5G가 여는 3초시대 ‘초고속·초연결·초안정’

지난 4월 SKT에서 세계최초 5G 론칭을 선포하면서 5G 상용화의 시대가 열렸다. 화려한 런칭 행사와 함께 이동통신사들에서 경쟁적으로 5G 상품 출시와 공격적인 마케팅을 시행하고 있다. 5G 시대가 도래했다고 하는데 5G 기술이 어떤 것이고 우리 생활에 어떤 변화를 줄 수 있을지 알아 보자.

5G의 정의와 5G 상용화에 모두가 주목하는 이유

5G는 5세대 이동통신을 뜻하는 것으로 최대 속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 기술이다. 4세대 이동통신인 LTE에 비해 속도는 물론이고 강점인 초저지연성과 초연결성을 통해 4차 산업혁명의 핵심 기술을 구현할 수 있는 통신 기술을 뜻한다. 이동통신 기술은 세대에 따라 점점 더 진화해왔다. 단순히 음성 전화만 가능했던 아날로그 1G 시대를 시작으로 텍스트를 활용해 문자 메시지를 보낼 수 있는 디지털 2G 시대 멀티문자가 가능해진 데이터 통신 3G 시대를 거쳐 현재 데이터와 고화질 영상 등을 제공하는 광대역 모바일 네트워크 4G 시대까지 발전을 거듭하였다.

거기에 이보다 높은 단계인 5G 시대에는 자율주행과 가상현실, 증강 현실 등을 제공할 수 있게 된다. 현 5G 기술은 이전 4세대 LTE까지는 휴대폰과 연결하는 통신망이었지만 휴대폰을 넘어 모든 전자 기기를 연결하는 기술이다.

현재 5G 상용화에 전 세계의 선진국들이 최선을 다하고 있는 상황이다. 많은 나라들이 이렇게 5G 기술에 공을 들이는 배경은 무엇일까?

첫째, 4차 산업혁명의 핵심 인프라 기술로 5세대 이동통신(5G)이 대두되면서 5G에 대한 관심과 중요성이 증가하였기 때문이다. 자율주행차, 스마트 시티, 스마트 팩토리등의 확산 및 발전을 위해서는 대용량 데이터를 지연 없이 실시간 처리하는 기술이 필수인데 5G의 초지연성이 필수이다.

둘째, 스마트폰을 포함한 다양한 형태의 스마트기기의 확산과 사물인터넷 활성화로 데이터 트래픽이 폭발적으로 증가할 전망이다. 이런 데이터 사용량 폭증에 대비할 수 있는 차세대 이동 통신기술 개발에 대한 요구가 증가하였다. 실제로 우리나라에서는 18년~23년 사이에 이동통신 트래픽이 10배 가까이 증가할 전망도 있다. 그렇게 된다면 현재 보급중인 4세대 LTE으로는 한계가 뚜렷하기 때문에 5G의 상용화가 필요하다.

비약적인 기술 발전을 이뤄낸 5G 기술의 특징

이런 5G 기술의 가장 큰 특징은 초고속/ 초연결성/ 초저지연이다. 이 3가지 부분에서 LTE와 비교해 비약적인 발전을 이루었고 새로운 세대를 열 수 있었다.

첫번째 초고속은 통신의 속도 향상이다. 5G는 현재 LTE 보다 20배 빠른 데이터 전송속도를 자랑하며, 100배 많은 데이터전송량을 주고받을 수 있게 해준다. 혹자는 그런 의문을 가질지도 모른다. ‘지금 LTE 만으로도 빠른 속도로 많은 콘텐츠를 즐기고 있는데?’ 라고 말이다.

하지만 4차 산업 발달과 함께 앞으로 더욱 발전해서 나올 VR, AR, 홀로그램 등 초고해상도 콘텐츠들을 충분히 즐기기는 어렵지만 앞으로의 미래에는 발전된 미래형 콘텐츠를 즐길 수 있으며 더 많은 데이터 전송이 가능한 초고속 5G 기술이 가능 하게 해줄 것이다.  

두 번째는 초연결성이다. 5G는 100배 높아진 전송가능 트래픽과 함께 단위면적(1km²)당 접속가능 기기 100만 개(초연결) 등의 특징을 가진다. 연결 가능한 통신기기가 늘어나면서 최근에 발달하고 자동화 기술들과 시너지가 일어날 수 있다. 사물인터넷 분야에서 5G의 기술을 직접적으로 체감 할 수 있다. 사물인터넷은 기존에도 홈 IoT 상품들이 나오긴 했었지만 5G 기술로 다양한 사물인터넷 기기들에 연결될 수 있다. 가정에서뿐만 아니라 산업분야에서도 생산, 운송 라인의 자동화를 이룰 수 있다.

