김상훈 KBS 기술연구소 차장
“방송, 미래를 열다! Join the future wave!”라는 주제로 제23회 국제 방송·음향·조명기기 전시회(KOBA 2013 – 23rd Korea International Broadcast, Audio & Lighting Equipment Show)가 2013년 5월 13일(월)부터 16일(목)까지 4일간 삼성동 코엑스(COEX) 전시장 및 컨퍼런스홀에서 개최되었다.
올해 전시회는 지상파 HD 전환 완료로 완전한 디지털 방송 시대 개막 후 처음 열리는 KOBA, 지난해 post HD를 대표하는 4K UHDTV 지상파 실험방송 후 처음 열리는 KOBA라는 점에서 시기적 중요성을 갖는다. 전시회의 가장 큰 특징은 4K UHDTV 장비들의 제품화가 시작됐다는 것이다. 지난해 실험적 의미의 4K UHDTV 기술을 선보였다면, 올해는 실제 사용할 수 있는 장비들이 출시되었다.
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이는 post HD 시대의 본격적인 개막을 예고하는 것이다. 최근 IT 산업은 스마트 경쟁에서 고화질 경쟁으로 트렌드가 이동하고 있다. 애플, 구글, 페이스북으로 상징되는 개방형 플랫폼과 소셜 플랫폼 중심의 사용 편의성을 개선하기 위한 스마트 경쟁도 어느 정도 마무리되고, 최근에는 LTE Advanced 상용화, 매체간 제조사간 4K UHDTV 주도권 경쟁, full HD 스마트폰 화질 경쟁, HEVC 고효율 압축 기술 상용화로 다시 고화질 경쟁으로 트렌드가 이동하고 있다.
지난해 KBS는 지상파 방송사 공동으로 4K UHDTV 실험방송을 실시하였다. 최근 케이블과 위성에서도 4K 실험 방송을 실시하였으며, 2015년 본방송을 계획하고 있다. 한국의 4K 실험방송에 자극받은 일본도 8K에 앞서 4K 조기 상용화를 추진할 계획이다. 새 정부에서도 창조 경제를 실현하기 위해 미래부와 방통위를 중심으로 UHDTV와 같은 차세대 방송을 본격적으로 드라이브하고 있다. 4K 상용화를 위해서는 방송 장비와 TV 가격 하락, 기술 표준 선정 등 넘어야 할 산이 많지만, post HD를 선점하기 위한 경쟁은 불가피한 상황이다. 이 시점에서 과연 방송사는 어떠한 전략으로 post HD 시대를 맞이할지 고민이 필요하다. 4K 이상의 UHDTV를 제공하기 위해서는 기존보다 광대역 전송 기술이 필요하다. 수신 환경이 열악한 지상파가 기존 DTV 서비스 커버리지 축소 없이 고화질 동영상을 제공하기는 유선을 사용하는 케이블이나 IPTV, LoS가 가능한 위성에 비해 쉽지 않다. 이를 간파한 삼성, LG 등 제조사도 4K 이상에는 지상파보다 케이블과의 협력을 선호하는 입장이다.
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아날로그에서 디지털로의 전환에 10년 이상이 소요되었지만, 디지털 세계에 들어온 이상 디지털에서 또 다른 디지털로의 경쟁은 초고속으로 진행될 가능성이 높다. 무료 보편적 서비스를 지향하는 지상파는 변화 속도와 투자 여력에 한계가 있어 셋톱박스 직접 보급과 가입자 관리가 가능한 케이블과 위성, 가입자들에게 사용료를 받아가며 망 구축이 가능한 통신사에 비해 차세대 방송 경쟁에서 불리한 입장이다. 차세대 방송을 제공하기 위해서는 추가 주파수가 필요하지만 지상파의 주파수 확보는 쉽지 않다.
