과기부, 28GHz 기지국·단말기 검증 지원
사설 5G, 이통 3사 공용 5G 지원 필요해
올해 28GHz 기지국 4.5만국 구축해야


비대면 서비스와 고용량 트래픽의 급증으로 무선 주파수 자원 포화가 전망된다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 지난 2019년 6월, ‘모바일 트래픽 전망’ 보고서를 통해 과학기술정보통신부가 2018년, 이동통신 3사에 공급한 5G 주파수가 2022년이나 2023년경에 포화할 것으로 예상했다.

이통 3사가 공급받은 5G 총 주파수 대역은 2,680MHz로, 고주파(Sub-6GHz) 대역이라 불리는 3.5GHz 대역(3,420~3,700MHz)과 초고주파(mmWave) 대역이라 불리는 28GHz 대역(26.5∼28.9GHz)으로 나뉜다.

과기정통부는 5G 활용성을 높이기 위해 현재 280MHz 폭을 사용하는 고주파 대역 주파수를 750MHz 폭까지 늘릴 예정이다.

기존 이동통신 사업자 외에도, 특정 목적에 최적화된 ‘사설(Private) 5G’ 망을 구축하여, 5G 기술을 사업에 활용하려는 기업과 기관도 증가하는 추세다. 이에 따라 ‘5G 특화망 주파수 공급방안’이 올해 3월까지 수립될 예정이다.

◇ 초고주파 5G 불씨 살리려는 과기정통부

5G의 초고속 특성은 28GHz 대역에서의 사용을 전제로 한다. 또한, 3.5GHz 대역만으로는 늘어나는 수요에 대응할 수 없기에 해당 대역이 필요하다.

과기정통부는 18일, 2019년 수립한 ‘제3차 전파진흥 기본계획 (2019~23)’의 올해 추진과제를 정립한 ‘2021 전파진흥 시행계획’을 발표했다. 해당 계획에는 28GHz 초고주파 대역 5G 기지국 전자파에 대한 선제적 안정성 검증이 포함됐다.

해당 조치는 올해부터 28GHz 5G 기지국이 본격적으로 구축될 것이란 예측 혹은 바람에 근거한다. 지난해 7월, 국립전파연구원(RRA)은 28GHz 초고주파 대역 5G 단말기의 전자파 인체 노출량 인증시험 간소화 조치를 발표했다.

5G 단말기는 LTE 단말기와 달리 안테나가 많고 여러 빔을 사용하기 때문에 전자파 측정에 시간이 오래 걸린다. 당시 RRA 측은 “(2020년) 하반기 출시 예정인 28GHz 단말기의 상용화가 빨라질 것”으로 기대했었다.

◇ 겉으론 한다지만 속으론 시큰둥한 이통 3사

2021년 1분기가 절반을 넘어선 시점에도 28GHz 단말기의 상용화는 요원하다. 이통 3사의 초고주파 5G 인프라 구축이 여전히 시늉 수준에 머물고 있고, 실제로 구축한 미국 버라이즌도 신통치 않은 성과를 거뒀기 때문이다.

영국 오픈시그널(Opensignal)의 2020년 6월 조사에 따르면, 미국 내에서 버라이즌의 5G 다운로드 속도는 494.7Mbps로, 2위인 AT&T(60.8Mbps)를 따돌리고 압도적인 1위를 차지했다. 그러나 가용성, 즉 연결시간은 고작 0.4%에 그쳤다.

의미 있는 수준의 가용성을 달성하기 위해서는 많은 기지국이 필요하다. 5G 주파수는 회절성이 낮아 장애물을 피하는 능력이 떨어진다. 주파수가 높을수록 이는 더욱 심하다. 따라서 기지국이 기존보다 많이 필요하다.

지난해 말 기준으로 전국 3.5GHz 대역 5G 기지국 수는 16만6,250국으로, 42%가 수도권에 있었다. 국민의힘 박성중 의원은 지난 17일, 국회 과학기술정보방송통신위원회 전체 회의에서 “28GHz 기지국 수는 고작 45국”이라며 “차라리 28GHz 대역을 회수하고 낙찰가인 6,223억 원을 이통 3사에 돌려주자”라고 말했다.

28GHz 기지국 개발과 구축이 어려우니 28GHz 대역 낙찰가를 3.5GHz 기지국 구축 비용으로 돌려 5G 전국망 구축부터 우선 완료하자는 취지에서 나온 발언이었다. 이에 최기영 과기정통부 장관은 “미국, 일본 등에 뒤처지지 않기 위해 이통 3사와 협의하여 올해 안에 28GHz 기지국을 최대한 구축하겠다”라고 밝혔다.

◇ 올해에도 28GHz 5G 서비스는 요원

2020년 11월, 과기정통부는 이통 3사에 3G 및 LTE 주파수를 조건부로 3.17조 원에 재할당 했다. 조건은 3사 통합으로 5G 기지국 12만국을 구축하는 것이었다. 업계에선 아무리 정부가 드라이브를 걸어도 주파수 특성상 28GHz 대역 5G 망은 B2B 한정, B2C에선 3.5GHz 대역 5G 망 보조 역할에 그칠 것이라 보고 있다.

28GHz 주파수 대역이 비 이통 3사의 사설 5G 망이나 5G 특화망 등 B2B 영역에서 활용될 것이라 하더라도, 이통 3사의 28GHz 인프라는 꼭 필요하다. 비 이통 3사의 사설 5G 망 운영은, 비상시 이통 3사의 ‘공용(Public) 5G’ 망으로의 로밍이 최소한의 전제이기 때문이다. 하지만 이통 3사는 자체망 구축도 힘든 상황이다.

이통 3사는 5G 인프라 구축과 주파수 재할당 등으로 조 단위의 출혈을 겪었으나 투자한 만큼의 성과를 내지 못했다. 또한, 3사가 확충한 인프라로 구글, 넷플릭스 등 플랫폼 업체만 배를 불렸다는 분석도 나오고 있다.

2020년, 이통 3사는 5G 설비투자 규모를 20% 이상 줄였고, 이러한 기조는 올해도 지속할 것으로 예상된다. SK텔레콤 박정호 CEO, KT 구현모 대표, LG유플러스 황현식 사장 등은 신년사에서 각각 빅테크, 디지코, B2B 솔루션 기업으로의 전환, 즉 탈(脫) 통신을 선언하며 사업 구조 전환 의지를 드러냈다.

과기정통부는 28GHz 대역을 처음 할당하던 2018년 당시에, 2021년까지 28GHz 기지국을 3사 각각 1.5만국씩 구축하는 것을 조건으로 내걸었다. 만약 이에 못 미칠 경우, 낙찰가 반환 없이 28GHz 주파수 할당 취소를 검토할 방침이다.

공공부문에서는 현재 △모바일 에지 컴퓨팅(MEC) 등 5G 융합 서비스 사업(2020~22년, 1,200억 원), △28GHz 대역 활용 정부 업무망 고도화 사업(2021년, 190억 원), △지능형 오픈 스몰셀 기술개발 등 14개 과제(2020~22년, 810억 원) 등 28GHz 대역 관련 실증이 진행 중이다.

하지만 과기정통부와 이통 3사의 동상이몽(同床異夢)에 민간 대상의 28GHz 대역 5G 서비스는 올해에도 요원할 전망이다.