포커스 TI기획시리즈 최신TI동향 · 2012. 6. 12. · tis-09-46 2009.11.25. 제1424호 포커스 수동형 광 단말장치 기술기준 제정 동향 통신사업자의

TIS-09-46

2009.11.25.

제 1424 호

포커스

수동형 광 단말장치 기술기준 제정 동향

통신사업자의 와이파이 사업 전략

IT기획시리즈

스마트 그리드의 이해와 그 시사점

최신IT동향

일본 인터넷 뱅킹 이용률 70%에서 정체, 이용 빈도 감소 추세

사기 보안 소프트웨어, 주로 어필리에이트 통해 배포

CEO창조경영

기본기 다지기 (12) 다시 보는 창의성의 기본기

IT인력양성

ITRC 연도별 연구성과(배출인력) 분석

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등록일: 1985년 11월 4일 등록번호: 대전 다-01003 편집 겸 발행인: 정경원 / ISSN 1225-6447

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포커스

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수동형 광 단말장치 기술기준 제정 동향

최문환* 조평동* 김봉석**

초고속 인터넷, HDTV, IPTV 등의 광대역 통신 및 방송 서비스는 기존의 구리선을 이용한 가입자 망으

로는 더 이상 원활한 제공이 어려운 실정이다 이에 가입자 망의 전송 속도 및 용량, 효율적이고 신뢰성 있

는 운용을 위하여 댁내에까지 광섬유를 이용하여 서비스를 제공하기 위한 광가입자 망(FTTH)으로의 전환

이 현실화되고 있다. 최근 이와 같이 광가입자 망의 가입자 수가 급증하고 나날이 새로운 기술이 개발되어

그 시장이 확대되고 있지만 새로운 서비스의 제공을 위한 구체적인 기준 마련이 미비하며 또한 새로이 시장

에 참여하고자 하는 사업자와 제조업체 그리고 사용자를 위한 보호 및 위해 방지 대책이 시급한 실정이다.

이에 방송통신위원회 전파연구소에서는 광가입자 망을 위한 수동형 광 단말장치에 대한 기술기준을 새로이

제정하여 고시하였으며 본 고에서는 광가입자 망의 구현을 위한 기술 방식을 살펴보고 광 단말장치 기술기

준 제정 동향을 분석하고자 한다. ▨

I. 서 론

초고속 인터넷, HDTV, IPTV 등 통신 및 방송

수요의 증가로 인하여 수 Mbps 에서 수십 Mbps 의

속도로 서비스하는 기존의 구리선을 통해 제공된

xDSL 등의 가입자 망으로는 더 이상 원활한 서비스

를 제공하기에 어려운 실정이다. 이에 다양한 방송

통신 융합 서비스를 제공할 수 있는 효율적이고 신

뢰성 있는 가입자 망에 대한 요구가 제기됨에 따라

가정이나 댁내에까지 광섬유를 이용하여 서비스를 제

공하는 광가입자 망(Fiber-To-The-Home: FTTH)

으로의 전환이 현실화되고 있다. 광가입자 망 기술

은 전달망과 가입자 간을 연결하기 위한 전송 장치

와 전송 매체 등의 설비로 구성되며 각 가입자에게

수백 Mbps 이상의 사용 대역을 제공할 수 있는 광

통신 서비스를 말한다[1].

목 차

* ETRI 기술기준연구팀/Post-Doc.

** ETRI 기술기준연구팀/팀장

*** RRA 기술기준과/공업연구사

I. 서 론

II. 추진 배경

III. PON 기술 및 표준화 동향

IV. 기술기준 주요 내용 분석

V. 결 론

포커스

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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본 고에서는 네트워크 구성의 용이성, 서비스 신뢰성, 운용 효율성 등이 강점으로 도입되고

있는 광가입자 망에 대한 국내외 표준화 동향을 살펴보고 이를 바탕으로 전기통신설비의 기술기

준에 관한 규정에 따라 국내 산ㆍ학ㆍ연 전문가들과의 검토를 거쳐 마련된 광가입자 망 서비스

를 위한 광 모뎀 단말장치의 전기적 특성 기술 조건 및 광 커넥터 규격, 광 모뎀의 파형 및 광

신호 세기 그리고 광 파장 등의 송수신 특성 등 수동형 광 단말장치의 기술기준 규정의 배경 및

그 내용을 알아보고자 한다.

II. 추진 배경

시장조사기관인 인포네틱스 리서치(Infornetics Research)에 따르면, 전 세계적으로 FTTH-

PON(EPON, GPON, BPON) 장비 시장은 2005년 5억 6,500만 달러 규모에서 2009년 30억

달러 규모로 432%의 급격한 성장을 이룰 것으로 전망하였다. PON 가입자 수도 지속적으로 불

어나 2005년 410만 명에서 2009년 3,800만 명을 기록할 것으로 분석하였다[2]. 국내에서도

향후 방송과 통신의 융합 등 급격히 늘어날 대역폭 요구를 수용하기 위한 광가입자 망에 대한

관심이 급격히 증가하고 있다. 2008년 1월 말 기준으로 국내 광가입자 망을 위한 초고속 인터

넷 서비스 가입자 수는 92만 6,000여 명으로 6.3%에 불과하였으나, 2009년 5월 말 현재 광

가입자 망을 이용하여 초고속 인터넷 서비스를 제공받고 있는 가입자의 수는 198 만여 명으로

전체의 12.5%를 차지해 그 가입자 수가 급증하고 있다[3].

전기통신설비의 기술기준에 관한 규정 제 14 조 제2 항(단말장치의 기술기준)에서는 전기통

신설비의 운용자와 이용자의 안전 및 전기통신역무의 품질 향상을 위해 전기통신망 및 전기통신

망 운용자에 대한 위해 방지 규정과 전기통신망과 단말장치 간 또는 단말장치와 단말장치 간의

상호작동에 관한 규정, 그리고 전송 품질 유지에 관하여 단말장치의 기술기준을 정하도록 되어

있다[4]. 이에 새로운 서비스를 효율적으로 제공하여 사용자의 편의를 향상시키기 위한 목적으

로 방송통신위원회 전파연구소와 한국전자통신연구원은 광 전송기술 및 광가입자 관련 사업자

와 제조업체, 관련 기관 그리고 학계의 전문가들이 참여하는 광 모뎀 단말장치 기술기준 검토위

원회를 구성하였다. 그리고 국내외 표준화 동향 및 제조업체의 표준 규격과 광 모뎀의 전기적

특성 기술 조건 및 광 선로 커넥터 규격 등을 검토하여 광 모뎀 단말장치의 세부 기준을 만들고

각 기준 조항에 대한 타당성 검증 시험을 거쳐 광 모뎀 단말장치에 대한 기술기준(전파연구소

고시 제 2009-38 호 단말장치 기술기준 제 17 조의 6 수동형 광 선로설비와 단말장치 간의 접

속)[5]을 새로운 조항으로 마련하였다.

포커스

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III. PON 기술 및 표준화 동향

1. PON 기술 동향

광섬유를 이용한 FTTx 기술은 서비스 지역이나 계획에 따라서 FTTB(Fiber-To-The-

Building), FTTCab(Fiber-To-The-Cabinet), FTTC(Fiber-To-The-Curb) 그리고 FTTH 등

이 있으며 이를 총칭하여 FTTx라 한다.

이러한 FTTx 의 구축 방식으로는 PTP(Point-to-Point) 방식과 AON(Active Optical

Network) 방식 그리고 PON 방식 등이 있다. PON 방식은 AON 방식과 달리 수동형 광 장비를

이용하여 광케이블을 분배하는 방식으로 구성 장비에 별도의 전력을 공급할 필요가 없어 FTTH

서비스에 가장 널리 사용되고 있으며, TDMA 방식으로 ATM 계열인 APON, BPON 그리고

GPON과 이더넷 계열의 EPON 등이 있고 WDMA 방식으로 CWDM과 DWDM 등이 있다.

APON 방식은 비디오 전달 능력이 없으며 대역폭이 불충분하며 고가의 장비를 사용해야 하

는 단점이 있어 이를 위한 보완책으로 BPON(Broadband-PON)이 개발되었다. 그러나 BPON

은 모든 전기통신 서비스를 수용하는 것을 목적으로 하며 전화 서비스의 음성이나 모든 이더넷

데이터를 ATM 셀에 분할하여 전송할 수는 있으나 역시 불충분한 대역폭과 고가의 장비가 사용

되는 단점이 있다. 또한 GPON은 ATM 지원 능력과 이더넷 프레임의 효율적인 지원이 가능하

여 BPON을 대체하고 있으며 EPON은 ATM-PON이 가지는 단점을 보완하여 간단하고 효율

적이며 고가의 ATM 과 SONET 부품을 제거하여 망을 대폭 단순화함으로써 경제성을 확보할

수 있다는 장점이 있다. 이에 반해 WDM-PON은 단일 광섬유를 통해 각 가입자마다 서로 다른

파장을 사용함으로써 1:N의 공유 구조를 갖는 방식으로 가입자가 서로 다른 파장을 사용함으로

서 가입자별 서로 다른 서비스의 제공이 가능하고 독립적인 대역의 할당으로 동시 사용자 수에

의한 대역폭 변동이 발생하지 않는 장점이 있으나 GPON이나 EPON에 비해 시스템 구축비용

이 높고 아직 표준화가 진행되고 있으며 가입자 수용 밀도에 따라 DWDM-PON 과 CWDM-

PON으로 구별하고 있다[6].

2. PON 표준화 동향

가. GPON 표준화 동향

2001 년 FSAN(Full Service Access Network)에 의해 표준이 개발되기 시작한 GPON 은

이후 ITU-T의 SG 15(광전송망)에서 개발한 G.984.x 표준을 따르고 있으며 현재 총 5개의 표

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준 문서로 구성되어 있다.

G.984.1은 GPON의 일반적인 특성을 다루고 있으며 SNI, UNI 요구사항이나 OLT, ONU,

ODN 요구사항 등 PMD(Physical Media Dependent) 계층과 TC(Transmission Convergence)

계층 정의를 위한 시스템 규격을 규정하고, 상향 대역을 위한 155Mbps/622Mbps/1.244Gbps/

2.488Gbps와 하향대역을 위한 1.244Gbps/2.488Gbps의 범위에서 6가지의 비대칭 전송 속도

를 정의하고 있다[7].

G.984.2는 GPON의 전송속도 및 운용파장, 송수신 특성 등의 PMD 계층 규격으로 수동형

광 단말장치 기술기준의 GPON 물리 규격은 주로 G.984.2 표준을 따르고 있다[8].

G.984.3에서는 ATM, GEM 프레임, TDMA 프로토콜, OAM, Raging, Operation, Security,

FEC 등 GPON의 TC 계층 규격을 규정하고 있으며[9], G.984.4는 구성관리나 장애관리 성능관

리와 보안관리 등의 관리 인터페이스 규격인 OMCI(ONT Management and Control Interface) 규

격과 ONT-OLT 관리 MIB, 관리 제어 채널 규격을 규정하고 있다[10]. 마지막으로 G.984.5는

향후 WDM-PON에 의한 추가적인 서비스 신호를 위한 파장을 정의하고 있다[11].

