5G 무선 네트워크, 물류 및 공급망 관리 향상
최근 몇 년 동안 산업용 사례를 위한 5G, IoT 및 클라우드 기술 개발의 진보로 인해 전통적인 물류 및 공급망 관리가 인더스트리 4.0으로 전환되었습니다. 이러한 기술은 다양한 자산, 모바일 기기 및 기타 중요한 자원을 연결할 수 있습니다. 5G를 통해 구현되는 제품 및 재료의 실시간 추적 및 모니터링은 공급망 관리를 향상시키고 낭비를 줄일 수 있습니다. 5G는 운송 및 물류 최적화를 통해 수송으로 인한 배출을 줄이고 공급망 효율성을 높일 수 있습니다. 5G의 기능은 데이터 수집, 공유 및 활용을 통해 공급망의 다양한 단계에 대한 실시간 정보를 제공하여 가치 사슬의 통합 개체로 사용될 수 있습니다. 이를 통해 의사결정자가 프로세스를 효율적으로 제어할 수 있습니다.
위에서 설명한 바와 같이 산업용 5G는 운영 개선, 폐기물 감소, 환경 영향 완화를 통해 지속가능성 촉진에서 중요한 역할을 할 잠재력이 있습니다. 5G 기술 잠재력의 최대 활용을 통해 산업은 더 지속가능한 미래 구축에 기여할 수 있습니다. 조사에 따르면 기업의 82%가 지속가능성이 전략 및 의사결정 프로세스에서 가장 중요하거나 매우 중요하다고 답했습니다. 이에는 재정적, 경제적 관점에서 많은 중요한 이유가 있습니다. 제조업체, 에너지 생산자, 원자재 채굴업체, 운송 및 물류 회사가 특히 위험에 노출되어 있습니다. 이러한 부문은 CO2 배출의 책임이 있거나 순제로 달성 프로세스의 최전선에 있는 것으로 여겨집니다.
주요 고객 및 이해관계자가 지속가능성 인식이 중요한 기업에 대한 인식을 바탕으로 구매 결정을 내릴 가능성이 큽니다. 설문조사에 참여한 기업들도 에너지 비용 상승으로 효율성 필요성이 그 어느 때보다 큰 것으로 보고 있습니다. 기업들은 공장, 물류시설, 차량의 탄소 중립성 개선이 Scope 1 배출량 감축의 가장 큰 장벽이라고 꼽았습니다. 이는 어려운 위치와 시설에서의 지속가능성 데이터 수집과 처리를 포함합니다. 이러한 어려움은 배출 데이터의 외부 보고 능력에도 영향을 미치며 규제와 잠재적 거래 파트너 관계에 악영향을 미칠 수 있습니다.
5G 무선 네트워크와 에너지 효율성
최근 에너지 소비가 통신 기술을 포함한 많은 분야에서 주요 관심사가 되었습니다. 기후 위기로 기업과 정부가 야심찬 환경 목표를 설정하고 있고, 에너지 비용 상승이 통신사의 운영비용에 큰 영향을 미치고 있기 때문입니다. 유로스탯에 따르면, 유럽 연합의 비가정용 전력 가격은 2022년 상반기에 전년 대비 약 50% 상승했습니다. 최근 전력 가격 급등은 예외적인 상황에서 비롯된 것이며 가까운 시일 내에 하락할 것으로 예상하나, 이를 통해 에너지 시장의 변동성을 확인할 수 있었습니다.
모바일 네트워크의 전체 전력 소비량 중 약 80%가 무선 접속 네트워크(RAN)에서 발생합니다. 이는 RE 노력이 전통적으로 네트워크의 이 부분에 집중되어 온 이유입니다. 5G 역시 마찬가지입니다. RAN 에너지 효율성은 5G의 첫 버전인 Release 15부터 3GPP 사양에 포함되었고, 이후 버전에서는 5G 코어 네트워크를 아우르도록 확장되었습니다. Release 16부터 가장 중요한 핵심 성과 지표(KPI)와 5G 에너지 절약을 위한 셀 간 방법이 정의되었습니다.
두 가지 상위 수준 KPI는 모두 시스템 에너지 소비를 고려하나 서로 다른 관점에서 접근합니다. 첫째는 주어진 에너지 소비로 전송할 수 있는 데이터량을, 둘째는 주어진 에너지 소비로 달성할 수 있는 커버리지 유형을 고려합니다. 데이터 밀도가 높은 산업 환경에는 첫째 KPI가, 농촌 지역 대규모 서비스 영역 배포에는 둘째 KPI가 더 유용한 지표입니다.
5G의 RE 측면에서 가장 큰 두 가지 추세는 더 높은 주파수와 대규모 MIMO(다중 입력 다중 출력) 안테나 사용입니다. Massive MIMO는 5G의 더 높은 용량에 중요한 역할을 하면서도 더 높은 에너지 소모의 단점이 있습니다. MIMO 층이 많아질수록 더 많은 PA(전력증폭기)가 필요하며, RAN에서 소모되는 에너지의 50-80%를 차지하는 것으로 입증되었기 때문입니다. 여러 안테나 소자에 한 PA에서 전력을 공급하면 이러한 문제의 일부를 완화할 수 있으나, MIMO 층 증가에 따라 여전히 더 많은 PA가 필요합니다. 데이터 볼륨이 낮을 때 일부 PA를 끄는 MIMO 뮤팅이 대안으로 제시되어 왔습니다. 시뮬레이션에 따르면 이를 통해 최대 30%의 에너지 절감 효과를 볼 수 있었습니다.
여전히 수많은 3GPP 에너지 효율성 표준화 노력이 진행 중입니다. 2024년 완료 예정인 Release 18에는 인공지능, 머신러닝, 가상화를 활용한 에너지 효율성 향상 방안에 대한 연구가 포함되어 있습니다. 특히 흥미로운 점은 새로운 네트워크 데이터 분석 기능(NWDAF)을 사용하여 RAN 및 코어 네트워크 에너지 효율성 개선을 위한 데이터와 분석을 제공할 수 있다는 점입니다.
