5G (5세대 이동통신)

1. 5G란?

5G는 5세대(5th Generation) 이동통신을 가리키는 말로 기존의 4세대 이동통신인 LTE(Long-Term Evolution)에 비해 방대한 데이터를 아주 빠르게(초고속) 전송하고 실시간으로(초저지연) 모든 것을 연결(초연결)하는 4차 산업혁명의 핵심 기반(인프라)이다.

<기존 이동통신(4G) 대비 5G 핵심성능 비교 : 국제전기통신연합(ITU)>

기존 이동통신(4G) 대비 5G 핵심성능 비교 정보제공

핵심성능		4G	5G	4G대비
초고속	최대 전송속도	1Gbps	20Gbps	20배
초저지연	전송지연	100분의 1초	1,000분의 1초	1/10
초연결	최대 기기 연결수	십만개/㎢	백만개/㎢	10배

(출처='혁신성장 실현을 위한 5G+전략' 브로셔)

우리나라는 2019년 4월 3일, 5G 스마트폰이 출시됨에 따라 이동통신3사(SK텔레콤, KT, LG유플러스)에서 5G서비스를 시작하면서 세계 최초로 스마트폰 기반 5G 상용화를 달성했다.

참고자료

[정책뉴스] 5G 세계 최초 상용화…‘정보통신 최강국’ 입증 (2019.04.04. / 과학기술정보통신부)
[카드뉴스] 1G에서 5G까지…모바일 변천사 (2019.05.27. / 산업통상자원부)

2. 5G 시대, 왜 준비해야 할까

5G는 사람과의 음성·데이터 통신을 넘어서 모든 사물을 연결하고 혁신적 융합서비스*와 첨단 단말·기기(디바이스) 등 신산업 창출을 가능하게 한다. * 5G 융합서비스 : 제조·미디어·자동차·의료 등 각 분야에서 5G 특성(초고속·초저지연·초연결, 서비스별 특화네트워크 제공 등)을 활용하여 새로운 가치를 구현하는 서비스.예) 자율주행: 독립주행 → 차량-차량, 차량-인프라간 초저지연 연결 방식 진화

5G는 공공·사회 전반의 혁신적인 변화를 이끌 원동력으로, 국민의 삶의 질 향상, 국가 인프라 고도화 등에도 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.

  <4G → 5G 서비스 변화>

• [4G(LTE)] 스마트폰 중심, 음성서비스, SMS, Text, 영상 스트리밍
• [5G] 초고속, 초저지연, 초연결 Beyond 스마트폰 ▶스마트폰 실감미디어 기기로 전환 멀티뷰+360˚생중계, 홀로그램 동화 ▶자동차 커넥티드카 본격화 화물트럭 군집주행, 완전자율중행 지원 ▶스마트공장 생산성 혁신, 유연한 생산공정 자동 품질검사, 이동형 물류/협업로봇 ▶드론 非가시권 자율비행 실현 실시간 수색구조, 정밀농업

(출처='혁신성장 실현을 위한 5G+전략' 브로셔) 

5G 기술이 다양한 산업분야와 융합하면서 전·후방 산업을 촉진해 2026년에는 총 1,161조원 규모의 새로운 시장이 만들어질 것으로 예상되고 있다.

주요 선진국은 5G 기반 산업의 잠재력에 주목하고 상용화 시기를 앞당기고 있으며, 글로벌 리더십 확보와 생태계 선점을 위한 노력을 펼치고 있다.

3. 5G 상용화, 정부는 어떻게 준비해왔나

과거 우리나라는 차세대 네트워크의 선도적인 구축을 통해 정보통신기술(ICT) 강국으로 도약한 경험이 있다.
- 세계최초 CDMA 상용화 (1996)
- 세계최초 초고속인터넷 상용화(1998)

  <연차별·분야별 세계시장 전망>(출처='혁신성장 실현을 위한 5G+전략' 브로셔)

정부는 2017년 12월 5G 상용화 이행계획(로드맵)을 제시한 이후 ▲평창 올림픽 시범서비스(’18.2월) ▲주파수 경매(’18.6월) ▲무선설비 기술기준 마련(’18.8월) ▲기지국·단말 전파인증 (’18.10∼11월) ▲서비스 이용약관 신고(’18.11월) ▲5G 전파발사(‘18.12월)등 상용화를 위한 준비를 차근차근 추진해왔다. 

