[IT위키] 5G

2019. 04. 26

SKT Insight에서는 들어봤지만 그 의미를 설명하기에는 어려운 IT용어를 선정해 해당 용어에 대한 이해를 돕고자 IT위키 시리즈를 진행합니다. 첫 번째로 알아볼 용어는 ‘5G’입니다.

5G란?

5G는 ‘5세대 이동통신’의 약칭입니다. 표준화 단체 3GPP, 이통사, 제조사 등이 논의해 ‘5G’로 부르기로 합의했으며 초고속, 초저지연, 초연결성이 특징입니다.

5G는 어떻게 LTE보다 더 좋은 성능을 낼 수 있을까?

1. 초광대역(eMBB)

5G는 광대역으로 구성할 수 있는 주파수 폭이 LTE 대비 최대 40배 넓습니다. LTE가 20㎒, 5G가 100~800㎒입니다. 즉, 20MHz가 왕복 2개 차선이라면, 5G는 왕복 10~80개 차선으로 비유할 수 있습니다. 이는 AR, VR 및 홀로그램 같은 대용량 전송을 위한 기술로, 다운타운이나 경기장처럼 인구가 밀집된 장소에서도 지연 없는 데이터를 제공할 수 있습니다.

2. 빔포밍(Beamforming)

5G 주파수 대역은 초광대역 폭을 확보하기 위해 LTE 대비 높은 주파수 대역에 위치합니다. 그동안 고주파 대역은 직진성이 강해 이동통신용으로 사용하기 힘들었지만, 최근에는 빔포밍(Beamforming) 등 관련 기술의 진화로 고주파를 효율적으로 전달할 수 있습니다. 빔포밍은 여러 안테나 소자로 전파 빔을 만들어 안테나가 특정 방향에서 전파를 집중적으로 송수신하게 하는 기술입니다. 이로서 전파의 중간 손실을 최소화할 수 있습니다. 5G NR(이동 통신에서 단말과 기지국 사이의 무선 접속 기술)에서는 빔포밍 기술이 기지국이 아닌 개별 스마트폰에도 적용돼야 하며, 해바라기가 해를 쫓듯 위치에 따라 가장 많은 데이터를 주고 받을 수 있는 기지국 안테나를 골라 신호를 주고 받아야 배터리 소모량을 줄일 수 있습니다.

3. 다중 안테나 기반 기술(Massive MIMO)

기지국과 단말기에서 다수의 안테나를 사용, 여러 안테나가 한 번에 신호를 주고받게 해 데이터 전송량을 높이는 기술입니다. 즉, MIMO 기술을 구현하기 위해서는 스마트폰에 더 많은 수의 안테나가 탑재돼야 합니다. LTE의 경우 최대 4개까지 한 기판에 그릴 수 있어 4×4 MIMO(기지국 안테나 4개와 스마트폰 안테나 4개가 각각 정보를 송수신)까지 지원합니다. 하지만 5G 규격에서는 하나의 기판에 끈 모양의 안테나를 더 많이 그려 넣어야 합니다. 주파수 간섭 현상을 줄이려면 안테나끼리 일정 정도 거리를 유지해야 해 안테나 크기도 작아져야 합니다.

5G의 특징 세 가지

1.초고속

5G는 Gbps급 대용량 데이터 무선전송이 가능합니다. 이론상 20Gbps까지 가능하며, 이는 LTE보다 20배 빠른 속도입니다. 2GB 영화 한 편을 6초 만에 다운로드할 수 있습니다.

2. 초저지연

통신 지연시간이 0.001초 수준으로 단축됩니다. 5G의 초저지연성이 가장 빛을 발할 자율주행을 예로 들면, 달리는 도로 위에서 장애물이나 사고 상황 등을 파악하고 처리하는 데 0.001초가 걸리는 셈입니다.

3. 초연결성

1㎢ 이내에 100만 개의 사물 인터넷과 스마트 기기를 동시에 연결할 수 있습니다. 이를 통해 스마트 시티, 스마트 팩토리 등 새로운 서비스가 가능해질 전망입니다.

5G로 달라지는 세상

1. 교육

5G는 교육과 기술을 결합할 전망입니다. 교육 방식은 학생과 교사, 학생과 학생의 연결에 의한 상호작용이 중요해지는 ‘커넥티드 러닝(Connected Learning)’으로 진화할 것이며, 증강현실 및 가상현실에 기반한 교육이 활성화될 것입니다.

2.의료

5G, IoT, 클라우드 컴퓨팅 기술 발달은 원격 의료를 가능하게 해 시간과 공간의 경계를 넘어서는 의료 서비스를 제공할 전망입니다. 또, 의료 AI는 ‘정밀 의학’을 가능하게 할 것으로 기대됩니다.

3. 금융

모바일/간편결제 증가로 현금 결제 비중은 지속적으로 감소하고 있으며, 블록체인 기술 도입으로 이러한 현상은 더욱 가속화될 전망입니다. 또, 로보어드바이저 보편화로 금융 기업의 가치사슬(Value Chain)이 재정립될 것입니다.

4. 교통

지능형 교통시스템과 커넥티드카 기술로 자율주행 시대가 도래할 전망입니다. 자율주행차 보급은 현재 교통기관과 물류시스템을 획기적으로 변화시킬 수 있으며, 이동 중 다양한 생산활동이 가능하므로 운전자에게 도로의 새로운 가치를 제공하는 서비스도 나타날 것으로 것입니다.

5. 공공

초연결사회에서는 공공데이터 활용을 통해 숨어있던 가치를 찾아내고, 시민들이 능동적으로 사회문제 해결에 참여할 수 있는 기회가 확대될 전망입니다. 또, 실시간 영상보안, 재난감식 기술 등으로 지능형 재난안전망 구축이 가능할 것입니다.

6.제조

스마트 공장은 기업의 클라우드 네트워크와 실시간으로 데이터 및 정보를 주고받으며 최적의 생산 효율을 가능하게 합니다. 또, 가상 현실 시스템은 실제 생산 프로세스와 동일한 상태를 사이버상에 구현해 기업의 생산성 증진에 기여할 것입니다.

7.유통

초연결사회에서 소비자는 실시간으로 연결된 환경을 통해 재화를 직접 소유하지 않고 필요할 때마다 온라인과 모바일을 통해 손쉽게 이용하는 공유경제가 활성화될 전망입니다. 또, 가상/증강현실, 챗봇 등을 통해 온·오프라인 경계가 허물어지고 증강현실로 쇼핑하는 소비자가 늘어날 전망입니다.