미래의 트렌드라고만 인식되어 온 디지털 혁신(Digital transformation)으로 인해 새로운 업무방식과 환경이 요구되는 상황에 직면하고 있다. 이를 지원하게 될 이동통신 인프라는 디지털 뉴딜의 한 축인 데이터 전송을 위한 핵심기술이자 메타버스 시대 인류의 편의는 물론 디지털 사회와 산업 발전을 주도할 필수 기반 기술로, 최근 들어 IoTㆍ자율주행차ㆍAIㆍ빅데이터ㆍVR을 지원하는 4차 산업의 핵심 인프라인 5G를 넘어 6G에 대한 연구가 진행되면서 디지털 세계가 더욱 가속화될 것으로 전망되고 있다.
아직 5G가 채 안정화되지 않은 상황에서 주요 기업들이 앞다퉈 6G 시대를 서두르는 이유는 첨단기술을 다루는 영역일수록 장기적인 안목과 긴 호흡의 연구가 중요하기 때문이다. 5G는 4차 산업시대의 기폭제 역할을 하며 이전에 우리가 겪어보지 못했던 새로운 세상을 펼쳐 보이고 있으나, 최근 인류의 미래사회로 현실에 가까운 디지털 세계가 새로운 시대상으로 제시되면서 5G를 넘어선 네트워크 인프라가 요구됨에 따라 미래 통신기술의 일환으로 6G에 대한 논의가 본격화되고 있다.
디지털 시대의 진화가 보다 빨라짐에 따라 미래사회에서는 점차 모바일 VR 방송(5G)이 비대면 홀로그램(6G)으로 대체되고, 또 모바일을 통한 실시간 건강관리(5G)가 원거리 원격수술로 발전하게 될 것으로 예상하고 있는 가운데, 이 같은 디지털 시대 네트워크 요구를 커버하기 위해서는 새로운 패러다임의 6G가 도입돼야 할 것으로 예측하고 있다.
일각에서는 아직 5G가 깊게 뿌리내리지 못한 상황에서 6G에 대한 연구를 놓고 의문을 제기하고 있으나, 본격적인 5G 서비스의 등장은 IoT 시대로 이어지면서 데이터 수요가 폭발적으로 증가하게 될 것이며, 이는 네트워크의 부담으로 작용함에 따라 이에 대한 대비책으로 6G 기술개발의 필요성이 대두되고 있다.
즉, 5G 서비스가 본격화되면 물리적 공간과 가상공간의 경계가 허물어지면서 디지털 사회를 더욱 가속화시키게 될 것이며, 이러한 디지털 사회는 이동통신 인프라에 의존한 ‘초거대 연결성’을 기반으로 하기 때문에 네트워크 요구가 한층 복잡해져 보다 진화된 네트워크가 요구됨에 따라 5G 시대가 열리기도 전에 6G 기술개발이 화두로 떠오르고 있다.
특히 6G는 5G의 네트워크 한계를 해결할 뿐 아니라, 인공지능(AI) 기술과의 적극적인 접목을 통해 지능 간의 연결이 가능해지면서 사람, 사물, 공간이 유기적으로 긴밀하게 연결된 만물지능인터넷(AIoE) 시대라는 새로운 진보와 진화를 이끌 것으로 예측하고 있는 가운데, 중국ㆍ유럽ㆍ미국 등은 보다 큰 주파수 대역을 통해 보다 넓은 범위를 커버한다는데 목표 아래 치열한 각축전을 벌이며 6G 원천기술 확보에 심혈을 기울이고 있다.
이러한 6G가 본격 상용화되면 전세계 이동통신 시장 규모는 800조원대로 성장할 것으로 전망하고 있는 가운데, ‘6G 백서’에 따르면 6G 시대에는 사람뿐만 아니라 기계가 사용자가 될 것이기 때문에 기존의 기지국 중심에서 일부 위성의 역할이 생겨나고, 인빌딩 장비의 역할이 확장되는 형태의 네트워크 구성이 이루어질 것으로 예측하고 있다.
