20배 빠른 세상의 시작, 내 생활을 바꿀 차세대 이동통신 ‘5G’

2020-01-03 이철호 기자

[smartPC사랑-이철호 기자] 2018년 12월 1일, 대한민국에 5G 시대가 시작됐다. SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 통신사들은 세계 최초로 5G 전파를 송출하고 수도권과 6대 광역시 등에서 5G 서비스를 시작했다.

5G는 먼저 공장, 인공지능 안내 로봇, 트랙터 등에 적용된 뒤 내년부터 일반 소비자에게 보급될 전망이다. 아직 5G 스마트폰이 나오지 않은 상황에서 일반인이 5G가 얼마나 많은 변화를 가져올 것인지 체감하는 것은 쉽지 않다.

하지만 많은 IT 전문가들은 5G가 앞으로 우리 생활을 바꿀 가장 중요한 기술 중 하나로 자리매김할 것이라고 장담하고 있다. 5G가 왜 중요한지, 우리 생활에 어떤 영향을 가져올지 하나하나 살펴보도록 하자.

5G의 역사

우선 이동통신의 역사를 살펴보자. 최초의 이동통신인 1G는 음성통화만 가능한 아날로그 이동통신 시스템이었다. 이후 2G가 보급되면서 음성통화 이외에 문자메시지, 이메일 전송 등이 가능해졌다. 그러나 아직 속도는 너무 느렸고 휴대폰으로 영화나 스포츠 중계를 본다는 것은 꿈에나 가능한 일이었다.이후 최대 2Mbps의 전송속도를 지원하는 3G가 본격적으로 사용되면서 우리는 휴대폰으로 동영상을 시청하고 서로의 얼굴을 보며 통화할 수 있게 됐다. 이후 등장한 4G는 최대 1Gbps의 전송속도를 보유해 동영상 스트리밍, 모바일 게임 등을 활성화시켰다.

이제는 5G의 차례다. 국제전기통신연합(ITU)는 5세대 이동통신, 5G의 공식 명칭을 정했다. 바로 IMT-2020이다. 모바일 멀티미디어를 가능케 한 3G 통신방식인 IMT-2000을 계승한 이름이다. 3G가 그랬던 것처럼, 5G가 온 세상에 큰 변화를 몰고 올 것이라는 의미가 담겨 있다.

5G의 초고속, 초지연성, 초연결성

5G가 이전의 이동통신보다 훨씬 빠르다는 말은 2018년 내내 들어봤을 것이다. 5G는 실제로 얼마나 빠를까? 5G의 최고 전송속도는 20Gbps로, 15GB급의 UHD 영화를 단 6초 만에 다운로드할 수 있다. 4G보다 최대 20배 빠른 수준이다. 뿐만 아니라 신호가 낮은 지역에서도 100Mbps의 속도를 유지할 수 있다. 이를 5G의 초고속이라 한다.5G는 단순히 속도만 빠른 게 아니다. 5G는 이전 세대보다 통신을 시작하는데 걸리는 지연시간이 짧다. 즉 응답속도가 빠르다. 기존 방식인 4G에서는 응답속도가 10~50ms였으나 5G에서는 1ms(1,000분의 1초)에 불과하다. 네트워크의 안정성도 기존보다 좋아졌다. 이것이 5G의 초지연성이다.

또한, 5G는 수많은 기기와 연결돼 소통할 수 있다. 5G는 1㎢ 면적 안에서 100만 개의 기기를 연결할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 개발 중이다. 4G가 같은 면적에서 10만 개의 기기만 연결할 수 있는 것을 감안하면 비약적인 발전이다.

이것이 5G의 초연결성이다. 이러한 5G의 초고속, 초지연성, 초연결성은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), VR, 자율주행차 등 수많은 미래 기술 발전에 큰 역할을 담당할 전망이다.

