5G보다 50배 빠른 6G를 준비한다고?

[IT동아 강형석 기자] 우리나라에 5세대 이동통신(5G) 기술이 도입되고 약 1년 6개월 정도 시간이 흘렀다. 도입 이전부터 통신사들은 4세대 이동통신 대비 20배 빠른 속도와 초저지연 접속 환경 등을 강조하며, 차세대 이동통신 기술로의 전환을 독려했다. 그러나 뚜껑을 열어보니 그들이 강조했던 이야기는 제대로 구현되지 않았다. 20배 빠른 속도는 기껏해야 2~3배 정도에 불과하고, 초저지연 접속은 경험조차 할 수 없는 상황이다.

흥미로운 것은 이런 상황에서 다음 세대 통신 기술인 6G에 대한 언급이 시작되고 있다는 것이다. 공식적인 기술 표준이나 관련 기술 논의가 시작되지 않았지만, 차기 기술에 대한 청사진과 필요 기술 등이 거론되었다는 점에서 눈길을 끈다. 과연 차세대 이동통신 기술에는 무엇이 필요할까?

벌써부터 6G 이동통신을? ‘준비는 필요하다’

5G 도입이 오래 되지 않은 상황에서 벌써 6G 이야기를 한다는 것이 이르다고 느껴질 수 있지만, 보통 도입 초기부터 차기 기술에 대한 이야기가 오가는 것이 어색한 일은 아니다. 4세대 이동통신 서비스되기 시작한 2012~2014년 이후부터 5G 기술에 대한 논의와 표준화 등이 논의되기 시작했기 때문이다. 6G에 대한 이야기도 차기 기술을 서서히 준비한다는 측면에서 보는 것이 맞겠다.

중요한 것은 6G의 핵심은 무엇인가에 있느냐에 있다. 이는 삼성전자가 지난 7월에 공개한 6G 백서에 잘 담겨 있다. 삼성전자는 ‘새로운 차원의 초연결 경험’을 바탕으로 기술을 개발하고 있다 강조하는데, 최대 초당 1,000Gbps(초당 약 125GB) 전송 속도와 100 마이크로초(0.1ms) 수준의 지연 시간을 달성하는 것이 목표다.

이를 위해 필요한 기술은 이렇다. 후보 기술이지만 우선 GHz(기가헤르츠)를 넘어 THz(테라헤르츠) 수준의 주파수 대역 활용, 고주파 대역 영역 개선에 필요한 안테나 기술, 이중화(Duplex) 혁신, 유연한 네트워크 구성과 위성 활용 혁신, 주파수 공유, 인공지능 기반의 통신 기술 등이다.

정리하면 이렇다. 초고속 데이터 전송과 초저지연을 달성하기 위해 주파수 대역을 더 강화해야 하는데 이를 위한 안테나 기술이 필요하다. 안테나 외에도 쌍방향 정보 전송 방식의 혁신, 최적의 속도와 지연을 제공할 수 있는 네트워크 구성 기술, 이것도 모자라 신호 분배 및 활용에 필요한 인공지능까지 동원해야 한다는 이야기다.

5G도 이 모양인데... 6G는 과연?

6G로는 무엇을 할 수 있을까? 삼성전자는 초실감 확장 현실(TIXR – Truly Immersive eXtended Reality), 고정밀 모바일 홀로그램(High-Fidelity Mobile Hologram), 디지털 복제(Digital Replica) 등을 꼽았다. 지금보다 더 정밀한 실감 콘텐츠를 구현하려는데 6G가 쓰인다는 것으로 볼 수 있다. 이 외에도 기기간 전송이나 인공지능이 데이터를 활용하는 등 사람 외에도 기계 역시 사용자가 될 것이라 봤다.

목표를 현실화 하기 위해 삼성은 축적된 기술을 바탕으로 연구를 진행 중이며, 산학연관 협력을 바탕으로 표준화와 기술 개발 생태계를 주도적으로 이끌 예정이다. 이것이 제대로 진행된다면 오는 2028년 상용화를 시작으로 2030년 즈음에는 본격적인 6G 서비스가 이뤄질 것으로 봤다.

하지만 5G 보급 및 장비 확충 진척을 보면 6G 보급이 계획대로 될 것인지는 미지수다. LTE 대비 20배 빠르다고 강조했던 5G도 보급 2년 차임에도 속도 향상은 크지 않다. 이는 실제 고속 전송의 핵심인 극고주파(mmWave) 장비가 도입되지 않아서다. 현재 5G는 3.5GHz 정도의 주파수 대역을 사용하는데, 속도는 빠르지 않아도 안정적인 전송이 가능하다. 극고주파는 28GHz/39GHz 대역을 쓴다. 빠른 것이 강점이지만 신호 도달 거리가 짧고 장애물에 취약하다.

6G는 이 문제를 극복해야 될 것으로 보인다. 테라헤르츠 수준의 주파수를 활용해 데이터를 전송하려면 그만큼 전송거리는 더 짧아질 가능성이 높다. 안테나 기술 및 전송 방식의 혁신이 필요하다고 언급한 것이 이 때문이다. 그만큼 투자 비용이 높아질 것이고 자연스레 사용자의 통신비 부담이 늘어날지도 모른다. 마치 지금의 5G처럼 말이다.

글 / IT동아 강형석 (redbk@itdonga.com)