과학기술정보통신부(장관 유영민)는 12월 28일 4차산업혁명위원회 제3차 회의에서 <2020 新산업·생활 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 대역으로, 현재 이용 중인 총 주파수(44.2GHz)의 약 74%(32.8GHz)에 해당할 정도로 산업체 및 국민생활에서 널리 이용되고 있다.

산업‧생활 주파수는 자율자동차·드론·로봇과 같은 신산업 개발 및 제조현장 내 유독물질 관리, 크레인 충돌방지 등의 목적으로 산업현장에서 활용되는 산업용 주파수와, 와이파이 공유기·전자레인지·블루투스 스피커 등 가정 내 가전기기 및 지하철 와이파이 백홀·고속도로 스마트 가로등·지하동공(싱크홀) 탐지 등 사회인프라에 활용되는 생활용 주파수를 포괄한다.

과기정통부는 최근 4차 산업혁명의 동력이 되고 있는 스마트 도시, 스마트 공장, 인공진능(AI) 로봇, 자율차, 드론, 사물인터넷(IoT) 등 구현의 핵심요소인 산업‧생활 주파수의 수요가 급증할 것으로 예상됨에 따라, 각 분야에 대한 산업‧생활 주파수 공급 및 규제개선 정책방향을 제시하게 되었다고 밝혔다.

이번 계획은 <4차 산업혁명 시대, 초연결 네트워크 혈맥이 튼튼한 대한민국>을 비전으로 삼고, ▲신산업 ▲스마트공장 ▲사회인프라 ▲개인생활 등 4개 분야에 대한 2020년까지의 구체적인 산업‧생활 주파수 정책방향을 제시했다.

첫째, 신산업 분야에서는 자율차·무선충전·IoT·드론 등 新산업 육성에 필요한 주파수를 공급하고, 전파규제를 완화한다.

①자율주행차의 ‘눈’에 해당하는 센서가 고도화된다.

운전자 개입 없는 완전자율 주행이 실현되도록 현재보다 해상도가 2배 높은 차량 충돌방지 센서용 주파수(77-81㎓)의 기술기준이 마련된다. 드라마 ‘태양의 후예‘에서 운전 중 키스신에 나온 제네시스는 제한적 자율주행(출발·정지·차선변경이 가능하나 위험상황 운전자 개입이 필요) 단계이며, 2020년에는 완전자율주행(운전자 개입 없이 위험상황도 자동차 스스로 회피) 상용화가 시작될 것으로 전망된다.

②자동차도 스마트폰처럼 무선 충전하는 시대가 열린다.

현재 서울대공원과 구미에서 운행 중인 무선 충전 버스에 이어, 소형 전기차도 주차 중 무선충전이 가능하도록 주파수가 공급된다. 소형자동차 무선충전 주파수는 2019년 세계전파통신회의(WRC-19)에서 확정될 예정이며, 국내에서도 국제조화 및 산업계 수요를 고려하여 분배할 계획이다.

③저전력‧근거리 사물인터넷 확산에 대비, 충분한 주파수가 공급된다.

IoT로 제조‧안전‧복지‧환경 등 여러 분야의 혁신을 견인하기 위해서는 IoT센서의 급증에 대응하는 충분한 전파자원이 필요하다. 900㎒/2.4㎓대역에 집중된 저전력‧근거리용 IoT 주파수 수요를 분산하고 새로운 IoT서비스 수요에 대비하기 위해 5㎓대역 내 출력 상향, 주파수 추가 공급 등이 추진된다.

④화물운송용 등 중대형 무인항공기 안전운행을 위한 기반이 마련된다.

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

⑤특수목적용 소형 드론 안전운행을 위한 기반도 함께 마련된다.

택배, 건물․교량 안전검사, 산불감시 등에 드론 활용이 확산될 수 있도록 안전한 이용기반이 마련된다. 저고도 소형 드론 제어 전용 주파수 분배로 전파간섭 없는 안전한 특수목적 드론 활용이 가능해진다.

둘째, 스마트공장 분야에서는 고효율‧초신속‧저위험 생산 환경 구현을 통한 제조 혁신에 필수적인 주파수 공급 계획을 밝혔다.

①제조시설 내 효율적 생산관리 및 보안 유지가 가능한 고신뢰 산업용 IoT 주파수가 공급된다.

