Your browser does not support JavaScript!

한국의 6G 개발 현황 및 핵심 기술 분석

일일 보고서 2024년 08월 13일
goover

목차

  1. 요약
  2. 6G 개발 현황
  3. 6G와 5G의 비교
  4. 6G의 혁신적 기능 및 기대 효과
  5. 6G의 핵심 기술
  6. 6G 상용화를 위한 기술 개발 현황
  7. 결론

1. 요약

  • 이 리포트는 한국의 6G 이동통신 기술 개발 현황과 핵심 기술을 분석합니다. 한국 정부와 주요 통신사들의 6G 연구와 개발 활동을 중심으로, 테라헤르츠(THz) 주파수, 저궤도 위성통신, 초대규모 MIMO, AI 기반 네트워크 운영 등을 다루고 있습니다. 한국은 6G 상용화를 위해 정부 주도의 대규모 투자와 연구개발 과제를 지원하고 있으며, 민관 협력을 통해 글로벌 6G 시장에서 주도적인 역할을 하기 위한 전략을 추진하고 있습니다. 또한, 6G와 5G의 기술적 차이점, 6G의 혁신적 기능 및 기대 효과를 명확히 설명하여 향후 한국의 6G 개발 방향성을 모색합니다.

2. 6G 개발 현황

  • 2-1. 한국 정부의 6G 연구개발 및 투자 현황

  • 한국 정부는 차세대 네트워크인 6G 상용화를 선도하기 위해 5년간 3731억 원을 투입할 계획입니다. 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)은 2026년 Pre-6G 기술 시연과 6G 국제표준특허 30% 확보를 목표로 하고 있으며, 27개의 연구개발 과제에 206억 원을 지원하고 있습니다. 이를 통해 6G 무선통신, 6G 모바일코어, 6G 유선네트워크, 6G 시스템, 6G 표준화 등 5대 기술개발을 추진 중입니다. 또한, 정부는 민-관 간 소통과 협업의 중요성을 강조하며, 다양한 산학연 협력을 통해 6G 기술 경쟁력을 확보하려는 노력을 지속하고 있습니다.

  • 2-2. 주요 통신사들의 6G 연구 활동

  • 노키아코리아는 6G 기술이 한국에서 최초로 시작될 것이라고 밝혔으며, 6G는 지상, 해상, 공중을 넘나드는 초공간 통신 서비스로 이동통신 기술과 위성 인터넷 기술을 함께 활용하는 것이 특징입니다. 5G의 출시에 있어서 실질적인 혁신을 사용자들이 많이 느끼지 못하는 상황에서, 6G는 서비스 구현과 산업 생태계를 함께 고려한 기술 개발이 강조되고 있습니다.

  • 2-3. 산학연 협력 및 정보교류회

  • 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)은 고려대학교 안암캠퍼스에서 '차세대 네트워크 산업기술 개발 사업 정보교류회'를 개최하여, 연구개발 과제의 연구계획을 공유하고 과제 간 연계 방향을 논의했습니다. 이번 정보교류회는 6G 상용화 경쟁력을 확보하는 데 실질적으로 도움이 될 수 있도록 각 과제의 유기적인 연계 방안을 모색하는 자리로 마련되었습니다. 또한, IITP 최성호 PM은 '6G 산업기술개발 사업 추진 방향'을 소개하며, 6G 사업단의 역할과 사업관리 방향을 논의했습니다.

3. 6G와 5G의 비교

  • 3-1. 속도와 지연 시간 비교

  • 5G와 비교하여 6G는 전송 속도와 지연 시간에서 큰 차이를 보입니다. 5G는 초당 최대 10기가비트(Gbps)의 속도를 제공하는 반면, 6G는 초당 100기가비트(Gbps) 이상의 속도를 구현할 수 있습니다. 또한 5G의 지연 시간은 약 1밀리초(ms)인데 비해, 6G는 이를 더 줄여 비행기 안에서도 지상과 거의 동일한 수준의 지연 시간을 제공할 것으로 예상됩니다.

  • 3-2. 지상, 해상, 공중 통신의 차이점

  • 6G는 지상, 해상, 공중 등 다양한 환경에서 높은 안정성과 성능을 제공합니다. 이는 5G가 지상 중심의 통신 환경을 겨냥한 것과 차별화됩니다. 6G는 높은 데이터 전송 속도와 저지연성을 바탕으로 비행기 안에서도 지상 통신과 동일한 수준의 통신 품질을 유지할 수 있습니다.

  • 3-3. 6G의 추가 기능 및 응용 분야

  • 6G는 단순한 속도 향상을 넘어 다양한 분야에서 혁신적인 응용을 가능하게 합니다. 가상현실(VR), 증강현실(AR) 기술이 발전하여 스마트 시티, 자율주행차, 원격 의료 등에서 혁신적인 변화를 가져올 것입니다. 또한, AI 기반 에어 인터페이스와 같은 기술을 활용해 더욱 지능적이고 효율적인 네트워크 운영이 가능합니다.