2019년 4월 3일 세계 최초로 스마트폰 기반 5G 상용화를 달성했다.

참고자료

[기념사] 세계 최초 5G 상용화, 대한민국이 시작합니다. (2019.04.08. / 청와대)
[보도자료] 상상이 현실이 되는 5세대(5G) 이동통신 세상, 대한민국이 가장 먼저 시작합니다 (2019.04.04. / 과학기술정보통신부)

4. 혁신성장 실현을 위한 5G+전략 (2019.4.8.)

세계 최고 5G 생태계 구축을 위해 관계부처와 업계·민간전문가가 참여하는‘5G+ 전략위원회’를 구성·운영하고 민간과의 협력을 통해 30조원 이상을 투자하는 계획이다.

☞ 「혁신성장 실현을 위한 5G+전략」 자세히 보기

(출처='대한민국 정부' 블로그)

비전·정책목표

ㅇ 비전 : 5G+를 통한 혁신성장 실현ㅇ 정책목표 - 2026년 5G+전략산업 분야 생산량 180조원 달성(세계 시장 점유 15%, 수출액 730억 달러, 일자리 60만 명 창출)- 이를 위해 5G+ 전략산업*을 선정하고 10대 핵심 산업, 5대 핵심서비스에 중점투자를 통해 5G+ 기반 신산업을 육성* 5G+ 전략산업 : 10대 ‘5G+ 핵심산업’(장비·단말·디바이스·보안) + 5대 5G+ 핵심서비스

(출처='혁신성장 실현을 위한 5G+전략' 브로셔)※ 5G를 매개로 새로운 산업과 서비스가 동반성장하는 모델 구축

5대 추진전략

1)  공공 선도투자로 초기시장 확보하고 국민 삶의 질 높이기 ① 5가지 5G+ 핵심서비스* 실증·확산 : 민간의 5대 핵심 분야 수익모델 발굴·실증 지원 후 본격 보급·확산을 위한 「5G+ 이노베이션 프로젝트(기술혁신 계획)」추진 * ①실감콘텐츠, ②스마트공장, ③자율주행차, ④스마트시티, ⑤디지털 헬스케어 ② 공공의 선도적 수요창출 지원 : 기반·노후시설의 안전하고 효율적인 관리 지원 및 첨단 장비를 활용하여 공공수요와 연계된 5G 기기(디바이스) 시장 창출
③ 5G 공공서비스 도입을 통한 삶의 질 향상 : 국민생활 개선 및 지역 사회문제 해결을 위한 공공수요 기반 5G 솔루션 보급 추진 및 5G 기반 원격협진 시범사업 추진
④ 5G 기반 스마트시티(지능형도시) 조성 : 국가 시범도시 내 데이터 인공지능(AI)센터 구축 추진 및 기존도시 내 5G 기반 스마트시티(지능형도시) 기술의 확산 지원

