프라이빗 5G 도입해도 괜찮을까?··· 글로벌 CIO가 전하는 프라이빗 5G의 진실

변화하는 산업 환경에 대응하기 위해 프라이빗 5G 네트워크를 구축하는 기업이 늘고 있다. 그런데 일부 기업은 프라이빗 5G를 구축해도 4G 서비스에 일단 만족하고 있다고 한다. 미리 프라이빗 5G를 경험한 글로벌 임원들이 전하는 프라이빗 5G의 가치를 살펴보자.
 

철강 기업인 아르셀로미탈의 프랑스 지사는 ‘5G 스틸(5G Steel)’이라는 프로젝트를 진행했다. 프랑스 덩케르크에 있는 철강 공장에 사설 셀룰러 네트워크를 제공해 빠른 속도의 5G를 지원하고 디지털화하겠다는 계획이었다. 하지만 2022년 10월에 전체 인프라를 가동했을 때, 연결되는 네트워크는 4G뿐이었다.

프랑스 통신사 오렌지(Orange)는 덩케르크에 있는 아르셀로미탈(ArcelorMittal) 공장에서 10 제곱 킬로미터 규모의 부지를 위한 사설 네트워크를 구축했다. 오렌지의 디지털 변환 책임자 데이비드 글리제르는 “네트워크는 5G 기반이지만 단말기는 그렇지 않았다. 산업 환경에서 사용할 수 있는 5G 호환 단말기 사용이 너무 제한돼 있었다”라고 설명했다. 

비슷하게 하드웨어 제한 때문에 디지털화에 방해를 받는 경우가 있다. 네트워크 장비 제조업체인 노키아와 인프라 서비스 공급업체 킨드릴은 제조업체를 공략해 사설 무선 연결을 출시했으며, 이때 5G를 적극 홍보했다. 두 기업의 고객사인 화학 제조업체 다우는 프라이빗 5G를 도입했는데, 현재 무선 연결 기술은 4G만 지원되는 상태다. 

다우 CIO 멜라니 칼마는 CIO와의 인터뷰에서 “모두가 5G 네트워크에 대해 과대포장하고 있는데, 5G에서 작동하는 디바이스와 애플리케이션이 있어야 제대로 이용할 수 있다. 다우는 당분간 5G 네트워크에 뛰어들지는 않을 것이다. 하지만 5G로 전환할 준비는 되어 있다. 우리가 구축한 인프라는 5G로 전환할 수 있을 것이다”라고 밝혔다.

프라이빗 5G 모바일이 와이파이의 대안으로 처음 거론되었을 때만 해도, 프라이빗 5G는 산업 시스템의 실시간 제어를 위한 안정적인 고대역폭, 저지연 무선 연결을 제공할 방법으로 여겨졌다. 그러나 아르셀로미탈 프랑스와 같이 업계에서 비교적으로 빠르게 프라이빗 5G를 도입한 기업은 아직 기대한 만큼 이점을 얻지 못했다고 설명했다. 동시에 다우와 같은 다른 기업들은 4G의 현재 이점에 집중하면서 손쉬운 업그레이드를 위한 계획을 세우고 있다. 

5G란 무엇인가?
미래를 대비해 프라이빗 무선 네트워크 투자를 원하는 CIO라면 일단 5G가 무엇인지 이해해야 한다. AT&T와 같은 통신사는 기존 4G 기지국을 '5G 진화'로 홍보하고, 실제로 5G 기술이 제대로 마련될 때까지 고객을 붙잡으려 한다. 실제 5G를 제공하느냐와 상관없이 일단 기술을 이해하고 있어야 한다. 

5G는 보장된 대역폭과 성능을 제공하기 위해 밀리초의 지연 시간과 네트워크 슬라이싱을 위한 (모든 이점을 가능한) 새로운 네트워크 코어, 새로운 모바일 단말기, 연결을 위한 새로운 기지국이 필요한 새로운 무선 기술 표준이다.

