차세대 이동통신 ‘5G’ 핵심 포인트

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머니투데이 더리더 편승민 기자 입력 : 2019.05.07 09:37
문재인 대통령이 지난달 8일 서울 송파구 올림픽공원 K-아트홀에서 열린 코리안 5G 테크 콘서트 '세계 최초 5G 상용화, 대한민국이 시작합니다'에서 기념사하고 있다./사진=청와대 제공
5G(Fifth Generation) 시대가 열렸다. 5G는 LTE(Long Term Evolution)로 불리는 4세대(4G) 이동통신을 잇는 5세대 이동통신으로 4G보다 데이터 용량은 1000배, 속도는 280배 빠른 기술이다. 5G의 정식 명칭은 IMT 2020(International Mobile Telecommunication 2020)으로 국제전기통신연합에서 2020년 상용화를 목표로 표준화에 들어간 이동통신 기술을 일컫는다.

지난해 12월 1일 우리나라는 세계 최초로 5G 통신망을 상용화했고, 지난달 5일 삼성전자의 5G 스마트폰이 출시되면서 세계 최초로 스마트폰을 사용한 5G 이동통신 서비스가 시작됐다.

5G = 초고속·초저지연·초연결
3월 23일 인천 SK행복드림구장에서 열린 프로야구 개막전에서 AR(증강현실)로 형상화한 대형 비룡을 SK행복드림구장 전광판에 띄우는 이벤트를 열었다./사진=SK텔레콤 제공
5G의 최대 특징은 바로 초고속, 초저지연, 초연결이다. 먼저 5G를 사용하면 1초에 20Gbps 속도로 데이터 전송이 가능하다. 고화질 영화 1편(2GB)을 다운로드하는 데 0.8초밖에 걸리지 않는다. 이런 초고속 기술은 다운로드뿐만 아니라 대용량 데이터를 사용하는 AR, VR, 게임 등도 더욱 빠른 속도로 즐길 수 있다.
저지연(Low Latency)이란 반응 속도의 지연이 극도로 줄어든다는 의미다. 예를 들어 휴대전화로 동영상 콘텐츠를 볼 때 지연성이 높으면 화면보다 소리가 늦게 나오는 현상이 일어날 수 있다. 현재 4G를 사용했을때 지연 시간(랙타임, lag time)은 20ms(micro second, 1ms=1/1000초), 즉 1/50초다. 이 속도가 5G에서는 1ms, 1/1000초로 줄어들게 된다. 인간이 인지할 수 없을 만큼 지연 시간이 짧아지면서 끊김이나 지연이 전혀 없다고 느끼게 된다.
초연결은 더욱 많은 기기의 상호 연결이 가능해진다는 뜻이다. 5G는 반경 1㎢ 이내에서 최대 100만 대의 기기를 동시에 연결이 가능하다. 이런 특징들을 토대로 가상현실(VR), 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터와 연계해 스마트팩토리, 클라우드·스트리밍 게임, 자율주행차 분야에서 획기적인 변화를 일으킬 것으로 보인다.

5G 서비스 현황은?
지난해 12월 31일 KT 엔지니어들이 경북 울릉군 독도에서 5세대 이동통신 5G 기지국을 설치, 고품질 통신 서비스 송출을 위해 점검하고 있다./사진=뉴시스
과학기술정보통신부(장관 유영민)와 이동통신사, 단말·장비기업들은 4월 23일 과기정통부 회의실에서 ‘5G서비스 점검 민관합동 TF회의’를 갖고 커버리지 확대와 서비스 조기 안정화 방안에 대해 논의했다. 5G 기지국은 현재 서울과 수도권 및 지방 인구 밀집지역을 중심으로 해서 총 5만 512개(4월 22일 기준, 장치 수 11만 751대)가 구축되어 있다. 이동통신 3사(SKT, KT, LGU+)는 연내 기지국 장치를 23만 대로 확대 구축해서 85개 시의 동 단위까지 5G 서비스 수신이 가능하도록 한다는 계획이다. 85개 시에는 우리나라 전체 인구의 93%가 분포해 있다. 과기부는 2022년까지 전국망 구축이 완료될 수 있도록 지원한다는 방침이다.
또한 실내 수신 환경 개선을 위해서 3사는 수도권 1~9호선 지하철 내에도 5G 서비스를 제공하기 위한 관련 설비를 공동 구축·활용하기로 합의하고 본격적인 작업에 착수했다. 공항과 대형 쇼핑몰 등 전국 210여 개 빌딩에도 5G 인빌딩 장비를 설치해 5G망 구축과 서비스 제공 방안을 협의해 빠르면 6월부터 서비스를 제공할 계획이다.