나. EPON 표준화 동향

EPON 은 Cisco, Nortel, Intel, Lucent 등의 북미쪽 벤더들이 주로 참여하고 있는 IEEE 의

802.3 표준화 그룹에서 주도하고 있으며, EPON을 위한 수동형 광 단말장치 기술기준은 IEEE

802.3ah 표준[12]을 따르고 있다. 주요 내용은 다음과 같다.

- TDMA 프로토콜: MPCP(IEEE 802.3 clause 64)

- EPON을 위한 논리 링크 구성 규격(IEEE 802.3 clause 65)

- EPON PMD 규격: 1000BASE-PX10/20-D/U 규격(IEEE 802.3 clause 60)

- Link OAM 규격(IEEE 802.3 clause 57)

- 링크 보안을 위한 데이터 암호화 방식: IEEE 802.1ae(MACsec)

- 링크 보안을 위한 암호키 관리 방식: IEEE 802.1af(key management)

- 최대 16분기, 20km 거리의 EPON 광 송수신 및 물리 계측 규격

- OLT, 통신제어기능, ODN 접속 기능 등의 시스템 구성

- ONT, ONU, ODN, PMD, 장애관리, 시험기능, 보안 기능 규정

다. WDM-PON 표준화 동향

2005년 6월 개최된 제 1회 ‘광가입자 망 표준화 회의’에서 WDM-PON 국내 표준안 작업

포커스

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반이 구성되어 WDM-PON 표준안 작성이 시작되었으며, ETRI, KT, 삼성전자, LG-Nortels, 노

베라옵틱스, 럭스퍼트 그리고 다수의 통신사업자와 산업체, 연구기관의 전문가들이 모여 표준을

개발하고 있다. 또한 WDM-PON에 대한 국제 표준화 활동은 아직 미미한 실정이지만 ITU-T

SG15의 Q2 표준 활동의 주변 단체인 FSAN에서 현재의 GPON 이후의 가입자 망의 진화를 모

색하는 NGA(Next Generation Access)에 대한 논의를 2003년 12월부터 시작하였다. NGA의

요구사항 또는 필요성은 100km 전송거리를 갖는 광역 가입자 망, 높은 공유 비율을 갖는 광가

입자 전송방식, 가입자당 1Gbps로의 대역폭 증대 등에 있다[13].

이렇듯 WDM-PON 과 관련된 국내외 표준화 활동이 미미하고 또한 국내 WDM-PON 관련

사업 전개가 아직 활성화 단계에 있지 않기 때문에 이번에 고시된 광가입자 망을 위한 수동형

광 단말장치 기술기준에서는 GPON 과 EPON 에 대한 규격만 정의되었으며 WDM-PON 과 관

련된 규격 정의는 차후 국내외 표준화 동향 및 사업 전개 실태를 파악하여 추가 제정하기로 하

였다.

IV. 기술기준 주요 내용 분석

1. GPON 기술기준

가. 사용 파장 및 전송 속도

TDMA 방식의 전송 형식을 갖는 GPON 은 서비스의 안정적인 제공을 위하여 상향 대역으로

1,480~1,500nm, 하향 1,260~1,360nm 의 파장을 사용한다. 또한 국제 표준에서는 GPON 전송

속도로 하향대역에 1.244Gbps 와 2.488Gbps 를, 상향대역에 155Mbps, 622Mbps, 1.244Gbps

그리고 2.488Gbps 를 제시하여 다양한 조합의 상하향 전송속도를 제공하고 있으나 현재 국내

사업자들은 하향 대역의 전송속도를 2.488Gbps 로, 상향 대역의 전송속도를 1.244Gbps 로 서

비스를 제공하고 있어 과 같이 전송 속도의 기준을 정의하였다.

GPON 의 사용 파장 및 전송 속도, 전송 형식

구분 조건

사용 파장 1,480~1,500nm(하향) 1,260~1,360nm(상향)

전송 형식 시분할다중방식(TDMA)

전송 속도 하향: 2.488Gbps, 상향: 1.244Gbps

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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나. 수신 특성

GPON의 수신 특성은 광 분배망(Optical Distribution Network: ODN) 분류에 따라

와 같이 수신감도(최소수신감도; Minimum Sensitivity)와 최소 과부하(Minimum Overload)를

정의하고 있으며 이는 광 가입자 망을 통해 전달되는 광신호의 최소와 최대 평균전력의 허용치

를 나타내는 것으로 규정된 값 내에서 비트에러율(BER=10-10 이하)을 만족해야 함을 의미한다.

이 때 광 분배망 클래스의 손실 규정은 과 같이 스플라이스나 커넥터, 광 감쇄기 및 기

타 수동 광 장비의 사용과 광케이블의 추가 설치, 환경 요인에 의한 광섬유 케이블의 특성 변화 등

의 케이블 손실을 포함하여 최상의 경우와 최악의 경우를 가정한 것으로 ITU-T Recommendation

G.983.1[14]에서는 그 손실 범위에 따라 A, B 그리고 C 클래스를 정의하고 각각의 전송 속도

에 맞는 수신 감도 및 최소 과부하의 기준을 정하였다. 하지만, 실제 국내 사업자와 제조업체에

서는 ITU-T Recommendation G.984.2 Amendment 1[15]에서 규정하고 있는 상향/하향 전송

속도 1.244/2.488Gbps 로 서비스를 제공하고 있어 이 규격을 B+ 클래스로 정의하여 수신 감

도와 최소 과부하 기준을 규정하였다. 실제 국내 현장에서는 일반적으로 클래스 A(일부)와 클래

스 B+를 기준으로 GPON 서비스를 제공하고 있으나, 신규 사업자의 시장 진입 및 확장성을 고

려하여 클래스 B와 클래스 C에 대한 수신 특성 역시 기술기준에 포함하였다.

다. 송신 특성

는 송신 특성을 나타내는데, 먼저 아이패턴(eye pattern)은 발생되는 광신호가 지터

(jitter) 등의 문제 없이 사용 파장에 적합한지를 확인하는 규정으로 기술기준에서는 송신 특성에

대한 아이패턴을 (그림 1)과 같이 정하고 있다. 또한 수신기에서의 신호 열화로 인한 에러 발생

을 방지하고 정상적으로 신호를 인식할 수 있도록 송신기의 최소 평균 광 출력(Mean launched

GPON 의 수신 특성

광 분배망 분류 A B B+ C

수신감도(dBm) -21 -21 -27 -28

최소 과부하(dBm) -1 -1 -8 -8

광 분배망 클래스별 손실 범위

분류 A B B+ C

최소 손실 5dB 10dB 13dB 15dB

최대 손실 20dB 25dB 28dB 30dB

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power MIN) 값을 광 분배망 클래스별로 규정하였으며 과도한 송신출력으로부터 네트워크를 보

호하기 위한 송신기의 광 출력 제한 값을 최대 평균 광 출력(Mean launched power MAX) 값으

로 규정하였다. 최소/최대 평균 광 출력은 송신기에서 광섬유로 들어가는 pseudo-random 데이

터 열의 최소/최대 평균을 말하며 이는 비용의 최적화와 송신기의 커넥터 손실, 측정 오차와 에

이징 효과(aging effect) 등의 모든 표준 운용 조건 하에서의 운용을 위한 범위라 할 수 있다.

또한 GPON 기술기준에서는 송신기의 전원이 꺼지지 않은 상태에서 정상동작을 대기하는

시간 동안에 오동작 등으로 인하여 네트워크에 위해를 가하지 않도록 하기 위한 규정으로 송신

없는 광 출력(Launched optical power without input to the transmitter)을 규정하였다. 상향 대

역으로의 송신기(광 모뎀)는 할당되지 않은 모든 슬롯(slot)에서 전력을 송신하면 안되며 또한

레이저 프리바이어스를 위해 사용되는 마지막 두 비트가 할당된 슬롯의 가드타임(guard time)

동안 전력을 송신하면 안 된다. 이렇게 송신이 없는 상황에서 전력 레벨의 제한치를 두어 시스

GPON 의 송신 특성

아이 패턴

최소 평균 광 출력(dBm) -3 -2 +0.5 +2

최대 평균 광 출력(dBm) +2 +3 +5 +7

송신 없는 광 출력(dBm) 수신감도 - 10 이하

최소 소광비(dB) 10

1.244Gbps

x1/x4 0.22/0.78

x2/x3 0.40/0.60

y1/y4 0.17/0.83

y2/y3 0.20/0.80

(그림 1) GPON 아이패턴 다이어그램

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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템과 네트워크를 보호하기 위한 것으로 광 분배망 클래스별로 상향 신호를 수신하는 사업자 설

비(OLT)의 최소 수신 감도보다 10dB 이상 작은 출력 값을 가져야 한다.

최소 소광비(Extinction ratio)는 광 변조기의 성능 척도가 되는 것으로 아이패턴과 관련된

절대적 기준 제시를 위하여 보다 정확한 소광비가 요구되기 때문에 GPON의 송신 특성을 위한

소광비 기준은 10dB로 규정하였다.

2. EPON 기술기준

가. 사용 파장 및 전송 속도

GPON과 마찬가지로 TDMA 방식을 사용하는 EPON 역시 와 같이 서비스의 안정적

인 제공을 위하여 국제 표준인 IEEE 802.3ah 에서 정의하고 있는 사용 파장인 상향 1,260~

1,360nm과 하향 1,480~1,500nm 대역을 규정하고 있다. 하지만 전송속도의 경우 이더넷 기반

의 EPON 에서는 GPON 과 같이 Gbps 단위가 아닌 GBd(Giga-Baud)를 사용하여 1.25GBd±

100ppm으로 정의한다.

나. 수신 특성

기술기준에서는 과 같이 EPON 서비스를 위한 전송 거리로 10km 와 20km 일 때를

구분하여 제시하고 있으며 각각의 전송 거리에 따라 수신 특성과 송신 특성을 규정하고 있다. 표

준에서는 전송 거리와 상향/하향 대역에 따라 1000BASE-PX10-U/D 와 1000BASE-PX20-

U/D의 PMD 유형을 정의하고 있다. 이때 PX10은 전송 거리 10km인 경우이고 PX20은 전송

거리 20km일 때의 PMD 유형이며 U는 상향 대역, D는 하향 대역을 나타내고 있다. 현재 국

EPON의 사용 파장 및 전송 속도, 전송 형식

구분 조건

사용 파장 1,480~1,500nm(하향)

1,260~1,360nm(상향)

전송 형식 시분할다중방식(TDMA)

전송 속도 1.25GBd ± 100ppm (하향/상향)

EPON 의 수신 특성

전송 거리(km) 10 20

수신감도(dBm) -24 -24

최대 평균 수신 광 세기(dBm) -3 -3

포커스

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내의 경우 KT와 같은 통신사업자의 90% 이상의 가입자가 CO(Central Office)로부터 5km 반

경 이내에 분포하고 있지만, 액세스망의 구축 환경 및 구내 가입자 망의 접속 및 분기, 장비 등

에 의한 손실 등을 고려하여 전송 거리를 각각 10km일 때와 20km 일 때로 구분하였다.

