차세대 통신 5G 세계최초 상용화···핵심기술 5가지 알고 쓰자

갤럭시S10 내달 5일 출시 예고

통신3사, AI·VR 등 新기술로 무장

초격차 이끄는 5G 핵심기술 A~Z

그래픽=강기영 기자.

통신 3사가 내달 본격적으로 5G(5세대 이동통신) 서비스를 시장에 선보인다. AI(인공지능)·VR(가상현실)·클라우드 게임 등의 4차산업 혁명을 만나볼 수 있는 5G 시대 도래에 핵심 기술에 대한 관심도 높아지고 있다.

26일 업계에 따르면 내달 5일 삼성전자의 첫 5G폰인 ‘갤럭시S10’ 출시와 함께 SKT·KT·LGU+ 등 통신 3사도 5G 상용화 서비스에 나선다. 과기부의 SKT 요금제 반려로 차질이 예상됐으나, 세계 최초 5G 스마트폰을 통한 5G망 상용화 방침에 따라 삼성전자 5G폰 출시와 함께 상용화가 이뤄질 전망이다.

5G 이동통신기술은 광대역 주파수를 사용해 최대 다운로드 속도 20Gbps, 최저 다운로드 속도 100Mbps인 이동통신 기술을 말한다. 속도와 함께 반경 1㎢ 반경 안의 100만개 기기에 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공할 수 있고, 시속 500㎞ 고속열차에서도 자유로운 통신이 이뤄져야 한다.

내달 상용화가 예고된 5G의 경우 3.5Ghz 주파수 대역을 활용한다. 저주파일수록 커버리지 확보에 이점이 있지만 20Gbps급의 속도를 낼 수는 없다. 20Gbps 이상의 초고속이 가능한 주파수 대역은 28Ghz 대역으로 향후 상용화될 예정이다.

시장에서는 5G 상용화 때에는 현재 LTE 속도의 20배, 약 초당 2.5GByte(기가바이트)의 속도로 이용자들이 무선 인터넷을 이용할 수 있을 것으로 예측한다. 우리가 보는 2.5기가에서 3기가 사이 용량의 영화는 2초 이내면 다운받을 수 있는 속도다. 4K 고화질의 영상도 5G 이용때는 1분 이내로 내려받을 수 있다.

즉 대형 용량의 콘텐츠인 VR, 자율주행, 스마트팩토리 등 4차산업 혁명의 핵심이 되는 셈이다.

5G 구현을 위해선 여러 기술이 필요하다. ▲MEC(모바일엣지컴퓨팅) ▲네트워크 슬라이싱 ▲AI 기반 네트워크 최적화 ▲양자암호통신기술 ▲이종망 융합기술 등이 이통 3사가 모두 강조하는 부분이다.

우선 MEC(모바일에지컴퓨팅)란 다양한 단말(기기)에서 발생하는 데이터를 클라우드와 같은 중앙집중식 데이터센터로 보내지 않고 데이터 발생 현장에서 처리하는 방식을 말한다.

5G의 의미있는 속도를 느끼기 위해선 지연속도 감소가 중요하다. 지연요소로를 낮추기 위해서는 데이터 송수신 거리를 단축시키는게 가장 바르다. 이 때문에 에지컴퓨터링으로 데이터를 처리할 경우 데이터 흐름도 빨라지고 지연도 줄어, 5G의 속도를 제대로 체감할 수 있다.

지역과 시간 활용처 등 기업별 요구에 맞는 가상 망을 구축해 제공하는 전용 네트워크인 네트워크 슬라이싱도 강조하는 부문이다. 전용 네트워크 자원할당으로 네트워크 분리와 보안 두 마리 토끼 잡기가 가능하다.

양자를 활용한 암호화 기술인 양자암호통신기술도 5G의 핵심으로 꼽힌다. 물리량의 최소 단위인 ‘양자(Quantum)’ 특성을 이용해 해독할 수 없는 암호키를 생성해, 송신자와 수신자에 나누기 때문에 사실상 해킹이 불가능한 차세대 암호기술이다. 슈퍼컴퓨터로도 해킹이 쉽지 않아, 기술 도입 때는 개인정보유출 및 자율차 해킹 방지 등을 도울 것으로 보인다.

이 외에도 AI가 트래픽 증가 등 품질 변화 요인을 예측해 실시간으로 최적하고 해결하는 AI 기반 네트워크 최적화와 기존 LTE와 Wifi를 하나의 통신망으로 묶는 이종망 융합기술도 5G의 핵심 기술로 거론된다.

이에 대해 한 업계 관계자는 “각 사가 주력하는 기술이 각기 다른 것처럼 보이나, 결국은 5G 속도 개선과 보안을 위한 것들”이라며 “기존 LTE와 얼마나 달라진 모습을 선보이느냐가 관건이 될 것”이라고 봤다.