올해는 유난히 긴 장마를 겪었고 피해도 컸다. 인류가 겪고있는 Covid-19(코로나19) 팬데믹 속에서 지구온난화로 비롯된 긴 장마와 폭우는 다시 한 번 지속 가능한 세계와 환경의 중요성을 환기시켰다. 온난화를 방지하려면 탄소배출량을 줄이기 위해 에너지소비량을 줄여야 한다.

5G 이동통신망은 필수 사회간접자본으로, 사람뿐 아니라 사물 및 전 산업의 통신 하부 구조 역할을 한다. 8월 말 현재 5G 가입자는 865만명을 넘어섰으며, 통신사업자들은 품질 확보를 위해 신규 장비 설치를 계속하고 있다. 특정 주파수를 사용해 전국망을 구축하는데, LTE에서는 약 10만개의 무선국이 필요했는데 5G는 20만개 이상의 무선국이 필요하다. 이러한 대규모 5G망 운용에는 막대한 에너지가 사용된다.

LTE 구축 시 무선국 장비의 소비전력은 대략 400W 내외였으나 5G 무선국 장비는 3.5㎓ 전파 특성에 따른 손실을 보상하기 위해, 최대 64개 트랜시버와 다중 안테나로 구성돼 장비당 소비전력은 최대 1200W로 늘어났다. 단순화시켜 계산하면 5G 전국망 운영에 필요한 전력량은 LTE보다 3~6배 많아지는 것이다. 그러므로 지속 가능한 세계를 위해서는 5G장비의 에너지효율성을 획기적으로 개선해야 할 뿐 아니라 기구축된 3G와4G 네트워크를 포함해 에너지효율적인 5G장비 구축 방안이 적용돼야 한다.

이동통신 무선국에서 전력 소비가 가장 큰 부품은 전력증폭기다. 전력증폭기는 데이터를 전송하지 않을 때에도 일정 전력을 소비한다. 그러나 전력 차단 기능이 포함된 전력증폭기는 데이터 전송이 없을 때는 전원 공급을 차단하는 심벌 단위 슬립 모드 기능을 사용해 15% 이상 에너지를 절감할 수 있다. LTE 상용화 초기에 구축된 구형 제품은 이 기능 지원에 한계가 있다. 최신 기지국 장비는 다중 대역 및 3G·4G 또는 5G를 동시에 지원하게 개발되고 있고, 전력효율이 우수할 뿐만 아니라 심벌 단위 슬립 모드를 지원할 수 있어 구형 제품에 비해 소비전력을 30% 이상 절감할 수 있다. 그러므로 최신 장비를 사용해 3G와 4G를 통합 운용하거나 4G와 5G를 통합 운용하는 것도 에너지효율을 대폭 높일 방안이다.

현재 국내 통신사업자들은 3~5개의 LTE 주파수 대역을 보유하고 있다. 트래픽 수요가 큰 도심에서는 보유 주파수를 모두 활용하며, 교외지역과 같이 트래픽이 적은 지역에서는 한 개의 주파수 대역을 운용한다. 사무실이 밀집돼 있는 도심의 경우 심야시간대의 트래픽 수요는 주간 대비 현저히 줄어든다. 그러므로 트래픽 수요에 따라 운영 대역 수를 가변하는 것도 에너지효율을 높이는 방법이다. 이 경우 해당 대역장비의 전원을 차단하는 셀 슬립 기능이 필요하며, 에릭슨 제품도 이 기능을 제공할 예정이다. 상대적으로 에너지소비량이 적은 저대역에 5G 서비스를 도입하면 5G도 복수 개의 대역을 사용하게 되므로 이 기능을 활용할 수 있다.

에릭슨은 ICT 분야의 전문성을 바탕으로 유엔(UN)의 17가지 지속 가능한 개발목표를 달성하는 데 기여하고자 노력하고 있다. 최근에는 월스트리트저널(WSJ)이 발표한 ‘지속 가능성 경영을 잘하는 셰계 100대 기업’에 뽑히기도 했다. 앞으로도 에릭슨은 지속 가능한 세계를 위한 5G장비의 에너지효율성 제고를 위해 인공지능(AI)을 활용하는 등 지속적으로 기술혁신을 추구할 것이다.

권경인 에릭슨엘지 CTO