새롭게 공급되는 면허대역 IoT 주파수를 이용하면 스마트 공장 내 신뢰성 높은 IoT 자가망을 구축할 수 있어 산업용 IoT 활용 확산이 기대된다.

②앞으로 비면허 대역에서도 LTE 기술 활용이 가능해진다.

현재까지 산업현장 자가망은 주로 음성통신 위주의 주파수공용통신시스템(TRS : Trunked Radio System)으로 구축되었으나, 비면허대역 LTE자가망을 활용하면, 스마트 공장․농장에서 실시간 영상전송이 가능한 초고속‧저비용 자가망 구축이 실현될 것으로 전망된다.

③인공지능(AI) 로봇이 제조현장에서 활용될 수 있도록 제어 및 충돌방지 주파수가 공급된다.

제조현장의 로봇 활용을 위해서는 제어시스템과 로봇 사이의 통신이 가능해야 하며, 로봇끼리 또는 로봇과 제조시설 간 충돌을 방지하기 위한 고해상도 센싱용 주파수가 필요하다. 로봇 제어 및 충돌방지 주파수 공급은 기존 자율주행차 주파수를 로봇에도 공동 사용하는 방안을 검토하여 추진할 계획이다.

④전파를 활용하여 제조현장 내 유독성 위험물 관리, 자재 투입량 초정밀 조절이 가능해진다.

용광로, 화학물질 등을 자동으로 측정·관리할 수 있는 레벨측정용 주파수 공급으로 산업현장 안전 확보 및 효율성 증대가 기대된다. 기존 차량충돌방지 주파수와 공동사용하는 방법으로 주파수가 공급되며, 전파발사방향이 자동차는 수평, 레벨측정은 수직으로 서로 전파간섭의 우려가 없다.

⑤전파를 활용한 초정밀 위치 측정 및 센싱으로 크레인 충돌방지가 가능해진다.

크레인의 팔에 해당하는 지브, 손에 해당하는 갈고리 등에 센서를 설치하여 광대역 주파수(500㎒폭 이상)로 주변 물체를 센싱하는 기술(UWB : Ultra Wide Band)을 활용한다. 크레인 충돌방지에 활용 가능한 UWB 센싱 기술 고도화를 위해 초광대역 주파수 기술기준을 완화하였으며(2017.9.), 주파수 추가 공급도 진행할 계획이다.

셋째, 사회인프라 분야에서는 와이파이‧교통 등 생활편의를 높이고 싱크홀 방지 등 안전을 증진하기 위한 주파수 공급을 추진한다.

①초고속 무선백홀로 지하철 내 와이파이 속도가 100배 빨라진다.

지하철 와이파이에 여러 이용자가 동시 접속하여 음악‧영화‧게임 등을 빠른 속도로 즐기기 위해서는 고용량 데이터를 인터넷망에서 수신하는 무선 백홀(Backhaul) 시스템의 속도가 빨라야 한다. 1Gbps이상의 고속 백홀 구축이 가능한 광대역 주파수 공급을 통해 초고속 공공 와이파이 실현이 가능해진다.

②가로등 전기 30% 절감이 가능한 스마트 조명용 주파수가 공급된다.

현재는 사람이나 차가 없어도 항상 똑같은 밝기로 가로등이 켜져 있으나, 스마트 조명용 주파수를 활용하면 사람이나 차가 없을 때는 밝기를 낮추고, 통행할 때만 밝기를 높일 수 있어 에너지가 절감된다. 이번에 공급된 5.8㎓ 대역은 기존 물체감지센서 주파수보다 감지범위가 넓어(150m→500m로 감지범위 확대), 고속주행 자동차도 감지가 가능하기 때문에 고속도로 조명 제어에도 활용될 전망이다.

③지하탐지레이다로 지하동공(싱크홀) 안전사고 예방이 가능해진다.

지진, 지하공간 활용, 지하수 개발 등에 의해 발생하는 싱크홀을 예방할 수 있도록 광대역 지표투과레이다용 주파수 공급 및 공동사용 방안이 마련된다. 이 주파수는 향후 싱크홀 탐지뿐만 아니라 지하철 등 지하구간 공사장 안전사고 예방, 상하수도 관리 등에 널리 활용될 전망이다.

④장애인, 노약자 등 교통약자의 버스 이용이 편리해진다.