사전상으로 표준이라고 표현했지만, 실제 표준이 되려면 멀었다. 5G 모바일은 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)에서 발행한 기술 사양에 기초한 일련의 표준에 정의되어 있다. 3GPP는 단일 글로벌 모바일 표준에 합의하기 위해 당시의 3G 모바일 신기술을 정의하는 국가 표준 기구를 모아 1998년에 설립되었다. 3GPP는 매년 또는 2년마다 새로운 사양 릴리스를 통해 새로운 기능을 추가하고 성능을 개선하고 있으며, 표준 기구 파트너는 자신들의 국가 표준에 따라 사양을 구현한다. 릴리스에 대한 작업은 종종 겹치기 때문에 한 릴리스에 대한 논의가 상당히 진전되어 이전 릴리스의 세부 사항이 확정되기도 전에 다음 릴리스에 어떤 기능을 넣을지에 대한 논의가 시작된다.

어떤 릴리스에서 다음 릴리스로 변경되는 사항이 점진적인 경우도 있고, 새로운 세대의 기술로 전환하는 경우도 있다. 처음으로 진정한 4G로 널리 알려진 릴리스 10 또는 현재 우리가 5G로 알고 있는 것을 시작한 릴리스 15의 경우에 그러했다.

5G 뉴 라디오
2017년 3월 릴리스 15 사양이 처음 승인되었을 당시에는 4G 네트워크 코어를 통해 5G 뉴 라디오(New Radio, NR) 기지국과 단말기를 사용할 수 있는 이른바 비독립형(Non-Standalone, NSA) 5G 네트워크만 정의되어 있었다. 새로운 저지연 코어를 사용한 네트워크 구축을 정의하는 독립형(Standalone, SA) 5G의 최종 사양은 2019년 6월에야 동결되었으며, 그 후에도 장비 제조업체와 네트워크 사업자는 국가 표준 기관과 통신 규제 기관이 해당 사양을 현지 법률에 반영할 때까지 기다려야만 작업을 시작할 수 있었다.

이로 인해 기업들은 여전히 공공 네트워크 운영자에 의존하는 산업 제어 시스템에서 계속 5G를 사용하고자 한다. 이 시스템에서는 다른 고객과 네트워크 용량을 경쟁하면서 긴 백홀이나 혼잡 지연으로 인해 네트워크 지연 시간이 증가할 수 있다.

3GPP의 프라이빗 5G 용어인 비공공 네트워크(Non-Public Networks, NPN) 지원은 2020년 6월에 동결된 릴리스 16에서 처음 등장했다. 또한 매우 안정적이고 대기 시간이 짧은 통신(Ultra-Reliable and Low-Latency Communications, URLLC)과 같은 산업 애플리케이션에 필수적인 기타 기능도 일부 정의했다.

논의(와 그에 따른 기대)는 2019년에 일찌감치 시작되었지만, (비공공 네트워크 및 네트워크 슬라이싱에 대한 지원 향상이 포함된) 릴리스 17의 기능은 2022년 6월까지 동결되지 않았다.

기업들은 짧은 대기 시간과 네트워크 슬라이싱을 포함한 산업용 사용 사례에 중요한 기능이 마무리되기를 수년 동안 기다려 왔다.

오늘날에도 프라이빗 5G 네트워크가 제공될 때 제기될 핵심 질문은 ‘어떤 사양의 릴리스를 준수하느냐’이다. 이전 사양으로 설계 및 구축된 시스템은 보다 최신 사양의 모든 기능을 갖추고 있지 못할 것이다.

5G 코어 위에 4G 무선이 장착된 ‘5G 준비’ 수준의 시스템이나 5G 무선이 실제 5G 코어로 업데이트될 준비가 된 시스템이 있다면 주의해야 한다. 이들의 기능은 다를 것이며, 5G 준비에서 실제 5G로 업그레이드하는 비용은 사이트 구성에 따라 달라질 것이다.

