[편집자] 3G, LTE에 이어 5세대(5G) 통신 시대가 시작됩니다. 사물과 인간이 촘촘히 이어지는 명실상부한 '초연결시대'가 구현되는 것입니다. LTE 보다 20배 빠른 네트워크 속도는 일상의 변화는 물론 인공지능·가상현실·자율주행·스마트홈 등 4차산업혁명을 완성하는 기반입니다. 뉴스핌은 '세계 최초 5G 상용화'와 맞물려 5G란 무엇이며, 기업과 정부의 역할, 바뀌는 세상은 어떤 모습일지 등 총 50회에 걸친 '5G 빅 시리즈'를 준비했습니다.

[서울=뉴스핌] 성상우 기자 = 5G 통신의 개념이 최초 등장한 시기는 약 10여년 전으로 거슬러 올라간다. 화웨이의 에릭쉬(Eric Xu) 회장이 10년 단위의 5G 투자 계획을 세우고, 2008년부터 현재까지 약 60조원이 넘는 연구개발비를 투자해온 것은 유명하다. 국내 ICT 관련 연구기관도 2008년에 첫 5G 연구·개발(R&D)을 시작했다.

본격적인 연구는 4세대(4G) 롱텀에볼루션(LTE)이 보편화되기 시작한 2010년대 초반부터 시작됐다. 이때 이미 글로벌 ICT업계는 2020년대에 데이터 폭증 현상이 올 것으로 내다봤다. LTE 기술로는 데이터 폭증이 감당이 안될 것이므로 다음 세대를 미리 준비해야한다는 공감대가 조성된 것이다. 이때부터 미국을 비롯해 중국, 일본 국내의 학계, 정부 및 기업이 차세대 통신 기술에 대한 연구를 착수했다.

◆ 삼성전자, 10년 전부터 '5G' 준비...이통사 합세로 5G 상용화 '가시화'

국내에서 가장 발빠르게 대응한 곳은 삼성전자와 이통사다. 삼성전자는 지난 2012년 초고주파의 가능성을 발견하고 5G 연구·개발(R&D)에 대한 투자를 시작했다. 이를 바탕으로 전파의 에너지를 집중해 원하는 방향으로 송수신 할 수 있는 빔포밍(beamforming) 기술을 개발하는데 성공했다. 이어 2013년 5월엔 28㎓ 초고주파 대역에서 1Gbps 이상 전송속도와 최대 2km에 이르는 전송거리를 달성한 기술을 개발 및 시연했다.

이듬해인 2014년 10월엔 시속 100km 이상의 고속주행 환경에서 1.2Gbps의 끊김 없는 데이터 전송 속도를 확보하는데 성공했다. 실험실이 아닌 실제 고속주행 환경에서 기가(Gbps)급 5G 이동통신 기술을 시연한 건 세계 최초였다는 설명이다. 정지 상태에선 당시 세계 최고 속도인 7.5Gbps를 구현했다.

이후 삼성전자는 세계 최초로 5G 핸드오버(handover) 기술 시연에 성공하기에 이르렀다. 5G 상용화에 한 걸음 다가선 것. 핸드오버란 스마트기기를 가지고 기지국 사이를 옮겨 다녀도 끊김 없는 통신을 제공해주는 기술로, 이동통신 네트워크에서 가장 중요한 요소다. 2016년 3월엔 5G 기지국 세 곳을 시속 25km로 이동하는 상황에서 평균 기가급 데이터 속도로 핸드오버를 구현했다. 업계 최초로 5G 다중 셀 핸드오버(multi-cell handover) 기술을 시연한 것이다.

국내 이동통신 1위 사업자인 SK텔레콤은 2013년부터 5G 연구를 시작했다. 이듬해인 2014년 11월 28㎓ 대역에서 3.7Gbps 속도를 구현했다. 2015년 열린 'MWC2015'에선 '5G 로봇'을 첫 공개해 눈길을 끈 바 있다. 같은 해 10월엔 분당사옥에 '5G 글로벌 혁신센터'를 열어 삼성전자, 노키아, 에릭슨 등 주요 협력사들과 공동 연구를 시작했다.

2016년들어 SK텔레콤의 5G 연구는 더 가속화됐다. MWC2016에서 20Gbps 속도를 돌파하는 장면을 시연했고 이듬해인 2017년엔 국내 5G 주파수 대역인 3.5㎓ 대역에서 5G 통신기술을 최초로 확보했다. 12월엔 세계 최초로 ‘5G 글로벌 표준 기반 데이터 전송’에 성공했고, 이후 5G 자율주행을 비롯해 가상현실, 홀로그램 통신 등 다양한 시범서비스를 잇따라 전개하고 있다.

KT는 글로벌 무대에서 '5G 상용화'를 처음 언급했다. 2015년 열린 'MWC2015'에서 황창규 회장은 '5G, 새로운 미래를 앞당기다’를 주제로 한 기조연설을 통해 5G 상용화 계획을 처음 밝혔다. 2년 뒤인 2017년, 두 번째 MWC 기조연설을 맡게 된 황 회장은 ‘지능형 네트워크’의 역할을 강조했다. 2015년에는 속도를 강조했다면, 이번에는 '지능화'를 통해 차별화된 네트워크를 구축하겠다는 의도를 드러낸 것이다.

지난 2월말에 열린 'MWC19'에서 세번째 기조연설을 가진 황 회장은 "4년 전 했던 약속이 마침내 이뤄졌다"고 선언했다. 기조연설에서 그는 "지난 2015년 처음으로 5G 세계 최초 상용화를 약속했을 때, 극소수의 사람들만이 가능할 것이라고 했다"고 회상하면서 "그럼에도 우리는 세계 최초 5G 올림픽을 평창에서 선보였다"고 5G 상용화의 여정을 설명했다.

◆ 상용화 2주 앞...주파수 할당·네트워크 1차 구축·단말기 인증 등 완료

지난해부턴 5G 상용화를 위한 실체적 실무 작업이 진행됐다. 주파수 할당, 통신 장비 및 네트워크 인프라 구축, 단말기 출시 등이다.

이통사가 5G 서비스를 제공하는 '통로'인 주파수 대역 할당은 지난해 이미 완료됐다. 지난해 6월 진행된 5G 주파수 경매에서 SK텔레콤과 KT는 3.5㎓ 대역에서 각각 100㎒폭을, LG유플러스는 80㎒폭을 할당받았다. 각사의 가입자 현황과 서비스 계획, 실리 등을 종합적으로 고려한 회사별 최종 선택이었다. 회사별 주파수 낙찰금액은 SK텔레콤이 1조4258억원, KT는 1조1758억원, LG유플러스는 1조167억원이다. 5G 통신 장비는 삼성전자, 에릭슨, 노키아, 화웨이의 장비를 쓰기로 했다.

5G 상용화를 약 2주 앞둔 상태 세계 최초 5G 단말기가 될 '갤럭시S10 5G'에 대한 전파인증도 마친 상태다. 이 단말기에 대한 이통사들의 네트워크 연동 및 성능 안정화 테스트도 완료됐다. 이제 이통3사가 내놓은 5G 요금제만 정부의 인가를 받으면 모든 요소가 갖춰진 온전한 5G 상용화가 시작되는 것이다.

신동수 삼성전자 네트워크사업부 기획그룹 상무는 “당초 예상했던 2020년보다 더 빠르게 5G 세상이 다가왔다”면서 “삼성전자는 세계의 소비자들이 하루 빨리 차세대 5G 네트워크를 만끽할 수 있도록 노력할 것”이라고 밝혔다. 

swseong@newspim.com