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[IT뉴스][전문가기고] 5G는 사람이 보는 망, 6G는 AI가 보는 망

온카뱅크관리자

2026-11-03 15:07:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 안광호 한국전자기술연구원(KETI) 차세대통신·양자연구단장 
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 인공지능(AI)이 실생활과 연계된 물리 세계로 나오고 있고, 미국과 중국에서는 이 거대한 흐름이 6G와 묶이고 있다.
 미국에서는 AI 반도체 1위 엔비디아가 지난해 10월 '미국 통신 리더십의 귀환'을 내걸고 통신장비사 노키아에 10억 달러 투자를 결정하며 6G용 AI 플랫폼을 함께 만들기로 했다. 중국은 같은 달 제15차 5개년 계획 건의에서 '체화지능(피지컬 AI)'과 '6G'를 한 문장 안에 미래산업으로 나란히 올렸다.
 우리 정부도 올해 6월 피지컬 AI를 3대 메가프로젝트에 넣고 '2030년 글로벌 1강'을 목표로 내걸었다. 몸을 가진 AI에게 연결은 필수이고, 움직이는 로봇과 자율주행차, 드론에게 가장 적합한 연결 수단은 무선이다.
 AI가 몸을 갖는 순간 망의 병목은 다운링크에서 업링크로 옮겨 간다. 에릭슨의 올해 6월 보고서에 따르면 지난해 세계 55개 통신사 중 43곳에서 업링크 트래픽이 다운링크보다 빠르게 늘었다. AI 서비스가 확산되면 2031년 도심 업링크 트래픽이 2025년의 3배 이상으로 늘 수 있다는 시나리오 분석도 내놨다. 가령 카메라 영상을 AI로 실시간 전송하는 AI 안경은 업링크 데이터가 다운링크 데이터의 통상 8배에 이른다.
 5G까지의 이동통신망은 사람이 영상을 보는 다운링크 중심으로 설계됐다. 소프트웨어 개선에도 업링크는 결국 물리적 한계에 부딪힌다. 대부분의 스마트폰은 최대 송신 출력이 0.2~0.4W(23~26dBm) 수준이고, 배터리와 인체 보호 기준 때문에 더 높이기 어렵다.
 더욱이 6G의 새 후보 주파수인 FR3 대역 중 7~15㎓는 넓은 대역폭을 얻는 대신 3.5㎓보다 전파 손실이 약 6~13dB(4~19배) 커서 이 부담을 더 키운다.
 해법은 안테나다. 주파수가 높으면 안테나 소자도 작아져, 같은 크기의 기지국 안테나에 소자를 4~19배로 늘려 손실을 메울 수 있다. 5G 기지국에서 수백 개이던 안테나 소자가 6G 시제품에서 수천 개로 늘어난 이유다.
 늘어난 안테나와 넓어진 대역폭에는 또 하나의 쓰임새가 있다. 안테나 소자가 많을수록 빔이 가늘어져 ‘방향’을, 대역폭이 넓을수록 ‘거리’를 더 정밀하게 잴 수 있다. 레이더와 같은 원리다. 대역폭을 100㎒에서 400㎒로 넓히면 거리 정밀도가 약 1.5m에서 40cm 수준으로 높아진다.
 이를 이용해 6G 기지국이 통신과 동시에 드론과 차량, 사람의 위치와 움직임까지 감지하는 기술이 '통신·센싱 융합(ISAC)'이다. 국제전기통신연합(ITU)도 'AI와 통신의 융합'과 함께 이를 6G 사용 시나리오에 새로 넣었다. 이 기술을 활용하면 로봇의 카메라가 어둠과 안개, 사각지대에서 놓치는 것을 망이 함께 볼 수 있다.
 결국 6G가 'AI가 보는 망'인 이유는 두 가지다. 로봇과 자율주행차가 본 것을 실어 올리는 업링크, 그리고 망 스스로 피지컬 AI의 또 다른 눈이 되는 센싱이다.
