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LTE 기반의 4세대 이동통신 서비스는 인터넷, 뉴스, SNS, 음악, 비디오 등의 다양한 데이터 서비스를 통해 우리 생활과 사회를 변화시켜 왔다. 이제 이동통신은 5세대 이동통신 기술인 5G로 진화하고 있다. 5G를 적용한 이동통신을 통해 우리의 생활과 사회는 어떤 모습으로 변화될 수 있을까?

한국은 2019년 4월 세계 최초로 5G 서비스를 시작하였다. 서비스 시작 이후 6개월이 가까워 오는 시점에서 한국에서의 서비스 현황을 파악하는 것은 5G로 인한 새로운 서비스와 이를 통한 생활과 사회 변화에 대해 엿볼 수 있는 기회가 될 것이다.

5G 서비스 경과

한국의 5G서비스는 정부와 민간의 협력을 바탕으로 오랜 기간의 준비과정을 거쳐왔다. 2018년 12월 1일, SKT, KT, LGU+의 3개 이동통신 사업자는 라우터 형태의 단말을 활용한 기업 한정 5G 서비스를 시작하였다. SKT는 자동차부품 전문 기업인 ‘명화공업’을 1호 고객으로 하여 스마트팩토리 솔루션인 “5G머신비전”을 지원하였으며, KT는 잠실 롯데월드타워의 인공지능 안내 로봇 “로타”를 1호 파트너로 선택하였다. LGU+는 산업기계 전문기업 LS엠트론을 1호 고객으로 하여 무인 경작 시스템을 개발했다.

2019년 4월 3일 스마트폰 형태 단말 (삼성 갤럭시 S10)을 사용하여 3.5GHz에서 5G/LTE 혼합모드 (NSA: Non-Stand Alone) 형태로 개인 대상 서비스가 시작되었다. 서비스의 시작은 대도시를 중심으로 시작되었으며, 정부와 사업자는 2019년 말까지 84개 주요 도시에 3.5GHz NSA를 사용한 5G 서비스 제공하는 것을 목표로 현재도 커버리지를 넓히고 있다. ‘84개 주요 도시 커버리지’란 한국 인구 기준 93%의 커버리지를 확보하는 것을 의미한다. 2020년에는 전국 커버리지 구축을 목표로 하고 있으며, 또한 2020년부터는 28GHz를 활용한 서비스와 5G 단독모드(SA: Stand-Alone) 서비스를 시작하는 목표를 가지고 있다.

5G 가입자는 사업자의 적극적인 마케팅과 데이터 무제한 서비스 등 대용량 데이타의 제공, 빠른 전송 속도와 AR/VR을 비롯한 새로운 서비스에 대한 인기로 빠른 속도로 증가하고 있다. 8월 22일 국내 보도자료에 의하면 국내 5G 가입자는 8월 말 기준 245만명에 육박한 것으로 나타났으며, 연내 400만 명 돌파가 무난할 것으로 보고 있다. 단말은 삼성 갤럭시 S10, note10, A90과 LG전자의 V50ThinQ를 선택할 수 있다. LTE와 비교했을 때 가입자 증가 속도가 훨씬 빠르게 진행되고 있는데, 100만 가입자 돌파 시점을 비교하면 LTE 때 81일 소요된 것에 비해 5G는 69일 소요되었다.

5G의 상용화와 함께 데이터 사용량도 급격히 증가하였다. KT에서 5월에 발표한 자료에 의하면 LTE를 이용한 사용자의 1인당 월 데이터 사용량 평균이 9.5GB인데 5G의 경우 22.3 GB에 달한다.

5G 서비스 동향

동영상과 음악 스트리밍 서비스는 5G의 발전과 함께 지속적인 증가세를 보이고 있다. SKT는 자사의 OTT(Over The Top: 인터넷동영상서비스)인 옥수수와 방송사 OTT 서비스인 POOQ의 통합을 진행 중이며, KT와 LGU+도 자사의 스트리밍 서비스를 강화하고 있다.