수신 감도(최대수신감도; Receiver sensitivity(max))와 최대 평균 수신 광 세기(Average receive

power(max))는 각각 GPON 기술기준의 ‘수신 감도(최소수신감도)’와 ‘최소 과부하’와 같은 의

미의 용어로 정의에 대한 해석상 동일 개념으로 볼 수 있다. 수신 감도와 최대 평균 수신 광 세

기 역시 네트워크를 통해 전달된 광신호의 규정된 비트 에러율을 만족하기 위한 평균 수신 전력

의 최소/최대 허용수치로 정의하였으며 EPON의 경우 10-12의 BER 규정을 만족하여야 한다.

다. 송신 특성

EPON 의 송신 특성을 위하여 기술기준에서는 과 같이 아이패턴, 최소/최대 평균 광

출력과 최소 소광비 이외에도 송신 특성을 규정하는 항목으로 장거리 전송에 따른 파형의 일그

EPON 의 송신 특성

아이 패턴 (그림 2)

최소 평균 광 출력(dBm) -1 -1

최대 평균 광 출력(dBm) +4 +4

송신 없는 광 출력(dBm) -45 -45

스펙트럼 폭(nm)

최소 소광비(dB) 6 6

1.25GBd±100ppm

x1/x2 0.22/0.375

y1/y2/y3 0.20/0.20/0.30

(그림 2) EPON 아이패턴 다이어그램

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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러짐이나 분산 등의 장애를 극복하기 위한 RMS 스펙트럼 폭을 추가로 규정하였다.

신뢰성 있는 신호의 전달을 위한 EPON의 송신 아이패턴은 (그림 2)와 같이 정의하였다. 그

리고 수신기에서 정상적으로 신호를 인식할 수 있도록 하는 송신기의 최소 평균 광 출력(Average

launch power MIN) 값과 과도한 송신출력으로부터 네트워크를 보호하기 위한 송신기의 광 출

력 제한 값을 최대 평균 광 출력(Average launch power MAX)값의 전송거리에 따라 규정하였다.

또한 EPON 기술기준 역시 GPON과 마찬가지로 슬롯이 할당되지 않은 송신기의 오동작 등

에 의한 네트워크 위해를 방지하기 위한 규정으로 송신 없는 광 출력(Average launch power of

OFF transmitter(max)) 값을 규정하였으며 전송 거리에 따라 각각 10km일 때와 20km 일 때

모두 -45dBm의 값을 가져야만 하며, 광 변조기의 성능 척도로 높은 레벨의 광 전송과 낮은 레

벨의 광 전송의 비로 정의되는 최소 소광비(Extinction ratio)는 EPON에서 6dB의 기준을 만족

하여야 한다. EPON에서 따로 정의되고 있는 스펙트럼 폭(RMS)은 약 50km 이상의 장거리 전

송 시 분산 등에 의한 손실, 잡음의 영향을 방지하기 위한 것으로 국내처럼 10km 미만의 전송

거리를 갖는 경우에서는 큰 의미가 없으나 EPON의 경우 사용 파장의 범위에 따라 정확한 RMS

스펙트럼 폭 역시 일정 범위로 주어져야 한다. 즉, 분산에 덜 민감한 DFB-LD 등의 광 모듈을

사용하는 경우 RMS 스펙트럼 폭을 정의하지 않아도 무방하나 분산 등에 민감한 FP-LD 광 모

듈을 사용하기 때문에 전송거리에 따른 구체적인 RMS 스펙트럼 폭을 정의해야 한다는 사업자

의 요구를 수용하여 과 와 같이 기술기준의 별표 16 에 별도 항목으로 포함하였

으나 향후 광 모듈 기술의 발전과 사업자들의 요구 변화에 따라 유동적으로 규정할 필요가 있다.

EPON의 스펙트럼 폭(전송거리 10km)

중심파장(nm) 최대 RMS 스펙트럼 폭(nm) 색 분산을 고려한 경우의RMS 스펙트럼 폭(nm)(ε≤0.115)

1,260 2.09 1.43

1,270 2.52 1.72

1,280 3.13 2.14

1,286 2.49

1,290 2.80

1,297

1,329 3.50

1,340 2.59

1,343

3.50

2.41

1,350 3.06 2.09

1,360 2.58 1.76

주) ε=신호속도×경로산란×RMS 스펙트럼 폭×10-3으로서 단말장치와 광섬유의 색 분산 사이의 상호작용을 나타내는 값임

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3. 광커넥터 규격

광 모뎀 단말장치와 광섬유 케이블 간 견고한 상호 접속과 제조업체별, 사업자별 단말장치

접속의 호환성을 확보하기 위해서 커넥터의 규격을 정하여 사용하도록 권장하고 있다. PON 서

비스의 제공을 위한 시스템에서 채택하여 사용하고 있는 커넥터는 그 사용 목적 및 특성에 따라

주로 접속이 간편하고 반사 감쇠량이 적은 특성을 갖는 SC 타입의 커넥터 형태를 사용하고 있

으며, 접촉 단면에 따라서는 주로 PC 타입을 사용하고 있으나 용도에 따라서 APC 타입을 사용

하는 경우도 있다. 이러한 SC/PC 타입 또는 SC/APC 타입 커넥터의 구체적 규격을 기술기준으

로 정하여 고시하였는데 그 구체적인 규격 등은 TIA 의 광 커넥터 상호 접속 표준[16]을 따라

어댑터와 플러그의 세부 설계 규격과 요구 조건 등을 참조하도록 하였다.

4. 레이저 안전성

레이저 안전성은 광원으로부터의 인체 및 장비 보호를 위한 것으로 국제 표준인 ITU-T

Recommendation G.983.1과 IEEE 802.3ah 에서는 광 모뎀 단말의 광 전력 레벨이 IEC 60825-

1에서 권고하고 있는 Class 1을 초과하지 못하도록 하고 있으며, 이러한 레이저 안전성 기준과

규칙들은 레이저 제조업자가 제품의 레이저, 안정화된 특성, 라벨링, 용도, 유지보수 및 서비스

EPON의 스펙트럼 폭(전송거리 20km)

중심파장(nm) 최대 RMS 스펙트럼 폭(nm) 색 분산을 고려한 경우의 RMS 스펙트럼 폭(nm)(ε≤0.10)

1,260 0.72 0.62

1,270 0.86 0.75

1,280 1.07 0.93

1,290 1.40 1.22

1,300 2.00 1.74

1,304 2.5 2.42

1,305 2.55

1,308

1,317 3.00

2.5

1,320 2.53

1,321 2.41 2.2

1,330 1.71 1.48

1,340 1.29 1.12

1,350 1.05 0.91

1,360 0.88 0.77

주) ε=신호속도×경로산란×RMS 스펙트럼 폭×10-3으로서 단말장치와 광섬유의 색 분산 사이의 상호작용을 나타내는 값임

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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에 대한 정보를 제공하도록 하고 있다.

통상 이러한 레이저 안전성과 관련하여 국내에서는 전기안전시험에서 수행되는 레이저 안정

성 시험이 수행되기 때문에 본 기술기준의 형식 승인을 위하여 레이저 안전성에 대한 시험을 수

행하는 것은 중복 수행에 의한 비효율성을 감안하여 지양하고 대신 전기안전시험의 레이저 안전

성 시험 성적서와 승인서를 제출하는 것으로 광 모뎀 단말장치의 기술기준의 레이저 안전성 항

목을 만족하는 것으로 인정하고 있다.

V. 결 론

본 고에서는 국내 FTTH 서비스를 위한 PON 기술인 GPON 과 EPON 의 단말 장치인 광

모뎀의 기술기준 제정 배경과 그 기준 조항에 대해서 살펴보았다. 현재 아직까지 표준화가 진행

중인 WDM-PON에 대해서는 표준화 동향을 주시하면서 그 제정 시기를 조정하기로 하였으며,

기존의 광가입자 망 서비스를 제공하고 있는 사업자 이외에 새로이 이 서비스 사업에 참여하고

자 하는 신규 사업자 및 향후 기술개발 등으로 인한 상세 기술 조건의 변화, 그리고 사업의 확장

성 등을 고려하여 기술기준의 범위를 가급적 넓게 규정하였으며 향후 PON 기술의 발전 방향과

국내 시장의 다양성, 그리고 WDM-PON 기술의 표준화 제정 동향에 따라 기술기준의 개정이

이루어져야 하겠다.

[1] 박정우, 백용순, “PON 기반 가입자 망을 위한 광소자의 표준화 현황 및 기술”, 전자통신동향분석 제20

권 제6호, 2005. 12, pp.77-86.

[2] 강정모, “FTTH 시스템 시장 동향”, 주간기술동향 통권 1339호, 2008. 3. 19.

[3] 2009년 5월 초고속 인터넷 가입자 현황, ITFIND 통계자료, 2009. 7. 13.

[4] 전기통신설비의 기술기준에 관한 규정, 대통령령 제21098호, 2008. 10. 29.

[5] 단말장치 기술기준, 전파연구소 고시 제2009-38호, 2009. 9. 11.

[6] 주요국 FTTH 시장 및 사업자 분석, IT전문협의회, 2006. 6. 28.

[7] ITU-T Recommendation G.984.1, “Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON): General

characteristics”, 2003. 3.

[8] ITU-T Recommendation G.984.2, “Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON): Physical

Media Dependent(PMD) layer specification”, 2003. 3.

[9] ITU-T Recommendation G.984.3, “Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON): Transmission

convergence layer specification”, 2004. 2.

포커스

13

[10] ITU-T Recommendation G.984.4, “Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON): ONT

management and control interface specification”, 2004. 6.

[11] ITU-T Recommendation G.984.5, “Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON):

Enhancement band”, 2007. 9.

[12] IEEE 802.3ah, “Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection(CSMA/CD) Access

Method and Physical Layer Specification”, 2004. 9.

[13] 유태환, 송호영, 김봉태, “WDM-PON 광가입자 망 기술”, TTA Journal No.110, 2007. 4, pp.105-113.

[14] ITU-T Recommendation G.983.1, “Broadband optical access systems based on Passive Optical

Networks(PON)”, 2005. 1.

[15] ITU-T Recommendation G.984.2 Amendment 1, “Gigabit-capable Passive Optical Networks

(GPON): Physical Media Dependent(PMD) layer specification, Amendment 1: New Appendix Ⅲ-

Industry best practice for 2.488 Gbit/s downstream, 1.244Gbit/s upstream G-PON”, 2006. 2.

[16] TIA-604-3-B, “Fiber Optic Connector Intermateability Standard, Type SC and SC-APC”, 2004. 9.

