5G와 6G의 차이점과 장단점
안녕하세요, 정보주라입니다!!
오늘은 우리가 현재 많이 이용하는 휴대폰의 세대에 대해서 안내를 해드리려고 해요!
기기의 세대를 나누는 것이 아닌 이동통신 서비스의 발전에 관한 이야기라고 보시면 좋을 것 같아요.
2G, 3G, 4G, 5G, 6G까지 정말 많은 세대로 나뉘고 있는데, 그 중에서도 5G와 6G로 발전 방향성까지 알아보도록 하겠습니다.
그럼 시작해 보겠습니다!
5G와 6G가 무엇인가요?
1. 5G (5세대 이동통신)
먼저 5G는 5세대 이동통신을 뜻합니다.
여기서 G는 바로 'Generation'의 G입니다.
5G는 국제 전기 통신 연합(ITU)에 따르면 최대 속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 기술입니다.
4G인 LTE 대비 데이터 용량은 약 1,000배 많고 속도는 200배 정도 빠릅니다.
강점인 초저지연성과 초연결성을 통해 4차 산업혁명의 핵심 기술이 되는 가상현실, 자율주행, 사물인터넷 기술 등을 구현할 수 있습니다.
2019년 4월 3일 오후 11시에 우리나라에서 세계 최초로 시작 되었습니다.
국내 이동통신사들은 미국의 거대 기업인 통신사 버라이즌(Verizon)이 자사 5G 상용화 일정을 4월 4일로 앞당긴 다는 동향을 파악하고 상용화 일정을 앞당겨 기습적인 5G 개통 작업을 진행했습니다.
과학기술통신부는 2018년 2월에는 평창 동계 올림픽에서 5G 시범 서비스를 전 세계에 선보였습니다.
국내의 5G 주파수 대역은 3.5GHz 대역과 28GHz 대역으로 나뉘는데, 2019년 4월에 상용화된 것은 3.5GHz 대역입니다.
28GHz에 비해 전파 도달 범위는 넓지만 속도가 LTE의 4~5배 수준으로 28GHz에 비해 느리다는 특징이 있습니다.
28GHz의 경우 LTE 보다 20배 가량 빠르지만 전파가 벽을 통과할 때 손실률이 높아 이용 범위가 제한적입니다.
5G 이동통신 시스템은 기본적으로 트래픽 증가, 디바이스 수 증가, 클라우드 컴퓨팅 의존성 증가, 다양한 5G 기반 융합 서비스 등장 등 4가지의 주요 메가트렌드들을 필수적으로 고려하여 설계 되어야 하며, 이런 사항들을 고려하여 최근 다양한 나라와 회사들에서 5G 이동통신 시스템을 위한 기본 성능 지표를 제안했으며, 이러한 제안들을 기반으로 현재까지 총 8개의 핵심 성능 지표 후보를 도출하였습니다.
이러한 핵심 성능 지표는 체감 전송률, 최대 전송률, 이동 속도, 전송 지연, 연결 기기 밀도, 에너지 효율, 주파수 효율, 면적당 용량 등입니다.
앞으로 증강현실, 가상 현실, 실시간 온라인게임 등과 같은 다양한 실시간 인터랙티브 멀티미디어 서비스가 증가함에 따라 이러한 서비스의 사용자들이 자연스러운 인터랙션을 경험하기 위해서는 저지연 5G 무선 통신 서비스의 제공이 필수적입니다.
2. 6G (6세대 이동통신)
6G는 5G보다 더 빠르고 안정적인 인터넷 연결을 제공하는 기술입니다.
6G는 5G보다 더 많은 데이터를 처리하고 더 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 더 많은 기기를 연결하고, 더 많은 기능을 제공합니다.
현재는 6G 기술을 개발 중이며, 상용화되기까지 몇 년은 더 걸릴 것으로 예상되고 있습니다.
5G 이후의 표준 무선 통신 기술인 6G는, 5G보다 5배 빠른 100Gbps의 속도를 구현할 수 있습니다.
2028년~2030년 상용화를 목표로 한국, 미국 등이 기술 선점을 위한 연구개발을 진행 중이며, 6G가 상용화되면 초연결 인프라를 구축할 수 있게 됩니다.
주요국은 5G 성능을 10배 이상 진화시키고, 이동통신의 시공간 제약을 극복하며 인공지능(AI)으로 자가 진단 및 최적화하는 방향으로 6G 이동통신 비전을 설정하고 연구, 개발을 장기전으로 진행 중입니다.
과학기술정보통신부에서는 2021년부터 5년 간 총 2,000억 원을 투입해 '6G 핵심 기술 개발 사업'을 시작했습니다.