또한, 국내 통신사는 5G의 고속 통신 특성을 적극 어필하기 위해 VR과 4K를 포함한 고해상도 콘텐츠를 강화하고 있다. 통신 3사는 4K 해상도의 K-pop 스타 공연 및 뮤직 비디오, 주요 관광지, 영화와 스포츠 중계 영상을 제공하고 있으며, 소비자들은 VR 서비스를 통해 영상의 원하는 부분을 화질 저하 없이 확대해서 즐길 수 있다. 예를 들면 아이돌 공연 영상 중 자신이 좋아하는 멤버의 모습을 확대하는 식이다. 더 나아가 360도 촬영된 VR 영상을 통해 아이돌 스타의 댄스 영상을 다양한 각도로 즐길 수 있다. 이런 영상은 스마트폰이나 전용 VR 기기를 통해 즐길 수 있다.

그뿐만 아니라 VR 영상 서비스는 야구, eSports 등 스포츠 중계를 보다 생생하게 즐길 수 있게 한다. 예를 들어, 프로야구 중계에서 카메라는 다양한 포지션 (투수, 포수, 1루, 2루, 3루 등)에서의 영상을 촬영하여 동시에 중계한다. 사용자는 매 순간 원하는 포지션에서의 영상을 선택하여 즐길 수 있고 eSports 에서는 게임을 진행 중인 선수의 영상을 복수 개 (LGU+의 경우 3개까지) 선택하여 동시에 즐기다가 원하는 부분의 영상을 선택, 확대하여 자세히 볼 수 있다. 이런 서비스는 골프, 마라톤 등의 중계 방송을 즐기는 방법을 바꾸고 있는데, 중계 방송 중 영상과 함께 전송되는 전체 코스의 상황에서 원하는 선수를 선택하여 시청할 수 있고, 원하는 골프 선수의 플레이 모습을 360 VR 영상으로 전송 받아 선수의 스윙 순간을 다각도에서 보고 분석할 수 있다.

360 VR 영상 서비스는 방송 뿐 아니라 개인의 영상 촬영 및 개인 방송에도 활용되고 있는데, 목에 걸 수 있는 360 카메라를 이용하여 내 주변의 모습을 360도로 촬영하여 SNS를 통해 공유하거나 실시간 개인 방송을 진행하는 모습을 흔히 발견할 수 있다.

AR 서비스도 5G의 보급과 함께 사용자 수가 증가하고 있다. 각 사업자는 기존의 영상 통화에 다양한 3D 아바타나 AR 이모티커, 뷰티 기능 등을 활용하는 통화 서비스를 제공하고 있다. 또한 원하는 아이돌 스타의 댄스 영상을 360도 각도에서 즐길 수 있으며, 자신의 춤추는 모습을 촬영하는 중에 아이돌 스타의 360도 영상을 AR로 합성하여 즐길 수 있다. 이런 AR 서비스를 이용하여 아이돌 스타의 춤을 따라하거나, 집에서 트레이닝을 할 때 전문가의 운동하는 모습을 따라하는 것이 가능하다.

5G의 고속 고품질 데이터 서비스는 게임을 즐기는 방식도 변화시키고 있다. 스트리밍 게임은 프로그램의 다운로드 없이 클라우드에서 실행되는 게임의 스크린을 인터랙티브(interactive) 방식으로 조작하는 게임 방식으로 5G의 고속, 저지연이 필수이다. 게임 사용자는 스마트폰 용 게임뿐 아니라 PC 게임 등 다양한 게임을 바로 선택해 어디서나 즐길 수 있게 되며, 스마트폰, TV, PC, 게임기 등에서 연속해서 즐길 수 있는 장점이 있다. 게임 제공 업체 측면에서는 해킹의 위험 없이 균형 잡힌 게임을 안정적으로 사용자 단말에 단말 종류에 무관하게 제공할 수 있는 장점을 가진다. 통신 3사는 고유의 스트리밍 게임을 개발하여 서비스를 개시했으며, LGU+제공 예정인 GeForce NOW 스트리밍 게임이나 Google Stadia 서비스의 출시가 준비 중이다. 이와 함께 AR, VR 게임도 증가하고 있다. 해리포터, 건잭 등 통신사마다 VR 게임을 출시하고 있으며, 영화와 게임을 접목한 멀티엔딩 VR 등 5G의 고속, 저지연에 기반한 새로운 장르의 게임도 지속 개발되고 있다.

