6G 기술을 선점하기 위한 노력이 세계 각국에서 이어지고 있습니다. 개발한 IT 기술들을 5G에서의 제약 없이 구현해낼 수 있게 되기 때문이죠. 6G 시대에서는 메타버스, 가상현실(AR), 확장현실(XR), 로봇(RT), 도심항공교통(UAM), 양자컴퓨터 등 미래 혁신 기술들을 더욱 유연하게 활용할 수 있어요. 6G 관련 기술 주도권이 곧 패권 장악을 의미한다는 전망이 나올 정도로 6G는 미래 산업 기술의 핵심 인프라입니다.
정부에서는 2026년에 세계 최초로 6G 통신 기술 시연을 목표로 하고 있다고 밝혔습니다. 6G 시대가 온다면 사람이 조작하지 않아도 되는 자율주행 5단계, 완전자율주행 시대를 맞이할 수도 있다고 하는데요. 6G는 어떻게 자율주행 기술을 완성할까요? 6G를 탐구해보았습니다.
6G란 무엇일까?
6G, 즉 6세대 이동통신은 2019년 상용화된 5G보다 한층 더 혁신적인 차세대 통신기술이에요. 인공위성을 이용하기 때문에 지상 환경에 영향을 받지 않으며, 전 세계 어느 곳에서나 제약 없이 통신 서비스를 제공할 수 있다는 것이 장점입니다. 전파의 범위가 넓어지는 것은 물론 수중이나 공중에서도 통신이 가능하죠. 5G 네트워크가 여전히 보급 진행되고 있는 상황에서도 6G의 개발과 보급 논의가 이루어지는 이유입니다.
6G 시대에서는 초고주파인 테라헤르츠(THz) 대역을 활용하여 데이터 전송속도가 최대 1테라비트(Tbps)급에 이를 것이라고 전망합니다. 이는 5G보다 최대 50배, 4G보다는 최대 1000배 빠른 속도예요. 20GB의 영화 한 편을 다운로드하는 데 0.0016초밖에 걸리지 않는다고 알려져 있죠. 5G보다 빠르면서 오류 발생 빈도는 적어 신뢰감을 높입니다. 네트워크의 반응 속도 격인 지연시간은 0.1ms, 즉 불과 0.0001초밖에 되지 않는다는 것을 의미해요. 실시간으로 정밀한 제어가 가능하다는 점에서 꿈의 통신이라고도 불립니다. 에너지 효율도 5G보다 100배에서 1000배가량 높고, 5G보다 기지국 하나에 접속시킬 수 있는 기기의 개수도 더 많아요.
6G의 주요 기술 중 하나는 무선 접속망인 오픈랜(O-RAN)이에요. 기지국은 전파를 송수신하는 하드웨어로 구현하고, 네트워크 장비 운용에 필요한 다양한 소프트웨어를 탑재할 수 있는 기술입니다. 오픈랜이 실용화되면 통신사들은 서로 다른 제조사의 기지국 장비를 상호연동하여 망을 구축할 수 있게 돼요. 오픈랜 기술은 영향력이 높은 소수의 장비 회사에 의존하지 않을 수 있게 된다는 점에서도 개발의 중요성이 강조되고 있습니다.
상공 2,000km을 도는 저궤도 위성 또한 6G 선점에 있어 반드시 확보해야 하는 기술 중 하나예요. 6G의 실현을 위해서는 메가헤르츠(MGz)에서 수십 기가헤르츠(GHz)에 이르는 초광대역 폭의 연속적인 주파수가 필요한데, 저궤도 위성이 이러한 역할을 한답니다. 지상과 가까운 궤도에서 움직이는 만큼 통신 지연율이 0.025초로 낮고, 서비스 제공에 있어 시간적ㆍ공간적 제약이 없어요.
6G 기술이 자율주행차에 필요한 이유
자율주행 5단계는 모든 절차와 주행 등을 시스템이 담당하는 완전 자동화의 형태입니다. 운전자가 없어도 주행이 가능해야 하며, 완전 자동화를 위해서는 방대한 양의 데이터를 지연 없이 주고받아야 해요. 그렇기에 즉각적인 제어를 위해서는 5G보다 빠른 6G 기술이 필요한 것입니다. 자율주행과 같은 원리인 무인 선박, 에어택시, 보안 및 군사용 드론, 드론택배 등의 무인 이동체에도 활용이 가능하죠.
