주파수 자원 고갈 문제 해결을 위한 간섭보호 기술 기반의 주파수 공동사용 도입 필요성과 활성화 정책 및 후보 대역 검토 doc_id PCY_201904230524353361_1

최근 5G 등 광대역 모바일 브로드밴드 서비스를 비롯해, IoT, 무인이동체 등 무선 기반의 ICT 서비스 등장이 전망됨에 따라 주파수 자원의 수요는 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다. 그러나 전파특성이 양호한 6㎓ 이하 대역은 주파수 이용이 거의 포화 된 상태로 미래 서비스를 위한 신규 주파수 자원의 확보는 더욱 어려워지고 있는 상황이다. 최근 신규 주파수 확보 트렌드는 두 가지 방향으로 전개되고 있는데, 5G 등 초광대역 서비스를 위해 6㎓ 이상의 고대역에서 새로운 대역을 확보하거나, 전파특성이 양호해 현재 많이 활용되고 있는 6㎓ 이하 대역에서는 공동사용을 통해 확보하는 방안이 다. 먼저 고대역 주파수 관련해서는 2019년 세계전파통신회의(WRC-19)에서 6㎓ 이상 IMT대역을 지정할 예정으로 이를 위해 현재 각국이 노력을 경주하고 있는 상황이다. 주파수 공동사용의 경우 6㎓ 이상 IMT에 비해 활발히 논의되고 있지 않고 있지만, TV방송대역에서 비면허 서비스를 제공하는 TV White Space 서비스가 이미 도입되었고, 미국 3.5㎓ 대역 CBRS 서비스와 같이 주파수 공동사용 범위가 이동통신 등 면허 서비스로의 확대가 시행될 예정이다. 주파수 공동사용은 일반적으로 특정 대역에서 복수의 이용자가 이용하거나 또는 복수의 서비스가 제공되는 것을 의미한다. 따라서 주파수 이용방식으로서 주파수 공동 사용은 새로운 개념이라기보다 현재에도 널리 적용되고 있다. 예를 들어 무선 LAN, 블루투스 등 소출력 무선기기를 위한 비면허 주파수는 물론, 허가 무선국에 대해서도 사용지역이 충분히 이격되어 있어 간섭의 우려가 없다고 판단되는 경우 용도를 다르게 지정하기도 한다. 그러나 전파특성이 양호한 6㎓ 이하 저대역 주파수 자원 고갈 문제 심화됨에 따라 미국, 유럽 등 주요국은 기존 주파수 이용자를 보호하면서 미사용 주파수를 찾아 사용할 수 있는 간섭보호 기술(스펙트럼 센싱, Geolocation DB접속 기술 등)을 적용한 주파수 공동사용을 통해 추가 주파수를 확보하고자 노력하고 있다. 따라서 여기서 논의되는 주파수 공동사용의 범위는 위와 같이 간섭보호기술을 활용한 주파수 공동사용에 해당한다. 5G 이동통신, IoT 등 4차 산업혁명을 주도할 무선기반 ICT 서비스 도입을 위해 충분한 주파수 자원의 확보는 필수적이나 전파특성이 우수한 대역은 이미 사용이 포화되어 새로운 주파수 자원의 발굴은 더욱 어려워지고 있는 실정으로 해외 주요국은 새로운 주파수 자원 확보 방안으로서 간섭방지 기술을 적용한 주파수 공동사용 도입을 적극 검토하고 있다. 현재 주요국에서 고려되고 있는 주파수 공동사용에서는 간섭보호 우선순위에 따른 계층화된 면허방식을 통해 기존 이용자를 간섭으로부터 보호할 뿐만 아니라 신규 주파수 자원 확보를 극대화하고 있다. 이 방식에서는 보통 특정 지역에 한정되어 사용하는 기존 서비스를 1계층으로 분류해 간섭으로부터 우선적으로 보호받을 수 있도록 하고, 그 하위 계층에서는 미사용 지역에서 면허 또는 비면허 방식으로 이용할 수 있도록 하고 있다. 간섭보호 기술로는 신뢰성 있는 간섭보호를 위해 DB접속 방식을 활용하고, 보조적으로 스펙트럼 센싱방식을 사용하고 있다. 국내의 경우 이미 2011년 TV White Space 시범 사업을 통해 간섭보호기술을 활용한 주파수 공동사용이 도입된 바 있다. TV방송 대역에서 Geolocation DB접속 기술을 적용해 Wi-Fi, 하이브리드 DMB 등의 서비스를 제공한 바 있으며 관련 법적 근거도 마련되어 있다. 