5G와 광섬유로 데이터 수요 ㆍ에너지 소비 동시에 해결한다

골드만삭스(GoldmanSachs)에서 지난 24일(현지시각) 통신(광섬유·5G) 부문의 ESG 관련 보고서를 발표했다. 향후 인터넷 트래픽의 급증이 예상되면서 광섬유·5G 분야 수요 증가에 따른 기술 혁신과 함께 탄소 배출에도 관심이 쏠리고 있다.

인터넷 트래픽이 증가할 것이라는 예측은 여럿 나왔다. 국제에너지기구(IEA)는 2027년까지 지난해 대비 4배 증가를, 글로벌 이동통신장비 기업 에릭슨(Ericcson)은 2020년 대비 2023년에는 2배 증가를 예상했다. 통신 부문 수요 증가로 인해 골드만삭스는 보고서에서 에너지 사용 및 탄소 배출을 지금 수준으로 유지하기도 어려울 것으로 예측한다.

보고서에 따르면 ICT(Information and Communication Technologies) 섹터가 사용하는 전기는 유럽 전체의 8~10% 수준이며, 배출하는 탄소는 4% 수준이다. IEA의 통계에 따르면 인터넷 트래픽은 2017년에서 2020년 사이 두 배로 늘어났는데, 2023년까지 다시 두 배 증가할 것으로 예측된다. 

트래픽 증가는 사용기기의 전환에 영향을 받았다. 현재 모바일 기기는 연간 50% 속도로 늘어나고 있다. 연간 17% 증가하는 유선·와이파이(WIFI) 기기의 약 3배 속도다. 모바일 기기로 트래픽이 이동하면서 ICT 산업의 스코프2 배출량에 대한 대책 마련이 필요하다고 보고서는 지적한다. 

통신 산업은 스코프2의 비중이 특히 높은 특성을 보인다. 통신 산업의 스코프2 배출량은 총배출량의 약 92% 비중을 차지하고, 스코프1 배출량은 나머지 8%에서 발생한다. 통신 산업의 탈탄소화를 위해서는 에너지 효율성 문제 해결이 불가피한 셈이다.

스코프2 배출은 전기, 증기, 열 또는 냉각 과정에서 발생하는 온실가스를 의미한다. 무선 네트워크는 4G/5G 신호를 전송하는 기지국을 운영하면서 에너지가 소비되고, 고정 네트워크는 통신망에 사용되는 구리 트랜시버(transceiver)와 노드(node)에서 에너지를 소비한다. 

보고서는 에너지 소비를 줄이면서 데이터 트래픽 수요를 충족하는 효율적인 해결책으로 광섬유·5G 네트워크를 상용화하는 방안을 제시한다.

데이터 트래픽 증가와 관련해, 통신사는 온실가스 배출 감축을 위해 신규 기술 확장에 나섰다. 보고서에 따르면 통신사의 탈탄소화 노력은 크게 세 가지로 분류된다. ▲5G 및 광섬유 운영책 개선(4G→5G, 구리→광섬유 전환을 통한 에너지 효율성 향상) ▲신재생에너지를 직접 이용하는 방안 ▲스마트 그리드 및 IoT 애플리케이션이다.

보고서는 전 세계적으로 5G와 광섬유 모두 보급률이 늘고 있지만, 아시아·태평양 지역에 비해 유럽 지역 보급률이 낮음을 지적한다. 아시아·태평양 지역의 광섬유 보급률은 약 90%에 달하는 반면 유럽은 26%에 그쳤다. 5G 보급 역시 한국, 중국, 일본은 28%, 유럽은 약 14%로 동아시아의 절반 수준으로 나타났다. 

4G 및 3G 네트워크에 비해 5G가 실제로 총 에너지 사용량을 줄일 수 있는지에 대한 의문도 있다. 한편 데이터 트래픽이 모바일 기기로 이동하고 더 많은 기지국이 필요해지면서 절대적인 에너지 사용량은 증가하지만, 전송 데이터 단위당 에너지 효율은 기존에 비해 향상될 것으로 보고서는 예측했다.  

EU 집행위원회는 5G가 단위당 에너지 소비량을 크게 개선할 것이라는 입장이며, 이동통신 기업인 텔레포니카(Telefonica)와 노키아(Nokia)는 5G가 4G 대비 에너지 효율이 약 90% 높다는 사실을 밝혔다. 

액손(Axon)이 진행한 벨기에의 사례에 따르면 5G를 사용하면 초기에 에너지 소비량이 증가하지만, 4G보다 최대 37% 적은 에너지를 소비해 탄소 배출량 감축에 도움이 될 것으로 추정된다. 결론적으로 보고서는 5G 기술의 에너지 효율 및 저탄소 효과는 2030년까지의 데이터 증가치에 좌우될 것으로 내다봤다.