[5G 주파수 경매] A부터 Z까지 '집중해부'

[아이뉴스24 김문기 기자] 5G 주파수 경매 초안이 공개됐다. 공개 토론회를 통해 세부적인 사안들을 조절해나가지만 큰 틀은 갖춰졌다. 국내서 첫 5G 주파수 경매가 열리는 만큼 많은 부분에서 변화가 감지된다. 초안을 기반으로 세부 사항들을 톺아본다.

과학기술정보통신부(장관 유영민)는 19일 서울 양재 더케이호텔에서 2018년 이동통신 주파수 할당계획(안) 토론회를 개최했다. 과기정통부가 그간 고심한 5G 주파수 경매안이 첫 공개되는 날이기도 하다.

◆경매대상 5G 주파수는?

과기정통부는 오는 1월 5G 주파수 할당을 대비한 제도 개선 관련 전파법 시행령 및 주파수 할당대가의 산정 및 부과에 관한 세부사항 등 관련 고시 3개의 일부개정안을 마련했다.

이를 통해 이동통신용으로 초고주파 대역을 지정했다. 3400MHz에서 3700MHz 주파수까지 총 300MHz 대역을 지정했다. 26.5GHz에서 29.5GHz 주파수 총 3000MHz 대역도 이동통신용으로 사용할 수 있도록 했다. 이 두 주파수가 5G로 신규 할당될 대역 후보군이다.

이 중 과기정통부는 3.5GHz 주파수는 280MHz 대역폭을, 28GHz 주파수는 2400MHz 대역폭을 경매에 내놓기로 했다.

◆ 3.5GHz 주파수는 왜 20MHz가 줄었을까?

과기정통부는 5G 주파수로 3.5GHz 대역은 300MHz폭을 지정했으나, 실제 매물로 나온 대역폭은 20MHz가 제외된 280MHz만 나왔다. 정확하게는 3.42GHz에서 3.7GHz 대역까지다. 왜 과기정통부는 20MHz 대역폭을 제외해 매물로 내놨을까.

3400MHz 주파수 하단은 공공 주파수로 쓰이고 있다. 이 때문에 주파수 간섭의 우려가 제기됐다. 문제는 이 간섭 여하를 현재 상황에서는 명확하게 검증할 수 없다는 점이다. 간섭이 있을수도 있고, 없을 수도 있지만 5G 특성상 작은 끊김도 끔직한 사고로 이어질 수 있다. 대표적으로 자율주행이 그렇다. 이 때문에 간섭을 미연에 방지하고자 가드밴드(이격)을 두게 된 것.

다만, 왜 20MHz 대역을 이격해야 하는지에 대한 확실한 검증은 없는 상황이다. 과기정통부는 지난해 6월부터 가상화를 통한 시뮬레이션 테스트를 진행하는 한편, 공공 주파수 운용주체와 이통사 1곳을 두고 측정을 시도했으나 수용 가능한 결론에 도달하지 못했다.

이에 따라 과기정통부는 지난 3월부터 경매에 참여하는 이통3사에게 의견 수렴 과정을 거쳤다. 3개사 중 2개사가 간섭 우려 문제를 제기했다. 이격과 관련해서 1개사가 30MHz를 이격해야 한다고 주장했다.

과기정통부는 이통사의 간섭 우려와 이격 의견을 수렴한 결과 20MHz 대역폭을 경매 매물에서 제외하기로 했다. 근거는 우리와 상황이 비슷한 유렵우편전기통신주관청회의(CEPT)가 작성중인 보고서를 기반으로 했다. 다만, 이 보고서는 아직까지 작성 중이다. 이도 명확한 근거는 없다.

5G 인프라 구축이 처음 시도되는 만큼 간섭에 따른 실측이 어렵다. 과기정통부는 추후 여건이 갖춰지면 검증 및 처리방안을 검토하겠다고 답했다. 하지만 20MHz 대역폭 제외가 경매에 큰 영향을 미칠 수 있어 논란거리로 남는 모양새다.

◆ 28GHz 주파수는 왜 2400MHz 대역폭만 매물로 나올까

3.5GHz 주파수에서 20MHz폭이 제외된 것은 주파수 간섭 우려 때문이었지만 28GHz 주파수에서 600MHz 대역이 제외된 이유는 이통사의 수요와 기술적 특성에 기반한다.

이통3사가 28GHz 주파수에서 요구한 수요량은 각각 800MHz로 총 2400MHz다. 수요 대비 공급 초과다. 굳이 팔리지 않는 대역을 내놓을 필요는 없다.

네트워크 장비업체와 단말 칩셋업체들은 28GHz 주파수에서 100MHz 대역 8개를 묶어(8CA) 활용하는 기술을 개발한 상태다. 현재 상황으로는 주파수가 더 많이 확보되도 효율성을 담보할 수 없다.

