UPDATED. 2024-03-29 15:12 (금)
6G 요소기술, 극초고속∙극초연결∙극초저지연 실현
6G 요소기술, 극초고속∙극초연결∙극초저지연 실현
  • 차종환 기자
  • 승인 2020.12.22 15:23
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

‘최고 1Tbps’ 5G 보다 50배 빨라
자율주행 등 안정화시킬 키워드

‘㎔’ 핵심…광파 인프라 구축 관건
초절전∙초편재AI등 연구 활발

확장현실 안경이 스마트폰 대체
“기계가 데이터 소비하는 시대”
통신업계의 6G를 향한 움직임은 이미 시작됐다. [사진=클립아트 코리아]
통신업계의 6G를 향한 움직임은 이미 시작됐다. [사진=클립아트 코리아]

세계 최초 5G 상용화가 이뤄진 지 약 2년여 밖에 흐르지 않았지만 통신업계는 이미 6G를 향한 움직임을 서두르고 있다.

그간의 이동통신 진화 주기를 감안하면 6G는 2030년쯤 상용화될 것으로 보여 이에 대한 대비는 지금부터 이뤄져야 한다는 목소리다.

 

■6G 요건

​5G와 6G 성능 비교표. [자료=삼성전자]
​5G와 6G 성능 비교표. [자료=삼성전자]

6G의 기본 요건은 크게 △극초고속(X-eMBB) △극초연결(X-mMTC) △극초저지연(X-URLLC)으로 요약된다.

극초고속은 6G의 최고 속도 1Tbps로 정의된다. 5G의 최고 속도인 20Gbps보다 약 50배 더 빠른 속도다. 이로 인한 데이터 트래픽은 약 1만배 이상 증가할 것으로 보인다.

극초연결은 사물인터넷(IoT)의 효율을 극대화하는 데 초점을 맞추고 있다. 1m3당 100개의 기기 접속이 가능하며 AA전지로 20년간 사용할 수 있는 저전력을 보장해야 한다.

극초저지연은 5G 보다 10분 1 더 짧은 0.1ms의 지연시간을 목표로 한다.

업계는 6G에 대한 연구를 선행적으로 추진해야 될 이유로 5G 안정화에 대한 키워드가 될 수 있다는 점을 꼽고 있다.

즉, 5G는 4G 대비 확연히 높아진 스펙을 바탕으로 자율주행, IoT, 가상∙증강현실(VR∙AR) 등 전에 없던 서비스를 가능케 했지만, 그 이면에 아직 기술적인 불완전성이 숙제로 남아있다. 6G는 5G의 기본 스펙을 더욱 확장한 형태이기 때문에 5G 서비스 안정화에 기여할 수 있다는 분석이다.

 

■6G 구현에 필요한 요소 기술

한국지능정보사회진흥원(NIA)은 최근 발표한 보고서를 통해 6G의 기술적 요구사항을 구현하려면 크게 △초고주파수 대역 통신기술 △초절전형 기술 △초편재형 인공지능에 관련한 기술 발전이 필요하다고 강조했다.

초고주파수 대역 이동통신기술은 테라헤르츠(㎔) 주파수를 이용한다. 6G를 위한 ㎔ 대역은 0.3~3㎔ 대역이 유력한데, 이는 5G가 이용하는 24㎓ 이상 100㎓ 이하 대역의 밀리미터파(mmWave) 보다 훨씬 높은 대역이다.

따라서, 이 ㎔ 주파수는 이전 세대 통신기술과 달리 전파(Electron Wave)와 광파(Photon Wave)의 2가지 특징을 동시에 띈다.

가장 큰 차이점은 광파는 광 기반의 유선과 무선 신호간 전환이 필요없다는 점이다. 유선 기지국에서 받은 데이터는 유선 광 코어망을 통해 전송되기 때문에 신호 자체가 광파로 무선 기지국에 전달되면 이를 변환시킬 필요가 없어진다. 이는 지연성을 더 낮추는 요소로 작용할 수 있다.

기존 이동통신용 반도체에서 활용되고 있는 CMOS 칩셋기술은 100㎓까지 최상의 성능을 내지만 그 이상 주파수 대역에서는 성능을 제대로 내기 어려운 것으로 알려져 있어 이에 대한 새로운 칩셋기술이 필요하다는 지적이다.

