자율차·IoT·드론용 주파수 공급한다

자율주행차량과 사물인터넷 등 4차 산업혁명 시대의 신산업을 위한 주파수가 공급된다.

또 지하철 와이파이는 지금보다 100배 빨라질 전망이다.

과학기술정보통신부는 28일 4차산업혁명위원회 3차회의에서 이런 내용을 골자로 한 ‘2020 신산업생활 주파수 공급 계획’을 발표했다.

산업 생활 주파수는 대가를 내고 배타적 이용권을 받아 서비스를 제공하는 이동통신용 주파수와 달리 대역과 기술기준만 정부가 정하고 대가없이 활용 가능한 주파수 대역을 말한다. 현재 이용 중인 총 주파수 44.2GHz 폭 가운데 4분의 3에 해당하는 32.8GHz 폭에 달하는 양이다.

과기정통부는 산업 생활 주파수 공급계획으로 2020년까지 주파수 공급 14건, 기술규제 완화 25건을 추진한다. 이를 통해 2026년까지 약 17만개의 일자리 창출과 약 49조원의 생산유발 효과가 예상된다.

■ 자율차, 무선충전, IoT, 드론 용 주파수 공급

과기정통부의 주파수 공급 계획으로 자율주행차의 ‘눈’에 해당하는 센서가 고도화될 전망이다. 운전자 개입 없는 완전자율 주행을 위해 현재보다 해상도가 2배 높은 차량 충돌방지 센서용 주파수 77~81GHz의 기술기준이 마련된다.

자동차도 스마트폰처럼 무선 충전하는 시대가 열린다. 현재 서울대공원과 구미에서 운행 중인 무선 충전 버스에 이어 소형 전기차도 주차 중 무선 충전이 가능하도록 주파수가 공급된다. 소형자동차 무선충전 주파수는 내후년 세계전파통신회의(WRC-19)에서 확정될 예정이다. 국내도 이를 고려해 분배할 예정이다.

사물인터넷(IoT) 확산을 위한 주파수 공급도 충분히 이뤄진다. 현재 900MHz, 2.4GHz 대역에 집중된 저전력 근거리용 IoT 주파수 수요를 분산하고 새로운 IoT 서비스 수요에 대비하기 위해 5GHz 대역 내에서 출력을 상향해 주파수를 추가로 공급한다.

드론과 같은 무인항공기 용도의 주파수도 마련된다.

무게 25킬로그램 이상 중대형 무인항공기의 안전 운행을 위해서는 전파간섭 없이 조종이 가능한 신뢰성 있는 제어용 주파수와 고화질 영상을 안정적으로 송수신 할 수 있는 임무용 주파수가 필요하다. 이에 따라 제어용 주파수의 채널수는 4배 확대하고, 영상용 주파수는 고해상도 영상전송이 가능하도록 기술기준이 마련된다.

특수목적용 소형 드론 안전운행을 위해 저고도 소형 드론 제어 전용 주파수를 분배한다. 택배, 건물 교량 안전검사, 산불감시 등에 드론 활용이 확산될 수 있을 전망이다.

■ 스마트공장 제조 혁신 위한 주파수 공급

제조시설 내에서 효율적 생산관리와 보안 유지가 가능한 고신뢰 산업용 IoT 주파수가 공급된다. 새롭게 공급되는 면허대역 IoT 주파수를 이용하면 스마트 공장 내 신뢰성 높은 IoT 자가망을 구축할 수 있게 된다.

비면허 대역에서도 LTE 기술 활용이 가능해진다. 산업현장 자가망은 주로 음성통신 위주의 주파수공용통신시스템(TRS)으로 구축되고 있지만, 비면허대역 LTE자가망을 활용하면 스마트 공장에서 실시간 영상전송이 가능한 네트워크를 구축할 수 있다.

인공지능(AI) 로봇이 제조현장에서 활용될 때, 로봇을 제어하고 충돌을 방지하는 주파수도 새롭게 공급된다. 로봇과 제어시스템 사이의 통신을 가능하게 하고, 로봇의 충돌 방지를 위한 고해상도 센싱용 주파수를 공급한다는 설명이다.

전파를 활용해 제조현장 내 유독성 위험물 관리나 자재 투입량 초정밀 조절도 할 수 있게 된다. 예컨대 용광로, 화학물질 등을 자동으로 측정, 관리할 수 있는 레벨측정용 주파수 공급으로 산업현장의 안전을 확보하고 효율성을 제고할 수 있다.