2) 민간투자 확대를 통한 시험장(테스트베드) 조성 및 산업 고도화
① 세제·투자 지원 : 5G 망투자 세제지원으로 2022년 5G 전국망 조기 구축 유도
② 5G 시험·실증 기반(5대 분야 13개) 구축으로 조기 사업화 지원
③ 중소기업의 5G 기술사업화 촉진 : 연구개발(R&D) 지원 확대
④ 5G 콘텐츠 시장 활성화 지원 : 2022년까지 10대 글로벌 대표 5G 콘텐츠 창출을 위한 ‘5G 콘텐츠 플래그십 프로젝트’ 추진 및 개발 거점 인프라 확충
※ 5G 콘텐츠 플래그십 프로젝트 5대 핵심분야
• 실감미디어 : 몰입감·현장감을 극대화한 실감미디어 콘텐츠 (예:360 VR 스포츠 중계)
• 실감커뮤니케이션 : 원격지 접속 실감커뮤니케이션 (예:다자간 홀로그램 영상통화)
• 실감라이프 : 쇼핑·교육 등 실생활 수요 높은 생활형 콘텐츠 (예:VR 쇼핑 플랫폼)
• 융합산업(인더스트리) : 공장·농장 등 타산업에 접목 가능한 융합콘텐츠 (예:AR 공장·농장 제어)
• 공공서비스 : 국민 복지·안전 향상을 위한 공공서비스 적용 콘텐츠 (예:VR 안전교육) ⑤ 주력산업의 생산성 혁신 지원: 5G-공장(팩토리) 1천개 구축(~2022)

3) 제도 정비를 통한 5G 서비스 활성화 및 이용자 보호 지원
① 통신 요금제 및 제도 정비 : 국민들의 다양한 5G 신규 서비스 활용을 위한 요금제 출시 유도 (최초 5G 요금제부터 LTE 대비 단위당 데이터요율 지속 인하)
② 전파자원 확충 및 규제개선 : 2026년까지 5G 주파수 2배로 확대하고 5G 융합서비스(자율주행차, 스마트 공장 등) 주파수 공급
③ 가장 안전한 이용환경 구축 : 사이버보안 예방체제 확립 및 통신망 안정성 강화
④ 5G 융합서비스 규제혁신 : 규제샌드박스, 실증사업과 연계한 규제개선 사항 발굴·해소 및 위치정보사업 규제완화(허가제 → 등록제, 위치정보법 개정) 추진
⑤ 디지털 격차 해소 및 이용자 보호 : 취약 계층의 접근성 강화 및 실생활 체험(VR, AR 등) 중심 지능정보서비스 활용교육 확대, 새로운 이용자 피해 방지 및 관리 강화를 위한 원칙 마련

4) 산업기반 조성으로 글로벌 수준의 혁신 기업·인재 육성
① 글로벌 선도기술 확보 : 차세대 기기(디바이스) 연구개발(R&D) 투자 강화 및 ‘홀로그램 콘텐츠’ 원천기술 개발 추진
② 정보보호 산업 경쟁력 강화 : 5G 망 보안기술 실증 및 미래 핵심기술 연구개발(R&D) 확대
③ 5G+ 한류 기반 구축 : 가상현실(VR)·증강현실(AR) 문화콘텐츠 제작·유통, 문화유산 실감 체험관 및 역사·문화 가상현실(VR) 상영관 조성 등 한류콘텐츠 확산
④ 5G 창업 촉진 및 인재양성 : 5G 기술창업 생태계 조성 및 융합인재양성

5) 해외진출 지원을 통한 우리 5G 기술·서비스의 글로벌화
① 5G 서비스 글로벌화 지원 : 5G 대·중소기업 컨소시엄 구성으로 목표시장 상용화, 국제전시회 동반진출 지원 및 유망기업의 글로벌 5G 선도기업 파트너십 구축 지원
② 글로벌 5G 표준화 선도 : 우리기술과 융합서비스 실증 성과를 국제표준에 반영
③ 국제협력과 연계한 해외진출 지원 : 신남방·신북방 정책과 연계한 공동프로젝트를 발굴하고 고위급 순방, 국제회의를 통한 세일즈 외교 추진

참고자료

[보도자료] 세계최초 ‘대한민국 5G’, 세계 1등 향해 5G+ 전략 발표 (2019.04.08. / 관계부처합동)
[정책뉴스] 문 대통령 “5G, 혁신성장의 인프라…산업 전체 동반성장 가능” (2019.04.08. / 문화체육관광부 국민소통실)
[보도자료] 제1차 민·관 합동 「5G+전략위원회」개최 (2019.06.19. / 과학기술정보통신부)

5. 5G+스펙트럼 플랜(2019.12.6.)

