생각신문 24.05.14.

 

'넥스트 G' 혁명…초연결 로봇이 온다

위성간 초연결 통신 '넥스트 G'…자율주행·메타버스의 마지막 퍼즐

미래 모빌리티 뒤흔들 UAM

미래 모빌리티 성패, '꿈의 배터리' 전고체 개발에 달려

K뷰티 호황에 코스맥스·한국콜마 최대 실적

 
통신의 변화에 대한 기사가 대부분이다. NEXT G는 2030년 상용화되는 6G이후 미래 통신이다. 메타버스, 자율주행, 로봇, UAM 등의 구현은 넥스트 G로 구현된다. 미래 모빌리티의 성패는 UAM이고 UAM은 전고체 배터리가 중요하다. 꼬리에 꼬리를 물고 연결된다. K뷰티는 이제 시작인가? 아직도 안 늦은것일까?

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'넥스트 G' 혁명…초연결 로봇이 온다

일론 머스크의 전기자동차 기업 테슬라는 최근 와이셔츠를 접고 설거지를

하는 휴머노이드(인간형 로봇) ‘옵티머스2’를 공개했다. 휴머노이드 기술을 선도하는 보스턴다이내믹스는 지난달 행동이 훨씬 자연스러워진 신형 휴머노이드 ‘아틀라스’를 공개했다. 로봇의 진화 속도가 점점 빨라지고 있음을 보여주는 사례들이다.

13일 관련 업계에 따르면 휴머노이드의 인공지능(AI)은 미래 통신 기술, 이른바 ‘NEXT G’로 완성될 전망이다. 개별 로봇에서 작동하는 온디바이스 AI를 넘어 로봇의 집단행동을 가능하게 하는 것이 NEXT G다.

로드니 브룩스 미국 매사추세츠공대(MIT) 명예교수는 “로봇은 클라우드로 연결되면 서로 협업하면서 각자 능력을 획기적으로 증폭할 수 있다”고 말했다. 이렇게 되면 공장 노동자를 로봇으로 대체하거나 험지 이동성이 뛰어난 ‘킬러 로봇’ 군단을 전쟁에 대규모로 투입할 수 있다.

AI 로봇 개념을 세계에서 처음 정립한 브룩스 교수는 오는 29일 과학기술정보통신부와 한국경제신문사가 공동 주최하는 ‘스트롱코리아 포럼’에 참석한다.

로봇 군단의 AI는 대규모행동모델(LBM)로 작동한다. LBM은 챗GPT 등 대규모언어모델(LLM)의 업그레이드 버전이다. 언어·비전 파운데이션 모델 등에 클라우드, 햅틱(촉각) 등이 결합한다.

 

엔비디아, 마이크로소프트, 구글, 아마존, 오픈AI, 화웨이 등 글로벌 빅테크 기업은 앞다퉈 로봇 관련 기술을 개발하고 있다. 삼성전자와 LG전자 등 국내 대표 제조 기업도 로봇과 NEXT G에 동시 투자하고 있다.

도심항공모빌리티(UAM)와 자율주행차 등 ‘AI 모빌리티’ 상용화도 NEXT G에 달려 있다. 두 기술과 산업은 안전성이 핵심이다. 통신 지연(기체 반응) 시간을 밀리초(㎳) 이하로 줄이고 항법(위치) 오차를 없애기 위해서는 인공위성이 필요하다. K클라우드, 저궤도 통신위성 등 AI 모빌리티의 발전 속도를 높일 5000억~1조원 규모 대형 사업도 예비타당성조사 통과를 앞두고 있다.

'로봇 공학 전설'부터 'UAM 거물'까지 총출동

양자기술, 소형모듈원전(SMR), 수소, 우주·방위산업 등 국가 전략기술을 선도해 온 ‘스트롱코리아 포럼 2024’ 행사가 오는 29일 서울 용산 드래곤시티에서 열린다. 올해 행사 주제는 ‘차세대 통신(NEXT G)과 로보틱스: 새로운 시대’다. 5세대(5G) 통신 이후 6G, 7G 등 차세대 통신 기술과 결합할 인공지능(AI) 모빌리티의 미래 모습을 조망한다.

