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브런치북 다시 쓰는 한국 이동통신 연대기3 24화

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by 김문기 Aug 09. 2023

(81) '논란의 연속' 첫 5G 주파수 경매

17부. 5G 새로운 도전

2017년 12월 18일. 한국정보통신기술협회(TTA)는 포르투칼 리스본에서 개최된 3GPP 기술총회에서 5G 기술 및 주파수 1차 표준이 승인됐다고 발표했다.

승인된 5G 1차 표준 중 주목받은 표준은 기존 LTE망을 이용해 이동성 관리를 하는 종속모드(NSA) 기술이다. 또한 5G 서비스를 위한 주파수 대역으로 기존 LTE에서 사용되던 주파수 대역뿐만 아니라 3.5GHz 등 신규 대역 발굴과 24GHz 이상 초고주파(mmWave) 대역을 새롭게 도입된 것도 특징이다.

우리나라는 환호성을 질렀다. TTA는 국내 연구기관, 이통사, 제조사와 함게 표준 작업의 가속화를 위해 노력한 결과라 자평했다. 초고주파대역인 28GHz 주파수 정의 및 무선성능(RF) 요구사항, 다중프레임구조, 빔포밍, LDPC 채널코딩 등 5G 상용화를 위한 핵심 요소에 대해 국내 산학연이 주도적 역할을 수행했다는 분석이었다.

그간 업계는 5G 조기 상용화를 실현하기 위해 분투했다. 그 중 대표적으로 5G NR 컨소시엄이 꼽힌다. AT&T와 NTT도코모, 보다폰 등 글로벌 이통사뿐만 아니라 네트워크 장비 업체인 에릭슨, 노키아, 모바일 칩셋업체인 퀄컴, 인텔, 미디어텍 등이 포함됐다. 컨소시엄 자체가 인프라부터 엣지 디바이스까지 수직계열화돼 있어, 표준만 완성된다면 언제든지 관련 인프라를 구축할 수 있는 상태였다.

네트워크 장비 업체와 모바일 칩셋 업체들의 로드맵을 살펴보면 5G NSA 방식으로 첫 상용화될 가능성이 높은 시기는 2019년 상반기로 낙점됐다. 국내 이통3사가 목표로 한 일정과 일치했다. 4G LTE 노하우가 쌓여 있는 우리나라라면 세계 최초를 노려볼 수 있었다.

3GPP의 첫 기술표준인 NSA 방식은 LTE와 5G를 동시에 활용하는 방식이다. LTE 핵심망(EPC)에 LTE 진화무선망과 5G 신규무선망을 연결한다. 제어신호는 LTE 무선망과 연결한다. 예컨데 전국망이 완성된 LTE 네트워크에 5G 기지국이 기댄 형태다. 마치 초기 LTE 시절 3G와 LTE가 혼용된 것과 비슷한 모양새다.

LTE에 기댄다고는 하지만 5G가 가능하려면 전용 주파수가 필요하다. 과학기술정보통신부는 시장의 니즈를 감안해 2018년 5월 주파수 공고를 내고, 6월 경매를 추진하겠다는 로드맵을 발표했다.

초기 주파수 경매 매물로는 중대역에 해당하는 3.5GHz 주파수 300MHz폭과 표준 승인에 따른 28GHz 주파수 800MHz폭이 논의됐다.1) 다만 경쟁상황을 고려해 28GHz 주파수의 경우 인접대역까지 포괄해 총 2400MHz폭의 매물 가능성도 염두에 뒀다. 결과적으로 3.5GHz는 기존대로 확정, 28GHz 주파수의 경우 26.5~29.5GHz폭에 이르는 총 3000MHz폭으로 결정됐다.

과기정통부는 2018년 3월 중 주파수 경매 초안을 마련하고 4월 외부 공개를 목표로 잡았다. 5월 주파수 공고가 이뤄지면 6월 경매를 추진하겠다는 로드맵이었다.

다만, 문제가 발생했다. 3.5GHz 주파수 간섭 논란이 발생했다.2) 3.5GHz 주파수 시작점이기도 한 3400MHz대역이 이전 대역에서 활용하고 있는 공공 주파수와 충돌이 발생하다는 지적이었다. 업계에서는 간섭의 영향이 크다면 해당 대역폭을 사용할 수 없을 수도 있다고 우려했다. 만약 일부 대역폭이 사라진다면 각각 100MHz폭씩 나눠 가질 수 있는 3.5GHz 주파수 총량이 변하면서 치열한 경쟁 양상으로 번질 수도 있었다.

