이동통신 기술이 ‘6G’로 새로운 도약을 준비합니다. 6G는 100 Gbps 이상 1 Tbps에 이르는 최대 전송 속도로, 5G 최대 속도인 20 Gbps보다 최소 5배 이상 빠른 이동통신 기술입니다. 2025년 표준화가 시작되어, 2028년 이후 상용화 될 것으로 예측되고 있죠. ‘5G가 상용화된 지 얼마 되지 않았는데 벌써 6G?’라는 생각을 하실 텐데요. 유수의 글로벌 업체들이 6G 기술 선점에 매진하는 이유는 단순히 모바일 통신 만을 위해서가 아닙니다. 가상현실(VR), 자율주행차, 스마트홈, 스마트시티, 스마트팩토리, 인공지능을 구현하는 핵심 기술이기 때문이죠. 지난 LG 테크 콘퍼런스 2023에서 전 세계에서 주목하는 차세대 ‘6G’ 이동통신 기술이 구현할 경험에 대해 살펴보는 시간을 가졌습니다.
1. 6G로 실현되는 2030향 메가트렌드
최근 메타버스와 디지털 복제 기술의 등장에 힘입어 애플의 ‘비전 프로’ 및 메타의 ‘AR 글라스’와 같은 XR기술과 디바이스가 수년 내 비약적으로 발전할 것으로 예상됩니다. 이들은 웨어러블과 결합되며 스마트폰 이후의 차세대 개인화 디바이스의 폼팩터를 형성할 것으로 기대하고 있죠. 이를 실현하기 위해서 현실과의 괴리를 없애는 초실감 미디어와 사용자 상황에 대한 지연 없는 반응을 유도하는 햅틱 인터랙션(Haptic interaction) 또한 매우 중요한 기술입니다. 이러한 초실감미디어 실현 기술들의 완벽한 구현을 위해 현재 5G 대비 5~10배에 이르는 초고속 전송과 초 저지연·고신뢰 전송 성능을 제공할 6G가 필수적인 통신 수단으로 간주되고 있습니다.
또한 6G는 AI 솔루션 발전에도 시너지 요소로 작용할 것으로 기대됩니다. 특히 클라우드/엣지 네이티브 AI 솔루션은 최근 서비스 응용 지원과 통신망 관리 제어에 있어 last-mile1) 솔루션으로 간주되고 있습니다. 사용자 사생활 보호 지원과 단말 프로세서의 비약적 발전을 바탕으로 사용자 디바이스까지 포괄하는 형태로 발전할 것으로 예상되고 있죠.
여기에 더해 최근 OpenAI의 ChatGPT로 인해 초거대 AI 서비스가 쏟아져나오고 있습니다. 이제 텍스트 차원을 벗어나 사용자의 오감과 주요 행위에 대한 정보를 처리하는 멀티 모달 AI(multi-modal AI)와 연계해 개인 비서와 협동 로봇 등 미래 서비스로 발전할 것으로 전망됩니다. 이러한 AI 솔루션 발전 및 미래 서비스 창출에 있어 6G의 무선 성능과 확대된 연결성은 핵심적 기술 시너지 요소가 될 것은 자명합니다. 이와 더불어 6G는 AI를 통신 성능 최적화에 적극 활용해 발전해 나갈 것으로 기대되고 있습니다.
1) last-mile : 이동, 물류 등의 분야에서 목적지에 당도하기까지의 마지막 거리나 서비스가 소비자와 만나는 최종 단계
2020년경 4차 산업혁명의 추진 드라이버로서 발굴된 5G 통신 융·복합 사업은 스마트 공장, 스마트 시티, 자율주행, 디지털 헬스케어, 실감 미디어 5개 분야로 구성되어 현재 정부의 정책적 지원 아래 육성 중에 있죠. 2020년도 중반 이후 본격적인 글로벌 산업 전개와 시장 창출이 예상되고 있습니다. 여기에 2030년경에 6G가 상용화되어 무선 성능이 강화되면서, 통신 융·복합 사업의 고도화 및 상호 산업 간 융합까지 실현될 것으로 예상됩니다. 기존 지상 통신 중심에서 벗어나 공중 및 위성 통신을 포괄함에 따라 차세대 공중 모빌리티(UAM/UAV), 항공기, 위성에 대한 통신 융·복합 산업 확장 기회도 제공할 것으로 기대됩니다.
2. LG전자가 지향하는 6G의 비전
LG전자는 이미 통신 이외 산업의 융·복합을 5G의 새로운 핵심 역할로 정의한 바 있습니다. 현재 6G 비전 수립 단계에서 여러 키워드들이 고려되고 있지만, LG전자가 주목하는 6G의 신규 핵심 역할 목표로 ‘고도 디지털-현실세계 융합(True Digital-Physical Convergence)’이 있습니다. 바로 공간과 상황에 제약 없이 메타버스와 같은 디지털 세계(Digital World)로의 초실감 미디어 기반 접속 수단을 제공하고, 디지털 세계로 편입할 현실 세계(Physical World) 대상을 확대하는 것으로 정의할 수 있죠.
