[오피니언뉴스=박대웅 기자]  5G는 전송속도, 지연시간, 단말기 수용능력 등에서 4G(LTE)를 업그레이드한 차세대 통신 기술로 '초고속', '저지연', '초연결'이 특징이다. 4차산업혁명의 핵심인 5G는 이전 세대보다 진일보한 기술로 다가올 편리한 미래의 키워드다. 

◆5G(5세대 이동통신), 초연결 사회 이끌기로  

5G의 공식 명칭은 'International Mobile Telecommunication-2020(IMT-2020)'이다. '국제 모바일 통신 표준 2020'이라는 의미다. 5G는 현재 4G와 비해 훨씬 진화된 통신세계를 약속한다.  ▲20배 이상 빠른 데이터 전송 속도 ▲10배 이상 빠른 반응 속도 ▲1km²당 100만개의 기기(4G 기술 하에서는 1km² 당 기기 10만개) 동시 접속 가능 등이 그것이다. 

또 시속 500km로 달리는 고속철도 안에서도 안정적인 무선통신을 할 수 있도록 해주면서도 에너지 효율이 4G 대비 100배 이상 높다. 

'초고속, 저지연, 초연결'을 특징으로 갖지만 5G가 적용될 실제 생활은 상상을 뛰어넘을 정도로 광범위한 변화를 맞을 것으로 예상된다. 자율주행, 스마트 시티, 헬스케어 등 각종 산업의 패러다임 변화를 이끌어 낼 기술적 바탕이 바로 5G다.

다만 현재 당장 활용 가능한 앱이 부족한 점과 당분간 각 국 대도시 지역에 국한된 망 구축 등 낮은 망 활용도 탓에 5G 시대가 본격화하기까지는 시간이 걸릴 것이란 예측도 교차하고 있어서다.

긍정적 전망은 핸드폰이후 세상을 뒤바꿔 놓을 4차산업혁명의 근간이 5G라는 데 있다. 이에 반대되는 입장은 획기적 산업발전을 `미끼 비전`으로 스마트폰 소비자를 유인한 것은 아닌지, 개인에겐 과잉 IT서비스를 제공하는 것이 아닌지에 있다.  부정적 견해가 기우에 그치려면 업계는 물론 정부도 명확한 진상파악이 밝혀야 할 것이다. 

◆5G 가장 큰 장점은 '주파수'

5G와 이전 세대의 가장 큰 기술적 차이는 '주파수 대역'이다. 4G를 포함한 이전 세대 기술은 2GHz대 이하의 주파수 대역을 사용하는 반면 5G는 3.5GHz 대역, 28GHz 대역을 사용한다. 현재 활용도가 낮아 덜 붐비는 대역의 주파수를 사용해 데이터 양이 급증하는 환경에서도 고속의 데이터 송수신이 가능하다.

또 이용 대역 폭도 4G 대비 확장돼 트래픽 분산이 용이하고 통신업계는 설명한다. 비유하자면 도심 4차선을 달리던 차를 8차선 고가도로 위에 올려 놓은 것과 같다. 기술 및 비용 문제로 초기에는 3.5GHz 대역이 주력으로 사용되고 일부 핫스팟에서만 28GHz 대역이 이용될 것으로 보인다. 28GHz 이용이 본격화되는 시점은 기술과 장비의 발전 속도, B2B, B2C 수요 증가 및 통신사의 투자여부 등에 따라 유동적이다.  

고대역 주파수의 특성으로 '직진성'이 꼽힌다. 반대 개념은 '회절성'이다. 직진성이 높은 고대역 주파수를 이용하면 송신 지점에서 수신 지점까지 이동할 때 짧은 시간에 데이터 정보가 도달한다. 반면 회절성이 높은 저대역 주파수도 장점은 있다. 정보 도달 시간이 오래 걸리지만  상대적으로 도달 범위가 넓다.

고대역 주파수는 투과성 문제로 도달범위가 짧아 음영지역이 발생하지만, 저대역 주파수는 장애물 회피가 쉬워 넓은 커버리지를 갖는다는 것. 

5G서비스가 잘 되려면 '높은 직진성과 좁은 커버리지'라는 고대역 주파수 특성에 따라 기지국이 고밀도로 배치되어 있어야 한다. 3.5GHz 대역에서 향후 28GHz 대역의 비중이 높아질수록 요구되는 기지국 수는 더 많아진다. 통신사들은 5G 서비스를 제대로 펼치기 위해 대규모 투자에 나서는 모양새다.

통신업체별 CAPEX(Capital expenditures·미래 이윤 창출을 위해 지출하는 비용) 규모는 ▲신규 기지국 설치 혹은 기존 기지국 업그레이드 비용 ▲ 통신사간 필수 설비 공유 혹은 회사별 독자 구축 비용 ▲음영지역 커버를 위한 중계기 혹은 스물셀(Small Cell·소형 이동기지 통신국) 사용 여부 등에 따라 결정될 것으로 보인다.  

◆5G, 통신 패러다임 변화 이끈다는데

5G 서비스로 바뀔 통신시장의 새 패러다임을 한 마디로 요약하면 언제 어디서나 빠른 속도로 `연결된다'다.

5G가 가져올 변화를 5G의 특징인 '초고속', '저지연', '초연결' 세 가지로 살펴봤다.