하지만 과기정통부는 3.5GHz 주파수 대역 간섭문제와 관련 연구검증을 진행한 결과 큰 영향이 없는 것으로 결론내렸다며, 사업자에게도 관련 내용을 전달하고 의견을 수렴하고 있다고 답했다. 그러나 업계의 생각이 달랐다. 기술적 측면에서 이를 문제 삼았다. 정부도 물밑에선 3.5GHz 주파수 대역 경매 매물 중 일부를 제외할 수도 있다는 취지의 공문을 이통사에 하달하기도 했다. 문제가 없다고 했으나 실제 사용해야할 이통사가 고개를 저으니 정부도 더 나아가기 어려웠다.

때문에 정부는 다른 대안을 마련하는데 급급했다. 간섭문제 완전 해소를 위해서는 3.5GHz 주파수 280MHz폭만을 핼당해야 하나 이통3사의 불확실성을 키우는 선택이었다. 제외된 20MHz폭은 간섭 검증 후 문제가 없다면 재경매를 추진하는 방안도 고려됐다. 또는 간섭 우려가 있는 이전 대역이 아닌 이후 대역(3700MHz 이후)에서 20MHz폭만을 가져오는 '시프트' 카드도 꺼냈다.

3.5GHz 간섭 논란이 증폭된 이유로는 이통3사의 이해관계도 첨예했기 때문이다. SK텔레콤은 경매 취지에 입각해 경쟁을 통해 더 많은 대역을 가져갈 수 있어야 한다고 주장한데 반해 KT와 LG유플러스는 시장 경쟁 차원에서 각각 동등하게 대역을 나눠 가져야 한다고 목소리를 높이고 있는 상황이었다. 그 상황에서 돌연 20MHz폭이 경매에서 제외된다고 하니, 이통3사 모두 셈법이 복잡해질수밖에 없었다.

2018년 4월 19일. 과학기술정보통신부는 서울 양재 더케이호텔에서 '2018년 이동통신 주파수 할당계획(안) 토론회'를 개최했다.3) 이 자리는 정부가 마련한 5G 주파수 경매 초안이 공개됨과 동시에 업계 의견을 수렴할 수 있는 공식 자리였다.

역시나 총량제한에 대한 이통3사의 치열한 공방이 계속됐다. 총량제한이란 예를 들어 3.5GHz 주파수 매물 중 한 사업자가 얼마만큼의 대역을 가져갈 수 있는지에 대한 최대치를 말한다. 최초 300MHz폭이 나왔기 때문에 총량제한이 100MHz폭으로 설정된다면 한 사업자가 100MHz폭만 가져갈 수 있기 떄문에 자연스럽게 이통3사가 동일한 대역폭을 할당받게 된다.

SK텔레콤은 가장 많은 가입자를 보유하고 있기 때문에 트래픽 폭증에 대비해 더 많은 대역을 할당받아야 한다고 주장했다. 균등할당은 나눠먹기식으로 우물안 개구리가 되자는 말과 동일하다고 비판했다. 반면, KT와 LG유플러스는 주파수 대역폭 차이가 결국 품질과 직격되기 때문에 1위 사업자에 대한 총량 제한이 필요하며, 5G가 새롭게 시작하는 서비스이기에 시작부터 공정하게 주파수가 배분돼야 한다고 맞섰다.

물론 이통3사가 동일한 목소리를 내는 사안도 있었다. 바로 경매가격이었다. 정부 계획안에 따르면 5G용 3.5GHz 주파수 시작가는 2조6천544억원, 28GHz 주파수는 6천216억원으로 총 3조2천760억원으로 상당한 비용이라는 설명이었다. 주파수 할당가격은 예상매출액과 실제매출액을 더해 계산되는데 정부가 5G에 대한 예상매출액을 높게 설정했다고 지적했다. 5G 설비투자 비용과 생태계 발전 측면에서도 주파수 비용에 대한 부담을 덜여줘야 한다고 목소리를 높였다.

