23년 기대요인 3가지: ① 북미, ② 인도, ③ Private 5G

① 북미: CapEx 달성률, 주파수 경매 등을 통해 확인되는 북미 통신사들의 5G 투자 의지는 최근 2년간 여타 지역 대비 가장 유의미했다. 계절성 감안시 버라이즌, Dish 등으로 공급될 장비 물량은 23년 초부터 확대 및 본격화될 가능성이 높다. 특히 5년 8조 규모의 버라이즌향 장비 공급은 2년차(22년)까지 예상치를 하회했다 는 점도 기대감을 불러일으키는 요인이다. 남은 3~4년간 벤더들이 공급해야할 규모는 22년 대비 급성장할 수밖에 없다.

② 인도: 코로나19로 지연됐던 주파수 경매가 지난 8월 1일 종료됐다. 이와 함께 삼성전자의 에어텔향 수주 소식도 확인됐다. 관련 초도물량은 연말 중 공급, 본물량은 23년 초부터 공급될 것으로 기대된다. 5G 투자 초 입인 만큼 향후 추가 수주가 지속될 가능성도 존재한다.

③ Private 5G: 22년을 기점으로 국내에서도 특화망 시작이 개화될 것으로 예상된다. 이미 여러 수요처들의 특화망 채택은 빠르게 증가 중이다. 국내 통신장비사들의 관련 수혜는 23년부터 본격적으로 확인될 것으로 기대된다.

EV 모터 대비 더 높은 수준의 경량화가 필요한 UAM용 모터에도 고정자 권선 최적화 설계, 신기술 권선법 적용이 중요하다. 따라서 더 높은 단면적을 가지는 코일을 모터 내부에 넣어서 모터의 전기적 저항을 감소시키기 위한 권선 기술이 개발 중에 있다. 그중에서 각형 권선 및 헤어핀 기술에 이어 3세대 권선 기술로 한국생산기술연구원이 개발한 Maximum Slot Occupation (MSO) 권선 기술이 주목받고 있다.

MSO는 슬롯에 삽입할 수 있도록 미리 성형된 권선을 끼워 넣는 방식으로 점적률을 70%~90%까지 높일 수 있는 기술이다. MSO는 분산형보다는 집중형 구조와 유사한 방식으로 볼 수 있으며, 코어와 넓은 면 접촉을 통한 방열 성능이 우수하므로 유냉식 대비 부품 수가 적고 경량화, 소형화에 유리한 공랭식 냉각이 가능하다는 장점이 있다. 이는 경량화가 중요한 E-VTOL 모터에는 중요한 장점이 될 수 있다.

모터의 전원(電源)에 따라 직류모터(Direct Current)와 교류모터(Alternating Current)로 나눌 수도 있다. 친환경차 구동모터와 VTOL에는 일반적으로 교류모터가 널리 쓰인다. 직류 모터는 전류의 크기가 일정하고, 흐르는 방향도 변하지않기 때문에 제어가 쉽지만 모터 구조상 Brush와 Commutator(정류자)의 기계적 접점이 필요하며, 이 과정에서 발생하는 마모로 인해 정기적인 교체, 보수 필요하다는 단점이 있기 때문이다.

자석 사용 여부에 따라 모터를 동기 모터(Synchronous Motor)와 유도모터(Induction Motor)로 구분할 수도 있다. 유도 모터의 원리는 아라고원판 (Arago’s disk)으로 영구자석을 사용하지 않고 전자 유도 작용에 의한 유도 전류로 모터가 회전하게 된다. 유도 모터는 영구자석이 필요 없고 도선을 사용하여 전자석을 만들 수 있어 고출력 및 대형화가 쉽다. 또한 모터 원리와 구조가 단순하며, 일정한 속도를 요구하는 엘리베이터 모터, 철도 모터 등에 널리 쓰인다. 이러한 특성으로 인해 단순 제어를 통한 회전용 모터로 적합하다. 하지만 회전 속도를 실시간으로 변화시키기 위해서는 회로가 복잡한 제어용 인버터가 필요하고, 기술이 까다로워 유도 모터의 가격 경쟁력을 확보하기가 어렵다. 아울러 유도 모터는 희토류를 사용하지 않는다는 점이 장점이나 외전류에 의한 토크 발생에 의존하는 특성상 동기 모터 대비 효율이 10%~30%가량 떨어진다는 단점이 있다

반면 동기 모터는 자석에 의해 토크가 발생하며, 외측 자계의 회전 자계와 내측의 영구자석 회전자가 동일 속도로 회전한다. 이처럼 회전 자계의 회전 속도와 회전자의 회전 속도가 동기되는 것이 특징이다. 회전자의 종류에 따라 동기 모터를 더욱 세분화할 수 있는데 영구자석을 사용한 모터를 영구자석형 동기모터라고 분류하고, 영구자석을 전자석으로 대체한 모터는 권선형 동기 모터라고 한다. 영구자석 모터는 희토류를 사용한다는 점과 열 발생에 따른 자력 손실이란 문제가 있지만, 효율적인 제어가 쉬운편이다.