* 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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통신사업자의 와이파이 사업 전략

이상일*

애플의 아이폰 출시를 계기로 국내외 통신사업자들의 와이파이 전략이 바뀌고 있다. 스마트폰 가입자들

의 와이파이에 대한 강한 ‘니즈’를 더 이상 외면하기 어렵기 때문일 것이다. 이동통신사업자들은 근래까지

와이파이를 데이터 수익을 잠식하는 경쟁 서비스로 인식하였으나, 최근 들어 고객 유지 및 네트워크 과부하

해소를 위한 유용한 수단으로 인식이 바뀌고 있다. 통신사업자들의 와이파이 선택이 고객들의 충성도를 확

보하기 위한 고육지책이던, 폭증하는 데이터 트래픽을 해소하기 위한 방안이던 간에 와이파이를 수용하지

않을 수 없게 된 사업환경에서 통신사업자의 향후 와이파이 사업 전략에 관해 고찰한다. ▨

I. 서 론

최근 버라이즌 와이어리스와 스프린트넥스텔이 와

이파이 지원 스마트폰 라이업을 강화할 것이라고 발

표하였다. 2003 년 버라이즌 와이어리스는 뉴욕시 공

중전화 부스에 와이파이 1,000여 개를 설치하기로 하

였다가, 7 개월 이후 대폭 축소하고, CDMA 20001x

EV-DO 망 도입에 박차를 가하기로 계획을 수정한

바 있었다.

2003 년의 버라이즌 와이어리스의 와이파이 설

치 번복과 최근의 와이파이 탑재 스마트폰 라인업

강화 계획을 보면, 이동통신사업자들의 와이파이 수

용은 고객의 강한 니즈 수용과 고객 충성도 확보를

위한 강요된 선택이자 고육지책이라고 볼 수 있다.

국내에서 2000년대 중반에 KT와 SKT가 와이

파이 사업을 적극적으로 추진하다가 활성화가 여의

목 차

* ㈜뉴그리드 신사업기획실/부사장

I. 서 론

II. 와이파이 도입 배경

III. 와이파이 사업 현황

IV. 와이파이 도입에 따른 영향

V. 와이파이 사업 전략

VI. 결 론

포커스

포커스

15

치 않자 투자를 중단하였다. 한국에서 와이파이 서비스 부진은 경쟁재인 이동전화 네트워크가

3G로 진화하고 와이브로까지 등장하면서 입지가 좁아졌고 수익 모델 확보가 여의치 않기 때문

이었다.

그러나 와이파이 가격이 아주 저렴하고 설치가 용이한 특성으로 인하여 통신사업자들 의도

와 관계 없이 널리 확산된 결과, 현재 국내에는 통신사업자 보유 와이파이 165만 개, 사설로 설

치된 것 315만 개 등 500만여 개가 보급되어 있을 것으로 추정된다. 국내의 경우, 미국이나 유

럽에 비하여 스마트폰 보급 비율이 높지 않아서 아직까지 와이파이 도입 열기가 그렇게 뜨겁지

않지만 스마트폰이나 공개 모바일 OS 인 안드로이드와 LiMo 채택 비율이 높아지면, 와이파이

열기가 확산될 것으로 전망된다. KT 와 SKT 가 아이폰 도입을 놓고 신경전을 벌리는 가운데,

와이파이 수용 여부를 놓고서 이해득실을 따지는 등 고민하고 있는데, KT가 이미 구축되어 있

는 14,000여 개의 와이파이 AP를 적극적인 활용하는 전략을 구사하는 것이 눈의 띄는 대목이다.

통신사업자들의 와이파이 도입 배경, 사업 적용 현황 등을 알아보고, 향후 통신사업자들의

와이파이 사업 전략을 고찰해본다.

II. 와이파이 도입 배경

스마트폰의 보급 확대로 통신사업자들의 와이파이에 대한 적대적 시각이 점차 약해지고 있

다. 가입자들이 와이파이를 스마트폰의 필수 기능으로 인식할 정도로 ‘니즈’가 강해짐으로써 더

이상 외면하기 어렵기 때문이다.

이동통신사업자들은 기존 와이파이를 한물간 서비스로 인식하였지만, 최근 들어 고객 유지와

충성도 확보 및 네트워크 과부하 해소를 위한 유용한 수단으로 시각이 바뀌고 있다.

1. 와이파이 기술 규격 업-그레이드

와이파이는 가격이 저렴한 장점이 있는 대신에 여러 가지 단점이 있다. IEEE802.11 계열의

WLAN은 고정된 무선 LAN이라는 한계를 극복하고, 셀룰러 이동전화, 휴대 인터넷 등과의 경

쟁을 고려하여 이동성, 넓은 대역폭, 서비스 커버리지 광역화, 고성능화 등을 위해 계속 표준을

개발하고 있다. 최근 100Mbps로 전송속도 개선을 위한 802.11n이 표준화가 완료되었고, 음성

과 영상 등 실시간성 서비스를 위한 QoS 기능을 지원하는 802.11e, 와이파이 AP 간 핸드오버

기능을 지원하는 802.11f, 신속한 로밍을 제공하기 위한 802.11r 등이 개발되고 있다.

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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2. 모바일 인터넷 정액제 도입에 따른 데이터 트래픽 증가

풀 브라우징과 터치스크린을 기반으로 하는 스마트폰이 확산되면서 모바일 인터넷 서비스

이용이 크게 늘고 있다. 특히 이동통신사업자들의 미래 Cash cow 역할을 할 모바일 인터넷 시

장 활성화를 위하여 부분적인 정액제, 즉 한도가 있는 정액제를 실시하므로써 모바일 인터넷 트

래픽이 급증하고 있다.

이동통신사업자의 무선데이터 트래픽이 증가하면 네트워크 추가 증설이 필요하지만, 정액제

로 인해 매출 증대가 제한적이기 때문에 네트워크 증설이 제한적일 수 밖에 없다. 이러한 문제

점을 해결하기 위한 가장 현실적인 대안이 바로 와이파이를 보완재로 활용하는 것이다.

와이파이를 허용할 경우, 대용량의 데이터 트래픽을 유선 브로드밴드로 돌릴 수 있게 된다.

AT&T가 아이폰을 도입하면서 와이파이를 적극 활용하므로써, 앱스토어로 인하여 엄청나게 늘

어난 트래픽을 기존 셀룰러 이동망을 증설하지 않고도 처리할 수 있었다.

이동통신시장 밸류 체인에 엄청난 변화를 가져온 아이폰과 앱스토어 류의 서비스 등 사이드

로딩을 기본 전제로 하는 데이터 이용에 대한 니즈가 증가함으로써, 급증하고 있는 모바일 데이

터 트래픽 부하를 분산시키기 위해서라도 와이파이를 끌어안을 수 밖에 없는 환경이 만들어지고

있다[1].

3. 스마트폰 도입 비율 증가

일반 휴대폰에서 스마트폰으로 급변하고 있는 시장 상황도 와이파이 허용을 부추기고 있다.

국내 출시되는 프리미엄 폰 대다수가 해외에서는 와이파이를 내장한 채 출시되고 있다.

스마트폰 사용 가입자들의 와이파이 기능 요구가 점차 강해지고 있어, 출시되는 스마트폰의

와이파이 탑재 비율이 점차 높아지고 있는데, 2009 년 스마트폰의 와이파이 탑재 비율이 44%

에서 2014년에는 90%까지 증가할 것으로 예상한다.

III. 와이파이 사업 현황

국내에서 2000년대 중반에 KT와 SKT가 와이파이 사업을 적극적으로 추진하다가 서비스

활성화가 여의치 않자 투자와 영업을 중단하였다. 와이파이는 장비가격이 아주 저렴하고 설치가

용이하므로 통신사업자들 의도와 관계 없이 널리 확산되었으며, 와이파이의 폭발적인 증가로 인

해 원룸, 오피스텔 등에서 초고속 인터넷 1회선을 유무선 공유기(와이파이 AP포함)를 통해 수

10명이 나누어 쓰는 사례가 있을 정도로 통신사업자 입장에서 오남용이 심하였다.

포커스

17

1. 외국의 와이파이 활용 사례

가. T-Mobile USA의 와이파이/셀룰러 듀얼폰

2007년 6월에 T-Mobile USA은 세계 최초로 와이파이와 셀룰러 이동통신을 결합한 듀얼

폰 서비스를 출시하였는데, 이 서비스는 (그림 1)과 같이 실내에서는 정액제 기반의 와이파이로

통화하고, 실외에서는 CDMA/GSM 셀룰러폰으로 통화하는 유무선 통합(FMC) 서비스이다. 실

내와 실외 구간에서 버티컬 핸드 오버 프로토콜 UMA(Unlicensed Mobile Access)를 적용한다.

미국의 작은 기업에서 개발된 UMA는 3GPP에서 표준으로 수용하면서 GAN으로 명칭을 바꾸

었다.

T-Mobile USA는 미국 최대 와이파이 가입자를 보유하고 있고 유선 사업을 하지 않으므로

카니벌라이제이션을 염려하지 않아도 되는 장점을 활용하여 AT&T, 버라이즌의 유선 가입자를

타깃으로 마케팅하고 있다. 브랜드명은 Hotspot@Home 이고 요금은 1 인용은 9.99 달러/월이

고, 가정용(5인)은 19.99 달러/월이다.

나. 버라이즌과 스프린트의 MiFi

미국 버라이즌과 스프린트넥스텔이 각각 2009년 5월과 6월부터 2G와 3G 셀룰러 이동통

신 신호를 다수의 와이파이 신호로 변환해주는 무선 라우터 MiFi를 출시하였다.

MiFi 는 2G, 3G 통신용 서비스를 와이파이로 변환하는 기능을 갖는데, 차량 내부, 학교, 공

항 등에서 ‘나만의 무선 랜’ 환경을 구현할 수 있고, 특히 인터넷 접속료가 비싼 호텔 등지에서

MiFi 단말기 한 대로 여러 명이 접속 가능하다.

스프린트넥스텔의 MiFi 서비스 요금은 5GB 업로드 지원에는 59.99 달러/월, 무제한 이용의

(그림 1) 와이파이/셀룰러 듀얼폰 구성 원리

이동통신기지국 (Macrocell)

기존 셀룰러 기술 활용

GSM/CDMA/WCDMA

셀룰러/WiFi Dual

모드휴대폰

WiFi/Bluetooth

VoIP 기술 WiFi AP

Broadband (xDSL 등)

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

18

경우에는 149.99 달러/월이다. 장비 가격은 400 달러(약정하면 100 달러로 구매 가능)이다. 버

라이즌의 MiFi 서비스는 40 달러(250MB), 60 달러(5GB) 요금을 부과한다.

MiFi는 무선 인터넷 서비스의 한 축으로 자리잡아 가고 있는 추세이나, 높은 요금이 활성화

에 걸림돌이 될 것이며, 종국에는 모바일 VoIP 도입 논쟁으로 확대될 가능성이 있다.

다. fon

전세계적으로 도처에 존재하고 있는 와이파이 AP를 서로 공유하고자 하는 사업 아이디어가

전세계적인 ‘무선 인터넷 액세스’ 커버리지를 확보한다는 사업 목표를 갖고서 추진되고 있다.

fon은 전세계의 와이파이 AP들을 한데 묶어서 회원 모두가 무선 인터넷 접속을 공유하자는 취

지에서 시작된 ‘무선 랜 커뮤니티’이다. fon 에 자신의 무선 AP 를 등록한 회원들은 와이파이를

서로 나누어 사용할 수 있게 된다.

fon 사업 아이디어는 2005년 11월에 아르헨티나 출신 벤처 사업가인 ‘마틴 바사브스키’ 등

기존 WLAN의 제한적인 전파 커버리지에 불만을 가진 사람들이 네트워크 자원을 공유할 수 있

는 방법을 고민한 끝에 탄생한 것이다. 이미 구글, 스카이프를 비롯하여 벤처 펀드사인 인텍스

벤처스 등으로부터 2,200 만 달러를 투자를 받는 등 화제를 모우면서 출발하였으나, 요즘 상황

은 그리 좋지 않다.

