미 FCC, 무선 네트워크 스펙트럼 추적·감시에 블록체인 활용 고려

Computerworld
기반 시설이 IoT 센서를 통해 인터넷에 연결되는 경우가 늘어나면서 새로운 와이파이 스펙트럼의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 따라서 미국 정부 기관을 중심으로 스펙트럼의 사용을 동적으로 기록하고 감시할 수 있는 데이터베이스 요구가 높은 상황이다.

오픈소스이면서 분산형이고 안전한 스펙트럼 추적 기술을 원하는 미국 연방통신위원회(FCC)가 블록체인 원장 활용 가능성을 모색하기 시작한 것은 놀랄 일이 아니다.

지난주 MIT 테크놀로지 리뷰 주최로 이 곳에서 열린 블록체인의 비즈니스 회의에서 FCC 장관 제시카 로즌우첼은 참석자에게 다음과 같이 말했다. “사물 인터넷의 세계에서는 500억 대의 기기 전체에 무선 기능이 투입된다. 이런 점을 감안하면, 독점 사용 면허를 부여하는 투박한 현행 시스템 대신 실시간 스펙트럼 투입 시장을 마련할 방안을 찾아야 한다.”

주니퍼 리서치의 최근 자료에 따르면, 인터넷에 연결된 IoT 센서와 기기는 올해 총 210억 대에서 2022년까지 총 500억 대로 급증할 것으로 예상된다.

일명 ‘스마트 계약’이라는 비즈니스 자동화 애플리케이션은 블록체인 기반으로 작동하는데, IoT 기기 간 데이터 교환 속도를 개선하는 표준화 방식을 제공할 수 있다.

블록체인 데이터베이스는 일종의 분산 원장 기술(DLT)이다. 무제한의 노드에 걸쳐 거의 실시간으로 동일한 정보를 공유하기 위해 P2P 컴퓨터 모델을 활용한다. 체인 내에 허용된 사람은 누구나 동일한 정보에 접근할 수 있으므로 스펙트럼 추적 과정은 투명해진다.

FCC는 현재 전파 스펙트럼의 사용 현황을 잘 파악하지 못하고 있지만 공개 분산 원장을 활용해 추적한다면 이런 상황을 개선할 수 있을 것이다.

로즌우첼은 “FCC에는 전파 스펙트럼 면허 등록 체계가 있지만 매일 특정 스펙트럼의 사용 여부는 명확히 알지 못하는 실정”이라고 지적하고 “따라서 공용 블록체인을 활용하면 특정 전파의 수요가 있는 곳을 기록할 수 있다”고 설명했다.

사용 중인 주파수와 미사용 중인 주파수를 파악하면 무선 기술 개발 방식도 달라질 수 있다. 예컨대, 위치에 따라 안테나 시스템과 칩셋을 더욱 효율적으로 만들 수 있다.

FCC는 현재 한번에 한 건씩 가끔씩만 실시되는 경매 절차를 통해 신규 무선 허가를 발급한다. 일례로 최근에는 미국 내 5G망에 사용될 28GHz 스펙트럼 면허에 대한 경매를 실시했다. 경매 진행 절차는 시간이 오래 걸리고 행정적으로 복잡해서 수백만 달러의 경비가 소요되었다. 로즌우첼은 더 복잡한 스펙트럼 경매에는 수천만 달러에 달하는 행정 비용이 소요되기도 한다고 말했다. “동원되는 소프트웨어도 많고 금융 및 기술 데이터 검증도 필요하다. 입찰을 받고 처리하여 면허를 발급한다”고 설명했다.

현재 전파 스펙트럼은 부족한 실정이다. 로즌우첼은 신규 스펙트럼 면허를 발급하는 현행 시스템이 이 상황을 악화시킨다고 설명했다. 대개의 경우, 독점 권리를 보유한 대형 무선 업체에 면허가 부여되기 때문이다.

2015년 오바마 행정부는 전파 공유 방안을 추진하기 시작했다. 예를 들어, 현재 사용되지 않고 있는 와이파이 네트워크를 다른 서비스가 사용할 수 있게 하는 방안이다.