☞「5G+스펙트럼 플랜」 자세히 보기

• [비전] 모두가 누리는 세계최고 품질의 5G
• [목표] 5G 주파소 영토가 가장 비옥하고 넓은 나라
• 5G+ → 비면허 주파소+ (차세대 Wi-Fi, 비면허5G, 5G V2x, 비가시권 운용, 비접촉 생체 신호 감지) → 국민복지·혁신성장+(고품질데이터 복지, 제조 생산성, 글로벌 V2x 시장 선점, 상업용 드론 시장 개척, 건강수명)
• SPECTRUM+ ①비면허 기술을 5G 성능으로 고도화 ▶차세대 Wi-Fi / 비면허 5G 6GHz 대역 공급 ▶5G-V2x : 5.9GHz 대역 ▶장거리 드론:433MHz 대역 ▶헬스케어:70GHz대역 ②5G 주파소 영토 2배 확대 6GHz이하(중대역) 현재 280MHz → '26년 920MHz폭, mmWave(고대역) 현재 2,400MHz → '26년 4,400MHz폭
• 시스템·제도+ ③주파소 관리체계 혁신 (대역정비사전예보, 공동사용 확대, Clearing House 시스템 정비)

(출처=5G+스펙트럼 플랜(’19.12))

추진배경

ㅇ 세계 최고 5G 품질 실현과 5G+ 전략산업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 적기의 추가 주파수 공급이 필수적ㅇ 주파수는 5G+ 전략산업의 성공을 좌우하는 핵심자원이자 투입요소로 주파수의 공급량과 질에 따라 네트워크, 서비스, 산업 경쟁력이 좌우됨

정책 추진 방향

1) 비면허 기술을 5G 성능으로 고도화 : 5G+ 전략산업별 주파수 수요와 공급ㅇ 지능형 도시(스마트 시티) : 고품질 5G 콘텐츠 분산·소비 (차세대 Wi-Fi/비면허 5G) ⇒ 6㎓대역 공급ㅇ 지능형 공장(스마트 공장) : 저비용·고신뢰 전용망 (비면허 5G)⇒6㎓대역 공급ㅇ 자율주행차 : 완전자율주행(레벨4 이상) 구현 (5G-V2X*)⇒5.9㎓대역 주파수 우선 검토* 협력주행의 핵심기술로 ’20년 표준화 예정ㅇ 드론 : 서비스 범위(용도·운용거리 등) 확대 (장거리 제어 주파수)⇒433㎒ 등 저대역 주파수 발굴ㅇ 디지털 헬스케어 : 일상적 건강관리 (고해상도 생체감지 레이다)⇒70㎓대역 용도 완화

2) 세계 최대 폭의 5G 주파수 확보·공급2026년까지 단계적으로 최대 2,640㎒폭의 주파수를 추가 확보해 5G 주파수를 2019년 대비 2배 수준으로 확대(’19년 2,680㎒폭 → ’26년 5,320㎒폭)

ㅇ 중·저대역- 6㎓ 이하 대역에서 3.5㎓(현재 280㎒폭 사용) 대역 320㎒폭과 기타 대역에서 240㎒폭을 확보, 총 640㎒폭 확보ㅇ 고대역- 24㎓ 이상 대역에서총 2,000㎒ 폭을 확보 추진- 이미 공급한 28㎓ 대역과 인접한 26㎓대역 등에서 1,400㎒폭을 확보하고, 향후 24㎓/37㎓ 등에서 단계적 확대 계획

3) 주파수 관리제도, 시스템 혁신ㅇ 대역정비 평가·예보제 - 대역 정비 우선순위 평가를 토대로 정비 시기 및 조치 계획 등을 사전 공표ㅇ 주파수 공동사용 활성화- 단계적으로 주파수 공동사용 기술개발 및 공동사용 실시ㅇ 대역정비 전담기관인 ‘클리어링 하우스’ 구축 추진

