세계 각국의 5G 진행 현황과 관련 산업 파급 효과는?
세계 각국의 5G 진행 현황과 관련 산업 파급 효과는?
  • 백연식 기자
  • 승인 2019.04.02 08:23
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[창간기획] 5세대 이동통신 5G와 통신 산업의 미래 ②

[키뉴스 백연식 기자] 오는 5일부터 우리나라에서 세계 최초로 스마트폰을 통해 상용화되는 5G는 이를 투자하고 설치해야 하는 이동통신사업자로부터 시작된다고 볼 수 있다. 5G 상용화로 가장 빠른 효과를 보기 위해서는 이용자가 현재 가장 보편적으로 사용되는 상품인 스마트폰과 처음부터 함께해야 산업이 확대될 수 있다. 그리고 스마트폰 기기에 들어가는 반도체 등 다양한 산업과 연결이 확대되는 등 5G는 다른 분야 산업에도 직접적으로 영향을 미칠 전망이다.

5G의 출발점이자 인프라를 구축해야 하는 각국의 이동통신 사업자들은 이를 어떻게 준비하고 있을까. 5G 등 이동 통신 산업은 주파수 대역이라는 국가 자원을 이용하기에 국가의 정책과 연동될 수밖에 없다. 그러므로 글로벌 5G 준비 현황을 알기 위해서는 주요 국가별 5G 준비 현황부터 살펴볼 수밖에 없다. 5G의 실질적인 이용기기인 스마트폰의 준비 상황도 주요 제조사 관점에서 지켜봐야 한다.

최근 미국 이동통신사업자 협회(CTIA)에서 발간한 자료에 따르면 5G 준비를 가장 잘하고 있는 국가로 중국, 한국, 미국, 일본을 뽑혔다. 여기에 적용된 기준들로는 ‘대역대 준비 수준’, ‘로드맵 공표 여부’, ‘정부의 지원 정책 수준’, ‘산업 내 준비 수준’ 등이 있다. 글로벌 탑 Top 스마트폰 제조사 중 애플을 제외한 대부분의 제조사들이 5G를 준비하고 있다. 이중 5G 스마트폰 1호는 오는 5일 출시되는 삼성전자의 갤럭시S10 5G다. 5G 스마트폰 출시를 우리나라가 가장 먼저 하면서 세계 최초 타이틀을 거머쥔 것이다. 5G는 자동·자율화와 초연결성이 만들 산업 환경으로 인해 사회 또는 경제적 변화를 가져오는 4차 산업 혁명으로 연결된다.

이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서
이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서

화웨이를 앞세운 중국의 5G 준비 현황은

중국은 미국 이동통신사 협회에서 5G 분야에서 글로벌 관점에서 가장 선도적인 국가로 선정됐다. 특히, 통신 장비 업체 화웨이는 NSA(논스탠드얼론, 비단독 모드) 3.5㎓ 장비를 작년 5월에 상용화 하는 등 5G 기술력이 가장 앞서 있다. 중국은 이미 2013년부터 중국산업정보기술부(The Chinese Ministry of Industry and Information Technology), 국가발전개혁위원회(The National Development and Reform Commission), 과학기술부(The Ministry of Science Technology) 등 중국 내 국가 발전을 이끄는 3개 핵심 정부 기관이 합동 주도하며 5G 정책을 준비해 왔었다.

중국 정부는 2018년까지 3단계 계획을 마무리 지었는데, 3단계는 5G 기술만으로 연결되는 SA(스탠드얼론, 단독 모드) 기반의 테스트였다. SA는 LTE와 5G를 혼용하는 NSA 보다 더 진화된 기술 표준으로 볼 수 있다. 그 과정에서 중국 정부는 장비 및 이동통신사와 함께 SA 기반으로 2018년 초 주요 도시에서 테스트를 시작해 16개 도시에서 테스트를 완료했다.