정부에서도 낮은 직접 수신율과 통신 트래픽 폭주를 빌미로 기존 지상파 주파수 대역 일부를 통신에 활용하려 한다. 전 세계적으로도 스마트 디바이스 보급 확산에 의한 통신 트래픽 폭주는 주파수 용도를 공익적 관점보다 상업적 관점에서 바라보게 하고 있다. 공영 방송 BBC가 존재하고, FreeView 서비스로 지상파 직접 수신율도 높은 영국에서 조차 최근 상원의 통신위원회에서 발표한 보고서에는 기존 지상파에 할당한 주파수를 회수하여 통신용으로 재할당하고 지상파 방송은 유선통신 및 케이블의 고정 서비스에서 흡수하여 제공하는 방안 검토를 제안하고 있다. 지상파의 차세대 방송 도입은 어떻게 하는 것이 좋을까? 차세대 방송은 외부 환경에 이끌려 조급히 도입하는 것보다는 체계적, 전략적으로 도입해야 한다.
우리의 경쟁 상대는 마케팅과 수익화의 전문가들이다. 기술이 아닌 시청자 관점에서 차세대 방송에 필요한 것은 무엇인지 진지한 고민이 필요하다. 좋은 물건(콘텐츠)을 생산하고, 이를 소비자에게 잘 유통하는(망, 서비스) 전략은 여전히 유효하다. ‘주파수는 생존이다’는 인식이 필요하다. 통신이 수천억 이상의 비용을 투자하며 주파수 경매에 뛰어드는 이유는 주파수가 대역폭을 결정하며, 대역폭은 가능한 서비스를 결정하고, 이러한 서비스가 수익과 직결되기 때문이다. 차세대 방송은 주파수가 없으면 제공 불가능하다. 현재 지상파는 지상파 주파수가 아닌 통신용 주파수나 유선을 통해 지상파 콘텐츠를 이용하는 시청자들이 더 많은 아이러니한 상황이다.
이러한 상황에서는 차세대 방송을 위해 정부에 주파수를 요청할 명분이 부족하다. 지난 ATSC 도입 때와 같이 전송방식 선정 단계부터 정부 주도의 산업 논리에 일방적으로 이끌려가서는 곤란하다. ATSC는 직접 수신, 주파수 효율, 이동수신에 문제가 많았으며, 이러한 피해는 고스란히 방송사가 보고 있다. 방송사마다 제작, 송신 시설의 디지털 전환에 막대한 비용을 투입하였지만 돌아온 결과는 낮은 직접수신과 높은 난시청이다. 전송방식 선정은 콘텐츠 제작, 송출, 송신, 수신 전반의 변화와 막대한 투자를 동반한다. 차세대 방송은 전송방식 선정단계부터 방송사의 수익 및 생존과 직결된다는 위기의식으로 기술, 정책, 경영 등 모든 파트가 참여하여 전사적 관점에서 추진해야 한다.
차세대 방송은 도입 단계부터 수익모델을 고려하여 비디오 서비스를 포함한 다양한 융합서비스를 초기 출시 TV부터 지원할 수 있도록 준비해야 한다. 셋톱박스 직접 보급이 어려운 지상파가 ATSC 도입 때처럼 정부 로드맵에 이끌려 비디오 방송만을 조기에 시작하고 수익화가 가능한 데이터 서비스를 후에 도입하는 형태는 지양해야 한다. 이러한 방식에서 TV 제조사들에게 데이터 서비스를 지원하는 TV 출시를 기대하기 어렵다는 것은 충분히 경험한 바이다. 시청자들은 언제나 중요하다. 시청자들이 어떤 TV를 구매하면 어떤 서비스를 이용할 수 있는지 쉽게 알 수 있어야 한다.
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지상파에서 제공하는 다양한 서비스를 시청자들에게 제대로 제공하기 위해서는 수신 단말에 대한 체계적 관리가 필요하다. 예를 들어 단말이 지원하는 서비스 수준에 따라 수신기 프로파일을 구분한다.
