글 : 이주헌(컴퓨터교육과 18)

우리 주변에 보이지도, 느껴지지도 않는 것은 비단 공기뿐만이 아니다. 전자기파라고 불리는 것이 공기와 같이 우리 주변에 존재한다. 전자기파란 전기장과 자기장이 시간에 따라 변할 때 공간으로 뻗어나가는 파동을 말한다. 그리고 우리는 이 것을 이용해서 많은 일들을 할 수 있다. 라디오를 듣는 것에서부터 모바일 기기를 이용해 무선 통신을 하는 것까지. 많은 일들에 전자기파는 관여한다. 안타깝게도 이 전자기파는 태초부터 존재했지만, 사용할 수 있는 ‘대역(공간)’은 유한하다.

◈ 네트워크 건설을 위한 초석, 전자기파(주파수) 
고화질 영화를 다운로드하고, 메시지를 보내는 과정은 어떻게 이루어질까. 이 과정은 여러분이 먼 지역으로 휴가를 떠나는 것에 비유할 수 있다. 여러분이 전송되는 데이터라고 생각해보자. 여러분은 먼 지역에 가기 위해 교통수단에 탑승하는 과정이 필요하다. 데이터도 마찬가지로 보내지기 위해 디지털 신호로 변환되는 과정이 필요하다 이 것을 변조라고 부른다. 교통수단에 탑승한 여러분은 먼 지역에 가기 위해 도로를 달려야 할 것이다. 변조된 데이터도 마찬가지로 특정한 경로를 통해 전달되게 되며 이 경로를 채널이라고 부른다. 마침내 목적지에 도착한 여러분은 교통수단에서 내리게 될 것이다. 수신부에 도달한 데이터도 마찬가지로 활용 가능한 형태로 바뀌어야 하는 과정을 거치는데 이를 복조라고 부른다.

이 데이터가 지나가는 길 즉 채널에 해당하는 것이 주파수 대역이다. 도로가 잘 포장되어 있고 넓을수록 많은 양의 차량이 빠르게 그리고 많이 달릴 수 있는 것처럼, 주파수 대역도 마찬가지이다. 그러한 이유로 각국과 각국의 이동통신사들은 더 많이 그리고 더 좋은 주파수 대역을 차지하기 위해 경쟁을 할 수 밖에 없는 것이다.

◈ 주파수 전쟁 
우리나라는 2011년부터 전파법이 개정됨에 따라, 경매를 통해 이동통신사들에게 주파수 대역을 배정하고 있다. 현재 사용되고 있는 LTE는 일정한 주파수에서 최대 속도가 정해져 있어 더 빠른 서비스를 제공하기 위해 주파수를 위한 전쟁, 이른바 보이지 않는 전쟁을 하고 있다.

가장 최근에 이루어진 2016년 주파수 경매에는 5개 대역 총 140MHz 대역폭이 매물로 나왔다. 700MHz 주파수 40MHz 폭(A블록), 1.8GHz 주파수 20MHz 폭(B블록), 2.1GHz 주파수 20MHz 폭(C블록), 2.6GHz 주파수 40MHz 폭(D블록)과 20MHz 폭(E블록)이다.
기존에 사용하는 주파수와 붙어 있는 대역폭을 확보하면 큰 장비 교체나 비용 없이 데이터 전송이 쉬워져서 그 요소가 경매의 중점이 되었다.

주파수 경매 결과를 정리하면, B블록을 KT가 배당 받으면서, 1.8GHz에서 초광대역 서비스를 할 수 있게 되었고, C블록을 할당 받은 LG는 2.1GHz에서 광대역 서비스를 제공할 수 있게 되었다. SKT는 2.6GHz라는 새로운 대역폭을 확보하게 되었다. 즉, 불균형이 맞춰져, 이통 3사 모두 500Mbps의 LTE 최대 다운로드 속도를 지원하게 됐다.