4. 6G의 혁신적 기능 및 기대 효과

  • 4-1. 최대 전송 속도와 지연 시간

  • 6G는 5세대 이동통신(5G)의 다음 단계 기술로, 이론상 최대 전송속도 1Tbps(1테라바이트, 1000Gbps)를 구현할 수 있습니다. 이는 5G보다 50배 빠른 속도로, 2GB짜리 영화 한 편을 0.016초면 내려 받을 수 있습니다. 이런 높은 속도로 인해 6G는 기존의 통신 기술을 넘어선 새로운 차원의 데이터 전송이 가능해질 것입니다.

  • 4-2. AI 기반 네트워크 최적화

  • SK텔레콤은 6G 통신과 인공지능(AI) 간 결합에 방점을 두고 연구 개발을 진행 중입니다. SKT는 '텔코 에지 AI 인프라' 연구 개발에 주력하고 있으며, 이는 에지 컴퓨팅에 AI 솔루션을 결합한 6G 인프라입니다. 6G 백서에서는 무선접속망, 코어망 및 단말에 인공지능 기술을 융합한 연구개발을 통해 6G에도 인공지능 기술이 핵심 요소로 논의되고 있다고 발표하였습니다.

  • 4-3. 테라헤르츠(THz) 주파수 활용

  • 테라헤르츠(THz) 주파수는 6G 기술의 중요한 혁신 요소 중 하나로, 매우 높은 주파수를 이용해 데이터 전송을 가능하게 합니다. SKT는 '2024 모바일 월드 콩그레스(MWC)'에서 6G 후보 주파수 대역 연구 성과로 '6G 시뮬레이터'를 발표했습니다. 이러한 연구는 6G의 고속 데이터 전송 및 다양한 응용 분야에 중요한 영향을 미칠 것입니다.

  • 4-4. 저궤도 위성통신

  • 한국 정부는 2030년까지 6G 기반 저궤도 위성통신 발사를 목표로 11개 핵심기술을 개발 중에 있습니다. 저궤도 위성통신은 기존 정지 위성과는 달리 높은 속도와 낮은 지연 속도를 제공할 수 있으며, 이는 저궤도에서 통신을 제공하기 때문입니다. 저궤도 위성통신 기술 개발의 사업 범위는 통신 탑재체, 지상국, 단말국 등 세 가지 큰 분야로 구분되며, 정부는 이를 통해 글로벌 시장 진출 역량을 확보하려 노력하고 있습니다.

5. 6G의 핵심 기술

  • 5-1. 테라헤르츠(THz) 주파수 대역 기술

  • 테라헤르츠(THz) 주파수 대역 기술은 6G 이동통신의 핵심 기술입니다. 이 기술은 0.1 THz에서 수 THz에 이르는 주파수 대역을 활용해 최대 1Tbps의 데이터 전송 속도를 가능하게 합니다. 또한 데이터 전송 속도가 매우 빠르며, 사용자와 인터넷 서버가 데이터를 주고받는 데 걸리는 지연 시간(latency)은 1만분의 1초(100㎲)로 5G의 목표인 1,000분의 1초(1㎳)의 10분의 1 수준으로 줄일 수 있습니다. 이로 인해 자율주행차나 수술 로봇의 원격조종 등 더 혁신적인 기술이 가능해질 것으로 기대됩니다.

  • 5-2. 양자 통신 기술

  • 양자 통신 기술은 보안성 면에서 뛰어난 특징을 가지고 있습니다. 양자 암호화는 현재의 암호화 방식보다 훨씬 더 강력한 보안성을 제공하며, 데이터 전송의 안정성과 보안을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

  • 5-3. 초대규모 MIMO

  • 초대규모 MIMO(Massive MIMO)는 다수의 안테나를 이용해 데이터를 동시에 전송 및 수신하는 기술입니다. 이 기술은 네트워크 용량을 크게 확장하고, 데이터 전송 속도와 연결 안정성을 높이는 데 도움을 줍니다.

  • 5-4. AI 기반 네트워크 운영

  • AI 기반 네트워크 운영은 네트워크의 자율적 관리와 최적화를 가능하게 합니다. AI를 통해 실시간으로 네트워크 상태를 분석하고, 효율적으로 관리할 수 있어 안정적인 통신 서비스를 제공할 수 있습니다.

6. 6G 상용화를 위한 기술 개발 현황

  • 6-1. SK텔레콤, KT, LG유플러스의 6G 연구 및 개발 사례

  • SK텔레콤은 6G 표준을 주도하기 위해 여러 가지 활동을 전개하고 있습니다. 최근에는 싱텔과 6G 기술 협력을 위한 양해각서를 체결하였으며, 이는 6G 적용사례 개발, 에지 AI 인프라 적용과 코어망 운용기술 연구 등을 포함한 네트워크 구축 기술 교류 및 공동 개발 연구 협력으로 확대되었습니다. 또한 SK텔레콤은 학계와 함께 6G 후보 주파수 대역에 대한 실측 및 시뮬레이션을 수행하여 최적의 망 구조를 설계하려는 노력을 하고 있습니다. 이는 글로벌이동통신연합체(NGMN)와의 협력, 또한 양자 분야 핵심 기술과 부품을 보유한 기업들과의 퀀텀 얼라이언스 참여를 통해 이루어지고 있습니다. SK텔레콤 관계자는 "글로벌 통신사와 제조사 간 긴밀한 파트너십 확대 및 5G 기술 경험을 기반으로 6G 기술 개발을 선도하겠다"고 밝혔습니다. KT 또한 노키아와의 6G 연구협력을 위해 업무협약을 체결하였습니다. KT와 노키아는 2030년부터 본격화될 것으로 예상되는 6G 오픈랜 기술과 6G 후보 주파수를 이용한 초광대역 무선접속 기술 개발에 집중하고 있습니다.

