5G의 세 가지 장점과 쟁점..? 화웨이 장비 쓸까 말까

[IT동아 강일용 기자] 차세대 이동통신 기술인 5G의 상용화가 코앞으로 다가왔다. 이동통신 3사는 내년 3월 동시에 5G 서비스를 시작하겠다고 밝힌 상태다. 이는 지난 해 말 3GPP가 5G의 1차 표준(Release 15)을 정한 것에 따른 움직임이다. 5G를 단독으로 상용화(SA)하는 것은 아니고, 5G 전용 장비와 기존의 LTE 장비를 혼용해 5G를 상용화(NSA)하기 때문에 가능한 일이다.

이미 이통통신 3사는 발빠르게 움직이고 있다. 5G 상용화를 위한 네트워크 장비 사업자를 물색하고 있고, 단말기 제조사들에게 5G용 기기(스마트폰 등) 공급을 요청한 상태다. 5G의 유용함을 알리기 위한 마케팅 플랜도 차곡차곡 시행하고 있다.

빠르고, 빠릿하고, 더 많이 품는다... 5G의 세 가지 특징

5G는 데이터 전송속도, 지연시간(Latency), 네트워크상의 단말기 수용능력 등이 기존 LTE보다 훨씬 우수한 기술이다. 데이터 전송속도의 경우 최대 20Gbps(초당 2.5GB)를 목표로 하고 있는데, 이는 1Gbps가 최대치인 LTE보다 20배나 빠른 속도다. 때문에 동영상뿐만 아니라 가상현실이나 홀로그램 같이 대규모 데이터를 요구하는 콘텐츠까지 감당할 수 있게 될 전망이다.

지연시간의 경우 최저 1ms(밀리세컨드)를 목표로 하고 있다. 물론 실제로는 주변 네트워크 환경에 영향을 받기 때문에 평균 5ms 정도의 지연시간을 요구할 것으로 예상된다. 유선 연결이 10~20ms 정도의 지연시간이 나오니, 무선 연결이 유선 연결을 뛰어넘었음을 알리는 상징적인 수치다.

단말기 수용능력의 경우 LTE는 1 제곱킬로미터당 최대 10만 대의 단말기를 수용할 수 있지만, 5G는 최대 100만 대까지 수용할 수 있다. 광화문 광장에 사람이 꽉차더라도 끊김없이 무선 통신을 이용할 수 있다.

단일 표준으로 빠르게 상용화 나서

5G는 단순히 기술 발전이라는 개념을 넘어, 기업 비즈니스에도 많은 긍정적 영향을 줄 것으로 기대받고 있다. 기술이 가지는 잠재성이 이전 세대의 기술보다 확연히 크다는 설명이다. LG경제연구원이 발행한 '5G 서비스가 넘어야 할 과제들' 보고서에 따르면 5G는 기업에게 긍정적인 영향을 줄 세 가지 요소를 갖추고 있다.

첫 번째 요소는 '단일 기술 표준을 활용해 빠르게 상용화를 진행할 수 있다'는 점이다. 과거 2G, 3G, 4G 시절에는 여러 개의 통신 기술이 표준 자리를 두고 경합을 벌였다. 2G 기술의 경우 GSM과 CDMA가, 3G의 경우 비동기식과 동기식이 경합을 벌였다. 4G도 마찬가지다. 처음에는 LTE와 와이브로가 경쟁했고, LTE가 대세로 굳어진 이후에도 TD-LTE라는 변종 기술이 등장해 표준화를 어렵게 했다.

표준화가 늦어지면 통신사들은 차세대 이동통신 인프라에 대한 투자를 늦출 수 밖에 없다. 혹시라도 투자한 인프라가 표준 경쟁에서 탈락하면 그만큼 인프라 투자비용이 손해가 되어 돌아올 수밖에 없기 때문이다. KT가 와이브로에 적극적인 투자를 했다가 표준화 경쟁에 밀려 주파수와 장비 활용에서 손해를 본 것이 대표적인 사례다. 와이브로는 오는 9월 완전히 서비스가 종료된다.

이동통신 인프라에 대한 투자가 늦어지면 그만큼 차세대 무선통신의 상용화가 늦어지고, 관련 서비스가 성장하는 것도 함께 늦어지게 된다. 3G 시절에는 크게 각광받지 못했던 모바일 동영상 시장이 LTE가 상용화된 이후 폭발적으로 성장한 것을 떠올려보면 된다. 특정 서비스 시장이 성장하려면 콘텐츠뿐만 아니라 관련 인프라도 반드시 뒷받침되어야 한다는 것을 보여주는 사례다.