6G 핵심기술 고도화를 위해 LG전자는 이미 여러 연구를 진행해왔고 결실을 거두었습니다. 2022년 9월엔 LG전자는 독일 프라운호퍼 연구집단 내 2개 연구소와 공동 연구개발을 통해 6G테라헤르츠(THz) 대역 실외 320m 무선 데이터 송수신에 성공했습니다.
THz 무선 송수신 기술은 100GHz(0.1Thz) ~ 10Thz 사이의 기존 대비 4~5배에 달하는 매우 넓은 무선 신호 전송 대역을 사용하여 최대 100Gbps에서 200Gbps에 달하는 초고속 전송을 가능하게 하는 기술입니다. 높은 주파수 활용 시 신호 전파 감쇄가 심하게 발생해 통신 거리가 짧아지는 문제를 극복한 것이 핵심이죠.
이때 개발된 무선 통신거리를 증가시키는 THz 고출력 송신 소자 및 고감도 수신 소자는 2022년 9월, 6G기술 현황과 방향성을 공유하는 행사 ‘6G 그랜드 서밋(6G Grand Summit)’에서 공개돼 큰 관심을 모으기도 했습니다.
LG전자가 2014년부터 중점 연구 개발을 추진한 무선 통신 신규 변혁 기술인, FDR(Full Duplex Radio: 전이중통신)은 임의의 통신 기기가 지정된 시간-주파수 무선 자원을 통해 데이터 송신과 수신이 동시에 가능하게 하는 기술로서 6G 유망 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 통신 기기 내 자기 간섭(Self-interference)2)을 제거하고 인접 통신 기기로부터의 간섭 유발을 완화하는 것이 핵심입니다. LG전자는 다중 안테나를 사용하는 통신 기기 내 자기 간섭을 효과적으로 제거해 수신 성능 열화를 방지하는 기술 솔루션을 개발했습니다. 기술 프로모션을 위해 글로벌 기술 협의체인 FDR-IG2) 결성을 주도한 바 있고, 지난 2018년부터 국내 통신사, 글로벌 네트워크 제조사와 파트너십 시연을 실시하기도 했죠. 이를 적극 활용하여 현재 3GPP4) 내 FDR 표준화 진입과 6G 유력 기술 후보 편입에 주도적으로 기여하고 있습니다.
2) 자기 간섭(Self-interference): 임의의 통신 기기 상의 동시 송수신 동작에 의해 기존 통신에서 발생하지 않았던 기기 내 송신 신호가 외부 신호 수신에 큰 간섭을 유발하는 현상
3) FDR-IG: Full Duplex Radio – Interest Group : 글로벌 기술 주도 협의체 명칭
4) 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project) : 이동통신 관련 단체들 간의 공동 연구 프로젝트
3. LG전자가 도전하는 6G 기술과 함께하는 미래
LG전자는 6G 시대 주도권을 선점하고자 지속적이고 도전적인 선행 연구개발을 추진해 오고 있습니다. LG전자는 크게 ▲메타버스, ▲Private 네트워크 기반 산업용 IoT 솔루션, ▲자율주행 및 도심 항공 모빌리티(UAM) 등 차세대 미래 모빌리티 분야 미래 사업화 대상으로 고려하고 있습니다. 이를 위해 자사 핵심 표준 특허 선점을 통한 기술 장벽 형성, 특허 수익 창출과 핵심 솔루션 개발 기술 역량 확보에 주력하고 있죠.
메타버스 사업의 경우 모바일 홀로그램 및 고해상도 XR 등 초실감 미디어 전송 기술 개발에 주력하여 최대 100Gbps 이상, 평균 1Gbps 이상의 전송 속도와 1m 이하의 무선 지연 제공하는 핵심 기술들을 중점 개발하고 있습니다.
산업용 IoT 솔루션은 스마트 로봇 원격 자율 운영을 실현하는 Private 네트워크 기반 커넥티드 AI 최적 지원 솔루션 개발에 주력하고 있으며, 차세대 모빌리티 사업을 위한 공중 UAM 통신을 실현하는 3D 무선 커버리지 제공 핵심 기술 개발도 중점적으로 추진하고 있죠.
LG전자는 자체적인 핵심 개발뿐 아니라 국내외 6G 연구개발 주체들과 지속적으로 교류하며 LG전자는 물론, 대한민국 및 전세계 6G 기술 연구개발의 구심점이 될 수 있도록 노력해 나가겠습니다.