다만, 정부는 완고했다. 기존세대의 대가 수준을 기반으로 설정한 가격으로 2016년 140MHz대역폭이 2조6천억원이었던 것에 비해 3.5GHz 주파수는 2배폭이기 떄문에 최저가를 비슷하게 설정해 어찌보면 더 저렴하게 내놨다는 설명이다. 시각차가 있기 때문에 정답이 있는 사안이 아니다라고 못 박기도 했다.

하지만 일각에서는 이같은 정부안이 가계통신비를 인상시킬 수 있다고 우려했다. 이동통신 토양인 주파수를 비싸게 팔게 되면, 이통사는 더 비싼 가격을 물고 상당한 수준의 설비투자를 단행해야 하기 때문에 통신비를 올릴 수밖에 없게 되고, 그렇게 된다면 단연 고객들이 피해를 본다는 논리였다. 민간 사업자에 대한 정부 개입이 너무 크기 때문에 오히려 국민들의 피해를 야기시킨다는 지적이 따랐다.

(좌측부터) 임형도 SK텔레콤 상무와 김순용 KT 상무, 강학주 LG유플러스 상무

5G 주파수 경매 확정

2018년 5월 3일 과기정통부는 '2018년 이동통신 주파수 할당계획 확정안'을 발표했다.4)

먼저 간섭논란이 야기됐던 대역을 최종적으로 경매 매물에서 제외됐다. 이에 따라 3.5GHz의 경우 20MHz 대역폭을 제외한 3420MHz에서 3700MHz까지 총 280MHz 대역이 확정됐다. 또 28GHz의 경우 26.5GHz에서 28.9GHz까지 총 2400MHz 대역이 경매에 등장한다. 총 2680MHz 대역폭의 5G 주파수 매물이 설정됐다.

과기정통부는 제외된 20MHz 대역폭에 대해서는 이번 경매 직후 이통 3사 참여하는 전문가 연구반을 구성, 혼간섭 문제 등 분석에 나선다고 밝혔다. - 결과적으로 이 대역은 여러 논란이 발생하기는 했으나 5G 전국망이 완성된 이후 가장 대역이 적었던 LG유플러스가 가져갔다 -

또 다른 논란거리였던 '총량제한'은 동등할당으로 기울었다. 이통사 1곳이 할당받을 수 있는 주파수 총량으로 3.5GHz 주파수의 경우 100MHz대역폭, 28GHz 주파수의 경우 1000MHz 대역폭으로 제한됐다. 다만, 향후 5G 주파수를 추가 공급할 때는 각 사업자 트래픽 증가에 따라 필요한만큼 주파수를 확보할 수 있도록 총량제한을 완화키로 했다.

이통3사의 불만을 야기했던 경매시작가는 원안대로 유지됐다. 5G 주파수 최저경매가격 총합은 3조2천760억원이다. 3.5GHz 주파수는 2조6천544억원으로 10MHz 대역폭당 948억원이다. 28GHz 주파수는 6천216억원으로 100MHz대역폭당 259억원 수준이다.

경매방식은 앞서 진행됐던 방식을 대신해 '무기명 블록방식(CA)'을 우리나라 사정에 맞춰 변형시켜 적용했다. 과거 경매는 주파수별 대역 위치와 폭이 모두 정해진 상태였지만 이번 경매는 주파수와 총대역폭 등 큰 틀에서 시작하기에 변화가 불가피했다.

무기명 블록방식은 1단계에서 대역폭량을 결정하고 2단계에서 원하는 위치를 선택하는 절차로 구분된다.

1단계는 수요량과 공급량을 맞추는 과정으로 3.5GHz 주파수는 10MHz폭으로 쪼개 28개 블록으로, 28GHz 주파수는 100MHz폭으로 구분해 24개 블록으로 구성했다. 이통사는 원하는 만큼의 블록의 수를 적어내면 된다. 총량제한에 따라 3.5GHz는 10개 이하로, 28GHz도 10개 이하로 제시해야 한다. 가령 이통 3사가 각각 10개 블록을 입찰했다면 총 30개 블록의 수요가 발생했지만 공급량은 28개뿐이므로 다음 라운드로 넘어가게 된다. 다음 라운드는 입찰증분 된 가격에서 경매가 시작된다. 이 과정을 반복해 수요와 공급이 맞아 떨어지면 1단계 경매가 종료되는 식이다.

