[Cover Story] 통신기술의 진화…4G는 속도의 혁명

사물인터넷 혁명

사물인터넷은 통신기술이 있어야 가능하다. 유선과 무선, 무선과 유선을 자유자재로 오가는 통신망을 갖춰야 열리는 세상이 바로 사물인터넷이다. 언제 어디서든 정보를 주고받는 유비쿼터스가 바로 그것이다. 통신망이 어떻게 진화해 왔는지 알아보자.


G의 세상

통신기술을 알기 위해서는 G를 알아야 한다는 말이 있다. 2G, 3G, 4G 할 때 그 G다. 물론 영어의 첫 글자를 땄다. generation, 즉 세대를 뜻한다. 2세대, 3세대, 4세대 통신을 의미한다. 진화의 단계라고 할까. 현재까지 4G로 진화한 상태다. 5G가 언제쯤 나올까. 물론 이 세대별 통신에는 어떤 표준이 적용된다. 한 나라뿐 아니라 세계적으로 통신망이 연결돼야 하기 때문이다. 저마다 개발한 것을 사용할 경우 나라 간 통신이 안 될 것은 불문가지. 그래서 국제적으로 표준을 적용해 G를 정한다. 이 표준은 기술적으로 설명하는 것은 매우 어렵고, 또 그럴 필요가 없다.

1G는 목소리 통신

1세대 통신이 있었다. 옛날 영화나 드라마에 보면 벽돌 크기의 전화기가 나온다. 아날로그식 통신표준을 사용한 때였다. 이때는 문자나 사진을 보낼 수 없었다. 목소리만 겨우 전해졌다. 외부 혼선이 자주 발생해 잡음도 심했다. 집에서 사용하던 유선 전화기가 걸어다닌다고 해서 획기적인 제품의 반열에 올랐다. ‘벽돌’을 들고 다니면서 전화하면 주변 사람들이 신기한 듯 쳐다보기도 했다. 무선 전화기는 부(富)의 상징이었다. 1995년까지 주파수로 통신한 시대였다.

목소리+문자는 2G

1G를 이어 디지털 통신시대를 연 2G가 1996년 나타났다. 주파수에서 벗어나 0과 1의 조합으로 이뤄진 디지털 정보화 시대를 상징한다. 1G와 가장 큰 차이는 문자메시지가 가능해졌다는 것. ‘호모 사피엔스 엄지족’이 출현했다. 목소리보다 문자로 이야기를 주고받는 문화가 유행처럼 번졌다.

2G를 CDMA(부호분할 다중접속)라고도 불렀다. CDMA는 2세대 이동통신 기술 중 하나다. 미국 퀄컴사가 만든 표준으로 한국이 상용화했다. 원래 이 기술은 미국 군사용으로 쓰였으나 한국이 상용화에 성공한 덕분에 컬컴사는 엄청난 로열티를 받았다. 이용자에 코드를 부여하면 동일 주파수 상에서도 여러 사람이 이용할 수 있게 한 기술로 당시엔 획기적인 기술 개발이었다. 목소리+문자 서비스가 가능해진 진화한 기술이라고 보면 된다.

3G는 2G+영상통화

기술은 새로운 기술을 낳는 법. 더 많은 정보를 통신망을 통해 보낼 수 있기를 원하는 욕심은 다음 세대의 통신기술을 탄생시켰다. 바로 2006년께 선보인 3G다. 휴대폰의 겉모습상 큰 변화는 없다. 3G의 특징은 2G보다 전송 속도가 빠르고 큰 데이터를 보낼 수 있다는 것. 2G로는 보낼 수 없었던 긴 문자와 영상통화, 인터넷 접속이 가능하게 됐다. 3G로 인터넷까지 접속해 다양한 서비스를 이용하게 되자 이동통신 시장은 폭발적으로 확대됐다. 3G폰이 없는 사람이 없을 정도로 시장은 성장했다. 010 시대로 접어든 것도 이때다. 3G를 대표하는 010을 쓰느냐 안 쓰느냐에 따라 ‘노는 물이 다르군’이란 소리를 들었다. 이른바 과시형 소비다. 하지만 3G 통신이 2G보다 전송 속도가 빨랐으나 쾌적하게 인터넷에 접속해 즐기기엔 무리가 있었다. 이용자도 폭주해 전송 속도가 느려지거나 끊김현상도 자주 발생했다.


