[이코노믹리뷰=홍석윤 기자] 오늘날 무선 네트워크 기술은 도약할 때마다 이 세상에 뚜렷한 변화를 가져다 주었다. 2G가 음성 전송 혁명을 가져왔다면, 3G는 앱 혁명을 주도했고, 4G는 급격한 속도 향상을 가져왔다.

이제 그 어느 도약보다도 크게 기대되는 5G 무선 네트워크는, 자율주행차의 대중화와 실시간 가상 현실을 가져올 만큼 강력하면서도 유선 홈 광대역을 대체할 정도로 실질적인 것이 될 것이다.

그러나 올해 말이면 소비자들에게 선 보이기 시작할 5G가 가져올 화려한 약속들은 적어도 수년 동안에는 눈에 보이지 않을 수도 있다고 월스트리트저널(WSJ)이 13일(현지시간) 보도했다. 엄청난 비용의 인프라 건설이 아직 진행 중에 있고 또 아직 해결되지 못한 문제들도 있기 때문이다. 요컨대, 획기적인 5G 어플리케이션이 눈 앞에 놓여 있긴 하지만 초기에는 현재와 크게 달라 보이지 않을 수 있다는 것이다.

5G의 약속 중 가장 중요한 것은, 더 짧은 주파수의 전파를 사용함으로써 더 많은 데이터를 전송해 인터넷 연결 범위를 크게 확장할 수 있다는 것이다. 현재 4G LTE 네트워크는 스마트 도어락이나 개 목걸이 같은 간단한 장치들은 처리할 수 있지만, 복잡하고 자체 제어되는 시스템(자기들끼리 서로 교신하는 자율주행차량이 복잡한 뉴욕 중심부에서 동시 다발적으로 주차를 하는 모습을 생각해 보라.)을 처리할 수 있는 대역폭을 갖고 있지는 못하다.

AT&T나 버라이즌 커뮤니케이션(Verizon Communications Inc.) 같은 통신 업체들과 함께, 5G 기술 개발 소용돌이의 중심에 있는 인텔의 네트워크 플랫폼 그룹(Network Platforms Group) 수석 부사장 산드라 리베라는 “5G는 모든 사물을 다른 것들과 연결하는 것"이라고 말한다.

사용자가 웹 사이트나 동영상을 보기 위해 클릭한 시점과 네트워크가 그에 응답하는 시점 사이의 시간을 말하는 대기 시간(latency)이 5G 네트워크의 성공을 가르는 큰 기준이 된다. 기술 네트워크 표준을 개발하는 UN기구인 국제전기통신연합(International Telecommunication Union, ITU)에 따르면, 5G에서의 대기 시간은 4G 대기 시간의 10분의 1로 줄어들 것이다. 가상현실과 증강현실의 미래는 결단코 여기에 달려 있다고 해도 과언이 아니다.

AT&T의 안드레 포이치 최고기술경영자(CTO)는 "속도가 빨라지고 대기시간이 짧을수록 모바일 5G 네트워크는 고객에게 새롭고 흥미 진진한 경험을 제공할 것”이라고 설명한다.

AT&T의 목표는 높고 가상하다. AT&T는 지난 8월, 동기식 도시 교통 네트워크(synchronized urban transportation network)를 만든다는 궁극적인 목표 하에, 텍사스의 한 도시에 파일럿 프로그램을 가동하기 위한 5G를 설치하겠다고 발표했다. 여기에는 우버(Uber)의 하늘을 나는 택시와 자율주행차 스타트업 드라이브닷에이아이(Drive.ai)의 자율주행차량들도 포함됐다.

증강현실 헤드셋 제조업체 매직 리프(Magic Leap)도 자사 헤드셋의 5G 야망을 실현하기 위해 지난 7월 AT&T와 제휴했다. 매직 리프의 헤드셋으로 실제 주변 환경에 실시간으로 그래픽을 오버레이 시키는 증강현실을 구현하려면 강력한 데이터 처리가 필요하다.

