기획·칼럼

스마트 시티의 핵심 인프라 ‘5G’

수십 배 빠른 속도로 도시 모습 바꿔

12월 1일 5G 서비스가 공식적으로 상용화되었다. 이는 당초 내년 상반기로 예정돼 있던 상용화 일정을 상당 기간 앞당긴 것이다.

이를 위해 통신 3사를 비롯한 통신 장비 업체들이 분주하게 움직였다. 삼성, 에릭슨, 노키아, 화웨이 등은 부랴부랴 5G 서비스 제공을 위한 전파 인증을 모두 마쳤다

5G 상용화 독려를 위해 과학기술정보통신부(과기정통부)도 나섰다. 유영민 장관은 지난 11월 20일 서울 강남구 신사동에 위치한 5G 이동통신 기지국 설치 장소를 방문, 그 현황을 살펴보고 현장의 의견을 청취하는 등 적극적인 움직임을 보여주었다.

이런 여러 노력의 결실로 5G가 생각보다 빨리 상용화됐다. 도대체 5G가 어떤 기술이기에 통신 3사, 장비 업체, 정부가 힘을 모아 출시일을 앞당기려고 한 것일까?

5G는 초광대역을 활용한 초고속 네트워크로 정의할 수 있다. 최대 속도는 20Gbps에 이른다.

이는 1초에 2.5GB의 데이터를 전송할 수 있다는 의미로, 기존 LTE 네트워크보다 40배가량 더 빠른 것이다.

빠른 이해를 위해 영화 다운로드를 예로 들어보자. 5G가 실현되면 10GB 정도 되는 고화질 영화를 4초내로 다운로드 받을 수 있다. LTE의 경우 160초 가량의 시간이 소요된다.

5G의 빠른 속도는 사회 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 전망된다.

KT 경제경영연구소에 따르면 5G는 2030년 기준 10개 산업 분야에서 47.7조 원 이상의 사회경제적 가치를 제공할 전망이다. 5G 인프라를 먼저 확보한 통신사는 이러한 시장 가치에서 큰 이득을 볼 수 있는 셈이다.

5G에 적극적으로 투자하고 있는 KT ⓒ Flickr

5G에 적극적으로 투자하고 있는 KT ⓒ Flickr

때문에 통신사들은 엄청난 비중을 두고 5G 시장 선점에 심혈을 기울이고 있다. 지난 9월 KT는 약 23조 원 규모의 5개년 계획을 발표한 바 있다. 이에 따르면 KT는 무려 9조 6천억 원을 5G에 투자할 계획이다.

SKT 또한 5G에 적극적으로 투자를 하고 있다. SKT는 ‘뉴 ICT 생태계 조성’ 일환으로 2019년까지 5G 등 미래형 네트워크 분야에 6조 원을 투자할 계획이다. LGU+ 또한 5G 분야 1등을 목표로 사업을 진행하고 있다.

이렇게 통신 3사가 적극적으로 5G 사업을 추진하고 있다 보니, 국내 소비자들은 5G 서비스 혜택을 다른 나라에 비해 빠르게 누릴 것으로 보인다.

그렇다면 5G를 통해 우리들은 어떤 효과를 얻을 수 있을까? 좀 더 구체적으로 살펴보자.

도시를 더욱 빠르게 잇는 5G

5G가 미치는 영향을 제대로 파악하기 위해서는 먼저 거시적인 시선을 가질 필요가 있다. 단순히 개인에 미치는 영향보다 좀 더 넓은 관점에서 파악할 필요가 있다는 뜻이다.

현 정부는 4차 산업혁명위원회를 중심으로 ‘스마트 시티’ 사업을 적극적으로 추진하고 있다. 과연 5G가 스마트 시티에 미치는 영향은 무엇일까?

스마트 시티는 사물인터넷(IoT), 클라우드, 인공지능(AI), 블록체인 등의 기술을 도시 인프라에 융합시켜 형성된 최첨단 도시를 말한다. 클라우드와 블록체인 플랫폼을 중심으로 IoT에서 도시의 정보를 수집하고, 이를 AI로 분석해 스마트 서비스를 도시 차원에서 제공하는 공간이라 할 수 있다.

스마트 서비스를 제공하는 도시 공간 ‘스마트 시티’  ⓒ Max Pixel

스마트 서비스를 제공하는 도시 공간 ‘스마트 시티’ ⓒ Max Pixel

중국 항저우 시를 보면 스마트 시티의 장점을 잘 알 수 있다. 항저우 시는 IT기업 알리바바와 함께 교통 체증 문제를 해결하기 위해 지능형 교통 관리 시스템을 구축했다.

이들은 먼저 1,300개 신호등과 3,700개 교통 카메라에 IoT를 적용했다. 그리고 그로부터 얻은 정보를 클라우드 센터에서 수집하고, 이를 AI가 분석해 효율적인 교통 서비스를 제공하고 있다. 덕분에 도시 내 교통 체증률이 9.2%나 감소했다.

그런데 스마트 시티의 구조를 살펴보면, 네트워크 통신이 중요함을 알 수 있다. IoT가 클라우드 혹은 블록체인과 데이터를 주고받는 수단이 네트워크 통신이기 때문이다.

따라서 5G는 스마트 시티에서 데이터 공유를 좀 더 원활하게 만드는 역할을 할 수 있다.

5G가 스마트 시티에 미치는 세 가지 영향

구체적으로 5G는 세 가지 방식으로 스마트 시티에 긍정적인 영향을 미칠 전망이다.

첫째, 커넥티드 카(connected car) 같이 실시간성을 중요시하는 서비스에 유용하게 사용된다.

커넥티드 카는 IT와 자동차를 연결시켜 양방향 소통이 가능한 차량을 말한다. 그런데 이 커넥티드카에서 가장 중요한 것이 소통의 속도다.

눈 한번 깜빡할 시간인 1초가 운전자의 생명을 좌우할 수도 있다. 시속 100km/h 속도로 달리는 자동차는 1초에 27m를 이동한다.

여기서 5G의 진가가 발휘된다. SKT는 100km/h로 달리는 자율주행차가 급정지할 때의 제동거리를 비교, 계산한 적이 있다. 비교 대상은 4G와 5G다.

그 결과 4G 기반 커넥티드 카의 제동거리는 81cm~135cm을 기록한 반면, 5G는 2.7cm에 지나지 않았다.

VR과 AR 서비스에도 영향을 미치는 5G  ⓒ Jisc

VR과 AR 서비스에도 영향을 미치는 5G ⓒ Jisc

둘째, 고용량 데이터를 원활하게 공유할 수 있게 한다.

CCTV와 같은 촬영기기에서 얻는 영상 데이터는 그 용량이 크다. 특히 UHD와 같은 고화질 영상이 등장하면서 5G가 절실하게 요구되고 있다.

5G는 또한 가상현실(VR), 증강현실(AR) 기기에서 UHD급 고화질 영상을 제공할 수 있게 한다. 실제로 통신 3사 모두 5G를 기반으로 VR과 AR에서 UHD 고화질 영상 제공 서비스를 준비하고 있다.

마지막으로는 클라우드 기반 AI 서비스를 좀 더 원활하게 만든다는 점을 들 수 있다.

중앙 클라우드에 저장된 AI는 네트워크에서 공유되는 속도가 있기 때문에 기기에 내장된 AI 서비스보다 느릴 수밖에 없다. 그런데 5G는 이러한 시간을 줄이는 데도 유용하다.

이에 따라 실제로는 느끼지 못할만큼 클라우드 기반 AI 서비스와 내장형 AI 서비스의 속도 격차가 줄어들 것이다.

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