[IT조선 노동균] IT조선(대표 양승욱)이 주관하고 미래창조과학부, ETRI 등이 후원한 ‘5G 비전 포럼’이 10일 여의도 중소기업중앙회 그랜드홀에서 열렸다.
이날 포럼의 오후 2차 세션에서는 ▲5G 이동통신 표준화 현황 및 전망 ▲시큐리티와 클라우딩 애플리케이션용 IoT 게이트웨이 솔루션 ▲ITU-R IMT-2020 비전 기반 밀리미터파 활용 5G 이동통신시스템 ▲무안경 방식 3D 디스플레이의 개발 동향에 대해 심도 깊은 논의가 이어졌다.
5G 이동통신 표준화 현황 및 전망에 대해 발표한 김대중 한국정보통신기술협회(TTA) 부장은 오는 2020년 상용화를 목표로 하고 있는 5G가 올해 말 ITU-R 결의 이후 2년을 주기로 주요 분기점을 넘을 것으로 내다봤다. 특히 6GHz 이상의 고주파 대역 공유 연구를 위한 국가 단위의 채널 모델 표준화 추진이 활발히 진행될 전망이다.
현재까지 5G에 대한 정의는 기존 LTE와의 호환 여부나 주파수 대역에 이르기까지 확실하게 결정돼 있지 않은 상태다. IMT 관점에서는 무선접속기술 및 주파수 표준화 추진을 위한 결의 선행 제정이 필수적인데, ITU-R은 올해 중으로 5G 비전과 관련한 새로운 결의안을 내놓을 예정이다.
또한 오는 2017년까지는 ITU-R의 5G 정의에 따라 채널 모델 표준 마련에 착수하고, 고주파 대역 공유 연구 등 보다 구체적인 제안이 이어질 것으로 전망되고 있다. 국내에서도 지난 2013년 9월 고주파 대역 공유 연구를 위한 채널 모델 표준화 추진 제안 이후 오는 2017년까지 연구를 수행하고, 2018년 내 공유 연구 결과를 채택한다는 로드맵을 따르고 있다.
이후 2017년 하반기 5G 후보기술 제안을 요청한 후 2019년 중반까지 5G 후보기술 규격 제안을 마감할 예정이다. 이를 위해 WP5D와 외부평가기관 등의 적합성 검토와 글로벌 적용을 위한 조정 이후 2020년 최종적으로 권고안을 완성한다는 계획이다.
김대중 TTA 부장은 “5G는 기존 3G나 4G와는 달리 단순히 기술이나 상품적인 관점을 넘어 통신망이 도로, 철도, 항만 등과 같이 국가기간 인프라에 포함돼야 한다는 관점을 제시한다는 점에서 글로벌 5G 표준화 동향에 주목하고, 긴밀하게 대응할 필요가 있다”고 강조했다.
시큐리티와 클라우딩 애플리케이션용 IoT 게이트웨이 솔루션에 대해 발표한 이화선 프리스케일 차장은 스마트 홈, 스마트 헬스, 커넥티드 카 등 일상생활에 밀접하게 다가오고 있는 사물인터넷(IoT) 시대의 보안 방안과 이를 뒷받침하는 프리스케일의 코어아이큐(QorIQ) 프로세서를 소개하는 시간을 가졌다.
IoT 시스템을 도식적으로 표현하면, 디바이스와 게이트웨이, 서비스 3개의 레이어로 구성해볼 수 있다. 가정의 예로 디바이스 레이어에는 스마트폰과 TV, 조명, CCTV 등 등 엔드유저 기기와 각종 센서가 해당되고, 모든 기기의 네트워킹을 관장하는 라우터가 게이트웨이 레이어에 해당한다. 서비스 레이어는 사용자가 집 내외부를 모니터링하고, 자동으로 제어할 수 있는 실제 서비스로 구현된다.
때문에 IoT 환경의 보안 위협은 모든 디바이스와 연결되고, 서비스와 소통하는 게이트웨이 레이어에 쏠리기 마련이다. 이를 위해 프리스케일은 네트워크와 엔드 노드 분야에서 축적된 전문성과 광범위한 IoT 포트폴리오, 소프트웨어와 관련 표준에의 아낌없는 투자를 바탕으로 IoT 시대의 게이트웨이 보안 방안을 제시한다.
프리스케일의 코어아이큐 ‘LS1020/21A’는 IoT 게이트웨이는 물론, 다양한 애플리케이션에서 활용 가능한 ARM 기반 프로세서다. 이 제품에 탑재된 보안 엔진은 공개키 기반의 하드웨어 가속기(PKHA)와 난수발생기(RNG), 메시지 다이제스트 하드웨어 가속기(MDHA), 어드밴스드 암호화 표준 가속기(AESA), 데이터 암호화 표준 가속기(DESA), CRC 유닛 등의 기능을 제공한다.
