5G 무인 이동체 융합기술 개발 동향

무인 이동체 기술이 발전하면서 사람의 역할을 대신할 수 있는 다양한 미래기술들이 우리 주변에서 실현되고 있다. 대표적으로 자율주행자동차는 사람이 운전하지 않는 안전한 교통환경을 만들어 가고 있으며, 드론은 배송서비스, 도심교통서비스로 확장되고 있다.

서울시는UAM(Urban Air Mobility, 도심항공이동수단)이 미래교통의 핵심이 될 것이며, UAM 서비스가 시작되면 김포공항에서 잠실까지 12분이면 이동이 가능하게 될 것이라 말했다.

미국의 최대 온라인 쇼핑몰 아마존은 드론 배송 서비스로 새로운 배송혁신을 선보였고 우리나라에서도 사람이 접근하기 힘든 지역을 기반으로 드론 배송을 테스트하고 상용화 준비중에 있으며, 최근 보도된 바와 같이 여름철 피서지인 해수욕장이나 수영장에서 치킨 배달 시연을 통해 드론배송 혁신이 현실화되고 있다. 이제 무인 이동체는 통신네트워크를 기반으로 우리 산업의 새로운 패러다임을 만들고 있다.

5G 기반 스마트 모빌리티 기술은 빅데이터, 네트워크, 인공지능과 함께 미래산업의 핵심으로 건설, 측량, 농업, 국방, 해양, 에너지, 유통, 통신 등 다양한 산업영역에서 주목하는 기술이다.

과학기술정보통신부는 현재 국토교통부와 산업통상자원부 등 타 정부부처들과 함께 무인 이동체 활용 인프라구축, 미래 모빌리티 기술 개발 및 전문인재양성 등을 목표로 연계사업을 진행 중에 있다. 특히 무인 이동체를 대상으로 핵심 기술 개발사업에 총력을 기울여 2020년부터 2027년까지 총 1,609억을 들여 무인 이동체원천기술을 확보하여 기술경쟁력을 확보할 계획이다.

블록체인 활용 사례

28GHz 대역은 넓은 주파수대역을 활용하여 높은 데이터 전송속도를 제공할 수 있지만, 여러가지 요인(대기손실, 강우손실, 산림손실 등)에 의한 신호감소와 차단으로 인해 5G커버리지를 높이고 끊김 없는 서비스를 지원하는 데에는 한계가 있다.

28GHz가 갖는 기술적인 한계를 극복하기 위해서는 망구축시Coverage용으로는 LTE나3.5GHz 대역의 5G 서비스를 활용함과 동시에 대용량서비스 제공이 필요한 곳에 28GHz대역의 기지국을 구축할 수 있다.

28GHz 대역의 주파수는 넓은 대역을 사용할 수 있는 반면 저주파수대역, 중간 주파수대역에 비해서 신호특성이 좋지 않기 때문에 기존의 LTE 또는 3.5GHz 5G 기지국과의 이중연결성(Dual Connectivity)제공이 필요한다. 5G Coverage를 늘리기 위해 서보다는, 많은 데이터가 요구되는 핫스팟 지역에서의 사용자 체감 전송속도를 늘리기 위해 사용하도록 망을 구축하는 것이 중요하며 여기서 5G 스몰셀이 활용될 수 있다.

28GHz 활성화를 위한 서비스 발굴도 중요한 문제이다. 일반 사용자(B2C) 뿐만 아니라 스마트공장, 학교, 정부망 등 다양한 B2B/B2G 서비스를 발굴하여 28GHz를 활성화해 나가야 하며, 지금보다 AR·VR, 자율주행서비스 등이 고도화될 경우 한꺼번에 많은 정보를 보낼 필요가 있다.

차세대 6G 통신의 요구사항

이동통신기술의 발전으로 3G부터 모바일을 통한 데이터 통신이 가능하게 되었고, 4GLTE에서는 휴대전화를 통해 동영상 스트리밍 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 5G에서는 개인의 휴대전화 중심의 서비스를 넘어 자율주행자동차, 스마트팩토리, 원격 의료와 같은 산업 영역의 요구사항을 수용하면서 산업 인프라로 발전하였다. 6G는 전산업영역에 걸쳐 융합하여 기술을 발전시키는 비전을 제시하고 있다.

이동통신 인프라는 ‘데이터고속도로’의 핵심이자, 사회와 산업발전을 위한 필수 기반 기술이다. 이동통신 시장에서 주도권확보를 위해서는 기술개발과 표준선점이 필수이며, 미국・중국・유럽 등 세계주요국들은 6G 기술 선점 경쟁에 돌입한 상황이다.

우리나라의 뛰어난 ICT 인프라 경쟁력을 보다 고도화 함으로써 경쟁우위의 모멘텀을 지속하는 것이 매우 중요한 시점이다. 2021년 과학기술정보통신부에서는 6G 핵심 기술개발사업을 통해, 저궤도위성통신 등 민간에서 적극적으로 투자하기 어려운 도전적이고 선도적인 기술개발을 중점 추진하기 위하여 5대 중점분야 9대 전략기술확보 계획을 발표하고 21년부터 25년까지 사업비 1,917억원을 투입하여 과제를 추진중에 있다.

한국전자통신연구소(ETRI)에서는 6G는 5G의 광대역(20Gbps), 초연결(1device/m2), 저지연(1ms@무선구간)의 기술목표를 확대하여, 초광대역(1000Gbps), 초연결(100device/m2), 초저지연(6ms@1000Km)를 목표로 추진되고 있다.

이외에도 5G에서 고려하지 않았던 초공간(지상 뿐만 아니라 공중10Km 범위), 초절감(에너지효율50배향상), 초정밀측위(10Cm 이내 정확도) 및 편재지능(인공지능기반 네트워크 자동화최적화)같은 차별화된 기술목표를 추가해 미래혁신적 산업과 서비스들의 복잡하고 다양한 요구사항을 수용할 계획이라고 한다.

결과적으로 기존의 산업은 디지털전환을 통하여 보다 스마트한 형태로 진화해가고 있고, 이와 더불어 신기술들은 새로운 형태의 산업과 서비스를 창출하고 있다. 5G부터 가속화하기 시작한 통신과 산업, 서비스의 융합은 6G 뿐만 아니라 그 이후의 세대에서도 더욱 심화될 것으로 예측된다. 결국 통신을 기반으로 미래산업과 응용서비스의 혁신적 발전은 국가산업의 경쟁력이 될 것이다.

하드웨어 중심이었던 통신 또한 클라우드 기반 소프트웨어를 중심으로 사고가 전환되고 있는 추세로 학계, 연구계, 산업계 모두 적극적으로 협력하여 융합형 인재양성과 역량발전에 힘써야 할 것이다.

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