UHDTV는 70mm 영화보다 뛰어난 화질(7680x4320)과 다채널(22.2ch) 음질을 이용하여 시청자의 고품질 방송 서비스 품질 욕구를 만족시킬 수 있는 초고품질 TV를 말한다. 우리나라는 UHDTV에 대한 시장선점을 위해 HD방송에서 4K UHD를 거쳐 8K UHD 방송을 추진하고 있다. 국내 유료방송인 케이블TV, 위성방송, IPTV 등은 2014년 세계최초로 UHDTV 상업방송을 시작하였다. 그러나 콘텐츠 수급 등의 영향으로 명맥만 유지하고 있는 상황이다. 지상파 방송사는 디지털 방송 이후 2015년 700㎒ 주파수 대역에서 5개 채널을 할당받아 시험방송을 거쳐 2017년 5월 세계최초로 본방송을 실시하였다. 지상파 UHDTV는 전통적인 방송과 이종망인 인터넷 및 이동통신을 혼합한 ATSC 3.0 방식을 적용하여 다양한 서비스를 구현하고 있다. 더 나아가 3GPP 이동통신(5G, 6G)에 표준화를 추진하여 기존의 방송망과 인터넷 및 이동통신망을 활용한 다양한 방송을 추진 중에 있다.
1. 지상파 UHDTV
가. 지상파 UHD 방송이란? (출처: UHD 코리아)
지상파 UHD 방송은 HD방송보다 한층 섬세하고 선명한 화면(HD 대비 4배 이상)과 입체적 음향 등을 제공하는 초고화질 실감방송이다.
보다 선명하고 생동감 있는 화면을 제공한다.
- 약 800만 화소(해상도: 3840×2160)
- HDR(High Dynamic Range): 사람이 눈으로 보는 실제 풍경과 흡사하게 넓은 범위의 명암을 세밀하게 분석해 보여주는 기술
- WCG(Wide Color Gamut): 원본 컬러에 가까운 색 재연
나. 지상파 UHDTV 현황
지상파 UHDTV 방송은 우리나라가 주도적으로 실시하였다. KBS는 2012년 8월 UHDTV 실험방송 추진 TF를 구성하고 차세대방송 중장기 로드맵을 수립하였다. 같은 해 10월∼12월까지 지상파 4K UHDTV 1차 실험방송을 실시하였고, 2013년 5월부터 약 5개월간 2차 실험방송을 실시하였다. 2014년 3월 미래부는 지상파방송 3사에 각각 700MHz 주파수 대역을 활용한 UHDTV 실험국을 허가하여 수도권 지역에서 3월∼12월말까지 SFN 등 다양한 실험에 활용하였다. 2014년 6월 브라질 월드컵 UHD 중계 실시간 실험방송과 9월 인천 아시안 게임 4K 생중계 제작, 송출 실험방송을 성공적으로 실시하였다. 지상파방송사는 UHDTV방송을 위해 디지털전환 후 남은 700㎒ 대역의 할당을 줄기차게 주장하여 정부는 2015년 7월에 UHD 방송용 주파수를 배정하였다. 2015년 12월 미래부와 방통위는 "지상파UHD 방송 도입을 위한 정책방안"을 수립하고, 2016년 6월 24일 미국식 ATSC 3.0 기반 표준을 채택(국내 전용 콘텐츠 보호 규격 포함, 유료방송 제외 직접수신시 조건)하였다. 2016년 11월 11일 수도권에 UHD방송을 신규로 허가하여 2017년 2월 28일 수도권에 시험방송을 실시하고, 2017년 5월말 세계최초로 UHDTV 본방송을 실시하였다.
2017년 12월(2단계) 광역시권 및 강릉·평창 지역까지 방송망이 구축되어 국내 천체 가구의 68.6%가 지상파 UHD방송 수신이 가능하다. 2023년말 중소도시까지 방송망 구축이 완료되면 우리나라 대부분 지역에서 수신안테나만 설치하면 직접수신이 가능하게 된다.