로봇공학계의 전설로 불리는 로드니 브룩스 미국 매사추세츠공대(MIT) 기계공학과 명예교수(로버스트닷AI 창업자)가 ‘로봇이 클라우드를 만날 때: AI의 파괴적 혁신’을 주제로 기조강연한다. 브룩스 명예교수는 AI로봇 개념을 처음 정립하고 수많은 로봇을 개발해 인류 사회에 공헌해왔다. 이 로봇들은 아프가니스탄 이라크 등 전장에서 폭탄을 해체하거나 일본 후쿠시마 원전 사고 현장에서 조사·잔해 수거 업무를 맡았다. 그는 또 항공우주국(NASA)이 화성 탐사선 로버를 여섯 바퀴로 설계하는 데 결정적 계기를 제공했다.

세계에서 가장 앞선 휴머노이드(인간형 로봇) 기술을 보유한 보스턴다이내믹스의 케빈 블랭크스푸어 수석부사장이 두 번째 기조연설을 맡았다. 이번 기조연설 때 보스턴다이내믹스는 차세대 휴머노이드 아틀라스2.0을 소개한다.

기조연설 이후 세션은 네 가지 주제로 구성했다. NEXT G, 로봇, 도심항공모빌리티(UAM), 자율주행차다.

삼성전자 선행연구조직인 삼성리서치의 이주호 펠로(부사장)와 윤영우 LG전자 C&M표준연구소 수석연구위원(상무)이 NEXT G 기술에 관해 논한다. 삼성과 LG가 각각 투자한 로봇기업 레인보우로보틱스, 베어로보틱스의 이정호 대표와 존 하 대표도 참석한다.

백종윤 네이버랩스 로보틱스&자율주행그룹 부사장은 로봇, 유승일 카카오모빌리티 최고기술책임자(CTO)는 자율주행 세션에서 발표한다. 로봇 세션에선 브룩스 명예교수와 발표자 간 특별 대담이 마련돼 있다.

UAM 기술을 선도하고 있는 조비에비에이션의 에릭 앨리슨 부사장은 UAM 세션에 참여한다. 자율주행차와 UAM 양쪽에서 국내 최고 전문가로 꼽히는 심현철 KAIST 전기및전자공학부 교수도 참석한다. 통신3사(SK텔레콤 KT LG유플러스)와 한국전자통신연구원(ETRI), 한국항공우주연구원 등 과학기술정보통신부 산하 대표 연구기관 관계자들도 행사장을 찾는다.
 
 

위성간 초연결 통신 '넥스트 G'…자율주행·메타버스의 마지막 퍼즐

우리가 쓰고 있는 5세대(5G) 통신의 이론상 최대 속도는 20Gbps(초당 기가비트)다. 그러나 체감 속도는 0.2~1Gbps에 불과하다. 통신이 두절되거나 끊기는 곳도 많다. 5G 이후 6G, 7G 등 차세대 통신(NEXT G)에선 지구 어디서나 끊기지 않는 통신 서비스가 역사상 처음 시작될 전망이다. 저궤도 군집 위성과 초대용량 다중입출력 안테나(E-MIMO) 등 첨단 신기술을 통해서다.

 

13일 삼성그룹 계열사 최고경영자(CEO)는 “차세대 통신 주파수 대역은 직진성이 강하기 때문에 외진 공간에 도달하기 어렵다”며 “빈틈없는 통신망을 구축하기 위해 기지국이 지상을 넘어 우주로 확장될 것”이라고 말했다. 국제전기통신연합(ITU)이 NEXT G의 첫 단계인 6G 주파수 표준을 논의 중이다. 상용화는 2030년으로 예상된다.

글로벌 시장조사업체 인사이트에이스애널리틱에 따르면 글로벌 6G 시장 규모는 도입 첫해인 2030년 74억7000만달러(약 10조원)에서 2035년 1595억4000만달러(약 218조원)로 커질 것으로 전망된다.

6G의 중심(앵커) 주파수는 7~15㎓ 사이 ‘어퍼-미드 밴드’와 이를 보완하는 100~300㎓(일명 서브테라헤르츠) 대역이 동시에 사용될 것으로 보인다. 5G가 3.5㎓와 밀리미터파인 28㎓를 동시에 써야만 완전해지는 것과 비슷한 이치다. 현재 통신3사가 전국적으로 상용화한 5G는 3.5㎓뿐이다.
우리가 쓰고 있는 5세대(5G) 통신의 이론상 최대 속도는 20Gbps(초당 기가비트)다. 그러나 체감 속도는 0.2~1Gbps에 불과하다. 통신이 두절되거나 끊기는 곳도 많다. 5G 이후 6G, 7G 등 차세대 통신(NEXT G)에선 지구 어디서나 끊기지 않는 통신 서비스가 역사상 처음 시작될 전망이다. 저궤도 군집 위성과 초대용량 다중입출력 안테나(E-MIMO) 등 첨단 신기술을 통해서다.