<5G의 핵심 성능>

최대 전송속도	20Gbps
이용자 체감 전송속도	100~1,000Mbps
주파수 효율성	4G 대비 3배
고속 이동성	500km/s
응답속도	1ms
최대 기기 연결 수	1㎢ 당 100만 개
에너지 효율성	4G 대비 100배
먼적당 데이터 처리용량	10Mbps/㎡

5G로 만드는 스마트홈

먼저 5G가 스마트홈에 미칠 영향부터 살펴보자. 스마트홈의 핵심 기술은 사물인터넷이다. 사물인터넷은 세상의 모든 사물이 네트워크로 연결된 것을 말한다. 사물인터넷을 지원하는 기기는 정보를 주고받을 수 있기 때문에 멀리서도 실내온도를 조절하거나 세탁 코스를 변경하는 등의 일이 가능하다.5G는 이 사물인터넷에 날개를 달아준다. 사물인터넷에서는 데이터 전송의 빈도와 질이 매우 중요한데 5G는 면적 당 데이터 처리 용량이 LTE보다 100배나 높아서 더 안정적으로 데이터를 전송하고 처리할 수 있다. 뿐만 아니라 LTE 대비 약 100배 이상 높은 전력 효율성도 갖췄기 때문에 기기의 전력소모 문제 해결에도 도움이 된다.

그래서 5G는 다양한 스마트홈 서비스 실현에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 가령, 스마트홈 서비스와 스마트 헬스케어 서비스를 연계해 평소 간편하게 건강 상태를 체크하거나 응급상황 발생 시 빠르게 병원, 소방서 등에 연락할 수 있게 된다. 스마트폰, 태블릿PC 등을 통해 집에 도둑이 들어왔는지, 가스 밸브는 잠갔는지 확인하는 것도 가능해진다.

5G로 VR게임을 더 실감 나게

블레이드&소울 레볼루션이나 프렌즈레이싱, 배틀그라운드 모바일 등을 즐기는 게이머에게도 5G는 큰 힘이 될 전망이다. 5G의 빠른 속도는 초고화질 그래픽으로 구현된 게임 이미지도 신속하게 전송할 수 있어서 게임 도중 화면이 깨지거나 캐릭터가 버벅대는 일이 훨씬 줄어들 전망이다.스마트폰으로 콘솔 게임을 즐기는 것도 현실화될 전망이다. 5G 덕분에 클라우드 게임이 활성화될 것이기 때문이다. 클라우드 게임은 서버에 저장된 게임을 인터넷으로 언제 어디서나 플레이할 수 있는 서비스다. 그동안은 인터넷 속도 때문에 상용화에 어려움이 많았지만 5G의 초고속을 통해 클라우드 게임을 안정적으로 즐길 수 있게 될 것이다.

5G로 인해 VR게임도 활성화될 것으로 보인다. 5G의 속도를 이용하면 무선으로도 쉽게 VR게임을 즐길 수 있기 때문이다. 이를 반영하듯 KT는 세계 최초로 무선 VR게임 ‘스페셜포스 VR’을 출시했으며, VR 스포츠 콘텐츠 전문 개발사 앱노리의 콘텐츠를 이용해 스포츠 VR게임도 대거 출시할 계획이다.

실감형 미디어, 8K 대중화

5G로 VR게임을 더 많은 사람들이 즐길 수 있다는 것은 가상현실에 기반을 둔 실감형 미디어도 인기가 높아질 것이라는 점을 의미한다. 시장조사기관 트렌드포스(TrendForce)는 전 세계 VR 시장 규모가 2018년 67억 달러에서 2020년 700억 달러까지 늘어날 것으로 예측했다.5G가 가져올 또 하나의 변화로는 초고화질 동영상이 있다. 지금도 4K, 8K 동영상이 없는 것은 아니다. 단지 이를 모바일로 즐기기가 어려웠을 뿐이다. 하지만 5G의 스피드로 동영상을 스마트폰, 태블릿PC에 전달할 수 있다면 얘기가 달라진다.