비디오 서비스만 지원하면 프로파일 1, 다채널 서비스와 데이터 서비스까지 지원하면 프로파일 2, 여기에 다양한 융합 서비스까지 지원하면 프로파일 3 등으로 말이다. 이 과정에서 방송사와 제조사 공동으로 단말의 성능 검증 및 인증을 하고, UHDTV 판매와 설치시 제조사가 안테나까지 수신 설치를 지원하는 모델 개발이 필요하다. TV의 긴 교체 주기로 새로운 기술 도입이 쉽지 않은 문제 해결을 위해 제조사와 협의하여 새로운 기술 도입시 TV를 교체하지 않아도 소프트웨어나 간단한 보드 교체로 손쉽게 차세대 방송 서비스를 지원할 수 있도록 한다. 여기에 스마트 단말이 소형의 휴대용 방송 수신기와 연결되어 이동 중에는 모바일 방송 단말 역할을 수행하고, 가정에서는 TV와 연결되어 UHDTV 방송을 제공하는 셋톱박스 역할을 할 수 있다면 지상파에서 차세대 서비스 도입과 전환이 더욱 용이할 것이다. 이 과정에서 지상파 방송사에 협력하는 제조사들에게는 콘텐츠 유통 협력에 있어 인센티브를 부여할 수 있을 것이다.
4K UHDTV와 같은 차세대 방송을 지원하기 위해 무엇보다 뛰어난 전송기술 도입이 필요하다. 어떤 서비스를 어느 수준까지 제공할 수 있는지를 결정하는 전송기술이 갖는 의미는 막강하다. 통신은 4G LTE라는 전송기술 용어 그대로를 마케팅에 직접 활용할 정도이다. 그렇다면 차세대 방송을 위한 전송 기술이 갖춰야할 조건에는 무엇이 있을까? 무엇보다 광대역 서비스 제공이 가능해야 한다. 이를 통해 현재 지상파가 제공하고자 하는 SD가 포함된 KoreaView 다채널 서비스는 full HD 다채널 또는 4K 다채널 서비스, 장기적으로 8K로 진화할 수 있어야 한다. 직접 수신 성능도 우수해야 한다. TV에 직접 연결된 실내 안테나만으로 시청이 가능한 지역이 넓어야 한다. 하나의 방식에서 고정 서비스는 물론 모바일 수신 성능도 우수해야 한다. 단말 확보도 쉬워야 한다. 역호환성 보장과 확장 가능성도 중요하다. 방송 서비스는 고화질, 고품질, 개인화되어 갈수록 많은 대역폭을 요구한다.
그러나 TV는 휴대단말보다 교체주기가 매우 길다. 새로운 기술 도입으로 기존 TV가 먹통이 되는 상황은 곤란하지만, 그렇다고 새로운 서비스 도입이 무한정 지연되어선 곤란하다. 셋톱박스의 직접 보급이 불가능한 지상파의 경우 더욱 그렇다. 방송에서도 LTE Advanced의 CA(Carrier Aggregation) 같은 요소기술을 도입해서 대역폭 확장도 쉽고, 역호환성도 쉽고, 이종 네트워크(방송망/방송망, 방송망/통신망) 융합도 쉽게 해결할 수 있는 방법이 필요하다. 방송과 통신의 완전한 융합도 필요하다. 서비스 레벨뿐만 아니라 방송과 통신 플랫폼 레벨, 경우에 따라 네트워크 레벨까지 융합이 필요하다. 이를 위해 방송망에서 IP 멀티캐스팅을 지원하고, 제공하는 서비스의 성격이나 시청자 수신 환경을 인식하여 자동으로 최적의 망(하나 또는 그 이상의 망)을 통해 최적의 서비스 제공이 가능해야 한다. 방송과 통신은 각각의 장점이 뚜렷하기 때문에 대립보다는 공존할 수 있는 네트워크 도입이 필요하다.
