[5G 시대의 도래] 1편-2018년 5G 세상이 펼쳐진다

올해 하반기면 미국에서 삼성전자와 이동통신사업자가 제공하는 세계 최초의 5G 이동통신 상용서비스를 만나볼 수 있다. 삼성전자는 미국 최대 이동통신사업자 버라이즌에 5G 기술을 활용한 고정형 무선접속(FWA, Fixed Wireless Access) 서비스 통신장비를 공급하기로 1월 계약을 맺었다. 이로써 기존 이동통신 업계가 예측했던 것보다 2년 앞당겨 5G 서비스를 만나볼 수 있게 된 것.

5G FWA는 무선 네트워크로 데이터를 전송하는 서비스로, 광케이블 매설 공사나 인허가 절차 없이 빠르게 기가(Gbps)급 인터넷 서비스를 제공할 수 있다는 게 특징이다. 삼성전자와 버라이즌은 새크라멘토 지역에서 FWA 서비스를 시작해 향후 미국 전역의 3000만 가구로 5G FWA 서비스의 영역을 확대할 예정이다.  

눈앞에 다가온 5G 시대

미국뿐만이 아니다. 한국 통신사업자들과는 이미 2~3년 전부터 5G MoU를 체결하고, 긴밀하게 사업화를 협력해왔으며, 최근에는 5G로 가능한 다양한 엔터테인먼트 시스템을 보여주었다. 일본 2023년까지 전국 5G 상용화를 목표로 3대 이동통신사가 총 5조엔(약 50조5,000억원) 규모의 투자 계획을 밝혔고, 2020년 도쿄에서 열리는 대형 스포츠 이벤트에 맞춰 일부 지역에서 5G 서비스 개시를 목표로 하고 있다. 중국과 유럽에서도 통신, 단말기 업체들이 나서 5G 서비스를 상용화하기 위한 테스트가 한창이다.

각국 정부도 예외가 아니다. 새로운 이동통신 네트워크는 소비자들에게 한 차원 높은 서비스를 제공할 뿐만 아니라 자율주행차, 가상현실(VR), 신개념 콘텐트 등 차세대 산업이 번성할 수 있는 토양이 된다. 각국 정부가 5G 상용화를 위한 발걸음을 재촉할 수밖에 없는 상황이다.

삼성전자 네트워크사업부 기획그룹 신동수 상무는 “당초 예상했던 2020년보다 더 빠르게 5G 세상이 다가오고 있다”라며 “삼성전자는 세계 각국에서 5G 서비스를 발 빠르게 도입할 수 있도록 통신장비 공급에 나서, 세계의 소비자들이 하루 빨리 차세대 5G 네트워크를 만끽할 수 있도록 노력하고 있다” 고 밝혔다.

5G란? 최대 20배 빠르고 반응속도 1000분의 1초 불과

5G 세상이 본격 도래하면 15기가바이트(GB)나 되는 UHD 영화를 6초 안에 내려받을 수 있다. 시속 100km로 달리는 전방에 자율주행차가 위험을 감지하면 30cm도 아닌 불과 3cm 거리를 이동하는 사이, 제동을 시작할 수 있다. 도대체 5G 이동통신은 어떤 마법을 부리는 것일까.

5G 이동통신은 △초광대역 서비스(eMBB: enhanced Mobile Broadband) △고신뢰∙초저지연 통신(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communications) △대량연결(mMTC: massive Machine-Type Communications)이라는 3대 특성을 가지고 있다.

▲5G의 3대 기술 특성

초고속 이동 통신(eMBB: enhanced Mobile-Broadband)

5G는 초광대역을 활용해, 더 많은 데이터를 고속으로 보낼 수 있다. 5G 네트워크는 한 사람의 이용자에게 최대 20Gbps(1초에 2.5GB 전송)의 빠른 데이터 전송속도를 제공한다. 네트워크가 열악한 지역에서도 100Mbps(1초에 12.5MB 전송) 속도를 유지할 수 있다.

예를 들어, 15GB 영화 1편을 다운로드 받을 때 현재 4G 환경(최고속도 500Mbps)에서는 최소 4분이 걸리지만, 5G의 20Gbps 속도를 이용할 경우 6초밖에 소요되지 않는다. 이에 따라 앞으로 3차원(3D) 화상통화, 가상현실과 증강현실(AR)을 활용한 업무 또는 엔터테인먼트가 대거 활성화될 전망이다.

 고신뢰∙초저지연 통신(UR/UL: Ultra Reliable & Low Latency)

네트워크의 안정성이 높고, 통신을 시작하는데 걸리는 지연시간이 극도로 짧다는 것을 의미한다. 기존 수십 밀리세컨드(1ms는 1/1000초)였던 지연시간은 5G 네트워크에서 1ms 수준에 불과하다.