최대 변수인 입찰증분은 최대 1%로 설정했다. 하지만 실제 경매 시에는 0.3%에서 0.75% 내 결정될 것이라는게 정부 예측이었다. 각 라운드마다 경매과열양상을 살펴 증분을 바꿀수도 있다고 설명했다. 과거 2013년 경매에서도 1%로 출발해 경매 도중 0.75%로 입찰증분이 떨어진 사례가 있다.

과기정통부는 경매과열을 막기 위해 라운드도 50회로 제한했다. 2011년 경매과열로 인해 2013년부터 도입됐던 방식을 그대로 적용한 것. 당시에도 라운드를 50회로 제한하고 51라운드에서 밀봉입찰을 진행하는 혼합방식을 채택했다. 본 경매는 50라운드까지 진행하고 이를 넘어가면 51라운드에서 밀봉입찰로 끝내는 방식이다.

주파수 이용기간은 3.5GHz 주파수는 10년, 28GHz 주파수는 5년으로 결정됐다. 정부는 통상적으로 주파수 할당 시 10년을 이용기간으로 설정한다. 다만, 인접대역과 종료일을 맞추거나 특수 상황이 발생한다면 그에 맞춰 이용기간을 조정했다. 28GHz 주파수의 경우 불확실성이 커 테스트 기간을 주고자 이용기간을 줄였다고 설명했다.

2018년 5월 3일 과기정통부 브리핑실에서 류제명 전파정책국장이 5G 주파수 경매안에 대해 발표하고 있는 모습

정부는 5G 주파수 경매를 둘러싼 과열 우려와 간섭 논란, 총량 제한, 가계통신비 인상 우려 등 여러 잡음이 적지 않았음을 인정하고, 위험을 무릎쓰더라도 앞으로 나아가겠다는 의미로 '리스크테이커'가 되겠다고 자처했다.5)

당시 류제명 과기정통부 전파정책국장은 "5G 선도자 역할을 하겠다는 것은 타이틀 자체에 목매는 것이 아닌 5G 시대 새로운 시도와 기회를 1년 앞서 제시하겠다는 것이며, 자율주행부터 굉장히 다양한 산업군에서 다른 나라보다 앞서 나갈 기회를 제공하겠다는 게 목표다"라며, "5G 주파수 경매는 LTE 때와는 차원이 다른 경제적 가치를 가져다줄 수 있는 굉장히 중요한 정책이며, 보는 관점에 따라 정부가 과도한 부담을 줄 수도, 또는 받을 수도 있지만, 정부가 부담을 지고 기회를 제공하기 위한 리스크테이커가 되기로 했다"고 힘줘 말했다.

이어, "관련된 모든 각 분야들에서도 위험을 무릅쓰는 리스크테이커가 됐으면 하는게 저희 정책국의 바람"이라고 다짐했다.

2018년 6월 4일 주파수 경매 접수 마지막날.6)

KT가 먼저 과학기술정보통신부를 찾았다. 당시 과기정통부는 이통3사에 시간을 두고 접수할 것을 요청했다. 이에 따라 LG유플러스가 다음 차례에, 마지막으로 SK텔레콤이 접수에 나섰다. 각각 임형도 SK텔레콤 정책협력실 상무, 김순용 정책협력담당 상무, 강학주 LG유플러스 공정경쟁담당 상무가 이통사를 대표해 접수를 마무리했다. 이들은 이후 열릴 주파수 경매에서 낙찰가를 적어낼 핵심 인사이기도 했다.

5G 주파수 경매 접수안이 차곡차곡 쌓여 있는 캐비닛.

이어 과기정통부는 나흘이 흐른 8일 이통3사 모두 5G 주파수 할당신청 적격 여부를 검토한 결과 모두 적격 대상에 해당한다고 발표했다.7)

마침내 6월 15일. 1차 5G 주파수 경매날이 밝았다. 오전 8시 15분. 경기도 성남시 분당구 한국정보통신기술협회(TTA)에 가장 먼저 모습을 나타낸 곳은 KT였다. 김순용 KT 상무는 "반드시 필요 주파수를 확보, 국민들에게 세계 최고의 서비스를 제공하겠다"고 밝혔다. 7분 뒤 LG유플러스가 포토라인에 섰다. 강학주 LG유플러스 상무는 "이번 경매를 통해 최초, 최고의 주파수를 꼭 확보하겠다"고 다짐했다. 마지막으로 SK텔레콤이 출석했다. 임형도 SK텔레콤 상무는 "만만의 준비를 다 맞췄다"며 결의를 보였다.8)