파트너십
또 다른 핵심 질문은 누가 네트워크를 계획하고 구축할 것인가 라는 부분이다. 50미터마다 핫스팟을 설치하고 이더넷 드롭을 실행하는 것보다 프라이빗 5G에 필요한 것이 더 많기 때문이다.

통신 업계 베테랑이자 현재 업계 단체인 GSMA의 CTO를 맡고 있는 알렉스 싱클레어는 “좋은 파트너가 필요할 것이며, 그 파트너는 5G에 대해 잘 알고 있어야 한다”라고 말한다. 이러한 옵션에는 분명히 경험이 있고 종종 사설 네트워킹을 부가적로 제공하는 무선 네트워크 운영자, 노키아, 에릭슨 또는 화웨이와 같은 무선 장비 공급업체, 프라이빗 5G 실행 전문가를 보유한 테크 마힌드라나 인포시스와 같은 시스템 통합업체가 포함된다.

5G는 더 이상 획일적인 것이 아니기 때문에 당신의 비즈니스를 아는 파트너를 찾는 것이 중요하다. 그는 “공장 생산 라인이나 공항에 통합하려면 이러한 통합이 맞춤 생산되어야 하며, 당신은 함께할 적절한 파트너를 선택해야 한다”고 말했다.

콜 웨이팅
5G 프라이빗 네트워크를 구축한다고 해도, 그것을 사용할 수 있을까? 이는 무엇을 연결하기를 원하는지에 달려 있다. 5G 스마트폰은 현재 일반적이지만, 산업 환경에서 당신이 원하는 종류의 견고한 태블릿은 여전히 매우 드물고 가격도 높다. 예를 들어, 델은 래티튜드 7220 러그드 익스트림 태블릿에 4G 모뎀을 추가하는 데 150달러, 5G 모뎀을 추가하는 데 348달러를 부과하지만, 독립형 5G 네트워크의 향상된 네트워크 핵심 기능을 활용할 준비가 되어 있지 않다.

무선 모뎀에 전원을 공급하는 칩의 경우 4G와 5G 시스템의 가격 차이가 15배나 된다. 이는 장치 제조업체가 현재, 특히 틈새 산업 애플리케이션에 5G 옵션을 제공하는 것을 단념하기에 충분한다. 그리고 제공하더라도, 엄청난 가격 인상을 추가함으로써 수요를 더욱 줄이게 될 것이다.

단말기 부족은 모바일 업계에서 오래된 이야기이다. 이는 미국에서는 PCS로, 다른 지역에서는 GSM으로 알려진 초기 디지털 모바일 표준의 도입까지 거슬러 올라간다. 업계에서는 GSM이 ‘신이 선사하는 모바일(God Send Mobiles)’의 약자라는 농담이 있었다고 싱클레어는 말한다. 

도입 주기
싱클레어는 “지금까지는 우리가 꽤 잘 이해하고 있는 주기의 일부이며, 이제 5G 도입 주기의 절반을 지난 정도이지만, 4G는 오래 지속될 것이다. 이는 프라이빗 네트워크의 경우 현재 4G로 충분히 다룰 수 있는 많은 요구 사항이 있다는 것을 의미하기도 하다”고 말한다.

필연적으로 오늘날 4G는 더 저렴해질 것이지만 이전 세대의 모든 모바일 기술과 마찬가지로 5G 장치의 비용은 기하급수적으로 떨어질 것이라고 싱클레어는 말했다. 따라서 CIO는 언제 도입할 것인지를 고려해야 한다.

그는 “더 나은 가격을 받을 것이라고 말하는 것은 매우 잘 된 일이며, 그것은 더 잘 이해되고 있으며 4G에 대한 더 많은 지원이 있다. 하지만 10년 동안 사용할 애플리케이션에 이를 적용하려면 미래의 안전을 위해 5G를 고려해야 한다”고 말한다.
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