[디지털투데이 백연식 기자] SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 이동통신3사가 지난 1일 0시(자정)를 시점으로 5G 상용화를 시작했다. 5G 전파는 전국 네트워크를 통해 서울, 경기도 성남·안산·화성·시흥, 6대 광역시, 제주도 서귀포시, 울릉도·독도(울릉군) 등 전국 13개 시·군 주요 지역으로 퍼졌다. 미국의 경우 FWA(Fixed Wireless Access, 고정형 무선 액세스) 5G 서비스를 지난 10월에 시작했지만 이동통신 기술의 핵심인 핸드오버(이동통신 가입자가 이동 중에도 자유롭게 서비스를 사용할 수 있도록 기지국과 기지국 사이에서 끊김 없이 서비스가 가능하게 하는 기술)가 지원되지 않는다.

국내 이통3사는 핸드오버 지원이 되는 모바일 라우터를 통해 5G 이동통신 서비스를 시작한다. 모바일 라우터란 5G 데이터와 와이파이 데이터를 상호 변환해 노트북, 태블릿 등 다양한 기기에 연결가능한 휴대용 단말기를 말한다. 이통3사의 5G 서비스는 공장, 로봇, 트랙터 등 B2B(기업간거래) 서비스로 시작된다.

5G는 초고속, 초저지연, 초연결이 특징이다. 이론상 최대 전송 속도가 20Gbps로 4G LTE보다 최대 20배 빠르고, 지연 속도는 1ms로 LTE 대비 100분의 1로 줄어든다. 이 같은 특징으로 5G 시대에는 UHD 초고화질 영상, VR(가상현실), AR(증강현실), 홀로그램 등과 결합해 실감형 디지털 미디어 서비스가 가능하다. 다만, 5G 상용화 초기인 현재는 단말의 성능 때문에 5G 최대 속도가 1.5Gbps다.

5G 스마트폰은 내년 3월에 출시될 예정이다. 이에 따라 이용자들이 체감할 수 있는 실제 5G 서비스는 이때 시작될 것으로 전망된다. 내년 3월에는 5G 단말(스마트폰) 물량이 많지 않을 것으로 예상되는데, 이용자들이 전국 이통사 대리점에서 5G 스마트폰을 쉽게 구매할 수 있는 진정한 5G 시대는 내년 하반기에 시작될 전망이다. 2019년이 사실상 5G 원년인 셈인데 2018년은 5G를 본격적으로 준비하는 시기였다고 보면 된다. 5G 상용화가 시작된 지금, 올해 우리나라가 세계 최초 5G 서비스를 어떻게 준비했는지 정리했다.

정부, 5G 주파수 경매 일정 앞당겨...경쟁 최대한 없애 이통사 부담 줄여 

5G 서비스를 위해서는 세 가지 조건이 충족돼야 한다. 네트워크 장비 구축 및 주파수가 필요하며, 단말(라우터 또는 스마트폰)도 출시돼야 하고, 이용자 및 요금제가 있어야 한다. 통신 주무부처인 과학기술정보통신부는 우리나라의 세계 최초 5G 상용화를 위해 주파수 경매 일정을 앞당겼다. 물론 평창올림픽에서 세계 최초로 5G를 시범 서비스한 KT 등 이통사의 강력한 요청도 있었다.

정부의 5G에 대한 적극적인 의지로 결국 5G 주파수 대역 경매는 4조원이 안되는 3조6183억원으로 마무리 됐다. 2018년과 2021년으로 예정됐던 주파수 대역(매물)이 한꺼번에 경매에 나오면서 주파수 낙찰가가 올라갈 것으로 예상됐지만, 정부가 입찰증분이나 총량제한으로 경쟁을 최대한 줄였다. 결국 5G 경매 낙찰가가 4조원을 넘지 않았다. 정부가 5G를 준비하는 이통사에게 많은 혜택을 준 것이라고 볼 수 있다.

5G 주파수 대역의 경우 전국망인 3.5㎓ 대역과 핫스팟용인 28㎓ 대역으로 나뉜다. 28㎓ 대역의 경우 수요에 비해 공급이 부족하지 않았지만, 3.5㎓ 대역은 공급이 부족해 핵심 쟁점으로 떠올랐다. 결국 SK텔레콤이 100㎒ 폭, KT가 100㎒ 폭, LG유플러스가 80㎒ 폭을 가져가는 것으로 결론이 났다. 원래 SK텔레콤은 3.5㎓ 대역에서 120㎒ 폭을 희망했다. 하지만 정부가 총량제한을 100㎒ 폭으로 정하면서 이번 경매에서 100㎒ 폭만 가져갈 수 있었다. 수요에 비해 공급이 충분했던 28㎓ 대역의 경우 주파수 양을 정하는 1단계 경매에서 1라운드에 종료됐다. 각 이통사가 모두 800㎒ 폭 씩 균등하게 가져 간 것이다.

