[논문]마이크로파의 효율적 이용을 위한 전파정책 분석

이봉규; 김기원

문제 정의

물론 이동방송중계 차량에도 허가권역이 설정되어 있어, 평시에는 권역 내에서만 중계서비스를 제공하지만, 지역 방송사간 지원이나 전국 단위의 이벤트가 있을 경우 전 지역에 중계지원이 가능하므로 타 용도와의 공동사용이 어렵다는 이유다. 따라서 회수ㆍ재배치가 불가피한 이동방송 중계용 M/W 주파수에 대해 앞서 언급한 용도별 집중이용대역 즉, TV 이동방송중계 집중이용대역을 지정하는 방안을 제시하고자 한다.
이에 본 고에서는 국내 M/W 주파수의 이용현황과 해외 주요국의 이용 및 정책 동향을 살펴보고, 문제점 및 시사점을 분석하고자 한다. 이를 토대로 국내 M/W 주파수의 이용 효율화를 위한 정책적 방향을 제안하는 것을 목표로 한다. 서론에 이어 제Ⅱ장에서는 M/W 중계시스템의 개념과 무선설비 제원, 장비시장 규모 등을 살펴본다.
이에 본 고에서는 국내 M/W 주파수의 이용현황과 해외 주요국의 이용 및 정책 동향을 살펴보고, 문제점 및 시사점을 분석하고자 한다. 이를 토대로 국내 M/W 주파수의 이용 효율화를 위한 정책적 방향을 제안하는 것을 목표로 한다.
따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위한 정책 방향을 다음과 같이 제안해 볼 수 있다. 첫째는 C-ITS, 무선랜, 이동통신 등 미래 전파자원 수요를 고려하여 주파수를 적시 공급할 수 있도록 회수ㆍ재배치 대역을 발굴하는 것이다. 기술 및 국제적 이용동향을 파악하여 선제적으로 필요한 주파수대역 및 소요량 등을 검토하고, 특정 대역의 수요가 제기될 경우 적정성을 분석해 효율적 수급이 이뤄지도록 해야 한다.

가설 설정

국내 M/W 시장은 매년 장비교체 비용으로 약 1,000억 원 가량을 지출할 것으로 추정되고 있다.(현 사용 장비의 내용연수 10년 가정).

제안 방법

이 중 전체 TV 이동방송 중계용 주파수의 규모와 향후 신규서비스의 저대역 수요 집중 등을 고려하여 6.5∼7.1 GHz 대역(600 MHz 폭)을 집중이용대역으로 최종 선정해 보았다.

대상 데이터

통신중계용 무선국의 경우, KT․SKT․LGU+ 등 22개 시설자가 3∼22 GHz 대역에서 고정국(4,365국)과 육상이동국(554국) 총 4,910국을 사용 중이다. 시설자별로 SKT 2,994국, KT 568국, LGU+ 461국, 한국철도공사 243국, 도시철도공사 234국, 철도시설공단 98국, 서울메트로 142국 순의 분포를 보이며, 기타 시설자로 해양항만청, 석유공사 등 15개 공공기관과 온세통신 총 16개 시설자가 170국을 사용 중이다.
7∼12 GHz 대역에서 고정용 182채널, 이동용 53채널로 총 224채널(2,609 MHz 폭)을 사용 중에 있다(고정ㆍ이동 11채널 공동사용). 시설자별로는 KBS 116채널(776 MHz 폭), MBC 105채널(702 MHz 폭), SBS 34채널(227 MHz 폭), TBS 12채널, TJB 11채널, KNN 11채널, 기타 CBS, G1 등 11개 지역민방 및 14개 종교, 스포츠방송 등 총 25개 방송사업자 순의 사용을 보인다.

