여섯 번째 감각 책임질 6G네트워크 구축 위해 나서야

인간의 감각은 충분히 강력하지만 주변이라는 물리적 한계에 국한된다. 온도, 압력, 무게 같은 물리적인 측정 도구에 의존할 수 밖에 없다. 소리를 감지하기 위해서는 수십미터 안에 있어야 하고 시각적으로 정확리 인지하려면 적어도 수백미터를 넘어서면 어렵다.

그러나 우리가 네트워크에 감지능력을 부여한다면 우리의 감각은 더 이상 주변환경에 국한되지 않아도 된다. 네트워크가 인간의 여섯 번째 감각이 되는 것이다.

이 놀라운 네트워크는 단순히 기지국과 무선기기의 데이터만 전달하는 것이 아니고 상황을 이해할 수 있도록 정보의 소스를 제공한다. 네트워크는 수신된 신호와 원본신호를 비교해 물체의 유형, 모양, 상대적 위치와 속도, 그리고 심지어 물질속성까지 파악이 가능하다.

무선 통신 네트워크가 어디에서나 접속 가능하다는 점을 감안하면, 우리는 물리적 세계를 그대로 복제한 디지털 트윈(digital twin)이나 거울을 만들 수 있다. 이 디지털 트윈과 상호작용함으로써 우리는 네트워크가 연결된 모든 곳으로 우리의 감각을 확장하는 것도 가능하다. 

코너 저 편에서 막 좌회전하려는 차를 직접 보지 못해도 이 네트워크가 전달하는 신호로 교통사고를 피할 수 있다. 원격으로 기계나 로봇에게 간단하게 명령을 내리는 것도 문제가 되지 않는다. 네트워크의 감각을 활용하면 애플리케이션은 무궁무진하다.

이처럼 '감각'을 가진 네트워크는 미래 6G 시스템의 핵심 구성 요소가 될 것이다.

최근 노키아 벨연구소는 어떻게 감각이 네트워크에 접목되는지를 보여주는 '6G 시대의 커뮤니케이션' 연구백서를 공개했다. 여섯 번째 감각을 책임질 네트워크의 개념을 이해하기 위해서는 네트워크가 어떻게 진화했는지를 살펴볼 필요가 있다.

기계로 인간의 감각을 증강하는 탐구는 역사만큼 오래됐다. 쥐덫을 보자. 쥐덫은 사람이 없을 때에도 쥐의 존재를 감지한다. 천체망원경도 마찬가지다. 인간의 눈으로는 인지할 수 없는 멀리 떨어진 별을 볼 수 있도록 시력을 보강했다.

가장 최근으로 따져보면, 네트워크에 연결된 수십억 개의 사물인터넷(IoT)은 인간의 감각범위를 크게 확장했다.

무선신호는 19세기 제임스 맥스웰(James Maxwell)이 전파가 물체에서 반사될 수 있다는 것을 처음 확립한 이후 감지시스템의 핵심이 되었다. 레이더는 안개 속에서 선박을 보기위해 처음 사용되었으며 그 이후로 탐색, 거리측정, 물체감지 등 수많은 응용으로 감지분야가 광범위해 졌다.

다음 단계는 이러한 무선감지기능을 특수기계나 애플리케이션으로 확장해 오늘날 우리를 둘러싼 무선통신 인프라의 모든 셀(cell)과 노드(node)에 배치하는 것이다.

5G는 무선 액세스기술기반 지역화(localization)를 지원하고 있지만, 현재의 표준은 아직 네트워크에 연결되지 않은 물체를 감지하는 기능을 제공하고 있지는 않다. 이러한 통합 감지 기능(integrated sensing capability)은 기본적으로 6G에 설계되어 감지(sensing)가 통신과 함께 서비스로 제공될 것이다.

5G가 더 넓은 스펙트럼 대역폭과 더 높은 주파수 대역을 실현했다면 6G는 네트워크가 5G보다 스펙트럼 대역폭과 높은 주파수, 그리고 더 많은 채널로 확장될 수 있음을 의미한다. 이는 곧 네트워크에 '감각'을 부여하는 열쇠이다. 따라서 6G 네트워크에서는 물체를 보다 쉽고 정확하게 감지할 수 있게 된다.

자가감지 능력의 네트워크는 수많은 서비스를 가능하게 할 것이다. 차량과 보행자의 위치, 속도, 궤적을 감지해 사고를 경고하고 빈 주차공간을 찾아준다. 집이나 직장에서 누군가 갑자기 쓰러지면 즉시 감지하고 심장박동을 체크해 119에 신고한다.

공장에서는 인간과 로봇이 완벽한 안전을 유지하면서 나란히 작업한다. 가정에서는 로봇도우미에게 손동작이나 시각적 신호를 보내 가전제품을 작동하게 한다. 감지 능력을 가진 네트워크는 팔과 다리, 심지어 눈꺼풀의 움직임을 감지해 VR 로도 전송한다.

또한 네트워크의 감지능력은 다른 감지기술을 보완하는 데도 사용된다. 카메라와 융합되면 연기, 안개, 먼지, 어둠 속에서도 물체를 감지해 카메라가 허용되지 않는 공간에서 용이하다. CCTV보다 거부감이 적고 무선전파 감지이므로 매우 안전하다.

모바일 네트워크는 어디서나 통신할 수 있게 함으로써 우리의 삶을 완전히 바꾸었고 감지능력을 갖춘 모바일 인프라는 주변으로 국한되었던 감각을 더 넓은 영역으로 확장해 혁명을 만들고 있다.

이러한 여섯 번째 감각을 창조하려면 감지 네트워크 기술(NAAS, Network-as-a-sensor technology)로는 부족하다. 네트워크가 '보는' 것을 해석하고 해당 데이터에 따라 작동할 애플리케이션과 서비스를 구축하려면 수많은 시스템에서 인공지능(AI), 머신러닝(ML), 디지털 트위닝(digital twinning) 등과 같은 새로운 소프트웨어와 지식시스템이 필요하다.

감각은 6G 네트워크로 전환하는 과정에서 예상되는 가장 큰 변화의 하나일 뿐이다. 더 높은 성능과 더 큰 용량이 요구되는 6G 시대에는 더 높은 대역, 더 넓은 대역폭 신호, 공동 통신 및 감지를 위한 새로운 솔루션, 보안 및 신뢰에 대한 새로운 접근방식을 활용해야 한다.

이러한 기술은 통신에 최적화된 6G 설계를 가능하게 할 뿐만 아니라 이용자간 물리적 세계를 인식하고 이해하도록 지원함으로써 가장 직관적인 방식으로 인간의 능력을 향상시킬 것이다.

이준성 노키아코리아 전무