지식 경제 현안

知識經濟 □

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■ 이동 통신의 발전 방향 - 제 4세대 이동 통신을 중심으로

- (4세대의 부상) 2010년경 4세대 이동 통신의 등장이 예견되고 있음

·(현황) 3세대(IMT-2000) 서비스가 시작되지도 않은 상황에서 4세대 이동 통신에 대한 표준화 제정 움직임이 ITU(국제전기통신연합)에서 이루어지고 있음

·(배경) 이동 통신의 완성판으로 불려지던 IMT-2000이 서비스 품질, 국제적 로밍 범위, 경제성 등에서 당초 목표가 달성되지 않을 것으로 예상되기 때문임

·(각국 대응) 미국, EU, 일본 등 선진국에서는 이미 4세대에 대한 연구개발이 이뤄지고 있으며, 자국에 유리한 방향으로 표준화를 추진하고 있음

- (4세대의 전망) 이동 통신의 발전 방향을 고려할 때 4세대 이동 통신의 출현은 불가피할 것으로 보임

·(통신의 발전 방향) 이동 통신은 음성에서 데이터 및 동영상 서비스로의 발전, 이동성 증대 및 고속 서비스화, 국제 호환성 제고의 방향으로 발전하고 있음

·(4세대 서비스) 4세대는 전송 속도가 최대 2Mbps인 IMT-2000보다 훨씬 빠른 수십Mbps급으로 이동 중에도 고화질 동영상이 송수신 가능하고, 단일 표준 채택을 통해 완전한 글로벌 로밍의 실현을 지향하고 있음

·(향후 전망) 어떤 기술적 경로를 통해 달성될 지는 아직 불확실하지만 이동 통신의 발전 방향을 고려할 때 4세대 서비스의 등장은 확실한 것으로 보임. 따라서 IMT-2000은 과도기적 존재로서 위치지울 수 있음

- (시사점)

·IMT-2000 사업에서의 동기식, 비동기식 선택에 있어서도 4세대 이동 통신 서비스로의 발전에 어떠한 방식이 유리한가를 충분히 고려해야 할 것임

·IMT-2000 사업이 4세대 통신의 과도기로서 위치지워진다면 핵심 서비스 내용을 새로이 설정할 필요 있음

·제 4세대 이동 통신 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 표준화 작업에의 주도적 참여와 조기 연구개발 투자가 필요함

이동 통신의 발전 방향 - 4세대 이동 통신을 중심으로

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□ 문제 제기

- 제 4세대 이동 통신(beyond IMT-2000)에 대한 국제적 관심이 제고되고 있음

·제 3세대 이동 통신 서비스인 IMT-2000 서비스가 아직 시작되지 않은 상황에서 국제전기통신연합(ITU)에서는 4세대 이동 통신과 관련한 표준화 논의를 시작함

·뿐만 아니라 선진국의 주요 통신사업자 및 통신기기 제조업체들도 4세대 이동 통신에 대한 연구 개발에 돌입함

·이러한 움직임은 이동 통신의 완성판이라고 했던 IMT-2000 서비스가 국제 통화 서비스(로밍) 범위, 서비스 품질, 경제성 등에서 한계를 보여 새로운 대안을 모색하는 차원에서 나온 것임

·한국 통신산업은 4세대의 표준화 추진 및 서비스 방향에 대한 논의와 각국 업체들의 대응 현황을 면밀히 검토하여 그 대응 방안을 마련해야 할 것임

□ 4세대 이동 통신의 표준화 논의

- (추진 배경) IMT-2000 서비스의 한계에 대한 인식의 확대

·IMT-2000 사업은 당초 초고속 데이터 및 동영상 등 멀티미디어 서비스, 전세계적인 로밍을 목표로 하였으나 이러한 목표가 불확실해짐

·우선 IMT-2000의 전송 속도는 최저 144Kbps에서 최대 2Mbps 정도인데, 이러한 속도로는 고화질의 동영상 멀티미디어 서비스를 제공하기 어려울 것이라는 문제가 제기됨

·전송 방식과 관련한 표준화 과정에서도 미국과 유럽 지역의 이해관계가 상충되어 동기식과 비동기식이 모두 표준으로 인정됨으로써, 당초에 내세웠던 단일 표준하의 글로벌 로밍이 어렵게 됨

·또한 IMT-2000 서비스가 이전 세대의 서비스와 질적으로 다른 서비스 제공이 어려울 것이라는 전망 때문에 경제성 면에서 우려의 소리가 높아지고 있음