인프라 문제

인프라는 5G의 잠재성을 실현하기위한 가장 큰 과제 중 하나다. 5G파는 너무 가깝게 배치되어 있기 때문에, 스스로는 멀리 이동할 수 없다. 현재 4G 타워는 최대 10 마일까지 서비스를 제공할 수 있지만, 순수 고대역폭 5G 타워는 최대 1000 피트(300m)까지 밖에 서비스를 제공할 수 없다.  5G파는 또 벽과 창문을 관통하는 데 어려움을 겪을 수 있으며, 봄철에 새로 나는 나뭇잎들이 방해가 될 수도 있다.

통신 사업자들은 이러한 문제에 대한 해결책으로 셀 타워(cell tower)를 더 많이 세우면 된다고 말하지만, 셀 타워 건설 자체도 어려움이 있다. 실제로 5G를 도시 내에서만 보급하더라도 수천 개의 새로운 타워가 필요하다는 계산이 나온다. 이런 5G 장착 타워를 모두 건설하려면 특히 미국같이 큰 나라에서는 엄청난 비용이 소요된다.

기술 컨설턴트 체탄 샤르마는 "아직 인프라를 구축하는 방법을 찾아내지 못했다”며 "이 문제를 풀기 위해 수학은 별 도움이 되지 못한다.”고 말한다.

결과적으로 초기에 소비자에게 도달할 5G의 첫 모습은, 여러 가지 어플리케이션을 구현할 수 있을 만큼 강력하긴 하지만 ‘진정한 5G’는 아니라고 샤르마는 지적한다. 일부 통신사들에 따르면, 5G 초기에, 속도는 확실히 빨라지겠지만, LTE(Long Term Evolution)라고 알려진 4G의 주요 기술을 확장한 것처럼 작동하는데 불과할 것이다.

초기 5G는 저대역 또는 중대역 스펙트럼에서 실행될 것이다. 샤르마는 저대역 5G는 현재의 4G 서비스보다 10~20 %, 중대역 5G는 최대 3배 정도 빠를 것이라고 추정한다. 저대역 스펙트럼은 고대역 만큼 많은 셀 타워 인프라가 필요하지 않다.

5G는 초기에는 가정용 고정 무선 접속, 원격 제어 고해상도 카메라가 장착된 스포츠 경기장, 도시내의 커넥티드 셔틀 서비스 등에 먼저 적용될 것이다.

초기 5G

AT&T는 올해 미국 12개 도시에서 5G 서비스를 시작하겠지만, 이론적으로 가능한 것보다 ‘실제 속도는 더 느리게' 시작할 것이다. AT&T의 포이치 CTO는 “우선 소비자가 알아 차릴 수 있는 첫 번째 변화는 대기시간이 짧고 속도가 빠르다는 것”이라고 설명했다.

버라이즌도 5G를 통해 가정용 광대역을 제공하는 데 초점을 맞추는 노력을 기울이고 있다.

그러나 초창기의 한계에도 불구하고 5G의 기술 향상은 사람들이 인터넷에 접속하는 방법을 혁신시킬 것이다. 유선과 무선 기술의 구분이 흐려질 것이다. 무선 중심의 회사가 케이블 회사가 지배하는 시장에 새로운 위협을 제기함에 따라, 최대 케이블 업체인 컴캐스트(Comcast) 같은 회사들도 경쟁력을 갖추기 위해 이 기술을 채택할 것이다.

아마도 내년까지는 미국에서 5G 스마트폰을 보기는 어려울 것이다. 미국의 대표적 통신사인 스프린트(Sprint)는 지난 8월, 한국의 LG전자와 제휴해 2019년 상반기에 5G 폰을 출시할 것이라고 발표했다.

스마트폰 칩 제조사 퀄컴(Qualcomm Technologies Inc.)의 기술 마케팅부장 태니 쳉도 내년에 출시될 5G의 첫 단계는 모바일 광대역, 즉 스마트폰, 태블릿, 커넥티드 PC에 초점을 맞추고 있다고 말했다.

그는 “자율주행차를 현실화하기위한 핵심 단계인 차량간 소통과 디지털 TV 방송 같은 고급 소비자 애플리케이션은 5G의 첫 단계가 아니다”라고 덧붙였다.