[우리문화신문=이한영 기자]  5G가 상용화된 지 불과 몇 년이 지나지 않은 지금, 벌써 6G 주도권 선점을 위한 글로벌 경쟁이 치열하다. 6G는 초당 100기가비트(100Gbps) 이상의 전송속도를 구현하고, 비행기 안에서도 지상에서와같이 자유롭게 손말틀(휴대폰)을 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 6G는 언제 상용화되고, 또 필요한 이유는 무엇인지 알아본다.

 

 

많은 사람이 착각하는 것이 있다. 이동통신 기술을 구분하는 4G, 5G에서의 G가 GHz로 아는 사람들이 있지만, G는 세대(Generation)를 의미한다. 곧 4G는 4세대 이동통신, 5G는 5세대 이동통신인 것이다.

 

1980년대에 1세대 아날로그 이동통신 서비스가 시작된 이래, 우리나라는 지난 2019년 4월 세계 최초로 5G 이동통신을 선보이게 된다. 언론에서는 5G 기술의 상용화로 초고속, 초저지연, 초연결성와 같은 특징을 바탕으로 자동차, 미디어, 헬스케어 등 여러 분야에 혁신을 가져다줄 것이라고 대서특필했다.

 

그런데 아이러니한 점은 5G 기술이 상용화되기 한 달 전인, 2019년 3월에 핀란드에서 주요 국가들이 6G 기술의 선점을 위한 6G 회담을 열었다는 점이다. 아마도 6G가 상용화될 무렵이면 7G는 이미 기술 개발에 들어갈 거라는 얘기다.

 

 

이동통신 기술의 진화

 

새로운 세대의 셀룰러 통신방식의 표준은 10년 주기로 발전을 거듭해 왔다. 1980년 아날로그 음성통신에 해당하는 1G 시스템이 도입된 이후 1990년대 중반부터 음성 디지털 방식의 2G가 등장해 아날로그에서 디지털로 전환되기 시작했다. CDMA2000이라 불렸던 2G 이동통신의 등장으로 1세대 통신과 다르게 문자가 가능해졌고, 카메라나 MP3 재생, 영상통화 등의 부가 기능을 실었다.

 

3G 이동통신으로 진화하면서 고용량의 데이터 통신이 가능해졌다. 2002년부터 본격화된 3G 기술의 가장 큰 특징은 유심칩과 슬기말틀(스마트폰)의 등장이었다. 고음질의 음성통화와 영상통화, 그리고 고속 데이터 통신이 가능해지면서 동영상 같은 멀티미디어를 슬기말틀로 쓸 수 있게 되었다.

 

3G보다 수십 배 빨라진 4G LTE 시대에는 슬기말틀로 실시간 재생(스트리밍) 동영상을 끊김 없이 시청할 수 있을 만큼 데이터 전송속도가 빨라졌다. 이로 인해, 동영상 서비스와 모바일 쇼핑 등이 크게 활성화됐다. 지금과 같은 슬기말틀 앱 기반의 경제가 구축되기 시작했고 사물인터넷(IoT) 기술도 LTE 시대에 등장했다.

 

5G 이동통신은 2018년부터 활용된 무선 네트워크 기술이다. 초고속, 초저지연, 초연결을 핵심으로 하는 5G 기술은 미국의 버라이존(Verizon)을 주축으로 KT, SKT, 도코모(Docomo) 등이 참여하고 있으며, 2018년 12월 한국이 세계 최초로 5G 무선 이동통신을 개통했다.

 

5G 기술의 등장으로 슬기말틀에서 초고화질 실시간 영상재생은 물론 가상 현실(VR)/증강 현실(AR) 기술, 사물인터넷(슬기말틀, 컴퓨터를 넘어 자동차, 냉장고, 세탁기, 시계 등 모든 사물이 인터넷에 연결되는 것), 스마트시티(전기통신을 위한 기반시설이 인간의 신경망처럼 구석구석까지 연결된 도시), 자율주행 자동차 등 다양한 서비스 제공이 가능해졌다. 4G까지는 데이터 송수신의 주체가 슬기말틀이었다면 5G부터는 텔레비전, 자동차, 가전, 건물 등 다양한 사물이 연결되며 본격적인 빅데이터 시대의 서막을 알렸다.