◆ 28GHz 주파수 이용기간은 10년이 아닌 5년이다?

28GHz 주파수 대역의 이용기간은 5년이다. 보통 10년의 이용기간을 주지만 절반이 줄어들었다.

과거 사례를 살펴보면 정부는 인접대역과 종료일을 맞축기 위해서 기간을 줄였을뿐, 새롭게 할당되는 주파수는 10년의 사용기간을 줬다.

과기정통부는 28GHz 주파수 특성상 불확실성이 커, 테스트기간을 주고자 이용기간을 줄였다고 설명했다.

류제명 과기정통부 전파정책국장은 "28GHz 대역은 극단적인 불확실성이 있으며, 기술 안정성이나 어떤 서비스가 가능할지에 대해 치열하게 고민되는 곳"이라며, "기술적 성숙도 등이 불투명하기에 테스트 기간을 주고자 했으며, 대가가 늘어나면 리스크가 커질 수 있어 이용기간을 줄였다"고 설명했다.

◆ 주파수 할당일인 경매 직후가 아닌 12월1일, 왜?

과기정통부는 주파수 이용기간 시작일은 경매 직후가 아닌 12월 1일로 정했다.

류 국장은 "장비 단말에 대한 인증을 획득해야 하고, 인증을 받기 위한 시험방법이라든지 인프라 등의 점검과정을 고려해, 이러한 일련의 작업이 완료되는 시점을 이용 시작일로 잡은 것"이라고 설명했다.

즉, 네트워크 인프라 구축을 위해 실제 구축되는 장비의 검증이 완전히 완료됐을 때를 기준으로 삼은 것. 일부 장비업체들은 즉시 공급이 가능하지만 또 다른 업체들은 로드앱에 따라 연말 완성되는 곳도 더러 있다. 이 점을 감안한 것으로 풀이된다.

◆ 3.5GHz는 2.6조원, 28GHz는 왜 6천억

주파수 경매 시작가는 산식에 따라 계산된다. 과기정통부는 지난 1일 5G 주파수 경매에 맞게 주파수 할당대가의 산정 및 구과에 관한 세부사항 등 관련 고시들의 개정안을 내놓은 바 있다.

개정된 산식으로는 주파수 할당대가는 예상매출액을 기준으로 부과하는 납부금과 실제 매출액을 기준으로 하는 납부금을 더해 계산한다. 이 중 예상매출액 납부금은 주파수 이용기간 동안의 시장전체 예상 매출액과 고시율, 무선투자촉진계숭와 주파수 할당률을 곱해 계산한다.

시장전체 예상 매출액은 과기정통부가 결정한다. 류 국장은 "수요전망 기술이나 경쟁 상황 등 여러 요소들을 적용해 종합적으로 판단했다"라고 설명했다.

무선투자촉진계수는 대역별로 인프라 구축 비용 차이를 보존해주자는 개념을 담고 있다. 1을 넘을 수 없다. 1GHz 미만은 1을, 그 이상은 0.75 수준인 것으로 알려졌다.

주파수 할당률은 개별 사업자가 할당ㅇ받는 주파수 대역폭과 댕역폭 조정계수를 곱하고, 이를 주파수 할당 공고시 할당한 전체 주파수 대역폭과 대역폭 조정계수를 곱한 수치를 나눠 계산한다.

이러한 과기정통부의 다각도의 예측과 분석을 통해 3.5GHz 주파수 2조6천544억원이 책정된 셈이다.

이와는 달리 28GHz 주파수는 신규 산식이 도입된 것으로 추정된다. 과기정통부는 예상 매출을 측정하기 어려울 때를 대비해 신규 산식을 마련했다. 단위 대역폭당 단가와 주파수 이용기간, 대역폭을 모두 곱한 값이다. 단위 대역폭당 가격은 과기정통부 장관이 정한다.

◆ 무기명블록방식(CA)이란

앞서 3차례 열린 주파수 경매 때 시도되지 않았던 무기명 블록방식(CA)이 이번 5G 주파수 경매에 첫 도입된다.

2011년에는 동시오름입찰, 2013년은 동시오름입찰과 밀봉입찰, 밴드플랜 등 혼합방식이 적용됐다. 2016년도 마찬가지로 동시오름입찰과 밀봉입찰 혼합방식으로 진행됐다.

경매 방식의 변화는 매물의 형태 변화가 원인이다. 과거 경매 매물은 주파수별로 대역의 위치와 대역폭이 모두 정해진 상태였지만 이번 경매 매물은 주파수와 총대역폭 등 큰 틀만 제시된 상태다.