세 번째는 초저지연이다. 5G는 LTE 비해 10분의 1 수준인 지연시간을 가진다. 지연 시간은 끊김 없는 통신 연결을 얘기한다. 이 초저지연성으로 가장 기술 발전이 일어나는 곳은 바로 자율주행차이다. AI의 반응속도가 가장 중요한 기술 중 하나이다. 자율주행차가 주행 중 장애물 등을 발견하고 운행을 변경해야 할 때 LTE 기술이라면 1초가 걸려 반응을 한다면 5G 기술에서는 0.1초만에 반응이 가능하다는 것이다. 이러한 속도는 자율주행 기술에 아주 큰 차이를 가져온다. 자율주행차는 현재 기술의 발전으로 상용화가 점점 다가오고 있고 일부 자율주행 기술들은 이미 우리의 자동차에 적용되어있기도 하다.

새로운 미래를 연 5G, 새로운 비지니스 영역은 어떤 곳일까

앞으로 5G 시장은 2020년 국내이동통신 5%에서 2026년 60% 수준으로 확장될 전망이다. 이렇게 폭발적인 속도로 확장되는 5G 시장에 많은 미래 비즈니스들이 새롭게 선보일 전망이다. 경제적 효과 또한 늘어날 것으로 예상 되는데 5G로 세계 다수 산업에서 경제적 효과가 실현되는 시기인 2035년에는 12.3조 달러까지 규모가 늘어갈 것으로 전망 된다. 국내에서도 통신, 콘텐츠, 금융 등 5G 가치 사업 내에서 1,200억 달러의 부가 가치와 96만개의 신규 일자리가 창출 될 것으로 보인다.

5G는 과거 통신기술과는 다르게 통신 산업 이외의 기업들도 사용 가능 서비스 분야에 많은 관심을 보이고 있다. 5G 도입 영향이 큰 산업으로 자동차, 유통, 공공안전, 미디어·엔터, 금융 등 다양한 산업군에 영향을 끼치는데 모든 산업을 결합하여 다양한 요구 기술 및 사양 등을 하나의 네트워크로 충족시킬 수 있다.

1. 초고속성
5G 환경에서의 20Gbps의 속도는 FHD 해상도 4GB(기가바이트) 용량의 영화를 한 편 다운로드 받는 데 걸리는 시간이 1.6초다(100Mbps에서는 320초). 이 같은 초고속 전송 속도는 용량이 큰 영상 데이터를 실제 사용 가능하게 해준다. 5G의 도입이 4K, 8K 등 초고화질 동영상 및 VR(가상현실)·AR(증강현실) 등 용량이 매우 큰 실감형 콘텐츠의 유통 및 서비스 활성화로 이어진다.
또한 5G 환경에서는 고정형 무선 초고속인터넷 서비스인 FWA(Fixed Wireless Access)가 등장할 것으로 예상된다. 5G FWA는 유선 대신 무선으로 각 가정에 초고속 통신서비스를 제공하는 기술이다. 인터넷TV(IPTV)와 초고속인터넷 서비스를 유선 케이블 대신 5G 전파로 제공하는 방식이다. FWA는 무선 신호를 송출하는 융합서비스로 경제적인 구축 비용, 커버리지 확대 등의 강점이 있다. 땅이 넓은 미국의 경우 현재 10% 내외에 머물어 있는 초고속 인터넷을 FWA방식을 통해 크게 인터넷 보급율을 높일 수 있다. 기존 유선 초고속인터넷을 대체하거나 보완할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 

2. 초저지연
5G는 네트워크의 응답시간을 크게 줄여준다. 지연시간이 줄어든다는 것은 곧 실시간 서비스 제공이 용이해진다는 말이다. 이러한 초저지연 특성이 중요하게 작용되는 영역이 자율주행과 스마트팩토리, 클라우드를 들 수 있다. 자율주행차가 주변의 차량 환경을 인지하고 즉각적으로 행동하기 위해서는 초저지연이 꼭필요하다. 원격의료 또한 자율주행과 마찬가지로 초실시간성이 전제되지 않는다면 환자의 안전과 생명과도 직결될 수 있어, 5G의 초저지연 특징이 매우 중요하게 작용한다. 단순 원격 진료에서부터 의료사물인터넷을 활용한 의료 기기간 상호 연동으로 건강관리 서비스가 가능하다. 스마트팩토리의 경우도, 물리적 시설을 가상으로 투영시킨 가상의 공장을 통해 공장의 모든 현황을 실시간 모니터링하고 긴급한 상황의 경우, 원격으로 제어하기 위해서는 5G의 초저지연 특성은 필수적으로 요구된다. 물론 이런 기술들은 4차 산업혁명의 다양한 기반 기술이 복합적으로 활용되지만 5G 통신기술은 성장을 이끄는 핵심 인프라가 될 것이다.