 

 

6G 이동통신 기술의 등장​

 

6G는 위성을 통한 이동통신 기술로 2030년쯤 실현될 것으로 보인다. 6G는 △초광대역 △초공간 △초연결 △초절감 △초정밀 위치 파악 △초고신뢰-저지연 등이 중요한 요소가 될 것으로 예상된다. 국제전기통신연합(ITU) 2023년쯤 이 같은 개발 전망을 통합한 6G 비전을 내놓을 예정이다. ITU에서는 2030년 이후 필요 데이터량이 2020년 대비 1,000배 이상 늘어날 것으로 예측한다.

 

현재까지 나라 안팎 기관들이 내놓은 구상을 종합하면 6G는 데이터전송 최고속도가 5G에 견줘 50배 빠른 초당 1테라(Tbps, 1,000Gbps)다. 사용자 체감 속도는 5G(100Mbps)보다 10배 빠른 1Gbps다. 단말 사이에 신호를 주고받는데 걸리는 지연시간도 기존 1밀리세컨드(ms, 1,000분의 1초)의 10분의 1 수준으로 줄어든다. 단위 면적당 연결하는 기기 숫자도 100배 정도 늘어날 전망이다.

 

[표] 5G 기술 성능과 6G 성능 목표 비교 (이미지 출처: 정보통신신문, 자료 출처: 과학기술정보통신부)

 

6G가 상용화되면 가장 많은 변화가 예상되는 것은 통신신호가 도달하는 구역이다. 현재는 지상 중심의 평면적인 네트워크에서만 통신할 수 있는데 6G에서는 도달거리가 큰 폭으로 늘어나 지상에서 10km 떨어진 하늘이나 심지어 바닷속에서도 통신이 가능해질 전망이다. 6G를 도심항공모빌리티(UAM) 시대에 필수적인 기술이라고 부르는 까닭이다.

 

이와 같은 형태의 통신이 가능한 것은 6G가 지상 600km 정도에서 지구를 도는 저궤도 위성을 이용한 위성통신을 지상통신망과 통합해 사용하기 때문이다. 그래서 현재는 신호가 닫지 않는 해상이나 재난지역 등에서도 Gbps급 통신 이용이 가능해지고, 비행기 안에서도 지상과 같이 손말틀(휴대폰)을 자유롭게 쓸 수 있게 될 전망이다. 6G 기술은 지상에서의 통신을 넘어, 드론 통신, 위성통신 등과 연계하여 공중을 포함한 지구상 어디에서도 통신이 되는 기술을 제시하고 있다.

 

이처럼, 이동통신의 새 지평을 열게 될 6G에 대해 전 세계 각국의 연구개발도 활발히 이뤄지고 있다. 미국 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)은 2017년부터 6G 연구 프로젝트에 착수하여, '사회 및 경제 목표를 지원하는 무선과 인공지능이 융합된 더 똑똑한 세대'를 비전으로 100-1000GHz 대역에서 수백 개의 안테나를 사용하여 무제한에 달하는 전송률을 제공하기 위한 연구를 수행 중이다.

 

유럽의 경우 노키아 벨 연구소에서 '물리, 디지털, 생물 세계 간 경험을 통합하는 6G'라는 비전으로 연구개발을 진행하고 있고 중국은 과학기술부에서 2019년 11월 국가 6G 이동통신 기술 업무를 개시, 6G 기술 연구개발 진흥 실무 그룹과 전문가 그룹을 출범시켰다. 화웨이는 6G를 '연결된 사물에서 연결된 지능'이라는 비전으로 제시하고 있다.

 

세계 처음 5G 상용화한 우리나라도 6G 기술에서 주도권을 유지하기 위해 분주히 움직이고 있다. 2019년 1월에 KAIST와 LG전자가 6G 연구센터를 공동 설립하면서 연구가 시작됐다. 2019년 10월에는 6G 이동통신 연구개발 사업이 기술성 평가를 통과했고, 2021년부터 본격적인 6G 연구개발에 들어갔다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 국내 처음으로 테라헤르츠(THz) 대역 주파수를 이용한 시스템 개발에 착수하기도 했다.

 

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