[U+Tech Story] 6G 시대의 청사진: 핵심 비전과 표준화 알아보기

6G 시대의 시작, 핵심 비전과 상용화 준비에 대하여

안녕하십니까, LG유플러스 CTO 기술표준팀의 김원중 책임입니다. 이번 U+테크스토리에서는 ITU-R(국제전기통신연합 전파통신 부문)에서 발표한 ‘6G 비전 권고안’을 살펴보고, 유플러스의 6G 상용화를 위한 노력에 대해 자세히 알아보고자 합니다.

5G가 나온 지 얼마 되지 않은 것 같은데 벌써 6G를 이야기한다니, 너무 이르다고 생각할 수도 있을 것 같습니다. 앞서 언급했듯이 지난 6월 22일, 전 세계 정보통신 기술을 총괄하는 국제전기통신연합(이하 ITU) 기구의 전파통신 부문 ITU-R 회의에서 ‘6G 비전 권고안’을 발표하였습니다. 이 ITU-R에서 6G 목표 서비스와 핵심 성능을 설명했는데요, 이로써 6세대 이동통신 기술과 6G 표준화의 대략적인 윤곽이 나온 것으로 볼 수 있습니다.

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6G 비전 (IMT-2030 프레임워크) 이란 무엇일까요?

2019년 4월 3일, 우리나라는 5G 서비스를 세계 최초로 시작했습니다. 그로부터 4년이 지난 지금 국내 5G 핸드폰 보급률은 70% 정도라고 해요. 이렇듯 아직 5G가 완전히 상용화되지 않았지만, 미국과 중국을 비롯한 전 세계 수많은 국가와 기업들은 6G 기술 개발 경쟁에 벌써 뛰어들었습니다. 지난해 10월, 우리 정부 역시 앞으로 육성해야 할 12대 국가전략기술 중 하나로 6G 이동통신을 꼽았어요. 이처럼 세계 각국에서 6G 국제표준을 선점하기 위해 발 빠르게 움직이고 있는 이유는 단순히 핸드폰을 빠른 속도로 이용하기 위한 건 아닙니다. 6G는 AI(인공지능)나 자율주행 자동차, 스마트홈 등 미래 산업을 위한 핵심 기술이거든요.

그렇다면 6G 비전이란 무엇인지 조금 더 자세히 알아볼까요? 6G 비전은 쉽게 말해 6G를 앞으로 어디에 어떻게 사용할지, 어느 정도의 성능을 만족시켜야 할지 등의 방향성을 잡는 과정입니다. 우선 전 세계 6G의 표준을 만들기 위해 가장 먼저 진행하는 건 바로 6G의 개념과 비전을 세우는 일인데요. 목표 서비스와 핵심 성능, 작업 일정 등 6G의 기본 뼈대를 잡는 단계이기 때문에 ‘IMT-2030 프레임워크’라고 합니다.

‘IMT-2030’은 또 무슨 말일까요? IMT(International Mobile Telecommunication)는 말 그대로 전 세계 어디서나 자유롭게 쓸 수 있는 국제 모바일 통신 서비스를 뜻합니다. 2030년 상용화를 목표로 삼는다는 의미에서 6G의 공식 기술 명칭을 IMT-2030이라고 정했습니다. 참고로 3G는 ‘IMT-2000’, 4G는 ‘IMT-Ad5G’, 5G는 ‘IMT 2020’이라고 부르기도 했죠. 한마디로 6G 비전은 6G 표준화의 밑그림이에요. 그동안 ITU에서는 항상 10년 후 다가올 미래를 상상하고, 그 미래에 대응할 수 있도록 비전을 세워 왔어요. 이 비전을 바탕으로 기술 성능 요구사항을 정의하면, 국제 표준화 기구인 3GPP가 요구사항에 맞춰 기술 표준을 제시하고 최종적으로 통신 표준이 만들어지는 거예요. 6G 역시 이러한 과정을 거쳐 2030년에 6G 표준에 대한 승인이 완료될 예정입니다.