성능/효과

11 GHz 이상 대역의 주파수는 최근 LTE 이동기지국간 데이터중계용으로 이용이 크게 증가하고 있는 10.7∼11.7 GHz 및 17.7∼19.7 GHz 대역 외에 타 용도의 이용이 매우 저조한 것으로 나타났다.
타 부처 협력을 통해 UWB, NFC 등 초단거리 대용량 데이터 전송 분야, 위성 장거리 전송 분야 등과 기술융합할 수 있는 신규 서비스 모델이 개발되어야 한다. 개발된 기술은 상용화를 위해 M/W 시스템의 사용주기와 이용특성에 맞춰 기존장비의 보상판매와 성능 보증 등을 통한 지원이 가능하다. 전파사용료 감면, 무선국 허가·검사 간소화 등 제도개선을 통해 인센티브를 부여하는 구체적인 방안도 논의될 필요가 있다.
이를 위해 장비 기술 개발 및 약 10년 간의 중․장기 계획을 단계적으로 추진하는 것이 바람직하다. 기존 전송거리를 세부조사하고 이용실태를 파악하여, 장거리 전송이 불가피한 경우만 10 GHz 이하로, 그렇지 않은 경우는 10 GHz 이상으로 이전함으로써 전송거리 기준의 목적을 완전히 실현하는 것도 효율화를 위한 좋은 방안이 될 수 있다.
둘째, 국제적으로 방송중계용은 6∼8 GHz 대역, 고정중계용은 10 GHz 이상 대역을 중점이용하고 있으나, 우리나라는 국제 주파수 이용과의 부조화가 상대적으로 크게 나타나고 있다.
종합적으로 분석해보면, 전체 M/W 대역 중 11 GHz 이하 대역의 이용이 여전히 집중되고 있다. 방송중계용은 1.
첫째, 방송중계용(1.7∼12 GHz)과 통신중계용(3∼30 GHz) 주파수가 전 대역에 걸쳐 산재되어 있고, 이용효율이 낮은 대역이 있어 주파수 낭비를 초래할 우려가 있다.
후보대역 분석을 위해 여러 사항이 고려되었는데, 10 GHz 이하 M/W 분배 대역 중 방송중계 용도별 선호대역, 국제적인 이용 추세, 장비수급, 이용현황 및 회수ㆍ재배치의 용이성 등을 분석한 결과, 6.0∼7.1 GHz 대역이 TV 이동방송 중계용 집중이용 대역으로서 적합하다고 판단했다.

