15년 전에는 영화 한 편 다운로드하려면 하루 종일 걸렸다는 거 아시나요? ‘이젠 다 됐겠지’ 싶어 들여다보면 통신 연결이 끊겨 멈춰있는 다운로드에 허망했던 적도 많았죠. 하지만, 이제는 그렇지 않습니다. 영화 다운로드는 1초면 가능하고, 누구나 손바닥만 한 스마트폰을 들고 다니며 언제 어디서든 영화를 볼 수 있습니다. 그것도 20 Gbps(초당 20기가 비트 전송)라는 어마어마한 속도로 말이죠. 이를 가능하게 한 것이 바로 통신 기술입니다. 우리의 통신기술은 얼마나 발전했을까요? 오늘은 1G부터 5G까지의 이동통신 기술 변천사와 그 이후 펼쳐질 6G 기술에 대해 알아보겠습니다.
혁신의 상징, 이동통신 기술 변천사
‘이동통신’만큼 인류 역사상 혁신적인 기술이 또 있을까요? 통신을 무선으로, 그것도 이동하면서 할 수 있다는 것에 전 세계가 찬사를 보냈던 게 겨우 40년 전쯤의 일입니다. 반세기도 안 되는 시간 동안 이동통신은 혁신에 혁신을 거듭하며 발전했습니다. 1G부터 5G까지, 이동통신을 일컫는 말에 ‘세대’를 뜻하는 ‘G(Generation)’가 따라붙는 건 어쩌면 당연한 일입니다. 새로운 이동통신 기술이 개발되면서 이전과는 다른 세상이 펼쳐졌기 때문이죠.
이동통신 기술의 특징을 알아볼까요? 개인용 이동통신의 시작이었던 1세대, 즉 1G는 지금과는 달리 아날로그 기반의 기술이었습니다. 통신은 음성으로만 가능했고, 기기도 단순했는데요. 1세대 이동통신 서비스는 1984년부터 1999년까지 약 25년간 운영됐으니, 이후의 발전이 얼마나 빠른지 알 수 있습니다.
1990년대 처음 선보인 2G는 음성신호를 디지털 신호로 변경, 문자 등 데이터 전송이 가능해졌다는 게 가장 큰 특징입니다. 통화 품질도 좋아졌고, 이때부터 핸드폰에 카메라와 MP3 등이 탑재되기 시작했죠.
3G는 ‘유심(USIM)’으로 상징됩니다. 2G까지는 내 이동통신 정보가 기기 자체에 저장됐습니다. 정보를 조그만 칩에 담을 수 있어 기기를 변경하더라도 칩만 바꾸면 정보를 옮길 수 있게 된 것이죠. 또 데이터 전송속도가 최대 2 Mbps(초당 2메가비트 전송)까지 지원되면서 핸드폰으로 영상을 볼 수 있게 된 것도 큰 변화입니다. 각종 스마트폰이 양산되기 시작한 것도 바로 이 시기입니다.
LTE라고도 불리는 4G는 3G보다 약 12배나 빨라진 속도를 자랑했습니다. 4G의 최고 속도인 1 Gbps는 800MB짜리 영화 한 편을 5.6초에 다운로드할 수 있죠. 그리고 현재는 바야흐로 5G 시대. 기가급에 이르는 20 Gbps의 빠른 속도는 물론, 1km2 반경 이내 최대 100만 개의 기기를 서로 연결할 수 있는 사물인터넷(IoT)이 가능해졌는데요. 5G의 등장으로 ‘통신망’이라는 단어는 핸드폰의 영역을 넘어 모든 전자기기가 연결되는 ‘초연결’을 뜻하게 됐습니다.
세계는 지금 통신 전쟁 중!
2030년쯤 상용화될 것으로 보이는 6G는 100 Gbps 이상 최대 1 Tbps의 전송속도로, 5G 최대 속도인 20 Gbps보다 최소 5배 이상 빠릅니다. 5G 등장에 전 세계가 들썩거렸던 게 어제 같은데 벌써 6G를 준비하는 곳들이 생기고 있죠.
미국 통신장비업체 퀼컴(Qualcomm)의 두르가 말라디(Durga Malladi) 수석 본부장에 따르면 “10년 전 처음 4G가 상용화될 때는 (미국에) 4개의 사업자만 존재했으나 5G 상용화 첫 해에는 20개가 넘는 사업자가 활동했다”라고 했습니다. 이는 이동통신과 연관된 생태계가 커지며 경쟁이 심해지고 있다는 것인데요. 실제로, 디지털 기반의 글로벌 기업들도 6G 기술을 개발하며 통신 전쟁에 뛰어들었습니다.
