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[디지털라이프] 5G, 넌 누구니

막힘없이 더 빠르게
4G 응답시간 0.05초, 5G는 0.001초로 짧아

  • 기사입력 : 2018-12-19 07:00:00
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  • 지난 12월 1일 국내 이동통신 3사의 5G(5Generation:5세대) 전파가 세계 최초로 송출됐다. 서울, 수도권, 6대 광역시 등에서 서비스를 제공하기 시작했다. 5G는 시작됐지만, 실생활에서는 달라진 것을 체감할 수 없다. 5G를 이용할 수 있는 스마트폰도 없기 때문에 더욱 와 닿지 않는다. 일반 소비자들은 4G도 빠른데 왜 5G가 필요한지도 의문이다. 5G는 뭐가 다를까?


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    ◆5G는?= 5G의 특징은 초저지연, 초고속, 초연결 3가지로 압축된다.

    지난 1G부터 4G까지 오면서 속도가 우선이었다면, 5G에서는 빠른 속도도 중요하지만 빠른 응답시간이 더 중요하다.

    응답시간은 스마트폰에서 기지국을 거쳐 목적지에 갔다가 다시 스마트폰으로 되돌아오는 시간을 말한다. 이를 최소화하는 게 핵심이다.

    4G의 응답시간은 0.05초 정도이지만 5G는 0.001초로 짧아진다. 예를 들면 DJI 팬텀4 드론의 경우 최고 72km/h로 날아갈 수 있다. 4G망을 이용하여 원격조종을 하면 72km/h로 날아가는 드론의 실제 위치와 화면에 보이는 위치가 약 120㎝의 오차가 생기지만, 5G에서는 약 2㎝로 줄어든다. 갑작스러운 상황에 정지하거나 장애물을 회피하려면 응답시간은 큰 차이를 만든다. 0.001초에 사고가 날 수도, 피할 수도 있는 것이다.

    5G의 속도는 4G보다 20배 빠른 20Gbps에 달하는 초고속 무선망이 구성된다. 2.5GB짜리 영화 한 편을 받는 데 걸리는 시간은 현재 16초에서 0.8초로 대폭 단축된다. 일반 유선인터넷보다 더 빠른 속도를 경험할 수 있다. 이를 위해 5G 기지국은 100Gbps의 유선망으로 연결된다.

    현재의 4G 통신망에는 스마트폰, 노트북, 태블릿 위주로 접속을 했다면, 5G에서는 기존 스마트 단말기뿐만 아니라 각종 기기와 센서 등이 네트워크에 연결되어 사물과 사물이 소통하는 사물인터넷(IoT)의 초연결 시대가 구현될 전망이다. 이를 위해 주파수 대역폭은 10배 커졌고, 반경 1㎞ 이내에 연결할 수 있는 무선통신기기도 10만 개에서 100만 개로 늘어났다.



    ◆5G 왜 필요할까?= 지금의 속도로도 고화질 동영상과 각종 통신서비스를 즐길 수 있다. 그렇지만 더 빠르고 더 많은 양의 데이터 처리를 요구하는 기술들이 늘어가고 있어 향후에는 5G가 아니면 감당하기 어렵다.

    영상은 풀HD를 넘어 UHD(4K), FUHD(8K)로 커지고 있다. 또한 VR(가상현실)과 AR(증강현실)은 이미 현실로 다가왔고, 홀로그램 서비스도 준비 중에 있다. 이러한 대용량 콘텐츠들은 계속해서 늘어가고 있다.

    드론을 활용한 재난 감시, 측량, 운송 등 드론 관제 시스템은 앞으로 신산업 분야로 전망되고 있어 5G가 기반이 되어야 한다. 같은 이유로 원격 진료와 로봇을 통한 원격 수술에도 5G는 없어서는 안 된다. 사물인터넷(IoT)이 구현되는 스마트시티 역시 5G가 필수적으로 요구된다. 가전기기, CCTV, 보일러, 전등, 콘센트 등 거의 모든 사물이 데이터를 주고받기 때문이다.


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    ◆5G는 언제쯤?= 5G 망은 구성 중이지만, 5G를 활용할 단말기는 아직 없다. 내년 3월쯤 5G 스마트폰이 출시 예정이다. 삼성전자와 LG전자에서 5G 스마트폰을 준비 중이라는 소식이 들려오고 있다. 다만 막상 5G 스마트폰이 나왔다 해도 초창기에 일반인들이 체감할 수 있는 변화의 내용은 제한적이라는 전망이 많다. 특히 경남지역에서는 전국망이 구축되어야 체감할 수 있다. 이르면 내년 하반기쯤에 가능할 것으로 예상된다.

    5G는 3.5GHz와 28GHz 두 주파수를 이용한다. 초기에는 상대적으로 전파도달 범위가 넓은 3.5GHz 대역으로 전국망이 구성되고, 내년 이후에 유동인구가 많은 지역에 28GHz 대역이 구성될 예정이다. 28GHz 대역은 초고주파인 만큼 직진성이 강해 장해물을 넘지 못해서 기지국을 아주 촘촘히 설치해야 한다. 4G 기지국은 전국에 이동통신사마다 20만 개가 넘게 깔려 있다. 5G는 이보다 4배 이상 많은 기지국이 요구된다. 3.5GHz는 4G는 전국망에 약 15만 개가 설치된 사례 기준으로 3년 내 15%인 2.25만 개, 5년 내 4.5만 개로 설정됐다. 28GHz 주파수는 기준 장비수 10만 대로, 3년 내 15%인 1만5000대를 구축해야 한다. 현재 4G와 같은 망구성에는 100만대 이상이 필요해 5년 이상의 시간과 비용이 필요하다.



    ◆과제= 5G에서는 스마트폰의 데이터뿐만 아니라 원격 진료·원격 조종·각종 IoT 기기들이 연결되어 제어가 될 것이다. 만약 해킹 등 내·외부 공격을 통해 이들에 대한 통제권을 뺏길 경우 엄청난 재난이 발생할 수 있기 때문에 무엇보다 ‘보안’이 담보되어야 한다. 때문에 일각에서는 기지국 장비에 대한 보안 우려가 제기되고 있다.

    반면 통신사들은 5G 보안을 위해 양자암호를 이용하거나 양자통신 기반으로 보안을 챙기고 있다. 해독이 불가능한 일회성 암호난수를 무작위 생성하는 양자암호통신 등이 5G에 실현되면 해킹이나 도청은 원천 차단된다.

    얼마 전 KT 아현 국사 화재로 해당 지역의 이용자들이 통신 서비스 단절을 수일간 겪었다. 통신망의 장애는 인재·장비 오류·케이블 절단·화재나 지진 등으로 언제든지 다시 발생할 수 있다. 현재 백본망은 이중화가 되어 있지만, 기지국과 국사에 대해서는 이중화가 제대로 되어 있지 않다. 5G는 초고속·초연결성이 기본이 되는 만큼 망에 대한 고가용성이 요구된다. 5G가 초기부터 기지국·국사의 액세스망도 링, 멀티호밍 등의 다중화 구조로 설계되어 구현되어야 할 것이다.

    박진욱 기자 jinux@knnews.co.kr

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