5G란?
5G는 5세대 모바일 네트워크를 의미하며, 기존의 4G LTE 셀룰러 네트워크를 보강하거나 완전히 교체할 목적으로 설계되었습니다. 각 세대는 사용된 기술, 신호 송수신 사이의 시간(대기 시간), 네트워크로 연결된 장치 간의 데이터 전송 속도를 비롯한 여러 요소로 정의됩니다. 퍼블릭과 프라이빗 5G 간 차이점도 있습니다. 5G 네트워크는 기가비트 속도 또는 최대 10Gbps의 데이터 전송 속도를 보장합니다. 5G 서비스는 대기 시간을 크게 줄이며 원격 영역으로 커버리지를 확장할 수도 있습니다.
하지만 지원 인프라가 일부 지역에 국한되어 있기 때문에 이러한 5G의 전망은 아직 청사진에 가깝습니다. 한국은 이미 전국적인 5G 출시를 마쳤고, 일본은 다음 올림픽 개최 전까지 5G 통합을 완료할 계획입니다. 미국 연방통신위원회(FCC)와 호주, 중국, 유럽 등 기타 지역의 관할 당국에서는 모두 지역 서비스 제공업체와 협력하여 5G 커버리지를 확장하고 있습니다.
5G로 실현될 새로운 세계는 어떤 모습일까요?
5G를 사용하면 속도, 대기 시간, 대역폭 측면에서 명백한 이점을 누릴 수 있습니다. 소비자는 다운로드 속도 향상, 소셜 미디어의 버퍼링 감소, 4K 모바일 게임 플레이뿐 아니라 훨씬 더 개선된 가상 현실을 경험하게 될 것입니다.
또한 5G는 기업이나 정부 기관 등의 활용 사례도 지원합니다. 막대한 양의 데이터를 즉각적으로 원활하게 전송할 수 있는 이 5세대 무선 기술은 디지털 세계와 현실 세계를 거의 완벽하게 연결해 줄 것입니다.
교통
5G의 실시간 연결성으로 접근하는 차량을 감지함으로써 교통 신호등을 이용한 교차로 관리의 효율성이 높아집니다. 더 많은 분야에서 5G 속도를 활용할 수 있게 됨에 따라 스스로 운전하면서 다른 차량과 통신하는 자율주행 차량 같이 5G에 최적화된 엣지 기기를 더 원활하게 지원할 수 있습니다.
의료
의사는 가상 현실을 이용해 다른 장소에 있는 환자를 치료할 수 있습니다. 의료진은 막대한 양의 의료 데이터에 즉각적으로 액세스할 수 있는 인공 지능(AI)을 이용하여 더 빠르고 정확하게 진단하고 치료 방안을 수립할 수 있습니다.
농업
2050년이면 농민들은 현재 78억 명분의 식량을 공급하는 토지에서 98억 명분의 식량을 공급해야 합니다. 5G는 트랙터, 수확기 같은 자율형 농기구에 명령을 내려 효율성을 높이고, 드론을 조작하여 작물 상태, 토질 및 수분의 변화를 감지하고, 살충제, 물 또는 비료를 필요한 양만 정확하게 투입할 수 있습니다.
공공 서비스
5G는 경찰, 구급차, 소방서 등 공공 서비스의 조율을 간소화하여 미국의 911 시스템과 같은 비상 대응 서비스를 지원할 수 있습니다. 비상 대응 요원은 한층 더 정확한 위치 정보로 전원 지역에서도 목적지를 정확히 가려낼 수 있고, 재난 대응의 효율성이 향상되어 위급한 지역을 더 빠르게 확인하고 보다 포괄적인 지원을 제공할 수 있게 됩니다.
1세대 모바일 네트워크는 1970년대 후반 일본에서 등장했으며 몇 년 후에 전 세계적으로 보급되었습니다. 1G는 AM/FM 라디오처럼 아날로그 데이터 전송을 사용했기 때문에 액세스하기 쉬웠지만 안정성과 안전성이 떨어졌습니다. 최대 속도는 2kbps(초당 킬로비트)를 약간 넘는 수준으로 텍스트 몇 줄밖에 처리할 수 없었습니다. 2018년 당시 러시아에서 운영하던 1G 네트워크가 현존하는 마지막 1세대 네트워크였습니다.
2G는 1990년대 초반에 출시되어 디지털 음성 전송, SMS(단문 메시지 서비스) 및 MMS(멀티미디어 메시지 서비스) 문자 등의 기능을 제공했습니다. 속도는 최대 200kbps로 1G보다는 훨씬 빨랐지만 오늘날과 비교하면 여전히 매우 느렸습니다. 또한 데이터 보안은 조금 향상되었지만 네트워크 커버리지가 넓지 않아 로밍 요금이 많이 나왔고 통화 끊김 현상이 있었습니다.
2000년대 중반에 등장한 3G는 모바일 인터넷을 선사했고, 이에 따라 전 세계적으로 스마트폰 도입 속도가 빨라졌습니다. 데이터 전송 속도는 초당 약 40메가비트(Mbps)로 대폭 향상되어 2G의 200배를 넘는 수준을 기록했습니다. GPRS(General Packet Radio Service)와 패킷 전환을 통한 속도 향상으로 모바일 인터넷 시대를 열었습니다.
2010년에 출시된 4G는 현재 세계에서 가장 널리 사용되는 모바일 기술입니다. 4G 덕분에 스마트 기기가 우리의 일상으로 자리 잡게 되었습니다. 평균 다운로드 속도가 최대 100Mbps인 4G 네트워크에서는 고화질 비디오 파일을 다운로드하고 빠른 속도의 3D 액션 게임을 플레이하며 음악, 가상 현실 및 기타 다양한 서비스를 스트리밍할 수 있습니다.
