얼마 전 LG유플러스는 '6G 백서-비지상 네트워크'를 발간했습니다. 이 백서는 앞으로 상용화될 6G 이동통신 서비스의 발전 방향을 전망하는 내용을 담고 있는데요. 최근 전 세계는 6G 이동통신 기술을 선도하기 위해 IT 기업은 물론 국가까지 나서고 있습니다. 전문가들은 6G의 상용화를 2028년 에서 2030년경으로 예상하는데요. 아직 상용화되지도 않은 6G 기술이 무엇이길래 전 세계가 주목 할까요?
이번 토픽에서는 6G 기술이 지금까지의 이동통신 기술과 어떤 점이 다른지 이동통신 발전 역사 및 6G 기술을 활용한 서비스 비전과 함께 소개합니다. 마지막으로 6G의 상용화로 달라질 우리 일상은 어떤 모습인지 상상해 보세요.
📞음성 통화만 가능했던 1G부터 공간을 초월하는 6G까지!
우리 일상에서 떼어 놓을 수 없는 이동통신은 약 40년의 비교적 짧은 역사를 가지고 있습니다. 이 뉴스레터를 읽는 30대 이상의 독자라면, 음성 통신만 가능했던 1세대 휴대폰이나 문자도 보낼 수 있었던 2세대(2G) 휴대폰이 첫 이동통신 경험일 텐데요. 지금은 지구 반대편의 사람과 실시간 화상 회의를 할 수 있을 정도로 이동통신 기술이 크게 발전했다는 것을 알 수 있습니다.
1980년대 1세대 이동통신부터 2024년 현재 전 세계 국가와 글로벌 기업이 상용화를 위해 앞다투어 경쟁하고 있는 6세대 이동통신 기술의 역사와 각 세대 기술의 특징을 자세히 살펴볼까요?
✓ 음성 통화만 가능했던 1G, 이동통신 역사의 시작!
1세대 이동통신 역사는 1983년 모토로라가 최초의 무선 휴대폰을 출시하면서 시작되었습니다. 당시 휴대폰은 아날로그 이동통신 방식을 적용해 음성 통화만 가능했죠. 한국에 1G 휴대폰이 처음 도입된 것은 1984년입니다.
당시 한국에서는 차량용 전화기 서비스를 시작했지만, 비싼 비용과 아쉬운 통화 품질 때문에 대중화되지 못했습니다.
✓ 문자 메시지 전송이 가능한 2G, 디지털 통신으로 전환!
2세대 이동통신은 1990년대 중반부터 상용화되었으며, 아날로그에서 디지털 방식으로 전환한 시점입니다. 당시 2세대 이동통신은 유럽의 GSM(Global System for Mobile Communication)과 미국에서 개발한 CDMA(Code-Division Multiple Access) 방식을 주로 사용했는데, 한국은 비교적 전력소비가 적고 음질이 뛰어난 CDMA 방식을 채택했습니다.
한국은 1996년 CDMA 기반의 2G 이동 전화 서비스를 시작하면서 휴대전화 대중화 시대를 열었는데요. 이때부터 휴대폰으로 음성 통화는 물론 문자 메시지와 이메일 전송을 할 수 있게 되었습니다. 휴대폰 기기도 더 작아지고 다양한 디자인을 적용해 인기를 끌었죠.
✓ 멀티미디어 전송이 가능한 3G와 3.5G, 스마트폰이 바꾼 이동통신 시장!
2000년대 초반부터는 휴대폰으로 컬러 이미지와 동영상을 전송하고, 화상 통화를 할 수 있게 되었습니다. 흑백이었던 휴대폰 액정도 컬러로 전환되었죠. 하지만 기존의 2G 이동통신 기술로는 대량의 데이터를 주고받기 어려웠는데요. 3세대 이동통신 기술은 최대 2Mbps의 데이터 전송 속도를 지원했으며, 다양한 멀티미디어 전송이 가능하도록 했습니다.
이후 2007년경 스마트폰이 등장하면서 3G가 지원하는 데이터 전송 속도도 한계에 이르렀는데요. 이때 등장한 것이 데이터 전송 속도 최대 14.4Mbps의 3.5G입니다. 3.5G를 대표하는 서비스는 영상 통화로, ‘듣는 전화’가 ‘보는 전화’로 진화하는 데 큰 역할을 했습니다.