AAM(Advanced Air Mobility)는 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility)와 지역 간 항공 모빌리티(Regional Air Mobility)를 포함하는 항공 서비스로 UAM과 RAM 모두 기존 민항기 대비로는 비행거리가 짧은 근거리 항공 서비스이다. NASA는 AAM을 항공 서비스를 받지 못하는 장소 사이에 사람과 화물을 이동하는 항공 운송 시스템으로 정의한다.

UAM은 Air Taxi 등 혼잡한 도심 내 신속한 이동에 초점을 맞추고 있다. UAM은 교통 체증이 극심한 도심 내에서 Air Taxi를 활용한 신속한 이동과 활용에 초점이 맞추어져 있고, 따라서 도심 내 이착륙을 위한 버티포트 등의 새로운 인프라 시설이 필요하다. 도심 주요 거점 간 이동에 중점이 맞추어진 UAM 기체는 높은 기동성과 더불어 저소음 성능이 중요하다. 

RAM은 UAM이 커버하는 지역보다는 더 장거리 지역을 연결하는 중소형 항공 모빌리티이다. 수직 이착륙 방식과 더불어 기존의 지역 공항 인프라를 활용한 일반적인 이착륙 방식 운용도 가능하며 비행거리가 100km 내외인 UAM 대비 장거리 비행에 중점을 두고 있다. RAM은 지역 간, 도시 간 이동에 집중하는 만큼 비행거리도 200km 내외이다. 이처럼 UAM 대비 더 긴 비행 능력이 요구되는 만큼 추진시스템, 배터리 등에서 추가적인 기술 발전이 필요하며, 이에 따라 RAM 시장의 상용화 시점은 UAM보다는 2년~5년 가량 늦은 2030년 전후가 될 전망이다.

AAM에 대한 시민들의 접근성이 낮으면 소비자들이 기존 교통수단에서 AAM으로 전환할 이유가 적어질 수 있기 때문이다. 이는 과거 서울의 한강 수상 택시가 실패한 사례에서 충분히 확인할 수 있다. 따라서 로봇 택시 등 육상 이동 수단과 연계를 통해 소비자의 버티포트 접근성을 향상하고, 이동 시간과 비용을 최소화할 수 있어야 한다. 이에 따라 인프라 & AMM 연계 육상 모빌리티 시장도 향후 높은 성장을 보여줄 것이다.

초고파수 사용 필연적, 6G는 5G의 완성본, 5.5G/6G 없이 IT/플랫폼 미래 없다

2025년 5.5G, 2028년 6G가 상용화될 전망이다. 5G는 5.5G와 6G로 진화하면서 IoT/메타버스를 완성하는 이동통신서비스로 발돋움할 것인데 새로운 초고주파수의 사용이 중요하다. 트래픽 증가와 디바이스의 확장 때문이다. 현실적으로 주파수 사용 폭 확대는 불가피해 보인다. 6G에서는 다양한 이종 네트워크가 결합할 것이지만 기지국/인빌딩 장비 중심의 현 체계가 크게 변화하긴 어렵다. 각종 규제를 감안하면 기존 통신 분야 외 새로운 참여자가 등장하기 쉽지 않기 때문이다.여전히 논란거리지만 결국 통신사/IT/플랫폼 업체간 협업 속에 5.5G/6G가 도입될 것이다. 차세대 네트워크 없이는 통신사뿐만 아니라 IT/플랫폼의 미래도 없어서다. 13년전 3.5G와 마찬가지로 5.5G의 체감적 변화가 클 전망이라 기대를 갖게 한다.

네트워크장비 수출 성과/5.5G 도래로 빅사이클 맞이할 가능성 높아지고 있다

미국을 중심으로 미들밴드 주파수 투자가 본격화되고 있다. 2022년부터 수출 부분을 바탕으로 국내 네트워크장비 업체들의 실적 개선이 전망된다. 흥미로운 것은 기술 표준 제정으로 향후 5.5G가 6G Ready 장비로 투자가 진행될 가능성이 높다는 점이다. 당초 예상보다 지연된 해외 5G 투자가 2022년 하반기 이후 본격화됨에 이어 5.5G/6G 투자가 2024년부터 진행되면서 2023~2027년 국내 네트워크장비 산업의 장기 빅사이클 출현 가능성이 높아졌다는 판단이다.