[기획] 차세대통신 6G 개발에 적극 뛰어든다

│6G 경쟁이 가속화되고 있다

전 세계 주요국들이 6세대(6G) 통신 개발에 신경전을 벌이고 있다. 국제사회에서는 이동통신 세대가 통상 10년을 주기로 전환하는 것을 고려할 때, 6G 상용화 시기를 2028∼2030년 사이로 예상한다. 6G의 이론상 최고 속도는 초당 1Tbps(테라비트)다. 기가비트 단위로 환산하면 1000Gbps다. 이는 5G 통신의 최고 속도인 20Gbps(기가비트)보다 50배 빠르다. 네트워크 지연 속도는 0.1ms로 5G 대비 10분의 1 수준이다. 통신 커버리지는 저궤도 위성을 기반으로 공중 10km까지로 넓어진다. 이처럼 6G는 지연 속도나 신뢰도 측면에서 5G보다 우수해 ‘꿈의 통신’으로 불린다.

미국은 6G를 산업경쟁력뿐만 아니라 국가 안보와 직결되는 디지털 인프라로 인식하고 있다. 국방부 산하 방위고등연구계획국은 2017년부터 2021년까지 6G 개발 프로젝트 ‘JUMP(Joint University Microelectronics Program)’를 진행해 약 2,430억 원을 투입했다. 이어 2021년 25억 달러 추가 투자 계획을 발표하고, 관련 투자를 진행하고 있다.

중국은 2030년 6G 상용화를 목표로 5G 시장에서 높아진 위상을 이어가려 한다. 국가가 주도해 6G 연구 그룹도 운영한다. 중국 과학기술부는 2019년부터 시작한 6G 연구 관련 국책연구에 2027년까지 약 5,807억 원을 투입한다. 5G 장비 글로벌 점유율 1위인 IT 기업 화웨이는 캐나다 오타와에 6G 연구개발센터를 구축하고 6G 관련 기술을 선제적으로 개발하고 있다.

유럽연합(EU)은 2030년 6G 생태계 조성 및 상용화를 목표로 6G 플래그십 프로젝트에 2026년까지 약 3,359억 원을 투입한다. 또 해당 프로젝트를 확장해 민간 중심 6G 연구개발 그룹 헥사X(HEXA-X)를 출범했다. 헥사X를 포함한 ‘6G 스마트 앤 네트워크 서비스’ 프로젝트에는 2027년까지 약 1조 2,000억 원을 투입한다.

국내 대기업들도 6G 주도권 경쟁에 불을 붙이고 있다. 삼성전자는 2019년 삼성리서치에 차세대통신연구센터를 설립해, 5G 경쟁력 강화 방안과 함께 6G 선행기술 연구를 진행하고 있다. 2021년 6월에는 미국 샌타바버라 캘리포니아주립대(UCSB)와 6G의 주요 주파수인 테라헤르츠(THz) 대역 통신 시스템 시연에 성공했다. 2022년에는 ‘제1회 삼성 6G 포럼’을 개최했다.

스마트폰 사업에서 손을 뗀 LG전자도 6G 기술 선점에 적극적이다. LG전자는 2022년 9월 독일 베를린 프라운호퍼 하인리히-헤르츠 연구소에서 테라헤르츠 대역을 활용해 실외에서 통신 신호를 직선거리 320ｍ 이상 전송하는 데 성공했다. 현재는 카이스트, 한국표준과학연구원과 6G 핵심기술 관련 연구개발 협력 벨트를 구축해 원천기술 확보에 주력하고 있다.

│차세대통신, 핵심기술로 초기 시장 창출한다

우리 정부는 2020년 8월 ‘6G 시대 선도를 위한 미래 이동통신 연구개발(R&D) 추진전략’을 발표한 뒤, 해당 사업에 5년간 2,147억 원을 투입해 왔다. 2021년 12월에는 국가전략기술 분야 중 하나로 6세대 이동통신(6G) 기술을 선정하기도 했다.

새 정부가 들어선 지난해엔 10월 28일 ‘국가전략기술 육성방안’을 발표하면서 12대 국가전략기술과 50대 세부 중점기술을 공개했으며, 차세대통신을 12대 국가전략기술 중 하나로 꼽았다. 차세대통신 분야는 5G 고도화(5G-Adv), 6G, 오픈랜(Open-RAN, 개방형 무선접속망), 고효율 5G·6G 통신부품, 5G·6G 위성통신이 세부 중점기술로 제시됐다.

