허가·경매 거쳐 독점적 사용… 전용주파수 확보해야 시장 선점 2011년 LGU+ 800㎒ 대역서 10㎒로 LTE서비스… 시장상황 반전 과기정통부, 주파수 경매 연구반 이달 마무리… 이르면 내달 발표
SK텔레콤 네트워크기술원 연구원들이 분당구청 잔디광장에 '이동형 5G 인프라'를 설치, 가상화 플랫폼으로 소프트웨어를 변경하며 5G 성능을 최적화하는 모습.(왼쪽부터) KT 모델들이 스페인 바르셀로나 구엘공원에서 '모바일 월드 콩그레스 2018 (MWC)' 전시품목들을 소개하는 모습. LG유플러스 직원들이 5G 시험기지국에서 네트워크 장비를 점검하고 있는 모습. 연합뉴스
[디지털타임스 김지영 기자]이동통신산업은 대표적인 규제 산업의 하나입니다. 국가의 자산인 주파수 확보에서 승부가 갈리기 때문입니다. 주파수는 유한한 자원으로 모든 국가에서 철저하게 관리되고 있죠. 이동통신 용도의 주파수는 관련 주무부처의 허가나 경매 절차를 걸쳐 일정 기간 독점적으로 사용할 수 있도록 해 주는 형태로 이뤄지고 있습니다. 전파는 주파수에 따라 RF 신호, 마이크로웨이브(M/W), 밀리미터웨이브(㎜Wave) 등으로 구분됩니다. 마이크로웨이브는 높은 주파수를 나타내는데 회절성이 낮고 대역폭이 넓으며 이동성이 적은 고정 무선 용도로 사용되는 주파수입니다. 초기에는 1㎓ 이상을 마이크로웨이브라고 했는데 최근에는 5㎓를 넘는 주파수 대역까지 총칭하고 있어요.
주파수는 파장으로도 분류될 수 있습니다. 30~300㎓의 주파수는 파장의 단위가 밀리미터이므로 초고주파, 밀리미터웨이브라고 하는데 이는 5세대 이동통신의 용도로 주목을 받고 있습니다.
주파수의 가장 기본적인 특성은 회절성인데요. 회절성은 전파가 어떤 장애물의 끝을 통과할 때 그 장애물 뒤편까지 도달하는 전파의 세기를 말합니다. 주파수가 높을수록 회절성이 저하돼 멀리 가지 못하고 주변 지형지물의 영향을 많이 받게 되죠. 하지만 고속 데이터를 위해 더 깨끗하고 넓은 대역을 확보가 필수적인 상황입니다.
반대로 주파수가 낮을수록 회절성이 좋아서 더 멀리 가고 주변 지형지물의 영향도 덜 받게 되는 것이죠. 하지만 다양한 주변 전자장치와의 전파 간섭이 증가하고 넓은 주파수 대역을 확보하기 어려워 고속 데이터보다는 음성 서비스의 음성 서비스의 용도로 사용되고 있습니다. 이동통신은 최소한의 회절성이 요구되기 때문에 3㎓ 이하에서 동작해야 합니다.
2011년 우리나라의 LTE 산업 초기에 시장점유율 3위 사업자인 LG유플러스가 앞서나가면서 시장 상황에서도 변화가 있었습니다. 이는 주파수 정책 때문이었는데요. 국내 LTE 서비스 초기 LG유플러스는 800㎒ 대역에서 LTE 서비스를 시작하게 됐습니다. SK텔레콤도 마찬가지로 2G 주파수의 일부인 5㎒ 대역에서 LTE 서비스를 시작했죠. 초반에 속도차가 발생하기는 했지만 향후 주파수 대역폭이 넓어지면서 양사가 비슷한 속도를 냈습니다. 현재는 국내 모든 사업자가 20㎒ LTE 서비스를 제공하고 있습니다.
최근 3G 주파수 대역은 주파수 효율성이 높은 LTE 용도로 전환될 예정입니다. 만약 LTE가 3G처럼 고정된 20㎒ 대역폭을 사용한다면 3G 마지막 가입자가 빠질 때까지 기다려야 하는 어려움이 있지만, LTE는 가변 주파수 대역폭이므로 3G 주파수 대역의 일부인 5㎒, 10㎒, 20㎒ 대역 모두를 점차 LTE 용도로 변경하기에 용이합니다. 우리나라에서는 2014년 말부터 2.1㎓의 3G 주파수 대역을 LTE 용도로 전환해 가는 상황입니다.
5G 시대에서는 완전히 새로운 개념으로 수십 ㎓, 밀리미터웨이브에서 주파수 대역이 거론되고 있죠. 5G 시대에는 매우 넓은 주파수 대역과 대역폭을 확보하고 다중 안테나 기술로 4세대보다 최소 10배 이상 빠른 데이터 전송 속도 구현을 시도하는 중입니다. 3GPP는 5G 서비스를 위한 주파수 대역으로 기존 LTE에서 사용되던 주파수 대역뿐만 아니라 3.5㎓ 등 신규 대역 발굴과 24㎓ 이상 밀리미터웨이브 대역을 새롭게 도입했습니다. 특히 26.5~29.5㎓ 대역에 포함된 28㎓ 대역은 우리나라 산업계가 주도해 표준화를 추진해 온 기술이어서 상당히 고무적이죠.
이에 따라 과학기술정보통신부는 지난 1월 실시한 5G 주파수 할당 대비 전파법 시행령 및 주파수 할당대가 산정 및 부과에 관한 세부사항 등 관련 고시 3개 개정안 입법 및 행정예고를 지난 5일 마무리 했습니다. 이동통신 3사는 5G 인프라 구축 등 투자비용을 주파수 할당 대가 산정시 고려해 달라는 입장을 보이고 있습니다.
정부 역시 향후 이용자에게 과도한 비용이 전가 될 상황을 고려해 합리적인 대가 산정 방식을 모색 중이라고 밝혔습니다. 과기정통부는 주파수 경매 관련 이달 연구반 운영을 마무리해 이르면 내달 내용을 확정 발표할 예정입니다.
