MAGAZINE / TREND
2019. 06
5G는 우리 가족의 하루를
어떻게 변화시킬까
5G 시대에 달라질 일상
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2019년 정보통신기술ICT 분야에서 중요한 화두로 떠오르고 있는 기술이 ‘5G’다. 5G의 기술적 특징과 5G로 부상할 새로운
서비스에 대해 알아보고, 5G 기술이 우리 가족의 삶에 어떤 변화를 가져올지 살펴본다.
5G는 LTE의 뒤를 잇는
5세대 이동통신 기술 표준
국내외 언론에서 5G 관련 뉴스가 연일 화제에 오르고 있다. SK텔레콤은 지난 4월 3일 5G 서비스를 세계 최초로 개시하며 1호 가입자로 엑소 백현과 카이, 김연아 등 유명 인사를 동원해 홍보에 나섰다. 스웨덴 통신장비업체 에릭슨은 2017년 발표한 자료에서, 2026년 전 세계 5G 관련 시장 규모가 2194조원에 달할 것으로 예측했다. KT경제경영연구소는 2018년 7월 발간한 보고서를 통해 제조, 자동차, 금융, 미디어 등 산업 영역과 스마트 오피스, 스마트 시티 등 기반 환경에서 5G가 창출할 국내 사회경제적 가치가 2030년 47조8000억원에 이를 것으로 분석했다. 또한 전문가들은 5G가 4차 산업혁명의 핵심 인프라로서 다양한 산업, 비즈니스와 우리의 라이프스타일을 혁신적으로 바꿔놓게 될 것으로 관측하고 있다.

그렇다면 5G가 무엇이기에 이토록 중요한 기술로 주목받는 것일까? 5G는 5세대5th Generation 이동통신을 의미하는 용어로, 4세대 이동통신 기술인 LTE의 뒤를 이은 차세대 기술 표준이다. 5G 통신은 전 세대인 4GLTE와 비교해 여러 가지 면에서 혁신적으로 향상된 성능을 보인다. 5G의 특징을 세 가지 꼽는다면 기가바이트 용량의 데이터를 몇 초 만에 다운로드하거나 업로드할 수 있는 ‘초고속Enhanced Mobile Broadband’, 눈 깜짝할 순간인 1000분의 1초 단위로 데이터를 주고받을 수 있는 ‘초저지연Ultra-Reliable and Low Latency Communication’, 1Km2 공간에서 100만 대의 단말을 네트워크로 연결할 수 있는 ‘초연결Massive Machine Type Communication’이다.
5G의 특징과
새롭게 부상할 서비스
5G의 가장 큰 장점은 전송 용량이 큰 고주파 대역을 사용해 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있다는 것이다. 4G와 비교해 이론상 최고 속도(20Gbps)는 20배, 체감 속도(100Mbps)는 10배 더 빠른 성능을 목표로 하고 있다. 높은 네트워크 전송 속도는 대용량 데이터의 초고화질 동영상이나 VR(가상현실)・AR(증강현실), 클라우드 게임 같은 엔터테인먼트 서비스를 활성화할 것으로 전망된다.

최근 출시되는 TV나 스마트폰은 풀 HD(1920×1080 해상도) 동영상보다 화질이 4배 더 뛰어난 4K 해상도를 지원하지만, 이를 제대로 이용하는 동영상 서비스는 부족한 것이 사실이다. 또한 360도 모든 시점에서 보여지는 영상을 처리해야 하는 VR・AR 서비스도 데이터 용량이 매우 큰데, 클라우드 방식으로 제공될 경우 사용자가 착용한 HMDHead Mounted Display(고글 형태의 디스플레이 기기)를 무선으로 연결해 고품질의 서비스 제공이 가능하다. 클라우드 게임 서비스 또한 향후 5G 도입에 힘입어 발전하게 될 것으로 예상된다. 스마트폰의 연산 처리 장치(AP)는 PC의 CPU(연산 처리 유닛), GPU(그래픽 처리 유닛)에 비해 성능이 낮아 고품질의 그래픽 구현이 힘든데, 클라우드 방식으로 중앙 서버에서 처리한 게임 데이터를 5G 네트워크로 전송할 경우 콘솔게임 기기나 고사양 PC에서만 구동되는 고품질의 게임을 스마트폰으로도 간편하게 즐길 수 있기 때문이다.