5G의 미래는 어떤 모습일까요?
5G 휴대폰은 물론이고 모든 종류의 5G 기기가 서로 연동되면서 만들어 내는 5G 홈을 상상해 보세요. 이것이 바로 5G 무선 네트워크의 미래입니다. 5G 기술은 2035년까지 13조 2천억 달러 상당의 상품과 서비스를 창출하고 최대 2,230만 개의 일자리를 만들 것으로 예상됩니다.
삼성의 5G 네트워크 솔루션은 Red Hat OpenShift를 기반으로 구축됩니다.
Verizon은 Red Hat의 도움으로 클라우드 네이티브 5G 코어를 구축했습니다.
지방의 한 5G 선도업체가 Red Hat OpenStack®으로 통합 클라우드를 구축했습니다.
Ericsson은 Red Hat과 파트너십을 통해 OpenStack 및 컨테이너를 사용한 솔루션을 구축하고 있습니다.
5G가 중요한 이유는 무엇일까요?
모든 기업은 인터넷에 연결하기 위해 통신 업계에 의존할 수밖에 없습니다. 이러한 상황에서 5G는 특히 네트워크 슬라이싱(아래에 더 자세히 설명)을 통해 대부분의 기업에 큰 이점을 제공합니다. 엔터테인먼트와 커뮤니케이션에 사용되는 데이터와 중요 데이터에 각기 다른 전용 네트워크 슬라이스를 할당할 수 있기 때문입니다. 이러한 인프라 업데이트를 실현하기 위해 통신 업계에서는 5G로의 전환에 초점을 맞추고 있습니다. 이 지속적인 5G 네트워크 트랜스포메이션은 무선 액세스 네트워크(RAN)의 가상화에 의존하는 경우가 많으며 미래에는 컨테이너 기반의 클라우드 네이티브가 될 것이라 생각됩니다. 통신사 입장에서 RAN은 전체 네트워크 경비의 상당 부분을 차지하며, 집약적이고 복잡한 처리를 수행합니다. 게다가 엣지 및 5G 활용 사례가 늘어남에 따라 수요가 급속히 증가하고 있습니다.
하지만 네트워크 기능의 가상화를 통해 통신사와 ISP는 네트워크 운영을 간소화하고 유연성, 가용성, 효율성을 향상하는 동시에 갈수록 더 많은 기기와 대역폭이 부족한 애플리케이션에 서비스를 제공할 수 있습니다. 즉, ISP에 의존하는 모든 기업 역시 훨씬 빨라진 속도와 유연성을 누릴 수 있게 되었다는 의미입니다.
최신 5세대(5G) 서비스보다 ‘구세대’인 LTE 서비스 이용자가 두 배 넘게 많다. 2019년 ‘세계 최초’로 5G 통신을 상용화했다며 축포를 울렸던 한국 통신시장의 현 주소다.
27일 과학기술정보통신부의 무선 통신서비스 통계에 따르면 국내 5G 가입 회선 수는 지난 2월 말 기준 2228만 개다. 같은 기간 LTE 가입 회선 수는 4771만 개로 5G 회선 수보다 2.14배 많다. 5G 상용화 3년인 시점인 걸 감안하면 초라한 성적이다. 직전 통신 서비스 세대 교체기와 비교해도 그렇다. LTE는 상용화 3년째였던 2014년 7월 가입 회선 3327만 개를 확보해 당시 통신시장의 59.4%를 차지했다. 같은 기간 3세대(3G) 통신 가입 회선 수(1590만 개)의 두 배를 넘었다.
LTE에서 5G로 옮겨가려는 이용자도 별로 늘지 않고 있다. 지난 2월 LTE 가입 회선은 전월 대비 31만 개 줄었다. 전년 동기(46만 개)에 비해 하락폭이 작다. 이젠 신형 스마트폰이 모두 5G 지원 제품으로 나오는데도 LTE 이탈률은 낮다. 한 통신사 대리점 관계자는 “속도에 별반 차이를 못 느낀다며 5G 대신 LTE 요금제를 찾는 이들이 여전히 많다”며 “온라인동영상서비스(OTT)나 게임 등 기성 주요 콘텐츠를 이용하는데 LTE로도 충분하다 보니 굳이 비싼 5G 서비스를 선택하지 않는 것”이라고 말했다. 통신 3사 5G 요금제는 통상 비슷한 조건 LTE 요금제보다 월 5000원~1만원가량 비싸다.
소비자들이 5G를 외면하는 이유는 또 있다. 작년 하반기 과기정통부가 조사한 통신 3사의 5G 평균 다운로드 속도는 801.48Mbps(초당 메가비트)로 LTE(150.3Mbps)의 5배에 그쳤다. 통신사들이 출범 초기 ‘LTE보다 최고 20배 더 빠르다’고 홍보한 것과는 딴판이다.
아직 통신 3사의 통신 서비스 대부분이 LTE망과 5G망을 혼합해 쓰는 비단독방식(NSA)으로 이뤄지는 것도 그렇다. NSA 방식으로는 스마트팩토리, 디지털트윈, 메타버스 서비스 등에 필요한 네트워크 슬라이싱이나 모바일에지컴퓨팅(MEC) 같은 5G 특화 기술을 쓸 수 없다. 대규모 데이터 송수신 환경이 필요한 기업들도 아직 LTE를 쓰는 경우가 많은 이유다. 이달 기준 KT 서비스를 쓰는 삼성전자 일부 단말기 이용자만 5G 단독모드(SA) 서비스를 받고 있다. SK텔레콤은 올해 5G SA 서비스 실용 검증을 벌인 뒤 내년 상용화에 나설 계획이다. LG유플러스도 추후 5G SA를 도입할 예정이다.
선한결 기자