6G란 무엇일까? 차세대 이동통신 6G의 정의와 상용화 예상 시기

전 세계적으로 5G 네트워크가 아직 구축 중이고, 여러 지역에서는 여전히 4G, 심지어 3G를 사용하고 있는 지금 '6G'라는 용어는 다소 이르게 느껴질 수 있습니다. 5G를 누릴 수 있는 사람이 많지 않은 상황에서 과연 6G가 필요할까요?

하지만 기술은 항상 앞으로 나아가며, 표준이 성숙하기까지는 오랜 시간이 걸립니다. 우리는 언제나 6G로 가는 길 위에 있었던 셈입니다. 5G 초입 단계에서부터 6G가 논의된다는 사실은 오히려 이동통신 기술의 발전 속도가 얼마나 빠른지를 보여줍니다. 1G에서 5G까지 비교적 짧은 시간에 도달했듯, 6G 역시 더 빠르고 더 나은 무선 연결을 향한 자연스러운 진화입니다.

6G가 5G의 후속 기술이라는 것은 분명하지만, 실제로 '6G'라는 이름으로 불리지 않을 수도 있습니다. '5G Enhanced'나 '5G Advanced' 같은 명칭이 붙거나, 언젠가는 숫자와 이름 대신 그저 '연결됨(connected)'이라고 표현하게 될지도 모릅니다.

결국 6G든 7G든 어떤 'G'가 되었든, 우리는 일반적인 데이터 전송에 더 이상 진행 표시줄이나 대기 시간이 필요 없을 만큼 놀라운 속도를 경험하게 될 것입니다. 모든 것이 '즉시' 제공되면 굳이 새로운 용어를 만들어 설명할 필요도 없어지겠죠.

6G는 언제 나올까?

새로운 이동통신 표준이 약 10년 주기로 등장해온 것이 일반적입니다. 즉, 6G 네트워크는 2030년경(5G를 먼저 상용화한 아시아 등 일부 지역에서는 그보다 조금 더 이른 시기)에 출시될 가능성이 높습니다. 최소한 그 무렵에는 대부분의 통신사가 6G 시험을 진행하고, 스마트폰 제조업체들이 6G 지원 기기를 선보일 것으로 전망됩니다.

다만 새로운 네트워크 기술은 실제 구현되기 최소 10년 전부터 개발이 시작되는 경우가 흔합니다. 그래서 5G 스마트폰을 갖기도 전에 6G 소식을 접하게 될 수도 있는 것이죠.

물론 발전이 하룻밤 사이에 이뤄지지는 않습니다. 5G 확산이 더딘 것과 같은 이유로 6G도 원하는 만큼 빠르게 등장하지 못할 것입니다. 주파수 대역 협의, 스펙트럼 라이선스 구매, 기지국 건설과 조율, 규제 문제 해결 등 해야 할 일이 산더미입니다.

6G까지 10년도 남지 않았지만, 현재 진지하게 연구하는 기업은 많지 않습니다. 5G의 한계가 본격적으로 드러나면서 6G 실험이 가속화될 것으로 예상됩니다. 6G는 5G의 필연적인 약점과 한계를 개선하는 방향으로 발전할 테니, 관계자들이 다음 계획을 세우는 데 오랜 시간이 걸리지는 않을 것입니다.

6G의 장점

현재 네트워크 연결로 하는 모든 활동은 6G 환경에서 크게 개선될 것입니다. 5G가 가져오는 모든 개선점이 6G에서는 한층 강화된 형태로 구현됩니다.

5G만으로도 더 강력한 VR·AR 시스템, 스마트시티와 스마트팜, 손끝에서 구동되는 AI, 공장의 지능형 로봇, 차량 간 통신(V2V) 등이 현실이 될 전망입니다. 6G는 이 모든 분야를 계속 지원하면서도 더 넓은 대역폭을 제공해 혁신을 한층 확장할 것입니다. 아직 시도조차 하지 않은 미지의 영역까지 포함해서 말이죠. 더 몰입감 있는 가상현실 애플리케이션이나 실물 같은 홀로그램 화상통화를 상상해 볼 수 있습니다.

노키아 벨랩스(Nokia Bell Labs)의 마커스 웰던(Marcus Weldon)은 6G를 "생명공학과 AI가 만나는 인간과 기계의 육감적 경험"이라고 표현했습니다.