특히 5G를 통해 4K, 8K로 고화질 생중계가 가능해질 것으로 보인다. 과거 LTE가 보급될 때 방송사에서 경쟁적으로 LTE 중계를 보여준 경우가 많았다. 어쩌면 오늘 아침 고속도로 상황이나 도쿄 올림픽, 카타르 월드컵 혹은 2019 한국시리즈를 5G로 볼 수 있을지도 모른다.

사무실도, 공장도 스마트하게

5G는 기업의 업무 환경에서 글로벌 비즈니스까지, 다양한 영역에 영향을 끼칠 전망이다. 우선 5G를 통해 스마트오피스가 정착될 것이다. 특히 대용량도 수용할 수 있는 5G 네트워크를 통해 언제 어디서나 신속하게 업무를 처리할 수 있게 되고, AR/VR을 통한 화상회의도 가능해질 전망이다. 출퇴근 시 자동으로 사무실 조명이 바뀌는 것은 기본이다.또한, 5G는 제조업에 새로운 활력을 불어넣을 것이다. 빠르고 안정적인 5G 네트워크를 통해 IoT를 활용한 스마트팩토리 구축이 가능해진다. 이를 통해 무선 기반 디바이스로 공정에서 작업효율을 높이거나 원격으로 장비를 진단, 제어하고 AR/VR을 교육, 생산, 관리 등에 활용하는 등의 혁신이 가능해진다.

제품을 운송할 때도 5G로 데이터를 수집해 효율적인 운송 시스템을 구축하고, 드론으로 물건을 배달할 수 있게 된다. 백화점, 할인마트 등에서는 AR/VR을 통해 원하는 옷을 미리 입어보거나 상황에 맞게 가구를 배치해 보며 비교, 구입할 수 있게 된다.

5G로 달리는 자동차 등장할 것

자동차는 5G 네트워크와 융합효과가 가장 큰 분야로 평가받고 있다. 자율 주행차와 커넥티드 카 때문이다. 운전자가 브레이크나 핸들 등을 제어하지 않아도 스스로 운전하는 자율주행차, 다른 차량, 교통시설 등과 연결돼 양방향 소통이 가능한 커넥티드 카(Connected Car)는 빠르고 신속한 5G 네트워크가 있어야 가능하다.5G를 활용한 자율주행차가 등장할 날은 이미 멀지 않았다. 경기도 화성시에는 세계 최초로 5G 통신망이 구축된 자율주행차 시험장 ‘케이-시티’(K-City)가 준공됐다. 평창 동계올림픽 때 자율주행 버스가 평창과 강릉을 오가기도 했다. 시장조사기관 IHS 마킷(IHS Markit)은 오는 2025년이면 완전한 자율주행차가 보급될 것으로 전망했다.

커넥티드 카도 5G를 통해 주변 교통정보를 공유하고 원거리의 사고정보를 주변 차량에 알리는 등의 기능을 통해 더 안전한 운행을 보장한다. 게다가 차량에서 5G를 통해 음악, 영화는 물론 AR/VR 등의 대용량 미디어도 운행 중에 즐길 수 있게 된다.

5G로 더 똑똑한 도시도 건설

무엇보다 중요한 것은 5G를 통해 어제보다 더 똑똑한 도시를 만들 수 있다는 것이다. 바로 스마트시티(Smart City)다. 스마트시티는 첨단 ICT 기술을 통해 주요 도시의 공공기능을 네트워크로 강화한 도시로, 통합관제센터와 자가통신 네트워크 인프라를 통해 도시의 에너지, 교통, 재난, 환경, 인프라 노후화 등의 문제를 해결한다.