 이 변화를 가장 먼저 맞을 나라는 한국이다. 국제로봇연맹(IFR)에 따르면 한국의 로봇 밀도는 제조업 근로자 1만 명당 1,220대로 세계 평균의 9배가 넘는 세계 1위다. 이에 반해 생산연령인구는 2022년 3,674만 명에서 2072년 1,658만 명으로 절반 아래까지 줄어들 것으로 전망된다. 피지컬 AI를 중심으로 6G 수요가 가장 먼저 나타날 수 있는 나라라는 뜻이다.
 공급이 수요를 찾아 헤맨 5G와 달리 6G는 수요가 먼저 오는 첫 세대가 될 수 있다. 이는 한국에 엄청난 기회요인이다.
 특히 3대 메가프로젝트의 나머지 두 축인 AI 데이터센터와 반도체도 6G와 맞물려 있다. 로봇과 차량이 현장에서 모은 데이터는 AI 데이터센터로 올라가 학습에 쓰이고, 학습된 AI는 다시 현장으로 내려온다. 이 왕복의 마지막 구간은 무선망일 수밖에 없다.
 AI 반도체의 무대도 데이터센터 밖으로 넓어진다. 앞서 본 엔비디아의 투자는 기지국에 AI 반도체를 넣겠다는 구상이고, 정부도 엣지용 AI 반도체에 15년간 30조 원 이상을 투입하기로 했다. 반도체와 데이터센터가 AI의 두뇌를 만든다면, 그 두뇌를 현장의 손발과 잇는 것은 6G다.
 관건은 이 기회를 누가 가져가느냐다. 5G는 세계 최초 상용화라는 타이틀을 남겼지만, 그 성과가 장비·부품 산업의 성장으로 충분히 이어지지 못했다는 평가가 많다. 무선 데이터 트래픽은 최근 3년 새 46% 늘었지만 통신 3사 설비투자는 2019년 약 9조6000억 원에서 지난해 약 6조 원으로 37% 줄었다. 설비투자가 줄면 장비·부품기업의 일감도 줄고, 그 부담은 중소·중견기업에 가장 무겁게 돌아간다.
 6G는 다르다. FR3의 손실을 메우려면 기지국에 수천 개의 안테나 소자와 이를 구동할 RF 부품이 들어가야 하고, 주파수가 높을수록 기판 소재의 손실도 커진다. 소프트웨어만으로는 풀 수 없는 이 하드웨어 과제가 부품·장비 중소·중견기업이 다시 무대 중앙에 설 기회다.
 다만 소재의 손실이 부품의 효율을, 부품의 효율이 모듈의 성능을 좌우하기에 어느 한 단계만으로는 답이 나오지 않는다. 필자가 몸담은 한국전자기술연구원이 RF 분야에서 소재부터 부품, 모듈까지 한 흐름으로 다루며 중소·중견기업의 기술 난제를 함께 풀어 온 이유다.
 정부가 2030년 6G 상용화를 내걸고 지난 8월 통신 3사와 망 투자 민관 협의체를 꾸린 지금이 약해진 통신 부품 생태계를 다시 세울 적기다.
 과학기술정보통신부가 오는 12월 8~11일 인천 송도에서 개최하는 '6G 비전 페스트 2026'과 '모바일 코리아 2026'은 국내외 6G 기술 개발 현황과 산업계의 대응 방향을 가늠하는 자리가 될 전망이다. 특히 피지컬 AI가 요구하는 네트워크 성능을 실제 기술로 얼마나 구현할 수 있을지가 관건이다.
 3GPP는 2028년 12월 첫 6G 표준(릴리스 21)의 기능을 확정한다. 앞으로 2년여가 6G의 방향을 결정할 중요한 시기다. 5G는 사람이 보는 망이었다. 6G는 AI가 보는 망이다. 이제 그 눈을 누가, 어떻게 설계할 것인지 고민해야 한다.
 안광호/ 한국전자기술연구원(KETI) 차세대통신·양자연구단장
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