[미리보는 MWC] 'LTE'도 빠른데, '5G' 왜 필요할까?

손 하나 까딱 않고 알아서 움직이는 자율주행차, 마을을 습격하는 멧돼지를 퇴치하는 사물인터넷(IoT), 실시간으로 배추를 확인하고 구입할 수 있는 증강현실(AR)…

SK텔레콤, KT, LG유플러스, 에릭슨, 노키아, 삼성전자, 노키아 등 글로벌 ICT(정보통신기술) 기업들이 26일(현지시각) 스페인 바르셀로나에서 열리는 세계 최대 이동통신박람회 'MWC 2018'에서 5세대(5G) 이동통신 경쟁을 펼친다. 이번 MWC는 지난해에 이어 5G 기반의 신기술과 융합 서비스가 대세로 떠오를 전망이다. 기업들도 5G의 초고속·초저지연·초연결 기술이 적용된 디바이스와 서비스를 앞세우고 있다.

스마트폰에서부터 자동차까지 주변의 모든 것을 연결하고 인공지능이 통제하기 위해서는 5G 기술이 필수적이다. 5G는 인터넷을 검색하고 데이터를 전송하는 기존 이동통신 수준을 넘어 자율주행차, 산업용 로봇, 드론 등에 활용되면서 미래 기술 상용화를 위한 전제조건이 된다.

초연결성이 강조되는 4차 산업혁명에서 5G의 역할은 더욱 강조된다. 각각의 디바이스를 연결하고 제어하는 플랫폼(컴퓨터 시스템의 기본 운영체제)을 구동하기 위해서는 현재 사용되는 LTE(4세대 이동통신)보다 최소 20배 이상 빠른 데이터 송수신 과정이 요구되기 때문이다. 5G 기술을 선도하고 있는 황창규 KT 회장은 "4차 산업혁명의 길을 5G가 닦고 있다"며 "4차 산업혁명은 5G에서 올라타야 경쟁력이 있다"고 말했다.

5G 기술의 핵심은 '초고속'에 있다. 초고속은 동일한 시간에 얼마나 많은 양의 데이터를 전송할 수 있느냐로 판가름된다. 현재 LTE가 낼 수 있는 최대속도는 700Mbps 정도인데, 5G로 인정받기 위해서는 20Gbps의 속도를 충족시켜야 한다. LTE 보다 20배 가량 빠른 속도가 필요하다는 뜻이다.

더 많은 양의 데이터를 전송하기 위해서는 데이터가 움직이는 통로인 주파수를 늘리면 된다. LTE 대비 20배 넓은 주파수 대역 폭을 도입하면 초고속 전송속도를 달성할 수 있다는 의미다. 하지만 글로벌 통신업체들이 대부분의 주파수를 사용하고 있어 사실상 주파수 확보는 불가능한 상태다.

그렇다고 방법이 전혀 없는 건 아니다. 아무도 사용하지 않던 3㎓(기가헤르츠) 이상 고주파 대역을 사용하면 초고속 전송속도를 쉽게 달성할 수 있다. 하지만 고주파 대역은 치명적인 단점을 안고 있다. 직진성이 강해 도달 범위가 좁다. KT를 포함한 5G 선도기업들은 기지국을 더 많이 세우는 방법으로 고주파의 한계를 극복했다. 선제적 투자를 통해 기술의 완성도와 상용화 가능성을 증명한 것이다.

5G의 가장 큰 장점은 LTE 대비 큰 폭으로 줄어든 '지연 시간'이라 할 수 있다. 현재 5G가 가장 활발하게 적용되고 있는 분야는 자율주행차다. 자율주행차는 현재위치와 주변상황을 실시간으로 주고 받아야 한다. 차량에 탑재된 통신장비가 5G를 통해 기지국과 연결되는데, 지연 시간은 곧 생명과 직결될 수 있기 때문이다.

LTE의 데이터 지연 시간은 통상 0.04~0.05초로 평가된다. 반면 5G에 요구되는 지연 시간은 0.001초 이하다. 데이터 지연 시간은 일상적인 사용환경에선 문제되지 않는다. LTE 만으로도 데이터를 전송하거나 음성 및 영상통화를 진행하는데 어려움이 없다는 이유에서다.

하지만 시속 100km 이상으로 달리는 자율주행차에서는 상황이 달라진다. 지연 시간에 따라 자율행차가 반응하는 속도가 달라지고, 데이터가 지연되는 순간 차량은 아무런 제어 없이 1m 이상을 이동하게 된다. 

문제를 해결하기 위해 기업들은 기지국 인근으로 서버를 분산시키는 방법을 고안해 냈다. 데이터가 차량에서 기지국, 기지국에서 중앙센터로 오고가는 절차를 최소화해 데이터 지연 시간을 줄일 수 있었다.

5G의 초고속 및 초저지연 기술이 완성되면서 더 많은 디바이스가 복합적으로 연결할 수 있게 됐다. 이종산업간 융합과 디바이스 간 연결이 확대될 수록 5G와 같은 초고속 통신망의 필요성이 강조되는 구조다.

그러나 풀어야할 숙제도 남아 있다. 5G 기술이 상용화되기 위해서는 서비스 기준, 연결방식과 같은 임의의 규격이 필요한데, 기업간 규격을 통일하는 표준화 작업은 더딘 상태다. 다행히 세계이동통신표준화기구(3GPP)가 오는 6월 1차 표준을 확정·발표할 예정이지만 5G 상용화까지는 시간이 필요하다.

MWC 2018에서는 5G 기반의 신기술과 콘텐츠 시장을 노리는 글로벌 기업들의 경쟁이 고조될 전망이다. 지난해에 이어 5G가 적용된 VR·AR 기반의 미디어 콘텐츠와 커넥티드카·자율주행차 기술이 대거 공개된다.

업계 한 관계자는 "5G는 단순히 LTE보다 빠른 통신기술이 아닌 우리 삶을 180도 바꿀 수 있는 혁신에 가깝다"며 "5G가 상용화되기 위해서는 기술과 함께 콘텐츠 인프라가 뒷받침돼야 한다. 5G를 활용한 산업생태계를 선점하기 위한 업체간 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 보인다"고 했다.