◈ 5G의 출범
사회가 변동함에 따라 트래픽과 디바이스 양이 증가했고, 다양한 융합서비스가 등장하면서, 기존의 4G(LTE) 서비스로는 데이터의 양을 감당하기 어려워졌다. 그래서 미국 라스베이거스에서 열린 국제소비자가전박람회에서 5G(IMT)를 발표하기에 이르렀다. 국제전기통신엽합에서 내린 정의에 따르면, 5G는 현재 이동통신 속도보다 70배이상 빠르며, 고속열차에서도 통신이 가능하다. 게다가 100만개의 IOT 서비스를 동시에 제공할 수 있고, AR, VR등의 새로운 미디어 매체를 전송하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 또한 정부는 오는 2018년 평창 동계올림픽에서 세계 최초로, 실제 무선 통신에 사용할 수 있는 5G 서비스를 선보이겠다는 목표를 세우고 추진 중이다. 이론으로만 존재했던 5G가 정식으로 데뷔하게 될 것이다.

◈ 5G에 관하여
글을 읽으면서 몇 가지 질문 사항들이 떠오를지도 모르겠다. 필자가 5G를 처음 접한 것은 2015년도의 한 it 잡지에서였다. 그 때 느꼈던 의문 사항들을 정리하면 대강 이렇다. ‘도대체 5G가 정확히 무엇이야?’, ‘그래서 4G에 비해 얼마나 빨리지는 건데?’, ‘속도가 빨라지면 그 것들로 어떤 것을 할 수 있지?’이다. 이 점에 대해서 짚어보고 넘어가자.

 ‘도대체 5G가 정확히 무엇이야? 
4G의 학술명 LTE는 (Long Term Evolution, 장기적 진화)라는 이름에 맞게, 3G 기술의 연장선에있는 징검다리라고 생각하면 편하다. 그래서 3G시절의 주파수를 상당부분 그대로 사용하고 있다. 반면, 5G의 학술명 IMT는 ‘IMT(International Mobile Telecommunication)-2020’ 이다. 3G가 IMT-2000인 것을 고려하면, 같은 기술을 차용하고 있다고 할 수 있지만, 사용하고 있는 주파수 대역이 다르다. 바로, 2.4GHz이상의 밀리터리 주파수를 사용한다. 정리하자면, 그 동안 기술적인 문제로 사용하지 못한 주파수 대역을 사용하면서, 그 안정성과 속도가 매우 높아진 3G라고 정리할 수 있다.

 ‘그래서 4G에 비해 얼마나 빨리지는 건데?’
노키아 네트웍스의 연구 기술팀은 한 인터뷰에서, “5G는 지금의 LTE와는 성격이 다를 것이다. 5G는 사람 이외에 주변의 물건, 자동차 등 사물을 대상으로 하는, M2M 기술이 될 것이다. 5G는 기가비트 단위의 전송속도를 만족해야한다.” 라고 말했다. 5G의 속도는 이 말과 맞는 부분이 많다.

요즈음 스마트폰으로 서울 도심에서 인터넷 속도를 측정해 보면, 150Mbs 내외의 속도가 나온다. 이 정도면, 고화질 영화를 스트리밍하는데 무리 없는 속도이다. 5G는 여기서 한 발 더 나아가 5Gbps까지 속도를 끌어올릴 예정이다. 현재 가정에 보급된 기가 인터넷의 다섯 배의 속도이다. 단순히 말하자면, ‘데스크탑보다 5배가 빠른 속도’라고 정리할 수 있다.

‘속도가 빨라지면 그 것들로 어떤 것을 할 수 있지?’
5G의 출범에 앞서 많은 이야기들이 오가고 있지만, 빠른 속도로 이루어 낼 수 있는 것은 전적으로 여러분의 상상력에 맡겨져 생각한다. 빠른 속도, 주변 사물과의 연결, 장거리 무선통신의 가능 등의 테마가 거론되고, 이런 테마들을 여러분의 생활에 맞게 사용할 때, 이 궁금증이 해결될 수 있을 것이다.

주파수는 유한한 무형의 자산, 새로운 산업의 공기 등으로 묘사되고 비유된다. 그리고 5G는 세계적으로 수십조 달러 이상의 가치를 창출 할 것이다. 그런 만큼, 우리는 보이지도, 느껴지지도 않는 주파수의 존재를 깨닫고 동시에 합리적이고 일치된 주파수 대역이 할당되고 사용되도록 각 이해관계자들이나 정부의 행동을 살펴보아야 할 것이다.