5G는 기존 이동통신 표준과 달리 모든 통신 생태계 구성원들이 단일 표준을 요구하고, 이에 맞춰 상용화를 진행하고 있다. 과도한 표준 경쟁으로 이동통신 시장의 발전이 오히려 늦어졌던 과거의 사례에서 배운 바가 있기 때문이다. 5G가 단일 표준으로 진행됨에 따라 이동통신사. 네트워크 장비사, 단말기 제조업체 등이 빠르게 시장 규모를 확대할 수 있게 되었다. 이와 함께 5G가 널리 이용될 것으로 보이는 자율주행차, 사물인터넷, 가상현실 콘텐츠 시장도 빠르게 성장할 수 있을 것으로 기대받고 있다.

유무선 통합에 따른 경쟁 확대... 궁극적으로 소비자들에게 이익

두 번째 요소는 '유무선 통합에 따른 참여 사업자수 확대'다. 3G 시절에는 엄두도 내지 못했던 유무선 통합 서비스가 LTE 시대에 들어서는 하나씩 진행되고 있다. 유선보다 더욱 빠르고 지연시간도 적은 5G는 둘의 경계를 무너뜨려 유선과 무선을 나누는 것이 무의미하게 바꿀 전망이다.

미국 이동통신사의 경우 5G를 유선 네트워크를 대체하는 용도로 활용할 계획이다. 초고속 인터넷과 IPTV 등을 광랜이나 FTTH(광섬유 연결) 대신 5G로 제공해 오지에 있는 사람들도 유무선 통합 서비스를 이용할 수 있도록 할 계획이다. 연결 방법도 쉽다. 기지국으로부터 5G 신호를 받아 집안의 모든 기기를 연결해줄 '중계 단말기(Customer Premise Equipment, CPE)'만 집에 설치하면 된다.

이렇게 개인의 집에 CPE가 널리 설치되면 무선통신 사업자뿐만 아니라 유선통신 사업자, 나아가 일반 IT 기업도 주파수만 확보하면 5G 시장에 진출할 수 있게 된다. 실제로 미국의 유선망 사업자인 '차터 커뮤니케이션', 위성방송 사업자인 '디시 네트워크' 등이 5G 주파수를 확보해 자사의 서비스를 무선으로 송출할 계획이다. 굴지의 IT 기업인 구글도 5G 시장에 진출하기 위해 자사의 유선 통신과 케이블TV 자회사인 '구글 파이버'에 대한 투자를 강화하고 있다.

이렇게 참여 사업자수가 증가하면 궁극적으로 5G 시장의 규모가 확대되고, 지금까지 상상하지 못했던 새로운 형태의 서비스와 비즈니스 모델이 등장할 수 있을 전망이다. 대규모 이동통신사뿐만 아니라 다양한 기업이 5G 시장에 뛰어듬으로써 경쟁이 활성화돼 소비자들도 반사 이익을 얻을 것으로 기대받고 있다.

사용 우선권 판매로 새로운 이익 창출

세 번째 요소는 '네트워크 슬라이싱(Network Slicing)과 같은 차세대 통신 기술을 활용한 신규 영업이익 창출'이다. 네트워크 슬라이싱이란 하나의 네트워크를 다수의 네트워크인 것처럼 활용할 수 있도록 가상으로 분할하는 기술이다. 쉽게 설명해 특정 기업이나 단체가 무선 네트워크의 대역폭을 더 많이 사용할 수 있도록 우선권을 주겠다는 것이다.

과거 LTE 시절에는 모든 사업자가 무선망을 공평하게 이용했다. 때문에 특정 사업자가 트래픽을 많이 일으키면, 관련 없는 다른 사업자들도 함께 느려지는 문제에 직면해야 했다. 반면 네트워크 슬라이싱 기술을 활용하면 기업은 무선 통신에서 자사 서비스만을 위한 전용 통로를 확보할 수 있다. 다른 사업자가 과도한 트래픽을 일으키더라도 기업은 아무런 피해를 입지 않는다.