차세대통신 분야에서 5년 이내 단기적으로는 세계 최초 6G 기술 시연(1Tbps급) 등에 관련된 핵심기술을 개발하고, 오픈랜 핵심 장비·부품 기술 개발로 초기 시장을 창출하는 것이 목표다. 중장기(5~10년)적으로는 세계 최초로 6G를 조기에 상용화하고 관련 표준특허를 선점하며, 저궤도 군집위성을 활용한 위성통신 기술을 실증할 계획이다.

과학기술정보통신부는 2023년부터 대학을 중심으로 차세대통신을 포함한 국가전략기술 혁신 성과를 창출하고자 대학 ‘혁신연구센터’를 선정해 지원한다. 또 12대 국가전략기술을 성공적으로 육성할 우수 인재를 양성하고, 혁신적인 기초연구 성과가 창출될 수 있도록 창의적‧도전적 기초연구를 계속 지원할 계획이다.

│오픈랜을 비롯해 6G 이끌 R&D 박차 가한다

한국전자통신연구원(ETRI)은 2021년 이동통신 서비스 사업자, 삼성전자, KAIST 등 37개 연구기관이 함께 참여하는 ‘6G 핵심기술개발사업’ 주관기관으로 선정됐다. 연구원은 6G 연구사업을 초성능, 초대역, 초공간, 초정밀, 초지능이라는 5대 중점분야로 크게 구분한 뒤, 분야별로 총 8대 전략과제를 기관들과 나누어 수행한다. 구체적으로 Tbps(테라비트)급 무선통신 기술 개발, Tbps급 광통신 인프라 기술 개발, THz(테라헤르츠) 대역 무선주파수(RF) 핵심 부품 개발, THz 대역 주파수 개척 및 안전성 평가 기술 개발, 3차원 공간 위성통신 기술 개발, 3차원 공간 이동통신 기술 개발, 종단 간 초정밀 네트워크 기술 개발, 지능형 무선 액세스 기술 개발을 진행하고 있다.

통신업계에서도 6G를 이끌 오픈랜 연구개발 및 기술 확보 경쟁이 활발하다. 오픈랜을 도입하면 장비 종속성에서 벗어나 특정 장비회사에 구애받지 않고 다수 제조사 장비를 혼용해 운용할 수 있어, 훨씬 유연하게 기지국을 구축할 수 있다. 통신사로서도 오픈랜을 도입하면 장비 선택지를 넓힐 수 있어 통신 인프라 구축에 드는 비용을 낮출 수 있다. 5G는 물론 차세대 통신기술인 6G 효율화에 필수적인 요소로 꼽힌다.

LG유플러스는 올해 1월 초 글로벌 통신장비 제조사 노키아, 국내 통신장비 제조사 삼지전자와 협력해, 5G 오픈랜 글로벌 표준 시험망 구성에 성공하면서 오픈랜 통합 솔루션을 확보했다. SK텔레콤은 국제적인 오픈랜 얼라이언스의 6G 분야 차세대 연구그룹 중 ‘6G 요구사항·서비스’ 분야에서 공동 의장사를 맡아 글로벌 협업을 주도하고 있다. KT는 2022년 오픈랜 연동 규격을 제안해 오픈랜 얼라이언스의 표준 승인을 받았다.

6G 및 오픈랜 연구개발을 둘러싼 경쟁이 치열해지면서 차세대통신 전문인력의 중요성은 점점 더 커질 전망이다. 삼성전자는 차세대통신 인재를 양성하고자 고려대와 6G를 비롯한 차세대통신 기술을 다루는 ‘차세대통신학과’를 설립해 2023년부터 첫 신입생을 맞이한다. 또 오픈랜 시장 규모가 2027년 전체 네트워크 장비 시장 15~20%를 차지할 정도로 성장할 것이라는 전망도 제기됐다. 국내 산업계도 6G 및 오픈랜 시장을 선점하기 위한 전략과 인재 확보가 필요할 것으로 보인다.

글_강지희 동아에스앤씨 기자