[경남 5G활용 차세대 스마트공장 규제자유특구]창원국가산단 5G 특화망 잰걸음

비면허 주파수대역(6㎓)을 제조 현장에 적용한 '대출력 5세대(5G) 와이파이 6E 통신 네트워크' 실증이 성공했다. 5G 통신을 활용한 스마트공장 도입과 고도화, 활성화에 기여할 전망이다.

경상남도와 경남테크노파크(경남TP·원장 노충식)는 2021~2022년 2년 동안 '경남 5G 활용 차세대 스마트공장 규제자유특구' 1단계 사업을 통해 2개 사업장에 '대출력 5G 기반 와이파이 6E 차세대 스마트공장 전용 통신 네트워크'를 개발·구축하고 전파 간섭을 비롯한 데이터 통신 안정성을 실증 완료했다고 27일 밝혔다.

경남도와 경남TP는 올해 2단계 사업에서 관련 실증 기술을 창원국가산단 300여개 기업으로 확산하고 이를 연계해 창원국가산단 전용 5G특화망을 구축할 계획이다.

◇기업 단위 스마트공장 고도화

'경남 5G활용 차세대 스마트공장 규제자유특구'는 경남 창원국가산단 일원(13.95㎢)에서 비면허 주파수대역(6㎓)을 활용한 대출력 5G 기반 와이파이 6E 통신 네트워크 기술과 장비 등을 전파법 규제 특례 아래 개발 실증하는 사업이다.

경남TP가 주관하고 SK네트웍스서비스, 이즈파크, 한국오픈솔루션, 태림산업, GMB코리아 등 16개 기관·기업이 참여했다. 국비 123억5800만원, 도비 77억2495만원, 민자 34억4058만원 등 총 235억2300만원을 투입했다.

경남 5G 활용 차세대 스마트공장 규제자유특구 범위

특구사업의 가장 큰 성과는 비면허 주파수 대역을 활용해 기업별 스마트공장을 고도화할 수 있는 '대출력 5G 와이파이 6E 통신 네트워크 기술'을 현장 실증을 통해 검증하고 확보했다는 점이다.

경남TP와 특구사업자는 현행법 기준 전파출력과 전력밀도를 4배 높인 규제 특례 환경에서 스마트공장 전용 대출력 5G 기반 와이파이 6E 통신의 전파간섭, 인체 유해성 등 품질을 점검하고 안전기준을 마련했다.

규제 특례 사항은 비면허주파수 대역(6㎓)에서 '와이파이 6E 무선기기 실내 전파출력 기준 상향(250밀리와트에서 1와트, 250㎽→1W)'과 '전력밀도 기준 상향(2데시벨 밀리퍼메가헤르츠에서 8데시벨 밀리퍼메가헤르츠, 2dB m/㎒→8dB m/㎒)'이다.

현행 '전파법'은 신고하지 않고 개설할 수 있는 무선통신과 기기의 전파출력과 전력밀도를 250밀리와트와 2데시벨 밀리퍼메가헤르츠로 제한하고 있다. 전파 간섭이나 인체에 미치는 영향 때문이다.

비면허 주파수대역이나 5G특화망을 이용하면 저렴한 비용으로 스마트공장을 고도화할 수 있다. 하지만 이 같은 규제 때문에 제조 현장에서는 5G와 와이파이 6E 통신 네트워크를 구축해도 초고속 고화질 이미지·영상 송수신 등 데이터 처리 속도와 용량에 한계가 있었다.

경남TP와 특구사업자들은 규제 특례를 적용한 스마트공장 전용 대출력 5G 와이파이 6E 통신 네트워크를 태림산업, GMB코리아 두 생산현장에 구축하고, '초연결 IIoT 기반 디지털 트윈 지능생산시스템' '자율이동 협업생산을 활용한 유연생산시스템'을 실증했다.

국립전파연구원, 한국전파진흥협회와 전파출력·전력밀도 상승에 따른 구역 내 전파간섭 안정성을 검증했고 실증구역의 통신 성능이나 인체 안전성에 이상이 없음을 확인했다.

경남 5G 규제자유특구 실증사업 설명.

◇특구사업자 매출 15% 증가

이번 특구사업은 경남 지역산업에 다양한 경제적 효과를 안겨줬다. 특구사업 참여기업 매출은 사업 수행 전 대비 평균 15% 증가했고 기관을 포함해 특구사업 과정에서 190명(직접 51명, 간접 139명)을 신규 고용했다.

역외 기업 및 기관인 SK네트웍스서비스, 에이치에프알, 드림시스, 한국전자기술연구원은 특구사업을 계기로 경남에 지사를 설립했다. 이 가운데 SK네트웍스서비스와 에이치에프알은 경남TP 정보산업진흥본부가 관리하는 ICT 집적단지에 입주해 경남 ICT기업과 새로운 협력 사업을 모색하고 있다.

역내 GBM코리아는 자사 생산현장 실증 후 연구개발센터 설립과 공장증설에 600억원 이상을 투자하기로 결정했다. 애니토이는 5G 기반 자율이동협업 유연생산시스템 개발 과정에서 1억원 추가 투자를 받았다.

실증 기술과 서비스 확산을 위한 각종 협력 조직 구성도 빼놓을 수 없는 성과다.

5G 활용 융합서비스연구회는 특구사업 과정에서 5G 핵심 기술 실증사례 조사에 기여했고 현재 서비스 확산과 새로운 융합서비스 발굴을 선도하고 있다. 경남 주력산업인 스마트기계(생산, 이송, 특수목적, 원격제어, 스마트제조, 센싱유닛 등)와 5G 활용 연계사업도 기획하고 있다.

경남 제조메타버스 육성협의체는 경남 제조업 고도화를 목표로 5G 기반 제조·메타버스 융합을 추진한다. 특구사업에서 5G 융합서비스 프로젝트 수요조사를 맡아 완료했고, 비면허 주파수 활용 유망기술 실증사업 기획도 1건 도출했다.

이외에 특허등록 2건, 특허출원 6건, SW등록 2건, 논문게재 4건과 생산 양산체제구축 1건을 거뒀고, 실증공장 설비 공정 품질 데이터 확보는 누적 63억건(1.99TB)에 이른다.

경남도와 경남TP가 수립한 세계 최초 5G스마트공장 클러스터 구축 구성도.

◇ 창원국가산단 300개 기업으로 확산

경남TP는 올해 2단계 사업에서 임시 허가를 받아 특구 실증기술과 서비스를 창원국가산단 내 기업 300여곳으로 확산해 나갈 계획이다.

이미 경남-세종 특구 간 연계 기술 세미나를 개최하고 경남특구 비면허 주파수 6㎓ 대역을 세종 중앙공원에, 세종특구 자율로봇 인지판단제어 기술을 경남 산업현장에 접목하는 '특구 실증기술 크로스 적용사업'을 모색하고 있다.

5G 면허 주파수 대역을 확보한 쉐플러코리아, 센트랄 등과 협력해 스마트공장 복합망을 구축하고 세계 최초 5G 스마트공장 클러스터 구축 계획도 수립했다.

조유섭 경남TP 정보산업진흥본부장은 “다양한 스마트공장 5G 융합서비스 모델을 개발해 기계는 물론 조선해양, 항공, 방산 등 경남 주력산업 전반으로 확산하고, 중장기 전국으로 확산해 나가겠다”고 말했다.

창원=임동식기자 dslim@etnews.com