6G 6대 핵심 비전으로는 초성능, 초대역, 초정밀, 초공간, 초지능, 초신뢰로 정의하고, 관련 핵심 기술을 개발합니다.
이러한 6G가 상용화 될 경우 최고 전송속도 1Tbps, 체감 전송속도 1Gbps, 지연시간 0.1MS 대 등 통신의 기본 성능이 크게 향상될 것으로 전망 됩니다.
이와 함께 위성통신과 지상 의 이동통신을 통합 표준 형태로 개발하여 통신의 공간 제약을 극복해 해상, 공중, 산간 오지 등에서도 자유롭게 통신할 수 있도록 개발 될 것입니다.
주파수는 5G 최대 대역폭인 800MHz를 넘어 수십 GHz 폭의 주파수를 바탕으로 초대용량 서비스를 실현합니다.
최소 100GHz 이상 급에서 테라헤르츠 주파수대역을 사용할 수 있게 될 것으로 전망 되고 있습니다.
이외에도 양자 암호 통신을 적용해 해킹이 사실상 불가능하고, AI가 스스로 네트워크 오류를 진단하여 개선하는 등, 통신 속도, 지연시간 위주로만 진화해 온 이전 세대와는 차원이 다른 통신 기술 진화를 실현할 것으로 기대를 모으고 있습니다.
5G와 6G의 차이점
5G는 4G보다 속도가 20배 빠르고, 지연시간이 10분의 1로 줄어들며, 가상현실, 증강현실, 사물인터넷, 인공지능 등의 다양한 서비스를 가능케 합니다.
6G는 5G보다 최소 5배 빠른 속도를 제공하며, 더 많은 데이터를 전송하고, 인공지능과 융합하여 지능적인 네트워크를 구축할 것이며, 홀로그램, 뇌-컴퓨터 인터페이스, 초연결 사회 등의 혁신적인 서비스를 가능하게 할 것입니다.
속도, 주파수, 서비스 등의 차이점을 가지게 되며, 미래의 통신 산업에 큰 변화를 가져올 것 입니다.
5G와 6G의 장단점
1. 5G의 장점
- 초고속, 초저지연, 초연결의 통신을 가능하게 함
> 데이터 전송 속도가 최대 20Gbps로 매우 빠름
> 전송 지연 시간이 최고 1MS로 매우 짧음
> 한 평방 킬로 미터 당 최대 백만 개의 기기 연결 가능
- 다양한 온라인 서비스를 원활하게 이용 가능
> 고화질의 동영상 스트리밍
> 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR) 기기
> 자율 주행 자동차
> 원격 의료 서비스
- 사람 뿐만 아니라 사물과 사물을 연결
> 사물 인터넷(IoT)과 인공 지능(AI)과의 연계를 강화
> 스마트 시티, 스마트 팩토리, 스마트 홈 등의 지능형 서비스를 제공
- 다양한 산업분야와 융합하여 혁신적인 서비스와 신산업을 창출할 수 있는 4차 산업혁명의 핵심 기반이 되는 기술
- 서비스 별 특화 네트워크 제공
> 자율주행차에는 저지연 네트워크, 실감 콘텐츠에는 고속 네트워크 할당
- 새로운 산업과 경제를 창출
- 전 세계에서 가장 주목받는 기술 중 하나
2. 5G의 단점
- 직진성이 강하고 장애물에 의해 쉽게 차단됨
> 전파가 쉽게 차단되거나 분산될 수 있음
> 기지국과 단말기 간의 거리가 가깝고 많이 설치 되어야 함
> 인프라 비용과 전력 소모 증가
- 새로운 장비와 기술 필요
> 투자 비용 발생
- 보안과 개인정보 보호
> 초연결 상태에서 다양한 데이터가 송수신 되면 해킹이나 유출의 위험이 커질 수 있음
> 해커들이 5G 네트워크를 공격하여 개인 정보나 기밀 정보를 탈취하거나 서비스 방해
3. 6G의 장점
- 데이터 전송 속도가 극한으로 빨라짐
> 5G보다 최소 5배 빠름
> 초고화질 영상이나 대용량 파일을 순식간에 다운로드, 업로드 할 수 있음
- 우주와 지구를 연결하는 초광역 네트워크를 구축
> 첨단 기술을 활용하여 인간과 사물을 넘어서 우주와 지구를 연결
> 위성 통신이나 우주 탐사 등에 활용될 수 있음
- 가상 현실과 증강 현실의 발전
> 가상현실(VR), 증강현실(AR), 홀로그램 등의 실감 서비스를 완벽하게 구현
> 현실과 구분하기 어려운 가상 세계를 체험할 수 있음
> VR과 AR을 교육, 의료, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용할 수 있게 해줌