- (추진 상황) 4세대 이동 통신에 대한 연구와 후속 실무 작업을 총괄할 국제전기통신연합의 워킹 그룹(ITU-R WP 8F)이 2000년 3월에 출범함

·1차 회의에서는 4세대 이동 통신의 표준화 작업을 수행하기 위한 Working Group을 조직하고, 향후 업무 일정을 결정함

·우선 1차로 2001년 6월까지 각국 산업계의 의견을 담은 리포트를 제출 받아 국가간의 사전 의견 조율 과정을 거칠 계획임

·이 리포트에는 4세대 시스템 개발을 위한 비전과 목적, 개요 등 IMT-2000 서비스의 진화 방안, 마케팅 방법 등이 포함됨

·2차로는 2002년 6월까지 각국 연구진의 제안서를 제출 받아 4세대 이동 통신 시스템의 사양, 표준 등 기본 골격을 완성해 나갈 방침임

·이 제안서에는 시스템 시나리오, 서비스, 커버리지, 보안, 요금 부과 시스템, 국제 주파수 표준안 등 시스템 개발과 관련된 내용이 첨부됨

< IMT-2000 및 4세대 시스템 논의 과정 >

□ 이동 통신의 발전 방향과 4세대 이동 통신

- (발전 방향) 음성에서 멀티미디어(데이터 및 동영상 서비스)로의 발전, 이동성 증대 및 고속 서비스화, 국제 호환성 제고의 방향으로 발전하고 있음

·이동 통신은 과거 음성 위주에서 벗어나 데이터 위주로 변화하고 있으며, 나아가 음성, 데이터, 동영상 서비스가 통합된 멀티미디어 서비스로 발전해갈 것이며, 이동 통신과 인터넷의 결합도 세계적인 추세로 진행되고 있음

·한편 이동 통신은 휴대의 편리성에도 불구하고 고화질 동영상 서비스에 한계가 있어 원활한  모바일 인터넷통신에 대한 요구가 증대하고 있음

·세계화의 진전에 따라 세계 어디에서나 자신의 단말기로 통화할 수 있는 국제적 로밍의 필요성이 증대되고 있어 이를 실현하는 방향으로 발전할 것임

- (발전 경로) 이동 통신은 아날로그 방식(1세대)→ 디지털 방식(2세대) → IMT-2000(3세대) 라는 형태로 진화함

·그 동안 이동 통신은 앞서 서술한 발전 방향을 반영하여 1세대 80년대 초, 2세대 90년대 초, 3세대 2000년대 초 등 10년 주기로 변화해왔으며, 현재 2세대에서 3세대로 넘어가는 과정에 있음

·서비스 내용 면에서 1세대는 아날로그 방식으로 음성 위주의 서비스를 제공하는 데서 머물렀으나, 2세대에서는 디지털 방식을 채택함으로써 음성과 저속 데이터를 제공하는 방향으로 발전할 수 있었으며,

·3세대인 IMT-2000에서는 유·무선 고속 데이터 전송 기술의 발전을 통해 그 화질이 문제되고 있긴 하지만 음성, 데이터, 동영상 서비스 등이 통합된 멀티미디어 서비스를 제공할 것으로 기대됨

·통신 속도에서도 1세대가 10Kbps에서 2세대는 64Kbps, 3세대는 2Mbps로 고속화되어가고 있으며,

·3세대에서는 부분적이기는 하지만 국제적 로밍 서비스가 제공될 것으로 보임

< 기존 이동 통신 시스템과의 비교 >
구분	1세대	2세대		3세대	4세대
통신 수단	아날로그	디지털 이동전화	PCS	IMT-2000	?
주파수 대역	200∼900MHz	800MHz	1.7∼1.8GHz	2GHz	10GHz 이하 / 40∼60GHz
전송 속도	10Kbps	9.6/14.4/64Kbps		144Kbps ∼ 2Mbps	수십Mbps 이상
제공 서비스	음성	음성 및 저속 데이터		음성, 데이터, 영상 등 멀티미디어	고품질의 멀티미디어
로밍 서비스	국내	국내, 지역별		지역의 확대	전세계
서비스 시기	1981년	1991년		2001년	2010년