예를 들어보자. 지금도 그렇지만, 과거 공연장에선 각종 장비를 유선으로 연결하는 것이 필수로 여겨졌다. 공연장에 온 소비자들이 무선 트래픽을 많이 일으키면 무선망이 그만큼 느려져 행사 진행에 문제가 생기기 때문이다. 네트워크 슬라이싱을 활용해 행사 진행자들이 전용 통로를 확보하면 소비자들이 아무리 무선 트래픽을 많이 일으키더라도 무선망이 느려지지 않는다. 때문에 유선이라는 제약에서 벗어나 더욱 자유로운 공연 설정과 진행을 할 수 있다.

네트워크 슬라이싱은 응급 구조, 국가 재난망 같이 마비되면 치명적인 인적, 물질적 손해를 야기하는 곳(미션 크리티컬)에도 적용할 수 있다. 외부 트래픽 상황과 관계 없이 환자의 상태를 병원으로 보내고 지진, 홍수, 폭염 등과 같은 재난 상황에 관한 실시간 정보를 모든 국민에게 아무런 문제 없이 전달할 수 있게 된다.

이러한 네트워크 슬라이싱은 원래 유선에서만 가능한 기술이었으나, 5G부터는 무선에서도 가능하게 변한다. 이동통신사 입장에선 기업이나 단체에게 무선 전용망을 판매함으로써 새로운 기대 수익을 올릴 수 있고, 기업과 단체는 전용망을 활용한 새로운 형태의 서비스를 개발할 수 있다. 새로운 형태의 비즈니스 모델을 만들어낼 수 있는 것이다.

5G는 이제 기존 무선 통신과 달리 B2C 사업이라고 할 수 없다. 에릭슨이 이동통신사를 대상으로 실시한 설문조사를 살펴보자. 2017년에는 5G의 주요 타겟이 일반 소비자라고 답한 의견이 90%였다. 하지만 2017년에는 52%로 크게 줄어들었다. 반면 기업을 대상으로 한다는 응답은 46%에서 56%로, 특정 산업을 대상으로 한다는 의견은 34%에서 58%로 크게 확대되었다. 올해 조사결과에선 기업의 비중이 더욱 늘어날 전망이다. 이제 무선 통신은 B2C가 아닌 B2B 사업이다. 5G가 바로 그 시발점이다.

화웨이 장비를 써야하나... 5G 상용화의 걸림돌

이렇게 많은 기대를 한 몸에 받고 있는 5G 기술이지만, 상용화를 앞두고 우려의 목소리도 많다. 5G 기술 자체의 문제점은 아니다. 5G를 상용화하기 위한 국가와 기업간의 이해관계가 엇갈리기 때문에 일어나는 문제다.

현재 5G 상용화의 가장 큰 걸림돌은 장비 사업자 선정이다. 쉽게 말해 중국의 무선 네트워크 기업인 화웨이의 장비를 쓸것이냐 쓰지 않을 것이냐는 문제다.

화웨이는 현재 무선 네트워크 장비 시장 점유율 1위 업체다. 3G 시장에서는 점유율이 미약했으나 LTE 시장에서 급속히 세를 불려 현재의 점유율을 확보했다. 중국, 유럽, 중동, 남아메리카 등을 중심으로 그 점유율을 확대하고 있다.

화웨이의 강점은 저렴한 구축 비용과 뛰어난 기술력이다. 동급의 장비를 타사보다 20~30% 정도 저렴하게 공급하고 있다(다만 기술 지원비는 타사와 비슷하거나 좀 더 많이 받는 것으로 알려져 있다). 기술력도 결코 유럽의 양대 네트워크 장비 회사인 에릭슨과 노키아에 뒤지지 않는다. 오히려 더 나은 점도 있다고 평가받을 정도다.

그럼에도 불구하고 미국, 호주, 영국 등 범서방권 국가들은 화웨이의 장비가 자국에 들어오는 것을 금지하고 있다. 미국은 중국산 장비의 보안 문제를 전면에 내세우며 화웨이 장비의 미국 내 도입을 금지시켰다. AT&T 등이 전국 LTE망 구축을 위해 화웨이 장비를 도입하는 것에 제동을 걸었다. 미국내 뿐만 아니라 해외 미군 기지 근처에도 화웨이 장비가 설치되는 것을 막고 있다. 실제로 LTE망에 화웨이 장비를 도입한 LG유플러스는 미군 기지 근처에는 화웨이 장비를 설치하지 못했다. 2012년 미국 하원은 화웨이 장비가 미국 안보 시스템을 공격하고 해킹하는데 이용될 수 있다는 내용의 보고서를 발표했고, 실제로 2016년에는 미국에서 판매 중인 화웨이 스마트폰에서 백도어(해커가 침입할 수 있게 숨겨져 있는 가상 공간)가 발견되는 등 보안에 대한 우려가 현실화되었다.