5G 주파수 경매가 열린 2018년 6월 15일 경기도 분당 TTA에 임형도 SKT 상무가 KT, LG유플러스에 이어 마지막으로 입장하고 있는 모습

경매 주파수는 3.5GHz 280MHz 대역폭과 28GHz 2천400MHz 대역폭. 최저경쟁가격은 각각 2조6천544억원, 6천216억원. 무기명 블록방식이 도입돼 블록수량을 결정하는 1단계와 위치를 결정하는 2단계로 구분됐다.

역시나 하루만에 승패가 결정되지 않았다.9) 탐색전을 벌인 이통3사는 주말을 넘긴 18일 결전을 예고했다. 3.5GHz 주파수는 6라운드까지 진행됐으며, 1개 블록의 가격은 시작가인 948억원에서 957억원으로 올랐다.

대신 28GHz 주파수는 1단계 1라운드 최저경쟁가격에 종료됐다. 이통3사가 각각 8개 블록을 써냈다. 균등분할됨에 따라 조기 종료가 예상되기도 했다. 1개 블록가격은 시작가인 259억원으로, 이통3사가 1단계서 지불해야 할 할당가격은 각각 2천72억원이다. 다만, 2단계인 위치선정이 중요했다. 좋은 위치를 차지하기 위한 배팅을 고려해야 했다.

경매 2일차인 18일이 밝자 입찰자들이 속속 TTA로 걸음을 옮겼다. 다만 외부와 접촉을 최대한 피하기 위해 LG유플러스와 SK텔레콤은 경매장과 통로 연결된 지하주차장으로 내려갔다. 1층은 KT만이 다소 여유있는 걸음거리로 중앙 복도를 통과해 지하로 내려갔다. 지하주차장에는 보안요원들이 배치되면서 철저한 외부인 출입을 금했다.

1차 5G 주파수 경매는 생각보다 오래가지 않고 9라운드에서 종결됐다. 입찰유예와 금액선택입찰 등을 고루 이용해 적정선에서 1단계가 끝났다는 평가를 받았다. 뒤 이어 2단계 위치 선택까지 종료되면서 최종적으로 이틀만에 주파수 경매가 마무리됐다.

주파수 경매가 종료되자 과기정통부는 브리핑실에서 결과를 발표했다.10)

SK텔레콤은 3.5GHz 주파수 대역에서 1단계는 9천680억원을, 2단계에서는 가장 상단인 3.6~3.7GHz 대역을 선택해 2천505억원을 썼다. 최종적으로 1조2천185억원으로 해당 주파수를 확보했다. 28GHz 주파수에서도 SK텔레콤은 유리한 위치를 선점했다. 28GHz 주파수 1단계는 균등분할로 이통3사 모두 최저가인 2천73억원에 결정됐다. 위치 선택에 1억원을 투입해 노른자라고 할 수 있는 28.1~28.9GHz 대역을 확보했다.

KT는 위치에 대한 아쉬움은 있으나 가격 대비 실리를 챙겼다. 중간 대역인 3.5~3.6GHz를 낙찰 받았다. 위치 선택에 입찰가 0원을 써내 손해보지는 않았다. 낙찰가는 9천680억원으로 3사 중 가장 저렴하게 획득했다.

대신 28GHz 주파수는 KT가 가장 비싼 가격에 가져갔다. 26.5~27.3GHz 대역으로 가장 하단에 위치한 주파수다. 추후 확장이 가능하다. 낙찰가는 1단계 2천72억원, 2단계 6억원을 적어내 2천78억원이다.

LG유플러스는 3.5GHz 주파수에서 타 이통사와 경합을 펼쳤지만 9라운드에서 사실상 백기를 들었다. 이로써 확보된 주파수량은 80MHz 폭으로 결정됐다. 혼간섭 우려로 제외된 대역을 추가적으로 받을 수도 있다는 희망만 가져갔다. 28GHz 주파수의 경우 중간에 낀 대역인 27.3~28.1GHz 주파수를 가져갔다. 2단계에 0원을 적어내 2천72억원에 낙찰 받았다.