5G 산업 적용을 위한 노력

5G는 자동차, 공장, 에너지, 의료, 재난안전, 시티 등 다양한 산업 분야의 요구 사항을 만족하기 위해 개발되었다. 이러한 5G의 새로운 기능과 성능은 산업의 차원을 한 단계 높이고 전세계적으로 진행 중인 4차 산업혁명을 가속화하는 촉매제로서 동작할 것이다.

한국 정부는 산업 혁신 인프라로서의 5G 역할을 강화하고자 5G+ 전략을 4월 5일 발표하였다. ①실감 컨텐츠, ②스마트공장, ③자율주행 자동차, ④스마트 시티, ⑤디지털 헬스 케어의 5대 핵심 서비스와 ①네트워크 장비, ②스마트폰, ③AR/VR 단말, ④웨어러블 장비, ⑤지능형 CCTV, ⑥드론, ⑦로봇, ⑧V2X(Vehicle to Everything), ⑨보안, ⑩엣지 컴퓨팅 등 10대 핵심 산업을 규정하고 활성화를 위한 실행 방안을 도출하였다.

특히 5G 기술의 산업 확산 가속화를 위해 정부가 선도적인 투자를 진행하기로 결정하였으며, 이 과정에서 각각의 산업을 담당하는 국토교통부, 행정안전부, 중소벤처기업부, 산업통상자원부 등의 범정부 협력을 합의하고 각 산업 분야에서의 정부 중심 투자 실행 계획을 설정하였다. 예를 들면, 1000대의 C-ITS(Cooperative-Intelligent Transport System)¹⁾ 버스 투입, 250 대의 교차로 CCTV 설치, 7000대의 앰뷸런스, 400개의 병원, 20개의 터널 등에 5G 기술과 서비스를 접목하기로 한 실행 계획이 있다. 정부의 선제적인 투자는 민간으로 이어지는 대규모 투자의 마중물 역할을 수행할 것이며, 이 과정에서 민간과 정부의 협력이 중요하다.

5G포럼은 민-관-연 공동으로 5G의 활성화를 추진하는 기관으로 5G를 다양한 산업에 융합하는 전략, 기술, 사업모델, 정책 방향을 논의하고 정부에 건의하는 역할을 수행하고 있다. 또한 기술·서비스·주파수 전문위원회와 스마트공장·교통융합·스마트시티 등의 산업 융합 전문위원회, 그리고 생태계 전략위원회를 통해 전문가를 활용한 싱크탱크(think tank) 역할을 수행하고 있다. 특히 생태계전략위원회는 생태계의 구축과 활성화 뿐 아니라 5G의 활성화를 통해 중소/벤처 기업의 사업 활성화 기회가 확대될 수 있도록 다양한 활동을 수행하고 있다.

5G+ 전략의 추진에 앞서 5G의 산업 융합을 통해 제공될 수 있는 서비스는 정부가 추진 중인 기가 코리아 사업을 통해 실증하고 있다. 기가 코리아 사업은 AR/VR 등 첨단 미디어 서비스 개발과 2018 평창 동계 올림픽에서의 시연을 목표로 진행된 1단계를 거쳐 현재 5G 산업 융합 실증 사업을 수행 중이다. 주요 적용 분야는 공장, 자동차, 시티, 공공안전, 미디어이며, 개발 결과물은 5G+ 전략의 실행에 적용될 것으로 기대된다. 각각의 실증을 통해 개발되고 있는 서비스는 다음과 같다.