  • 6-2. 정부의 6G 상용화 지원 정책

  • 한국 정부는 6G 상용화를 위해 다양한 지원 정책을 추진하고 있습니다. 특히, 우리나라는 저궤도 위성통신이 비지상망(NTN) 기술로 주목받고 있으며, 이 기술을 활용하면 6G 지상망을 보완할 수 있습니다. 고도 300~1500㎞의 저궤도 위성은 정지궤도 위성에 비해 짧은 지연시간으로 고속 서비스를 제공하며 차세대 통신 인프라의 핵심 역할을 할 것으로 예상됩니다. 그러나 위성통신 기술 및 산업 경쟁력이 아직 미흡하고 정부 투자도 부족한 상황입니다. 이에 정부는 미래의 통신서비스가 지상에서 해상, 공중까지 확장됨에 따라 위성통신의 중요성이 커질 것으로 판단하여 관련 정책과제를 추진하고 있습니다.

  • 6-3. 국제 표준화 활동과 글로벌 협력

  • SK텔레콤과 KT는 각각 국제적으로 6G 표준화 및 기술 생태계에 대한 리더십을 확보하려는 노력을 기울이고 있습니다. SK텔레콤은 글로벌 통신사들과의 협력을 강화하면서 6G 기술 개발을 선도하고 있으며, KT는 글로벌 이동통신 장비 제조사인 노키아와 협력하여 6G 오픈랜 기술과 초광대역 무선접속 기술 개발에 집중하고 있습니다. 또한, SK텔레콤은 글로벌 이동통신연합체(NGMN)에 참여하여 6G 생태계를 주도하기 위한 활동을 진행하고 있습니다.

7. 결론

  • 이번 리포트에서는 한국의 6G 기술 개발 현황과 주요 통신사, 정부의 노력을 분석했습니다. 테라헤르츠(THz) 주파수와 저궤도 위성통신 기술은 6G의 중요한 혁신 요소로 주목받고 있으며, 양자 통신과 초대규모 MIMO는 네트워크 안정성과 보안을 크게 향상시킬 것입니다. 그러나, 6G 상용화에는 여전히 해결해야 할 기술적 과제가 많습니다. 특히, 통신 네트워크의 신뢰성 및 보안 문제와 글로벌 표준화 과정에서의 주도적 역할 확보는 지속적인 연구와 협력이 필요합니다. 한국은 앞으로도 민관 협력을 강화하고, 국제적인 표준화 활동을 통해 6G 기술의 선두주자가 될 가능성이 큽니다. 이를 통해 자율주행차, 원격의료, 스마트 시티 등 다양한 응용 분야에서 실질적인 혁신을 가져올 것입니다.

8. 용어집

  • 8-1. 테라헤르츠(THz) 주파수 [기술]

  • 테라헤르츠(THz) 주파수는 6G의 핵심 기술로, 데이터 전송 속도를 극대화하는 중요한 요소입니다. 이 주파수 대역은 0.3THz에서 3THz까지 사용되며, 초고속 데이터 통신을 가능케 합니다. 동일 시간대에 보다 많은 데이터를 전송할 수 있어, 저지연 시간과 고화질 데이터 중계가 요구되는 자율주행차, 원격의료 등 다양한 분야에 큰 이점을 제공합니다.

  • 8-2. 양자 통신 [기술]

  • 양자 통신은 통신 데이터의 보안성을 강화하는 데 중요한 기술입니다. 양자 얽힘 및 양자 암호화 기술을 통해 도청이 불가능한 통신을 구현할 수 있습니다. 6G는 이와 같은 보안성을 바탕으로 개인정보 보호와 안전한 데이터 전송을 실현할 수 있습니다.

  • 8-3. 초대규모 MIMO [기술]

  • 초대규모 MIMO는 다중 입출력 기술로, 다수의 안테나를 이용해 데이터 전송 효율을 극대화합니다. 이는 붐비는 도시 환경에서도 높은 품질의 통신 서비스를 제공하며, 다양한 사용자와 장치가 동시에 네트워크를 사용할 수 있게 합니다.

  • 8-4. 저궤도 위성통신 [기술]

  • 저궤도 위성통신은 6G 네트워크의 지리적 한계를 극복할 수 있는 중요한 기술입니다. 고도 300~1500km의 저궤도 위성을 이용해 지상 네트워크가 도달하지 못하는 장소에서도 안정적인 통신 서비스를 제공합니다. 이는 해양, 산악 및 외딴 지역에서도 활용이 가능합니다.

9. 출처 문서