통신은 방송과 달리 동일한 정보를 많은 사람들에게 전달하는데 막대한 트래픽이 소요된다. 최근 LTE eMBMS와 같이 통신망에서도 트래픽 낭비 없이 방송을 제공하는 기술이 등장하였지만 고지의 송신소에서 대출력 서비스를 제공하는 방송과 작은 커버리지의 기지국에서 제공하는 방송은 효율성에서 차이가 크다. 광역 단위의 서비스는 방송을 통해, 쇼핑몰, 경기장 등 작은 단위의 서비스는 통신을 통해 제공하는 것이 효율적이다. 방송망을 개방형 방송망 형태로 운영하고 시청자 서비스인 B2C는 무료로, 다른 사업자들과의 B2B는 방송사와 계약에 의해 운영할 수도 있다. 단말에서는 방송/통신 통합 수신칩을 통해 미디어 서비스를 이용한다. 시청자는 방송 전파를 직접 수신하거나, 난시청 지역에서는 통신 기지국이나 WiFi AP에서 방송 전파를 수신하여 LTE broadcast나 WiFi 멀티캐스팅으로 중계하는 방식도 고려할 수 있다. 예전처럼 방송과 통신을 분리해서 생각하는 방식은 곤란하다.
시청자 입장에서는 어느 망을 이용하든 자신이 원하는 서비스만 받으면 된다. 방송과 통신에 대한 기술적 구분 없이 효율성 관점에서 접근할 필요가 있다. 방송과 통신의 망 융합, 주파수 효율화, 수신칩 및 단말 보급 확대 차원에서 방송에서도 LTE broadcast eMBMS와 같은 3GPP의 통신 기술을 도입하는 것도 검토가 필요하다. 예전에는 미국의 ATSC, 유럽의 DVB 중심으로 방송 기술이 발전하였고 이 중에서 국내 방송 방식을 선택하였다면, 앞으로는 3GPP 통신 기술도 후보로 고려할 필요가 있다. 3GPP 주도의 통신 기술 발전 속도를 자본과 규모에서 뒤지는 ATSC, DVB에서 더 이상 따라잡지 못하고 있다. 최근 방송 표준도 통신의 전송 성능 극대화를 위한 요소기술(OFDM, 채널코딩, MIMO 등)을 도입하고 있어 방송과 통신 기술을 별도로 구분하는 것은 이제 큰 의미 없다. 그보다는 차세대 방송 방식 결정에는 기술적 우위에 더하여 망 구축 및 운영·유지비용(CAPEX, OPEX), 다양한 융합 서비스 제공 용이성, 단말 보급 용이성 등 경제성, 효율성 관점에서 선택이 더 중요하다. 통신의 다운링크 기술을 이용하여 고지의 송신소에서 방송 주파수를 통해 대출력으로 LTE broadcast나 WiFi 전파를 발사하는 것도 가능하다. 그렇게 되면 다양한 단말에서 단일 칩으로 방송과 통신을 쉽게 지원할 수 있을 것이다.
통신 기술을 사용했다고 해서 무료 보편적인 서비스를 지향하는 지상파 방송의 가치가 훼손되지 않는다. 언제, 어디서, 어떠한 단말을 통해서든 더 많은 시청자가 지상파 방송 서비스를 쉽게 이용하는 것이 더 중요한 가치이다. 지상파 방송망에서 쉽게 기술 방식 변경 및 차세대 방송 전환이 가능한 소프트웨어 기반의 지능형 방송망으로 진화도 필요하다. 새로운 서비스가 도입되는 주기는 점점 짧아지고 있고 이를 위해 새로운 전송 방식의 도입이 필요하지만, 매번 송신기와 중계기를 교체한다면 지상파 방송사들은 투자비용을 감당하지 못할 것이다. 소프트웨어 기반의 지능형 방송망에서는 간단한 소프트웨어 업그레이드나 보드 교체만으로 쉽게 방식 전환이 가능하며, 방송 수신 환경을 자동으로 파악하여 수신 상태에 따라 방송 출력, 안테나 지향성과 MIMO, 채널코딩, 방송 방식 등을 자동 변경하여 최적의 방송망을 자동으로 구축하는 것도 가능하다. Post HD 시대에 모바일 방송은 어떻게 가져갈까?