5G를 활용한 스마트 공장 프로젝트에서는 생산에 특화된 머신 러닝 플랫폼을 기반으로 ▲로봇 생산(robot assisted production) ▲서비스로서의 기계 활용(machines as a service), ▲인공지능 서비스 (machine-learning as a service) ▲빅데이터 기반 품질관리 ▲생산 라인 시물레이션 ▲스마트 생산 네트워크 ▲예측정비 (PM: Predictive Maintenance) ▲3D 프린팅을 활용한 적층가공(AM:Additive Manufacturing) 등의 서비스를 개발하고 있다. 또한, ▲머신비전²⁾ 기반 불량품 검출 ▲무인운반차(Autonomous Mobile Robot) ▲AR 기술을 접목한 실시간 모니터링 ▲유연한 생산 라인을 위한 모듈 기반 생산 설비 등을 시연한 바 있다.

자동차 분야에서는 C-V2X(Cellular Vehicle To Everything)³⁾ 기반 자율주행 자동차 기술 개발 및 시연을 진행하였고, 리모트 콕핏(remote cockpit)⁴⁾을 통해 비상 상황의 자동차를 원격 조정하는 기술을 개발하였으며, 자율 주행 자동차를 이용한 교통 약자에 대한 이동 서비스를 개발하고 있다.

스마트시티 분야에서는 mMTC(massive Machine-Type Communications: 초연결) 특성을 가진 수많은 센서와 지능형 CCTV를 활용한 공공안전 서비스, 드론을 활용한 공공안전 서비스 등의 기술이 개발 시연되었다. 이들 서비스는 총체적으로 데이터 공유와 서비스 통합이 필요한 부분이기 때문에 스마트 시티를 지원하기 위한 플랫폼 개발이 병행되고 있다.

재난 안전 분야에서는 화재가 발생한 건물이나 터널에서 효과적인 구조 활동을 지원하기 위한 기술을 개발하고 있는데, 구체적으로는 다양한 센서의 활용, 실내에서의 고정밀 포지셔닝, 현장 상황 파악을 위한 구조 요원 웨어러블 장비로서의 360도 카메라 등이 있다. 특별히, IP 카메라·웨어러블 카메라·드론 카메라 등 각종 영상정보와 센서 데이터를 통합하고 이를 건물 정보 DB와 연계하는 가상물리시스템(cyber-physical system) 관련 기술도 함께 개발하고 있으며, 동 기술을 활용하여 다양한 방식으로 수집된 데이터를 총체적으로 파악하고, 피구조자의 위치와 상황을 파악할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

미디어 서비스 분야에서는 현재 상용화된 미디어 서비스의 고도화를 위해 ▲8K 360도 카메라, ▲복수의 영상을 스티칭(stitching) 하는 기술, ▲뇌파/심박 센서 기반의 VR 단말, ▲인터랙티브 스마트 사이니지(interactive smart signage) 서비스 등의 기술과 함께 ▲360도 4K 영상 기반의 하이퍼 리얼리티(hyper reality) 게임 개발을 진행하고 있다.

정부 주도 5G+ 전략과 기가코리아 사업 이외에 민간 기업에서의 5G 산업 융합도 활발히 진행 중인데, SKT는 서울시에서 지자체와의 협력 하에 C-ITS 실증 사업을 진행 중이고, KT는 제주에서 같은 사업을 진행 중이다. 이동통신 3사는 모두 자율 주행과 5G의 결합을 진행하고 있으며, 경부고속도로, 상암동, 판교 zero-city 등에서 실제 운용을 통해 기술력을 선 보인 바 있다. 특히 이동통신 회사 입장에서는 자율주행 시대에 다이나믹 3D 정밀지도(Dynamic HD 3D map)가 필수적인 것으로 보고 관련 기술 개발을 추진하고 있으며 시연에 성공한 바 있다. 안전 관련 서비스로서 C-ITS에 대해서는 실증 사업들을 통해 기술 개발 및 검증이 진행 중이지만 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems: 첨단운전 보조 시스템) 빅 데이터를 활용한 사업은 이미 시행중인 것도 있다. 교통 사고 유형 분석을 통한 교통사고 감소, 개별 운전자 운전 형태 분석을 통한 보험료 할인 등이 그 대표적 예이다.