말하자면 권리와 스펙트럼 대역의 계층 구조를 만들자는 생각이었다. 예컨대 미 국방부는 3.5GHz 대역을 군사용 레이더 통신용으로 가끔씩만 쓴다. 사용하지 않을 때에는 다른 주체가 그 대역을 사용할 수 있게 하자는 것이다. 그러면 FCC는 면허에 대한 2차 권리와 와이파이 사용에 대한 3차 권리를 만들게 된다.

“따라서 FCC는 독점 대 와이파이라는 이진법적 시스템에서 벗어나 이와 같은 새로운 시스템을 생각해냈다. 이 시스템에서는 자원의 부족 현상을 해소할 수 있기 때문에 전파 분배 방식에 더욱 창의성을 발휘할 수 있을 것이라고 생각했다”고 로즌우첼은 설명했다.

로즌우첼은 FCC를 비롯한 미국 정부 기관이 실시간 신규 스펙트럼 투입 시장을 마련할 방안을 알아내야 한다고 강조했다. 이러한 시장에서는 그때 그때 동적으로 면허를 발급할 수 있고, 인공 지능을 활용해 기기가 특정 순간에 사용하기 가장 좋은 스펙트럼을  파악할 수 있다.

로즌우첼은 “만일 이러한 가능성이 입증되면 우리 주변 기기에 대해 훨씬 효율적으로 대처할 수 있게 된다. 주로 부족함으로 규정되던 스펙트럼 정책을 풍족함을 처리할 수 있는 정책으로 바꾸어 나갈 것”이라고 밝혔다.

미국 방위고등연구계획국(DARPA)은 현재 스펙트럼 챌린지를 진행 중이다. 참가자는 시시각각 무선 주파수(RF) 스펙트럼의 사용 방식을 규율하는 프로토콜을 시연해야 한다. 경연 결과는 올해 하반기에 발표될 예정이다. 

FCC에서는 블록체인을 활용한 신규 스펙트럼 관리 가능성을 주로 “사고 연습”의 일환으로 모색 중인 한편, 상하원 의원, 주요 IT기업 임원과의 논의도 병행하고 있다고 로즌우첼은 밝혔다.

또한, “전기전자기술자협회(IEEE)와 같은 공학 기술 조직이 동적인 스펙트럼 접근 및 블록체인 사용에 대한 논의 증진을 위해 실무진을 출범한 바 있다”고 전제하고 “통신 문제를 다루는 국제 연합 기구인 국제전기통신연합(ITU) 역시 이 공통 문제 해결에 나섰다”고 덧붙였다.

로즌우첼은 FCC에서 관리하며 블록체인을 기반으로 한, 스펙트럼 추적이 가능한 동적 원장은 여전히 5년 내지 10년 이후에나 가능할 것으로 내다보고 있다. 현재로서는 기존 데이터베이스를 이용한 테스트가 진행 중이다. 만일 기존 데이터베이스가 잘 기능한다면 미국에는 블록체인이 필요 없을 수도 있다. 단, 전파를 추적할 중앙 정부 기관이 없는 해외 국가 경제 체제에서는 블록체인이 여전히 하나의 수단으로 간주될 수 있다.

기반 시설이 인터넷에 연결되면 엄청난 양의 트랜잭션이 발생하므로 역시 분산 블록체인 원장이 필요하게 될 수도 있다. 필요한 동적 데이터 저장소의 크기만으로도 데이터베이스는 쓸모가 없게 된다.

로즌우첼은 전통적인 데이터베이스보다 블록체인이 “더 낮은 비용으로 운영할 가능성이 있다”고 말했다. “스펙트럼은 우리 주변 어디에나 존재한다. 미국이나 미국 경제에만 한정되지 않는다. 이를 연결시킬 수 있는 힘은 각국 경제는 물론, 농업, 의료 등을 변화시킬 수 있다”는 주장이다. 로즌우첼은 “이를 단지 미국 국내만이 아니라, 전 세계의 시장 혁신가에게 더욱 효과적으로 맡길 수 있는 방법을 찾아낼 수 있는가?”라는 질문을 던졌다. editor@itworld.co.kr