이 테스트는 3.5㎓와 4.9㎓ 대역 대 내에서 인도어와 아웃도어를 연계하는, 그리고 코어 네트워크 및 기지국 테스트로 이를 완료했다면 5G의 인프라 관점에서 준비가 됐다는 것을 의미한다. 그리고 중국 정부는 2019년부터는 4단계인 네트워크 시스템과 단말 칩셋간의 호환성 테스트를 진행할 예정이다. 이 테스트를 마치게 되면 5G 스마트폰 서비스의 실질적 상용화 준비가 완료되었음을 의미한다.

중국 1위 이동통신 사업자인 차이나모바일은 5G 전략을 LTE가 가능하게 한 개인 삶의 변화보다 더 확대된 ‘사회 전반을 변화’시키는 ‘Big Connectivity Strategy’로 정의하고 있다. 차이나모바일은 2019년에 Pre-상용화를 완료하고 2020년 상용화를 목표로 진행 중이며, 이미 항저우, 상하이, 광저우, 수저우, 우한 등에 100여개 기지국을 설치했다.

차이나유니콤도 2019년 상용화 테스트를 진행하고 2020년 상용화를 진행 할 것으로 예상되고 있다. 이에 반해 차이나텔레콤은 LTE와 5G가 공존하는 NSA 구조로 당분간 진행될 것으로 전망된다. 이에 중국 정부는 5G에 대한 이동 통신사간 경쟁을 심화시키기 위해서 차이나유니콤과 차이나텔레콤을 합병해 차이나모바일과 경쟁을 할 수 있는 경쟁 구조를 만들려 하고 있다. 이처럼 중국 정부는 5G를 통해 글로벌 이동통신 기술 및 산업 전반을 주도하기 위해 관련 산업과 함께 총력을 기울이고 있는 상태다.

이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서
이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서

미국 이동통신사들의 5G 준비 현황은

미국 1위 사업자 버라이즌은 오는 11일 시카고와 미니애폴리스 전 지역에서 스마트폰을 통한 5G를 상용화한다. 현재 버라이즌 가입자들은 5G 서비스 이용을 위해 한 달에 10달러(한화 약 1만1300원)만 추가로 지불하면 된다. 4월 11일 상용화 당시 지원되는 디바이스는 모토로라의 모토 Z3이다. 과기정통부 관계자는 “모토로라의 모토 Z3의 경우 LTE 폰으로 먼저 나왔고 이후 5G 역시 탈부착식 동글을 연결해야만 가능하다”며 “모토 Z3는 진정한 5G 스마트폰이 아니며, 갤럭시S10 5G가 출시되는 시점으로 상용화하는 우리가 진정한 5G 상용화라고 볼 수 있다”고 말했다.

미국 버라이즌의 경우 작년 10월 FWA(Fixed Wireless Access, 고정형 무선 액세스)를 통한 5G 서비스를 세계 최초 5G 서비스라고 주장한 적 있다. FWA는 5G는 맞지만, 이동통신의 핵심인 핸드 오버(이동통신 가입자가 이동 중에도 자유롭게 서비스를 사용할 수 있도록 기지국과 기지국 사이에서 끊김 없이 서비스가 가능하게 하는 기술)가 지원되지 않는다.

이동통신사는 그룹에 따라 다른 5G 대응 전략을 펼치고 있다. Top 2(버라이즌, AT&T)는 홈 또는 빌딩에서 FWA를 기반으로 한 5G 인프라 투자 전략을 펼치고 있다. 1위 사업자인 버라이즌의 경우 5G를 통해 유선 통신망까지 포함해 미국 시장 내 홈과 모바일 모두의 리더십을 확고하게 하는 것을 목적으로 하고 있다. 2위 사업자인 AT&T는 고정 무선 접속 중심으로 인프라를 구축하고 있다. Top 3~4위사인 티모바일과 스프린트는 모바일 중심으로만 5G 인프라를 구축해 5G를 스마트폰 중심으로 전개하려고 하고 있다.

