[디지털데일리 채수웅기자] 내년 3월 세계 최초 5G 상용화를 위한 준비 작업이 진행 중이다.

과학기술정보통신부는 세계 최초 5G 상용서비스를 위해 올해 6월 주파수 경매가 진행할 예정이다.

5G의 빠른 속도 만큼이나 주파수 할당량과 대역도 기존과는 차원이 다르다. 현재 마련된 5G 주파수로는 3.5GHz나 28GHz 대역이 있다. 5G 주파수 경매에는 3.5GHz 대역에서 300MHz폭, 28GHz에는 1GHz폭이 나올 것으로 예상되고 있다.

LTE는 800MHz, 900MHz, 1.8GHz, 2.1GHz, 2.6GHz 등의 대역에서 서비스가 이뤄지고 있다. LTE에서는 1개 채널폭이 최대 20MHz폭으로 제한돼 있다. 흩어져 있는 채널을 묶는 CA(Carrier Aggregation) 기술을 통해 전송속도를 높여왔다.

하지만 5G의 경우 3.5GHz 대역에서 300MHz폭이 경매에 나온다. 이통3사가 사이좋게 100MHz폭씩 나눠가질 수 있는 규모다. 초고주파 대역인 28GHz에선 1GHz폭 가량의 주파수가 마련돼 있다. 경매에 어디까지 나올지 아직 알 수 없지만 이통사들이 각각 300MHz폭 이상을 가져갈 수 있다는 계산이 나온다.

이처럼 5G 주파수가 기존 3~4G에 비해 대역폭이 넓은 이유는 5G가 LTE에 비해 20배 이상의 초고속에 초저지연, 초연결 등의 특징을 지녔기 때문이다. 빨라지는 속도 만큼 더 많은 주파수 폭이 필요한 셈이다.

또한 5G는 지금까지 국내 이통사들이 도입해왔던 서비스 방식도 바꿀 예정이다. 지금까지 국내 이통사들은 주파수를 상하향으로 분할한 FDD(Frequency Division Duplexing)이었다. 업로드 다운로드가 나뉘어져 있기 때문에 안정적인 서비스에 장점이 있지만 업로드 대역의 효율이 상대적으로 다운로드에 미치지 못한다는 단점이 있었다.

반면, 5G는 시분할 방식인 TDD(Time Division Duplexing)로 이뤄지게 된다. 주파수를 상하향으로 분리하지 않고 하나의 대역에서 업로드, 다운로드 데이터를 전송하는 구조다. 다운로드가 폭증할 경우 업로드에 사용되던 대역을 이용할 수 있다는 점에서 주파수 효율성을 극대화 할 수 있다.

이통사들의 최대 관심사는 경매 방식과 대가이다. 어떻게 경매를 설계하느냐에 따라 이통사들이 확보할 수 있는 대역과 가격이 결정된다.

2011년 첫 번째 경매에서는 가장 원초적인 방식으로 가장 많은 가격을 써내는 무제한 단순오름방식이 도입됐다. 당시 SK텔레콤과 KT는 승자의 저주라는 평가속에 치킨게임을 벌였다. 첫 경매에 대한 문제 지적으로 2013년에는 밴드플랜을 경매하는 방식으로 진행했고 2016년에는 이통사 및 서비스 수요에 맞춰 광대역 확보가 가능할 수 있는 방식으로 진행됐다.

이번에는 또 한번 경매 방식의 변화가 예상된다. 일단 공급되는 대역폭이 과거에 비해 훨씬 많기 때문이다. 최근 미국에서는 여러대역의 넓은 주파수를 한꺼번에 공급하는 무기명 블록경매가 도입된 바 있다. 정보통신정책연구원(KISDI)도 이 같은 경매방식 고려가 필요하다는 의견을 내놓기도 했다.

주파수 할당대가가 어떻게 산정되는지도 초미의 관심사다. 5G 주파수의 경우 고대역이다보니 전파 도달거리가 훨씬 짧다. 28GHz의 경우 LTE에서 주로 사용되는 1.8GHz나 2.1GHz와 비교하면 전파 도달거리가 5분의 1 수준 밖에 안된다. 때문에 4G와는 달리 스몰셀 구조로 기지국을 촘촘히 세워야 원활한 서비스가 가능하다. 3G, 4G에 비해 투자비가 많이 들어갈 수 밖에 없는 구조다.

이런 상황에서 주파수 대가까지 높게 설정될 경우 이통사들의 부담은 훨씬 커질 수 밖에 없다. 현재의 주파수 할당대가 구조를 적용할 경우 주파수 가격은 천정부지로 치솟게 된다. 2016년 LTE 100MHz폭 할당대가는 2조원이었지만 동일 기준을 적용할 경우 5G에서 할당가는 10조원 이상이 될 것으로 예측됐다.

물론, 과기정통부는 현재의 산정식을 그대로 적용하지는 않고 이통사 부담을 줄일 수 있는 새로운 방안을 고민 중이다.

과기정통부 관계자는 "지금까지의 주파수 산식은 3GHz 이하 대역에만 적용되는 것으로 봐야 한다"며 "초고대역, 초광대역 5G 주파수는 새로운 산식 적용이 필요하다"고 밝혔다.

<채수웅 기자>woong@ddaily.co.kr