13일 삼성그룹 계열사 최고경영자(CEO)는 “차세대 통신 주파수 대역은 직진성이 강하기 때문에 외진 공간에 도달하기 어렵다”며 “빈틈없는 통신망을 구축하기 위해 기지국이 지상을 넘어 우주로 확장될 것”이라고 말했다. 국제전기통신연합(ITU)이 NEXT G의 첫 단계인 6G 주파수 표준을 논의 중이다. 상용화는 2030년으로 예상된다.

글로벌 시장조사업체 인사이트에이스애널리틱에 따르면 글로벌 6G 시장 규모는 도입 첫해인 2030년 74억7000만달러(약 10조원)에서 2035년 1595억4000만달러(약 218조원)로 커질 것으로 전망된다.

6G의 중심(앵커) 주파수는 7~15㎓ 사이 ‘어퍼-미드 밴드’와 이를 보완하는 100~300㎓(일명 서브테라헤르츠) 대역이 동시에 사용될 것으로 보인다. 5G가 3.5㎓와 밀리미터파인 28㎓를 동시에 써야만 완전해지는 것과 비슷한 이치다. 현재 통신3사가 전국적으로 상용화한 5G는 3.5㎓뿐이다.

6G의 이론상 최고 속도는 1Tbps(초당 테라비트)다. 1Tbps는 단순 계산으로 20GB(기가바이트) 용량 초고화질 영화를 0.16초 만에 내려받을 수 있는 속도다. 네트워크 지연 속도는 0.1㎳(1000분의 1초)로 이론상 5G의 10분의 1 수준이다. 완전 자율주행, 증강현실(AR) 등 진화 단계의 기술도 NEXT G로 완성될 전망이다. 이를 이용하면 자동차는 스스로 주행하는 것을 넘어 다른 자동차와 정보를 주고받고 도로 시설, 주변 건물과 상호 작용할 수 있다. 외부 환경과 돌발 변수에 정교하게 대응하는 것이 가능해진다.

속도만 빨라지는 것이 아니라 공간도 확장된다. Next G는 해상과 공중을 포함한 초공간 입체통신을 목표로 한다. 6G 전파의 도달 범위는 지상 10㎞까지다. 기존 5G의 도달 범위(120m)보다 80배 이상 넓다. 7G, 8G 등 세대가 높아질수록 전파 도달 범위는 확장된다.

초연결도 중요한 키워드다. 이론적으로 6G 통신을 통하면 5000억 개에 달하는 기기가 사람과 연결된다. 격오지 등 지구 어디서나 끊기지 않는 초연결 통신을 위해선 위성 간 통신(ISL) 기술이 필요하다. 저궤도 군집위성이 서로 인공지능(AI)으로 협업해 지상 기지국의 커버리지 음영 지역을 바로바로 없애는 기술이다. 중국 화웨이는 세계 100억 개 로봇을 차세대 통신으로 연결하겠다는 계획을 추진하고 있다. 화웨이 관계자는 “AI 두뇌를 장착한 휴머노이드와 인간이 사용하는 스마트폰이 NEXT G와 클라우드로 촘촘히 연결되는 거대한 패러다임 변화가 나타날 것”이라고 말했다. 지상 기지국 용량을 10배 이상 늘리는 E-MIMO도 필수적이다. 삼성전자 등 여러 글로벌 기업이 개발하고 있다.

메타버스의 통로로 꼽히는 가상현실(VR)·AR 헤드셋도 NEXT G가 있어야 제 기능을 한다. 몰입감을 극대화하는 초고해상도 16K(1만5360×2160) 화면을 끊김 없이 감상하려면 1Gbps 전후 체감 속도가 요구된다. 삼성전자는 직접 펴낸 6G 백서에서 “5G 통신망으로는 끊김 없는 스트리밍이 어렵다”며 “초실감 확장현실, 모바일 홀로그램 등의 서비스를 제공하려면 6G 이상이 필요하다”고 밝혔다.