호주와 영국도 최근 화웨이 장비에 대한 보안 문제를 지적하며 자국내 도입을 금지시켰다. 일본 역시 대놓고 화웨이 장비를 이용하지 말라고 배척하지는 않고 있지만, 3위 사업자인 소프트뱅크만이 화웨이 장비를 이용할 뿐 1, 2위 사업자인 도코모와 KDDI는 화웨이 장비를 도입하지 않고 있는 상황이다.

이러한 이슈에 대해 화웨이는 근거없는 모함이며 억울하다는 입장이다. 화웨이는 자사의 장비의 보안 강화에 최선을 다하고 있고, 실제로 자사 장비에서 백도어와 같은 보안 위협이 발견된 적은 단 한번도 없다고 강조했다. 많은 글로벌 이동통신사와 기업이 화웨이의 장비를 활용해 성공적으로 무선 네트워크망을 구축해서 이용 중이라고 밝혔다. 실제로 화웨이 네트워크 장비에서 백도어나 보안 취약점이 발견된 사례는 아직 없다.

국내 이동통신 3사는 고민에 빠졌다. 내년 3월 세계 최초 5G 상용화를 실현하려면 늦어도 10~11월까지는 장비 사업자를 선정해야 한다. 네트워크 장비는 국가 주요설비라는 그 특징상 단일 업체를 선정하는 경우는 없고 2~3개 정도의 업체를 선정해서 망을 까는 형식을 취하고 있다. 국내 장비 산업 진흥과 삼성전자 단말기 수급이라는 이슈 때문에 주요 네트워크 장비 업체는 삼성전자로 선정되는 경우가 많다. 그 다음을 두고 노키아, 에릭슨 등이 경쟁했다. 여기에 화웨이가 새로 추가되었다. 삼성전자가 제 1 업체가 되는 것은 기정 사실이지만, 제 2업체 자리를 두고 화웨이, 노키아, 에릭슨이 경쟁하는 모양새다.

일단 LG유플러스는 화웨이 장비 도입에 아무런 문제가 없다는 입장이다. 더 저렴하고 더 뛰어난 기술을 갖춘 장비인데 도입하지 못할 이유가 없다는 것. KT의 경우 한때 공기업이었고, 지금도 정부의 영향을 강하게 받는다는 특징 때문에 화웨이 장비 도입에 소극적이다. 결국 남은 곳은 SK텔레콤이다. 화웨이 장비를 이용할지 아니면 다른 유럽 업체들의 장비를 이용할지 고민이 크다. SK텔레콤의 선택이 화웨이 장비의 국내 5G망 진출의 분수령이 될 전망이다.

5G 상용화의 두 번째 걸림돌은 네트워크 슬라이싱을 이용한 사용 우선권이 망중립성에 위배될 수도 있다는 점이다. 망중립성이란 유무선 통신망 같은 기간 인프라는 모든 사업자가 공평하게 이용할 수 있어야 한다는 통신 업계의 대원칙이다. 만약 5G망에서 사용 우선권을 주게 되면 돈이 많은 업체가 무선 네트워크를 장악하는 문제가 발생할 수도 있다. 이동통신사와 구글, 페이스북, 넷플릭스 같은 거대 IT 기업이 자본을 활용해 후발주자가 성장하는 것을 합법적으로 막을 수 있게 된다는 뜻. 응급 환자 이송과 같은 공적 영역에서 사용 우선권을 주는 것은 사회 전체에 이익이지만, 특정 기업에게 사용 우선권을 주는 것은 독점을 심화시킬 가능성이 높다 그만큼 기업의 이익은 늘어나고 사용자들은 피해를 볼 수밖에 없다. 이밖에 현재 상용화되는 5G는 저주파수 대역을 이용한 것이고, 훨씬 많은 데이터를 품을 수 있는 초고주파수 대역 상용화는 아직 기약이 없다는 문제점도 있다.

글 / IT동아 강일용(zero@itdonga.com)

*이 글은 LG경제연구원이 발행한 '5G 서비스가 넘어야 할 과제들' 보고서의 일부 내용을 참고해 작성되었습니다.