초절전형 기술은 한번 설치하면 최대 20년간 교체없이 사용하는 디바이스를 실현한다.

에너지원을 적게 소모하는 방법에는 초저전력 통신기술과 저전력 배터리 솔루션의 발전이 필요하다.

초저전력 통신기술은 통신 횟수와 송수신 데이터양을 기능 구현에 필요한 최소 수준으로 제한, 전력 소모를 최소화한다. 이미 저전력광역망(LPWAN) 기술이 상용화됐다.

저전력 배터리 솔루션은 기능이 동작하지 않을 때 전력 소모를 차단하거나 대기전류를 최소화해 배터리 소모를 최소화한다.

사용자 스스로 전원을 뽑는다거나 자동으로 대기전류를 차단하는 IoT 기기 등을 적용할 수 있지만 에너지원을 외부로부터 보완하는 방법도 떠오르고 있다.

에너지 하베스팅 기술이 대표적인데, 일상 속에서 버려지는 작은 에너지를 모아 전기에너지로 변환시켜 활용하는 방식이다. 중력 에너지, 신체 에너지, 진동 에너지, 열 에너지 등을 활용하는 방안이 연구 중이다.

벡스케터 기술의 경우, 외부 전파 등 신호원으로부터 에너지를 흡수, 내부 회로를 동작하거나 신호를 반사해 통신에 활용할 수 있다.

마지막으로 초편재형 인공지능은 상황에 최적화된 즉각적인 연결과 반응을 실현한다.

6G 망은 데이터 생성 단계에서부터 트래픽을 지능적으로 배분해 전체 네트워크의 부담을 최소화시켜야 하며, 단말기, 엣지, 데이터센터 클라우드 전체 상황을 실시간으로 능동 검출해 상황 변화에 즉각 혹은 선제적으로 반응해 트래픽을 분산해야 한다.

5G 보다 10배 더 많은 기기를 연결하면서도 더 많은 데이터 트래픽을 받아들여야 하기 때문에 이를 기지국 단에서 인공지능이 배분, 운영하는 시스템이 초기 단계부터 주목받고 있다.

 

실재감이 더욱 향상된 확장현실 서비스가 실현될 전망이다. [사진=클립아트 코리아]
실재감이 더욱 향상된 확장현실 서비스가 실현될 전망이다. [사진=클립아트 코리아]

■응용서비스 어떤 것들 있나

지연없는 초고용량 데이터 전송을 실현하는 6G는 새로운 융합산업과 서비스를 탄생시킬 것으로 기대된다.

모든 데이터가 클라우드에 저장됨은 물론, 새로운 인터페이스가 등장한다면 스마트폰이 필요없는 시대가 될 수 있다.

가장 유력한 것이 확장현실(XR)이 가능한 스마트 안경의 대중화다. 고속 이미징, 실시간 바이오센싱, 인공지능 기반 특수 프로세서가 통합, 전혀 새로운 모바일 환경을 만들어낼 것으로 예상된다.

사람 위주로 서비스되던 과거와 달리, 본격적으로 기계가 데이터를 소비하는 시대에 접어든다. 완전 무선 기반의 산업 제조공정과 수백만대 차량의 완전자율주행 서비스가 실현된다.

이밖에 실제 환경과 유사한 수준의 가상의료, 블록체인 기반 금융거래, 실시간 전력 수급 상황을 반영한 스마트그리드 등이 본격화될 전망이다.

 



댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • [인터넷 신문 등록 사항] 명칭 : ㈜한국정보통신신문사
  • 등록번호 : 서울 아04447
  • 등록일자 : 2017-04-06
  • 제호 : 정보통신신문
  • 대표이사·발행인 : 함정기
  • 편집인 : 이민규
  • 편집국장 : 박남수
  • 서울특별시 용산구 한강대로 308 (한국정보통신공사협회) 정보통신신문사
  • 발행일자 : 2024-03-29
  • 대표전화 : 02-597-8140
  • 팩스 : 02-597-8223
  • 청소년보호책임자 : 이민규
  • 사업자등록번호 : 214-86-71864
  • 통신판매업등록번호 : 제 2019-서울용산-0472호
  • 정보통신신문의 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재·복사·배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2011-2024 정보통신신문. All rights reserved. mail to webmaster@koit.co.kr
한국인터넷신문협회 인터넷신문위원회 abc협회 인증 ND소프트