이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서
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일본과 유럽 통신사들의 5G 준비 현황은

CTIA 자료에 따르면 일본은 선두 그룹(Tier 1, 티어 1) 중에서는 한국 다음으로 가장 느린 국가이다. 물론 심사숙고하는 일본의 성향이 반영된 것으로 볼 수도 있지만, 2020 도쿄 올림픽을 기점으로 안정적으로 준비한 뒤, 올림픽을 통해 일본의 기술력을 전세계에 알리려는 의도가 더 강해 보인다.

일본 정부는 2018년 중순까지 일본 5G 기술 정의를 마쳤고, 2019년 3월까지 주파수 대역을 할당할 예정이라고 한다. 일본 1위 이동통신기업인 NTT 도코모는 정부의 의도에 맞게 2020년 도쿄 올림픽 및 패럴림픽을 기점으로 5G 상용화를 목표로 하고 있다. 그외 KDDI, 소프트뱅크, 라쿠텐 모바일 등 이동 통신사업자들도 2020년 상용화를 목표로 준비를 진행하고 있다.

출산율 감소 및 고령화로 노동력 이슈가 오래 전부터 있어 왔던 유럽은 그 어떤 지역보다 IoT에 대해 먼저 연구해 왔었다. 이런 측면에서 5G는 유럽에서 더욱 더 필요한 기술일지 모른다. 하지만 유럽에서 가장 앞선 이동통신 시장인 영국에서도 2020년까지는 5G 서비스 또는 스마트폰이 어디에도 제대로 출시될 것이라는 전망은 나오지 않고 있다. 이는 아직 많은 유럽 이동 통신사들이 LTE도 제대로 활용 못하고 있어 5G를 대대적으로 투자한다는 것은 현실적으로 고민할 수 밖에 없는 상황일 것이다.

이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서
이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서

5G 전개 로드맵(Roadmap)과 스마트폰 출시 일정은

국제전기통신연합(International Telecommunication Union; 이하 ITU) 에서 수립한 5G 전개 로드맵을 보면, 2019년 하반기부터 5G전개가 시작된다. 그리고 이동통신 표준기관인 3GPP에서 릴리즈(Release) 15도 LTE와 5G 혼합형에서 시작해 릴리즈 16 정의를 하기 바로 직전에 5G 전용인 SA 및 NR(New Radio)까지 정의를 했다.

그리고 2019년부터는 릴리즈 16에 대한 표준 정의가 시작되고, 2020년에는 릴리즈 17 이후 버전까지 5G의 기술 표준 정의는 속도를 낼 것으로 기대된다. 스마트폰 단말 시장은 오래 전부터 이미 성숙기에 접어들었다. 하지만 5G 등장과 함께 스마트폰 시장 내 카테고리 중 5G가 빠르게 성장하여 당분간 5G 대응력이 스마트폰 제조사들의 명운을 결정할 수도 있다.

글로벌 시장조사업체 IDC에 따르면 5G 스마트폰 시장은 2019년 1000만대 미만인 시장이 2020년 1억1000대, 2022년 3억대 수준으로 빠르게 성장할 것이라고 예상된다. 이처럼 2019년은 5G 스마트폰 출시 원년이 될 것이며, 5G는 향후 스마트폰 제조사들의 생존 또는 성장 원동력이 될 전망이다.

스마트폰 제조사들의 5G 준비 현황은 제조사들의 스마트폰 AP(Application Processor, 애플리케이션 프로세서) 도입 및 준비 현황을 보면 예측해 볼 수 있다. AP 제조사인 퀄컴에 따르면 2019년 ASUS, 후지쯔, HMD, HTC, LG, 모토로라, 원플러스, 오포, 샤프, 소니, 샤오미 등이 퀄컴 5G 칩셋을 기반으로 스마트폰을 출시할 것이라 밝혔다. 이에 따라 이들 기업들은 기반으로 2019년 5G 스마트폰을 출시할 것으로 예상된다.