- 전송 지연 시간이 거의 없어짐
> 실시간으로 원격 조작이나 협업이 가능)
- 인공지능과 빅데이터의 통합
> AI와 빅데이터 사이의 데이터 교환을 원활하게 함
> AI의 학습 속도와 정확도를 향상시킴
> 스마트 시티, 자율 주행, 의료 진단 등 많은 분야에서 혁신적인 변화를 가져옴
- 초연결 사회의 구현
> 기존의 통신망보다 훨씬 더 많은 장치들을 연결, 상호작용을 쉽고 안전하게 함
> 인간의 삶의 질을 향상
> 환경 문제를 해결
> 새로운 비즈니스 모델을 창출
4. 6G의 단점
- 5G보다 더욱 강한 직진성과 장애물 차단
> 더욱 많은 기지국과 중계기가 필요
>공간적 제약이 커질 수 있음
- 보안과 개인정보 보호 문제
> 해킹이나 유출뿐만 아니라 가상 세계에서의 사기나 범죄 등
- 인간의 삶에 어떤 영향을 미칠지 알 수 없음
> 인공지능이 인간을 대체하거나 위협하는 상황이 발생할 수도 있음
- 위성 통신은 지상 통신보다 전파 지연이 더 크고, 위성과 지상 간의 연결이 불안정
> 위성 통신은 국제적인 협력과 규제가 필요 (정치적인 갈등이나 경쟁을 초래할 수 있음)
> 5G보다 더 많은 주파수 자원 필요(주파수 할당과 관리에 대한 복잡성과 난제 증가)
6G 기술의 특징과 발전
6G는 지상 기지국 망 뿐만 아니라 인공위성을 기지국으로 사용하기 때문에, 해상과 항공에서의 자유로운 통신이 가능하고 해외에서의 로밍이 필요 없어지게 되며, 수중 통신도 가능해지게 됩니다.
또한, 1Tbps 급 전송 속도로 영화 한 편을 다운 받는데 단 몇 초밖에 걸리지 않게 됩니다.
전송 지연이 짧아지게 되어 실시간 서비스에 유리해지며, 서비스 거리가 넓어져 최대 10km까지 서비스 지역 거리가 확대 됩니다.
이를 통해 산악지대나 도심에서의 통신 환경 개선에 기여할 수 있습니다.
높은 신뢰성으로 보안 취약점을 감안하여 강력한 보안 기술이 기본 적용되며, 인공지능 기반 데이터 수집, 처리, 소비 등의 과정을 자동으로 처리하여 스스로 인식하고 사용하는 네트워크로 발전할 수 있다는 특징을 가지고 있습니다.
사물인터넷을 넘어 모든 환경이 연결되는 만물지능 인터넷(AloE)을 가능하게 하고, 메타버스, 홀로그램, 자율주행차 등의 미래형 서비스를 구현할 수 있게 될 것입니다.
한국은 삼성전자, SK텔레콤, LG전자, KAIST 등이 선도적으로 6G 기술 연구 개발에 참여하고 있으며, 정부도 국가전략기술로 선정하여 예산과 인력을 투입하고 있습니다.
글로벌 시장 선점을 목표로 하고 있기 때문에 6G가 발전함에 따라 어릴 적에 과학 경시 대회에 출품했던 그림에서처럼 첨단 기술로의 발전이 가능해질 것으로 보입니다.
5G과 6G에 대한 총정리
5G는 초고속, 초저지연, 초연결이라는 세 가지 특징을 가진 최신 이동통신 기술로 인공지능, 사물인터넷, 자율주행차 등 다양한 산업과 서비스에 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 현재 전 세계적으로 상용화되고 있으며, 한국에서는 2019년 4월에 세계 최초로 5G 서비스를 개시하였습니다.
하지만 이로 인해 기술적인 결함이나, 설비의 설치 부족으로 5G의 속도를 체감하지 못하는 경우도 굉장히 많은 상황입니다.
6G는 이러한 5G가 가진 다양한 한계들을 극복하고 더욱 높은 데이터 전송 속도와 용량, 더욱 낮은 지연 시간과 에너지 소모, 더욱 다양한 주파수 대역과 네트워크 구조를 제공할 것으로 예상이 됩니다.
인간과 사물의 경계를 흐리게 하고 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 완벽하게 구현할 수 있는 초연결 사회를 실현할 것으로 전망됩니다.
5G와 6G는 모두 인간의 삶의 질을 향상시키고 새로운 가치를 창출할 수 있는 혁신적인 기술입니다.
하지만 동시에 보안, 개인정보, 윤리 등의 문제에도 주의를 기울여야 합니다.
이동통신 기술의 발전은 인간이 얼마나 책임감과 지혜를 가지고 활용하는 가에 달려있습니다.