6G 목표 서비스와 핵심 성능을 담은 ‘6G 비전 권고안’

6G 비전 권고안의 내용은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 바로 ‘6G 목표 서비스’와 ‘6G 핵심 성능지표’입니다.

5G의 목표 서비스인 ‘초고속’, ‘초저지연', ‘초연결’에 대해 한 번쯤 들어보신 분들도 있을 거예요. ‘6G 목표 서비스’는 기존 5G 영역을 확장한 통신 기반 서비스인 ‘몰입형 통신’, ‘초저지연 진화 통신’, ‘초연결 진화 통신’ 세 가지를 포함하고요. AI, 센싱 등 기능의 결합을 바탕으로 한 신규 서비스 ‘AI 결합 통신’, ‘감지 기능 결합 통신’, ‘유비쿼터스 연결’ 세 가지까지 모두 여섯 가지입니다. 이 모든 서비스에 적용해야 할 6G 특성으로는 ‘지속가능성', ‘보안⋅개인정보보호⋅복구성', ‘연결성 확장', ‘지능화'라는 네 가지 개념이 선정됐어요.

ITU에서 6G의 목표 서비스를 달성하기 위해 최소한 이 정도의 성능은 만족해야 한다는 기준인 ‘6G 핵심 성능지표’ 총 15개도 정의했습니다. 6G 핵심 성능지표로는 기존 5G 지표 9개의 항목(최대 전송속도, 사용자 체감 속도, 주파수 효율, 면적당 트래픽 용량, 보안/개인정보보호/복구성, 연결 밀도, 이동성, 지연시간, 신뢰성)에 개의 항목(커버리지, 포지셔닝, 센싱 지표, 인공지능 지표, 지속가능성, 상호운용성)을 추가해 지표 항목이 선정됐습니다. 이 중에서 ‘신뢰성’, ‘지연시간', ‘연결 밀도'는 기존 5G 성능보다 최대 10배까지 향상시키는 것을 목표로 제시했고, 나머지 지표의 목표는 2024년부터 2026년까지 진행할 기술 성능 요구사항 단계에서 결정할 예정입니다.

여기서 한 가지 주목할 점은, 6G의 성능지표 목푯값을 ‘범위’로 정의하는 사실입니다. 5G까지는 지연시간 1ms 이하, 신뢰성 99.99999%처럼 성능지표 목푯값을 ‘단일 수치’로 정의했지만, 6G의 경우 통신 적용 범위가 넓고 서비스에 따라 필요한 목푯값이 달라지기 때문에 단일 수치가 아닌 범위로 정의하게 됩니다. 예를 들어 지연 시간은 0.1~1ms, 신뢰성은 99.9999~99.99999%와 같이 말이죠. 이는 단순히 핸드폰뿐만 아니라 다양한 스마트 기기로 6G 이동통신을 이용하고 연결하는 상황까지 고려한 것이라고 볼 수 있습니다.

6G 비전 권고안은 이렇게 논의가 끝났고, 이제 승인 과정만 남았습니다. 이번 9월 ITU의 지상 통신 연구반 회의에서 권고안이 채택되면, 승인 절차를 거쳐 12월 중에 ‘6G 비전 권고’로 확정될 예정입니다. 더 이상 권고안이 아니라 권고가 되는 거죠. 이를 바탕으로 2024년부터 2026년까지 6G 성능 기준과 평가 방법을 정의하고, 2027년에 주파수를 확정한 뒤 2028년에 후보 기술 제안을 제안할 계획인데요. 이후 2029년 후보 기술 평가 등을 거쳐 2030년에 6G 표준 개발과 승인을 마칠 전망입니다. 우리가 6G를 직접 경험하기까지는 아직 기나긴 여정이 남아 있습니다.

곧 다가올 6G 시대, 우리나라는 어떻게 준비하고 있을까요?