3. 초연결성
미래 사회에서는 사물과 집, 사무실, 모든 도시 인프라가 연결되고 정보가 공유ㆍ활용될 것이다. 다양한 스마트 기기의 연결 및 각종 데이터 수집과 제어, 전송에는 5G의 초연결성이 필수다. 스마트홈ㆍ오피스, 스마트시티, 스마트 에너지 분야에서 큰 변화를 일으킬 것으로 전망된다.
스마트홈·오피스의 경우, 인공지능 플랫폼이 탑재된 개별 사물과 직접 소통하는 형태의 분산된 생태계가 만들어질 것으로 예상된다. 현재도 다양한 사물인터넷이 활성화되어 어느정도 네트워크가 구성되어 있지만 5G시대에는 현재의 구성을 넘어 집안의 모든 것들이 하나의 네트워크로 연결되어 사용할 수 있다.  스마트시티는 5G를 기반으로 각종 시설물이 구석구석까지 네트워크로 연결되어 상황에 따라 발생하는 상황을 실시간으로 교환하며 운영되는 도시를 의미한다. 5G는 도로와 전력망, 가스관, 수도 등 도시 인프라를 ICT와 융합해 그 운용을 지능화하는 데 활용될 수 있다.
스마트 에너지 영역에서는 5G를 포함한 빅데이터, 인공지능, 블록체인, 클라우드 등 4차 산업 혁명 기반 기술들이 에너지 산업에 접목되면서 에너지 산업의 디지털화가 진행되고 있다. Massive IoT로 촘촘히 연결된 전력망을 통해 다양한 스마트 에너지 관련 서비스가 나올 수 있을 것으로 예상된다.

5G와 함께 새롭게 부상하는 클라우드의 시대

<네이버 데이터센터 ‘각’  *출처: 네이버 데이터 플랫폼 홈페이지>

5G시대에 기대되는 또 하나의 분야는 데이터 관련 클라우드 시장이다. 최근 4차 산업 혁명과 함께 금융 클라우드, 블록체인 등이 각광받으며 느린 처리속도에 대한 개선과 동시에 다량의 P2P거래에 대한 안정적 네트워크 지원을 위한 5G의 초고속, 초연결, 초저지연 특성의 필요성이 높아지고 있다. 또한 5G와 핀테크, 빅데이터 기술을 통해 고객에게 맞춤형 서비스가 제공되며 금융기업들의 매출 상승이 가능해지고, 효과적인 운영체계 구축도 가능해질 것으로 예상된다.

이런 4차 산업혁명의 주요 동력이 될 데이터 클라우드 시장을 차지하기 위해 국내외 기업에서는 대규모 데이터 센터 구축 경쟁도 치열하다. 세계 1위 클라우드 사업자인 AWS는 2016년 서울에 클라우드 데이터 센터를 오픈하였고 그뒤로 MS, IBM 등 글로벌 기업과 최근엔 오라클 또한 국내에 데이터센터를 구축하였다. 국내 기업들 또한 KT, LG유플러스, 네이버, LG CNS 등 IDC 사업자들이 많은 데이터센터를 구축해 운영하고 있고 네이버의 경우 용인에 제2 데이터센터 또한 건설 중이다.

5G 시대를 위한 보완점과 대응 전략

우리나라는 전세계 최초 5G 상용화를 위해 꽤나 바쁜 시간을 보내왔고 결국 ‘세계 최초’ 라는 타이틀을 얻을 수 있었다. 하지만 5G 기술은 아직 넘어야 할 산들이 분명히 존재한다. 5G가 상용화되고 많은 소비자들이 사용을 하지만 아직도 턱없이 부족한 기지국 수로 인해 서비스 먹통 관련 불만이 계속 나오고 있는 상황이다. 5G가 가능 지역 또한 아직은 수도권에 집중되어 있고 지방은 제대로 된 5G를 체험하기 힘들다.

정부와 이동통신사들은 이러한 상황을 극복하기 위해 다양한 대책을 강구하고 있다. 과학기술정보통신부 주도 아래 이동통신 3사의 5G 커버리지(서비스 지역) 확대 계획을 앞당기기로 한 것이다. 연내 기지국 장치수를 지금보다 2배 많은 23만대까지 구축해, 전체 인구의 93%가 거주하는 전국 85개시 동 단위 지역으로 5G 커버리지를 넓히기로 계획하고 있다.

5G가 본격 상용화되면서 국내외 기업들은 5G와 관련된 비즈니스 전략 수립에 박차를 가하고 있다. 새로운 시장이 열리면서 신규 사업의 기회를 모색하는 기업들은 활기를 띄고 있다. 반면 5G 시대가 본격화되면 주력 비즈니스가 사양 사업이 되어 쇠락의 길로 접어들 것을 우려하는 기업도 적지 않다. 그렇기 때문에 5G의 영향권에 있는 다수의 기업은 5G 시대에 대응하기 위한 전략을 모색해야 한다.
리포지셔닝을 통해 5G시대의 유망 산업에 대한 자원을 집중 투자하고 네트워크를 확대를 위한 다양한 타 기업 및 타 부서와의 협업을 두려워해서는 안된다. 5G를 새롭게 받아들이는 고객의 수용 촉진 및 거부 요인을 파악하여 그에 맞춘 서비스를 제공하며 5G로 인하여 더더욱 좁아진 글로벌 시장을 공략 할 수 있는 전략 또한 실행이 필요하다.

이렇게 5G 기술이 급변하고 있지만 우리 생활에 당장 상전벽해를 이룰 수준은 아니다. 통신산업의 인프라로써 5G 기술이 접목된 새로운 기술들이 이제 점차 우리들에게 선보이게 될 것이고 이런 기술들이 우리의 생활 또한 변화시킬 것이다.

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