삼성전자, 5G 이어 6G 시대 개막 주도...'초격차' 기술 리더십 이어간다

'새로운 차원의 초연결 경험(The Next Hyper-Connected Experience)'을 제공한다는 차세대 6G 비전을 제시하며, 5G에 이어 6G 시대 주도에 나섰다.

◇차세대 통신 기술 비전 담은 '6G 백서' 공개

삼성전자는 14일 차세대 통신 기술인 6G 관련 백서를 공개하며, 2030년경 본격 상용화될 것으로 예상되는 6G 시대에는 ▲초실감 확장 현실 (Truly Immersive XR(eXtended Reality)) ▲고정밀 모바일 홀로그램 (High-Fidelity Mobile Hologram), ▲디지털 복제 (Digital Replica) 등 서비스가 등장할 것으로 전망했다.

삼성전자는 ▲커넥티드 기기의 폭발적인 증가 ▲AI 활용 통신 기술 확대 ▲개방형 협업을 통한 통신망 개발 ▲통신 기술을 활용한 사회적 격차 해소와 지속가능한 발전 등을 6G 시대 주요 트렌드로 제시했다.

6G에서는 최대 전송속도 1000Gbps, 무선 지연시간 100μsec로, 5G 대비 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어드는 등 다양한 면에서 획기적 성능 개선이 예상된다.

6G는 모바일 단말기의 제한적인 연산 능력을 극복하기 위한 네트워크 구성 요소들의 최적화 설계가 필수적이다. 여기에 네트워크 구성요소들이 실시간으로 대량의 데이터를 처리하고 최적화하는데 AI가 기본 적용된다는 '네이티브 AI' 개념이 적용된다.

또한, AI기술 발전과 사용자 정보 관련하여 발생할 수 있는 보안과 프라이버시 문제를 예방하기 위한 신뢰성 확보도 요구된다.

삼성전자는 6G 요구사항을 충족시키기 위해 연구가 필요한 후보 기술로 ▲테라헤르츠(THz) 주파수 대역 활용을 위한 기술 ▲고주파 대역 커버리지 개선을 위한 새로운 안테나 기술 ▲이중화(Duplex) 혁신 기술 ▲유연한 네트워크 구성, 위성 활용 등 네트워크 토폴로지(Topology) 혁신 기술 ▲주파수 활용 효율을 높이기 위한 주파수 공유 기술 ▲AI 적용 통신 기술 등을 꼽았다.

6G는 내년부터 개념 및 기술 요구사항 논의를 시작으로 표준화가 착수되고, 이르면 2028년부터 상용화에 들어가 2030년 본격적인 서비스가 이루어 질 것으로 전망된다.

◇세계 최초 5G 상용화 자신감 바탕, 6G 미래 준비 박차

삼성전자는 지난해 5월 삼성리서치 산하에 차세대통신연구센터를 설립하고 5G 경쟁력 강화와 6G 선행 기술 연구를 진행하고 있다.

삼성전자는 미래 통신 기술을 연구하는 선행연구 조직인 차세대통신연구센터를 중심으로 해외연구소, 국내외 대학, 연구기관들과 협력을 통해 6G 통신 기술의 글로벌 표준화와 기술개발 생태계를 주도적으로 이끌어 갈 계획이다.

[서울=뉴시스] 삼성전자 차세대통신연구센터장 최성현 전무. 사진 삼성전자앞서 삼성전자는 지난 2012년부터 5G 국제 표준화 작업에 본격적으로 참여해, 기술 제안과 표준화 완성에 주도적인 역할을 수행하며 5G 상용화에 기여했다.

삼성전자는 2019년 4월 대한민국의 세계 최초 5G 상용화에 이어 미국, 캐나다, 일본, 호주, 뉴질랜드 등 주요 국가 통신사들에 5G 상용화 장비를 앞장서 공급하고 있다.

삼성전자는 최대 10Gbps 초고속 통신이 가능한 28GHz 통합형 기지국, 단독모드(SA) 가상화 코어 장비 개발에 성공한데 이어 최근 AI와 드론을 활용한 네트워크 최적화 솔루션을 발표하는 등 5G 신기술 개발을 통한 시장 확대에도 적극 나서고 있다.

삼성리서치 차세대통신연구센터장 최성현 전무는 "삼성전자는 스마트폰에서부터 네트워크 장비, 통신 반도체 칩까지 토탈 솔루션을 확보하며 5G 상용화에 성공했다"고 말했다.

최 센터장은 또 "현재 5G 상용화 초기 단계이긴 하지만 이동통신 기술의 한 세대가 10년인 점을 고려하면 6G 준비가 절대 이르지 않다"면서, "삼성전자는 그동안 쌓아온 기술력을 근간으로 6G 기술 연구를 본격화하고 있으며, 향후 산학연관 협력을 통해 6G 글로벌 표준화와 기술개발 생태계를 주도적으로 이끌어 갈 계획"이라고 밝혔다.