6세대 이동통신의 본격적인 시작을 알리는 6G 비전이 발표된 지금, 통신 강국이자 세계 최초 5G 상용화의 주인공인 우리나라는 무엇을 준비하고 있을까요?

우리나라의 과학기술을 책임지고 있는 과학기술정보통신부는 2020년 8월, ’6G 시대 선도를 위한 미래 이동통신 연구 개발 추진 전략’을 발표했어요. 6G 원천 기술을 확보하기 위해 ‘6G 핵심기술 개발사업’을 시작했는데, 2021년부터 2025년까지 5년 동안 총 1,917억 원을 투자해 6G 기술 주도권을 선점하고 ICT 글로벌 리더십을 확보하는 게 목표입니다.

2021년 12월에는 국가전략기술 분야 중 하나로 6G 기술을 선정하기도 했고, 2023년 2월 ‘K-Network 2030 전략’을 발표하며 6G 기초 연구뿐만 아니라 산업 기술 개발에도 노력을 기울이고 있습니다. 6G 상용화 기술을 종합적으로 지원하기 위해 4,407억 규모의 후속 연구 개발 사업인 ‘6G 핵심기술 개발사업’의 예비 타당성 조사도 통과하였습니다. 6G 핵심기술 개발사업과 연계해 2024년부터 6G 상용화기술 및 핵심부품 개발을 본격화하고, 이를 국제표준에 반영해 2026년 ‘사전(Pre)-6G’ 기술 시연 행사를 개최할 예정인데요. 우리나라는 이르면 2028년, 늦어도 2030년까지 세계 최초 6G 상용화에 성공하겠다는 계획을 가지고 있습니다.

한편, 국내 기관/대기업 역시 6G 주도권을 선점하기 위해 많은 준비를 하고 있습니다.

LG유플러스는 무엇을 준비하고 있을까요?

LG유플러스도 6G 시대를 앞당기기 위해 다양한 노력을 하고 있습니다. 먼저, 6G 비전 권고안을 만든 국제회의에 참여해 직접 의견을 제시했어요.

뿐만 아니라 유플러스는 ‘6G 포럼’의 대표 의장을 맡고 있습니다. 6G 포럼은 지난 10년 동안 5G 기술 연구에 매진해 온 산학연 전문가 단체 ‘5G 포럼’이 새롭게 바뀐 건데요. 2030년 상용화를 목표로 우리나라의 6G 주도권을 확보하기 위해 모인 민⋅관 협력 단체인 만큼 그 의미가 남다릅니다. 또한 유플러스는 6G 주파수 표준으로 이용할 수 있는 넓은 대역의 테라헤르츠 대역을 활용한 핵심 기술을 개발하고 실증에 성공했어요.

물론 6G 기술 개발도 중요하지만, 서비스를 제공하는 통신사로서의 고민도 소홀히 하지 않고 있습니다. 6G 기술을 통해 고객에게 어떤 새로운 가치와 서비스를 제공할 수 있을지 찾기 위해 다양한 사례를 살펴보고 있죠. 이러한 활동의 하나로 2021년부터 6G 스터디 그룹을 열고, 6G와 관련된 전 세계 모든 기업의 동향과 사용 사례를 정리하고 있습니다.

고객을 위한 6G 서비스의 첫걸음

지금까지 살펴본 내용에 따르면, 6G는 이제 막 몸풀기를 끝내고 출발선에서 첫발을 내디뎠습니다. 상용화라는 결승점에 도착하기까지는 아직 한참 많은 시간이 남았습니다. 준비 기간이 오래 걸리는 통신 사업의 특성상, 미래를 위해서는 지금부터 차근차근 준비하고 마음가짐을 다져야 한다고 생각합니다. 물론 10년 뒤에 통신 기술이 어떤 모습으로 변할지는 아무도 장담할 수 없습니다. 다만 한 가지 확실한 건, 통신 기술은 10년 뒤 우리 삶에 큰 변화를 가져올 필수 요소라는 거예요.