후속연구

M/W 주파수 자원의 효율적 이용에 따라 장기적으로 약 2 GHz 폭의 여유주파수가 회수 재배치를 통한 용도 할당, 또는 공동사용의 형태로 활용될 수 있을 것이라 예상한다. 그러나 조심스럽고 면밀한 검토가 수반되어야 하고, 정부, 산업계, 연구계, 소비자 등 이해관계자들 간의 이해와 협력이 반드시 필요할 것이다.
이들은 모두 국제적으로 활용도가 높아 경제적 가치가 높은 6 GHz 이하 대역에 집중되어 있기 때문에, 국민들에보다 고품질의 서비스, 새로이 개발된 첨단 서비스를 제공하기 위한 6 GHz 이하 대역의 확보가 필수적이다. 그러므로 M/W 주파수의 이용효율화를 위한 과제 중 6 GHz 이하 대역에 산발적으로 분포하고 있는 M/W 주파수의 효율적 이용에 대한 검토가 선행되어야 할 것으로 보인다.
그러나 조심스럽고 면밀한 검토가 수반되어야 하고, 정부, 산업계, 연구계, 소비자 등 이해관계자들 간의 이해와 협력이 반드시 필요할 것이다. 기술진화, 국제조화, 기존 산업 및 이용자 보호를 근간으로 다양한 측면의 검토를 통해 M/W 주파수 자원을 보다 효율적으로 이용하고, 보다 가치 있게 활용할 수 있도록 모두가 관심을 가져야 할 것이다.
11)에서 논의되어 약 ’20년경 도입이 예상되는 5G 이동통신 서비스를 위해 6 GHz 이상의 대역에서의 가용 주파수 자원 확보가 필요하다. 넷째, 국내 방송․통신사업자가 안정성을 고려해 외산장비를 선호함으로써 국내 장비시장의 규모가 협소한 문제도 M/W 이용효율화 정책에서 추가적으로 다뤄져야 할 주요 사안이라 할 수 있다. 특히 M/W 방송ㆍ통신용 장비가 전량 외산장비를 사용하는 실정에서 국내 제조사가 기술개발에 소극적일 수밖에 없는 문제를 근본적으로 해결하고자 하는 노력이 필요하다.
또한 5GHz 대역 이하에서 이동통신 및 신규서비스용으로 ’15년까지 300 MHz 폭, ’20년까지 1,500 MHz 폭의 주파수를 확보하는 계획을 발표하고(’10. 11.), M/W 등 주파수를 상위대역으로 회수ㆍ재배치해 나갈 예정이다.
또한 WRC-15 결과에 의해 결정되는 차세대 이동통신용 주파수 확보 및 ’20년경 도입이 예상되는 5G 수요 대비를 위해 3,600∼4,200 MHz 대역, 4,800∼5,000 MHz 대역에서 이용 중인 TV고정 및 통신중계용 주파수에 대한 재배치 방안도 논의되어야 한다.
또한 WRC-15(’15.11월)에서 IMT 주파수 대역이 추가로 지정될 예정이다.
이는 신규서비스의 적기도입 뿐만 아니라, 방송시설자의 입장에서도 기존 방송 및 통신중계 서비스의 보다 안정적인 제공이 가능하다는 측면에서 효율적인 방안이 될 수 있다. 셋째, 비효율적으로 점유되고 있는 7 GHz 이하 저대역 M/W 주파수를 상위대역으로 단계적 재배치하는 계획이 수립될 필요가 있다. 일시적인 회수․재배치를 무리하게 추진하기 보다는 기존 이용자와의 갈등을 최소화함과 동시에 적정주파수의 수요를 파악하여 단계적 효율화를 추진해야 한다.
아마추어용 주파수는 5,737.5∼5,762.5 MHz 대역(25 MHz 폭)에서 이용 중인주파수를 10 GHz 대 아마추어용 10.3∼10.5 GHz 대역(200MHz 폭)으로 상향 재배치하는 방안이 실행될 예정이다.
)가 있으므로 1,700∼1,710 MHz 대역을 FM 라디오 집중이용대역으로 지정하고, 신규 FM 라디오 중계용 주파수 수요가 제기될 시동 대역으로만 허가하는 방안을 적용할 수 있다. 장기적으로 기존 집중이용대역의 타 용도 이용가능성이 제기되거나 이용이 포화될 경우, 이용실태 조사 등 주기적 모니터링을 통해 추가 전용대역 발굴이 추진되어야 할 것이다. 또한 6GHz 이상 대역을 활용한 서비스를 개발 중인 5G 이동통신 후보대역 중 18∼19 GHz/28∼29 GHz/57∼76 GHz 대역 등이 M/W 주파수 대역으로 분배ㆍ이용되고 있는데, 향후 이전에 따른 비용 지출이 발생하지 않도록 미리 신규 허가를 지양하는 것이 바람직하다
전파사용료 감면, 무선국 허가·검사 간소화 등 제도개선을 통해 인센티브를 부여하는 구체적인 방안도 논의될 필요가 있다.
주요 후보대역으로 6 GHz 이하 대역의 M/W 주파수 대역도 포함되어 있으며, 우리나라는 3,600∼4,200 MHz, 4,800∼4,900 MHz, 18.1∼18.6 GHz, 27∼29.5 GHz, 38∼39.5 GHz 대역을 IMT 후보대역으로 제안할 예정이다.
5,650～5,925 MHz(275 MHz 폭) 대역의 재배치공고에 따르면 5,650∼5,855 MHz 대역에서 현재 이용 중인 TV 이동중계용(육상이동국) 44국과 5,855～5,925 MHz 대역에서 이용 중인 TV 이동중계용 25국은 앞서 제안한 6,000∼7,100 MHz TV 이동중계 집중이용대역으로 회수ㆍ재배치 될 예정이다. 한편 기존에 사용 중인 TV 이동중계용 주파수가 채널 당 10/20/25 MHz 등 다양한 대역폭을 허가받아 사용 중이던 것을 이전한 대역에서는 일괄적으로 채널 당 10 MHz 폭을 사용하도록 허가하는 방안이 추진될 예정이다. 단, 동일 시설자의 허가주파수를 가능한 인접채널로 배치하여 기존과 같은 수준의 서비스를 보다 적은 주파수 대역폭으로 제공하는 것이 가능해진다.
향후 네트워크 운용사, 제조사, 정부로 구성된 협의체를 구성․운영하여 국산장비 개발 R&D 사업을 추진함과 동시에 자생적 산업발전을 위한 유도방안이 꾸준히 모색되어야 한다.
향후 모바일 광대역 주파수 공급 후보대역에 포함되어 있는 1.4 GHz,3.6∼3.8 GHz, 2 GHz 대역 등에 포함된 M/W 주파수도 꾸준히 회수ㆍ재배치를 통해 확보해 나갈 계획이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	M/W 중계 시스템은 무엇인가?	M/W 중계 시스템은 유선망 구축이 곤란한 도서지역, 산악구간, 도시음영지역 등에서 이용되는 방송프로그램 및 통신중계용 시스템을 의미하며. 주로 TV․FM 방송 및 유ㆍ무선 전화와 인터넷을 중계하기 위한 용도로 사용된다.
	국내 마이크로파 대역은 어떻게 이용 중에 있는가?	국내 마이크로파(Microwave, 이하 M/W 주파수로 표기) 대역은 주로 방송중계용(900 MHz∼12 GHz)과 통신중계용주파수(3∼19 GHz)가 전 대역에 산재되어 이용 중에 있다. 그러나 최근 M/W 주파수의 이용환경은 중계 수요의 감소와 차세대 이동통신 및 광대역 공공서비스 등 신규 수요의 급증에 따른 이용고도화로 변화의 시기를 맞고 있다.
	M/W 중계 시스템은 어떤 특징을 지녔는가?	크게 고정중계용과 이동중계용으로 구분할 수 있으며, 국내 전파지정기준 및 대한민국 주파수 분배용도 상 ‘국간중계(M/W)용’과 ‘방송보조 무선국용’이 M/W 주파수에 해당한다. 전파의 직진성이 뛰어나, 지역적ㆍ방향 간 이격에 의한 주파수공유가 용이하나, 이동중계용 주파수의 경우 사실상 공유가 불가하여 필요 시 회수ㆍ재배치가 불가한 특징이 있다. 주파수가 높아지면 전송거리가 짧아지기 때문에, 10 GHz 이하는 장거리 전송용, 10 GHz 이상은 단거리 전송용에 주로 사용되고 있다.

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