616. 비면허 대역 LPWAN 분야

핵심 인사이트: 넓은 공장 부지에 온도 센서 망을 구축하고 싶다. 통신사(SKT, KT)의 NB-IoT 망을 쓰려면 센서 1만 개마다 매달 1,000원씩 천만 원의 통신비를 내야 한다. "통신사 배 불려주기 싫다! 무료 주파수(비면허 대역)를 써서 내 공장 옥상에 내가 직접 공짜 안테나를 달겠다!" 이런 독립적인 사설(Private) 전국망 구축을 가능하게 해 준 생태계가 비면허 대역 LPWAN이다.

Ⅰ. 비면허 대역(Unlicensed Band)의 개념

국가(전파관리소)에 주파수 사용료를 내지 않고, 출력 기준 등 정해진 규격만 지키면 누구나 공짜로 무선 기기를 만들어 통신할 수 있도록 허방된 주파수 대역입니다. (예: 와이파이가 쓰는 2.4GHz, 5GHz 등 ISM 대역). LPWAN은 전파 도달 거리를 극대화하기 위해 보통 1GHz 미만의 낮은 주파수 대역(Sub-1GHz, 한국은 주로 900MHz 대역)을 활용합니다.

Ⅱ. 비면허 대역 LPWAN의 장단점 🌟

1. 폭발적인 장점 (독립성과 가성비)

사설망(Private Network) 구축 가능: 이동통신사의 기지국 인프라에 의존할 필요가 없습니다. 농장 주인이 자기 산꼭대기에 게이트웨이 안테나 하나만 꽂아두면, 반경 수십 km 농장 전체를 커버하는 '나만의 무료 통신망'이 즉시 완성됩니다.
통신비 제로: 매월 내는 데이터 요금이나 유심(USIM) 칩 유지비가 전혀 들지 않아, 센서 수백만 개를 깔아야 하는 스마트 시티, 거대 공장 등 B2B/B2G 환경에서圧倒적(압도적)인 비용 우위를 가집니다.
초저전력 최적화: 표준이 통신사 입맛에 얽매이지 않아 센서의 배터리를 최소 10년 이상 유지하도록 프로토콜을 극한으로 가볍게 만들 수 있습니다.

2. 치명적인 단점 (간섭과 보안)

전파 혼선(Interference): 누구나 쓸 수 있는 900MHz 무료 도로이다 보니, 주변 공장에서 쏘는 전파나 무전기 등 잡다한 신호들과 겹쳐 통신이 유실될 확률(QoS 보장 불가)이 꽤 높습니다.
낮은 전송 속도: 100bps ~ 수 Kbps로 매우 느려, 펌웨어 원격 업데이트(FOTA) 등 약간 덩치가 큰 데이터 전송은 사실상 불가능합니다.
지역별 법적 한계 (LBT 제약): 전파 독점을 막기 위해, 한 번 전파를 쏘고 나면 법적으로 일정 시간 동안 쉬어야 하는 의무(LBT: Listen Before Talk 또는 Duty Cycle 규제)가 있어 실시간 통제가 불가능에 가깝습니다.

Ⅲ. 주요 기술 생태계

이 무료 주파수 세계를 평정하기 위해 유럽발 기술들이 각축전을 벌였습니다.

LoRa (로라): 가장 널리 퍼진 개방형 생태계 (자세한 내용은 617번 문서)
Sigfox (시그폭스): 가장 극단적으로 속도를 줄이고 극초저전력을 이룬 기술 (자세한 내용은 618번 문서)
기타: Weightless, Wi-SUN 등

📢 섹션 요약 비유: 면허 대역(LTE/NB-IoT)이 고속도로라면, 비면허 대역(LoRa)은 강변의 자전거 전용도로입니다. 고속도로는 톨게이트 비용(통신요금)을 내야 하고 규칙이 엄격하지만 차가 쌩쌩 달릴 수 있습니다. 자전거 도로는 누구나 공짜로 자유롭게 탈 수 있어서 좋지만, 날씨 좋을 땐 동네 꼬마들 자전거부터 전동 킥보드까지 다 튀어나와 엉키고 부딪히는(전파 간섭 혼선) 아수라장이 될 리스크를 감수해야 합니다.