The Science Times

5G 시대가 도래했다 ⓒ Flickr

5세대무선통신망(5G) 시대가 열렸다. 이에 국내뿐만 아니라 세계적으로 5G 인프라 확충을 위해 노력하고 있다. 국내는 작년 6월 5G 주파수 경매를 시작으로, 12월에 최초로 상용화를 시작했다. 5G 전용 스마트폰은 지난 4월 개통했으며, 가입자 수는 한 달도 안 돼서 26만 명을 넘어선 것으로 알려졌다.

미국은 작년 11월에 5G 주파수 경매를 시작했다. 주파수 경매는 한국보다 늦었지만, AT&T, 버라이즌, T모바일 등은 오래전부터 5G를 준비해왔다. 이에 따라, 5G 관련 서비스가 빠르게 출시될 전망이다.

AT&T는 2019년 중반에 1400만명 거주자 지역에 5G 전용 스마트폰을 출시할 계획이다.  T모바일도 AT&T처럼 2019년 중반에 5G 전용 스마트폰을 출시할 예정이다. 버라이즌은 이미 스마트홈 용으로 작년 10월부터 5G를 일부 지역에서 출시했다.

유럽은 스위스를 중심으로 5G 인프라가 빠르게 확충될 전망이다. 지난 2일 샤오미, 오포, 화웨이 등이 스위스 내에 5G 전용 스마트폰을 개통했다. 삼성전자, LG 전자 등 국내 스마트폰 기업도 스위스의 5G 전용 스마트폰을 준비하고 있다.

MEC의 등장

5G 등장은 통신 산업에 성장 바람을 불어넣고 있다. 그런데 5G만이 너무 강조되다 보니, 또 다른 중요 네트워크 기술이 상대적으로 주목받지 못하고 있는 실정이다.

해당 기술은 바로 ‘모바일 엣지 컴퓨팅 (MEC)’이다. MEC는 엣지 컴퓨팅의 한 종류이다. 엣지 컴퓨팅은 클라우드와 달리 단말 기기 주변부의 컴퓨팅 파워를 활용해 서비스를 제공하는 플랫폼이다.

엣지 컴퓨팅은 클라우드처럼 중앙이 아닌 가장자리의 단말기기를 사용하는 의미에서 ‘엣지(Edge)’라는 용어가 덧붙여졌다. 혹은 포그 컴퓨팅이라고 불린다. 포그(Fog)는 안개를 뜻한다. 클라우드와 달리 네트워크 위치에서 아래에 해당하기 때문이다.

구름은 수증기가 위에 있지만, 안개는 수증기가 아래에 위치해있다. 마찬가지로, 클라우드는 위에 해당하는 중앙 서버의 컴퓨팅 파워를 이용한다. 반면에 포그 컴퓨팅은 아래 단말 부분의 컴퓨팅 파워를 이용한다.

MEC는 이러한 플랫폼의 유형이다. 다른 점은 유동체에 적용한다는 점이다. 전력 센서 등 고정적인 단말의 네트워크 통신뿐만 아니라 커넥티드 카, 스마트 폰 등의 유동성을 지닌 단말도 지원한다. 그리고 또 다른 특징은 기지국의 컴퓨팅 파워를 활용한다는 점이다. 일반적으로 게이트웨이(G/W)를 활용하는 것과 대조적이다.

MEC는 역설적이게도 5G에 의해서 대중에게 가려져 있지만, MEC는 5G로 인해서 전문가 사이에서 주목받는 기술이다. MEC와 5G는 어떤 연관이 있는 것일까? 그리고 MEC는 어떤 혁신을 불러오는 것일까?

5G가 MEC 등장의 주요 원인

MEC는 5G처럼 네트워크의 새로운 성장 동력으로 주목받을 전망이다. 특히 MEC의 성장 배경은 5G와 많은 관련이 있다. 이러한 이유로, 주요 통신사가 이를 준비하고 있다. 지난 12일 KT는 5G 특화 서비스 플랫폼으로 ‘5G IT 에지 클라우드’를 출시했다. 서울과 부산에 우선적으로 구축했다.