6G의 핵심, 위성통신과 누리호
기업들이 앞다투어 통신기술에 투자하는 이유는 무엇일까요? 바로 6G라는 신대륙에 먼저 깃발을 꽂기 위함인데요. 6G 기술을 성공적으로 도입한 기업이 되어 6G 기술의 ‘표준’이 되려고 하는 것입니다. 그렇게 된다면 전 세계에 영향력을 발휘할 수 있게 되는 거죠.
이러한 투자는 기업이 아닌 나라에서도 하고 있습니다. 올해 4월 본격적인 중장기 6G 이동통신 국책 R&D 과제 추진과 더불어, 지난 11월 ‘한국형 발사체’ 사업으로 막대한 예산을 들여 추진한 누리호 발사 프로젝트도 6G 인프라 구축과 연관이 있습니다. 6세대 이동통신의 핵심이자 지상 및 공중 통신 범위 확장의 의미인 ‘초공간’을 효과적으로 달성하기 위해서는 누리호 같은 저궤도 위성통신 기술이 필요하기 때문이죠.
첨단기술과 6G의 만남, 지능화 사회(Intelligent Society)
정부는 누리호와 함께 ‘지능화 사회’에도 공을 들이고 있습니다. 지능화 사회는 첨단 정보통신기술(ICT)을 활용한 센서로 정보를 얻어, 자산과 리소스를 효율적으로 관리하는 모델인데요. 현재 도시가 안고 있는 교통, 환경, 주거문제와 각종 비효율을 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있죠. 이를 위해서는 네트워크 전 구간에 AI를 적용해 리소스를 관리할 수 있는 ‘6G 초지능’이 필요한 것입니다.
더 완전한 자율주행차를 만드는 6G
5G를 활용한 자율주행차 기술은 다소 불완전하다는 평가를 받고 있습니다. 이 성능을 높이기 위해서 6G 이동통신 기술이 필요하죠. 6G는 사람, 사물, 공간이 유기적으로 연결된 만물지능인터넷(IoE)이 가능하기 때문인데요. 자율주행 자동차와 다수의 기기가 연결되면 지금보다 외부 환경에 더 정교하게 반응하며, 변수에도 안전하게 대응할 수 있습니다. 특히 도시 내 수만, 수십 대의 개별 자율주행차는 물론 각종 도로시설과도 정보를 주고받을 수 있죠.
6G 시대의 선두주자, LG전자
그렇다면 6G 관련 기술을 선도하고 있는 기업은 어디일까요? 다양한 기업이 있을 수 있으나 LG전자를 빼놓을 수 없습니다. 지난 8월 13일, 독일 베를린에 위치한 프라운호퍼 하인리히-헤르츠 연구소에서 6G 테라헤르츠 대역을 활용해 실외에서 통신 신호를 직선거리 100m 이상 전송하는 데 성공했기 때문인데요. 테라헤르츠(THz) 통신 기술은 100 GHz~10 THz 사이의 주파수 대역을 활용해 초당 최대 1 테라비트(1 Tbps)의 초고속 데이터 전송 속도를 가능하게 하는 기술로, 6G를 상용화하는 데 꼭 필요한 핵심 기술입니다. 이번 프로젝트의 성공으로 LG전자는 6G를 현실화하기 위한 원동력을 얻은 것이죠.
테라헤르츠 데이터 전송 실험에 성공한 LG전자의 비전과 기술력은 대외적으로도 인정받고 있습니다. 올해 6월에는 퀄컴·페이스북·마이크로소프트(MS) 등 총 48개 글로벌 기업들이 참여하는 6G 기업 연합 ‘넥스트 G 얼라이언스’의 의장사 중 한 곳으로 선정되기도 했는데요. 내로라하는 글로벌 기업들 사이에서 의장사로 선정된 것으로 LG전자의 영향력을 알 수 있죠.
LG전자는 테라헤르츠 기술을 기반으로 다양한 기업 및 연구기관과 협업하며 6G 기술을 고도화하는 중입니다. 이미 2019년 1월 한국과학기술원과 손잡고 ‘LG-KAIST 6G 연구센터’를 설립해 6G 시대를 준비하고 있는데요. 올해 3월에는 키사이트, 한국과학기술원과 3자간 업무협약을 통해 LG전자가 가진 테라헤르츠 원천 기술을 개발하고, 대한민국의 6G 리더십을 확보해 나가기로 했습니다.
LG전자가 선도해나갈 6G 이동통신 이야기, 어떠셨나요? 하늘을 나는 자동차, 로봇 가사도우미 등 꿈꾸던 모든 것들이 차츰 현실화되고 있습니다. 6G가 상용화되면 우리는 또 어떤 미래를 맞이하게 될지 궁금하지 않으신가요? LG전자는 6G라는 신대륙에 첫발을 내딛는 콜럼버스가 되기 위해 박차를 가하고 있습니다. LG전자가 만들어갈 6번째 제너레이션! 함께 상상해볼까요?
