5세대 이동통신 ‘5G’ 시대가 본격적으로 열리고 있다. 2018 평창동계올림픽은 5G 시범 서비스를 통해 지구촌 사람들에게 5G의 신세계를 처음 선보이는 무대다. 5G는 단지 이동통신 기술의 진화에 그치지 않는다. 세상을 혁명적으로 변화시킬 원동력이 5G다. 이른바 ‘4차 산업혁명’의 핵심 인프라이자 견인차가 바로 5G라는 것이다.

“평창동계올림픽은 KT가 4차 산업혁명의 핵심 인프라인 5G 이동통신을 세계 최초로 선보이는 ‘5G 올림픽’이 될 것입니다.” 
 

지난 1월 10일 평창동계올림픽이 열리는 강원도 평창을 찾은 황창규 KT 회장이 꺼낸 말이다. KT는 평창동계올림픽에서 5G 시범 서비스를 세계 최초로 선보인다. 이어 내년 상반기에는 본격적으로 5G 서비스 상용화를 개시할 예정이다. 
 

평창동계올림픽은 글로벌 정보통신기술(ICT) 산업 역사에서 중대한 전환점이 될 전망이다. 5G 기술이 세상에 어떤 변화를 가져오는지를 직접 체험하고 확인할 수 있는 무대 역할을 하기 때문이다.
 

당초 2020년 5G 상용화를 예상했던 세계 ICT 업계는 평창동계올림픽을 계기로 한층 더 5G 사업화에 속도를 낼 것으로 보인다. 5G의 주도권 확보 여부에 따라 향후 비즈니스의 성패가 갈릴 것이기 때문이다. 그만큼 5G의 영향력이 막대하다는 뜻이다. 
 

세계 이동통신 산업은 1980년대 벽돌만한 크기의 휴대전화로 음성 통신을 가능하게 했던 1세대(1G) 기술로 첫걸음을 뗐다. 이후 1990~2000년대를 거치며 2세대(2G)와 3세대(3G)로 진화했고, 2010년대에는 현재의 4세대(4G) LTE 서비스가 상용화됐다. 2G 시대가 열린 이후 이동통신 진화의 방향은 데이터 통신의 ‘고속화’와 ‘대용량화’다. 
 

KT가 세계 최초로 선보이는 5G는 당대의 기술력이 총동원된 이동통신의 ‘끝판왕’이라고 할 수 있다. 4G와 비교하면 엄청난 진보의 결과물임을 쉽게 알 수 있다. 단적인 예로 5G의 데이터 전송속도는 4G에 비해 무려 20배 이상 빠르다는 점을 들 수 있다. 
 

국제전기통신연합(ITU)은 2020년 5G 상용화를 목표로 관련 일정을 추진하고 있다. ITU가 채택한 5G의 공식 명칭은 ‘IMT(International Mobile Telecommunications)-2020’이다. ITU는 2015년 5G의 3대 사용 시나리오로 ▲최대 전송 속도 향상(eMBB·Enhanced Mobile Broadband) ▲다수 기기 연결(mMTC·Massive Machine Type Communication) ▲초저지연 실시간 서비스(URLLC·Ultra-reliable and Low Latency Communication) 등을 제시한 바 있다. 

지금까지 이동통신은 주로 데이터 전송속도 향상에 초점을 맞춰 발전해왔다. 이에 비해 5G는 전송 속도 향상뿐만 아니라 다수 기기 접속과 초저지연 통신이 가능한 네트워크 개념을 바탕으로 기술 개발이 이뤄지고 있다. 그 밑바탕에는 5G가 이른바 ‘4차 산업혁명’의 확산을 이끌 수 있는 매개체가 돼야 한다는 전제가 깔려 있다. 
 

4차 산업혁명은 2016년 세계경제포럼(WEF·다보스포럼)에서 의제로 등장한 이후 글로벌 화두로 급부상한 개념이다. 첨단 정보통신기술(ICT)이 다양한 산업·기술과 융합함으로써 산업은 물론 경제와 사회 전반에 혁신적인 변화를 일으키는 게 4차 산업혁명의 골자다. 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 자율주행 자동차, 가상현실 등이 4차 산업혁명의 사례로 꼽히는 기술들이다.
 

