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산업바이오&ICT
[영상]아이폰12의 5G가 가짜라 불린 이유…복잡한 5G 체계 살펴보니






지난해 4월 3일, 대한민국은 세계 최초로 스마트폰을 기반으로 한 5G 상용화에 성공했습니다. 2G, 3G, 4G를 넘어 초고속, 초저지연, 초연결이 가능한 시대로 가는 문을 제일 먼저 연 겁니다.



이런 시대적 흐름에 발맞춰 10월 23일 애플에서도 처음으로 5G를 지원하는 아이폰12를 출시했습니다. 대다수 스마트폰 제작사가 이미 5G를 지원하는 기기들을 쏟아낸 상황이라 다소 늦은 행보라고 평가하는 사람들이 많았는데요. 이에 팀 쿡(Tim Cook) 애플 최고경영자(CEO)는 온라인 행사에서 “새로운 아이폰의 시대가 도래했다”고 강조하고 나섰습니다.

그런데 출시 한달도 채 되지 않아 곳곳에서 아이폰12를 한국에선 사용할 수 없다는 소문이 돌았습니다. 아이폰12가 한국에서 터지지 않는 ‘가짜5G폰’이란 이야기였는데요. 이에 따라 “통신사를 끼고 아이폰을 구매하면 LTE요금제를 사용할 수도 없는데, 터지지도 않는 5G 때문에 강제로 비싼 5G 요금만 내는 거 아니냐”는 우려의 목소리도 나왔습니다.

결론부터 말씀드리면, 한국에서도 아이폰12로 5G를 이용하는 건 가능합니다. 하지만 팀 쿡의 말과는 달리 빠르고 끊김 없는, 기존 LTE의 20배 속도에 달하는 5G를 체감하긴 어렵습니다.



◇ 밀리미터파? 주파수? 5G 통신은 어떻게 가능할까

우리가 사용하는 모바일 기기의 이동통신은 기기가 전파를 통해 기지국과 정보를 주고받는 방식으로 작동합니다. 음성, 영상과 같은 정보를 특정 주파수에 담아 보내면 그 주파수를 사용하는 사람에게 정보가 도달하게 되는 거죠.

이 때 주파수는 1초 동안 진동한 횟수를 의미하는데요. 주파수가 높을수록, 즉 진동 횟수가 많을수록 주파수에 실은 데이터의 전송 속도는 빨라지게 됩니다. 현재 우리가 사용 중인 LTE 주파수의 대역은 800MHz~2.5GHz입니다. 5G는 이보다 높은 대역대를 이용하는데요. 특히, 애플이 이야기한 5G는 초고주파 대역인 28GHz를 이용하는 기술이죠. 24GHz 이상의 고주파 대역, 즉 밀리미터파를 수신하기 위해선 특수한 칩이 필요한데요. 아이폰12엔 ‘ 28GHz주파수를 수신할 수 있는 ‘밀리미터파 수신 칩’이 탑재되어 있습니다.



◇ 밀리미터파 수신칩, 한국 아이폰12엔 왜 빠졌나

한국에 출시되는 아이폰12에는 이 칩이 탑재되어 있지 않습니다. 사실, 미국을 제외한 모든 국가의 아이폰12엔 밀리미터파 수신 칩이 없죠.



그 이유는 미국과 다른 나라의 5G 주파수 차이에서 찾을 수 있는데요. 표준 5G 주파수는 3.5GHz, 28GHz의 중주파와 고주파로 나뉩니다. 주파수가 높을수록 데이터의 전송 속도가 빨라지기 때문에 3.5GHz보다 28GHz가 월등한 속도를 자랑하죠. 3.5GHz는 LTE보다 4~5배 정도 빠른 수준에 그칩니다.

우리나라에서는 2018년 6월, 5G 이동통신 주파수 경매가 진행됐습니다. 치열한 경쟁 속에서 3대 이동통신사 중 SK텔레콤(3.6GHz)과 KT(3.5~3.6GHz)가 3.5GHz 대역에서 100Mbps 폭을, LG유플러스가 (3.42~3.5GHz)가 20% 적은 80Mbps 폭을 가져가게 됐습니다. 28GHz 대역은 이동통신 3사가 모두 동일하게 800MHz씩 할당받았습니다.



3사 모두 3.5GHz와 28GHz 대역을 가지고 있음에도 불구하고 우리나라 이동통신사들이 제공하는 5G는 28GHz가 아닌 3.5GHz 대역을 사용합니다. 초고주파인 28GHz를 상용화하기엔 경제적·기술적 한계가 있기 때문인데요. 초고주파는 장애물을 거의 통과하지 못하는데다 도달거리도 300~400m밖에 되지 않는다는 치명적인 단점을 갖고 있습니다. LTE만해도 통신사당 10만 개 이상의 기지국이 전국을 빽빽이 매우고 있는데, 훨씬 더 많은 기지국이 필요한 고주파 5G를 감당하는 건 쉽지 않은 일이죠. 28GHz로 전국을 커버하려면 건물 여기저기에 소형 기지국을 설치해야하고, 여러 개의 안테나로 전파를 집중시켜 무선 통신 전송 범위를 확장시키는 빔포밍 기능을 갖춘 장비까지 필요합니다. 아이폰에 탑재되어 있는 밀리미터파 수신 칩도 빔포밍용 안테나 모듈이죠.





하지만 국내 이동통신사들은 코로나 사태, CEO 교체, 대규모 기업 인수 등으로 허리띠를 졸라 매면서 목표했던 망 투자를 계속 미루고 있는 중입니다. 올해 8월 말 기준 이동 통신 3사의 전국 5G 기지국을 합친 수는 13만 2천여 곳. LTE 기지국의 13.5% 수준에 불과합니다.