◇5G 대비 50배 빨라지는 6G

6G에서는 최대 전송속도 1000Gbps, 무선 지연시간 100μsec로, 5G 대비 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어드는 등 다양한 면에서 획기적 성능 개선이 예상된다.

6G는 2030년경 본격적으로 서비스될 것으로 예상되는 핵심 통신 기술로, 테라(tera) bps급 초고속 전송속도와 마이크로(μ) sec급 초저지연 무선 통신을 실현할 수 있을 것으로 전망된다. 이를 통해 AI 기반으로 완전히 지능화된 통신망으로 발전할 것으로 기대된다.

5G는 20Gbps의 최고 전송속도가 목표였지만, 6G는 5G 대비 최대 속도 50배 이상인 1Tbps(1,000Gbps)의 속도 구현이 가능해 확장 현실(eXtended Reality, XR), 홀로그램과 같은 진정한 몰입형 멀티미디어 서비스 제공이 가능해진다.

또 무선지연 시간 또한 5G와 비교해 10분의 1 수준인 100μsec로, 데이터가 전송되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있어 원격 로봇 수술과 같은 원격 진료 서비스 등 초저지연을 필요로 하는 실시간 서비스 지원도 구현할 수 있다.

◇6G 시대가 불러올 삶의 변화

6G 시대에는 단순히 스마트폰뿐만 아니라, 증강현실(AR) 안경, 가상현실(VR) 헤드셋, 홀로그램 기기 등 다양한 폼팩터를 가지는 디바이스들이 6G 기술을 통해 연결된 서비스가 가능할 것으로 전망된다. 따라서 소비자들은 현재의 디바이스들이 제공하지 못하는 보다 폭넓은 사용자 경험을 체감하게 될 것이다.

6G가 상용화되는 2030년경에는 5000억개에 달하는 기기와 사물들이 통신 네트워크에 연결될 것으로 전망하고 있다. 이는 그 무렵에 예상되는 세계 인구인 85억명(UN 자료 기준)의 약 59배에 이르는 수치다.

네트워크에 연결되는 기기의 예로는 차량, 로봇, 드론, 가전제품, 디스플레이, 각종 인프라에 설치된 스마트 센서, 건설기계, 공장 장비 등 일상 생활, 산업 등을 아우르는 다양한 기기를 포함하고 있다.

6G 시대에 구현할 수 있는 주요 서비스로는 초실감 확장 현실(Truly Immersive XR), 고정밀 모바일 홀로그램(High-Fidelity Mobile Hologram), 디지털 복제(Digital Replica) 등이 있다.

확장 현실(XR)은 증강현실(AR), 가상현실(VR), 혼합현실(MR)을 결합한 기술로서 엔터테인먼트, 의학, 과학, 교육, 산업 등 다양한 분야에서 관심을 끌고 있다. XR 기술을 통해 인간의 인지능력에 한계에 가까운 실제적인 경험을 제공할 수 있을 것으로 예상된다. 16K UHD 화질의 XR 스트리밍을 지원하기 위해서는 VR의 경우 0.9Gbps, AR의 경우 0.44 Gbps 속도가 필요함. 이러한 데이터 속도를 개인별로 제공하기 위해서는 6G 기술 구축이 필수적이다.

홀로그램은 3D 홀로그램 디스플레이를 통해 몸짓과 표정을 표현할 수 있는 차세대 미디어 기술로, 모바일 홀로그램을 실시간으로 제공하기 위해서는 5G의 수백배에 이르는 초고속 데이터 전송이 필수적이다.

예를 들어, 6.7인치 스크린에 해당하는 3차원 공간에 홀로그램 디스플레이를 지원하기 위해서는 최소 0.58 Tbps 전송 속도가 필요하다.

또 6G 기술은 사물, 사람, 장치, 시스템, 장소 등의 물리적 실체를 가상 세계에 복제할 수 있게 됐다. 이와 같은 디지털 복제는 시간∙공간 제약 없이 가상 세계와 현실 세계를 가능하게 한다. 이를 통해 원격으로 상황을 관찰하거나 문제를 감지할 수 있고, VR 기기를 활용해 기계, 로봇 등의 원격 제어 역시 가능하게 한다.

한편 기후 변화, 기아, 교육 불평등과 같은 많은 사회 문제를 개선하는데 이동통신의 중요성이 커지고 있다. 예를 들어, 5G 통신 시스템은 2030년까지 온실 가스 배출량을 최대 15%까지 줄이는데 도움이 될 것으로 예상되고, 또 원격 학습을 가능하게 해 교육 불평등 문제를 개선할 수 있다.

6G 이동통신을 통해 수천억 개의 기기 및 사물을 연결한다면 시간과 위치의 제약 없이 필요한 정보, 자원 및 사회 서비스에 대한 접속이 가능해져 지역, 사회적 차이를 감소시키고 삶의 질을 향상시키는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 

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