IT 기술이 발달하면서 각종 데이터의 양도 기하급수적으로 늘고 있다. 데이터가 발생하는 기기나 장소, 시간 역시 상상을 초월하는 시대가 됐다. 이에 따라 언제, 어디서나, 빠르고, 안정적으로 데이터를 주고받을 수 있는 통신망에 대한 수요가 급증하고 있다. ‘5G’의 등장은 바로 이런 배경을 깔고 있다.

흔히 ‘5G’라고 부르는 5세대 이동통신의 공식 명칭은 사실 IMT-2020이다. IMT는 ‘International Mobile Telecommunications’의 약자이며, ‘2020’은 2020년까지 표준 완료를 목표로 삼고 있기 때문에 붙여진 것이다. IMT-2020이라는 공식 명칭을 채택한 것은 국제전기통신연합(ITU)이지만 통신사 등에서 마케팅 차원에서 ‘5G’라는 명칭을 쓰고 있는 것이다.

5G 기술의 핵심은 ‘초고속·초저지연·초연결·저전력’
5G의 가장 큰 특징은 뭐니 뭐니 해도 ‘속도’다. 속도 단위에 ‘Gbps’라는 것이 있는데 초당 얼마나 많은 데이터를 보낼 수 있는지를 표기할 때 사용된다. 1Gbps는 1초에 약 10억 비트 정도의 데이터를 보낼 수 있는데 4G가 바로 1Gbps다. 5G의 최고 전송속도가 20Gbps인 점을 감안하면 4G에 비해 전송속도가 약 20배 정도 빠른 것이다.

하지만 단순히 속도만 빨라진 게 5G의 전부는 아니다. 5G 기술의 핵심은 △빠른 전송속도와 함께 △초저지연 △초연결 △저전력을 추구한다. 이런 특징은 기본적으로 사물인터넷(IoT)과 관련 있다.

먼저, ‘초저지연’이란 통신 중에 발생하는 지연시간이 ‘엄청나게’ 짧다는 것을 의미한다. 현재 LTE 기반 네트워크 환경에서 통신 지연시간은 0.03초에서 0.05초에 달한다. 이는 스마트폰 단말기에서 기지국, 서버를 거쳐 다시 스마트폰까지 되돌아오는데 걸리는 시간을 의미한다. 이 정도의 지연 시간으로는 더욱 빠른 응답속도를 원하는 진보된 형태의 IoT 서비스를 충족시키지 못한다. 그런데 5G는 0.001초 수준의 초저지연을 목표로 하고 있다.

다음, ‘초연결’은 ‘엄청나게 많은’ 디바이스를 한꺼번에 연결한다는 것을 의미한다. 5G는 전체 500억 개, 1제곱km당 100만 개 이상의 연결을 목표로 하기 때문에 말 그대로 초연결 IoT 사회를 가능하게 하는 기술인 것이다.

이렇게 많은 다수의 단말을 포용하면서, 응답 속도가 뛰어나야 하고, 전송 속도는 무지무지 빠르면서도 ‘전력 소모는 크지 않아야 하는 게’ 바로 5G다.

5G는 4차 산업혁명의 핵심 인프라
4차 산업혁명 시대는 모든 사물과 사물이 연결되고, 모든 서비스가 네트워크를 통해 유기적으로 연동되는 시대를 말한다. 그래서 전문가들은 4차 산업혁명의 성공을 좌우할 핵심조건으로 ‘연결성’을 꼽고 있다.

IoT나 자율주행 등 4차 산업혁명으로 인해 등장하고 있는 다양한 융합 산업을 성공적으로 구현하기 위해서는 속도 향상에만 초점을 맞추었던 기존 네트워크를 넘어 초고속, 초연결성, 초저지연성까지 아우르는 지능형 네트워크인 5G가 필수적이다.

5G가 4차 산업혁명의 핵심 인프라가 될 수밖에 없는 것은 5G의 초고속, 초저지연, 초연결성이라는 특징을 통해 이종 산업들과의 연계 및 무한대의 디바이스 연결이 가능해 지기 때문이다.

현재 4차 산업혁명 기술로 널리 알려진 IoT, 자율주행자동차, VR, 로봇, 빅데이터는 모두 5G와 매우 밀접한 관계를 갖고 있다. 5G가 진보된 IoT의 핵심 인프라 역할을 수행하는 것이나, 자율주행 자동차의 차량용 통신 기술(V2X)에 5G가 적용되는 것은 상상이 아니라 이미 당연한 현실로 다가와 있다.

또한 차세대 미디어로 이목을 집중시키고 있는 VR(가상현실) 역시 5G가 핵심 인프라로 각광받고 있고, 자율주행 자동차용 교통관제시스템 구축에도 통신사 빅데이터 활용이 유력하다. 머신러닝 기능이 적용될 산업용, 가정용 로봇의 경우도 상용화 확산 계기를 맞는 동시에 5G와 연계될 가능성이 크다.

‘네트워크 슬라이싱’ 기술 이용하면 산업별 맞춤도 가능
5G 기술을 통해 각 산업에 속해 있는 기업들은 업무 프로세스를 더욱 효율화하는 것이 가능하다. 더 나아가 고객들에게 제공하는 서비스나 상품에 5G 기술을 통해 추가의 가치를 제공하거나 기존에 없었던 새로운 상품·서비스를 제공하는 것도 가능하다.

그러나 4차 산업혁명을 추구하는 모든 산업이 같은 네트워크 인프라를 필요로 하는 것은 아니다. 산업별로 요구하는 수준이 다를 수밖에 없다. 예를 들어 고화질 CCTV 영상을 다루는 보안업계에서는 실시간 모니터링을 위한 초고속, 초저지연성이 중요하다. 반면, 가정이나 건물의 전력 이용량을 자동으로 측정해 전송하는 스마트 미터기를 활용하는 에너지 업체들에게는 속도가 그리 중요하지 않다.

5G는 이처럼 서로 다른 기업들의 요구사항을 충족시켜 줄 수 있는 기술이 있다. ‘네트워크 슬라이싱’이라는 기술인데 간단히 말해 5G 네트워크를 여러 개의 가상망으로 나누고, 각 기업 또는 애플리케이션이 독자적으로 각각의 가상망을 이용할 수 있도록 하는 것이다. 이를 통해 기업들은 자신의 요구사항에 최적화된 5G 네트워크를 이용할 수 있다. 국내에서는 SK텔레콤이 네트워크 슬라이싱 기술을 이미 2015년에 에릭슨과 함께 세계 최초로 개발해 시연한 바 있다.

과학기술정보통신부는 지난 6월 18일 ‘5세대(5G) 이동통신 주파수 경매’ 결과를 발표했다. (표 참조) 이로써 우리나라는 자율주행차, 스마트 시티, 스마트 공장 등 5세대 이동통신 기반의 다양한 혁신과 도전을 할 수 있는 최적의 환경을 갖추게 되었으며, 5세대 이동통신의 글로벌 선도자(First mover)로 발돋움 할 발판이 마련되었다는 평가를 받고 있다.