당시 류제명 과기정통부 전파정책국장은 “우리 국민이 세계 어떤 나라의 소비자들보다 5G 기반의 새로운 서비스를 가장 저렴하게 활용할 수 있는 환경을 만드는 것이 정부의 가장 큰 정책 목표”라며 “정부가 의도한 목표가 달성돼서 5G에서는 누가 승자, 어느 한 이해관계자가 아니라 모두가 다 승자가 되는 그런 결과를 만들어 내줬으면 하는 게 경매를 준비한 정부의 바람이었다”고 언급했다. 

원래 내년 3월 5G 상용화 계획, 이통사 요청으로 올해 12월로 바뀌다

과기정통부의 5G 상용화 계획은 원래 5G 스마트폰이 출시되는 내년 3월이었다. 칩셋 1위 제조업체인 퀄컴의 경우 올해 초까지만 해도 내년 상반기에 5G AP(애플리케이션 프로세서)를 출시하겠다는 입장이었다. 일반적으로 AP가 먼저 상용화된 뒤 2~3개월 뒤에 단말기 출시가 이뤄진다. 정부는 퀄컴이 AP 상용화 일정을 앞당겨 연내에 상용화할 경우, 5G 스마트폰 출시가 2019년 3월 경에 이뤄질 것으로 분석했다. 

당시 과기정통부 정보통신방송기술정책과 관계자는 “퀄컴 등 칩셋 제조업체들의 경우 AP(칩셋, 애플리케이션 프로세서) 개발 일정이 빨라지는 추세”라며 “정부가 내년 3월로 5G 상용화시기를 정한 것은 AP 상용화 일정이 예정보다 앞당겨질 것을 계산한 것이다. 국내 이통사와 삼성전자, LG전자 등 제조 업체, 퀄컴의 의견을 모두 종합해 시기를 결정한 것”이라고 말했다. 퀄컴은 예전부터 과기정통부에게 연내에 5G 칩셋을 상용화할 것이라고 의견을 전달했던 것으로 전해졌다. 실제로 퀄컴은 지난 8월, 5G AP를 연내 상용화하겠다고 공식적으로 밝힌 적 있다.

하지만 미국이 올해 10월 FWA 서비스로 5G 상용화를 했다고 주장하자 이통사들의 마음이 급해졌다. 특히 평창올림픽에서 5G 시범서비스에 나섰던 KT가 적극적으로 나선 것으로 알려졌다. 이에 정부도 결국 동의하며 모바일 라우터를 이용한 5G 상용화 서비스를 올해 12월에 진행하자고 이통3사와 합의했다.

전홍범 KT 융합기술원 인프라연구소장은 지난 9월 열린 KT 5G 오픈랩 개소식에서 “지난해 2월 황창규 KT 회장이 세계 최초 상용화를 전 세계에 선언했고 그 약속을 지키기 위해 올 초 평창올림픽에서 5G 시범서비스를 했다”며 “올해 12월 5G 상용화를 위해 관련 산업계와 협력하고 있다”고 말했다. 이어 “확보한 기술 가지고 올해 12월 주파수를 쏘면 5G 상용화를 하기 위해 노력하고 있다”며 “올해 12월에 상용화되는 단말은 스마트폰이 아니라 동글(모바일 라우터, USB 모뎀 단말)이 될 것”이라고 주장했다.

이에 대해 당시 전성배 과기정통부 통신정책국장(현 기획조정실장)은 “내년 3월 5G 상용화 계획은 그대로다”며 “단말에 따라 여러 가지 상용화 방식이 있는데 사업자(이통사 입장은 그 중에서 라우터를 12월에 상용화하겠다는 것”이라고 설명했다. 이어 “5G 하면 스마트폰으로 서비스를 받는 것을 일반적으로 생각하지 라우터를 일반적으로 생각하지는 않는다”며 “하지만 사업자들이 라우터 형태로 서비스하는 것을 굳이 막거나 부정할 이유도 없다”고 덧붙였다.

5G 장비 구축 나서는 이통3사, 서울 및 수도권 위주 설치..."아직 기지국수 부족해"

과학기술정보통신부 전파기반과 및 윤상직 의원실에 따르면 5G 상용화를 바로 앞둔 지난달 30일 기준, 5G 전국 기지국 수는 SK텔레콤 817개, KT 854개, LG유플러스 4133개다. 서울의 경우 SK텔레콤 445개, KT 466개, LG유플러스 2947개다. 서울 및 인천, 경기 등 수도권의 경우 SK텔레콤 537개, KT 665개, LG유플러스 4033개다. 5G 상용화 초기인 현재 서울 및 수도권에 5G 장비가 집중돼 설치되고 있다. 특히 서울이 전국에 설치된 기지국의 약 67%의 비중을 차지해 지방과의 편차가 크다는 것이 확인됐다.

