완전히 다른 세상으로 가는 열쇠 '5G'

더 빠르고 촘촘한 '미래 기술'…미·중 불꽃 튀는 선점 경쟁

미국과 중국 간의 미래 전쟁이 시작됐다. 발화점은 뜻밖에 '통신장비' 분야에서다. 미국은 지난 5일 중국 통신장비업체 화웨이의 멍완저우 이사회 부의장을 캐나다 사법당국과 공조해 체포했다. 화웨이는 세계 1위 통신장비업체로 중국 '기술 굴기'의 상징 기업이다.

멍 부의장은 화웨이 창업자이자 회장의 딸이며, 글로벌 최고재무책임자(CFO)다. 체포 이유는 화웨이가 미국의 제재를 위반한 혐의와 관련해서다. 미국은 통신장비 공급을 금지하고 있는 이란·북한 등에 화웨이가 통신장비를 판매했는지를 수사하고 있다.

핵심은 '5G'다. 즉 5세대(Generation) 통신장비 분야에서 선두주자로 치고 나가고 있는 화웨이 측에 경고성 한방을 날린 것으로 보인다. 미국은 수년 전부터 '안티 화웨이' 연합 전선을 구축 중이다. 냉전시대처럼 편가르기 조짐이다.

이미 2012년 연방 의회는 화웨이가 국가 안보를 위협한다고 규정한 바 있다. 도청이나 해킹 등을 통한 스파이 활동 및 통신 교란 우려가 있다는 주장이었다.

미 국방부는 중국이 정보기관과 밀접하게 연계된 5G 네트워크로 통신장비를 장악할 것을 우려하고 있다. 미국의 목표는 화웨이가 5G 기술의 글로벌 표준이 되는 걸 막는 것이다. 미·중 간의 발톱을 숨긴 전쟁, '통신기술 패권 전쟁'의 핵심인 5G 통신은 무엇인가, 세상은 어떻게 달라지는가.

◆5G 시대의 핵심 특징

'5G'는 5세대(Generation)의 약자로, 차세대 이동통신 기술이다. 핵심은 세 가지다.

▶초고속

이미 세대를 거치며 익숙하다. 예상되듯 일단 빠르다. 지금 4G시대의 LTE(최대속도 1Gbps)와 비교해 20Gbps에 달한다. 현재보다 20배 빠르다는 이야기다.

▶초연결

동시에 접속할 수 있는 기기의 수가 많아진다. 현재는 1km X 1km당 10만 개의 기기가 연결되는데, 같은 면적에서 100만 개까지 연결된다. 최대 연결 기기 수가 지금에 비해 10배 이상 증가하면서 수많은 기기와 센서를 활용하는 서비스가 가능해진다. 아주 촘촘한 통신 그물망이 생기는 것이다. 사람끼리의 통신은 테이터 트래픽을 잡아먹지도 않을 정도로 미미하다. 사물과 사물이 연결되고 통신하는 단계다. 전문가들에 따르면 종국에는 1조 개의 사물이 연결된다.

▶초저지연

핵심 중의 핵심. 전송 지연(latency)이 지금의 10ms(밀리세컨드) 수준에서 1ms 수준으로 1/10가량 줄어든다. 현재 4G 기술의 랙 타임(lag time:지체 시간)은 10ms지만, 5G의 랙 타임은 1밀리세컨드(1000분의 1초)로 줄어들게 된다. 다시 말해 즉각적 반응이다.

동영상 실시간 중계, 자율주행 자동차 급반응, VR게임의 향상된 재미, 로봇이 평지를 걷다가 갑자기 장애물을 맞닥뜨리면 지금은 대부분 넘어지지만, 5G 시대에서는 순간적으로 피할 수도 있다. 또 로봇 수술을 통해 원격으로 수술을 집도하는 의사 등에게 세밀한 동작의 컨트롤이 가능하다.

결론적으로 5G의 진정한 가치는 초저지연과 초연결 특성을 활용하는 서비스 영역에서 발휘될 전망이다.

예를 들어, 5G 시대 자율주행차는 주변차와 실시간으로 통신(초연결)을 하며 주행을 한다. 여기서 5G의 통신속도(초저지연)가 중요한 이유는 시속 100㎞로 달릴 때를 가정할 경우 1초에 움직이는 거리가 27m다. 장애물을 인식하고 제동에 나서는 데까지 지연시간이 0.03~0.05초인 현재의 4G시대 LTE라면 0.81~1.35m를 더 가서야 멈출 수 있다. 그러나 5G시대는 지연시간이 0.001초에 불과해 사고를 인식한 찰나에서 불과 2.7㎝만 더 나가서 선다.

◆5G 시대 신(New) 산업

5G 시대는 인공지능(AI), 사물인터넷(loT), 자율주행 자동차, 가상현실이나 증강현실에 광범위하게 적용될 전망이다. 5G를 통해 SF영화에서나 보아온 사물인터넷(IoT) 시대는 '삶의 방식' 자체를 변화시킬 잠재력을 갖춘 것으로 평가받고 있다.

5G 시대에는 통신망과 연결될 수 있는 다양한 제품들이 쏟아질 것이다.