4차 산업혁명의 특징은 ‘초연결(Hyperconnectivity)’과 ‘초지능(Superintelligence)’으로 압축될 수 있다. 1차 산업혁명이 증기기관 발명에 따른 기계화, 2차 산업혁명이 전기 보급에 따른 산업화, 3차 산업혁명이 컴퓨터·인터넷 등장에 의한 정보화가 주된 특징이라면 4차 산업혁명은 인공지능·빅데이터 등 첨단 ICT 기술의 융합에 따른 지능화가 가장 두드러진 특징이다. 특히 4차 산업혁명은 초연결과 초지능을 앞세워 기존 산업혁명보다 훨씬 더 빠른 속도로 광범위한 변화를 불러올 것이라는 예상이다.
 

그렇다면 4차 산업혁명 확산을 추동하는 가장 큰 요인은 무엇일까. 관점에 따라 다를 수도 있겠지만, 핵심적인 공통분모는 바로 ‘데이터’다. 실시간으로 생성되는 방대한 규모의 데이터를 초연결함으로써 초지능을 구현할 수 있기 때문이다. 바로 이 대목에서 5G의 절대적인 중요성이 부각된다. 5G가 4차 산업혁명을 가능하게 하는 핵심 인프라 구실을 하기 때문이다. 
 

김재필 KT경제경영연구소 수석연구원이 말한다. “4차 산업혁명의 핵심 기술로 인공지능·사물인터넷·자율주행 자동차 등이 꼽히는데, 이 기술들의 공통점은 방대한 양의 데이터가 오간다는 겁니다. 특히 대규모의 데이터를 실시간으로 전송하고 동시 다발적으로 연결하려면 차세대 데이터 네트워크가 필요합니다. 그게 바로 5G라고 할 수 있습니다. 그래서 5G를 4차 산업혁명의 인프라로 보는 거죠.”

5G는 데이터 전송속도가 4G보다 20~40배나 빠르다. 또 5G가 사용하는 주파수 대역은 4G보다 최대 100배 이상 넓다. 도로에 비유하자면, 4G가 1차선 도로라면 5G는 100차선 도로인 셈이다. 요컨대 데이터 전송 과정에서 끊기거나 막힐 일이 사실상 없다는 뜻이다. 일례로 5G 네트워크를 이용하면 2GB(기가바이트) 용량의 초고화질 영화를 다운로드하는 데 불과 0.8초밖에 걸리지 않는다.
 

스마트폰 등장 이후 모바일 데이터 트래픽은 매년 폭발적으로 늘어나고 있다. 글로벌 네트워크 장비 기업 시스코에 따르면 2016~2021년 사이 동영상 스트리밍 수요를 중심으로 모바일 트래픽이 연평균 50% 가까이 증가할 것이라는 예상이다. 이처럼 엄청난 속도로 늘어나는 데이터 사용량을 너끈하게 수용할 수 있는 네트워크가 바로 5G다. 
 

또한 5G는 반경 1km 범위 안에 존재하는 100만 개의 사물을 동시에 연결할 수 있다. 각종 센서와 디바이스를 인터넷으로 연결해 데이터를 주고받을 수 있는 사물인터넷 환경을 구현하는 데 5G가 결정적 역할을 하는 것이다. 
 

지난 1월 9일부터 12일까지 미국 라스베이거스에서 개최된 세계 최대 규모의 전자제품 전시회 ‘CES(Consumer Electronics Show) 2018’의 핵심 테마 중 하나였던 스마트시티는 사물인터넷으로 연결된 지능형 도시를 말한다. 5G가 미래형 도시인 스마트시티의 구축·운영에도 인프라 역할을 할 것이라는데는 이론의 여지가 없다. 
 

