일반 기업이 주파수를 할당 받아 제한된 구역에 사설 5G 네트워크를 구축
상이한 통신연결 조건을 갖는 여러 장치를 연결해 에지 클라우드에서 처리
5G 기술을 통해 높은 이동성, 연결성, 안정성, 보안성, 품질 등의 장점 제공
세계 각국의 이통사, 장비 업체 및 기업들이 5G 특화망을 테스트하기 시작
국내 ‘5G 특화망’ 확산 시동…네이버 이어 카카오, LG, 삼성 등 SI기업 관심
초고속, 초저지연과 초연결이 특성인 5세대 통신(5G) 인프라를 접목해 다양한 산업군의 혁신을 꾀할 수 있는 방안으로 ‘5G 특화망’(이음5G, Private 5G)이 주목받고 있다. 5G 특화망은 기존 이동통신사가 아닌 일반 기업이 필요에 따라 주파수를 할당 또는 지정받아 제한된 구역에 구축해 운영하는 소규모 네트워크를 뜻한다. 기업이 직접 주파수를 할당받아 적은 투자로도 기지국을 구축해 산업현장에서 차별화된 서비스 제공이 가능한 것이 장점이다.
5G 특화망은 기존의 PC나 스마트폰뿐만 아니라 로봇, 드론, 센서, 4K/8K 카메라, AR/VR 단말, 자율주행 차량 등의 상이한 통신연결 요구 조건을 갖는 다양한 장치들이 연결되고 이들이 에지 클라우드(Edge Computing: AI 기반 자동화, AR/VR 랜더링, 원격 로봇 제어, AI 기반 비디오 분석 등)에서 제어돼 기업의 디지털 전환(Digital Transformation)을 실현시켜줄 인프라로 떠오르고 있다.
5G 특화망은 특정 건물이나 부지내에서 사설망을 구축하기 위해 기존처럼 IEEE 기술 (LAN 기술, 유선 이더넷, 무선 와이파이)을 쓰는 것이 아니라 공중망 기술인 5G 기술을 이용해 구축된다. 5G는 셀룰라 기술이기 때문에 기존 LAN인 유선 이더넷이나 와이파이에 비해 기업내 장치들에게 높은 이동성, 연결의 안정성과 품질, 보안성, 넓은 커버리지 등의 장점을 기본적으로 제공해준다.
또한 5G는 네트워크 분할(Network Slicing)이라는 기존에 없었던 큰 장점이 있다. 네트워크 분할은 물리적으로 단일한 망을 통해 논리적으로 구분된 가상의 독립망을 생성해주는 기능이다. 이로 인해 5G는 단일망을 통해 통신 속성이 서로 다른 응용별 (AR/VR, Autonomous Vehicle, IoT 등), 기업별 또는 부서별로 여러 개의 전용망을 만들어 주는 데 이상적이다.
5G 특화망은 단말 근처에서 데이터를 처리해 저지연 고신뢰 통신과 고성능 서비스를 제공해주는 에지 클라우드를 이용해 기업 비즈니스에 특화된 응용 서비스를 신속하게 제공할 수 있다.
5G 특화망은 제조업 선진국인 독일, 미국, 영국, 일본 등에서 먼저 시작됐으며 Local 5G(일본), Industrial 5G (독일), 5G NPN (Non-Public Network, 3GPP), 5G Private Wireless/5G Private Cellular/5G CBRS/Enterprise 5G(미국 업계) 등으로도 불린다. 국내에서도 2021년 1월 26일에 과기정통부에서 ‘5G 특화망’이라는 이름으로 정책 방안을 수립했고 최근 공모를 통해 ‘이음5G’라는 이름으로 사용되고 있다. 전세계 글로벌 5G 특화망 시장은 오는 2030년까지 2020년 대비 100배 이상인 108조원 규모로 성장이 예상되고 있다.