라. Muni-WiFi

Muni-WiFi 는 도시 곳곳에 와이파이 AP 를 설치하여 도시 전역을 와이파이 커버리지로 만

드는 서비스를 말한다. 이 서비스는 이미 2005년부터 도입되기 시작하여, 2006년 9월까지 전

세계적으로 280여 개의 Muni-WiFi가 도입되었거나 검토되었을 정도로 활성화되었던 바 있다.

2006 년에 정점을 찍었던 Muni-WiFi 는 그 이후 하락세를 면치 못하고 있다. 광고형 비즈니스

모델로는 서비스 유지가 어려웠기 때문이다.

이에 따라 최근 들어 공공기관을 주요 고객으로 하여 안정적 수익을 확보하는 임차형(Anchor

Tenant) 모델과 저렴한 이용료를 징수하는 유료화 모델로 전환되고 있다[2].

2. 국내 와이파이 활용 사례

가. 삼성와이즈 ‘원폰’ 서비스

삼성 네트웍스는 2008년 1월에 국내 최초 듀얼폰 서비스 ‘삼성 Wiyz 원폰’ 서비스를 기업

고객을 대상으로 출시하였다. 삼성와이즈 원폰서비스는 와이파이 사용이 가능한 사업장 내에서

포커스

19

는 와이파이폰(‘삼성와이즈 070’ 인터넷전화)으로, 실외에서는 셀룰러 이동전화(SK 텔레콤)를

사용하여 통화할 수 있다. 듀얼폰은 삼성전자 ‘울트라메시징’(SCH M620, 일명 블랙잭) PDA 단

말을 사용한다. 와이파이망—셀룰러 이동망 구간에 버티컬 핸드오버 기술인 UMA를 적용하였다.

나. LG데이콤의 ‘myLG070’

LG 데이콤은 와이파이폰을 무기로 하여 국내 인터넷전화 시장의 지배적 사업자로 부상하였

다. LG 데이콤의 myLG070 서비스 가입자는 2008 년 말에 140 만 명, 2009 년 11 월 초 현재

200만 명으로 국내 인터넷전화 시장의 33%를 차지하면서 집전화 시장의 반란을 이르켰다.

이 서비스의 ARPU 는 1 만~1.2 만 원으로 일반 집전화의 1/2 에 해당되고, 부가 서비스 매

출은 전체 매출의 10% 미만인 것을 보면, KT의 프리미엄 인터넷전화 SoIP사업 전략이 성공하

기가 쉽지 않다는 것을 이해할 수 있다.

앞으로 이 서비스는 LG 통신그룹이 myLG070 서비스에 셀룰러 이동전화를 결합시켜서

FMC 전략으로 업그레이드 할지가 궁금한 대목이다.

다. KT의 기업 대상 듀얼폰 서비스

2009년 8월에 KT는 기업 고객을 타깃으로 3G 셀룰러/와이파이 듀얼폰으로 FMC 서비스

를 출시하였는데, 그 배경은 기업 건물 내부의 모바일 통화 트래픽을 저렴한 와이파이로 열어주

고 고객을 확보하는 전략으로서 유선시장의 지배력을 무선시장으로 전이시켜 고착화된 국내 이

동통신시장의 5:3:2(SKT:KT:LGT) 시장 점유율 구도를 깨트리는데 있다.

KT는 2004년 9월에 2G셀룰러 이동전화와 와이파이를 결합한 스윙폰을 출시하였는데, 이

서비스는 이동 음성 서비스는 셀룰러 이동전화로, 무선 인터넷 서비스는 와이파이를 이용하는

방식이었다. 그러나 와이파이 모뎀의 큰 소비전력으로 인한 배터리 용량 한계, 그 당시 규제로

인한 결합 상품 출시 불가 등으로 인하여 사업적으로는 성공하질 못하였다.

라. KT의 Egg

2009년 5월 KT는 WiBro 신호를 3개의 와이파이 신호로 변환해주는 Egg를 출시하였으

며, SKT 도 같은 장치인 Bridge 를 출시할 계획이었으나 이용할 수 있는 와이파이 AP 시설이

부족하다. KT의 Egg는 WiBro 신호를 다수의 와이파이 신호로 변환해주는 단말기인데, 3개의

와이파이 단말까지 동시 접속이 가능하다. 요금은 무제한 50 요금제(월 2 만 7,000 원/50GB),

무제한 30 요금제(월 1만 9,800원/30GB)가 있으며, Egg단말 가격은 22만 원이다.

KT의 Egg는 누수되는 와이파이 트래픽을 WiBro로 붙잡고, 동시에 와이브로 이용 단말을

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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증대시키겠다는 2 개의 목적을 갖는 것으로 무선 인터넷 서비스의 한 축으로 자리를 잡아가고

있지만, 비교적 비싼 정액제 요금으로 인해 활성화가 쉽지 않을 전망이다.

IV. 와이파이 도입에 따른 영향

통신서비스 이용 고객들은 와이파이가 열어주는, 선(線)으로부터 자유로운 인터넷 공간에서

아주 저렴하게 음성과 데이터 서비스를 이용할 수 있게 됨으로써, 현재까지 전세계적으로 3.5억

개 와이파이 AP 가 확산되었다. 통신사업자들이 고육지책으로 와이파이를 수용함에 따라 통신

사업자 입장에서 어떤 영향이 있을 것인지를 전망한다.

1. 기존 폐쇄된 무선 인터넷 시장(Walled Garden) 붕괴 가속화

이동통신사업자의 와이파이 껴안기가 네트워크 트래픽 증가에 대응하는 가장 현실적인 방법

임에도 불구하고 아직까지 많은 사업자들이 이를 적극 활용하지 못하는 상황이다. 왜냐하면 그

동안 이동통신사업자들이 쌓아왔던 Walled Garden이 한꺼번에 무너져 단순한 망사업자로 포지

셔닝 될 가능성이 있기 때문이다.

국내에서 2000년대 초반에 CDMA 2000 1X EV-DO와 와이파이를 통하여 무선 인터넷 서

비스를 본격적으로 추진하였지만, 속도 제한, 비싼 이용 요금, 이용 장소 제한, 불편한 UI, 이동

통신사업자의 무선 인터넷 포털의 폐쇄성 등으로 활성화되질 못하였다[3].

이제까지는 휴대폰 가입자들이 자신이 가입해 있는 이동통신사업자의 무선 인터넷 포털에만

액세스할 수 있었다. 이와 같은 Walled Garden 방식은 독점적인 시장으로 인한 장점을 누릴 수

있지만, 무선 인터넷 시장이 어느 정도 성장하면 포화되어 버리는 단점이 있다.

스마트폰에 와이파이가 탑재되면, 이동전화 가입자들은 와이파이를 통하여 일반 인터넷 포털

에 액세스할 수 있게 됨으로써 이동통신사업자의 폐쇄된 무선 인터넷 포털 시장이 붕괴하게 된다.

2. 보안 취약

와이파이는 비면허 주파수 대역을 사용하므로, 보안에 특히 취약하다. 이에 따라 보안이 설

정되지 않은 개방된 무선 공유기 등으로 인하여 개인정보 침해, 해킹 공격 피해가 발생할 가능

성이 크다. 무선 공유기를 통해 침입한 해커를 추적하더라도 IP주소가 무선 공유기 AP의 IP 주

소만 남아서 해커 경유지로 악용 가능성이 있다.

전국 500 만 개 와이파이 AP 중 74%인 370 만 대가 보안(인증, 패스워드 등)이 적용되지

포커스

21

않은 AP 로 예상한다. 방송통신위원회는 와이파이의 보안 대책을 마련하기 위해 통신사업자나

이용자의 보안 의무를 강제화할 수 있는 관련 법 개정이나 제정방안을 검토하고 있다.

최근 와이파이의 보안상 문제는 KT 가 먼저 제기하였는데, 세계 7 위로 많은 와이파이 AP

를 보유하고 있는 KT가 와이파이 자산을 FMC/FMS 시장에서 핵심 경쟁력으로 활용하고자 하

는 사업 전략에서 기인한 것이다.

3. 모바일 인터넷전화(mVoIP) 도입 가속화

이동통신사업자들은 와이파이를 허용할 경우 모바일 인터넷전화(mVoIP) 서비스로 이어지고

결국 와이파이를 통한 가입자간 무료 통화 등이 시작되어서 이동통신사업 기반이 흔들릴 수 있

다고 우려한다. 모든 휴대폰에 와이파이가 내장될 경우 VoIP 를 통한 가입자간 무료 통화를 막

을 길이 없는데 이 경우 음성 통화 매출이 크게 감소할 것으로 예상한다.

2009년 10월에 미국 버라이즌과 AT&T는 급변하는 사업 환경을 고려하여 모바일 인터넷

전화 개방 방침을 발표한 바 있다. 그러나 국내 이동통신시장에서 고객 니즈, 사업자 니즈, 기술

발전, 정책 및 규제 측면을 분석해 봤을 때 모바일 인터넷전화의 확산이 단기간 내에는 쉽지 않

을 것으로 판단된다.

특히 모바일 인터넷전화를 이용하기 위해서는 스마트폰과 같이 외부 소프트웨어의 자유로운

설치 및 구동이 가능한 고기능 휴대폰이 필요하다. 그리고 휴대폰에서 자체적으로 인터넷전화를

제공하는 것이 아니어서, 인터페이스 측면에서 이용이 불편할 수 밖에 없다. 가령 일반적으로 전

화를 걸 때 휴대폰을 꺼내서 곧바로 번호를 입력하면 되지만, 이 경우에는 설치한 인터넷전화

소프트웨어를 휴대폰에 실행시킨 후에 이용해야 한다[3].

4. 실내 무선 데이터 트래픽 대량 바이패스

와이파이가 확산되고 휴대폰에 기본 기능으로 자리를 잡을 경우, 트래픽 흐름에 큰 변화가

생길 수 있을 것이다. (그림 2)와 같이 국내 가정이나 건물 내부에는 유선과 무선의 2개 브로드

밴드가 있다. 유선 브로드밴드는 xDSL, FTTH, 광 LAN 등과 같은 초고속 인터넷 인프라인데,

현재 기술과 요금 수준이 월 3 만 원 요금으로 수 10Mbps 를 거의 전용으로 사용할 수 있다.

Femtocell이나 와이파이/셀룰러 듀얼폰은 단말의 인터페이스는 무선이지만, 유선 브로드밴드를

타고 나간다.

가정 내부에서의 무선 브로드밴드는 외부의 Macrocell 기지국을 사용하는 경우, 외부에서의

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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사용 패턴과 동일하다.

최근에 출시된 KT 의 Egg(와이파이-WiBro), 버라이즌의 MiFi(와이파이-2G/3G)를 이용하

는 방법도 있다. 와이파이 단말에 WiBro 나 3G 등을 백홀로 제공하는 KT 의 Egg, 버라이즌과

스프린트넥스텔의 MiFi 등은 이용 요금이 그리 싸지 않기 때문에 실내에서는 와이파이 탑재 휴

대단말의 트래픽을 당겨 오지 못할 것으로 보인다.