✓ 기존보다 5배 빠른 4G 또는 LTE , 실시간 영화 감상도 거뜬!
4세대 이동통신은 LTE(Long Term Evolution)로도 익숙한데요. LTE는 3세대 이동통신 기술 중 하나인 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)에서 업그레이드된 무선 통신 규격을 말합니다.
LTE는 한국에서 2013년 이후 상용화되었으며, HSDPA보다 5배 이상 빠른 데이터 전송 속도인 최대 75Mbps 속도가 특징입니다. LTE가 상용화되면서 스마트폰에서 고품질의 동영상을 실시간 스트리밍으로 즐길 수 있게 되었습니다.
✓ LTE보다 20배 빠른 6G, 초고속·초연결·초저지연의 시대!
2019년 한국은 세계 최초로 5세대 이동통신 기술 상용화에 성공했습니다. 5세대 이동통신의 최대 전송 속도는 20Gbps으로, 4세대인 LTE보다 20배 이상 빠르며 전송 지연도 1ms로 4세대 대비 10%로 개선했습니다. 데이터 전송 속도와 품질이 개선되면서 초고속 · 초연결 · 초저지연의 특징을 갖게 되었죠.
5G는 대용량의 데이터를 더 빠르고 지연 없이 전송할 수 있기 때문에 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행, 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 등 4차 산업혁명의 기반이 되는 인프라 구축에 도움이 됩니다. 5G를 대표하는 비전으로 초고속, 초연결, 초저지연을 꼽습니다.
✓ 공간 제약을 넘어서는 6G, 2030년 전까지 상용화 목표!
6세대 이동통신은 데이터 전송 속도가 5G보다 50배 이상 빠른 최대 1Tbps에 이를 것으로 예상합니다. 6G는 저궤도 위성을 활용하기 때문에 기존 통신 서비스가 닿지 않았던 지역에도 서비스를 제공할 수 있다는 것이 가장 큰 특장점입니다. 전 세계 각국은 2030년 이전까지 6G의 상용화를 이루기 위해 기술 발전에 몰두하고 있습니다.
📌6G 이동통신이 실현할 기술 목표 6가지
앞서 1세대부터 6세대까지 이동통신 기술의 발전을 차례대로 살펴봤습니다. 일반인이라면 이동통신 기술을 이야기할 때, 휴대폰으로 접속하는 인터넷 속도만 떠올리기 쉽습니다. 하지만 이동통신은 휴대폰 외에 방대한 분야에서 활용되고 있는데요. 그렇기 때문에 상용화를 앞둔 6G를 단순히 5G 스마트폰보다 빠른 것으로만 생각하면 이 기술을 이해하는 데 한계가 있습니다.
지난해 국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union) 기구는 ‘6G 비전 권고안’을 통해 6G 이동통신의 목표 서비스를 발표했습니다. 기존 5G의 목표 서비스인 초고속, 초연결, 초저지연에서 확장한 ‘몰입형 통신’, ‘초연결 진화 통신’, ‘초저지연 진화 통신’에 신규 서비스인 ‘AI 결합 통신’, ‘감지 기능 결합 통신’, ‘유비쿼터스 연결’까지 총 6가지입니다. ITU가 발표한 6G 목표 서비스를 자세히 살펴볼까요?
✓ 몰입형 통신(Immersive Communication)
6G는 5G보다 50배 더 빠르기 때문에 대용량의 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있습니다.
몰입형 통신(Immersive Communication)은 5G 이동통신 표준인 IMT-2020의 초고속(eMBB: Enhanced Mobile Broadband)을 확장해 사용자에게 몰입형 통신 경험을 제공하는 서비스 시나리오입니다. 가상현실과 홀로그래픽 통신 등이 여기에 속합니다.
✓ 초연결 진화 통신(Massive Communication)
초연결은 사람과 사물, 공간 등이 물리적 경계 없이 서로 유기적으로 연결되어 소통하고 상호작용하는 것을 말합니다. 5G는 1㎢ 당 100만 개의 기기 연결을 할 수 있는데, 6G는 1,000만 개 이상을 연결할 수 있을 것이라고 합니다.
