사물인터넷(IoT) 확산으로 인터넷에 연결된 기기가 2015년 3억5000만개에서 2026년 20억개로 늘어날 전망이다.
5세대(5G) 이동통신 상용화로 모바일 최대 전송속도는 30Gbps에 이를 전망이다. 4차 산업혁명이 시작되면 주파수 수요는 현재보다 10배 이상 증가한다. 하지만 급속한 산업 발달로 주파수 수요 예측은 점차 어려워진다.
`K-ICT 스펙트럼 플랜`은 폭증하는 수요를 미리 예측, 주파수를 원활하게 공급하는 게 목적이다. 주파수 확보는 5G 시대와 4차 산업혁명에 선제 대응하기 위한 기본 요소다.
과거 두 차례 모바일 광개토플랜과 달리 이동통신, 산업·생활, 공공, 위성 등 전파가 필요한 모든 분야를 아우르는 것도 이 때문이다.
◇5G용으로 28㎓·3.5㎓ 동시 공급
통신은 산업발전의 기본 요소다. 특히, 이동통신 기술은 산업 융합 핵심으로 4차 산업혁명을 가속화한다. 미래창조과학부는 세계 최초 5G 상용화와 4G 고도화를 위해 2026년까지 총 4.44㎓폭 이동통신 주파수를 단계적으로 확보한다. 이 중 4.3㎓폭이 5G 주파수다.
2018년까지 28㎓ 대역과 3.5㎓ 대역에서 초기 5G망을 위한 일부 주파수를 공급한다. 28㎓는 우리나라가 5G 주파수로 제시하는 대역이다. 3.5㎓ 대역을 동시 공급하는 것은 28㎓의 한계 때문이다.
전파전문가는 “28㎓는 수천㎒폭 초광대역을 얻을 수 있는 대역이지만, 고주파의 특성상 전파도달거리가 50m 정도밖에 안 된다”며 “전국망으로 쓰기엔 무리가 있어 저주파인 3.5㎓ 대역을 보조적으로 활용하는 방안”이라고 분석했다.
3.5㎓로 넓은 커버리지를 확보하고 도심 등 트래픽이 몰리는 핫스팟에 28㎓를 사용한다는 것이다. 국내 이동통신 사업자가 생각하는 5G의 모습이다. 3.5㎓는 현재 방송 중계용으로 사용된다. 미래부는 내년 말까지 해당 대역을 회수해 재배치한다. 3.5㎓에서 300㎒폭, 28㎓에서는 4㎓폭이 공급된다. 경매를 통한 할당이 예상된다.
5G 활성화 때까지 쓰일 4G 고도화에도 140㎒ 폭을 추가 공급한다. LTE 진화의 마지막 단계인 `LTE-A 프로` 기술이 활성화된다. 단말간 직접통화(D2D), LTE와 와이파이 집성(LWA), 비면허대역 LTE(LTE-U) 등이 활성화될 전망이다.
◇4차 산업혁명 대비 26.2㎓폭 공급
K-ICT 스펙트럼 플랜은 4차 산업혁명 도래와 스마트 라이프 개막에 대비, 산업생활용 주파수 26.2㎓ 확보 방안을 명시했다. 향후 10년간 확보할 전체 주파수의 약 70%에 해당한다. 그만큼 4차 산업혁명의 중요성을 인식하고, 선제적 대응을 위한 포석이다.
IoT, 무선랜, 무선백홀 등 무선 네트워크에 11.6㎓를 공급한다. 우선, IoT 확대를 위해 1㎓ 이하 저주파 대역에서 28㎒폭을 확보한다. 현재의 2배 이상이다. 면허 대역과 비면허 대역 확보를 동시 추진한다. 면허 대역은 LTE 대역을 활용하는 협대역(NB)-IoT와 같이 대가를 지불하는 주파수다. 반면, 비면허 대역은 일정 요건만 충족하면 누구나 사용할 수 있어 IoT 확산에 도움이 될 전망이다.
와이기그(WiGig) 같은 광대역 무선랜에 5.12㎓폭, 지하철 등에서 쓰이는 무선백홀용으로 6.5㎓폭을 추가 확보한다.
인공지능(AI) 로봇, 자율주행차, 드론 등 무인이동체를 위해 12.6㎓폭 이상 확보한다. 가정용 지능형 로봇이나 무인 운송 등 삶의 변화를 대비한 포석이다. 또 산업용 센서·레이더와 무선충전에 각각 2㎓, 1㎒를 공급한다.
산업은 물론 공공과 위성용 주파수 공급방안도 수립했다. 공공 분야에서는 국가재난안전통신망처럼 안보와 안전, 복지, 행정을 위해 주파수가 필요하다. 방위 무기체계용 주파수 확보도 요구된다. 확보 계획 주파수는 총 3.6㎓폭이다.
위성항법장치(GPS)나 방송이 쓰는 위성용으로는 3.7㎓를 공급한다. 2026년까지 우리나라가 12~17기 이상 신규 위성을 운용할 것에 대비한 계획이다. 초고화질(UHD) 방송 본격화를 대비, 2018년까지 500㎒폭을 공급한다.
◇공급 효율성 위해 제도 손질
미래부는 주파수 공급과 활용 효율성을 높이기 위한 방안도 발표했다.
5G 주파수 할당대가 제도를 정비한다. 5G는 수백㎒폭 주파수를 사용한다. 전파법에 명시된 4G 이전 대가산정 계산식을 적용하면 주파수 대가가 천문학적으로 늘어난다. 이에 따라 5G 이동통신에 맞는 계산식 개발이 필요하다.
김경우 미래부 주파수정책과장은 “기존 틀을 유지하되, 고주파 대역에서 적용 가능하도록 전파계수 등을 수정하는 방안과 별도 산식을 마련하는 방안 등 여러 방안을 논의 중”이라고 말했다.
모바일 트래픽 예보 시스템도 구축한다. 통계 중심 트래픽 분석과 예측으로 효과적 주파수 정책을 수립하는 게 목적이다. 한국전자통신연구원(ETRI)이 새해부터 4년에 걸쳐 시스템을 구축한다. 비면허 주파수 이용실태 파악 등을 통해 산업생활 주파수 수요에도 대응할 수 있을 것으로 기대된다.
공공 주파수를 현재 용도 외에 통신중계, 광대역 무선랜, 재난안전망 등 다른 용도로도 사용할 수 있도록 `주파수 공동사용 활성화`도 추진한다. 공동사용 규정을 제정하고 협의조정 체계를 구축할 방침이다.
저효율 주파수는 회수 재배치한다. 회수 등급제를 도입, 주파수 자원을 체계적으로 관리한다. 이를 위해 재배치 허용 기준도 마련한다.
국제협력도 활성화한다. 28㎓의 5G 국제 표준화와 생태계 조성을 위해 미국, 일본 등과 국제 협력을 강화할 계획이다. 28㎓는 주파수 표준을 정하는 `2019년 세계전파총회(WRC-19)` 후보 대역에서 제외된 상태다.
김 과장은 “주요 주파수의 국제 표준이 제정되는 WRC-19와 WRC-24에 적응 대응할 방침”이라며 “2.1㎓ 대역의 인접국 혼·간섭 해소를 위한 협의도 추진해 나갈 것”이라고 말했다.
안호천 통신방송 전문기자 hcan@etnews.com
박지성기자 jisung@etnews.com
