5G란 무엇인가?
5G는 4G에 이은 최신 세대의 이동통신 네트워크 기술입니다. 이전 세대들과 마찬가지로 5G는 점점 더 많은 기기가 온라인에 연결되는 환경에서 더 빠르고 안정적인 모바일 통신을 실현하는 것을 목표로 합니다.
과거에는 웹 서핑과 문자 메시지를 위한 휴대폰만 지원하면 되었지만, 이제는 HD 영상 스트리밍 스마트폰, 데이터 요금제가 있는 스마트워치, 상시 작동하는 보안 카메라, 자율주행차, 그리고 건강 센서나 무선 AR·VR 기기처럼 대역폭을 많이 필요로 하는 다양한 기기들이 등장했습니다.
수십억 개의 기기가 인터넷에 연결되면서, 전체 인프라는 더 빠른 연결을 지원하는 것은 물론 동시 접속을 효율적으로 처리하고 더 폭넓은 커버리지를 제공해야 합니다. 이것이 바로 5G가 탄생한 배경입니다.
참고: 5G를 5GE와 혼동하지 마세요. 5GE는 AT&T가 사용하는 마케팅 용어일 뿐 실제 5G가 아닙니다. 또한 5G와 5GHz Wi-Fi는 전혀 다른 개념입니다.
5G가 주는 혜택
5G에는 많은 장점이 있습니다. Groopview의 창업자이자 CEO인 델몬드 뉴턴(Delmond Newton)에 따르면, 5G의 핵심 장점은 낮은 지연 시간, 넓어진 대역폭, 그리고 향상된 용량으로 요약됩니다.
"표면적인 것 너머를 보면, 5G의 가장 큰 이점은 연결성에 있습니다. 더 강력하고 안정적인 네트워크 연결을 통해 사람들은 4G에서 경험하던 지연, 버퍼링 같은 문제 없이 디지털 콘텐츠를 동시에 즐기고 소통할 수 있습니다. 이 새로운 연결의 시대는 기술 발전을 위한 새로운 시장을 열어 사용자와 기업 모두에게 혜택을 줍니다."라고 그는 설명합니다.
핵심 장점을 정리하면 다음과 같습니다:
- 영상 스트리밍 및 게임 시 최소화된 지연
- 스마트하고 상호 연결된 차량으로 더 안전한 도시
- 온라인 파일에 거의 즉각적인 접근
- 하드웨어 부담을 원격 서버로 오프로드하는 소형화된 기기
- 초고속 속도가 필요한 새로운 제품과 애플리케이션
- 원격 지역에서도 안정적인 인터넷
5G는 다른 'G'와 어떻게 다른가?
5G는 단순히 구세대 기술을 대체한 4G 다음 세대를 뜻하는 번호입니다.
- 1G: 아날로그 음성 통화 도입
- 2G: 디지털 음성 통화 도입
- 3G: 모바일 데이터 시대 개막
- 4G: 모바일 인터넷의 대중화
5G는 어디에서 사용할 수 있나?
5G 서비스 이용 가능 여부는 거주 지역의 통신사에 따라 달라집니다.
현재 5G는 비교적 제한된 지역에서만 제공되므로 누구나 이용할 수 있는 것은 아닙니다. 미국에서는 Verizon, AT&T, T-Mobile 등 주요 통신사가 이미 5G 서비스를 제공하고 있지만, 초고속 5G는 주로 인구 밀집 지역을 대상으로 합니다. 해외에서도 여러 통신사가 5G 네트워크를 운영 중입니다.
또한 5G를 사용하려면 호환되는 휴대폰이 필수입니다. 모든 휴대폰이 5G 네트워크에서 작동할 수 있는 것은 아니지만, 이미 시장에 호환 기기가 많이 출시되었으며 최근 출시되는 신형 스마트폰은 대부분 5G를 지원합니다.
5G 활용 분야
스마트폰이 보편화된 지금 당연해 보일 수 있지만, 휴대폰이 모바일 통신의 주역이긴 해도 5G 네트워크의 유일한 초점은 아닙니다.
5G의 핵심은 초고속 연결과 최소화된 지연입니다. 물론 휴대폰으로 영상을 스트리밍할 때도 유용하지만, 지연 최소화가 결정적으로 중요한 상황, 예컨대 상호 연결된 IoT 기기의 시대에 더욱 큰 의미를 갖습니다.
대표적인 예가 AR(증강현실) 기기와 VR(가상현실) 헤드셋입니다. 이런 기기들은 막대한 대역폭이 필요하고, 의도한 몰입감을 제공하려면 인터넷과 최대한 빠르게 통신해야 합니다. 아주 작은 지연조차 가상 환경의 '현실감'을 크게 떨어뜨릴 수 있습니다.
갑작스러운 충돌을 피하고 정확한 내비게이션 정보를 실시간으로 파악해야 하는 자율주행차, 원격 조작 하드웨어, 원격 제어를 따르는 로봇 시스템 등 빠른 반응이 필수인 기기들도 마찬가지입니다.
물론 5G는 게임, 화상 통화, 영화 스트리밍, 파일 다운로드, HD·4K 미디어 공유, 실시간 교통 정보 수신, 브이로깅 등 일상적인 기기 사용 경험도 한층 매끄럽게 만들어 줍니다.
5G는 그만큼 빠르기 때문에 모바일 기기만을 위한 기술이 아닙니다. 고정 무선 액세스(FWA)를 통해 집의 유선 초고속 인터넷을 완전히 대체할 잠재력도 가지고 있습니다.