이러한 한계 때문에 현재 우리나라를 비롯한 대부분의 나라는 28GHz 주파수 대역을 확보하고 있어도 이 보다 한 단계 낮은 3.5GHz 주파수만을 사용하고 있습니다. 아이폰12의 5G가 ‘가짜 5G’라는 이야기가 나오는 이유도 결국 이 때문입니다. 애초에 국내에 출시되는 아이폰12에는 밀리미터파 수신 칩이 탑재되어 있지 않을 뿐더러, 있어도 우리나라에선 쓸 수가 없으니까요.

미국의 경우는 이야기가 다릅니다. 미국에선 지난 2018년에 28GHz 대역 850MHz 폭이, 2019년엔 24GHz대역 700MHz폭이 치열한 경쟁 끝에 버라이즌, T모바일, A&T 등 국내 이동통신사에 낙찰되었습니다. 이후 버라이즌과 T모바일은 거대한 자본력을 바탕으로 28GHz 대역으로 일부 도시를 중심으로 5G를 구축하기 시작했습니다. 비교적 비용이 적게 드는 3.5GHz로 빠르게 5G 상용화하는 선택을 한 우리나라 이통사들과 달리, 28GHz에 집중해 천천히 구축을 시작해나가려는 선택을 한 거라고 볼 수 있죠. 그렇기 때문에 미국에서 출시되는 아이폰12만 28GHz를 수신할 수 있는 밀리미터파 수신 칩을 탑재하게 된 겁니다.



◇ 5G 상용화, 어디까지 왔나

미국에서도 28GHz 대역대를 사용하는 5G의 상용화는 안정 단계까진 한참 먼 것으로 보입니다. 미국 내 아이폰12 사용자들은 5G 접속이 불안정하다며 불만의 목소리를 내고 있죠. 속도가 빠르다는 점은 체감할 수 있지만 서비스가 가능한 지역을 찾기가 어렵다는 겁니다.



3.5GHz 대역대를 사용하는 우리나라 역시 마찬가지입니다. 기존 LTE와 별 차이 없는 속도에 쉴 새 없이 일어나는 끊김 현상까지 나타나면서 택시기사처럼 인터넷 연결이 생업과 직결된 사람들은 “빠르고 끊김 없는 인터넷을 위해 5G를 선택했지만 오히려 손님을 잃고 있다”며 불편함을 호소하고 있죠.

하지만 주파수 경매, 장비 구축, 네트워크 유지·보수 등 다양한 고려 요소 때문에 현재 5G 요금제는 LTE보다 훨씬 비싼 수준으로 책정되어 있습니다. 더구나 최신형 5G 휴대폰은 개통 시 5G 요금제만 지원하기 때문에 쉽게 LTE 요금제로 변경할 수도 없는 상황이죠. 이통사들은 수십만 원의 위약금을 부여하면서 불완전한 5G를 빠져나가려는 사용자를 막기 위해 고군분투 중이고요.



이에 따라 18명의 피해 이용자들이 한국소비자단체협의회에 분쟁조정을 신청하는 일도 벌어졌습니다. 그 결과 이동통신 3사가 신청인 전원에게 최대 35만 원을 보상해야 한다는 권고가 나왔고요. 이동통신사가 ‘5G 서비스 음영지역 발생 가능’을 명시·설명할 의무를 저버렸다는 건데요. 계약서상 가용 지역 정보가 부족하고 자세한 설명이 없었다는 점이 인정되었습니다. 이를 두고 정부가 보상금 책정 기준을 마련해야 한다, 피해자 전원에게 보상을 해야 한다는 목소리가 나왔지만 이동통신 3사는 조정안을 최종 거절했죠.

그리고 지난 10월, 과학기술정보통신부에 대한 국회 국정감사 과정에서 이동통신 3사가 과기부에 민원을 올린 ‘5G 불통’ 이용자 11명에 대해 입막음 차원에서 최대 44만 원, 평균 25만 원씩 몰래 차별 지급한 사실이 공개돼 논란이 일기도 했습니다.

◇ 5G 요금제, 피할 방법 없을까

여러 논란들 속에서 5G 요금제를 피하고자하는 움직임도 일었습니다. 이동통신사가 아닌 생산업체로부터 휴대폰을 사는 사람들이 늘고 있는 건데요. 대형마트나 온라인에서 자급제 폰을 구입해 유심만 바꿔 끼우면 기존 LTE 요금제 사용이 가능하기 때문입니다. 이렇게 너도나도 자급제폰을 사려고 하자 쿠팡, 11번가, 위메프, 알뜰폰 업체들은 얼떨결에 가장 큰 혜택을 보게 되기도 했습니다.



현재 국내에서 5G 요금제를 사용하고 있는 사람은 총 800만 명. 하지만 5G가 진가를 발휘하기까지 얼마의 시간이 걸릴지는 누구도 정확히 예측하지 못하고 있습니다. 자율주행, AI, 홀로그램 등이 일상 속으로 들어올 세상, 언제쯤 가능할까요?

*다음 편에서는 서울 아파트 전세 값에 맞먹었던 1G ‘카폰’부터 첫 스마트폰이 출시된 3G를 거쳐 지금의 5G 시대에 이르기까지, 알수록 놀라운 이동통신의 역사를 한눈에 보여드리겠습니다.다. 1G부터 5G에 이르기까지, 다음 이동통신으로 넘어갈 때마다 어떤 일들이 있었을까요?
/정민수기자·김수진인턴기자 minsoojeong@sedaily.com
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