구글이 2019년 3월에 공개한 스트리밍 게임 플랫폼 스타디아Stadia는 클라우드 방식으로 게임을 즐길 수 있도록 한 서비스다. 사용자는 스마트폰이나 태블릿, TV 등 다양한 기기에서 중앙 서버로 저장, 처리되는 게임을 네트워크를 통해 스트리밍 방식으로 영상을 전송 받아 이용할 수 있다. 구글 외에 아마존, 텐센트 등 IT 기업도 클라우드 게임 플랫폼을 준비 중이며, 국내 LG유플러스 또한 미국 그래픽 칩 개발사인 엔비디아와 제휴해 클라우드 스트리밍 게임 서비스 ‘지포스 나우’를 올 상반기부터 서비스할 예정이다.

5G는 또한 1ms(1000분의 1초)의 지연 시간을 통해 초저지연을 구현한다. 이는 데이터가 오고 가는 과정이 1000분의 1초라는 눈 깜짝할 새에 이뤄지며, 거의 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있게 됨을 의미한다. 더불어 고속으로 움직이는 중에도 끊김 없이 안정적으로 연결이 유지되는 신뢰성을 제공한다. 4G 네트워크에서 지연 속도는 보통 10~50ms 수준이며, 접속 환경에 따라 들쭉날쭉하기도 한다. 이 같은 성능은 동영상을 보거나 일반적인 웹 서핑을 이용할 때는 큰 문제가 되지 않지만, 5G 시대에 부상할 자율주행차나 원격의료와 같은 서비스에서는 느린 지연 속도가 치명적인 사고를 야기할 수 있다. 예를 들어, 시속 100km 이상의 고속으로 달리는 자율주행차에서는 응급 상황 발생 시 급감속이나 차선 변경과 같은 차량 조작이 이뤄져야 하는데, 이에 대처하기 위해서는 1ms 이하의 초저지연성이 안정적으로 보장되어야 한다. 초저지연으로 부상할 가장 유망한 분야는 자율주행차다. 자율주행차가 안전하게 도로를 달리기 위해서는 자동차 외부에 달린 센서가 수집한 데이터를 실시간으로 중앙 서버와 주고받으며 주변 차량 운행, 교통 상황 등과 연계해 종합적으로 분석하는 과정이 필요하다. 이 과정에서 네트워크의 초저지연성과 신뢰성이 중요한 역할을 한다.
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정보통신기술 전시회 ‘월드IT쇼 2019’가 지난 4월 코엑스에서 진행됐다.
관람객들이 SK텔레콤 전시관에서 5세대 이동통신과 이를 활용한 가상현실 ‘VR 시네마’를 체험하고 있다.
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지난 1월 세계 최대 전자 쇼 ‘CES’에서 네이버의 자회사 네이버랩스가
퀄컴과 함께 선보인 5G 브레인리스(Brainless) 로봇 ‘앰비덱스’.
초연결은 4G보다 10배 더 증가한 제곱킬로미터(km2)당 100만 대 이상 대규모 단말의 동시 접속을 가능케 하며, 에너지 효율성을 크게 높여 매우 적은 전력으로도 동작하는 사물인터넷IoT 기반의 스마트 홈・오피스, 스마트 시티 등을 발전시킬 것으로 전망된다. 더 나아가 거의 모든 전자기기, 수많은 센서가 인터넷에 항상 접속되어 끊임 없이 데이터를 주고받는 만물인터넷Internet of Everything 시대를 여는 디딤돌 역할도 기대된다. IoT(사물인터넷), IoE(만물인터넷) 기기는 5G의 여러 가지 특징 중 빠른 속도나 초저지연보다는 대규모의 단말 연결과 네트워크 효율성, 저전력 소모 등이 우선적으로 요구된다.