스마트 시대에 모바일 방송은 매우 중요하다. TV는 가구 당 하나를 사업 대상으로 하지만 모바일은 서비스와 광고 대상을 개인 단위로 확장한다. 고화질 광고를 제공하거나 개인 성향이나 위치 등에 따라 타겟 광고, 콘텐츠 연동 광고로 광고 효과를 극대화 하는 것도 가능하다. Post HD 논의가 본격화된 지금 지상파 방송에서 full HD 모바일 서비스, 4K UHDTV 모바일 서비스를 고려하는 것도 결코 빠른 일이 아니다. 다만, 이 과정에서 수익 모델과 단말 확보 방안에 대한 진지한 고민이 필요하다. 통신망을 이용한 다양한 고화질 스트리밍 서비스 등장으로 T-DMB는 어려운 상황이다.
몇 년 전만 해도 모바일 단말에서 QVGA(320×240) 동영상이면 충분하다고 생각했었지만, 디스플레이 기술, WiFi/4G 통신 기술, 압축 기술 발전으로 모바일 서비스 중심은 이제 full HD 이상으로 이동하고 있다. 버라이즌은 내년 LTE eMBMS 기반 full HD 동영상 서비스 상용화를 앞두고 있으며, KT와 SKT도 이미 테스트를 완료한 상태이다. 모바일 full HD 동영상 시대에 T-DMB가 QVGA에 머문다면 올드 미디어로 전락하고, 스마트 단말에서 T-DMB 수신 기능도 제외될 가능성도 크다. 최근 통신망에서 추가 데이터를 수신하여 화질을 개선하는 하이브리드 DMB로 화질 개선을 추진하고 있지만 이 또한 한계가 명확하다. T-DMB 경쟁력 제고를 위해서는 T-DMB에서 최신 압축 기술인 HEVC를 활용한 720p HD 서비스를 조기 도입하여 중기적 경쟁력을 유지하는 것이 필요하다. 다만, 오디오 방송인 DAB에서 출발한 T-DMB는 대역폭에 한계가 있기 때문에 중장기적으로는 고화질 비디오 서비스는 새롭게 구축될 4K UHDTV 방송망에서 흡수하여 제공하고, 기존 T-DMB망은 디지털라디오(DAB+)에서 재활용하는 것이 좋을 것이다.(유일하게 아날로그 영역에 남아 있는 라디오의 디지털화도 차세대 방송의 중요한 이슈이다.)
지금까지 post HD 시대 전망과 지상파가 차세대 방송을 어떻게 준비하면 좋을지에 대해 기술하였다. 올해 KOBA는 post HD 시대의 본격적인 개막을 예고하고 있다. 현재 지상파 방송사는 변화를 주도하기보다는 변화에 따라가기도 바쁜 상태로 이미 post HD와 스마트 경쟁에서 주도권을 상실하고 있다. 물론 지상파에게 아직 기회는 있다. 하지만 이를 위해서는 큰 안목의 전략 없이 정부나 산업계가 주도하는 변화의 흐름에 일방적으로 몸을 맡겨서는 곤란하다. 차세대 방송과 서비스에 대한 기술적, 사업적 고민을 통해 새판을 짜고 이를 위한 전략을 조기에 도출해야 한다. 판을 바꾸기 위해서는 적극적으로 시장을 선도하고 수요를 창출하는 First Mover로서의 전략과 시장의 변화에 신속하게 적응하는 Fast Follower로서의 전략을 병행할 필요가 있다. 불편함을 느낄 때가 창의력을 발휘할 때다.
