[스페셜리포트]6G, AI·센싱으로 새로운 디지털세상 문을 연다

6세대(6G) 이동통신 상용화에 관한 공인된 청사진이 나왔다. 국제전기통신연합(ITU)은 6G를 'IMT-2030'으로 명명하고 '6G 비전 권고(안)'을 발간했다. ITU는 6G 핵심개념을 통신 서비스 영역을 넘어 인공지능(AI)과 센싱을 기반으로 한 디지털 세계와의 결합을 지원하는 기술로 정의했다. 이같은 개념을 충족하기 위한 6대 핵심서비스와 15대 핵심 성능을 제시했다. ITU의 6G 비전 보고서는 한국의 제안 이후 작성됐다. ITU 표준은 세계 공식표준의 의미를 지닌다. 2030년 6G 상용화 나침반이 될 전망이다.

전자신문이 1일 국내 전문가로부터 입수한 'ITU 6G 비전 권고(IMT-2030 및 이후를 위한 미래 개발의 프레임워크와 전반적인 목표)' 보고서 원문에 따르면 ITU는 6G를 지속 가능하고, 언제 어디서나 연결되고 보호되며, 지능화된 시스템으로 설계할 것을 제안했다.

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◇6G, 몰입형통신·AI결합통신 등 6대 핵심서비스 제안

ITU는 6G에 대해 기존 5G의 초고속·초저지연·초대용량 등 초연결 성능의 진화와 동시에 새로운 3대 성능지표를 제시했다. 6G 6대 핵심 서비스로는 △몰입형 통신 △진화된 하이퍼 초저지연 통신 △진화된 초연결 통신(이상 기존 5G에서 진화) △AI 결합통신 △센싱 결합통신 △유비쿼터스연결(이상 6G에 새롭게 추가)로 제시했다.

5G 진화 서비스 가운데 '몰입형 통신'은 50~100Gbps에 이르는 초고속 성능을 기반으로 확장현실(XR), 홀로그래픽 통신 등을 자유롭게 이용할 수 있도록 하는 게 목표다. '하이퍼 초저지연 통신' 목표는 기존 5G의 이론상 최저 지연시간 1ms(0.001초)를 10배 개선한다. 스마트 제조, 자동화 공정, 에너지서비스, 원격진료 등을 자유롭게 활용하기 위한 성능지표다. '진화된 초연결통신'은 5G의 최대 100배에 이르는 km²당 10⁶~10⁸기기 연결을 지원, 광범위한 환경에서 다양한 유형의 기기·센서의 유비쿼터스 연결을 제공하는 서비스 시나리오다.

6G에 새롭게 추가되는 'AI 결합통신' 기능은 AI를 네트워크 자체에 적용, 학습·추론 기능을 이용해 통신망이 스스로 장애를 진단하도록 한다. 네트워크의 성능을 자율주행, 디지털 트윈, 의학 지원, 로봇 등에 활용될 수 있도록 최적화한다. '센싱 결합통신'은 주파수를 활용한 사물 감지 기능 등을 적용해 내비게이션, 동작·모션 감지 등에 활용될 수 있도록 한다. '유비쿼터스연결'은 서비스 지원이 어려운 교외지역, 저인구밀도 지역 등을 대상으로 통신커버리지를 확대하도록 하는 개발 목표이자 6G의 새로운 가치기준이다.

기존 5G가 초연결 성능을 활용해 개인간 통신에서 산업용으로 확장하는데 주력했다면, 6G는 다양한 디지털 기술을 접목해 메타버스 등 엔터테인먼트와 산업 혁신을 가속화하도록 목표를 제시한 것이다.

◇6G, 5G 대비 10~100배 이상 성능향상 기대

ITU는 6G의 6대 핵심 서비스 목표를 달성하기 위해 총 15개 통신망 성능 목표도 제시했다. 기존 5G의 성능목표 9개를 10~100배 진화시키는 것을 목표로 제시하는 한편, 6개 성능 목표를 새롭게 추가했다.

기존 5G 성능 향상과 관련, 6G '최대전송속도'는 5G의 20Gbps에서 50~200 Gbps로 확대를 제안했다. '사용자체감속도'는 5G 100 Mbps에서 300~500Mbps까지 확대한다. '주파수 이용효율'은 5G 대비 1.5~3배 향상한다. 단위면적당 트래픽 처리용량은 10Mbps/m²에서 30~50Mbps/m²를 제안했다. 연결 밀도는 5G의 목표치인 km²당 10⁶개 기기에서 km²당 10⁶~10⁸개 기기로 확대하는 게 목표다. 이동성은 5G 성능목표가 시속 500km에서 동작하도록 하는 것에서 최대 시속 1000km에서도 동작하도록 한다. 저지연 성능은 0.1ms 달성이 목표다.

이외에도 ITU는 6G가 △커버리지△위치성능(1~10cm) △센싱성능 △AI 지표 △지속가능성 △상호운용성 등 6대 성능을 갖출 것을 제안했다. 6G가 실현할 메타버스, AI, 디지털트윈 등 서비스가 이상없이 작동하도록 하기 위한 개발 목표를 제시한 것이다. 6G에 새롭게 추가된 성능 목표는 기술진화 상황을 보며 최종 확정할 예정이다.

◇새로운 주파수 활용도 제안

ITU는 6G 주파수에 대해서는 조심스런 입장을 취했다. 적합한 활용 목표에 대해 언급을 했지만, ITU가 주파수 요구를 강요하는 것으로 해석해선 안된다는 단서를 달았다.

ITU가 발굴을 제안한 6G 주파수 대역은 중대역(7~24㎓)에 더해 92㎓, 100㎓ 인접, 140~160㎓, 220~240㎓, 300㎓ 인접 대역 등이다. 높은 데이터 전송률과 낮은 지연 시간을 갖는 새로운 사용 사례와 응용서비스를 가능하게 하려면 수십㎓ 폭 이상 대규모 연속 대역폭을 활용하는 것이 유리하다는 판단이다. 상업용 주파수가 포화상태에 이른 만큼, 새로운 대역을 개발하자는 제안이다.

다만, ITU가 주파수를 제안하면서도 조심스런 입장을 취한 것은 미국, 중국 등을 중심으로 서로 다른 6G 주파수가 제안되고 있고, 28㎓ 대역 등 초고주파 대역 활용에 대해 산업계가 의구심을 보내는 시각을 고려한 것으로 풀이된다.

ITU는 연내 6G 비전 권고안을 확정할 예정이다. 이후 2030년까지 표준을 완료한다는 목표다.

통신 전문가는 “비전 권고안을 통해 6G 개발의 나침반이 제시됐다”며 “삼성전자, 에릭슨, 노키아, 퀄컴 등 네트워크 기업들은 목표를 충족할 수 있는 실제 기술과 표준을 개발하는데 주력하게 될 것”이라고 말했다.

박지성 기자 jisung@etnews.com