구글 글라스 같은 안경에도 통신기능이 탑재된 제품이 나올 수 있고, 무선 통신 드론도 가능하다. 아이폰 등장 이후 우버나 에어비앤비같이 앱을 통한 신산업이 탄생했듯이, 5G를 통해 발전될 사물인터넷 시대가 도래하는 것이다. 환경이 급변하는 시기에는 새로운 기회요인이 존재한다. 이를 잘 포착한 스타트업들은 거대 기업으로 성장했다. 1990년대 후반 초고속 인터넷 시대에 접어들 당시 등장한 네이버, 카카오톡 등은 현재 거대 기업으로 성장했고, NC소프트와 같은 온라인 게임 업체들도 이 기회를 잘 활용해 급성장할 수 있었다.

5G는 새로운 경제활동을 위한 핵심 인프라가 되며, 이는 5G가 4차 산업혁명의 핵심기술 요소로 작용한다는 것을 의미한다. 4차 산업혁명을 일컫는 기술 요소로는 빅데이터와 인공지능, 로봇, 사물인터넷, 센서 등이 거론된다. 그리고 이 같은 기술요소들이 적용된 기기들은 서로 '연결'이 되어야 한다. 5G는 바로 이 같은 '연결'을 제공한다.

특히 고화질 동영상 스트리밍 서비스가 5G의 최대 킬러앱(killer app)이 될 것으로 예상된다. 동영상은 5G 데이터 트래픽의 90% 이상을 차지할 전망이다.

◆이동통신 역사

▶1G(1세대): 아날로그 시스템으로 그야말로 전화기였다. 한국서는 1984년 개통돼 카폰, 벽돌폰 등으로 불렸다. 가격은 400만 원대. 당시 포니 자동차가 300만 원 할 때다. 사회적으로나 산업적으로 특별한 영향보다 '그냥 이렇게 통화가 가능하구나' 정도만 보여줬다. 한국서 가입자는 1만 명에 못 미쳤다.

▶2G: 큰 변화를 가져왔다. 의미도 크다. 아날로그에서 CDMA이라는 '코드 분할 다원접속'이라는 디지털로 넘어가는 첫단계다. 한국서 가입자가 1000만 명을 넘어서며 대중화됐다. 통화가 되느냐 안 되느냐가 중요했다. 당시 광고 문구를 보면 '전파의 힘이 강하다'. 통화·문자서비스는 제한 내 유료였다.

▶3G: 애플 아이폰이 나오면서 스마트폰으로 바뀐 세대다. 기술적으로 보면, 2G의 기술이 확장된 것이다.

데이터 송수신의 도로가 넓어지면서 본격적으로 데이터 시대가 본격화됐다. 처음으로 전화기를 이용해 컴퓨터를 사용할 수 있다는 개념을 끌어냈다. 따라서 휴대폰 화면이 화려해지고, 동영상을 볼 수 있었다.

▶4G: 손안의 컴퓨터. 휴대폰이 2008년 최고급 사양의 컴퓨터보다 메모리 시스템과 CPU가 더 좋아지기 시작했다. 전화기의 의미와 기능은 사라졌다.

데이터가 폭증했다. 전통적인 음성통화 시스템은 아예 만들지도 않았다.

컴퓨터 간의 통신으로 대화하는 것이다. 음성통화 정도는 데이터로 치지도 않았다. 광고에 무제한 통화를 선전한 이유다. 돈을 받을 정도의 데이터 양이 안 나오기 때문이다.

◆한국과 미국 현황

5G가 가장 먼저 상용화되는 국가는 한국으로서 지난 12월 1일부터 상용 서비스가 시작됐다.

하지만, 5G 스마트폰은 내년 3월 출시될 예정이기에 당분간은 5G 핫스팟을 이용한 서비스만 제공된다.

미국은 AT&T가 연내에 12개 도시에서 상용화한다는 계획을 공개했다. 버라이즌은 이미 10월부터 5G 기반의 고정형 무선접속 서비스인 '5G Home'을 제공 중이며 내년 상반기에 모바일 5G 서비스를 제공할 예정이다. 5G 스마트폰은 2019년 초부터 본격 등장할 전망이다.

삼성전자는 내년 상반기 플래그십 스마트폰인 갤럭시 S10에 5G 기술을 도입할 예정이며, 스프린트도 내년 상반기에 LG전자의 5G 스마트폰을 도입한다고 밝혔다.

애플의 5G 아이폰은 빨라도 2020년 이후에 출시할 것으로 전망되고 있다.

◆5G의단점

구조적으로 보안에 취약하다. 5G 망은 분산 구조형의 개방형으로 설계된다.

예를 들어 하나의 망을 가상으로 자율주행 전용망, 가상현실 전용망 등으로 나눠 각 서비스에 맞춰 전송하는 것이다. 이 기능을 활용하면 기지국 단위에서도 데이터를 처리하기 때문에 기존보다 개인정보가 해킹될 위험성이 더 높다.

만일 자율주행차에 연결된 통신망이 해킹된다면 인명사고로까지 이어질 수 있다. 늘 인터넷에 접속돼 있는 5G의 사물인터넷(IoT) 환경에서는 스마트폰 같은 제한적인 통신 장비만 쓰던 4G 시대의 해킹 위험보다 해킹시 그 위험이 높은 것이다.

예를들어, 사물인터넷(IoT) 과 연결된 기업 수뇌부 사무실의 냉장고(스마트 냉장고)를 통해 대화 내용을 감청할 수도 있고, 해킹 당한 자율주행 자동차를 조작해 테러도 가능하다.


김석하 논설위원 [e-mail]