- (4세대 이동 통신) 초고속 멀티미디어 서비스, 글로벌 로밍 등을 지향하고 있음

·4세대는 전송 속도가 수십 Mbps 이상으로 최대 2Mbps인 IMT-2000보다 훨씬 빠른 서비스를 지향하고 있음

·따라서 4세대 서비스가 실현될 경우 3세대와 달리 이동 중에도 고화질 동영상의 멀티미디어 서비스를 원활히 송·수신할 수 있게 될 것임

·로밍 문제도 IMT-2000에서 동기·비동기식 간에 제한적인 로밍이 이뤄지는 것과는 달리 완전한 글로벌 로밍이 가능해질 것임

- (향후 전망) 이동 통신은 4세대가 지향하는 서비스를 충족시켜가는 방향으로 발전할 것임

·4세대 서비스는 이동 통신이 10년 주기로 변화하여 왔음을 고려할 때 2010년대 초에 상용화될 것으로 전망됨

·아직은 4세대가 지향하는 서비스를 IMT-2000 기술이 발전하여 달성할 지, 아니면 새로운 기술이 등장하여 달성할 지는 불분명한 상태임

·ITU에서도 2001년의 리포트, 2002년의 제안서를 토대로 4세대 시스템의 개발과 진화 방안, 기술 등을 검토해 나갈 계획으로 있음

·그렇다고 하더라도 이동 통신의 발전 방향으로 볼 때 향후 이동 통신은 4세대가 지향하고 있는 완벽한 멀티미디어, 자유로운 이동성, 완전한 국제 호환성을 실현하는 방향으로 발전해갈 것으로 보임

·결국 IMT-2000 서비스는 4세대가 출현되기 전까지 과도기적 서비스를 제공하는 것으로 자리 매김할 가능성이 높음

□ 각국의 대응

- (미국) IMT-2000과는 다른 새로운 시스템의 개발을 주장하고 있음

·이는 세계 IMT-2000 시장에서 동기식 방식을 채택하고 있는 미국이 비동기식을 채택하고 있는 유럽 등에 비해 시장 점유율에서 크게 뒤질 것이라는 우려에서 비롯된 것임

·미국은 국립과학재단(NSF; National Science Foundation) 주관 하에 전송 속도 100Mbps의 지상 통신망과 위성 통신망을 통합한 멀티미디어 서비스를 2010년까지 구현할 계획임

·기업 차원에서도 AT&T와 루슨트사는 비동기전송모드(ATM) 기술을 바탕으로 25Mbps의 전송속도를 갖는 □바하마(BAHAMA) 프로젝트□를 추진하고 있으며,

·벨 연구소도 선마이크로시스템과 함께 MII(Mobile Information Infrastructure) 프로젝트를 수행하고 있으며 이미 10∼20Mbps의 시험시스템을 시연한 바 있음

- (유럽) 영국 등 유럽 연합은 기존 비동기식 IMT-2000 시스템의 진화를 주장함

·유럽은 IMT-2000 사업에서의 비동기식 방식의 우위를 바탕으로 향후 4세대 이동 통신에서도 우위를 굳히려는 목적으로 비동기식 IMT-2000 시스템의 진화 형태가 바람직하다는 입장을 밝히고 있음

·유럽은 이미 차세대 통신 기반 기술 연구를 위해 1995년부터 ACTS(Advanced Communications Technologies and Services) 프로그램을  수행하였으며,

·현재 MBS(Mobile Broadband System)라는 과제를 만들어 B-ISDN과 무선 ATM에 기반을 둔 공중용 광대역 이동 통신시스템 개발 계획을 추진하고 있음. 주파수 대역은 40∼60GHz, 최대 전송속도는 155Mbps에 이르는 것으로 알려짐

·기업들도 4세대 이동 통신 준비에 들어서고 있는데, 스웨덴 에릭슨사의 경우 이미 1998년에 4세대 연구를 시작한 것으로 알려짐

- (일본) EU와 마찬가지로 비동기식의 진화 형태를 주장할 것으로 보임

·일본에서는 IMT-2000 서비스의 위상을 음성 통화 및 데이터 통신에 맞추려는 경향이 있으며, 완벽한 동화상 등 서비스는 4세대에서 구현하려 함

·일본은 유럽이 추진중인 ACTS 프로그램과 연계한 시험 시스템을 구축하여 유럽과 연합하여 기술 고립 상태에 빠지는 것을 막으려는 입장임

·일본은 4세대 이동 통신의 주도권을 장악하려는 목적으로 ITU의 표준화 회의에 제출할 자국의 기본 안을 만들고 있는데, 우정성은 산하기구인 전기통신기술심의회를 통해 내년 5월까지 리포트를 완성할 예정으로 있음