시장조사업체 IHS마킷은 2025년까지 전 세계 인구의 5배에 이르는 무려 400억 개의 기기가 IoT로 연결될 것으로 전망하고 있다. 지하철에서 수많은 사람이 스마트폰을 사용할 때 인터넷이 느려지는 현상이 나타나는 것처럼, 다수의 기기가 네트워크에 연결되면 성능과 안정성이 저하되기 마련이다. 따라서 5G 기술에서는 속도 우선, 낮은 지연 시간 우선, 대량 연결 우선과 같이 목적에 따라 통신망을 분할한 후 구분해서 사용하는 네트워크 슬라이싱 기법을 사용해 초고속, 초저지연, 초연결을 구현한다.
5G로 변화될
우리 가족의 일상
5G가 만들어갈 기술적 진보와 서비스 발달은 어떻게 우리 삶을 변화시키게 될까? 먼저, 언제 어디서나 초고화질 영상 업로드와 감상이 가능해진다. 유튜브는 2016년 11월부터 4K 화질 영상의 실시간 스트리밍 업로드를 지원하고 있다. 하지만 5G 상용화 이전에는 실내에서 유선으로 연결된 상태로만 해당 기능을 사용할 수 있었고, 실외에서 모바일 단말을 이용하기에는 LTE 네트워크 속도가 실시간 전송을 하기에 충분하지 않았다. 그러나 5G 시대에는 스마트폰과 함께 짐벌(스마트폰의 수평 유지를 통해 흔들림 없는 영상 촬영을 돕는 장비) 같은 간단한 보조 도구 하나만 갖추면 눈앞에서 보는 것 같은 생생한 초고화질 영상을 유튜브에서 생방송할 수 있게 된다. 여행 전문 유튜버가 한라산 백록담에 올라 4K 화질로 바로 찍어 올리는 영상을 안방 TV나 스마트폰을 통해 실시간으로 감상할 수 있게 되는 것이다.
VR와 AR도 핵심 콘텐츠 중 하나다. HMD 기기에 5G 네트워크 모듈만 탑재하면 고사양 PC에서만 처리 가능했던 고품질의 VR・AR 영상을 클라우드 방식을 통해 HMD 디스플레이로 실시간 전송할 수 있다. 이 덕분에 무겁고 배터리를 많이 소모하던 HMD의 완전 무선화・경량화・배터리 효율 개선이 가능해지고, VR・AR 콘텐츠의 품질과 사용 편리성이 극대화되면서 이제까지와는 차원이 다른 몰입 경험을 창조해낼 수 있게 된다. VR・AR HMD를 착용하고 시간과 공간을 뛰어넘어 미국 메이저리그, NBA 경기장이나 프랑스 루브르 박물관에 온 것 같은 실감형 체험이 가능한 세상이 도래하는 것이다.
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KT가 지난 2월 스페인 바르셀로나에서 열린 모바일 전시회 ‘MWC19'에서 공개한 5세대 이동통신을 활용한 ‘인공지능(AI) 호텔 로봇’.
5G를 통해 관제 센터와 실시간으로 차량・교통 정보를 주고받으며 도로를 달리는 자율주행차의 대중화는 이동 중 우리의 시간을 획기적으로 변화시킬 것이다. 자동차 공유 서비스의 편의성이 획기적으로 높아지고, 자가 소유 차량도 운전석에서 핸들을 잡을 필요가 없어지면 자율주행차 내 공간은 어른들의 새로운 일터이자 아이들의 놀이터로 거듭난다. 자동차 뒷좌석에 장착된 대화면 디스플레이로 초고화질 영화를 감상하거나, 클라우드 게임을 즐기거나, 남은 업무를 마무리하는 것처럼 다양한 엔터테인먼트 활동과 스마트 워크가 가능해진다.

스마트 홈・오피스, 스마트 시티와 같은 공간 혁신은 5G를 통한 초연결성에 힘입어 실현된다. 5G는 수많은 사물인터넷 기기가 매우 적은 전력으로도 네트워크에 연결될 수 있는 환경을 제공한다. 집 안, 사무실, 도시 곳곳에 연결된 IoT 센서는 바람, 빛과 같은 자연에너지원을 기반으로 별도의 배터리나 전원 연결 없이도 작동한다. 이들이 네트워크로 주고받는 데이터는 스마트 홈・오피스 기기와 상호작용하며, 상황에 맞게 자동적・지능적으로 기기들을 조종할 것이다. 예를 들어, 가족이 집에 없으면 자동으로 모든 조명이 꺼지고, 실내 온도와 미세먼지 수치에 맞춰 냉난방, 공기청정기가 자동으로 돌아가며, 거리의 가로등은 주변 환경에 따라 자동으로 밝기가 조절될 것이다.

5G는 단순한 통신기술이 아닌 산업 생태계, 기업 비즈니스, 서비스 방식을 변화시키고 더 나아가 사회경제적 혁신을 이끌 범용 기술General Purpose Technology, GPT(사회경제 전반에 영향을 미칠 수 있는 기반 기술)로서의 잠재력을 보유하고 있다. 인공지능AI, 사물인터넷, 빅데이터 등 4차 산업혁명의 기반 기술과 결합되어 미래 혁신을 주도할 5G의 무한한 가능성에 주목할 필요가 있다.
전창의 삼정KPMG 경제연구원 책임연구원, 삼정KPMG 경제연구원에서 책임연구원으로 전자정보통신, 미디어, 엔터테인먼트 산업을 연구하고 있다. 한국과학기술원(KAIST) 문화기술대학원에서 박사과정을 수료했으며, 전자정보통신, 미디어 산업 분야에서 다수의 컨설팅과 연구 프로젝트를 수행한 경험이 있다.
글. 전창의 삼정KPMG 경제연구원 책임연구원
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