초연결 진화 통신은 IMT-2020의 초연결(mMTC: massive Machine-Type Communications)을 확장하며, 광범위한 환경에서 다양한 유형의 장치와 센서의 유비쿼터스 연결을 제공하는 서비스 시나리오입니다. 스마트시티, 이동 수단, 물류센터 등에 적용할 수 있습니다.
✓ 초저지연 진화 통신(Hyper Reliable and Low-Latency Communication)
지연도는 네트워크의 반응 속도를 말합니다. 6G의 지연 시간은 0.1ms로, 5G의 10분의 1 수준으로 개선될 것입니다.
6G는 IMT-2020의 초저지연(URLLC: Ultra Reliable and Low-Latency Communication)을 확장해 안정성과 지연 시간 등 더 엄격한 사항을 요구하며, 요구사항을 충족하지 못하면 치명적인 결과를 초래할 수 있는 서비스 시나리오를 말합니다. 초저지연 진화 통신이 실현되면, 스마트 산업과 자동화 공정, 에너지 서비스, 원격 치료 등을 지연 없이 자유롭게 이용할 수 있습니다.
✓ 인공지능 결합 통신(Integrated AI and Communication)
앞서 소개한 3가지가 기존 5G의 목표 서비스를 확장한 것이라면 지금부터 소개하는 3가지는 6G의 새로운 서비스입니다.
인공지능 결합 통신은 분산 컴퓨팅과 AI 기반 앱을 지원하는 서비스로, AI 모델의 분산학습 및 추론능력을 네트워크 자체에 적용해 통신망이 스스로 장애를 진단하도록 하는 서비스입니다. 자율주행, 디지털 트윈, 의학 지원, 로봇 등에서 활용할 수 있습니다.
✓ 센싱 결합 통신(Integrated Sensing and Communication)
감지 기능이 필요한 새로운 앱이나 서비스를 말하며, IMT 시스템을 활용해 광역 다차원 감지를 제공하고, 연결되지 않은 물체와 연결된 장치 및 그 움직임, 환경에 대한 공간 정보를 제공하는 통신을 말합니다. 6G 기반 내비게이션, 동작 및 모션 감지, 환경 감시 등에 활용하는 것이 목표입니다.
✓ 유비쿼터스 연결(Ubiquitous Connectivity)
디지털 격차 해소를 위한 연결성 확대 목적 서비스로, 현재 서비스 지원이 어려운 교외나 인구 밀도가 낮은 지역에서 활용할 수 있는 서비스입니다. IoT부터 기본 광대역 서비스까지 유비쿼터스 연결 사례에 포함할 수 있습니다.
국제전기통신연합(ITU)이 발표한 ‘6G 비전 권고안’은 한국 ITU 연구위원회의 보도자료로 더 자세히 확인할 수 있습니다.
📡6G가 상용화된 2030년의 일상
지금까지 설명한 것처럼 6G는 아직 상용화가 되지 않은 기술입니다. 하지만 각국 정부와 글로벌 IT 기업은 6G 기술 주도권을 갖기 위해 치열하게 다투고 있습니다. 6G 기술이 새로운 차원의 네트워크 시대를 여는 핵심이 될 것이기 때문이죠. 6G 기술이 상용화되면 우리 일상에는 어떤 변화가 생길까요?
✓ 먼 지역의 의사가 조정하는 원격 로봇으로 어려운 수술을 받아요!
6G 기술은 현재 사용하는 5G보다 50배가량 데이터 전송 속도가 빠르고, 지연 속도는 1/10 수준으로 개선된다고 소개했는데요. 대량의 데이터를 지금보다 빠르고 안정적으로 전송할 수 있게 되면 인공지능(AI)과 스마트시티, 자율주행 등을 더욱 고도화할 수 있게 됩니다. 특히 AI를 활용한 대규모 협업이 가능해지기 때문에 다양한 융합 서비스가 일상화될 것으로 예상합니다.
의료계는 6G가 상용화되면 의료 로봇의 고도화를 이루어 의료진이 다른 지역에 거주하는 환자를 원격 수술할 수 있을 것으로 기대합니다.
