[편집자] 3G, LTE에 이어 5세대(5G) 통신 시대가 시작됩니다. 사물과 인간이 촘촘히 이어지는 명실상부한 '초연결시대'가 구현되는 것입니다. LTE 보다 20배 빠른 네트워크 속도는 일상의 변화는 물론 인공지능·가상현실·자율주행·스마트홈 등 4차산업혁명을 완성하는 기반입니다. 뉴스핌은 '세계 최초 5G 상용화'와 맞물려 5G란 무엇이며, 기업과 정부의 역할, 바뀌는 세상은 어떤 모습일지 등 총 50회에 걸친 '5G 빅 시리즈'를 준비했습니다.

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 5G 시대에 네트워크는 말 그대로 알파이자 오메가다. 5G 네트워크는 속도 향상에만 초점을 맞췄던 이전 세대의 개념을 넘어선다. 초고속, 초저지연성, 초연결성까지 아우르는 지능형이다. 즉, 5G는 직전 4세대 롱텀에볼루션(LTE)과 비교해 전송 속도가 최대 20배 빠른 20Gbps(기가비피에스)에다, 최대 10분의 1의 빠른 응답이 가능하며, 연결기기 수도 LTE 대비 10배 증가해 1㎢ 당 100만대 가능하다.

나아가 네크워크의 지능화는 '수직적 통합(Vertical Integration)'을 이뤘다는 게 가장 큰 특징이다. 이를 통해 산업군별로 요구가 다양한 네크워크 사양을 하나의 네트워크로 충족시킨다. 즉 자율주행차, 가상현실(VR) 등 미래 서비스가 필요로 하는 여러 네트워크 요구사항을 수용하는 최초의 네트워크라고 할 수 있다. 

◆ 4차 산업혁명의 기반 통신 인프라 5G의 지능화 기술

5G는 네트워크 자체에서 각 산업 영역이 필요로 하는 속도, 저지연, 대량 연결, 보안 등을 효율적으로 제공하는 유연한 기술특성을 갖고 있다. 국제전기통신연합(ITU)은  초저지연 (URLLC), 초고속(eMBB), 초연결성(mMTC) 등 8개의 성능지표를 제시한다. 

먼저, 5G에서는 대용량 데이터를 고속으로 전송하기 위해 수십 개 이상의 안테나를 사용하는 다중입출력 기술(Massive MIMO)을 사용한다. 기존 2~4개 안테나만 이용하는 LTE와 달리 수십 개 이상의 안테나 소자를 활용해 수십 개의 데이터 채널을 동시에 전송함으로써 획기적으로 기지국 용량을 향상시킨다. 

특히 5G는 엣지 컴퓨팅(Edge Computing) 서버를 기지국 근처로 위치시켜 근접한 지역에서 컴퓨팅 작업을 수행함으로써 초저지연 통신을 구현한다. 이를 통해 사람의 신경반응 속도와 유사한 반응속도로 데이터를 처리할 수 있다.  

5G는 기존망과 달리 물리적으로 하나인 네트워크를 가상으로 분리해 서로 다른 특성을 갖는 서비스별로 특화한 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)이 가능한 점도 주요한 특징이다. 현재는 하나의 네트워크에 다양한 서비스와 단말이 혼재돼 있어 서비스간 영향이 있지만, 망을 분리함으로써 안정적인 데이터 전송(QoS)이 가능하다. 

◆ '달리는 버스에서 VR 게임'..5G 네크워크로 유무선 인터넷서비스 혁신

이런 5G 네트워크의 지능화와 수직적 통합은 혁신적 5G 서비스로 구현될 수 있다. 특히 기존 유무선 인터넷서비스와 결합함으로써 시너지를 넘어선 '새로운 세상'으로 이끌고 있다.

근거리 유선 랜 기반 인터넷을 무선으로 공유하는 와이파이(WiFi)에 5G 환경이 융합되는 서비스가 실제로 구현되고 있다. 대표적으로 KT는 달리는 대형버스에 5G 네트워크 환경을 적용했다. 지난 1월 선보인 체험버스에 5G 모바일 핫스팟(MHS·Mobile Hot Spot)을 탑재, 광화문과 강남역 일대에 구축된 5G 기지국에서 신호를 받아 와이파이로 변환하는 기술을 실현시켰다. 이를 통해 5G 버스에 탑승한 승객들은 차량 이동 중에도 VR 게임 등 고품질의 실감형 미디어 서비스를 즐길 수 있다. 

지난해 12월 KT의 '로봇카페'도 5G MHS가 탑재돼 있어 유선 인터넷 연결 없이 5G 기지국 신호를 받아 작동한 사례다. 이처럼 5G 네트워크는 커피 주문 접수는 물론, 풀(Full) HD급의 고화질 지능형 폐쇄회로(CC)TV 영상으로 관제센터에 24시간 로봇의 운전상황과 동작인식 등 상태정보를 송수신하는 데 쓰이고 있는 것이다. 

또 ‘차량과 사물간 통신 기술’(5G-V2X·5G Vehicle to everything)의 경우, 5G 이동통신망을 활용해 차량 간 혹은 차량과 보행자 간 통신으로 데이터를 실시간으로 공유하고 주행의 안정성을 높인다.

아울러 기가 인터넷서비스를 누리기 어려운 도서·산간 지역에서는 지난해부터 '5G WTTx(Wireless To The X)' 기술로 초고속인터넷 서비스 혜택을 제공하고 있다.  

KT 관계자는 "올해부터 2023년까지 10기가 인터넷(유선), 5G(무선) 등 유무선 네트워크에 9조6000억원을 투자한다는 계획을 갖고 있다"며 "국내 최초로 전국 상용화한 10기가 인터넷이 5G 전국망 조기 구축에도 기여할 것으로 예상한다"고 말했다. 

kimys@newspim.com