5G의 특징 중 하나인 초저지연성도 4차 산업혁명 가속화에 중대한 기반이 된다. 일례로 세계 자동차산업의 패러다임을 바꿔나가고 있는 자율주행 자동차는 5G 네트워크가 없이는 완전한 상용화가 사실상 불가능하다는 지적이다. 
 

데이터 통신에서 송신자가 데이터를 보내는 시점과 수신자가 데이터를 받는 시점에는 간극이 발생한다. 데이터가 통신망을 타고 이동하는 시간이 있기 때문이다. 이를 ‘지연시간’이라고 부른다. 그런데 5G 네트워크는 데이터 전송 지연시간을 극소화시켜 사실상 ‘실시간’으로 데이터 송수신 쌍방을 연결할 수 있다. 
 

자율주행 자동차는 도로 위를 달리면서 수많은 정보를 스스로 인지하고 처리한다. 가령 도로 위에 어떤 장애물이 나타났거나 갑자기 사람이 뛰어들 경우에는 카메라와 센서를 통해 수집한 정보를 순식간에 처리해 제동을 걸거나 방향을 틀어야 한다. 이때 데이터 전송시간은 자율주행 자동차가 사고를 회피할 수 있느냐 없느냐에 결정적 관건이 된다. 
 

현재 4G LTE 통신을 이용하면 지연시간은 0.03~0.05초다. 4G에 연동된 자율주행 자동차가 시속 100km로 달리다가 장애물이나 사람을 인지하고 멈추는 데 1m 안팎의 거리를 더 이동한다는 계산이다. 하지만 5G 네트워크를 통해 데이터를 처리하는 자율주행 자동차는 지연시간이 0.001초 이하다. 이를 앞서 말한 상황에 대입하면 자율주행 자동차가 제동을 거는 데 불과 2.7cm만 더 움직이는 것이다. 사실상 데이터 전송 지연시간이 없는 것과 마찬가지여서 사고 가능성을 거의 없애는 셈이다. 5G가 자율주행 자동차 상용화를 위한 핵심 인프라로 꼽히는 이유가 바로 여기에 있다.
 

이 같은 5G의 초저지연성은 생명을 다루는 원격 로봇 수술, 대용량 멀티미디어 콘텐츠를 끊김 현상 없이 실감나게 전송해야 하는 가상현실, 빅데이터를 실시간으로 처리해야 하는 인공지능 서비스 등의 상용화에도 중요한 전제조건이 된다. 한마디로 5G가 없이는 4차 산업혁명이 꽃을 피우기 어려운 셈이다. 

글로벌 시장조사기관 IHS는 5G가 2035년 12조 3,000억달러(약 1경3,000조원)에 달하는 천문학적인 경제 효과를 창출할 것으로 예상한 바 있다. 또한 콘텐츠 및 애플리케이션(앱) 개발 등 5G와 연계된 시장에서도 3조5,000억달러(약 4,000조원)의 생산 유발 효과와 함께 2,200만개의 일자리를 창출할 것이라는 전망도 내놓았다. 
 

평창동계올림픽 시범 서비스를 통해 5G 시대는 사실상 개막했다. 이제 중요한 관전 포인트는 누가 어떻게 5G 생태계를 선제적으로 구축해나가느냐 하는 점이다. 5G는 단지 이동통신 영역에 머무는 것이 아니라 4차 산업혁명 시대의 향배를 가늠할 무대이기 때문이다.
 

홍승은 한국전자통신연구원(ETRI) 5G사업전략실장이 말한다. “5G는 산업간 경계를 무너뜨리고 융합을 가속화하는 인프라가 될 겁니다. 평창동계올림픽에서 KT가 5G 시범 서비스를 선보이는 것만으로도 글로벌 홍보 효과가 상당히 클 것으로 봐요. 한국 기술이 5G 국제표준에 반영될 가능성도 높아질 수 있습니다. 하지만 한국이 5G 시대를 선도하려면 기술적 표준도 중요하지만 실제 사회·경제적으로 파급효과를 내는 비즈니스모델을 창출하는 데 많은 노력을 기울여야 할 것으로 봅니다.”