실내에서의 무선 브로드밴드로는 Femtocell 이나 MiFi 등의 요금이 정액제이만, 아직 비교

적 비싸고 활성화에는 한계가 있을 것이다.

이동통신사업자의 휴대폰 이용 패턴 통계를 보면, 실내에서 사용하는 비율이 거의 60% 이상

이다. 더욱이 이동통신사업 중심이 모바일 음성에서 모바일 인터넷으로 옮겨 가면, UI기술이 특

별히 혁신되지 않는 한, 실내에서의 사용 비율이 더 높아질 것으로 전망된다. 실내에서의 유선

브로드밴드는 ‘3 만 원/월’ 정액제로 수 10Mbps 대역폭을 전용으로 사용할 수 있으므로 통신사

업자 입장에서 통신요금 파괴/공짜의 주범이라고 볼 수 있다. 단말기에 와이파이가 내장될 경우,

유선 브로드밴드 서비스에 무선 공유기 하나를 추가하는 것만으로 이동통신사업자의 비싼 무선

데이터 통신 요금을 내지 않고도 모바일 인터넷 서비스를 이용할 수 있다.

우리나라는 유선 브로드밴드를 제공하는 초고속 인터넷 인프라가 전세계에서 가장 잘 구축

되어 있는 국가 중 하나이므로 통신사업자들이 와이파이를 공식적으로 채택하는 경우, 정액제

(그림 2) 실내에서의 무선 데이터 트래픽 대량 누출

인터넷 전화

유선 브로드밴드

3G/WiFi Dual 모드 휴대폰

DSLAM

제공되는 Bandwidth가 좁다

KT의 휴대형 Egg 요금은 정액제이지만

비싸고 한계를 넣으면 추가 요금 지불해야 한다

제공되는 Bandwidth가 아주 넓다

요금은 정액제이고 아주 저렴하다

무선 브로드밴드

WiBro 기지국

WiFi 내장 스마트폰

WiFi 내장 노트북

WiFi 폰

IPTV

유무선 공유기(WiFi 포함)

xDSL MODEM

휴대형 MiFi

포커스

23

기반의 초고속 인터넷 회선으로 엄청난 트래픽이 흘러 들어가서 막대한 매출 감소 위기가 발생

할 수 있다.

국내 초고속 인터넷 시설이 1,600 만 회선으로, 전체 1,700 만 가구 중 대부분 가구에 설치

되어 있으므로 와이파이와 유선 브로드밴드가 결합되면, 실내에서의 트래픽을 빨아들이는 블랙

홀이 될 것이다. 그러므로 통신사업자들은 트래픽은 폭증하는데도 매출은 정체되는 그런 상황을

맞게 될 것이다. 이에 따라 국내 통신사업자들은 와이파이 이슈를 앞에 놓고 외국 통신사업자들

에 비하여 훨씬 더 신중하게 대처하고 있다.

5. 통신요금이 종량제에서 정액제로 정리

지금까지 유선 시장에서 음성 서비스는 종량제, 데이터 서비스는 정액제를 적용하여 왔다.

물론 유선 음성 트래픽의 감소로 정액제로 전환되는 추세를 나타내고 있다. 이에 비하여 무선

시장에서는 음성 및 데이터 모두 종량제를 유지하여 왔다.

KT 는 2006 년 4 월 초고속 인터넷 서비스의 ‘인터넷 종량제’ 실시를 발표하였다가, 여론의

집중 포화로 철회하였다. 정액제 요금 제도 기반으로 활성화된 수많은 비즈니스 모델에 관련되

는 인터넷 업계가 사활을 걸고 반대하여서 추진이 불가능하였다.

이동통신사업자의 미래 Cash cow 는 모바일 인터넷인데, 이제까지 본격적으로 활성화되지

못한 가장 큰 이유가 비싼 통신요금이었다. 이에 따라 이동통신사업자는 비즈니스 모델을 전달

(Transport) 기반에서 콘텐츠 및 애플리케이션 분야로 전환시키면서 요금을 부분적인 정액제로

전환시키고 있다. 처음부터 완전한 정액제로 전환하면 가입자에게는 비싼 정액제 요금을 부과해

야 하고, 네트워크에는 과도한 트래픽 부하가 가해질 것이므로 트래픽에 제한을 두는 부분적인

정액제를 적용한다. 궁극적으로는 통신요금은 완전한 정액제를 지향할 것이다.

6. 4G 전환 시기 지연 가능성

이동통신 기술이 3G 에서 4G 로 향하는 가장 큰 이유 중 하나는 무선 인터넷을 위한 비트

파이프 사이즈를 증가시키는데 있다. 즉 4G 의 기술 성능 중 데이터 전송 속도는 120km 이내

이동시에는 100Mbps를, 정지시에는 1Gbps의 전송속도를 지원하는 것이다.

무선 데이터 전달수단으로 와이파이를 수용하게 되면, 무선 인터넷 트래픽의 상당 부분을 와

이파이가 담당할 수 있으므로3G에서 4G로 전환하는 시점을 지연시킬 수 있을 것으로 전망된

다. 실내에서의 와이파이는 저렴한 정액제 기반의 유선 초고속 인터넷을 활용하므로 와이브로,

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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3G 등 활성화에 저해 요인으로 작용하게 된다.

향후 4G표준 기술을 놓고 경쟁하는 Mobile WiMAX와 LTE 중 상용화 시기에서 2년 정도

앞서 있는 Mobile WiMAX 의 지지세 이탈이 4G 의 본격적인 상용화 시기가 뒤로 물러나고 있

음을 보여주는 한 단면이라고 할 수 있다.

7. Femtocell 활성화

국내에서 이동통신사업자들이 Femtocell을 도입하지 못한 사유는 기존 수익 모델이 붕괴되

는 우려 때문이다. 그런데 와이파이/셀룰러 듀얼폰이 도입되면, 수익 모델 자체가 유사하므로

Femtocell 도입 및 활성화의 계기가 될 것이다. 특히 Femtocell 은 와이파이/셀룰러 듀얼폰에

비하여 싱글 모드이므로 일반 휴대 단말을 그대로 사용할 수 있고 통화 품질도 와이파이에 비하

여 우수한 장점이 있다.

8. 이동통신사업자 수익 모델 변화

이동통신사업의 중심축이 음성에서 데이터로 전환됨에 따라 실내 통신 비율이 높아지게 되

고, 와이파이 확산으로 휴대기기들이 더욱 실내의 유선 브로드밴드를 용이하게 이용할 수 있게

됨에 따라 기존 통신사업의 수익 모델을 그대로 유지하는 한 점점 더 어려운 상황에 빠져들 것

이다.

통신사업자가 가장 시급하게 맞닥뜨리고 있는 변화로는 음성 통화료를 포함해 소위 ‘접속

(Connection)’과 ‘전달(Transport)’을 목적으로 하는 통신 서비스의 요금인하가 가속되고 있다

는 점이다.

초고속 인터넷도 가격 하락이 대세로 굳어지고 있다. 전화선을 이용한 초고속 인터넷인 ADSL

서비스가 첫 선을 보였을 때만 해도 요금이 4 만 원 가량 되었으나, 현재는 100Mbps 의 광LAN

서비스를 2만 원 대에 이용할 수 있다. 이를 Mbps 당 요금으로 계산해 보면, 10년 전 1Mbps

당 약 3만~4만 원에서 250~2,500원 수준으로 엄청나게 하락하였다. 트래픽의 폭증에 대응하

기 위하여 지속적으로 네트워크 용량을 증설해 나가야 하는 사업자 입장에서는 요금의 하락은

매우 큰 부담이다[4].

그러므로 통신사업자들은 ‘접속과 전달’ 기반의 기존 수익 모델로부터 애플리케이션과 콘텐

츠 분야에서 수익을 만들어내는 미디어 사업으로 전환에 가속도가 붙을 것이다.

포커스

25

V. 와이파이 사업 전략

통신사업자들이 와이파이 도입으로 인한 타격을 방지하기 위해서는 와이파이 특성을 최대한

활용하는 서비스 모델을 적극적으로 발굴해야 한다.

1. 로컬 콘텐츠 기반 맞춤형 서비스

Macro 이동 네트워크에서 구현하기 어려운 로컬 서비스 및 콘텐츠 제공에 와이파이를 활용

하면, 네트워크 상의 로컬 콘텐츠(Local Contents)와 개인 맞춤형 서비스를 효율적으로 제공

할 수 있다. 통신사업자는 사람들이 많이 모이는 커피 매장, 도서관, 햄버거 가게 등에 멤버쉽

을 갖는 고객이 들어오는 경우, 자동으로 고객을 인식하고 적절하게 로컬 콘텐츠 기반으로 개

인 맞춤형 정보를 제공하는 서비스 솔루션을 와이파이로써 효율적으로 구현할 수 있다.

AT&T 는 자이언트 야구팀 전용 구장인 AT&T Park 에서 구장을 찾은 관중들에게 와이파

이로만 경기 관람에 필요한 콘텐츠 제공하는데, 메이저 리그는 입장수익 감소를 우려하여 셀룰

러 이동망으로는 야구 경기를 전송하지 못하게 한다.

2. 광고 기반 무료 핫존 서비스

KT 는 와이파이를 활용하는 ‘무료 넷스팟(와이파이) 존’ 서비스를 추진하고 있는데, 기업은

광고를 하고, KT 는 서비스를 제공하고, 사용자는 광고를 보는 대신 무료로 무선인터넷을 활용

한다. KT는 무료 넷스팟 존을 대학캠퍼스와 고속도로 휴게소 등으로 확대해 나갈 계획이다. 앞

으로 고속도로 휴게소나 대학캠퍼스 등 공공장소에서 와이파이 서비스를 무료로 즐길 수 있게

되는 등 ‘무료 인터넷존’이 생활 속으로 성큼 들어올 전망이다.

와이파이 단말기 확대에 따른 무선 인터넷존이 점차 확산되고 있는 상황에서 KT의 무선 넷

스팟존 서비스는 향후 와이파이 무선망 확대의 분수령이 될 것이다.

3. 와이파이 애플리케이션 전용 앱스토어 런칭

Novatel Wireless가 자사의 와이파이 무선 라우터 제품인 MiFi의 API를 공개함에 따라 보

다 흥미로운 애플리케이션 등장에 대한 기대가 높아지고 있다. MiFi 기반의 애플리케이션들이

위치 정보와 소셜 네트워킹 기능을 활용한다면 흥미로운 소규모 컴퓨팅 활동이 이동 중에도 가

능할 것이라는 전망이다[5].

소규모 그룹으로 제한되어 있고, 웹 중심적인 특성이 오히려 다양한 애플리케이션 개발을 저

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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해할 수 있다는 지적이 있지만, MiFi를 채택하는 이동통신사업자들이 늘고 있으므로 유저 기반

만 확대된다면 개발자들을 끌어 모우기가 그리 어렵지 않을 것이다.