크레인의 충돌 방지에도 전파를 활용한다. 크레인의 팔에 해당하는 지브, 손에 해당하는 갈고리 등에 센서를 설치해 500MHz 폭 이상의 광대역 주파수로 주변 물체를 센싱하는 기술(UWB)을 쓸 수 있게 된다. 현재 UWB 센싱 기술 고도화를 위해 초광대역 주파수 기술기준을 완화했고 주파수 추가 공급을 진행할 계획이다.

■ 100배 빠른 와이파이, 생활편의 높이는 주파수 공급 추진

초고속 무선 백홀을 통해 지하철 와이파이 속도를 100배 끌어올린다. 즉, 초당 1Gb 이상의 백홀을 구축할 수 있도록 광대역 주파수를 공급해 초고속 공공 와이파이를 실현한다는 계획이다.

스마트 조명용 주파수 공급으로 가로등에 쓰이는 전기를 30% 절감할 수도 있다. 현재는 사람이나 차가 없어도 항상 똑같은 밝기로 가로등이 켜져 있다.

하지만 스마트 조명용 주파수를 활용하면 사람이나 차가 없을 때는 밝기를 낮추고, 통행할 때만 밝기를 높일 수 있어 에너지가 절감된다. 5.8GHz 대역의 광대역 주파수를 공급해 감지 범위를 500미터로 넓혀 고속주행 자동차도 감지할 수 있기 때문에 고속도로에도 적용될 수 있다.

지하탐지 레이다로 싱크홀 안전사고를 예방할 수 있다. 지진, 지하공간 활용, 지하수 개발 등에 의해 발생하는 싱크홀을 예방할 수 있도록 광대역 지표투과레이다용 주파수 공급하고 공동사용할 수 있는 방안이 마련된다.

교통약자 버스탑승 지원용 주파수도 공급된다. 장애인이나 노약자가 정류소에서 탑승할 버스 번호를 입력하면 이전 정류소에 있는 버스에 탑승대기 신호가 전달되는 식이다. 이후 버스가 도착하면 번호를 입력한 교통약자가 탑승할 때까지 버스는 문을 열어둘 수 있다.

철도 무인 자율주행 기술 개발을 위한 전파 기반이 마련된다. 선행 열차와 후행 열차의 간격, 진로 제어 등이 가능한 열차 자동제어용 주파수가 내년에 공급될 예정이다.

■ 실생활에서 체감할 수 있는 주파수 정책

개인생활 분야에서 무료데이터, 원격충전, 체내이식 무선의료기, 원격주차 등을 통해 국민이 생활 속에서 4차 산업혁명의 성과를 체감할 수 있도록 전파 정책이 추진된다.

초고속 고용량 무선랜을 활용해 AR, VR, UHD 콘텐츠 등 실감형 사용자 경험을 즐길 수 있게 된다. 20Gbps 급의 와이파이를 이용할 수 있도록 정부는 초광대역 무선랜용 주파수 공급과 함께 출력기준 완화를 추진할 방침이다.

스마트폰 원격 충전도 가능해진다. 수 미터 떨어진 충전기가 원격으로 전력을 보내면 스마트폰, TV, IoT 센서가 전기 에너지를 수집하는 식이다. 원격 충전용 주파수가 공급되고 기술기준이 마련되면 IoT 센서에 전원을 공급하지 않아도 된다.

스마트폰 앱으로 손 떨림을 제어하는 것도 주파수 정책으로 가능하다. 이전까지 손 떨림 제어를 위해 체내에 이식된 신경자극기를 별도의 단말기로만 제어할 수 있었지만 체내이식 무선의료기기의 블루투스 주파수 활용이 허용되면서 스마트폰 앱으로 체내이식 무선의료기기의 제어, 데이터 확인이 가능해졌다.

대형경기장에서도 드론레이싱 영상전송이 가능해진다. 시속 100km 이상의 고속 비행 드론이 촬영한 영상을 실시간으로 전송할 수 있다. 주파수 출력 기준을 개선해 100미터 이상 비행할 경우 영상이 끊기는 것을 200미터 이상 떨어져 비행하는 드론의 영상도 실시간으로 전달된다.