 

미래 모빌리티 뒤흔들 UAM

지난 2월 전남 고흥군 도심항공모빌리티(UAM) 실증단지. 한국항공우주연구원이 개발한 유·무인 겸용 개인항공기(OPPAV·오파브)의 프로펠러가 날갯짓을 시작하며 소리 없이 날아올랐다. ‘위잉’ 등 소음이 전혀 들리지 않아 옆 사람과 대화하는 데 불편함이 없었다. 오히려 오파브의 비행 장면을 찍기 위해 떠 있던 드론의 소리가 더 크게 들렸다. 오파브가 130m 상공에서 시속 160㎞로 달릴 때 측정된 소음은 61.5dBA(가중 데시벨). 헬리콥터의 80~85dBA보다 훨씬 조용한 것은 물론, 가정용 기화식 가습기(74dBA)만큼 고요했다.

한국항공우주연구원이 개발한 유·무인 겸용 개인항공기(오파브)가 지난 2월 전남 고흥 UAM 실증단지에서 시험 비행을 마치고 대기하고 있다. 국토교통부 제공

13일 정보기술(IT)업계에 따르면 UAM 상용화를 위한 핵심 키워드는 ‘소음 최소화’다. 아파트촌이나 빌딩 숲 등 도심에서 비교적 낮은 고도(300~600m)로 운항하기 때문이다. UAM의 조용한 비행 비밀은 로터에 있다. 헬리콥터의 굉음은 내연기관 엔진 소리에서 나오는 게 아니다. 하나의 고정된 대형 프로펠러가 빠른 속도로 회전하면서 음파 진동을 키워 소음이 큰 것이다. UAM은 저마다 각도 조절이 가능한 여러 개의 로터를 달고 있다. 각 로터가 상황에 맞게 각도를 바꾸는 식으로 음파 진동을 상쇄한다. 로터를 독립적으로 구동하는 분산전기추진 기술 덕분에 8개 안팎의 로터 중 1~2개가 고장 나도 안전한 착륙이 가능하다.

이 못지않게 중요한 것이 차세대 통신(Next G)이다. UAM 기체 수가 적을 때는 극초단파(UHF)나 초단파(VHF) 등 기존 항공 통신체계를 지상 기지국 기반 통신망(4·5G)과 결합해 관제할 수 있다. 그러나 현재 기지국 기반 통신망은 대형 빌딩이 밀집한 도심 한복판에선 속도가 떨어지거나 완전히 두절되는 커버리지 음영 문제가 있다. 나아가 UAM에 완전 자율비행을 도입하려면 초대용량 데이터를 초고속으로 주고받을 수 있어야 한다.

과학기술정보통신부는 지연 시간이 30㎳(100분의 3초) 이하인 차세대 통신 기술을 UAM 인프라에 도입해야 한다고 보고 있다. 국내 통신 3사 등과 함께 저궤도 위성을 결합해 이를 실증할 계획이다. 김정일 SK텔레콤 부사장은 “도심 상공에서 여러 대의 기체를 질서정연하게 통제하려면 실시간으로 굉장히 많은 데이터를 처리할 수 있어야 한다”며 “UAM 상공망은 UHF나 VHF 통신망보다 정밀하고 빨라야 한다”고 설명했다.

국토교통부는 내년 첫 상업운전을 목표로 ‘K-UAM 로드맵’을 마련했다. 현재 개활지인 고흥 UAM 실증단지에서 1단계 실증을 하고 있다. 기체 안정성, 운항·교통관리·버티포트 통합 운용성, 소음, 비상 상황 대응능력 등을 검증한다. 총 6개 컨소시엄이 실증에 참여했다. 현대자동차를 주축으로 한 ‘K-UAM 원팀’ 컨소시엄이 지난달 처음으로 1단계 실증을 통과했다. 2단계부터는 아라뱃길과 한강, 탄천 등 수도권 상공에서 실증한다. 2단계부터 실제 손님을 태울 수 있는, 즉 상용화가 가능한 기체를 당장 보유한 컨소시엄만 참가할 수 있다. SK텔레콤이 이끄는 ‘K-UAM 드림팀’과 카카오모빌리티가 중심인 ‘UAM 퓨처 팀’ 등 3개 컨소시엄만 이 조건을 충족하고 있다. 실증을 모두 통과한 컨소시엄은 내년 말부터 UAM 상업운행을 시작한다. 상용화 초기엔 공항과 도심을 잇는 ‘UAM 셔틀’ 서비스 수요가 주를 이룰 것으로 보인다. 이후 도심 통근, 광역도시 간 이동 등으로 범위가 확장될 전망이다. 모건스탠리는 전 세계 UAM 시장 규모가 2040년 1조4740억달러(약 2021조원)로 커질 것으로 내다봤다. KPMG는 2030년께 매년 1200만 명의 승객이 UAM을 이용할 것으로 관측했다.
 