5G가 뛰어난 이유 중 하나는 약 4ms의 낮은 지연 시간인데, 6G는 이를 더욱 줄여 사실상 '제로 지연(zero latency)'에 근접할 수 있을 것으로 기대됩니다. 영화, TV, 게임의 시작 시간은 화면이 켜지는 데 걸리는 시간에 의해서만 제한될 것이고, 화상통화는 상대방 바로 앞에 서 있는 것처럼 선명해질 것입니다.

3G, 4G, 5G의 역사에서 확인했듯이, 네트워크 용량이 커지면 응용 분야도 함께 넓어집니다. 6G의 대역폭과 개선된 기능을 최대한 활용하는 새로운 제품과 서비스가 쏟아져 나오는 놀라운 변화가 일어날 것입니다.

6G vs 5G: 무엇이 다를까?

6G와 5G의 가장 뚜렷한 차이는 속도와 지연 시간입니다. 5G가 4G와 구별되는 핵심 성능 요소였던 만큼, 6G는 5G보다 몇 배는 빠를 것으로 기대됩니다.

초기 목표치가 달성된다면 6G 네트워크는 5G 대비 50~100배의 용량을 갖추게 됩니다. 또한 5G가 제곱킬로미터당 100만 대의 기기를 지원하는 데 반해, 6G는 1,000만 대를 지원하는 것으로 제안되고 있습니다.

그렇다면 6G는 얼마나 빠를까요? 현재로서는 단정하기 어렵습니다. 5G만 해도 이상적인 조건에서 최대 1Gbps의 속도를 보여주는데, 6G는 이를 훨씬 웃돌 것입니다. 수백 기가비트급 속도, 나아가 테라바이트급 속도도 가능할 수 있습니다. 실제로 삼성전자는 5G보다 50배 빠른 6G 기술을 시험한 바 있습니다.

6G가 5G보다 빨라지는 구체적인 방식은 아직 확정되지 않았지만, 초고주파(밀리미터파) 대역을 활용할 것으로 추정됩니다. 5G의 대역폭 능력이 고주파수 사용에서 나오는 만큼, 주파수가 높을수록 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다. 6G는 궁극적으로 300GHz의 극초고주파, 나아가 테라헤르츠(THz) 대역까지 도달할 수 있을 것으로 보입니다.

다만 밀리미터파의 고유한 한계로 5G 네트워크가 극도로 국지적으로 운영되는 것처럼, 6G도 같은 문제에 직면하게 됩니다. 예를 들어 테라헤르츠 파동의 도달 거리는 약 10m 정도로, 광범위한 6G 커버리지 확보에는 너무 짧습니다.

2030년경에는 수천 개의 신규 6G 기지국을 건설하지 않아도 되도록 신호를 증폭하는 새로운 방법이 개발되어 있을지도 모릅니다. 아니면 대량의 데이터를 전송하는 더 나은 방식이 찾아졌을 수도 있습니다. 실제로 2022년 일부 연구진은 집중된 빔(와류 밀리미터파)을 생성하는 새로운 송신기를 통해 1초에 1TB의 데이터를 전송하는 데 성공했습니다.

우리는 정말 6G가 필요할까?

5G는 더 많은 사람들이 인터넷에 접근할 수 있게 하고, 엔터테인먼트부터 헬스케어까지 모든 분야를 개선할 것입니다. 그렇다면 5G 이상의 개선 여지가 있어 6G 같은 더 나은 기술이 필요할까요? 답은 '그렇다'입니다.

하지만 5G가 느린 기술로 회고되고 6G가 세상을 움직이는 시대를 상상하는 재미는 있어도, 5G가 성공적으로 안착하거나 같은 이름 아래 점진적으로 진화한다면 굳이 새로운 차세대 네트워크를 만들 필요는 없을지도 모릅니다.

제조업체, 규제 기관, 통신사가 5G를 꾸준히 개선하는 한 6G라는 개념은 등장하지 않을 수도 있습니다. 5G의 단점이 지속적으로 보완되고, 끊임없이 진화하는 기술을 활용한 새로운 제품이 계속 시장에 출시된다면 말이죠.

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