이런 5G의 특성은 로봇 원격제어, 자율주행차, 양방향 게임 등 네트워크의 실시간 반응을 필요로 하는 서비스에서 힘을 발휘한다. 예를 들어, 시속 100km로 달리는 자율주행차 앞에 장애물이 나타났을 때 4G 환경에선 차가 1m 이상 주행한 후 긴급제동 명령을 수신하는 반면, 5G 환경에서는 불과 3cm도 진행하지 않고서 정지신호를 받기 때문에 사고를 획기적으로 줄일 수 있다.

대량연결(mMTC: massive Machine-Type Communications)

수많은 가정용, 산업용 사물인터넷(IoT) 기기들이 서로 연결돼 동작하는 미래환경을 준비하기 위한 기술이다. 5G 이동통신은 1km² 면적 안에서 100만개의 기기들을 연결할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 하고 있다.

이러한 대량연결은 각종 스마트기기, 옷∙액세서리에 부착될 센서, 가전제품과 수도∙가스를 비롯한 각종 검침∙계량기, 자동차∙보도의 센서 등 기하급수적으로 늘어날 IoT 장치들을 수용하기 위한 필수 요소다. 산업 영역에서는 스마트공장을 예로 들었을 때 공정 기기에 5G 통신모듈을 장착, 시장과 고객의 요구를 실시간으로 참고하면서 재고 등에 따른 생산공정을 수정하고, 기계들의 자체학습(딥러닝)을 바탕으로 공정을 개선할 수 있게 된다.

MWC 2018 현장, 5G 세상이 한눈에 

26일 스페인 바르셀로나에서 막을 올린 MWC 2018의 삼성전자 네트워크 부스에선 곧 펼쳐질 5G 세상을 미리 살펴볼 수 있다. 삼성전자는 △스마트시티 △스마트공장 △교통 △가정 등 주요 분야별로 5G가 바꿔놓을 풍경과 차세대 제품 솔루션들을 함께 보여주고 있다.

지능형 영상경비 시스템, 스마트 조명, 스마트 주차 시스템, 개인화한 디지털 광고 등 삼성의 5G 네트워크를 활용한 스마트시티 사례들도 선보이고 있다. 디오라마로 꾸민 지능형 영상경비 시스템에서는 폐쇄회로TV(CCTV)들이 삼성의 5G 네트워크로 클라우드 및 영상 분석시스템과 연결돼 실시간으로 교통상황 영상 분석하며 이상 상황 발생 시, 정보가 자동으로 중앙 통제센터와 교통경찰 단말에 전송하는 것을 확인할 수 있다. 사고가 나면 즉각 영상이 접수돼, 사고처리와 원활한 교통환경을 유지하는데 도움을 준다.

교통 분야에서는 시속 100km 이상으로 달리는 고속열차 안에서 4K 동영상을 주고받거나, 실제 같은 8K 영상을 끊김 없이 스트리밍으로 감상하는 모습을 확인할 수 있다. 또 하만과 협력중인 5G 자동차에선 빠르고 안정적인 데이터 커뮤니케이션으로 고화질 스트리밍 영상을 즐길 수 있고, 실시간 위험 감지로 더 안전한 자율주행을 실현할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

스마트 공장에서는 데이터용 단말과 함께 데이터 분석을 위한 클라우드 환경, 실시간 모니터링 시스템이 구축된 모습을 선보인다. 향후 수백만개의 IoT 센서를 공장에 접목해 실시간 정보 전달과 분석이 이뤄질 예정이며, 이를 바탕으로 업무 효율과 제품의 품질을 향상시키는 것은 물론 현장 업무에 증강현실(AR)까지 접목할 수 있게 될 전망이다.

또한 세계 최초의 5G FWA 상용제품인 실내외용 5G 라우터, 자체 개발 칩셋, 5G 기지국, 코어장비들도 전시됐다. 이런 장비를 통해 집에서도 5G 환경을 누릴 수 있는데 초고속 대용량 파일 다운로드 뿐 아니라, 클라우드를 이용한 대용량 게임도 가능해 진다. 운영체제(OS), 하드디스크 드라이브 등 없이 간단한 컨트롤러만으로도 조작이 가능하며, 5G의 빠른 반응속도까지 더해져 실시간으로 다른 사용자와 양방향 게임을 즐길 수 있다.

삼성전자 네트워크사업부 신동수 상무는 “이번 MWC 현장에서 선보이고 있는 가정과 교통수단, 도심, 스마트시티 등의 5G 서비스를 위한 통신기술들은 상당 부분 상용화 단계에 와 있다”라며 기대감을 불러 일으켰다. 또 “글로벌 이동통신, 단말기 업체들과 협력해 세계의 소비자들이 하루 빨리 미래형 서비스들을 경험할 수 있도록 할 것”이라고 밝혔다.