[인더스트리뉴스 조창현 기자] 최근 글로벌 기술패권 경쟁으로 미국·중국 등 주요국 내 6G 기술개발 투자가 확대되고 있다. 또 신규 6G 후보 주파수 대역 발굴 움직임과 함께 네트워크 패러다임이 가속화·개방화로 전환되는 등 다양한 변화가 나타나고 있다. 글로벌 변화에 대응해 우리나라도 6G 기술 관련 5대 분야에 대한 기술개발에 나선다. 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)는 ‘차세대 네트워크(6G) 산업 기술개발사업’이 국비 3,731억7천만원을 들여 총 4,407억3천만원 규모로 예비타당성조사를 통과했다고 지난 23일 밝혔다.

예타 통과에 따라 기술개발을 진행하게 될 5대 분야는 △7GHz부터 24GHz까지 Upper-mid 대역 기술 △커버리지 확대 기술 △소프트웨어 중심 네트워크 △에너지 절감 △공급망 안보 강화다. 정부에서 추진하는 기술개발이 완료돼 6G가 상용화 된다면, 제조 공정을 완전 무선 방식을 기반으로 구축하고 AI를 활용해 통신 인프라를 최적화하는 등 공정 효율 향상에 도움을 줄 수 있다. 또 차세대 네트워크 기술인 6G에 대한 연구개발을 통해 앞서 상용화된 5G 관련 융합 서비스인 이음5G 서비스 고도화에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있게 될 것으로 분석된다.

과기정통부 홍진배 네트워크정책실장은 “예타 통과를 계기로 올해 2월 ‘K-Network 2030 전략’에서 발표한 6G 연구개발 투자 확대 및 2026년 Pre-6G 기술 시연 등을 차질 없이 추진할 수 있는 기반이 마련됐다”며, “치열한 글로벌 네트워크 기술패권 경쟁을 민첩하게 대응해 우리나라가 세계 최고 디지털 인프라 강국으로 한 발 더 앞서 나갈 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

과기정통부는 예타 조사 결과에 따라 2021년부터 추진 중인 6G 원천기술 연구와 연계해 다음해부터 6G 상용화 기술 및 핵심부품 개발에 나선다. 기술개발 관련 내용은 국제표준에 반영해 2026년 Pre-6G 기술 시연, 6G 국제표준특허 30% 확보 등 우리나라가 차세대 네트워크 경쟁력을 갖출 수 있도록 적극 지원할 예정이다.

용량·커버리지 고루 갖춘 대역에 집중

과기정통부는 우선 5G에서 3.5GHz 대역이 가진 용량 한계와 28GHz 대역에서 부족한 커버리지 문제를 극복하는 Upper-mid 대역 기술을 개발한다. Upper-mid 대역 7GHz에서 24GHz로 구성되며 대역폭은 500MHz다. 특히 최근 미국 연방통신위원회(FCC)와 퀄컴, 에릭슨 및 노키아 등 세계적인 통신장비 제조사들이 6G 후보 주파수 대역으로 7GHz~24GHz 대역을 주목하고 있는 것으로 알려져 있다.

과기정통부는 5G 핵심부품으로 꼽히는 ‘대용량 다출입 안테나 기술(massive MIMO)’보다 4배 이상 성능을 향상시킨 ‘초대용량 다출입 안테나 기술(E-MIMO)’과 관련 안테나 부품을 제어하는 IC칩을 개발할 계획이라고 전했다. 크게 주목받고 있는 대역에 맞는 부품을 신속히 개발해 우리나라가 6G 글로벌 주도권을 확보할 수 있도록 기여하겠다는 전략이라고 볼 수 있다.

6G 관련 기술개발 본격

주파수는 대역이 높아질수록 회절성이 약해지게 된다. 또 장애물이 있을 시 전파 회절에 따른 손실이 많이 발생하게 되며, 전파 도달거리가 짧아 통신이 가능한 커버리지도 좁다. 이에 과기정통부는 높은 주파수 활용에 따라 발생하는 커버리지 한계를 극복하는 기술을 개발한다.