5G 최대 격전지는 ‘자율주행차’ 시장
자율주행 가상 이미지/사진=현대차 제공
5G 기술이 빠르게 확산됨에 따라 가장 주목해야 할 산업분야로 자율주행차가 꼽힌다. 자율주행차는 자동차가 스스로 도로와 주변 환경을 인식해 운행되는 자동차다. GPS를 통해 위치를 정확하게 파악하고 자동차에 장착된 카메라와 센서를 이용해 도로와 주행 상황을 판단하여 운행하는 기술을 기반으로 한다.
미국자동차공학회(SAE)가 정의한 자율주행차는 0~5단계로 나눠진다. 지금까지 기술로 4단계까지 발전했던 자율주행차는 5G 기술로 마지막 5단계인 완전 자동화된 차량까지 진화했다. 운전자의 개입 없이 자율주행이 가능하다는 뜻이다.
자율주행에서 5G 기술은 필수적이다. 자율주행차는 통신 지연이 줄어들수록 사고 확률이 낮아지기 때문에 초저지연이 핵심기술이다. 자율주행차는 차에 장착된 카메라와 레이더, 라이더(LiDAR, 레이저를 이용한 거리측정 센서)가 데이터를 수집하고 분석해 거리를 측정해 주행을 돕는다. 이때 5G망을 활용해야 빠른 속도로 도로와 장애물 등 주행에 영향을 미치는 것에 대해 정확히 판단하고 안전을 확보할 수 있다.
LG U+ 강종오 미래기술 담당은 “자동차가 LTE 통신으로 긴급 상황 명령을 받을 때는 데이터 전송 속도가 0.1초 걸린다. 시속 100km로 달리는 차량이라면 0.1초 동안 이미 2.8m를 전진하므로 사고를 피하지 못할 수 있다. 그러나 5G에서는 데이터 전송시간이 1/10 이하로 줄어 차가 28cm도 움직이기 전에 브레이크가 작동한다”고 설명했다.
저지연성 외에도 초고속, 초대용량 정보처리 기술 역시 자율주행차에서 중요한 역할을 하게된다. 자율주행차의 센서와 카메라가 한 시간에 생성하는 데이터량은 약 4TB(4GB의 약 1000배, 1TB=1024GB)에 이를 것이며, 하루에 약 40TB의 데이터를 생성하고 처리할 것이라고 예상되고 있다. 5G의 최고속도는 20Gbps로 초당 2GB, 시간당 약 8300GB를 처리할 수 있다. 이렇게 대용량의 데이터를 전달하고 처리하기 위해서도 5G 기술이 필수다.
4월 25일 월드IT쇼 2019 KT 전시관을 방문한 관람객들이 KT와 자율주행 전문기업 언맨드솔루션의 자율주행전용셔틀과 5G 원격관제 시스템을 체험해보고 있다./사진=KT 제공
지난달 4일 경기 일산 킨텍스에서 열린 서울모터쇼 2019에서는 언맨드솔루션의 자율주행셔틀 ‘WITHUS’와 스프링클라우드의 자율주행 셔틀 ‘스프링카’ 시승 행사가 열렸다. 서울모터쇼 주제 중 하나인 ‘무한한 연결이 가능한 지능화된 자동차(Connected)’를 관람객들이 체험할 수 있게 하자는 취지였다. 두 차량은 모두 미국자동차공학회 레벨5를 충족하는 완전자율차량으로 운전자와 운전대가 없다.
자율주행 셔틀의 경우 지정된 노선과 특정 구간 안에서만 움직이기 때문에 노선의 변수가 많은 택시나 자동차보다 빠르게 도입될 수 있을 것으로 예상된다. 스프링카는 올해 안에 대구광역시, 세종특별자치시, 인천공항 등에서 본격 운행에 나선다. 또한 6월부터 상암DMC에 구축되는 ‘5G 융합 자율주행 테스트베드’에서도 스프링카가 운행된다.

자율주행차법 국회 본회의 통과
자율주행자동차 상용화 촉진 및 지원에 관한 법률(자율주행차법)이 지난 4월 5일 국회 본회의를 통과했다. 자율주행차는 정부가 4차산업혁명 혁신성장 동력으로서 적극 추진하고 있는 산업분야로 국토교통부는 자율주행차의 상용화를 위한 안전기준과 보험제도 등 을 준비하고 있다. 이번 자율주행차법은 복잡한 규제를 없애고 안전한 운행기반을 마련하기 위해 제정됐다.
3월 12일 오후 서울 여의도 국회에서 열린 ‘자율주행기술·제품 전시 및 시승식’에서 이해찬 더불어민주당 대표, 홍영표 원내대표, 김관영 더불어민주당 원내대표 등이 자율주행차를 시승하고 있다./사진=뉴스1
자율주행차법의 주요내용은 △관련 정의 세분화(부분자율주행과 완전자율주행 구분, 자율주행시스템 및 인프라 정의) △정책 추진체계 정비(인프라 구축, 교통물류체계 도입 등에 관한 기본계획 5년마다 수립) △안전 운행 여건 정비(자율주행차 관점에서 도로를 평가해 자율주행 안전구간 지정, 도로시설 및 자율주행협력시스템 등 집중관리·투자) △시범운행지구 도입(일정 지역 내에서 다양한 규제 특례를 부여해 새로운 서비스·비즈니스 모델 실증과 사업화 허용) △인프라 구축·관리(자율주행 협력시스템·정밀 도로지도 구축) △관련 생태계 기반 조성(안전·인프라·교통 물류와 관련된 기술개발, 전문인력양성, 국제협력 등 지원) 등이다.
5G망이 전국에 촘촘하게 보급되고, 자율주행차의 성능 및 안전성 테스트 검증이 완료되고 자율주행차 운행을 위한 인프라와 법적 제도가 갖춰지면 자율주행차 상용화 첫 단계가 시작될 것으로 보인다. 대다수의 업체는 이 시기를 2025년으로 내다보고 있다.

▶본 기사는 입법국정전문지 더리더(the Leader) 5월호에 실린 기사입니다. 
carriepyun@mt.co.kr
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