Ⅰ. 서론 산업 네트워크는 필드버스(Field Bus) 기술을 시 작으로 산업이더넷을 거쳐 TSN(Time Sensitive Networking)에 이르기까지 다양한 기술의 발전을 거듭 하고 있다. 이러한 기술의 발전과 함께 산업 네트 워크는 ‘자동화’를 거쳐 최근 ‘스마트 팩토리’에 이 르기까지 서비스의 완성도와 효율성을 높여가며 진화하고 있다. 특히 근래에는 IIoT(Industrial IoT) 서비스 분야가 확대되고, 각 산업 특성에 따른 서 비스별 요구사항은 다양해지고 정밀해짐에 따라 이를 수용하기 위한 인프라 기술의 진화도 함께 요 구되고 있다. 업계에서는 IIoT 분야의 요구사항 충 족과 혁신을 이루기 위한 중추적인 역할을 5G 통 신기술이 수행할 것으로 평가하고 있다. 이에 5G 시스템은 산업현장에서 유선의 한계를 극복하는 것을 넘어 각 산업분야의 특성 및 요구사항을 반 영할 수 있도록 5G 시스템이 가지는 기술과 장점 들을 융합하기 위한 연구가 활발하게 진행 중이다 [1]. IIoT 서비스는 높은 신뢰성, 낮은 지연시간, 유 연성 및 보안을 포함한 특별한 통신 요구사항을 가 지고 있다. 현재 5G 시스템이 지원하는 IIoT는 품 질 검사, 공급망 관리, 일반 기계 제어 등으로 한정 되어 있지만, 주요 시스템 제조업체들은 현장 프 로세스 최적화 및 자동화 향상 등을 5G 시스템과 의 통합이 가지는 강점으로 보고 산업 운영의 다른 영역들을 적극적으로 탐색하고 있다[2]. 이는 5G 통합 IIoT 장치가 현장 중심의 작업에서 가상 회의 및 원격 작업으로의 전환을 가져올 수 있으며, 특 히 최근 COVID-19로 인하여 비즈니스 운영을 현 장 작업 운영과 동등하게 유지하기 위하여 원격 근 무로의 대대적인 전환을 가져오면서 이를 더 가속 화하고 있다[2]. 이에, 5G 시스템 기술 역시 IIoT가 요구하는 임무지향적(Mission Critical)인 서비스들 의 특별한 요구사항들을 충족할 수 있도록 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본고에서는 3GPP에서 논의 중인 5G의 IIoT 관 련 요구사항과 IIoT 서비스 적용을 위한 관련 기술 의 동향을 살펴본다. 특히, 3GPP 표준규격을 중심 으로 5G-TSN, URLLC(Ultra Reliable Low Latency) 기술과 IIoT 기술 및 표준화 동향을 소개한다. Ⅱ. Industrial IoT 서비스 요구사항 3GPP는 SA1 WG(Working Group)에서 5G 시스 템의 서비스 및 기능/성능 요구사항을 표준규격 TS 22.261[3]에서 정의하고 있다. 해당 규격은 전 반적으로 5G 시스템의 상위 레벨 요구사항, 기능 및 성능 요구사항 등을 포함하고 있으며, 2020년 10월부터는 Release 18 규격화 작업을 새롭게 진행 하고 있다. 규격에서 제시하는 대표적인 요구사 항에서 특히 QoS(Quality of Service) 모니터링, 이더 넷 전송, 포지셔닝(Positioning) 서비스 및 cyberCAV (cyber-physical Control Applications in Vertical domains, 사이버 물리제어 어플리케이션)에 대한 요구사항 은 IIoT 서비스와 밀접한 연관을 가진 요구사항들 이다. 규격에 따르면 IIoT 서비스 기능 요구사항과 함께 성능 요구사항에서는 타 서비스보다 높은 수 준의 KPI(Key Performance Indicator)를 제시하고 있 는데, 특히 포지셔닝, 정확도, 가용성 및 지연 등에 있어 매우 엄격한 성능 KPI를 요구하고 있다. IIoT 서비스 중에서 특히 산업 및 에너지 자동화 를 위한 cyberCAV에 대한 서비스는 TS 22.104[4] 에서 별도로 기술하고 있을 만큼 매우 다양한 시 나리오별 KPI를 제시하고 있다. 스마트 팩토리와 같은 산업현장에서 생산주기가 다양한 기계 간의 실시간 정보를 공유하기 위해 URLLC가 요구되 고, 서비스 시나리오에 따라 요구사항에 적합한 엄격한 성능을 요구하고 있으며, 시간민감형 통신 (TSC: Time Sensitive Communication)을 지원하기 위 하여 시간 동기화 기능의 요구사항도 함께 제시하 고 있다. 1. QoS 모니터링 URLLC 서비스와 같은 특정 서비스를 위한 QoS 요구사항은 네트워크로부터의 QoS 보장을 필요로 한다. 그러나 무선이라는 특성으로 인해 서비스에 필요한 QoS를 네트워크가 항상 보장하지 못할 수 있다. 그러한 경우 어플리케이션에 적시에 알리는 것은 매우 중요하며, 이에 5G 시스템은 URLLC 서 비스에 대한 QoS 모니터링/보증을 지원할 수 있어 야 한다. 5G 시스템은 실시간 E2E(End to End) QoS