국내 KT 의 Egg 등 모바일 와이맥스 사업자들이 부족한 단말을 보완하기 위하여 제공하는

WiMAX 백홀 방식의 와이파이 무선 라우터에서도 MiFi 와 같은 API 개방화 시도가 확산될지

관심이 모아지고 있다.

4. 3G/4G 이동통신의 보완재로 포지셔닝

와이파이가 3G 와 4G 의 서비스에 대한 ‘대체재’인지, ‘보완재’인지는 사업자의 사업 환경과

전략에 따라 다르다.

와이파이가 HSDPA 나 LTE 의 ‘보완재’인지, 아니면 ‘대체재’인지의 논란이 있는데, 관점의

차이라고 볼 수 있다. AT&T의 경우 앱스토어 트래픽이 와이파이 망을 경유함으로써 망을 증설

하지 않고 버틸 수 있는 관점에서는 보완재로 볼 수 있고, 와이파이망을 적극 활용함으로써

HSDPA 망을 우회하여 사용하지 않는 것으로 보면, 대체재로 볼 수 있다. 이동통신사업자가 와

이파이를 효율적으로 수용하기 위해서는 보완재로 포지셔닝시키는 사업 전략이 필요하다.

VI. 결 론

통신사업자들이 이전에 사업적으로 포기한 와이파이를 다시 조명하고 있다. 저렴한 가격으로

인터넷과 접속할 수 있는 와이파이가 통신업계의 ‘뜨거운 감자’로 떠오르고 있는 것이다.

이동통신시장에서 아직 틈새 기술에 불과한 와이파이가 향후 저가형 휴대 단말까지 포괄하

는 또 하나의 주류 기술로 부상할 수 있을지는 미지수다. 모바일 애플리케이션의 대형화에 대응

해 기존 3G 네트워크를 보완할 유력 기술로 와이파이가 주목 받고 있는 것은 분명하지만, 그로

인한 이동통신사업자의 데이터 매출 잠식 가능성이나 Dump Pipe로 이동통신사업자 위상 전락

위험에 대해서는 여전히 뚜렷한 해법이 없는 상태이기 때문이다. 그러나 와이파이가 이동통신

시장의 변화 내지는 혁신의 계기가 될 가능성이 높으므로 통신사업자들이 적절하게 대응해야 한다.

통신사업자들의 와이파이 고민은 기존 통신사업의 비즈니스 모델 관점에서는 해결하기 어렵

고, 통신사업자들이 핵심 경쟁력 확보 방안의 하나로 내세우고 있는 ‘고객 가치 혁신’ 관점에서

새로운 가치를 창출할 수 있는 와이파이 기반 애플리케이션을 개발하여 고객들에게 제공하는 과

정에서 답을 찾을 수 있을 것이다.

포커스

27

[1] Atlas Research & Consulting, “WiFi 듀얼 모드폰 2년 후 2배로 증가 이통사들도 WiFi니즈 수용”,

ATLAS E-Statistics, 2009. 8.

[2] 장재현, “무료 무선 브로드밴드, 그 가능성과 파급 효과”, LGERI리포트, LG경제연구원, 2009. 5. 20.

[3] 한승진, “인터넷전화, 이동통신으로 확산되나”, LG Business Insight, LG경제연구원, 2009. 4. 14.

[4] 이영수, “통신방송 시장의 네가지 트렌드”, LG Business Insight, LG경제연구원, 2009. 4. 1.

[5] Atlas Research & Consulting, “WiFi 애플리케이션 전용 앱스토어와 API 개방형 무선 라우터 등장

의미와 전망”, ATLAS Trend in Briefs, 2009. 9. 28.

* 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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스마트 그리드의 이해와 그 시사점

1. 서론

스마트 그리드(Smart Grid)가 우리나라에서 세간의 화제가 된 시기는 채 1~2년 정도인 것

으로 판단된다. 비록 우리에게 대중적으로 알려진 것은 얼마되지 않았지만 그 역사를 살펴보면

그렇게 짧은 것은 아니다. 미국 전력연구원(Electric Power Research Institute: EPRI)을 중심으

로 2000 년 초반부터 스마트 그리드에 대한 연구가 시작되었으며, 2003 년경에 전력망 지능화

에 대한 기본계획들이 발표되었다. 이는 2003 CEIDS Mater Plan[1], 미국 에너지성의 Grid

2030[2] 등이 대표적이다. 당시 CEIDS의 비전은 ‘A new electric delievery infrastructure that

integrates advances in communications, computing, and electronics to meet the energy

needs of the digital economy’로 설정되어 있으며 이는 최근의 스마트 그리드 비전과 큰 차이

를 보이지 않음을 알 수 있다. 이후 많은 연구조직 및 컨소시엄들이 전력망 지능화에 대한 연구

를 수행하여 왔으며 이는 (그림 1)과 같이 요약된다. 이후 2007년 말에 소위 스마트 그리드 법

안으로 알려진 ‘Energy Independence and Security Act of 2007: EISA 2007’이 제정되면서 본

격적으로 추진되게 되었다. EISA 는 기본적으로 미국의 탈석유 정책과 에너지효율 정책이 결합

된 것으로서, 전력분야의 안보확보와 효율화 측면에서 하나의 소절의 형태로 포함되어 있다. 이

후 미국에서 스마트 그리드가 가속화된 것은 세계적인 경기침체를 극복하는 하나의 방안으로서

오바마 정부의 경기부양책에 스마트 그리드가 포함된 것에 기인하는 것으로 판단된다. 비록 세

18IT 기획시리즈 스마트 그리드 ③

1. 서론

2. 스마트 그리드 정의 및 특징

3. 스마트 그리드 추진 사례

4. 결론 및 제언

박종배

건국대학교 전기공학과 교수

[email protected]

* 본 내용과 관련된 사항은 건국대학교 전기공학과 박종배 교수 (☎ 02-450-3483)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

IT 기획시리즈 – 스마트 그리드 ③

29

계 각국이 전력망 지능화을 위하여 스마트 그리드라는 수단을 동시에 취하고는 있지만, 기본적

인 배경은 국가별로 약간의 차이를 보이고 있다.

미국의 경우, 1970 년 이후 발전, 송전 및 배전설비의 투자가 적극적으로 이루어지지 않은

반면에 전력수요는 점진적으로 성장하였다. 한편, 전력계통의 운영범위는 점점 광역화되었으며

전력거래의 범위 또한 지속적으로 확장되었다. 전력설비 노후화와 광범위를 대상으로 하는 전력

계통의 운영은 광역정전을 발생시켰으며, 정전으로 인한 사회적 비용은 연간 약 460 억 달러에

달하게 되었다. 이를 극복하는 방법론으로는 과거와 같이 지속적으로 전력설비를 투자하는 방안

과 설비투자는 최소화하면서 전력망을 지능화하면서 기술력으로 극복하는 대안이다. 미국은 후

자의 접근법을 선택하였으며 이는 2006 년 이후의 유가 및 화석연료 가격의 급등 및 신산업육

성과 연계되어 가속화되게 된다. 더욱이 오바마정부의 경제촉진정책에 스마트 그리드 프로그램

이 포함되어 있으며 이는 향후 3~5년 동안 약 45억 달러의 미정부의 대응자금이 소요될 것으

로 알려지면서 기술보급이 가속화되고 있다.

한편 EU 의 경우, 2000 년이후 미국보다 높은 수준의 신재생에너지가 지속적으로 보급되었

다[3]. 이러한 신재생에너지원은 전력시스템의 관점에서 다양한 복잡성을 유기하게 된다. 즉, 실

시간으로 공급과 수요를 맞추어야 하는 전력시스템의 관점에서 보면 전력계통의 운용, 계획 및

(그림 1) 스마트 그리드 연구 연혁

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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보호의 측면에서 기존과는 완전히 상이한 메커니즘을 필요로 하게 되며 이는 기본적으로 스마트

그리드 환경이 구축되어야만 적극적인 보급이 가능하게 된다[4].

일본의 경우 스마트 그리드를 명시적으로 언급하고 있지는 않지만 에너지기술 혁신 계획인

쿨어스 프로그램을 기반으로 기술 개발을 중심으로 추진중인 것으로 알려져 있다. 특히 저탄소

기술과 배터리 기술을 중심으로 적극적으로 추진하고 있다.

우리나라는 2005 년부터 전력IT 라는 명칭 아래 연구 개발을 중심으로 관련 사업을 추진하

여 왔으며, 추진 중인 10 대 정책과제는 2012 년경에 완결될 예정이다. 또한 정부는 2009 년부

터 스마트 그리드 사업을 본격적으로 추진하고 있으며 이는 스마트 그리드 로드맵의 개발, 제주

도를 중심으로 하는 실증사업의 시작 및 관련 법제도의 개선 등이 포함되어 있다. 더욱이 2009

년 7월 G8정상회담에서 한국과 이탈리아가 스마트 그리드 선도국으로 지정되어 향후 국제적인

리더쉽을 발휘하여야 한다. 연구개발 및 사업의 관점에서 보면 우리나라의 스마트 그리드 추진

과정은 선진국에 비하여 그렇게 뒤지지 않은 상황임을 알 수 있다. 특히, 우리나라가 전세계적인

스마트 그리드 시장에서 어떠한 관점을 기준으로 주도할 것이냐는 향후 지속적으로 논의되어야

할 점이기도 하다.

(그림 2) 덴마트 전력시스템의 변화

IT 기획시리즈 – 스마트 그리드 ③

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2. 스마트 그리드의 정의 및 특징

스마트 그리드의 정의에 대해서는 국가별로 문헌별로 차이를 보이고 있다. 이는 스마트 그리

드가 하나의 통일된 정의로 나타내기에는 그 범위가 너무 넓기 때문이기도 하다. 하지만 기본적

으로 스마트 그리드는 기존의 아날로그(Analog) 기반의 전력시스템과 디지털(Digital) 기반의 정

보통신기술(Information and Communication Technology: ICT)의 결합이라는 관점에서는 이론

의 여지가 없다[5].

우선 Wikipedia에서 언급하고 있는 스마트 그리드의 정의는 다음과 같다.

“A smart grid delievers electricity from suppliers to customers using digital technology

to save energy, reduce cost and increase reliability and transparency. Such a modernized

electricity network is being promoted by many governments as a way of addressing

energy independence, global warming and emergency resilience issues.”

한편, 우리나라의 지식경제부는 스마트 그리드를 다음과 같이 광의의 개념에서 정의하고 있

으며 성장동력과의 연관성이 매우 강하다.

“기존의 전력망에 ICT 기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화하는 지능형 전력망과 더불어,

이를 기반으로 유관산업(중전, 통신, 가전, 건설, 자동차, 에너지 등) 간의 융합 및 시너지 기회를

제공하고 이를 촉진하기 위한 제반 플렛폼(법, 제도, 프로그램 등)을 갖춘 녹색성장 플렛폼을 말

한다.”

