[기고] 5G 경쟁 압도적 선두 되려면

홍진표 한국외국어대학교 정보통신공학과 교수

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  • 입력: 2018-02-11 18:00
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[기고] 5G 경쟁 압도적 선두 되려면
홍진표 한국외국어대학교 정보통신공학과 교수
평창동계올림픽이 개막되면서 차세대 이동통신 5G 서막이 올랐다. KT는 평창과 강릉 주요 경기장과 광화문, 인천공항에 28GHz대역의 5G 시험망을 구축해 세계 최초로 5G 시범서비스를 선보인다. 360도 가상현실을 이용해 쇼트트랙, 피겨스케이팅, 하프 파이프 경기를 원하는 각도에서 관람하거나, GPS를 단 크로스컨트리선수를 선택해 경기모습을 볼 수 있다. 5G 통신모듈과 초고속 카메라를 봅슬레이 선수 헬멧에 달아 실감 있는 영상을 제공한다. 45인승 대형버스를 개조한 5G 버스 내부를 반투명디스플레이로 꾸며 8개 채널의 고화질(4K)경기 영상을 동시에 띄울 수 있다.

5G기술 특성은 초고속·초지연·초연결로 요약할 수 있다. 현 LTE에 비해 70~280배 빠른 최대 20Gbps 속도로 UHD영화 한 편을 1초만에 다운로드 하고, 가상현실과 증강현실이 통합된 실감있는 경험을 제공한다. 시속 500㎞로 달리는 고속열차에서도 끊김 없는 통신이 가능하고, 가정이나 사무실내 통신선을 없애 와이파이처럼 고정형 무선 광대역 통신도 가능하다. 응답 속도가 늦으면 자율자동차는 사고 가능성이 증가하고, 드론은 추락할 수 있고, 스마트 시티는 작동을 멈출 수 있다. 5G는 응답 지연시간을 20ms에서 1ms(1/1000초)로 단축시켜 의료시스템, 운송, 공공안전과 같이 절대로 다운되거나 오류, 지연이 있어서는 안 되는 미션 크리티컬(mission-critical) 응용분야에 실시간 제어와 고신뢰성·고가용성을 제공할 수 있다. 5G는 1㎢반경 안에 백만개의 기기를 연결해 사물인터넷 서비스를 제공할 수 있고, 통신전력 소모를 줄여 배터리 수명을 연장해 준다.

인터넷 TCP 연결을 사용하는 클라이언트와 서버 간 실제 통신속도는 5G망의 우수한 특성과 관계없이 종단간 지연시간에 비례해 느려진다. 에지 컴퓨팅(edge computing) 기술은 원거리 인터넷에 존재하는 콘텐츠나 앱의 복제물을 최대한 기기 근처 5G망으로 끌어와 결과적으로 신속히 반응과 고속화 효과를 발휘한다. 네트워크 자원의 가상화와 배분으로 응용 도메인 특성에 맞는 통신 역량을 제공한다.

이전 세대와 달리 자동차, 공장, 엔터테인먼트, 헬스케어, 에너지 등과 같은 수직적 산업 영역과의 융합을 표준화에 포함시켜 4차산업혁명을 촉진시킬 인프라가 될 것이다. 예를 들어, 자율주행에서 5G통신 활용이 필수적이다. 왜냐하면, 차량 내부에 장착된 센서와 카메라에만 의존하면 정확한 판단과 안전 확보에 한계가 있고, 차량마다 필요한 초고성능 컴퓨팅 파워와 소프트웨어를 클라우드에 이전해 원가를 절감할 수 있기 때문이다. 보다 안전한 주행을 하려면, 5G망에 연결된 다른 자동차, 교통 인프라, 빌딩, 주차장 등에 설치된 센서와 보행자 스마트폰과 통신하면서 데이터를 수집할 수 있어야 한다.

인텔에 따르면, 자율주행차가 수집하는 데이터 양이 초당 카메라에서 20~40MB, 라이더에서 10~70MB, 레이더에서 10~100KB, 소나에서 10~100KB, GPS에서 50KB가 수집돼 차량 한대가 하루에 4000GB 데이터를 발생시킬 것이라 한다. 수집된 모든 데이터를 분석하기 위해 클라우드로 보낸다고 할 때, 5G 망을 이용하지 않고서는 불가능하다. 작년 9월 퀄컴, 인텔, 에릭슨 및 주요 통신사들과 BMW, 다임러,아우디 등 독일 자동차제조사가 5G 자동차협회(5GAA) 결성해 5G V2X(vehicle to everything) 통신기술을 논의하고 있다.

SK텔레콤, 퀄컴, 에릭슨도 LTE와 5G를 융합한 방식으로 5G 시연을 보였다. 내년 상반기 국제 표준이 확정되면 상용화를 둘러싼 경쟁은 더욱 치열해질 전망이다. 정부는 오는 6월 5G용 주파수 경매에 나설 방침이다. 평창올림픽에서 5G 시범 서비스를 전세계에 보이고, 축적한 기술을 국제 표준 반영에 적극 나서, 내년에는 우리나라가 세계 최초로 5G를 상용하길 기대한다.

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