[횻츠업] 5G 시대에 왜 아라미드(Aramid)가 뜰까

2018년 12월 1일, 한국에서는 세계 첫 5G(5세대 이동통신) 전파가 송출되었고, 2019년 4월 3일, 세계 최초 5G를 상용화했습니다. 지난해부터 5G 스마트폰이 연이어 나오고 있으며, 최근 애플도 아이폰12에 5G를 탑재하면서 5G는 더이상 먼 미래의 기술이 아니라 현재의 기술이 되었어요.

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5G로 가능해질 보편적 일상들

4G보다 20배 빠른 통신 속도

4G보다 100배 많은 데이터 용량

4G보다 10배 빠른 지연 속도

4G보다 10배 많은 동시접속 기기 수

우리는 5G에서 단순히 빠름을 넘어 그 이상의 것을 기대합니다. 이전 통신 기술보다 몇 배 ‘빠른’, 또는 ‘많은’이라는 수식어로 표현하면 그 놀라운 일상이 온전히 표현되지 않아요. 초고속, 초대용량, 초저지연, 초연결이라고 설명하는 5G의 능력을 풀어보면 더욱 어나더 레벨(Another level)의 기술이라는 걸 알 수 있습니다.

일단 5G는 1초에 최대 20Gbps 속도로 데이터 전송이 가능해집니다. 2GB 용량의 HD(고화질)급 영화를 다운로드하는 데 0.8초밖에 소요되지 않는단 뜻이죠. 또, 100MHz에서 최대 1GHz의 대역폭을 사용하기 때문에 4G에 비해 100배 많은 데이터를 한꺼번에 전송할 수 있게 돼요. 인터넷을 이용할 때 멈춤 현상을 나타내는 지연성은 0.001초일 뿐입니다. AR이나 VR과 같은 대용량의 데이터를 주고받아야 하는 서비스를 이용할 때에도 끊어진다는 느낌을 거의 받지 않는단 이야기죠. 마지막으로 1㎢당 100만 개의 사물을 동시에 연결할 수 있게 됩니다. 이는 가정뿐 아니라 수십만 개의 드론을 연결해야 하는 산업 현장이나 자율주행을 현실화할 수 있는 능력을 발휘할 수 있게 해줍니다.

5G가 단순히 우리가 매일 사용하는 스마트폰의 속도만을 높일 거로 생각했다면 5G를 상당히 과소평가한 것이죠. 그런데 지금 5G를 지원하는 스마트폰 유저들은 이런 속도를 체감하고 있을까요? 그건 아닙니다. 아직 갈 길이 남아있거든요. 이는 5G의 주파수 대역이 가지는 단점과 관련 있습니다.

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5G는 빨리 갈 수는 있지만 멀리 갈 수는 없어요

5G에 사용되는 주파수는 sub-6GHz(6GHz 이하의 대역)와 24~86GHz입니다. 보통 밀리터리파(파장이 밀리미터 수준으로 형성되는 전자기파)라고 말하는 이 주파수 대역은 전송 속도와 용량 등을 드라마틱하게 높일 수 있지만, 파장이 짧아 회절이 덜 일어납니다.

회절(回折, Diffraction)이란, 대표적인 파동 현상 중 하나인데, 음파나 전파 또는 광파 등이 장애물이나 좁은 틈을 통과할 때, 파동이 그 뒤편(그림자 부분)까지 전파하는 현상입니다. 다시 말해, 회절이 덜 일어난다는 것은 장애물이 있을 경우 주파수가 도달하기 어렵단 뜻이에요. 그래서 장애물이 많은 건물 안이나 골목길에서 5G를 이용하기 위해서는 지금보다 더 많은 기지국을 설치해 거미줄처럼 더 촘촘하게 연결해야 합니다.

5G 기지국은 광케이블로 연결해야 하는데요. 집에서 와이파이를 이용하기 위해서 공유기에 랜선을 연결에 유선 신호를 무선으로 변경해줘야 하는 것과 같은 원리입니다. 그리고 그 수많은 데이터를 빛의 속도로 전송하는 광케이블은 보호를 위해 아라미드(Aramid)가 사용됩니다.

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아라미드가 5G를 보호합니다

아라미드는 5㎜ 정도 굵기의 가는 실이지만 같은 중량의 철보다 5배 강하고 500℃가 넘는 고온에도 견딜 수 있는 특수 소재입니다. 아라미드 섬유는 크게 메타 아라미드(m-Aramid)와 파라 아라미드(p-Aramid)로 나뉘는데요, 메타 아라미드는 섭씨 500도까지 견딜 수 있어 소방복에 주로 쓰이고, 파라 아라미드는 같은 비중이나 두께로 비교했을 때 강철보다 5배나 강도가 높아 주로 방탄복, 방탄 헬멧, 방탄 차량 등에 쓰입니다. 최근에는 5G 통신망의 광케이블 내부에 광섬유를 보강하는 목적으로 들어가면서 작년부터 수요가 크게 늘어 몸값을 키우고 있어요.

 

광케이블

OECD 자료에 따르면 2018년 기준 국내 광케이블 도입률은 80.4%로 높은 편인데요. 북유럽 통신 강국인 핀란드와 노르웨이가 차례로 51.1%, 48.6%를 기록하고 있어요. 그런데 문제는 프랑스(16.5%), 캐나다(14.4%), 미국(14.3%)과 같은 강대국의 광케이블 도입률은 20%도 채 되지 않다는 데 있어요. 분명 5G는 통신 강국에만 국한된 서비스가 아니라 세계적 추세이고, 모든 나라가 더 빠른 광통신망을 구축하기 위해서 노력하고 있거든요.

광케이블의 수요만큼 아마리드 또한 전 세계의 상당한 수요를 감당해야 하죠. 2009년 자체 기술을 통해 고강도 섬유 아라미드 개발에 성공하고 알켁스(ALKEX®)라는 브랜드를 세상에 내놓은 효성첨단소재도 5G로 인해 새로운 국면을 맞이한 것입니다.

 

효성첨단소재 아라미드 섬유 알켁스(ALKEX®)

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완벽한 5G 구축을 위해 아라미드가 함께 달립니다

지난 7월 최기영 과학기술정보통신부 장관과 통신 3사 CEO가 모여 2022년 상반기 5세대(5G) 이동통신 전국망 구축을 목표로 25조 원을 투자한다고 발표했어요. 올해에는 서울과 6대 광역시를 중심으로, 내년에는 전국 85개 시 주요 행정동을 중심으로, 2022년에는 85개 시 행정동과 읍면의 중소 다중이용시설, ITX 새마을호 등 철도역사, 전체 고속도로까지 5G망을 구축하는 계획입니다.

반면, 맥킨지글로벌연구소(McKinsey Global Institute)가 최근 발표한 보고서는 2030년까지 초고주파 기반 5G 네트워크는 전 세계 인구의 25%를 커버하는 수준에 머물 것이고, 중저대역 주파수 기반 5G 서비스는 전 세계 도시 인구의 80%를 커버하는 수준으로 확장될 것으로 전망했어요.

완벽한 5G 시대까지 한국은 1년 남짓, 전 세계적으로는 10년의 시간이 남았다고 해도 과언이 아니겠죠. 세계 각국의 정부와 통신사들이 열심히 5G 구축을 향해 달려갈 때 효성은 5G를 안전하게 보호하기 위해 더 강하고 우수한 품질의 아라미드를 만들어가겠습니다.