류 국장은 "과거에는 각 매물의 대역과 위치가 결정돼 있어 가져가기만 하면 됐다"라며, "이번 경매는 누가 얼마나 어디를 가져가야 할지를 모두 정해야 하기 때문에 동시오름입찰로 가는데 한계가 있다"고 설명했다.

무기명 블록방식은 해외 주요국에서 일반적으로 시행되는 주파수 경매방식이다. 1단계에서는 대역폭량을 결정하고, 2단계에서 원하는 위치에 가격을 적어내는 방식이다.

1단계는 수요량과 공급량을 맞추는 과정이다. 예를 들어 3.5GHz 주파수는 28개 블록으로 구성됐다. 이 중 이통3사가 원하는 블록수를 적어낸다. 가령 각각 10개 블록을 입찰했다면 총 30개 블록으로 공급량이 28개 블록을 초과한다. 이 때는 입찰증분에 따라 가격이 오르면서 다음라운드로 넘어간다. 이 과정을 반복하는 도중, 가격을 감당할 수 없는 이통사가 대역폭을 줄여 입찰해 10+10+8이 되면 총 28개 블록으로 공급량과 맞아떨어지면서 1단계가 종료된다.

이 가격을 기반으로 2단계가 진행된다. 과기정통부는 1단계에서 획득한 대역폭에 따라 위치를 정해준다. 이통사는 이 중 원하는 위치는 가격을 높이고, 피하고 싶은 위치는 가격을 낮추는 등, 전략적으로 위치에 따른 가격을 밀봉해 내놓는다. 총 6개 경우의 수 중 총합이 가장 높은 곳이 최종 낙찰된다.

◆ 총량제한 '100·110·120MHz' 근거는?

과기정통부는 총량제한과 관련해 3가지 대안을 내놨다. 3.5GHz의 경우 총대역폭의 37%인 100MHz폭, 40% 수준인 110MHz폭, 43% 수준인 120MHz폭이다. 대안에 따른 근거도 마련했다.

공급 주파수 대한 초과 수요 존재로 가격경쟁에 의한 할당이 필수라고 봤다. 이 때문에 총대역폭을 균등하게 나눌 수 있는 33% 수준인 90MHz폭이 제외됐다. 100MHz 대역폭부터 시작하는 이유다.

다만, 할당받지 못하는 사업자가 발생하는 상황을 예방하기 위해 50% 수준인 140MHz 대역폭을 제외하고 43% 수준인 120MHz로 상한선을 뒀다.

이 상한선은 통신사들의 현재 주파수 보유 비중을 고려한 조치이기도 하다. 현재 주파수 보유량은 4:3:3 구도다. 또한 LTE 이상의 품질이 가능하려면 주파수량이 34-50MHz폭이 돼야 한다.

이러한 총량제한의 기본원칙을 토대로 3가지 대안이 도출됐다. 이 대안들은 공개 토론회를 통해 충분한 논의를 거친후 이중 하나가 결정된다.

◆ 망 구축의무는 완화됐다?

결과적으로 망 구축의무는 완화됐다. 5G 첫 주파수 경매이기에 초기 투자비용이 만만치 않다. 이를 배려한 조치로 분석된다.

기준은 커버리지가 아닌 기지국으로 정했다. 전국망을 기반으로 한 총 기지국 수는 LTE에서 가져왔다. 3.5GHz 주파수의 경우 15만국이 기준이 된다. 3년동안 15%인 2.25만국을, 5년후에는 30%인 4.5만국을 설치해야 한다.

다만, 지난 2016년 경매시 기준 기지국은 10.6만국으로 이번에 설정한 15만국보다 적다. 김경우 과기정통부 주파수정책과장은 "전국망에 설치돼 있는 기지국 수가 많아진 상태로 현재에 맞게 업데이트한 수치"라고 설명했다.

28GHz 주파수는 장비를 기주으로 10만대를 기준으로 잡았다. 3년내 15%인 1.5만대를 구축해야 한다.

김 과장은 "3.5GHz 주파수와 2.6GHz 주파수는 물리적 특성이 다르긴 하지만 장비 운용에 있어서 그다지 큰 차이가 없다"라며, "LTE 구축 기지국으로 잡는 것은 크게 문제가 없을 것"이라고 말했다.

LTE 기준을 그대로 가져오는 한편, 기존과 동일한 3년내 15%, 5년내 30%가 설정됐지만, 망 구축의무가 완화된다는 것은 중소기업이 주로 생산하는 스몰셀 기지국과 중계기도 기준 기지국에 포함시킨다는 단서가 달렸기 때문이다. 신고대상인 200mW 스몰셀 이상을 기지국으로 인정해준다.

또한 지난 2016년 경매망 구축 의무 전여분을 5G 28GHz대역으로 대신할 수 있도록 검토를 진행 중이다.