현재 기지국은 수동형 중계 기술을 바탕으로 구성돼 있어 주변 고정된 범위에 대한 지상 위주 통신만 가능하다. 통신이 어려운 음영지역이 발생한다는 것이다. 이에 6G에서는 능동형 중계 기술을 활용, 보다 넓은 범위까지 통신할 수 있도록 할 계획이다. 관련 기술 활용할 경우 상용화 초기에 발생하는 커버리지에 대한 불편을 줄일 수 있게 될 것으로 기대된다.

아울러 과기정통부는 전 세계적인 탄소중립 선언 및 주요국 6G 에너지 절감 기술개발과 연계해 높은 성능을 지원하면서 에너지까지 절감할 수 있는 기술도 개발할 예정이다. 특히 6G는 5G보다 시스템 복잡도가 증가하기에 전력 소모가 늘어날 가능성이 크다.

이에 과기정통부는 통신시스템 전력 사용 중 약 73%를 차지하는 기지국 핵심부품에 대한 저전력 설계 및 신호처리 기술 등을 개발하고, 코어망 네트워크 관리 기술도 고도화해 전체 통신시스템 에너지 효율을 높일 수 있도록 지원할 방침이다.

부품 국산화 및 네트워크 고도화 추진

과기정통부는 6G 관련 기술개발에 맞춰 통신 인프라 고도화에도 힘쓴다. 이에 기존 하드웨어 중심에서 클라우드·소프트웨어로 전환되는 변화에 대응하기 위한 소프트웨어 중심 네트워크 기술을 구현할 계획이다.

구체적으로 소프트웨어화가 일부 진행된 5G 모바일 코어 기능을 △유연성 △고가용성 △고성능을 갖춘 클라우드 기반 모바일 코어망 소프트웨어로 발전시키고, 기지국 장비를 가상화·개방화·지능화할 수 있도록 돕는 소프트웨어를 클라우드 기반으로 개발한다.

또 대부분 외산에 의존하고 있는 우리나라 기지국과 단말, 광통신 등 핵심부품을 국내 기술로 개발해 통신장비·부품에 대한 공급망을 강화한다. 현재 기지국 장비 안에 탑재되는 고가 RF 핵심부품은 주로 외산이며, 단말 관련 RF 핵심부품도 미국과 일본이 시장 95% 이상을 점유하고 있다.

과기정통부에 따르면 수요기업인 대기업과 공급기업인 중견·중소기업간 협력하는 공급망 강화를 통해 수요처에서 요구하는 수준과 개발된 기술 사이에서 발생하는 격차가 줄어들 것이며, 개발한 결과물에 대한 상용화 경쟁력이 강화되고 국내 기술이 활용된 부품이 시장에 출시될 가능성이 높아질 전망이다.

연구 성과 시연 및 표준 선점 계획

과기정통부는 6G 관련 연구성과물이 기술 상용화 시기에 실질적으로 활용될 수 있도록 단계마다 기술을 검증할 예정이다. 2026년에는 중간 성과물을 기반으로 주요국 통신사 및 제조사, 표준 분야 전문가와 정부 관계자 등을 우리나라에 초청해 ‘Pre-6G 기술 시연’ 행사를 개최하고 표준 후보 기술을 국내·외에 선보일 계획이라고 설명했다.

또 사업 종료 시점인 2028년에는 국내 대기업과 중견·중소기업간 협력으로 연구개발 성과물에 대한 통합시스템 시연을 추진, 6G 생태계 비전과 가능성을 제시하고 초기 6G 시장에서 경쟁력을 확보할 방침이다.

한편 과기정통부는 사업을 통해 연구개발한 성과물을 국제표준으로 반영, 우리나라가 6G 국제표준특허 점유율 30% 이상을 확보할 수 있도록 기여할 계획이다. 이동통신이 전 세계 단일 표준 시장이기에 신속하게 기술을 확보해 표준을 선점하겠다는 것으로 해석할 수 있다. 표준을 선점하게 되면 관련 기술 조기 상용화에도 유리할 수 있다. 이에 과기정통부는 6G 관련 사업 추진이 우리나라가 통신기술강국을 넘어 표준선도국가로서 도약하는 든든한 기반으로 작용하게 될 것으로 기대된다고 전했다.

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