LTE의 경우 서울 및 수도권에 SK텔레콤과 KT는 삼성전자의 장비를, LG유플러스는 화웨이의 장비를 이미 구축했다. 5G 초기의 경우 LTE 네트워크와 5G 네트워크가 연동되는 NSA(논스탠드얼론)이기 때문에 LTE와 5G의 연동성과 안정성 문제로 5G 장비는 LTE 장비 업체와 같은 벤더의 제품을 사용해야 한다. SK텔레콤과 KT가 NSA 장비에서 빔포밍 등 기술이 앞선 화웨이를 배제한 이유는 LTE 때 화웨이 장비를 설치하지 않았던 것이 가장 크다. 삼성전자의 기술 문제로 장비 공급이 원활하지 않으면서 SK텔레콤과 KT는 설치된 기지국수가 LG유플러스 대비 매우 적다.

과기정통부 정보통신방송기술정책과 관계자는 “현재 이통사들이 NSA 장비를 구축하고 있는데, 5G 서비스 초기인 현재는 이미 구축된 LTE 장비 업체와 같은 벤더의 NSA 5G 장비를 설치해야 하는 것은 맞다”며 “시간이 지나면 타 제품의 연동성 문제도 기술의 발달로 해결될 수 있다”고 설명했다.

국내 이통사들은 5G 단독모드인 SA(스탠드얼론) 장비가 나올 때까지 NSA 장비로 전국망의 10%~20% 수준의 의무 구축 수량만 설치할 예정이고, 이후 5G 장비의 최소 80% 이상은 SA 장비로 설치할 계획이다.

과기정통부 관계자는 “설치된 NSA 장비의 경우 업그레이드를 통해 충분히 SA모드로 사용할 수 있다”며 “액세스망인 AAU, DU 등은 업데이트를 통해 충분히 사용이 가능하고, 교환국 등 백홀 장비만 바꾸면 된다. 이때 교체 비용은 NSA 설치 비용의 5%만 든다”고 말했다. 이승훈 SK텔레콤 인프라 혁신팀 매니저도 “설치된 NSA 장비는 소프트웨어 업그레이드를 통해 SA모드로 사용할 수 있다. AAU, DU 모두 업데이트를 통해 사용할 수 있고, 교환국 장비만 교체하면 된다”고 동의했다.

올해 12월, 5G 초기 서비스가 B2B로만 진행된 이유...속도 차별화가 아직 이뤄지지 않았다

지난 1일, 모바일 라우터를 통한 5G 이동통신 서비스가 세계 최초로 상용화됐지만 현재 일반 소비자들은 5G 서비스를 체험할 수 없다. 초기 5G 서비스의 경우 B2B(기업간거래)이기 때문에 일반 소비자들은 5G 모바일 라우터를 구매할 수가 없기 때문이다. 지난 2011년 7월, SK텔레콤과 LG유플러스가 라우터를 통해 LTE를 서비스할 때는 일반인들도 라우터를 쉽게 구매해 이용할 수 있었다.

업계 관계자들은 LTE 서비스 초기의 경우 이전 서비스인 3G와 비교할 때 속도 차이가 나서 일반인의 수요가 있었지만, 5G의 경우 LTE와 속도 차이가 거의 없기 때문에 이통사들이 일반인 대상 라우터를 준비하지 않았다고 입을 모은다. 5G의 경우 LTE와 다른 초저지연이라는 장점이 있는데, 이로 인해 원격 조종이나 실시간 통신 등의 분야에서 기업의 수요가 충분히 있는 상황이다. 또한 5G B2C 서비스의 경우 LTE와 차별화될 만한 킬러 콘텐츠가 없다는 점도 해결해야할 과제다.

5G 서비스 상용화 초기인 현재, 이론상 최대 속도가 1.5Gbps로 LTE(1Gbps)에 비해 큰 차이가 나지 않지 않아 일반 이용자의 수요가 거의 없는 상황이다. 이용자 입장에서는 LTE 대비 속도가 크게 빠르지 않은 5G 서비스를 스마트폰 없이 라우터만으로 이용할 이유가 사실상 없다. 5G B2C(기업과 소비자간 거래) 수요가 많지 않을 것으로 예상되기 때문에 이통사들은 B2B용인 약 3000대의 단말(라우터)만 준비했다. 이미 SK텔레콤은 스마트공장, KT는 로봇, LG유플러스는 트랙터 등에 5G 서비스를 사용하고 있다.

KT를 예로 들면, 로봇 로타는 5G 상용화가 시작된 1일부터 몸체에 달린 화면을 통해 전망대에서 500m 떨어진 테마파크 롯데월드 어드벤처의 롤러코스터·바이킹에 설치된 카메라 영상을 실시간으로 보여준다. 5G 통신 기술로 영상이 전달되는 지연 오차가 0.001초대에 불과하다.

이통사 한 관계자는 “LTE 서비스 초기의 경우 관련 콘텐츠는 없었지만 3G에 비해 속도가 확실히 빨라 단말(라우터)의 수요가 분명이 있었다”며 “현재 5G의 경우 속도 면에서 LTE와 큰 차이가 나지 않기 때문에 일반인의 수요가 거의 없는 것이 사실이고, 관련 콘텐츠마저 거의 없다. 이에 따라 저지연 특징을 살린 5G 초기 서비스를 B2B 중심으로 한 것”이라고 설명했다.