6. 정책 추진 현황과 2022년 계획

현황과 성과

2022년 5G+ 전략 추진 계획

• 5G+ 융합서비스 기술 고도화
  • 산업혁신형 서비스
    • 스마트공장 ▶5G 기반 첨단제조·유연생산 등 핵심기술 개발(’22., 646억원, 71개 과제) ▶식품생산 품질·안전관리 솔루션 개발(’22., 91억원) 및 선도형 스마트공장 구축
    • 자율주행차 ▶5G 기반 자율주행 융합신기술 개발(‘21.~’27., ’22. 284억원) ▶5G-NR-V2X 통신모듈 및 차량단말 기술개발(’22.∼’25., 국비 283억원) ▶C-ITS 통신방식 표준화를 위한 실증(과기정통부·국토부, ’22., 37.4km)
    • 스마트로봇·드론 ▶5G MEC 기반 클라우드 로봇 플랫폼 기술개발(’22., 73억원) ▶드론용 5G·AI 기반 서비스 실증 및 고도화·확산(’20.~’24., 397억원)
    • 스마트조선소 ▶조선소에 5G 기반 공정·물류·안전 등 통합서비스를 구현하는 기술개발(’22., 29억원)
  • 국민체감 생활밀착형 서비스
    • 스마트의료 ▶5G 기반 이동형 유연의료 플랫폼 기술개발(’22., 71.75억원) ▶5G 기반 AI응급의료시스템 고도화 및 지자체 대상 시범적용(’22., 14.2억원)
    • 실감콘텐츠 ▶5G 기반 신유형의 메타버스 플랫폼 개발(’22., 340억원) ▶체험중심 교육을 위한 콘텐츠 보급(’22., 10억원) 및 가상현실 스포츠실 보급
    • 스마트시티 ▶5G 기반의 디지털트윈 기술(솔루션 등)을 시설물 안전(공조·화재경보 등, ‘22., 52.5억원) 및 제조 산업(‘22., 81억원) 분야에 적용
    • 스마트안전 ▶이동형 5G망을 활용하여 실종자를 수색하는 드론 기술개발(’22.~’26., 150억원)
• 이음5G 서비스 확산
  • ㅇ (초기수요 창출) 선도서비스 도입 및 레퍼런스 확보 - 주요 분야(의료·물류·교육 등) ①실증 추진(5G+ 융합서비스 프로젝트, ’22년, 480억원) 및 민간 확산 구심체 역할을 하는 ②‘이음5G 얼라이언스’ 구축(’22년, 2억원)
  • ㅇ (공급역량 강화) 원활한 공급망 생태계 조성 및 선도기업 육성 - 이음5G 중소기업을 지원하기 위해 ①장비·단말·솔루션 개발지원 및 5G 융합서비스 테스트베드를 통한 ②부품·장비 시험 환경 조성(’22년~)
  • ㅇ (제도개선) 이음5G 도입 부담 완화를 위한 제도개선 추진 - 신속한 이음5G 도입을 위한 ①주파수 공급 절차 간소화, ②공공기관 주파수 수급체계 개선* 및 활용범위 확대를 위한 ③e-SIM 도입(’22.9월~) 추진 등 * 「주파수할당 신청 절차 및 방법 등 세부사항」 등 고시 개정 추진
• 5G+ 융합생태계 활성화
  • (중소기업 경쟁력 제고) ①5G 부품·장비(모듈, 스몰셀 등) 기술개발* 및 ‘5G 열린혁신 오픈랩’을 통한 ②디바이스 테트스베드 구축(’22년, 36억원) * 국산 칩셋 기반 5G 통신모듈(3.5/4.7GHz) 상용화 추진(’22.下), 28GHz 통신모듈 개발지원(’23.), 오픈랜 지원 무선장치(RU) 및 기지국용 RF 부품 개발(‘22., 46억원) 등 - 중소기업의 5G 시험·검증 지원을 위한 ③5G 융합서비스 테스트베드(4개 지역거점) 운영 및 ④5G 인프라 장비 상용화·안정화 지원* * 5G 개발 및 운용실적 증명 등 시험환경 구축, 서비스 실증용 자동화 시험환경 구축 등 - 5G 애로사항의 상시 발굴·해소를 위한 ⑤’5G+ 기업애로해소 지원센터‘ 운영 및 5G 분야 ⑥예비 유니콘 기업 육성 지원 확대(‘22년, 15억원)
  • ㅇ (인재양성 확대) ①‘대학ICT연구센터’ 운영*을 통해 융합서비스 분야 고급 인재양성 및 5G 융합서비스 특화 ②융합보안 대학원 구축·운영8개 * (‘21) 5G 통신모듈·장비 등 통신ㆍ네트워크 분야 5개 센터 → (’22) 6개 센터로 지원 확대
  • ㅇ (보안모델 개발·확산) ①5G 인프라·서비스 보안기술 개발(’22년, 74.7억원) 및 보안모델을 ②산업현장300개에 적용·검증(’22년, 56억원)
• 5G+ 글로벌 진출 지원
  • ㅇ (글로벌 협업) 한-미 정상회담 후속조치로, 미·영 등 주요국가와 전략적 국제협력 추진을 통해 국내 ①오픈랜 산업생태계 강화 - 해외 주요국 정부(영국 DCMS, 미국 FCC 등), 민간(미국 NEXT G Alliance 등) 등과 협력하여 ②공동연구, 시범프로젝트 발굴·추진 - 미국·EU 등 1단계 MRA 협정국 중심으로 ③MRA 2단계 확대 모색
  • ㅇ (글로벌 생태계) ①3GPP 기술규격 개발 대응, ②ICT 표준네비게이터 시스템* 시범 운영 및 사실표준화 대응 강화를 위해 ③표준화 포럼 운영 * 국내외 다양한 표준정보를 빅데이터화하여 사용자에게 제공해주는 ICT 표준 통합정보 시스템 - ④선단형 해외시장 진출 지원(’22년, 3.5억원) 및 ⑤판로개척 지원(’22년, 10억원)