앞으로의 자율주행차에는 적외선 센서, 레이더, 라이다, 카메라 등 다양하고도 복잡한 센서들이 탑재되고, 그만큼 많은 양의 데이터를 V2X*(차량-사물 간 통신)로 주고받아야 해요. 현재의 5G V2X는 주행 시 운전자가 돌발 상황에 개입하거나 시스템을 조작할 준비가 되어 있어야 하기에 완전 자동화 단계에 접어들기에는 무리가 있죠.
6G는 처음으로 인공지능(AI)이 사용되는 통신망이라는 점에서 5G와 큰 차이점을 보입니다. 사람은 물론 기계도 주요 통신 사용자가 될 수 있기에, 6G 시대는 곧 사물인터넷(IoT*)에서 만물지능인터넷(IoE*) 시대로의 전환을 의미해요. 5G보다 6G의 에너지 효율이 높은 것도 인공지능의 결합으로 기기의 전력 소모와 데이터 지연을 줄인 덕분이랍니다.
*V2X : Vehicle-to-Everything.
*IoT : Internet of Things
*AIoE : Artificial Intelligent of Everything
빔포밍 또한 5G보다 6G의 정확성이 더 높습니다. 빔포밍은 안테나의 통신 신호를 특정 단말기에 집중시켜 통신 효율을 높이는 기술인데요. 특히 차량은 더욱 까다로운 빔포밍 기술을 요구합니다. 주행하는 동안 방향과 속도가 수시로 바뀔뿐더러 터널이나 교량 등의 방해물이 많기 때문이죠. 6G에서는 빠르게 움직이는 차량에도 빔포밍을 할 수 있으며, 차량 센서 데이터나 주변 환경 정보, 주행 정보 등을 활용하면 더욱 정확한 빔포밍이 가능하답니다.
수중과 공중에서도 원활한 위성통신이 가능한 6G는 어떤 한계도 타파합니다. 5G는 지상에서만 통신을 지원하는 반면 6G는 사람-사물-공간까지 모든 것이 연결되는 초연결 시대에 적합한 기술이에요. 저궤도 위성을 통해 지상-비지상 통합망은 물론 비지상 네트워크의 영역인 지상-위성망 통합망으로 도서ㆍ산간 지대에서도 지역적 제한이 없는 완전 자율주행 시대를 실현하게 합니다.
6G와 함께 세계로, 우주로
통상적으로 세대 전환은 10년 주기로 이루어집니다. 2001년에는 일본에서 3G를 최초로 상용화했고, 2009년에는 유럽이 4G를, 2019년에는 한국이 5G 시대를 이끌었죠. 그래서 6G의 상용화 시점도 2030년 즈음으로 예측되었지만, 한국을 비롯하여 세계 각국이 일찌감치 6G 개발에 매진하고 있기에 상용화 시기가 2~3년 앞당겨질 것이라는 관측도 나오고 있어요. 2025년부터는 표준화 작업이 진행될 전망이라는 전문가들의 예측도 있습니다.
6G 시대의 세상은 SF 영화를 연상케 하는 기술들이 가능해진다고 전문가들은 말합니다. 홀로그램을 통한 비대면회의는 물론, 사물ㆍ사람ㆍ공간 등을 가상 공간에 그대로 복제하는 디지털 복제와 같은 일들이 개개인의 손 안에서 이루어지는 것이죠. 가상현실(VR)과 증강현실(AR), 혼합현실(MR)을 모두 아우르는 확장현실(XR)을 통해 상상 속에서나 이뤄졌던 일들을 실현할 수 있게 될 거예요.
6G 기술 연구가 가속화되고 있는 만큼 무인 자동차가 도로를 활보할 날이 올 날도 가까워져 오고 있는 것 같은데요. 잠자는 동안 자율주행차가 목적지까지 안전하게 데려다주는 멋진 경험을 하루 빨리 할 수 있기를 바랍니다.