이런 5G 특화망 확산에 따라 통신장비업체는 물론 클라우드 서비스 업체까지 관련 시장에 뛰어들고 있다. 에릭슨과 노키아, 삼성전자, 화웨이 등은 5G 특화망 수요기업이 원하는 솔루션 개발에 여념이 없다.
클라우드 서비스 업체인 아마존웹서비스(AWS)는 지난해 12월 ‘AWS 프라이빗 5G’를 출시하며 5G 특화망 시장 진출을 선언했다. ‘AWS 프라이빗 5G’는 기업이 사설(프라이빗) 5G 모바일 네트워크를 간단히 구축할 수 있는 관리형 서비스다.
기업은 AWS 콘솔에서 몇 번의 클릭만으로 모바일 네트워크를 구축할 위치와 장치에 필요한 네트워크 용량을 지정하면 된다. AWS는 스몰 셀 무선 장치, 서버, 5G 코어, 무선 액세스 네트워크(RAN), 연결 장치 설정에 필요한 구독자 식별 모듈(SIM 카드)을 제공하고 유지 관리한다. 고객은 사용한 만큼의 네트워크 용량과 처리량에 대해서만 비용을 지불하게 된다.
이통사 공중망 기술인 5G를 LAN 기술인 와이파이처럼 기업 사설망에서 사용할 수 있게 된 것은 최근에 각국 정부가 기업 사설망용 5G 주파수를 할당 해주면서 가능해졌다. 이동통신기술인 5G는 무선이기 때문에 기존 유선 LAN 대비, 망구축과 운용이 효율적이고 와이파이보다 넓은 커버리지, QoS, 보안의 측면에서 장점이 있어 산업현장이나 기업 입장에서는 매력적인 무선망 기술이다.
이로 인해 기업은 디지털 전환(Digital Transformation)을 실현하기 위한 사내 무선망 인프라로 이통사가 서비스해주는 5G 특화망뿐만 아니라 자신이 직접 또는 제3자의 도움을 얻어 원하는 5G 특화망을 구축할 수 있게 됐다. 주파수를 이용해 5G 특화망을 구축하면 기업의 보안, 데이터 주권, 트래픽 요금, 각 기업의 비지니스 요구에 특화된 맞춤형 사설망 구축 등의 측면에서 이통사의 공중 5G망 서비스에 비해 확실한 장점이 있다.
이통사가 정부 경매를 통해 획득하는 공중망용 5G 주파수는 구매 비용이 수조원에 이르지만 5G 특화망 주파수는 구매하는 개별 기업 입장에서 보면 나라마다 다르지만 대개 월 몇 만원정도로 거의 무료에 가깝다. 따라서 국내외 많은 기업들이 5G 특화망의 도입을 적극적으로 검토하고 있다.
국내에선 지난해 말 네이버클라우드가 첫 5G 특화망 사업자로 선정됐다. 네이버클라우드는 5G 28㎓ 대역 600㎒폭(28.9~29.5㎓)과 4.7㎓ 대역 100㎒폭(4.72~4.82㎓) 등 총 700㎒를 할당받았다. 네이버클라우드는 제2사옥에 구축하는 5G특화망을 우선 클라우드 데이터센터에 위치한 '초거대 AI(인공지능)'와 네이버랩스가 개발한 '5G 브레인리스(두뇌 없는) 로봇'을 연결하는 데 활용할 계획이다.
이를 토대로 내년 초 완공되는 네이버 제2사옥은 많은 로봇이 근무자를 위해 택배물, 도시락, 음료 등을 전달하는 스마트오피스로 거듭난다. 현재 식당, 호텔 등에서 사람을 대신해 물건을 전달하는 AI 서비스로봇은 로봇 내에 탑재된 처리장치·로컬 AI(브레인)의 성능 한계 탓에 일사불란하게 움직이지 못하는 단점이 있다. 사무공간의 구조가 변하면 적응(학습)하는데 오랜 시간이 걸리는 문제도 있다. 이러한 문제는 사무공간의 구조와 변화를 실시간으로 파악하는 초거대 AI가 초고속·초저지연 특성을 가진 5G특화망을 활용해 건물 내의 로봇들을 수족처럼 부림으로써 해결할 수 있다. 이용자가 요청하기도 전에 초거대 AI가 건물 내 센서를 통해 이용자에게 필요한 것을 파악하고 로봇이 이를 전달하는 구조다.