방송·통신 환경 변화에 따라 IPTV, OTT 등의 급격한 성장으로 UHDTV 산업 활성화가 지연되고, UHDTV의 낮은 직접 수신율과 콘텐츠 부족 등으로 지상파방송사의 투자 여력이 약화 되는 등 위기에 직면해 왔다. 그렇지만 UHDTV 방송표준 기술인 ATSC 3.0 기술의 발전으로 시청자에게 다양한 혁신 서비스 제공이 가능하므로 정부는 달라진 방송환경과 시청자 이익을 종합적으로 고려한 후속계획을 2020년 12월에 수립하여 정책적 지원 등 적극적으로 UHDTV 산업 활성화를 추진 중이다. 지상파 방송사는 2017년 이후 약 5년만인 2022년 2월 11일 KBS 제주 UHD 방송국 개국을 시작으로 전주, 청주, 춘천, 창원 등을 완료하였고, 2023년에는 UHD방송망이 중소도시등 전국적으로 확대될 예정이다. HD방송과 UHD 동시 방송은 2027년까지 실시 후 HD방송은 종료예정이다.
지상파 UHD 방송은 HD방송보다 한층 섬세하고 선명한 화면(HD 대비 4배 이상)과 입체적 음향 등을 제공하는 초고화질 실감방송이다. 다채널서비스(재난전문채널·9-2)와 지상파 방송, 인터넷 서비스가 융합된 IBB 서비스 등 다양한 부가 서비스를 제공한다.
지상파 UHD 방송을 시청하기 위해서는 케이블이나 IPTV 등 유료방송을 거치지 않고 UHDTV에 실내 안테나를 설치해서 직접 수신하면 볼 수 있다. 다채널방송(MMS)와 이동형 서비스를 포함한 다양한 UHD 방송 서비스를 활성화하기 위해서는 UHD방송망이 기본적으로 구축되어야 한다.
아래 [표]에서 지상파 UHD 방송 시청가구수가 1% 이하로 나타났지만 도심내에 고층 빌딩, 고층 아파트 및 많은 오피스텔 등이 신축되어 직접 수신이 어려운 상황이다. 그러나 2023년 현재 지상파 UHD 방송은 UHDTV에 직접 수신 안테나 또는 아파트나 오피스텔 내 공청 안테나에 연결한 후 채널 검색을 실시하면 전국 대부분 지역에서 직접 수신이 가능하다. 대부분의 국민들은 모르거나 귀찮아서 직접 수신하지 못하고 있는 실정이다. 더구나 UHDTV 방송은 SFN(Single Frequency Network, 단일 주파수망)이 가능하여 전국 단일망 또는 권역별 동일 채널에서 수신이 가능하므로 UHD 방송 직접 수신은 훨씬 용이하다.
** 지상파 UHD방송 직접 수신 방법, http://uhdkorea.org/지상파-uhd-방송-시청방법-2/
2. 유료방송 UHDTV 현황
유료방송사는 2014년부터 UHD 방송을 상용화하였다. 세계 최초로 UHD 전용 채널(UMAX)이 개국 되는 등 SO, 위성, IPTV를 통해 UHD 실시간 채널 및 VOD 서비스가 제공 중이다. MSO가 공동출자한 ’케이블TV VOD’에서 ‘UMAX’ 채널(‘14년 4월), KT스카이라이프가 ’스카이UHD1.2‘ 채널(‘14년 7월, ’15년 6월), CJ E&M이 ‘UXN’ 채널(‘15년 6월)을 개국하였다. 그러나 유료방송에서 UHD 방송이 상용화하였음에도 불구하고, UHD 콘텐츠 부족 등으로 서비스 확산이 더딘 상황이다. 더구나 2017년 지상파 UHD 본방송이 실시되었음에도 지상파 UHD 콘텐츠를 재전송할 수 없어 유료방송 UHD 활성화는 지지부진한 상황이다.
아래 표와 같이 2022년 상반기 현재, 유료방송사의 HD채널은 평균 221개(97.4%)이고, UHD(4K) 채널은 6개(2.6%) 이며, 국내 OTT의 90% 이상이 HD급 화질이고, UHD(4K)는 10% 내외이다.