공장 분야에서는 KT가 현대중공업의 조선소에서 5G를 적용한 스마트 조선소 사업을 진행 중이며, LGU+는 LG전자와의 협력을 통해 5G 적용 스마트 공장을 추진 중이다. SKT는 기가코리아 사업의 스마트공장 실증 사업을 적극 활용하여 생태계를 조성 중이다. 스마트시티 사업에도 5G를 적용하기 위한 노력이 진행중인데, 부산과 세종 시에서 추진되는 스마트 시티를 위해 5G포럼과 부산시 /세종시 스마트시티 추진단은 협력하며 5G 적용 사례를 논의하고 있다. 이밖에 SKT는 스마트 오피스, 스마트 군대⁵⁾ 등 실질적인 5G 사업을 시범운용하고 있다.

앞으로 진행될 5G 산업 융합 과정에서는 새로운 아이디어에 기반한 새로운 서비스와 새로운 사업 모델을 통한 혁신이 기대된다. 많은 중소·벤처 기업에서도 손쉽게 5G 기술과 네트워크 환경을 활용하여 혁신을 수행할 수 있도록 환경을 조성하는 것이 필요하다. 정부와 이동통신 사업자는 이런 측면에서 많은 이노베이션 랩을 설치하여 5G 네트워크를 시험용으로 제공하고 있으며, K-city를 비롯한 자동차 전용 시험 환경, SMIC (Smart Manufacturing Innovation Center: 스마트제조혁신센터)를 통한 공장 전용 시험 환경 등 산업을 혁신적으로 발전시키기 위한 인프라를 지속적으로 확충하고 있다.

5G Factory Solutions

앞으로의 방향

5G 서비스를 통한 국민 생활 수준 향상과 5G 산업 융합을 통한 4차 산업 혁명의 가속화는 국민 복지와 국가 경쟁력 차원에서 필수적인 요소임을 지난 몇 개월 간의 5G 상용화와 5G 산업 적용 사례을 통해 확인할 수 있었다. 국가 차원에서 5G의 보급은 확산될 것이며, 5G와 산업 간 융합도 꾸준히 진행될 것이다. 그 가운데 5G+ 전략은 그 핵심이 될 것이다. 5G 서비스의 다양성을 확보하는 차원에서의 국제 협력과 5G 산업 적용에서의 규모의 경제 확보 차원에서의 국제 협력을 기대해 본다.

박동주 위원장 (dongjoo.park@ericsson.com)
5G포럼 생태계전략위원회

각주

¹⁾ C-ITS : 교통인프라와 차량, ICT가 융복합된 차세대 교통시스템으로 노변에 설치된 인프라와 차량 간, 차량과 차량 간 통신으로 주변 교통상황 및 위험정보를 실시간으로 확인해 교통사고를 사전에 예방하는 시스템
²⁾ 머신비전: 제조업 생산라인에 설치된 카메라의 영상을 분석해 불량품 선별과 산업용 로봇 제어에 활용하는 기술
³⁾ C-V2X : 이동통신망을 통해 차량과 차량, 차량과 보행자, 차량과 인프라 간 정보를 공유하는 기술
⁴⁾ 리모트 콕핏(remotr cockpit) : 5G 네트워크를 통해 차량 및 도로 인프라를 실시간으로 원격 관제하는 시스템
⁵⁾ 스마트군대 : 5G 인프라 구축을 통하여 군사훈련, 체력관리, 학습환경, 시설관리 등 모든 분야에 ICT 기술이 구현된 군대

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