5G와 MEC는 어떤 연관이 있을까? 우선 5G의 활용성을 보자. 5G는 사물인터넷(IoT)과 클라우드 간의 데이터 전송 및 서비스 수용의 속도를 높이는 역할을 한다. 이로 인해, 여러 기대효과가 발생한다. 예를 들어, 고화질 콘텐트 제공은 사용자의 유익함을 향상시킨다. 원격 자율 주행은 실시간 정보 전송 처리로 안정성을 높인다.

특히나 5G의 저지연 효과는 매우 중요하다. 반응 속도를 결정하기 때문이다. 예를 들어, 사용자가 원격으로 특정 기계를 조종한다면, 기계의 반응 속도는 네트워크 지연 시간에 따라서 달라진다.

5G는 4G보다 10분의 1로 줄여준다. 그런데 5G만으로 이러한 효과를 낼 수 있을지는 미지수이다. 첫 번째 이유는 5G가 자동차의 안전벨트와 같은 효과를 낼 것이라는 전망이다. 미국은 자동차 사고 안전을 위해 안전벨트를 의무화했다. 이로 인해서 사망률을 줄였다. 그런데 사고율은 높아졌다. 이유는 단순하다. 운전자가 안전벨트의 안전성을 믿고, 운전을 좀 더 과속하게 몰았기 때문이다.

5G 또한 이러한 효과를 가져올 것으로 보인다. 다시 말해, 여러 사용자가 5G의 네트워크 대용량 처리 속도를 믿고, IoT 수를 기존보다 더 많은 추세로 늘릴 수 있다. 그럴 경우에는 5G만으로 해결이 어렵다.

두 번째 이유는 유선 네트워크에서 발생하는 지연이다. 기지국과 IoT까지의 저지연 효과는 5G로 발생한다. 그러나 기지국 이후의 유선망의 지연시간은 그대로다. 유선망이 바뀐 게 아니기 때문이다. 결국, 유성망은 5G의 저지연 효과를 상쇄시키는 역할을 할 수 있다.

이러한 배경으로, MEC가 5G와 함께 주목받았다. 다시 말해, MEC는 5G의 저지연 효과를 증가하는 역할을 한다. MEC는 유선망을 거치지 않아도 되기 때문이다. MEC는 움직이는 물체 간에서 송신하는 데이터를 기지국에서 처리하게 한다.

그뿐만 아니라, MEC는 사용자와 더 가까운 곳에 위치해서 송신하는 데이터를 처리하게 한다. 이는 더 빠른 속도를 사용자에게 제공한다.

일반 무선 네트워크에서 IoT와 클라우드 간의 데이터를 살펴보자. IoT, 기지국, 유선망, 클라우드를 거친다. 반면 MEC에서는 IoT, 기지국만 송수신 하면 된다. 송수신 거리가 짧은 셈이다. 이러한 이유로, MEC가 당연히 더 빠를 수밖에 없다.

초연결의 대처에도 용이하다. 클라우드에서만 네트워크 처리케 하는 것에는 한계가 있다. 이러한 한계점을 기지국의 MEC로부터 지원받을 수 있다. 일부 네트워크 처리 부하를 MEC에서 대신 처리해주기 때문이다.

정리하면, MEC는 5G의 처리 속도 한계점을 보완하는 역할로 주목받고 있다. 특히 지연 부분에서 MEC의 역할이 두드러진다.

물론 MEC의 한계점도 존재한다. 그건 MEC의 컴퓨팅 성능이다. 기지국의 서버를 활용하기 때문에 MEC의 컴퓨팅 성능이 높지 않다. 따라서 고 성능 컴퓨팅을 요구하는 인공지능(AI) 서비스 지원에는 한계가 있다.

AI 전용 하드웨의 칩 모습 ⓒ Picryl

그러나 이러한 한계점은 AI 전용 하드웨어로 극복할 수 있을 전망이다. AI에 효율성이 높은 하드웨어가 등장하고 있는데, 이는 엣지 컴퓨팅에서도 AI 서비스를 구현할 수 있게 한다. MEC에서도 이와 같은 효과를 기대할 수 있다.

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