5G의 작동 원리
다른 무선 통신 방식과 마찬가지로 5G도 전파 스펙트럼을 통해 데이터를 주고받습니다. 하지만 4G와 달리, 5G는 전파 스펙트럼의 더 높은 주파수 대역(밀리미터파)을 활용해 초고속 속도를 실현합니다.
단점은 이러한 고주파가 나무, 건물은 물론 사람 같은 작은 장애물로부터도 심한 간섭을 받는다는 점입니다. 그래서 도시 전역에 네트워크를 공급하려면 전략적으로 배치된 소형 셀 타워(small cell)가 필요합니다.
다만 모든 이동통신사가 같은 방식으로 운영하는 것은 아닙니다. 일부 통신사는 낮은 주파수 대역을 활용해 기지국의 도달 범위를 넓히고 벽을 통과한 신호 전달이 가능하게 하지만, 그 대가로 상대적으로 느린 속도를 감수해야 합니다.
5G 사양: 데이터 속도와 지연 시간
데이터 다운로드·업로드 속도부터 동시 접속 가능한 기기 수까지, 모바일 통신의 모든 것이 한 단계 빨라집니다.
모바일 데이터를 송수신하는 5G 셀은 최소 20Gb/s의 다운로드 속도와 10Gb/s의 업로드 속도를 지원하며, 지연 시간은 최소 4ms 수준입니다.
다만 실제 환경에서는 다양한 조건에 따라 다운로드 100Mb/s(12.5MB/s), 업로드 50Mb/s(6.25MB/s) 정도로 나타나며, 상황에 따라 속도는 쉽게 변동될 수 있습니다.
예를 들어 1Gb/s의 이상적인 5G 속도라면, 3GB 용량의 영화를 휴대폰으로 단 24초 만에 다운로드하거나, 1GB 동영상을 유튜브에 겨우 8초 만에 업로드할 수 있습니다.
5G는 수많은 기기를 동시에 지원
5G는 최소한 제곱킬로미터(0.386제곱마일)당 100만 개의 기기를 지원해야 합니다. 즉, 그 공간 안에서 네트워크는 무려 100만 개 이상의 기기를 동시에 인터넷에 연결할 수 있다는 뜻입니다.
인구 밀도가 세계에서 가장 높은 도시들(필리핀 마닐라, 인도 뭄바이 등)조차 제곱마일당 약 7만~11만 명에 불과하다는 점을 고려하면, 이 수치는 상상하기 어려울 수 있습니다.
하지만 5G는 사람당 한두 개 기기만 연결하는 데 그치지 않습니다. 모든 사람의 스마트워치, 해당 지역을 오가는 인터넷 연결 차량, 근처 주택의 스마트 도어락, 웨어러블 기기, 그리고 네트워크 연결이 필요한 현재와 미래의 모든 기기까지 지원해야 하기 때문입니다.
참고: 2023년 말까지 전 세계적으로 14억 개의 5G 네트워크 연결이 이루어질 것으로 전망됩니다.
5G 셀은 가만히 서 있는 사람의 기기부터 시속 500km(310mph)로 달리는 열차 안의 기기까지, 다양한 이동 환경의 기기와 통신할 수 있습니다.
지역마다 요구되는 속도가 다르기 때문에 필요한 기지국의 종류도 달라집니다. 예를 들어 자동차와 도보 이동이 대부분인 작은 도시는 고속 대중교통 시스템을 갖춘 대도시와 동일한 기지국이 필요하지 않을 수 있습니다.
5G에 대해 더 알아두어야 할 것들
5G를 포함한 모바일 광대역 표준은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 제정합니다. 3GPP 릴리스 16은 2020년에 완료되었고, 릴리스 17은 2022년 중반까지 확정될 예정이며, 릴리스 18이 그 뒤를 이을 계획입니다.
더 기술적인 5G 사양이 궁금하다면 국제전기통신연합(ITU)이 공개한 공식 문서를 참조하는 것도 좋은 방법입니다.
5G가 널리 보급되면 모바일 네트워킹 역사상 마지막 대규모 발전이 될 가능성도 있습니다. 이후 6G나 7G가 등장하기보다는 5G를 유지한 채 점진적인 성능 개선이 이루어질 수 있다는 전망도 있습니다.
한편, 5G를 5GHz Wi-Fi와 혼동하기 쉽지만 두 가지는 완전히 다릅니다. 전자는 이동통신 기술이고, 후자는 일부 Wi-Fi 공유기에서 사용되는 주파수 대역입니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
5G 타워와 4G 타워는 어떻게 다른가요?
5G 기지국은 4G 기지국보다 작으며, 하나의 지역을 커버하려면 여러 개의 5G 기지국이 필요합니다. 5G 기지국은 보통 기둥에 부착된 작은 상자 형태로 생겼습니다.
넷플릭스 시청에 필요한 인터넷 속도는 얼마인가요?
영상 스트리밍 권장 인터넷 속도는 HD 화질 기준 5Mbps, 4K 화질 기준 25Mbps입니다. 5G 네트워크에 연결되어 있다면 영상 시청에 전혀 문제가 없지만, 많은 모바일 데이터를 소비할 수 있으니 주의하세요. 대부분의 스트리밍 서비스는 인터넷 속도에 맞춰 화질을 자동으로 조절합니다.
적절한 인터넷 속도는 얼마인가요?
권장 업로드·다운로드 속도는 인터넷 사용 목적에 따라 다릅니다. 영화 스트리밍과 온라인 게임에는 최소 25Mbps의 다운로드 속도가 이상적입니다. 또한 라우터와 모뎀도 인터넷 요금제 속도를 충분히 감당할 수 있는 성능이어야 합니다.