스마트시티를 만들기 위해서는 네트워크 인프라와 스마트 서비스, 통합 플랫폼이 구축돼야 한다. 이를 기존의 LTE로 실현하기에는 많은 어려움이 있었다. 하지만 5G가 상용화됨에 따라 더 큰 플랫폼, 더 많은 인프라를 안정적으로 연결할 수 있게 돼 스마트시티 구축이 가속화될 전망이다.액센추어와 화웨이가 공동으로 발간한 보고서 ‘5G는 어떻게 도시들을 활기 넘치는 스마트시티로 바꿀 것인가’에서는 5G를 통해 에너지, 유틸리티, 교통, 공공 안전 부문에서 혁신적인 변화가 나타날 것으로 전망하고 있다. 5G를 활용한 보행자, 장애물 경고 서비스나 스마트 그리드를 통한 에너지 절약 등이 가능해져 더 안전하고 풍요로운 도시가 만들어질 것이다.

2030년, 40조 이상 가치 창출

가정에서 도시까지 5G가 가져다줄 혁신은 무궁무진하다. 이로 인한 경제적 효과도 크고 아름답다. IHS 마킷은 5G가 글로벌 경제에 가져다올 효과를 12.3조 달러 규모로 예측하며, 특히 제조업과 정보통신 분야에 큰 파급효과를 불러올 것으로 예측했다. KT경제경영연구소는 5G가 2030년 최소 47조 8천억 원에 달하는 사회경제적 가치를 제공할 것으로 전망했다.

그렇기 때문에 미국, 중국 등 여러 국가가 5G 추진에 박차를 가하고 있다. 미국은 가장 먼저 5G 전용 주파수 할당을 승인했으며, 중국은 베이징 동계올림픽에서 5G를 개선한 ‘5G Advanced’를 출시할 계획을 갖고 있다. 우리나라가 가장 먼저 5G 상용화를 시작했다고 해서 안심해서는 안 되는 이유다.

5G 시대에서 앞서가려면?

그렇다면 우리가 5G 시대에서 앞서가려면 어떻게 해야 할까? 우선 5G 네트워크 구축에 필요한 장비 관련 기술 확보가 중요하다. 화웨이, 노키아, 에릭슨 등의 해외 업체들은 5G 장비 개발과 특허 신청에 힘을 기울이고 있다. 3G 이후 통신시장에서의 국산장비 점유율이 점점 하락하는 추세 속에서 삼성전자를 비롯한 국내 업체의 분발이 필요하다.5G를 일반 사용자가 경험할 수 있게 하는 디바이스에서의 노력도 필요하다. 4G의 황혼기를 맞아 삼성전자는 스마트폰 시장에서 중국 업체들의 공세에 흔들리고 있고, LG전자는 이미 글로벌 5위권 밖으로 내려간 상태다. 뿐만 아니라 5G를 통해 활성화될 IoT 디바이스, 스마트가전 등에서의 혁신도 요구된다.

커버리지 확보도 필수다. 12월 9일 국회 과학기술정보방송통신위원회 소속 자유한국당 윤상직 의원이 과학기술정보통신부로부터 받은 자료에 따르면 11월 말 기준 전국에 설치된 5G 기지국은 총 5,804개다.문제는 기지국 3개 중 2개가 서울에 설치됐다는 것이다. 부산에 설치된 5G 기지국은 173개로, 전체 기지국의 2.9%에 불과하다. 빠른 시일 내에 커버리지가 확산 되지 않으면 5G는 서울 사람들만이 서울에서만 쓰는 서비스가 될 수 있다.이와 함께 B2B 이외에도 일반 소비자가 만족감을 느낄 수 있는 콘텐츠 개발이 5G 확산에 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 소비자가 초기에는 4G와 5G의 속도 차이를 느끼기 어려울 수 있는 만큼 5G의 능력을 최대한 활용할 수 있는 서비스 개발이 요구된다. 이와 함께 초기에는 너무 비싼 요금제 대신 합리적인 가격대의 요금제로 소비자를 설득하는 것이 필요할 것이다.