5G를 넘어선 6G 세대

▲ 데이터 통신망 주요국 연구 및 목표

 

지난 9월 30일 과학기술정보통신부의 제2 차관인 박윤규 차관이 경기도 평택 인텔리안테크놀로지스 본사에서 제11차 국정과제 연속 현장 간담회를 개최했다고 발표하였다. 해당 자리에서는 연구 개발 R&D 투자 활성화 및 6G 기술 안착을 위한 협력 강화 필요성을 주제로 해당 기술의 원활한 이용을 위한 미래 6세대 이동통신 즉, 6G 기반을 마련하겠다는 의견이 나왔다. 해당 기술은 저궤도 위성통신 활성화 방안이 주된 목표였으며 5G를 선도하였던 우리나라에서 계속해서 그 명성을 이어가기 위해 6G 세대를 시작하겠다는 것과 같은 간담회였다. 특히나 현재 국내에서는 저궤도 위성통신 분야가 5세대 이동통신 5G 기술 대비 미약한 점을 고려하여 이번 논의를 추진하여 저궤도 위성통신 자체 기술력을 확보해 글로벌 시장 진출 기반을 마련하고 서비스 활성화로 국민의 편의성을 도모하겠다는 설명을 덧붙였다. 이번 기사에서는 6세대 이동통신을 의미하는 6G 기술을 소개하고자 한다.

 

6G의 개요 자체만을 설명하자면 2019년 대한민국을 시작으로 상용화가 시작된 5세대 이동통신 5G의 다음 단계 기술이며 인공위성을 이용한다는 것이 특징이다. 2020년 코로나 팬데믹으로 인해 온라인사회의 중요성이 크게 제기된 만큼 통신사를 비롯한 통신 기술은 더 많은 데이터 전송과 더욱더 빠른 이동속도 서비스를 해야 하는 상황이기 때문에 현재 이동통신 발전 속도를 고려하면 2026년에 기술 시연, 2028년에 상용화를 기대하고 있는 미래산업 기술이다.

 

5G와는 다르게 6G의 주요 목표는 크게 4가지로 분류하고 있다. 첫째, 1Tbps(테라비트급) 전송 속도이다. 이전 5G에서는 그보다 한 단계 낮은 Gbps(기가비트급)의 속도보다 훨씬 더 빠른 속도이며 해당 1Tbps 속도 급이면 2시간가량의 영화를 내려받는 데 몇 초밖에 안 걸릴 정도의 매우 빠른 속도이다. 둘째, 짧은 전송 지연의 목표를 두고 있다. 사람들은 ‘아직 5G도 크게 활성화되지 않았는데 안정되지 않은 채로 6G로 들어갈 필요가 있을까?’ 라는 의문을 제기하기 쉽다. 그에 대한 해답은 짧은 전송 지연이라고 대답할 수 있을 것이다.

 

▲ 4,5,6G 비교

 

3세대 이동통신은 우리에게 스마트폰이라는 개념을 갖게 해준 데이터 통신망의 시초라고 볼 수 있다. 해당 서비스를 시작한 2003년 당시의 데이터 전송 최고 속도는 14Mbps였다. 이후 LTE라고 부르는 4세대 이동통신망으로 전환되면서 전송 속도를 1Gbps까지 끌어올릴 수 있었다. 그에 대한 비결은 바로 이동통신의 기본이 되는 무선전파의 주파수 덕분이다. 무선전파의 주파수가 높아질수록 파장이라는 것이 짧아지게 되는데, 파장이 짧아지면 같은 시간이라도 더 많은 데이터를 송, 수신할 수 있다. 더하여 주파수가 높아질수록 공기 중에서 데이터가 전달되는 속도의 지연이 줄어들게 되는데 사물 인터넷을 위해 매우 필수적인 요소가 바로 지연시간이다.

 

▲ 2G와 5G 주파수 비교

 

기지국에서 전송한 데이터가 휴대전화와 같은 이동통신 무선 기기에 도착하려면 약간의 시간이 필요한데 이를 지연시간이라고 한다. 현재 대부분의 휴대폰에서 사용하고 있는 4G 이동통신망인 LTE 망의 지연시간은 10ms로 100분의 1초 정도지만, 5G 서비스는 이보다 10분의 1에 해당하는 1ms의 지연시간을 가지고 있다. 6G는 기존 1ms에서 10분의 1을 더 줄여 0.1ms까지 낮춘다는 것을 목표로 하고 있다.

 

세 번째 목표는 최대 10km까지 서비스 지역 거리를 확대하는 것이다. 지난 9월 6G 세대를 준비하면서 LG전자에서 실외 무선 전송 거리를 320m로 성공하게 했다는 보도가 나올 정도로 해당 기술력에 대한 기대가 매우 크다. 이는 6G 이동통신의 요구와 기대를 충족시킬 핵심 기술인 테라헤르츠(THz) 무선 송수신 기술의 결과물이다. 이는 자율주행 시대를 더욱 정교하고 안정된 상황에서 맞이하기 위해서는 꼭 필요한 기술력이다. 이전에 사용하였던 기술력과는 다른 THz 대역에서 320m를 성공하게 함으로써 작년 2021년 8월 100m 무선 송수신 성공 이후 1년 만에 3배가 넘는 거리를 늘렸기 때문에 개발 가능성은 매우 큰 상황이다. 또한, 당시 LG전자와 프라운호퍼 연구소는 6G 테라헤르츠 대역에서 전력 증폭기를 공동으로 개발, 출력 신호를 세계 최고 수준인 최대 15dBm까지 끌어올리는 기록을 세우기도 하였다.

 

이미 우리나라를 비롯하여 미국과 중국, 유럽은 6G 핵심기술 선점 경쟁에 돌입하였다. 신종 코로나바이러스 감염증의 여파로 정보통신 기술 경쟁력 고도화가 더욱 중요해졌기 때문이다. 정부는 이런 상황 속에서 디지털 뉴딜을 위한 이동통신 인프라 구축을 통한 기술 선점이 중요하다고 판단하여 5년간 총 2,000억 원 규모의 6G 핵심기술 개발사업 예비타당성 조사를 최종 완료하였다. 현재 LG전자, 삼성전자, 국내 대형 이동통신 3사가 기술 표준연구에 돌입하였고, 2023년까지는 6G 표준규격을 선점하기 위한 선행연구를 마치고 2024부터는 해당 기술의 국제 규격 채택을 위한 작업을 본격화할 것이라는 목표를 세웠다.

현재까지 5G 상용화에서는 우리나라가 가장 앞서있는 것이 사실이지만 6G에서는 미국, 중국보다 개념연구 단계부터 1~2년 정도 뒤처져있는 상황이다. 이에 개념연구 단계인 현재부터 7~8년간 전력으로 연구해야 6G 표준규격화에 대한 리더십과 원천기술을 선점하는 것이 중요하다고 밝히기도 하였다. 정부 역시 지식재산권 확보를 위해 2028년까지 200개 이상의 6G 표준특허를 선점하여 1,400개에 달하는 핵심기술 특허를 위해 투자하고 있다. 우리나라의 미래 기술력 선점을 지켜봐야 할 것이다.

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

이미지 출처

https://jongamk.tistory.com/6473

https://n.news.naver.com/mnews/article/011/0003699605

https://blog.naver.com/cchkill/222807973307