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5G 연결 활용에 대해 공장에서 알아야 할 것들

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차세대 휴대 전화 연결 기술이 적용되기 시작되었지만 아직 어떤 것이 킬러 애플리케이션이 될지 예측하기가 어렵습니다. 2G 시대가 시작되고 나서 신뢰성 높은 무선 전화 통화와 텍스트 메시지 전송이 가능해졌습니다. 3G 연결은 로드 속도는 느렸지만 휴대 전화에서 중요한 애플리케이션으로 인터넷 액세스 기능이 포함되었습니다. 현재 휴대 전화 네트워크인 4G에서는 드디어 최신 스마트폰이 웹에 연결 가능한 강력한 기능의 포켓 사이즈 컴퓨터로서 작동하게 되었습니다. 지난 10년 간을 되돌아보면 4G 기술에서 비디오가 가장 큰 수혜자들 중 하나였습니다. 2005년 당시의 여러분에게 머지 않아 곧 식료품점 계산대에서 줄을 서서 기다리면서 NBA 플레이오프 경기를 스트리밍으로 볼 수 있다고 말하면 어떨까 상상해 봅시다.

휴대 전화 기술의 각 세대는 새로운 주파수대역, 보다 높은 데이터 전송 속도, 역방향 호환이 보장되지 않는 전송 기술로 특징 지을 수 있습니다. 3G 네트워크는 1998년에 도입되었고 4세대 4G 네트워크는 2008년에 도입되었습니다. 그리고 5세대, 즉 5G가 출시되는 중이고 통신 측면에서 5G로 어떤 일을 할 수 있을지 궁금해 합니다.

어떤 사람은 증강 현실, 가상 현실, 인공 지능 등이 5G의 킬러 애플리케이션이 될 것이라고 생각합니다. 그렇게 될 수도 있고 아니면 전혀 새로운 무언가가 등장할 수도 있을 것입니다. 자동화된 드론을 이용한 부리토 배달이 될 수도 있겠죠. 하지만 아직 일어나지도 않은 일의 명확한 장점을 알지 못하고 예측한다는 것이 무의미하기도 하고 예측 자체가 어렵기도 합니다. 엄청난 크기의 데이터가 필요하고 모든 곳에서 모바일 기기와 센서 사이의 연결을 실현하게 될 스마트 시티, 농장, 물류 네트워크, 자율 주행 차량, 4차산업혁명, IoT, 기타 기술들의 예측으로 많은 사람들이 기대에 차 있습니다. 경찰과 소방서와 같은 긴급 대응이 필요한 부서도 5G로의 전환에 참여하고 있습니다.

미국이 이 기술을 초기에 적용하는 것이 중요합니다. 버지니아 공과대학 전기 및 컴퓨터 공학 교수이면서 Wireless@Virginia Tech 설립 이사인 Jeffrey Reed는 이 기술은 스마트 연결 차량, 미래의 공장 등 다양한 곳에서 혁신의 기초가 될 것이라고 생각합니다.

5G는 기존 휴대 전화 기술과는 어떻게 다를까요?

5G 네트워크는 4G 네트워크가 상태가 좋은 날 약 20Mbps 정도 나오는 것에 비해 기가비트급 유선 광대역 네트워크 수준의 속도가 나오며 네트워크 시간 지연(응답 향상), 보다 높은 신뢰도(통신 지역 확장), 보다 큰 네트워크 용량(더 많은 기기 연결 가능) 덕분에 5G에 대한 기대가 매우 큽니다.

5G 네트워크는 6GHz 이하 및 이상 두 무선주파수 대역에서 작동됩니다. 6GHz 이하 주파수대는 기존 휴대 전화 기지국과 송신탑에서 보다 넓은 범위를 제공합니다. 대부분의 전문가들은 여러 공장과 물류 센터가 모여 있는 시골 지역이 이 주파수대의 혜택을 볼 것이라고 생각합니다.

인구 밀도가 높은 지역에서는 대부분의 네트워크가 밀리미터 파라고 부르는 보다 높은 주파수대를 활용할 것입니다. 이 주파수는 속도가 정말 중요한 분야에 적용됩니다. 그러나 파장이 짧기 때문에 이 휴대 전화 신호는 보다 빠르게 감쇄하며 건물이나 다른 도심의 장애물을 투과하기가 어렵습니다. 네트워크는 해당 지역에서의 서비스 제공을 위해 더 많은 기지국이 필요해서 보다 밀도가 높아질 것입니다.

5G는 언제 이용 가능할까요?

일부 회사에서는 시험 5G 서비스 제공 지역을 구축하기 시작했지만 미국과 다른 국가에서 5G가 보편적으로 보급되기 전까지 몇 년이 더 걸릴 것입니다. 네트워크를 구축해야 할 뿐만 아니라 애플이나 삼성 같은 모바일 기기 생산회사에서 이러한 네트워크에 연결하기 위한 휴대전화도 생산해야 합니다. 전문가들은 보급까지 앞으로 몇 년 정도 소요될 것으로 생각합니다. 하지만 2021년까지 5G 서비스를 위한 인프라가 구축될 것입니다.

모바일 기기 기술을 사용하는 회사이고 아직 5G에 대한 대비가 없다면 현재 시점에 5G를 대비해서 어떤 전략적 계획과 기술적 투자를 수립해야 할까요? 2년 후면 5G가 실현될 지금 당장 4G 전용 하드웨어 기기에 투자하는 것이 타당할까요?

5G 모바일과 4차 산업혁명

4차산업혁명(Industry 4.0)은 생산 활동을 혁신시킬 첨단 자동화, 머신 비전, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 머신 러닝 등 새롭게 등장하는 혁신들을 의미합니다. 이러한 모든 혁신에서는 모바일 기기가 일차적인 최종 사용자 컴퓨팅 기기로 등장하며 모든 변화에 대한 인터페이스로 작동한다는 사실이 중요합니다.

Industry 4.0은 공장 현장에서 생산성 강화, 폐기물 감소, 제품 품질과 생산 유연성의 개선, 운영 비용 절감 등 수많은 장점을 실현합니다. 또한 5G 휴대 전화 기술과 결합되어 보다 높은 잠재력을 이끌어 낼 것입니다.

하지만 생산 공장은 이러한 모든 기술을 활용할 수 있는 모바일 기기가 필요합니다. 전용 모바일 컴퓨터는 업그레이드와 수리가 오래 걸리고 높은 비용이 초래되는 특정 기술과 부품으로 제작됩니다. 5G가 곧 등장할 시점에 전용 4G 기기에 자본지출을 투자하는 것은 현명한 전략이 아닐 것입니다.

기업들은 모듈형 스마트폰 기반 설계를 통해 내구성이 강화된 베이스를 유지하고 간단하게 상단 커버 키트만 교체하면 기존의 모든 충전기와 액세서리를 그대로 유지할 수 있습니다. 애플과 삼성이 거대한 기술적 변화를 통합하는 기기를 제작하면 공장들은 5G에서 증강 현실에 이르는 모든 것들을 활용하기 위해 이 최신 기기들로 업그레이드하기만 하면 됩니다.

기업들은 신속하게 신기술을 활용하기 위해서 유연성과 적응력을 유지할 필요가 있습니다. 모듈형 모바일 기술에 투자하면 전용 기기에서 초래되는 기술 도입 곡선에 뒤처지는 상황을 막을 수 있습니다.

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