이화선 차장은 “IoT를 위한 보안 게이트웨이는 커뮤니케이션에서부터 최종 사물에 이르기까지 엔드 노드 보안의 핵심적인 요소”라며 “프리스케일의 코어아이큐 LS1 IoT 게이트웨이 레퍼런스 디자인은 IoT를 가능케 하는 보안과 네트워킹, 컴퓨팅 효율, 편리항 사용성, 센서 네트워킹을 모두 갖추고 있다”고 전했다.
한편, 김태중 한국전자통신연구원(ETRI) 부장은 ITU-R IMT-2020 비전 기반 밀리미터파 활용 5G 이동통신시스템에 대해 발표했다. ETRI는 기가코리아와 함께 6GHz 이상의 고주파수대 밀리미터파 대역을 활용한 초고속 5G 통신 기술을 개발하고 있다.
밀리미터파 대역은 주파수 대역이 넒어 5G 비전이 요구하는 단말당 20Gbps의 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다. 그러나 고주파 주파수의 특성상 직진성이 강하고, 감쇄 효과가 커 전파가 멀리 전달되지 못해 통신 커버리지가 좁다는 점이 상용화에 걸림돌로 작용했다.
이에 ETRI는 밀리미터파의 전송 효율을 높이기 위해 사용하는 빔 포밍 기술에 더해 하나의 기지국이 여러 개의 빔을 효율적으로 관리할 수 있는 빔 스위칭 기술을 개발했다. 사용자 단말이 빔과 빔 사이를 이동할 때 실시간으로 최적의 빔을 자동으로 선택해 단말기가 변경할 수 있도록 함으로써 데이터 손실 및 지연을 최소화하는 기술이다.
이와 함께 기지국 안테나와 주파수의 복잡성으로 인해 발생하는 비효율성을 해결하기 위한 멀티 레이어 DCC 기술과 링크를 놓쳤을 때 빠르게 다시 복원할 수 있는 라디오 링크 리커버리 기술 등 밀리미터파의 단점을 해소하고, 장점을 극대화할 수 있는 다수의 핵심 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
김태중 부장은 “사용자 입장에서는 구체적인 기술 배경을 떠나 이동통신이 하나의 서비스이듯 통신사업자 입장으로서도 5G는 하나의 서비스인 셈”이라며 “이동통신 서비스와 이동통신 기반 서비스의 차이점을 고려하면, 5세대 이동통신과 5세대 서비스에 대한 명확한 구분이 가능하지 않을까 생각한다”고 정리했다.
한편, 무안경 방식 3D 디스플레이의 개발 동향에 대해 발표한 김성규 한국과학기술연구원 (KIST) 박사는 기존 안경 방식의 불편함을 해결하면서도 효과적인 입체영상을 구현하기 위한 고민에서 출발해 초다시점 3D 표기 기술로 이어지는 입체 디스플레이 기술의 현황과 극복과제, 미래를 제시했다.
현재 다시점 3D 표시 기술의 문제점으로는 시점과 시역 사이의 크로스토크(Crosstalk) 발생으로 역입체시 영역이 생긴다는 점과 시점간 공간적 거리차로 인한 시차영상의 양자화 현상 발생, 시점수 증가에 따른 단위 시점 해상도 저하 등이 지적되고 있다.
이를 해결하기 위해 KIST는 동적 시점병합 방법에 의한 크로스토크 제어와 실시간 시점병합 및 관찰자 시점 검증 시스템 등을 개발해 영상 균일도를 증가시키고, 평균양안 거리가 다른 관찰자도 보다 선명한 3D 영상 시청이 가능하도록 했다. 이를 적용한 고밀도 다시점 시스템은 실제로 100인치급 대형 디스플레이 제품에 적용해 시연되기도 했다.
나아가 KIST는 여러 사람이 무안경으로 입체 영상을 감상할 수 있는 초다시점 3D 디스플레이의 원천기술 확보를 위해 초다시점 상황에서의 크로스토크 제어와 동공 추적형 다시점 기술, 초다시점 영상의 실시간 획득 및 생성 기술을 개발한다는 계획이다. 이를 다시점 3D 게임 및 시뮬레이션 시스템, DID, 다시점 의료용 표시장치, 다시점 3D 노트북, 모니터 등 다양한 제품으로 상용화를 목표로 하고 있다.
김성규 KIST 박사는 “디스플레이 기술의 발전과 5G 네트워크 기술의 발전이 무관하지 않다고 생각한다”며 “초다시점 원천 기술 확보를 통해 3D 디스플레이의 대중적 상용화를 꾀하는 한편, 중단기적으로는 오는 2018년 평창 올림픽에서 한국을 방한한 외국 선수들에게 무안경 3D 콘텐츠를 시연하는 것이 목표”라고 말했다.
노동균 기자 yesno@chosunbiz.com