과학기술정보통신부는 안산시, 국토교통부와 함께 교통약자 버스탑승 지원 시스템 상용화를 추진 중으로, 교통약자 버스탑승 지원용 주파수를 공급하고, 버스 도착 한 정류소 전에 미리 교통약자 탑승 대기 신호가 버스에 도달되도록 출력을 상향할 계획이다. 버스탑승지원 시스템은 교통약자가 정류소에 설치된 단말기에 탑승할 버스 번호를 입력하면 해당 버스는 한 정류소 전에 미리 교통약자 탑승대기 정보를 수신하고, 버스가 정류소 도착 시 음성으로 도착 정보를 알리고, 버스 출입문의 경광등 불이 깜박이며, 교통약자가 탑승할 때까지 문을 열어두는 등 교통약자의 탑승을 돕는 시스템이다.

⑤철도 무인 자율주행 기술 개발을 위한 전파 기반이 마련된다.

선․후행 열차 간격 및 진로제어 등이 가능한 열차 자동제어용 주파수가 2018년에 공급된다.

마지막으로, 개인생활 분야에서는 무료데이터, 원격충전, 체내이식 무선의료기, 원격주차 등을 통해 국민이 생활 속에서 4차 산업혁명의 성과를 체감할 수 있도록 전파정책을 추진한다.

①초고속 고용량 무선랜을 활용하여 AR/VR/UHD 콘텐츠 등 실감형 사용자 경험(UX)을 즐길 수 있게 된다.

5G시대 20Gbps급 와이파이로 무료데이터를 이용할 수 있도록 초광대역 무선랜용 주파수 공급 및 출력기준 완화를 추진한다.

②스마트폰 이용 중에도 배터리 걱정 없이 원격충전이 가능해진다.

수m 떨어진 충전기가 원격으로 전력을 보내면 스마트폰·TV·IoT센서가 그 전기 에너지를 수집하고, 또한 원격 충전용 주파수 공급과 기술기준 마련을 통해 배터리 교체가 필요 없는 무전원 IoT센서 개발도 촉진된다.

③심한 손 떨림으로 일상생활이 곤란한 분들은 스마트폰 앱으로 손 떨림 제어가 가능하게 된다.

ㅇ 기존에는 손 떨림 제어를 위해 체내에 이식된 신경자극기를 별도의 단말기로만 제어할 수 있었으나, 규제개선을 통해 체내이식 무선의료기기의 블루투스 주파수 활용이 허용됨에 따라 스마트폰 앱으로 체내이식 무선의료기기의 제어, 데이터 확인이 가능해졌다.

④200m가 넘는 대형경기장에서도 드론레이싱 영상전송이 가능해진다.

고속(100㎞/h↑) 비행 드론이 촬영한 영상을 고글을 통해 보며 조종하는 FPV 드론 레이싱은 실시간 실감영상 전송이 필수이다. FPV(First Person View)는 ‘1인칭시점’이라는 의미로, 고글 착용 시 조종사 자신이 하늘을 나는 듯한 기분을 느낄 수 있다. 현재는 100m 이상 비행 시 영상이 끊겨 드론레이싱이 곤란하나, 주파수 출력기준 개선으로 200m 이상 떨어진 거리를 비행 중인 드론도 실감형 영상 전송이 가능하게 된다.

⑤평행주차, 좁은 공간 주차 같은 고난이도 주차도 자동차키 버튼만 누르면 자동으로 가능해진다.

현재는 리모컨을 이용한 원격주차의 전파발사 시간 제한이 있어 전‧후진 반복 정도의 무인주차만 가능했다. 전파발사 시간제한 폐지로 고난이도 원격주차 기술 보급이 촉진될 것으로 기대된다.

앞으로, 과기정통부는 동 계획에 따라 2020년까지 주파수 공급 14건, 기술규제 완화 25건을 추진하며, 이에 따라 2026년까지 약 17만명의 일자리 창출과 약 49조원의 생산유발 효과가 예상된다.

과기정통부 류제명 전파정책국장은 “산업‧생활 주파수는 4차 산업혁명의 핵심 자원으로, 동 계획으로 신산업 혁신 기반이 조성될 것으로 기대된다. 앞으로도 적시‧적소 공급 및 기술규제 완화를 통해 신산업을 촉진하고 국민이 체감할 수 있는 안전하고 편리한 무선 인프라와 서비스 확산에 최선을 다하겠다”고 밝혔다.