 

미래 모빌리티 성패, '꿈의 배터리' 전고체 개발에 달려

한 개의 엔진과 프로펠러만으로 비행하는 헬리콥터와 달리 도심항공모빌리티(UAM)는 여러 개의 전기모터와 배터리를 연결한 ‘분산전기추진’ 시스템을 활용한다. 단일 동력계통의 경미한 고장이 추락 등 대형 사고로 이어지는 것을 막기 위해서다.

분산전기추진 시스템의 핵심은 에너지를 공급하는 배터리다. UAM 업계에선 도심에서 승객을 4명 이상 태우고 일정량 이상의 화물을 무리 없이 실어 나르기 위한 에너지를 배터리 무게 ㎏당 500Wh(와트시) 이상 출력으로 보고 있다. 현재 테슬라가 사이버트럭 등에 사용하기 위해 대량 생산을 추진 중인 4680(지름 46㎜·높이 80㎜) 원통형 배터리(㎏당 300Wh)의 약 1.6배다.

세계 주요 기업이 개발 중인 전고체배터리가 분산전기추진 시스템에 사용될 것으로 기대된다. ‘꿈의 배터리’라고 불리는 전고체배터리는 액체 상태의 전해액을 사용하는 리튬이온 배터리와 달리 고체 전해질을 쓰는 배터리다. 고체 전해질이 분리막 역할을 대신하기 때문에 무게가 더 가볍다. 폭발과 화재 위험성도 크게 줄어든다. 외부 충격으로 전해질이 샐 우려도 없다.

세계 1위 배터리 기업 CATL이 2027년 출시를 목표로 개발 중인 전고체배터리가 ㎏당 500Wh를 달성할 수 있을 것으로 전망된다. LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사도 전고체배터리 개발을 추진 중이다.

이 밖에 UAM 상용화를 위해 탄소섬유 등 초경량·고강도 소재를 적용한 기체 프레임과 부품 개발이 추진되고 있다. 인공지능(AI)을 적용한 장애물 탐지 및 충돌회피 센서 등도 속속 개발되고 있다. 항공업계 관계자는 “UAM 기체·부품 관련 법규 및 인증 제도 마련이 시급한 상황”이라고 밝혔다.
 
 

K뷰티 호황에 코스맥스·한국콜마 최대 실적

글로벌 시장에서 K뷰티의 인기가 갈수록 높아지면서 국내 화장품 제조업자개발생산(ODM) 기업들이 실적 신기록을 이어가고 있다.

코스맥스는 올해 1분기 연결 기준으로 매출 5268억원, 영업이익 455억원을 기록했다고 13일 공시했다. 매출은 전년 동기 대비 30.6%, 영업이익은 229.1% 늘었다. 코스맥스의 분기 매출이 5000억원을 넘어선 것은 이번이 처음이다. 매출과 영업이익 모두 분기 기준 사상 최대치다. 코스맥스는 “국내 매출뿐만 아니라 미국 일본 등 고객사로의 수출도 크게 늘었다”고 설명했다.

한국에서는 전년 동기 대비 130.7% 증가한 301억원의 영업이익을 올렸다. 방한 외국인이 꾸준히 늘며 내수 화장품 소비가 크게 증가했기 때문이다. 태국(매출 증가율 87.5%)과 미국(43.2%), 중국(28.5%), 인도네시아(25.8%) 등 해외 법인들의 1분기 실적도 큰 폭으로 개선됐다.

코스맥스와 함께 ‘ODM 쌍두마차’로 불리는 한국콜마는 1분기 매출 5748억원, 영업이익 324억원을 기록했다. 매출은 전년 동기 대비 17.9%, 영업이익은 168.9% 늘어 1분기 기준 역대 최대 실적을 경신했다. 한국콜마 관계자는 “여름철을 앞두고 중소·인디 브랜드를 중심으로 선케어 제품 등의 수출이 증가했다”고 말했다.

대부분 중소 ODM 업체 실적도 좋아졌다. 코스메카코리아와 씨앤씨인터내셔널은 1분기 영업이익이 각각 48.4%, 67.1% 불어났다. 미국 인디 브랜드 수혜주인 본느는 1분기 매출과 영업이익이 각각 44.9%, 868.9% 급증했다.