그러나 주파수 수요 증가에 대비해 주파수 이용효율 개선을 통한 선제적 주파수 확보의 필요성, 간섭보호 기술을 적용한 주파수 공동사용이 국제적으로 확대되고 있는 추세 등을 고려할 때 주파수 공동사용을 다양한 대역과, 서비스로 확대할 수 있는 활성화 정책을 마련해야 할 시점이라 할 수 있다. 본고에서는 주파수 자원의 보다 효율적 사용을 통한 신규 자원 확보 방안으로서 향후 적용이 확대될 것으로 예상되는 주파수 공동사용의 활성화 정책마련에 필요한 고려사항을 검토한다. 먼저 주파수 공동사용과 관련한 최근 주요국의 동향을 살펴보고, 주파수 공동사용 활성화를 위한 정책적 고려사항을 논의한 후 마지막으로 결론을 맺는다. 주파수 공동사용을 위한 후보 주파수 대역은 간섭방지 기술 적용이 초기 단계임을 고려해 기존 무선국에 대한 간섭 보호가 용이한 대역이 우선적으로 고려되어야 하며, 공동사용을 하고자 하는 신규 수요자 입장에서 광대역 서비스 제공 등 활용도가 높은 대역을 선정하는 것이 필요다. 먼저 간섭방지 용이성 측면에서는 기존 이용자의 주파수 운용 특성이 특정 지역, 시간에 국한되어 있거나 그렇지 않더라도 충분히 예측 가능 한 경우가 바람직하다. 따라서 고정업무 또는 고정위성업무 대역이나, 이동업무 대역이라도 운용 지역이 특정 지역에 국한된 경우가 적합하다고 할 수 있다. 수요자 입장에 서 활용도가 높으려면 최근 수요가 증가하는 광대역 서비스 제공 가능하도록 넓은 대역폭 확보가 가능해야 하고, 네트워크 구축비용을 고려해 넓은 커버리지 제공이 가능해야 한다. 특히 초기 주파수 공동사용 사례였던 TVWS 서비스의 활성화 미흡 원인 중에 하나가 장비수급의 어려움이었던 점을 고려할 때 서비스 제공에 필요한 장비 생태계 조성 가능성도 필수적으로 고려되어야 한다. 이러한 간섭방지 용이성 측면과 활용성 측면을 고려할 때 위성 C 밴드 대역(3~8㎓) 중 3.7~4.2㎓ 대역을 일차적인 후보대역으로 검토할 수 있다. 동대역은 고정 및 고정 위성(우주대지구) 업무용으로 분배되어 무선국이 고정된 상태로 운용되어 간섭 보호가 용이한 장점이 있다. 특히 고정업무용 무선국의 경우 장비 수명 만료 이후 타 대역으로 이전하도록 되어 있으며11), 고정위성 업무의 경우 하향 링크용으로서 일부 지역에만 제한적으로 수신용 무선국을 운용 중에 있다. 주파수 수요자 측면에서는 저대역에 비해 넓은 대역폭 확보(최대 500㎒폭)가 가능해 최근 수요가 증가하고 있는 광대역 서비스 제공에 적합하며, 주파수 대역이 현재 IMT 용으로 검토 중에 있는 6㎓ 이상 대역에 비해 낮아 비교적 양호한 전파특성을 가지고 있어 일정 수준의 커버리지 확보를 기대할 수 있다. 무엇보다도 동대역 활용은 해외 주요국에서도 검토 중에 있어 향후 관련 장비 생태계 조성 및 이로 인한 원활한 장비수급을 기대할 수 있다는 장점이 있다. 영국 Ofcom에서 제시하고 있는 공동사용 프레임워크(Sharing Framework)는 다양한 주파수 공동사용 수요에 대응하여 공동사용 정책 또는 규칙의 방안을 마련하는데 적용할 수 있는 검토체계로서 참고할 수 있다. Ofcom의 주파수 공동사용 프레임워크에서는 먼저 기존 및 잠재적 이용자의 주파수 이용 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 공동사용 실현을 위한 장애요소를 주파수 이용정보 확보 측면, 시장기반 관리 측면, 간섭방지 기술 측면, 허가체계 측면에서 분석한다. 그 다음으로 각 측면의 장애요소들의 해결을 위한 정책 수단을 강구하게 되는데, 구체적인 검토 과제로는 주파수 이용현황 분석을 위해 정부가 추가로 공개 또는 제공 할 사항은 무엇이 있는지, 경매 등 시장기반 관리기법 적용이 필요하다면 어떤 방식을 적용해야 하는지, 간섭방지를 위한 기술적 방안은 무엇인지, 기존 이용자의 주파수 이용 관련 정보제공이 필요한지 등에 대해 검토한다. 이 과정에는 해당대역 공동사용과 관련된 이해관계자가 참여하여 정보제공, 의견제시가 이루어진다.