차세대 네트워크(6G) 핵심기술 개발 동향과 향후 전망

차세대 네트워크(6G) 핵심기술 개발 동향과 향후 전망

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Description
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.
저자

IRS글로벌편집부지음

목차

Ⅰ.디지털시대통신기술개요

1.디지털생태계강화를위한디지털전환
1-1.디지털기술
1)공간차원의새로운세계디지털시대
2)디지털시대소통(Communications)
3)네트워크연결성
1-2.6G를기반으로한메타버스시대특징
1)아날로그에서디지털로의이동
2)시공간제약이없는초세계화시대로의진입
(1)개방성을토대로한초연결사회형성
(2)지능형초연결망
(3)디지털·물리적영역의융합
1-3.디지털시대이동통신생태계
1)현실세계와가상세계를이어주는인터넷
2)디지털네트워크기술의중요성
1-4.5G이동통신기술개요
1)이동통신기술의진화
2)5G개념
3)5G통신주파수대역
4)5G의특징
1-5.5G초연결생태계구축을위한해결과제
1)5G저지연이동통신주요기술의활용방안
2)5G활용가능성을높이기위한방안
3)5G네트워크의기술적진화

2.차세대인터넷6G시대
2-1.새로운이동통신생태계
1)미래인터넷을위한모델
(1)차세대통신인프라
(2)웹(Web)의시대
(3)공간웹(SpatialWeb)Web3.0시대
(4)웹3.0기반지능형시스템구축
2)5G를넘어선6G의기술개발시작
2-2.6G네트워크기술개요
1)6G기술등장배경및개념
(1)6G등장배경
(2)6G기술개념
2)6G기술특징
(1)물리적공간과디지털공간의융합
(2)지능형연결(IntelligentConnectivity)
(3)완전한디지털시대완성
3)5Gㆍ6G네트워크비교
(1)5G네트워크
(2)차세대첨단이동통신6G특징
4)미래의네트워크6G의가능성
(1)만물지능인터넷(AIoE)시대
(2)고도화된디지털사회구현
2-3.6G기술력확보를위한방안마련
1)6G기술생태계조성
2)6G성능을향상시킬수있는기술적완성도뒷받침

3.무선이동통신국내외연구개발동향과향후과제
3-1.개요
3-2.세부분야별주요개발동향
3-3.신기술개발및기술토픽
1)THz대의활용기술
2)NTN의위성간중계
3)자율주행과V2X
3-4.주목해야하는국내외프로젝트
3-5.핵심과학기술과제
3-6.기타과제
3-7.주요국별연구개발현황비교
1)일본
2)유럽
3)미국
4)중국
5)한국

Ⅱ.차세대네트워크(6G)핵심요소기술

1.6G이동통신망구현을위한핵심기술
1-1.본격적인사물인터넷시대구현을위한이동통신기술
1)4차산업시대이동통신의중요성
2)네트워크의완전지능화를위한차세대이동통신기술
3)5G네트워크를완성할6G기술
4)6G무선네트워크비전
1-2.6G이동통신구현을위한기술적요구사항
1)6G기술및서비스의진화
2)6세대이동통신구현을위한기술적요구사항

2.새로운주파수대역테라헤르츠파(Terahertzwave)기술
2-1.테라헤르츠(THz)주파수대역
2-2.통신주파수
1)전파개요
2)전파의종류
2-3.테라헤르츠(THz)파등장배경
1)5G한계를넘는6G기술도입
2)테라헤르츠(THz)파의부상
3)테라헤르츠(THz)파의중요성
2-4.테라헤르츠주파수개념및정의
1)테라헤르츠파(THzWave)개념
2)테라헤르츠(THz)파정의
2-5.테라헤르츠주파수특징및활용성
1)테라헤르츠주파수특징
2)테라헤르츠(THz)파의활용성
2-6.테라헤르츠파(TerahertzWave,T-ray)기술동향
1)광소자기반테라헤르츠기술개발
2)반도체-전자소자기반테라헤르츠기술개발
3)테라헤르츠주파수의한계점
2-7.테라헤르츠기술개발현황
1)6G통신을위한안테나기술
(1)재구성가능한지능형표면(RIS)기술
(2)RF프론트엔드(RFFront-End)기술
2)MassiveMIMO와빔포밍기술
(1)MassiveMIMO기술
(2)빔포밍(Beamforming)기술
2-8.테라헤르츠파산업동향및표준화로드맵
1)테라헤르츠산업동향
2)표준화로드맵

3.6G국내외연구개발동향분석
3-1.분석절차
3-2.연도별연구동향
3-3.유형별연구의수
3-4.인용상위연구
3-5.주제분석
3-6.주요단어및네트워크분석
3-7.연구주제별평균인용수
3-8.연도별평균인용수
3-9.주요학술지
3-10.주제별전망
3-11.오픈엑세스저널비율
3-12.펀딩연구의비율
3-13.주요펀딩기관

Ⅲ.6G구현을위한주요기술현황및표준화추진동향

1.6G구현을위한주요기술현황
1-1.3D입체통신
1)3차원네트워크
2)3차원공간통신
3)홀로그래픽통신
1-2.6G지능망을위한인공지능(AI)및IoT
1)지능형AI
2)지능형IoT(IntelligentIoT)

2.6G기술개발현황및표준화동향
2-1.6G기반주요산업방향
1)완전자율주행차
2)에어택시,자율비행드론
3)초실감메타버스
4)실시간원격수술
5)디지털트윈기반도시관리
2-2.국내외6G개발현황및표준화동향
1)국내외6G개발현황
(1)미국
(2)EU
(3)중국
(4)일본
(5)한국
2)주요업체추진동향
(1)해외업체추진동향
(2)국내업체추진동향
2-3.6G표준화동향및향후전망
1)6G표준화동향
2)6G기술의향후전망

Ⅳ.이동통신및네트워크관련글로벌마켓데이터

1.통신서비스
1-1.통신서비스개요
1-2.모바일
1-3.고정형통신서비스
1-4.통신관련기업현황및실적
1-5.5G통신
1-6.아시아/태평양지역의통신산업
1)통신산업개요
2)유선통신
3)인터넷
4)모바일
5)5G
6)향후전망

2.네트워크인프라및장비
2-1.네트워크인프라
2-2.IT네트워크
2-3.네트워크하드웨어
2-4.서비스형인프라(IaaS)
2-5.네트워크관련기업현황및실적
2-6.HPC(고성능컴퓨팅)서버