최병조 인천대 임베디드시스템공학과 교수

생물학적 관점에서 세대는 아이가 성장하여 부모의 일을 계승할 때까지의 기간으로서, 약 30년 정도라고 본다. 다음 세대를 위하여 국민연금을 개혁할 필요가 있다고 말할 때 '세대'가 여기에 해당한다. 또 다른 관점에서는 비슷한 시기에 태어나 공통의 체험을 기반으로 하여 공통의 의식이나 풍속을 갖는 일정폭의 연령층을 세대라고 정의한다. 386세대, X-세대, M-세대라고 일컬을 때 그 '세대'가 이런 정의에 해당한다. 기술적인 관점에서도 특징적인 기능들의 조합이 다른 것들과 구분 될 때 '세대'라는 용어를 사용한다. 이동통신 기술에서 이러한 세대 구분이 보편적으로 사용되고 있다.

지금까지 이동통신에서 한 세대는 약 10년에 해당했다. 1세대 이동통신은 1979년경 시작된 아날로그 이동 전화에 해당한다. 집에서 쓰는 전화를 집 밖에서도 이동하면서 사용할 수 있게 되었다. 통화 음질이 집 전화보다 좋지 않았고, 이동 중에 가끔 통화가 끊길 때도 있었다. 2세대가 되면서 아날로그가 디지털로 바뀌게 되었다. 디지털은 모든 정보를 0과 1로 표현한다. 우리 음성을 0과 1로 표현하게 되면서 새로운 세상이 열리게 되었다. 음성 정보 압축 기술로 같은 시간 동안 여러 명의 목소리를 전달 할 수 있게 되었다. 2세대 디지털 이동통신 기술이 발달하면서 휴대폰은 통화 외에도 문자, 사진 등을 전송할 수 있게 되었고, 인터넷접속도 가능해졌다. 그런데 속도가 느렸다.

이동통신은 전파를 필요로 한다. 그런데 이 전파는 매우 비싸다. 정부는 김선달이 대동강 물을 팔아먹듯이 전파의 주파수 대역을 정해서 이동통신 사업자에게 경매를 통해 아주 비싼 값에 쓸 수 있게 해준다. 이 비싼 전파를 효율적으로 활용해서 더 많은 가입자에게 더 좋은 서비스를 제공하기 위해 새로운 기술들이 나타났다. 3세대 이동통신은 화상 통화가 가능한 정도의 전송 속도를 제공했다. 우리가 알고 있는 WCDMA가 여기에 해당한다. 3세대까지의 이동통신은 모두 음성통화를 기본으로 설계되었다. 그렇지만 많은 사람들이 이동통신을 이용하여 인터넷 접속을 더 많이 하게 되면서 데이터 전송을 기본으로 하는 통신방식이 필요하게 되었다.

4세대 이동통신은 고속 데이터 전송을 특징으로 갖는다. 현재 많이 사용되고 있는 LTE가 이에 해당한다. 이전보다 더 넓은 주파수 대역을 사용하고 여러 개의 안테나를 사용하여 더 효율적으로 전파를 이용하게 되었다. 우리가 크게 불편함 없이 LTE 스마트폰을 사용하고 있는데, 요즘 화두는 벌써 5세대 이동통신이다. 최근 세계 최초 5세대 이동통신 상용화 소식이 전해졌고, 5세대 이동통신 장비를 공급하는 화웨이에 대한 미국의 견제가 심해졌다.

5세대 이동통신의 특징은 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 우선 데이터 전송 속도가 이전보다 무척 빠르다. 1초에 수 기가비트 이상의 데이터를 전송할 수 있는 초고속 무선 전송이 가능하다. 두 번째는 데이터를 보내고 받는데 걸리는 시간이 매우 짧은 초저지연성을 특징으로 한다. 무선 구간에서 1000분의 1초안에 데이터를 전송할 수 있게 된다. 세 번째는 단위 면적당 통신을 하는 기기들의 수가 이전 보다 무척 늘게 된다. 1평방 제곱킬로미터 안에 백만 개의 장치들이 서로 통신할 수 있게 된다. 이러한 세 가지 특징을 보편적으로 경험하게 되기까지는 앞으로 3~4년이 더 걸릴 것으로 예상된다. 그 전에 이러한 5세대 이동통신의 특징을 활용한 서비스 개발 및 준비가 필요하다.

2019년도 중반에 5세대 이동통신 단말기가 보급되기 시작하면 일반 사용자가 경험하는 체험적 변화는 위에서 기술한 특징 가운데 첫 번째 특징인 초고속 무선 전송이 될 것이다. 그러나 5세대 이동통신에서의 통신 단말들은 사람이 사용하는 것보다 자동주행 차량, 스마트 시티를 구현하기 위한 센서 등의 기기들이 훨씬 많을 것으로 예상된다.

특히 5세대 이동통신의 두 번째 특징인 초저지연성은 이동통신망을 이용한 실시간 제어를 가능하게 하기 때문에 자동차, 드론 등의 원격 조종, 원격 로봇을 이용한 수술 등을 가능하게 한다. 또 빠른 반응성을 기반으로 무선 인터넷에 연결된 수많은 사용자들이 실시간으로 참여하는 게임 등의 서비스가 가능해질 것이다. 한편, 5세대 이동통신의 세 번째 특징인 단위 면적당 높은 기기 밀집도는 사물인터넷 기기의 연결성을 고도화 하는데 꼭 필요하다. 따라서 다양한 사물인터넷 기기를 활용한 서비스들이 활발하게 개발될 수 있을 것이다. 이러한 특징들을 효과적으로 활용하는 신규 서비스의 개발 및 관련 창업 활동이 기대된다.