스마트 그리드의 정의가 어떻게 내려지든기 간에 이는 전력시스템 전반에 수 많은 응용기술

(Applications)들이 유기적으로 접합될 것이다. 현재로서는 어떠한 응용기술들이 어떠한 영역에

(그림 3) 스마트 그리드의 기본 개념

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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서 발생할 것인가는 추측하기는 상당히 힘들지만 이는 발전, 송전, 배전, 소비자 등에서 매우 복

잡한 형태로 구현될 것임에는 틀림없다. (그림 4)는 EPRI가 발표한 스마트 그리드의 적용 범위

를 전통적인 발전-송전-배전-소비자의 관점에서 살펴본 것이다. 이를 개략적으로 살펴보면, 부

하반응, 배전자동화, 분산전원의 적극적 활용, 송전망의 보호 및 자가치유, 자산관리 및 온라인

설비 감시, 송전망의 실시간 시뮤레이션, 에너지 시장의 적극 참여 등으로 요약될 수 있다[5].

한편, KEMA는 보다 상세한 형태의 스마트 그리드 적용 영역을 다음의 (그림 5)와 같이 정

의하고 있다. 이를 영역별로 간단하게 살펴보면 소비자단에서는 AMI(Advanced Metering

Infrastructure), 신재생에너지, PHEV 및 EV, 저장장치 등이 있으며, 배전계통은 배전자동화

(Distribution Automation: DA), 변전시스템은 변전자동화(Substation Automation: SA), 계통운

용의 측면에서는 EMS(Energy Management System) 및 SCADA, 전력 시장의 관점에서는 정

산, 예측 및 자원 스케줄링 시스템, 기타 자산관리시스템, 모바일 서비스, 고장관리시스템 등으

로 요약된다. 하지만 이는 현재의 기술을 기준으로 한 것이며 향후 광범위한 범위에서 다양한

응용기술 들이 나타날 것이다.

특히, 스마트 홈, 스마트 빌딩, (플러그인) 전기자동차 등의 측면에서 매우 다양한 솔루션과

응용기술들이 나타날 것으로 판단된다. 이는 전력시스템의 관점에서 살펴보면 수용가로부터의

혁신이 우선적으로 상업화될 것을 의미하기도 한다.

스마트 그리드가 구현될 경우, 다음과 같은 특징을 가지고 전력을 공급할 것이다. 이 또한 현

재의 상상력을 기반으로 한 것이며 향후 기기 상호간의 지능적인 정보교환이 가능할 경우에는

(그림 4) 스마트 그리드의 개념적 적용 범위

IT 기획시리즈 – 스마트 그리드 ③

33

매우 넓은 범위에서 다양한 특징이 나타날 것으로 판단된다.

현재 이러한 응용범위 가운데 AMI, 실시간요금제에 기반을 둔 수요반응, PHEV/EV 보급 등

이 최우선적으로 채택되어 점진적으로 진행되고 있으며 더불어 배전자동화 및 변전자동화 등이

병렬적으로 추진되고 있다.

(그림 5) 스마트 그리드의 상세 적용 범위

주간기술동향 통권 1424호 2009. 11. 25.

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3. 스마트 그리드 추진 사례

현재로서는 스마트 그리드가 전력시스템 전체에 구현되기에는 상당 수준의 시간이 필요한

것으로 판단하고 있으며, 이는 2020년 혹은 2030년경에 완전히 구축될 것으로 전망하고 있다.

특정 기술의 진화단계를 기술개발, 시범사업, 상용화 기술의 채택을 기준으로 할 경우, 스마트

그리드는 일부의 상용화 채택을 제외하고는 거의 대부분 기술개발 및 시범사업의 관점에서 진행

되고 있다. 현재 상용화 단계에서 가장 활발하게 보급되고 있는 부분은 스마트미터를 기반으로

하는 AMI의 보급이다. AMI의 보급에 가장 선도적인 위치를 하고 있는 전력회사는 캘리포니아

스마트 그리드의 특징

주요 특징 현재 전력시스템 미래 전력시스템

소비자의 참여 소비자에게 정보 미제공. 소비자의 전력시스템 참여 극히 제한적임

소비자에게 다양한 정보 제공. 소비자는 수요반응 및 신재생 등의 측면에서 적극적인 참여

전력공급자원 및 저장장치 대규모 중앙발전기에 의하여 전력이 주로 공급되며, 분산자원의 확대공급에 제한적임

신재생에너지원을 중심으로 Plug-and-Play 기능을 기반으로 보급 촉진 가능

제품, 서비스, 전력 시장 제한적인 도매전력시장. 소비자의 전력 시장 참여는 극히 제한적임

선진화된 전력 도소매시장. 소비자의 시장참여는 극대화될 것임

디지털 경제 지원을 위한 전력품질

공급지장에 초점을 두고 있으며 전력품질의 문제에는 제한적으로 대응 가능

전력품질에 우선권이 주어지며 다양한 가격/품질의 전력이 선택적으로 제공됨

자산최적화 및 계통운용 효율 계통운용의 데이터와 자산관리시스템의 연계 제한적임

전력시스템 전반적인 데이터 획득 가능. 자산최적화 및 소비자/공급자 효용 극대화

전력시스템 사고에 대한 반응 사고 이후의 확대 방지 및 조기 극복에 주안점을 둠

자동적으로 사고 감지 및 반응체계 구축 가능. 사전에 사고 예지 기능 가능

(그림 6) 캘리포니아주의 AMI 보급 계획

IT 기획시리즈 – 스마트 그리드 ③

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에 기반을 둔 3개의 전력회사이며 2012년까지 1,700만 소비자를 대상으로 사업을 추진할 예

정이다. 2009년 5월을 기준으로 할 경우, 현재 미국에서는 약 5,800만 소비자를 대상으로 스

마트미터를 보급 중인 것으로 알려져 있다. 또한, 유럽의 경우도 스마트미터의 적극적인 보급을

추진 중에 있으며, 2020년 이전에 EU 가정의 80%가 지능형 전기가스계량기로 교체될 전망이

다[6]. 이에 따르면, 영국의 경우 2020 년까지 70 억 파운드를 투자하여 2,200 만 개의 가스계

량기와 2,600만 개의 전기계량기를 스마트미터로 교체할 예정이며, 프랑스의 경우는 2015년까

지 전 가정의 가스 및 전기계량기를 지능형 계량기로 대체할 것으로 선언한 바 있다. 또한,

2010년에 Lyon과 Tour 두 도시에 대하여 30만 개의 스마트미터를 보급할 예정이다.

AMI가 최우선적으로 스마트 그리드에 구현되고 있는 원인은 실시간요금제(Real Time Pricing:

RTP) 등을 중심으로 하여 소비자의 에너지절약 및 부하반응을 유인할 수 있고, 소비자에 보급

되는 신재생에너지 및 전기자동차 등의 시장 참여를 가능하게 하며, 배전설비 자동화 등에 직간

접적으로 기여하며, 소비자 정전관리 등에 적극적으로 활용될 수 있기 때문이다.

시범사업의 관점에서 보면, 다양한 국가 및 도시에서 이의 구현이 추진되고 있다. 미국의 경

우, 볼더시는 세계 최초의 통합된 스마트 그리드 City 를 추구하고 있으며, 스마트미터의 보급,

변전 및 배전자동화, 전기자동차의 보급 등의 사업을 추진하고 있다. 네덜란드 암스테르담의 경

우는 EU 최초의 지능형 청정도시의 구현의 관점에서 스마트 그리드 사업을 추진하고 있으며

2016년까지 전체 전력시스템을 지능화하는 목표를 가지고 있다. 이는 스마트미터의 보급, 육상

및 해상 수송수단의 전력에너지로의 전환, 스마트미터의 보급 등의 사업을 포함하고 있다. 기타,

(그림 7) 미국의 AMI 보급 현황

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스페인의 말라가 및 몰타 등이 스마트 그리드 City 프로젝트를 추진하고 있는 것으로 알려져 있다.

4. 결론 및 제언

우리나라는 지식경제부를 중심으로 스마트 그리드 사업을 추진하고 있으며, 2009년부터 제

주도를 중심으로 스마트 그리드 도시 시범사업을 추진하고 있다. 이러한 시범사업은 기존의 전

력IT 연구개발 결과물을 중심으로 하는 스마트 전력전송 사업, 다양한 전력 서비스를 대상으로

하는 스마트 서비스 사업, 신재생에너지의 확대보급 기반을 목표로 하는 스마트 신재생 사업, 전

기자동차 등의 보급을 촉진하기 위한 스마트 수송, 스마트미터 및 실시간요금제도 등을 통한 수

요반응의 극대화를 목표로 하고 있는 스마트 플레이스 등을 포함한다. 이러한 대규모의 시범사

업은 관련 산업의 적극적인 참여를 유인하기 위하여 필수불가결한 요소이다. 다만, 현재의 규제

및 법제도 등의 면밀한 분석을 통하여 필요한 부분의 규제완화 및 산업촉진책이 도출되어 시범

사업에서 본격적인 상업적 채택으로 빠른 시간내에 진화되어야 할 것이다. 이를 위해서는 지능

형 전력망 촉진법 등과 같은 특별법의 제정이 필수적이다. 또한, 현재의 시범도시는 대규모 에너

지 소비원이 아니기 때문에 스마트 그리드 구현에 따른 에너지절약 및 부하반응을 극대화 하기

(그림 8) AMI 와 스마트 그리드 영역

IT 기획시리즈 – 스마트 그리드 ③

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위해서는 전력, 열, 가스 등의 에너지를 대규모로 소비하는 지역을 대상으로 추가적인 시범사업

의 확대 또한 필수적이다. 이를 위해서는 관련 예산의 확보와 더불어 유연한 형태의 사업 지원

또한 매우 중요한 요소이다. 마지막으로 스마트 그리드의 촉진을 위해서는 전력산업이 중심적인

위치를 차지하되 인근 산업인 정보통신, 건설, 가전, 중전기, 에너지 등이 적극적으로 참여할 수

있도록 적극적인 배려를 하여야 하며 이는 우리나라가 스마트 그리드의 기술적 주권을 가지기

위하여 필수적으로 필요한 부분이기도 하다. 스마트 그리드가 개방형을 지향하듯이 우리나라의

스마트 그리드 정책도 개방적으로 추진되어야 한다.

[1] EPRI, 2003 CEIDS Master Plan, July 2003.

[2] US Department of Energy, National Electric Systems Vision Document: Grid 2030, 2003.

[3] US Department of Energy, The Smart Grid: An Introduction, 2008.

[4] European Commission, European Smart Grids Technology Platform: Vision and Strategy for

Europe’s Electricity Networks of the Future, 2006.

[5] EPRI, EPRI Smart Grid Research Update, September 2008.

[6] 디지털파워, 유럽 스마트 전기계량기시장 열린다, 2009. 8.

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일본 인터넷 뱅킹 이용률 70%에서 정체, 이용 빈도 감소 추세주)

일본의 라쿠텐(樂天) 리서치가 10 월 21 일 발표한 2009 년 9 월 현재 일본 성인의 인터

넷 뱅킹 이용 현황 조사 결과에 따르면 PC를 이용한 인터넷 뱅킹 이용률은 약 70%, 휴

대전화를 이용한 모바일 뱅킹 이용률은 약 16%로 2008 년과 비교해 거의 차이가 없고

이용빈도는 오히려 감소 추세에 있는 것으로 나타남

- 이번 조사는 9 월 17 일부터 24 일에 걸쳐 전국 20~69 세 남