국내 유료방송 UHDTV 방송 역사 및 현황을 살펴보면
가. 케이블 방송
한국케이블TV방송협회는 2013년 7월 17일 서울 목동 방송회관에서 '케이블 UHD 시범방송 스위치 온(Switch-On)' 행사를 개최하고 표준기술인 HEVC를 적용한 UHDTV 시범 방송을 개시했다. CJ헬로비전, 씨앤앰, 티브로드, 현대HCN, 씨앰비 등 5개 MSO들은 이날부터 UHD방송을 일반 가정에 송출하였다. 2013년 10월 16일 TTA는 케이블 UHD 표준을 제정하였다. HEVC 코덱을 적용해 케이블 전용 채널로 4K UHDTV 방송 서비스를 제공하고, 홈초이스 및 타 종합유료방송사업자에게도 제공한다. 2013년 12월 26일 CJ헬로비전은 셋톱박스 없는 UHDTV (소프트웨어 셋톱박스)를 출시하였으며, 양천방송은 헬로tv 가입자를 대상으로 UHD 서비스를 실시하였다. 2014년 3월 24일 티브로드는 국내 최초 UHD 제작센터를 구축하고 4월 10일 UHD 방송 상용화를 선포하였다.
나. 위성방송
KT스카이라이프는 2013년 8월 16일 HEVC 방식의 위성 UHD 실험방송을 세계 최초로 실시하였다. 2014년 6월‘스카이UHD’를 개국하였고, 미래부는 2014년 6월 30일 위성 UHD 방송 기술기준을 제정하였다. 기술기준의 주요 특징은 고효율 압축 코딩(HEVC)을 추가, 사업자가 다중화·변조 등 기술적 상세조건을 세부적으로 선택 가능하도록 규제 완화 및 신규 위성방송용 주파수(20GHz∼21GHz) 대역을 지원하도록 주파수 범위를 확대하였다. 2019년 7월 26일에는 8K HDR 위성 시험방송에 성공했다. 한국전자통신연구원(ETRI)의 천리안 위성으로 송출한 8K HDR영상을 위성 안테나로 수신 후, 최신 HDMI 규격이 적용된 삼성 QLED TV로 전송하는 방식으로 진행됐다. 천리안 위성의 Ka대역 36㎒ 중계기에서 고효율 영상 압축방식인 H.265 표준 기반으로 이뤄졌으며, 기존 대비 위성 전송효율이 대폭 개선된 DVB-S2x 방식을 적용해 현재 65Mbps 수준인 위성 전송 대역을 100Mbps 이상으로 확대할 수 있는 가능성을 확인했다.
다. IPTV
케이블방송, 위성방송에 이어 KT, SK브로드밴드, LG유플러스 등 IPTV 3사는 2013년 12월 5일 경기도 일산 디지털방송콘텐츠지원센터(빛마루)에서 열린 IPTV 출범 5주년 기념식에는 처음으로 국내 IPTV 업계의 4K 고화질 방송 시연이 진행됐다. 앞서 LG유플러스는 2013년 8월 28일 LG전자와 함께 IPTV 업계최초로 상용망에서 UHD TV 시험 방송 송출에 성공했다. 시험 방송은 별도 전용선이나 테스트망을 이용하는 대신 일반 가정에서 사용하는 초고속 인터넷망을 활용했다. IPTV 상용망에서 고용량의 데이터를 효과적으로 압축해 전송이 가능한 HEVC 코덱을 사용해 이뤄졌다. 2017년 10월 LG유플러스는 5세대(5G) 이동통신으로 유선을 대체하여 무선 초고화질(UHD) IPTV 서비스 제공 시험에 성공하였는데. LG유플러스는 5G 후보 주파수인 28㎓와 고정형 무선 통신기술(FWA, Fixed Wireless Access)'을 활용했다. 5G 기지국 등 네트워크 장비에서 IPTV, 인터넷까지 별도 유선 망 없이 무선으로 초고속 데이터 전송이 가능함을 확인하였다.
2013년 9월 SK브로드밴드는 2015년 UHD 실시간 IPTV 상용화를 발표하였고, 2014년 상반기에 UHD VoD 서비스를 실시하였다. 2014년 5월 13일 KT는 IPTV로 UHD(Ultra High Definition) 영상 시청이 가능한 차세대 셋톱박스를 공개했다. UHD 실시간 방송 및 VOD 콘텐츠를 즐길 수 있는 전용 셋톱박스이다. 6월 시범서비스를 시작으로 UHD 셋톱박스를 선보이고, UHD 시범 방송 및 상용화 하였다.
라. OTT
방송은 브로드캐스트, IPTV는 멀티캐스트, OTT는 유니캐스트로 출발점이 달라서 생기는 문제점이 있다. OTT 서비스는 해상도가 올라갈수록 높은 데이터 양을 요구해, 대다수 서비스가 요금제의 차이를 두어 제한적으로 4K 콘텐츠를 제공한다.
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