‘더 빨리, 더 많이’는 4G

2012년 등장한 4G는 3G에 비해 전송 속도가 무려 30배나 빠르고 큰 데이터도 주고받는다. 초당 150Mbps 정도 속도를 보이는 것이 4G다. 이 정도 되면 유선 인터넷처럼 안정적으로 데이터를 주고받을 수 있다. 영화 한 편을 내려받는 속도도 빠르다는 얘기다. 달리는 자동차에서도 끊김없이 빠른 속도로 내려받고, 보내고 하는 것이 가능한 시대다. 이 시대엔 지금처럼 문자, 사진전송, 동영상 보기, 인터넷 접속이 모두 가능하다. 바로 지금이다. 모바일 혁명이 일어난 것이다. 무선통신에서 속도혁명을 일으켰다는 4G도 5G로 대체될 가능성이 높다.

고도통신망과 유비쿼터스 시대

이런 고도의 통신망은 모든 것을 네트워크로 연결하는 유비쿼터스 시대의 기반이 된다. 모든 사물에 센서가 설치돼 통신이 가능한 기기만 갖다 대면 정보가 오고 가고 작동하게 된다. 가령 자동차에 4G 무선통신망이 설치되면 터치 하나로 집에 있는 방범망, 세탁기, 냉장고, 전기밥솥, 청소기를 작동할 수 있다. 자동차에서 영상통화로 회의를 주재할 수도 있다.

쇼핑도 자동화가 가능하다. 모든 물건에 RFID칩이 달려 있어 물건을 고른 뒤 계산대만 지나가면 자동으로 계산된다. 결제도 자동화돼 바로 통장에서 빠져나간다. 물건의 칩을 감지하는 근접통신기술은 이미 성숙 단계에 와 있다. 이미 ‘와있는 미래’다.

‘만능 칩’ RFID 뜨고…‘구닥다리’ 바코드 지고…

바코드는 IoT시대엔 사라져야 한다. 바코드는 마트에 가면 쉽게 볼 수 있다. 제품 구속에 검정색으로 막대가 다양한 굵기로 그려져 있다. 물건을 사서 계산대에 가면 점원이 인식기를 갖다 댄다. 물건값과 품목이 계산화면에 뜬다. 반자동화다. 점포 주인은 어떤 물건이 나갔는지 재고 조사를 쉽게 할 수 있다. 하지만 이런 바코드로는 IoT시대를 열기 힘들다. 쇼핑객이 물건을 나서 나가면 자동으로 계산되는 시스템과는 거리가 멀다.

RFID(Radio Frequency Identification)는 바코드를 대체할 칩이다. 아주 작은 크기인 이 칩 안에는 가격과 품목, 유통기한 등 다양한 정보가 들어 있다. 이 칩에서 나오는 주파수를 근접통신망으로 잡아내 계산대를 지나면 모든 것이 자동으로 계산이 된다. 지하철을 탈 때 카드를 가까이 대면 계산되는 것과 같다고 보면 된다.

문제는 이 칩의 가격이다. 바코드는 잉크로 찍기만 해서 비용 부담이 미미하다. 하지만 이 칩은 특정 주파수를 내야 하는 기술이 들어가게 돼 비용문제가 발생한다. 칩의 가격이 많이 내려갔다는 소식이지만 더 내려가야 한다는 지적이 많다. 상용화된다면 유통에 혁신이 일어난다. 의약품, 주류, TV 등 비교적 큰 제품의 경우 구매에서 계산까지 빠른 속도로 처리된다.

고기완 한국경제신문 연구위원 dadad@hankyung.com