또한 로봇에서 로컬 AI 실행을 위한 하드웨어와 소프트웨어를 없앰으로써 로봇 제작비용이 낮아지고 배터리 소모량이 줄어드는 효과가 생긴다. 한 번 충전으로 더 오래 이동하면서 더 똑똑한 성능을 발휘하게 된다. 네이버클라우드와 네이버랩스는 먼저 제2사옥에서 스마트오피스 환경의 유용함을 검증한 후 이를 사업화할 계획이다. 네이버클라우드는 클라우드 데이터센터와 5G특화망을, 네이버랩스는 초거대 AI와 5G브레인리스 로봇을 다른 기업에 제공한다. 또 네이버클라우드와 네이버랩스는 초거대 AI가 5G특화망을 활용해 생산 로봇을 제어하는 스마트팩토리 사업도 전개할 계획이다.
네이버클라우드에 이어 LG CNS, 삼성SDS, 카카오엔터프라이즈 등의 기업도 5G 특화망에 관심이 높다. 특히 LG CNS의 경우, 이미 기술검증(POC)을 통해 5G 특화망의 효과를 경험했다. LG전자 등 계열사의 제조현장과 스마트시티 사업 등에 이를 적용하는 것을 적극 검토 중이다. 카카오엔터프라이즈도 5G 특화망을 활용해 중대재해 예방을 위한 안전관리 체계 구축 솔루션을 고려하고 있다.
해외 사례를 보면 영국에서 21개의 항구를 소유하고 운영하는 Associated British Ports(ABP)는 사우스햄튼(Southampton)의 항구에 버라이즌(Verizon)이 노키아(Nokia)와 협력해 제공하는 5G 특화망을 설치했다. 이 네트워크를 새로운 터미널 운영 소프트웨어에 연결, 차량의 위치와 위치를 실시간으로 추적해 자동차 수출입에 대한 가시성을 개선한다. ABP는 또한 사우스햄튼 항구의 CCTV 카메라를 5G 네트워크에 연결하고 AI 기술을 사용해 실시간으로 이미지를 분석한다. 약 200개의 WiFi 포인트가 있는 기존 실외 네트워크를 계속 사용하고 있다면 이러한 수준의 자동화는 훨씬 더 어려울 것이다.
또한 미국 자동차 제조사 포드(Ford)는 영국 에식스(Essex)의 한 제조 공장에서 5G 특화망을 시험하고 있다. 데이터는 전기 자동차용 배터리를 만드는 기계의 센서에서 수집된 뒤 AI와 에지 컴퓨팅을 포함한 기술에 의해 분석 및 처리된다. 처리는 데이터 센터나 클라우드가 아닌 데이터 소스 근처에서 수행된다. 배터리 오염과 같은 제조 결함을 발견하면 네트워크를 통해 메시지를 보내 장비 운영자에게 경고한다. 운영자는 증강 현실 안경을 착용하고 원격으로 작업하는 전문가를 연결해 까다로운 문제에 대한 지침을 제공할 수 있다.
AI타임스 박찬 위원 cpark@aitimes.com
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5G 특화망, 에지 AI 인프라를 위한 새로운 5G 등장 - AI타임스
초고속, 초저지연과 초연결이 특성인 5세대 통신(5G) 인프라를 접목해 다양한 산업군의 혁신을 꾀할 수 있는 방안으로 ‘5G 특화망’(이음5G, Private 5G)이 주목받고 있다. 5G 특화망은 기존 이동통신
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