더불어 6G는 초고주파인 테라헤르츠 대역을 사용하기 때문에 해저, 항공 등 어떤 공간에서도 제약을 받지 않기 때문에 위성ㆍ기지국ㆍ코어망간 네트워크 연결이 원활해져 시골ㆍ산악ㆍ바다ㆍ항공 등 트래픽이 적은 지역은 위성통신이 보완적인 역할을 수행할 것으로 전망되고 있다.
이처럼 6G가 가져올 미래는 통신기술에 머무르지 않고 산업과 비즈니스 全 영역에 영향을 끼칠 것으로 기대되는 만큼 모든 관련 기업에게는 새로운 비즈니스 기회가 될 것으로 판단되어, IRS글로벌은 본서를 기획 출판하게 되었으며, 모쪼록 미력하나마 각사의 경쟁력 강화에 도움이 되기를 기대해 본다.
목차
Ⅰ. 디지털 시대 통신 기술 개요
1. 디지털 생태계 강화를 위한 디지털 전환 1-1. 디지털 기술 1) 공간 차원의 새로운 세계 디지털 시대 2) 디지털 시대 소통(Communications) 3) 네트워크 연결성 1-2. 6G를 기반으로 한 메타버스 시대 특징 1) 아날로그에서 디지털로의 이동 2) 시공간 제약이 없는 초세계화 시대로의 진입 (1) 개방성을 토대로 한 초연결사회 형성 (2) 지능형 초연결망 (3) 디지털·물리적 영역의 융합 1-3. 디지털 시대 이동통신 생태계 1) 현실세계와 가상세계를 이어주는 인터넷 2) 디지털 네트워크 기술의 중요성 1-4. 5G 이동통신 기술 개요 1) 이동통신 기술의 진화 2) 5G 개념 3) 5G 통신 주파수 대역 4) 5G의 특징 1-5. 5G 초연결 생태계 구축을 위한 해결 과제 1) 5G 저지연 이동통신 주요 기술의 활용 방안 2) 5G 활용 가능성을 높이기 위한 방안 3) 5G 네트워크의 기술적 진화
2. 차세대 인터넷 6G 시대 2-1. 새로운 이동통신 생태계 1) 미래 인터넷을 위한 모델 (1) 차세대 통신인프라 (2) 웹(Web)의 시대 (3) 공간 웹(Spatial Web) Web 3.0 시대 (4) 웹 3.0 기반 지능형 시스템 구축 2) 5G를 넘어선 6G의 기술 개발 시작 2-2. 6G 네트워크 기술 개요 1) 6G 기술 등장 배경 및 개념 (1) 6G 등장 배경 (2) 6G 기술 개념 2) 6G 기술 특징 (1) 물리적 공간과 디지털 공간의 융합 (2) 지능형 연결(Intelligent Connectivity) (3) 완전한 디지털 시대 완성 3) 5Gㆍ6G 네트워크 비교 (1) 5G 네트워크 (2) 차세대 첨단 이동통신 6G 특징 4) 미래의 네트워크 6G의 가능성 (1) 만물지능인터넷(AIoE) 시대 (2) 고도화된 디지털 사회 구현 2-3. 6G 기술력 확보를 위한 방안 마련 1) 6G 기술 생태계 조성 2) 6G 성능을 향상시킬 수 있는 기술적 완성도 뒷받침
3. 무선이동통신 국내외 연구개발 동향과 향후 과제 3-1. 개요 3-2. 세부 분야별 주요 개발 동향 3-3. 신기술 개발 및 기술 토픽 1) THz대의 활용 기술 2) NTN의 위성 간 중계 3) 자율주행과 V2X 3-4. 주목해야 하는 국내외 프로젝트 3-5. 핵심 과학기술 과제 3-6. 기타 과제 3-7. 주요국별 연구개발 현황 비교 1) 일본 2) 유럽 3) 미국 4) 중국 5) 한국
Ⅱ. 차세대 네트워크(6G) 핵심 요소 기술
1. 6G 이동통신망 구현을 위한 핵심 기술 1-1. 본격적인 사물인터넷 시대 구현을 위한 이동통신 기술 1) 4차 산업시대 이동통신의 중요성 2) 네트워크의 완전 지능화를 위한 차세대 이동통신 기술 3) 5G 네트워크를 완성할 6G 기술 4) 6G 무선네트워크 비전 1-2. 6G 이동통신 구현을 위한 기술적 요구사항 1) 6G 기술 및 서비스의 진화 2) 6세대 이동통신 구현을 위한 기술적 요구사항