원격 수술 로봇은 이미 상용화되어 있습니다. 하지만 수천 km 떨어진 지역의 환자에게 적용하기에 현재의 5G 이동통신 기술로는 한계가 있다고 합니다. 의료 로봇 기술에 6G 기술과 스트리밍 서비스를 접목한다면, 멀리 떨어져 있더라도 로봇이 의사의 정밀한 작업에 즉각적으로 반응할 수 있고, 고화질 영상을 송출할 수 있어 의사가 실시간으로 모니터링하고 데이터 분석할 수 있는 것이죠.
6G 상용화로 원격 진료가 일상화된다면, 교통이 불편한 지역에 사는 환자도 어려운 수술을 받을 기회가 지금보다 더 확대되지 않을까요?
✓ 해외 지사의 직원이 홀로그램 형태로 회의에 참석해요!
6G 상용화로 가장 친근하게 다가올 일상의 변화는 3D 홀로그램의 대중화일 것입니다. 6.7인치 스크린에 해당하는 3D 공간에 홀로그램 디스플레이를 지원하려면 최소 초당 0.58Tbps의 데이터 전송 속도가 필요하다고 합니다. 6G의 전송 속도는 최대 1Tbps이 될 것이므로 3D 홀로그램을 구현할 수 있을 것으로 기대합니다
홀로그램 서비스가 일상이 되면 우리는 지금보다 더욱 현장감 있는 실시간 비대면 회의를 즐길 수 있을 것으로 전망합니다.
미래 배경의 영화에서 회의 장면을 그릴 때 종종 회의 참석자가 화면 송출이 아니라 각자의 좌석에 홀로그램 형태로 앉아있는 모습을 볼 수 있는데요. 6G가 상용화되면 우리 같은 일반 회사원이 진행하는 화상회의나 웨비나에도 홀로그램 형태로 참여하는 것이 일상화될 것이라고 합니다.
이미 기술적으로는 5G로도 홀로그램 화상 회의를 구현할 수 있는데요. 6G는 좀 더 자연스러운 홀로그램을 구현하기 때문에 서비스 대중화를 실현할 것으로 전망한다고 합니다. 줌으로 참여하는 화상회의가 일상이 된 지 얼마 되지 않았는데, 2030년경에는 회의실에서 홀로그램으로 구현한 상대방의 얼굴을 보며 이야기를 나눌 수 있다니! 이동통신 기술의 발전이 정말 빠르다는 것이 새삼 놀랍지 않나요?
✓ 제주시에서 서귀포시까지 에어택시로 날아서 이동해요!
6G 대중화는 대중교통 분야의 혁신을 이끌 것으로 전망합니다. 대표적으로 ‘완전 자율주행’과 도심항공교통(UAM)을 구현할 수 있을 텐데요. 완전 자율주행은 주행 중 방대한 양의 데이터를 지연 없이 주고받아야 하는데, 6G 기술을 적용하면 자동차와 도로 상황 데이터를 빠르게 수집하고 즉각적으로 반응할 수 있습니다. 또한 6G는 저궤도 위성을 활용해 기지국이 설치되지 않은 지역이나 해상, 공중에서도 이동통신을 원활하게 이용하기 때문에 UAM 구현에도 도움이 됩니다.
하늘을 나는 에어택시는 대표적인 UAM 사례입니다. 제주도는 최근 정부와 함께 전국 최초 에어택시 상용화 추진에 나섰습니다.
제주도는 지난 2022년부터 UAM 상용화를 추진해 왔는데, 성산항과 중문관광단지, 제주국제공항 등에 UAM이 뜨고 내릴 버티포트(Vertiport) 등의 시설을 설치할 예정입니다. 버티포트는 수직 비행(Vertical Flight)과 공항(Airport)의 합성어로, 에어택시와 같은 UAM의 이착륙과 충전 및 정비를 하는 인프라를 말합니다. 제주도는 관광 용도뿐 아니라 응급의료와 공공 및 일반 교통 용도로 UAM을 활용할 방침이라고 합니다.
에어택시는 안전 문제로 헬리콥터처럼 허가를 받은 인프라가 구축되어야 하고, 도입 초기에는 비싼 이용료 때문에 접근성이 조금 부족할 수 있습니다. 하지만 앞으로 기술 보완과 정부 지원을 바탕으로 UAM이 상용화된다면 대중교통의 혁신을 이끌 수 있을 것입니다.