선두 제조사 관점에서 본다면 애플은 통신 신기술 적용에 대해 최초보다는 보편성과 안정성 관점에서 접근하기에 2019년에는 5G 단말이 나오기 어려울 것으로 예상된다. 삼성전자는 오는 5일에 세계 1호 5G 스마트폰인 갤럭시S10 5G를 출시하고, LG전자는 이르면 4월 중·하순 경 시장에 내놓을 것으로 보인다. 화웨이는 2019년 3월까지 5G 자체 칩셋을 출시하고 6월 말까지 5G 스마트폰을 판매할 예정이다.

이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서
이미지=한국정보화진흥원(NIA)의 5G가 만들 새로운 세상 보고서

시스템 관점에서 5G가 가져다 주는 의미는?

5G가 우리의 삶과 산업에 혁신을 가져올 수 있는 역할과 의미는 무엇일까? 예를 들어, 값 비싼 스포츠카도 사하라 모래 사막에 있다면 고철 덩어리에 불과하다. 허나 아우토반과 같이 잘 닦인 고속도로, 그리고 기름 걱정하지 않고 달리기 위해서는 석유를 제공하는 주유소가 그 도로 주변에 설치돼야 한다. 이를 5G 환경을 적용해 보면 산업 내에서 실제 작동하고 또 사람들과 실제로 접하는 기기인 IoT가 스포츠카라 할 수 있다. 또 데이터, 스토리지, 알고리즘과 AI는 석유와 주유소의 역할이다. 그리고 이 모든 것들을 가능하게 하는 기반인 고속도로는 5G가 될 것이다. 그래서 5G가 IoT, AI를 가능하게 하고 이를 통한 변화의 출발점이 된다고 정의할 수 있다.

5G가 IoT, A.I.의 기반이 되는 고속도로 역할을 한다면 IoT와 AI가 가능케 하는 자동·자율화 진화에도 영향을 줄 것이다. HBR에서 언급된 자동·자율화 로드맵에서 5G는 자율화로 가는 그 기반인 연결성(Connectivity)를 제공한다. 자동·자율화 로드맵을 살펴보면 1단계가 내부 센서와 외부 소스를 통해 종합적인 모니터링을 하는 것이다. 모니터링을 바탕으로 변화와 경고에 대한 간단한 알림도 제공할 수 있다.

2단계는 모니터링 결과를 바탕으로 제품·서비스의 기능을 제어하고 동작하게 하는 것이다. 사실 1~2단계는 5G가 아니어도 충분히 가능한 상황이지만 1제곱킬로미터 당 1백만개의 기기가 접속 가능한 5G가 돼서야 비로소 제대로 서비스 구현이 가능할 것이다.

3단계는 최적화 단계로 모니터링, 제어와 동작의 결과를 최적화할 수 있는 알고리즘을 미리 세팅하는 것이다. 4단계가 되어야 비로소 실시간으로 상황에 맞게 스스로 모니터링, 제어 및 동작하며 자체 조정 및 자동화가 가능해져 자율적인 제품·서비스 운영이 가능해진다. 4단계의 경우 이를 가능하게 하는 데이터의 양과 안정적인 망이 뒷받침되는 5G가 돼야 가능한 수준이라 할 수 있다.

5G로 가능해지는 자동·자율화 로드맵은 결국 4차 산업 혁명으로 연결된다. 자율화는 결국 머리인 AI, 손발이 되는 센서 등을 포함한 로봇은 IoT, 피는 데이터, 그리고 이를 연결하는 핏줄은 5G가 될 것이다. 이러한 변화는 극한의 자동·자율화와 극한의 연결성이 만들 산업 환경이 사회 또는 경제적 변화를 가져오는 4차 산업 혁명이라는 정의에도 부합될 것으로 보인다.

 

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