2. 새로운 주파수 대역 테라헤르츠파(Terahertz wave) 기술 2-1. 테라헤르츠(THz) 주파수 대역 2-2. 통신주파수 1) 전파 개요 2) 전파의 종류 2-3. 테라헤르츠(THz)파 등장 배경 1) 5G 한계를 넘는 6G 기술 도입 2) 테라헤르츠(THz)파의 부상 3) 테라헤르츠(THz)파의 중요성 2-4. 테라헤르츠 주파수 개념 및 정의 1) 테라헤르츠파(THz Wave) 개념 2) 테라헤르츠(THz)파 정의 2-5. 테라헤르츠 주파수 특징 및 활용성 1) 테라헤르츠 주파수 특징 2) 테라헤르츠(THz)파의 활용성 2-6. 테라헤르츠파(Terahertz Wave, T-ray) 기술 동향 1) 광소자 기반 테라헤르츠 기술개발 2) 반도체-전자소자 기반 테라헤르츠 기술개발 3) 테라헤르츠 주파수의 한계점 2-7. 테라헤르츠 기술개발 현황 1) 6G 통신을 위한 안테나 기술 (1) 재구성 가능한 지능형 표면(RIS) 기술 (2) RF 프론트엔드(RF Front-End) 기술 2) Massive MIMO와 빔포밍 기술 (1) Massive MIMO 기술 (2) 빔포밍(Beamforming) 기술 2-8. 테라헤르츠파 산업동향 및 표준화 로드맵 1) 테라헤르츠 산업 동향 2) 표준화 로드맵
3. 6G 국내외 연구개발 동향 분석 3-1. 분석절차 3-2. 연도별 연구 동향 3-3. 유형별 연구의 수 3-4. 인용 상위 연구 3-5. 주제 분석 3-6. 주요 단어 및 네트워크 분석 3-7. 연구 주제별 평균 인용 수 3-8. 연도별 평균 인용 수 3-9. 주요 학술지 3-10. 주제별 전망 3-11. 오픈엑세스 저널 비율 3-12. 펀딩연구의 비율 3-13. 주요 펀딩 기관
Ⅲ. 6G 구현을 위한 주요 기술 현황 및 표준화 추진 동향
1. 6G 구현을 위한 주요 기술 현황 1-1. 3D 입체통신 1) 3차원 네트워크 2) 3차원 공간 통신 3) 홀로그래픽 통신 1-2. 6G 지능망을 위한 인공지능(AI) 및 IoT 1) 지능형 AI 2) 지능형 IoT(Intelligent IoT)
2. 6G 기술개발 현황 및 표준화 동향 2-1. 6G 기반 주요 산업 방향 1) 완전 자율주행차 2) 에어택시, 자율비행 드론 3) 초실감 메타버스 4) 실시간 원격수술 5) 디지털 트윈 기반 도시 관리 2-2. 국내외 6G 개발 현황 및 표준화 동향 1) 국내외 6G 개발 현황 (1) 미국 (2) EU (3) 중국 (4) 일본 (5) 한국 2) 주요업체 추진 동향 (1) 해외업체 추진 동향 (2) 국내업체 추진 동향 2-3. 6G 표준화 동향 및 향후 전망 1) 6G 표준화 동향 2) 6G 기술의 향후 전망
Ⅳ. 이동통신 및 네트워크 관련 글로벌 마켓 데이터
1. 통신 서비스 1-1. 통신 서비스 개요 1-2. 모바일 1-3. 고정형 통신 서비스 1-4. 통신 관련 기업 현황 및 실적 1-5. 5G 통신 1-6. 아시아/태평양 지역의 통신 산업 1) 통신 산업 개요 2) 유선 통신 3) 인터넷 4) 모바일 5) 5G 6) 향후 전망
2. 네트워크 인프라 및 장비 2-1. 네트워크 인프라 2-2. IT 네트워크 2-3. 네트워크 하드웨어 2-4. 서비스형 인프라(IaaS) 2-5. 네트워크 관련 기업 현황 및 실적 2-6. HPC(고성능 컴퓨팅) 서버