먼저 초고속이다. 5G 표준은 초당 20GB 이상의 데이터 전송 속도(4G는 초당 1GB 이상)를 요구한다. 때문에 데이터 송수신 소요시간이 단축되고 짧은 시간에 초 대용량의 데이터 사용이 가능해지면서 초고화질 영상 및 홀로그램 상영, 몰입도가 개선된 가상현실 구현이 가능하다. 

5G의 또 다른 특성은 저지연성이다. 쉽게 말해 '응답 속도'라 할 수 있다. 통신기기에서 출발한 신호가 코어망을 거쳐 다시 통신 기기에 도달하는 시간이 0.001초 이하로 단출되며 자율주행, 원격의료 등 실시간 연산과 순간 대응이 필요한 서비스가 안정적으로 시행될 수 있다.

끝으로 초연결성이다. 5G 서비스는 1km² 당 100만개 이상의 기기를 연결함으로써 메시브(Massive) loT(사물인터넷) 시대의 기반을 구축할 수 있다. 지금까지 개별적으로 작동했던 기기들이 함께 대량의 데이터를 통해 유기적으로 연결하면서 산업과 사회, 환경 문제에 대한 솔루션을 제시할 수 있다. 

◆5G, 새로운 산업지도를 그리다

-자율주행차

5G 도입으로 가장 큰 변화를 겪을 산업으로 자동차산업이 꼽힌다. 5G의 '저지연성'(0.001초 이하의 응답속도)으로 실시간 차량간 커뮤니케이션이 이뤄지면 차량 간 협업이 가능해 돌발상황 해결 능력이 높아진다. 5G는 현재 센서 기술 보완으로 자율주행 퀄리티를 높이려는 자동차 업계의 시도에 힘을 보태줄 것으로 전망된다.

특히 천재지변을 제외한 대부분의 교통사고가 운전자간 커뮤니케이션 부족으로 발생한다. 차량간 소통은 교통안전 향상에 있어 중요한 문제다. 

-스마트시티 

스마트 시티 역시 5G가 그릴 새로운 산업 지형도 중 하나가 될 전망이다. 스마트 시티는 도시 내 시민과 건물, 기기 등에서 창출하는 각종 데이터를 분석해 다방면으로 인간의 삶의 질을 높이는 종합 인프라를 의미한다. 이미 세계 각지에서 진행되고 있다. 5G의 초연결성(1km² 당 기기 100만개)으로 훨씬 다양하고 많은 데이터 수집이 이뤄질 수 있다. 빅데이터 분석을 통해 정책을 수립하고 에너지 절감과 자연재해 감지 등이 가능해진다. 일상에서 실시간 주차공간 파악, 소음 탐지를 통한 실시간 사고 추적 등 다양한 변화도 뒤따른다.  

스마트 시티의 목표가 주민의 삶의 질 향상과 도시 생산성 강화에 있지만, 불확실한 사업성과 주민 사생활 노출 문제 등 부작용도 만만치않을 전망이다. 도시 개발 프로젝트는 대규모 투자와 오랜 회수기간이 필요하다는 것이 부담이다. 정책 수립 과정에서 자본의 논리가 주도할 경우  시민들과 개발 속도, 개발범위를 두고 논쟁이 생길 수도 있다. 정부에 의한 사생활 감시 문제가 제기될 수도 있다.

-헬스케어

헬스케어 또한 5G가 동반할 미래 변화의 중요한 무대가 될 것이라는 예상이다. 로봇과 통신망을 활용한 '원격 수술'이 보편화된다. 초고화질 영상의 실시간 송수신, 의사와 원거리 로봇 간 저지연 통신, AR 또는 VR을 통한 2차원 모니터 보완 등이 5G로 가능해진다. 종전 4G는 의사와 수술 로봇이 유선으로 연결돼 있어야 하는 한계가 있었다.

글로벌 시장 조사업체 BIS리서치에 따르면 글로벌 로봇 수술 시장은 2017년 약 50억 달러 규모에서 2025년 126억달러로 성장할 것으로 예상되는 유망 분야다. 다만 고가라는 점과 기기에 능숙한 의료진이 부족한 점이 한계로 꼽히고 있다. 향후 5G 보편화로 원격 로봇 수술이 가능해지면 하나의 콘솔에 세계 곳곳의 수술 로봇이 무선으로 연결됨으로써 현재 존재하는 의사와 환자간 공간적 제약이 사라져 더 많은 환자들이 정밀한 의료 기술에 접근할 수 있다. 보급 확대에 따른 규모의 경제 달성으로 수술 단가 인하효과를 볼 수 있다.

-자율주행 

5G는 그러나 벌써부터 `과잉서비스 아니냐`는 논란이 제기되고 있다. 자율주행기술에서 5G 인프라가 꼭 필요한지를 두고 벌어진 논쟁이다.

먼저 5G 기술이 반드시 필요한 건 아니라고 목소리를 높이는 쪽은 자율주행이 가능한 인프라를 구축하는 것에 대한 비용 문제가 크다고 주장한다. 더불어 5G망 없이 자체 카메라와 센서만으로도 충분한 수준의 안전 운행이 가능하다고 덧붙인다. 

실제로 5G 출시 이전에 이미 우버와 구글, 테슬라 등은 완전 자율주행 기술 출시가 임박했다고 밝힌 바 있다.

5G 필수성을 강조하는 측은 네트워크 연결 없이 자체 센서 만으로 이루어지는 자율주행은 고도화된 센서 탑재을 탑재할 경우 차량 가격이 크게 올라가고 카메라 센서가 오류 또는 오작동을 일으킬 경우 보완책이 부족하다고 지적한다.