디지털 이동통신인 PCS를 통해 이동통신의 대중화를 이뤘고 2000년대의 3세대 WCDMA 방식의 3G로 영상통화 및 저속 무선데이타를 지원해 스마트폰 도입의 발판을 마련했습니다. 현재 우리가 사용 중인 4세대 LTE로 본격적인 고속의 무선 데이터 통신이 가능해져 스마트폰과 스마트패드의 대중화가 가능해졌습니다. 5G는 2020년께부터 도입돼 10년 동안 주력이 될 차세대 이동통신으로 더 넓은 주파수 대역폭 사용과 대규모 무선 기지국 구축을 통해 사람·사물, 그리고 공간이 모두 초고속 무선 통신망을 통해 언제 어디서나 원활히 수용 가능하게 됩니다.

5G은 3GPP와 국제전기통신연합(ITU) 국제단체에서 기술 규격 작업을 하고 있으며 2018년 상반기에 첫 번째 5G 규격이 완료될 것으로 예상됩니다. 5G는 최대 1GHz의 광대역 대역폭, 주파수 집성을 통한 최대 20Gbps의 속도 지원, 기존 대비 10분의1 이하인 1ms급 응답 지연속도, 500㎞/h의 고속 이동성을 지원 가능하게 할 것입니다. 특히 mmWave라 불리는 28GHz와 같은 고주파수 대역 외에도 현재 LTE의 주파수 대역도 함께 사용 가능하며 LTE 네트워크와의 연동으로 끊김 없는 서비스 제공, 네트워크 가상화 및 슬라이싱(Slicing)을 통한 다양한 서비스를 유연하고 빠르게 제공할 수도 있습니다.