·일본에서는 원거리까지 전파를 보낼 수 있도록 10GHz대 이하의 주파수대를 선정할 것으로 알려짐

- (한국) 관련 업계, 연구소의 컨소시엄 구성을 통해 대응하고 있음

·ETRI를 비롯한 통신사업자, 장비제조업체, 단말기업체 등은 컨소시엄을 구성하고, 2010년까지 시스템 실용 모델 개발을 완료한다는 목표를 세우고 있음

·한국은 정부, 산업계, 연구계 등이 4세대 표준화를 위한 국제적 활동에 적극 참여하려 하고 있음

·이는 IMT-2000의 표준화 과정 및 세계 시장 동향에 뒤쳐짐으로써 나타난 사업자 선정 단계에서의 기술 표준 논쟁에 대한 반성에서 비롯된 것이며, 기본적으로는 세계적 기술 및 제품 개발 흐름의 조류를 놓치지 않겠다는 것임

·한국은 4세대 이동 통신 서비스가 50∼60GHz 대역의 주파수를 활용하여 150Mbps 급으로 데이터를 송수신할 수 있는 서비스, 백본망과 가입자 단말을 무선으로 연결하는 초고속 멀티미디어 통신시스템이 될 것으로 보고 있음

·ETRI에서는 무선접속부문 기술 표준도 CDMA와 TDMA 기술이 함께 사용될 것으로 예상하고 있음

□ 시사점

- IMT-2000 사업자 선정시 4세대 논의 동향을 심도있게 고려해야 함

·제4세대 이동 통신 논의가 출발함에 따라 향후에는 IMT-2000 서비스를 능가하는 서비스가 출현될 것으로 전망됨

·IMT-2000 사업의 사업자 선정과정에서 중요한 변수가 되고 있는 동기식 혹은 비동기식의 선택에 있어서도 4세대에서 지향하는 고주파수대의 고속 서비스를 어떤 방식이 보다 더 잘 구현할 수 있으며, 어떤 방식이 향후 기술 발전 경로에 가까운 가의 여부를 충분히 고려해야 할 것임

- IMT-2000 사업의 서비스 내용을 명확히 할 필요가 있음

·IMT-2000 사업이 원래의 목표를 달성하지 못하고 제 4세대 이동 통신으로 발전해나간다면 IMT-2000 사업은 과도기적 서비스로서 위치가 매겨져야 할 것임

·그렇다면 IMT-2000 사업이 원래 지향했던 서비스 중 과도기적 서비스로서 어떤 서비스를 주된 서비스로 할 것인지에 대한 전략적 판단이 필요함

·그리고 새로운 전략에 맞는 기술 개발 전략, 제품화 전략, 서비스화 전략이 설정되어야 할 것임

·일본의 경우 IMT-2000를 음성 통화 및 데이타 통신에 맞추려는 움직임이 있는 것도 시사할 만함

- 제 4세대에서 지향하는 서비스를 실현할 수 있는 기술 및 제품의 구현에 노력

·IMT 2000 사업에서는 세계적인 기술 동향 및 시장 동향을 파악하지 못해 사업자 선정 과정에서 조차 혼란이 발생했으며, 세계 주요 시장을 장악할 GSM방식에 대해서는 기술 축적을 하지 못한 문제가 있었음

·제 4세대에서는 세계적인 기술 및 시장 흐름을 조기에 파악함으로써 이러한 전철을 밟지 않도록 해야 할 것이며,

·한국 이동 통신 산업의 고질적인 문제인 원천 기술과 핵심 부품의 대외 의존은 4세대 이동 통신에서 극복하기 위해서는 조기 연구개발 투자가 필요할 것임

- 제 4세대 표준화 과정에서의 주도 능력 제고

·지금까지 이동 통신의 표준화 과정에서 한국은 주도적이기 보다는 종속적인 위치에 있었음

·표준화 과정을 주도할 경우 핵심, 원천 기술의 조기 확보가 가능하여 세계 시장의 선점 및 지속적인 로얄티 수입 등이 가능하게 될 것임

·EU와 일본은 연합하여 4세대 표준을 GSM 방식의 발전 형태로 끌고 가려는 노력을 기울이고 있음

·한국의 경우 CDMA 기술에서 세계적인 수준일 정도로 잠재 능력을 인정받고 있는 상태이므로, 세계 주요 업체, 국가들과 전략적 제휴를 통해 협력한다면 4세대의 표준을 형성하는 과정에서 핵심적인 역할을 수행해나갈 수 있을 것임

□ 김용복 연구위원 ybkim@hri.co.kr ☞3669-4041

□ 민주홍 연구위원 jhmin@hri.co.kr ☞3669-4015