▲ 2022년 5G+ 전략 추진계획 체계도 (출처=과기정통부 보도자료)

참고자료

7. 우리 생활 어떻게 달라지나

5G는 공공·사회 전반의 혁신적 변화를 이끌 원동력으로 국민의 삶의 질 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.

5G의 상용화로 최대 20Gbps의 ‘초고속’ 전송이 가능해지면 대용량 데이터 전송을 통해 VR, AR 생방송, 홀로그램 통화 등이 가능해진다. 실제 오프라인 현실과 차이가 없는 수준의 증강 또는 가상 현실 속에서 실제로 상호작용할 수 있는 콘텐츠를 직접 만들어 낼 수도 있고, 함께 체험할 수도 있다. 몰입도 높은 원격교육도 실현될 수 있다.

5G는 촉각수준의 동시반응 속도로 자동차 자율주행, 로봇·드론 제어 등의 ‘실시간’ 서비스를 가능하게 하고 환자가 병원에 직접 가지 않고도 원격진료를 통해 건강에 대한 관리를 받을 수 있게 해준다. 또한, 화재·붕괴 등 재난현상을 실시간으로 감지하고 대응할 수 있어 국민의 안전에도 도움을 줄 수 있다.

참고자료

[동영상] 5G로 달라지는 세상 (2019.04.09. / 과학기술정보통신부)
[웹툰] 세계 최초 5G 상용화로 엄청난 변화가 '오지' (2019.06.18. / 문화체육관광부)
[정책뉴스] 초고속 초저지연 초연결 현실이 영화처럼 신세계 (2019.04.05. / 공감)
[보고서] 5G가 만들 새로운 세상 (2019.03. / 한국정보화진흥원)

8. 관련기관·누리집

• 과학기술정보통신부 / 산업통상자원부 / 한국정보화진흥원