IT Insight

주변 환경과의 Always Connectivity를 가능하게 하는 힘 ‘센서 기반의 IoT’

2017.11.07 09:30

4차 산업혁명이 TV 뉴스와 신문 기사에서 하루도 빠지는 날이 없는 요즘입니다. 지난 1, 2, 3차 산업혁명이 그러했듯, 우리의 삶과 미래를 상상 그 이상으로 바꿔줄 것이라는 기대를 품고 말입니다. 4차 산업혁명의 대두와 함께 사물인터넷(IoT) 또한 재조명받고 있습니다.



올해 초에 열린 MWC(Mobile World Congress) 2017의 주제는 ‘Mobile, the Next Element’였습니다. 매년 그렇듯 글로벌 업체들의 전략폰이 공개되었고, 차세대 이동통신 기술(5G)에 대한 공론화가 있었습니다. 그리고 올해엔 차세대 기술을 한곳에 모아주는 넥스테크(Nextech)관을 신설해, 사물인터넷(IoT), 가상현실(AR), 드론 등을 전시하여 화제가 되었습니다.


그리고 지난 9월에는 프랑크푸르트 국제 모터쇼(IAA; International Automobile Ausstellung) 2017이 성황리에 개최되었는데요. 스티브 몰렌코프 퀄컴 최고경영자(CEO)는 ‘New Mobility World’라는 주제의 기조연설을 통해, 자동차와 그 주변 환경과의 연결성(Connectivity)이 사람들의 이동 방식을 극적으로 바꾸게 될 것이라는 점을 강조했습니다.


l MWC 2017 ‘NEXTTech’(좌), IAA 2017(우)


글로벌 IT 전문 리서치 기관인 가트너는 5년 연속 사물인터넷(IoT)을 10대 전략기술 트렌드로 선정했습니다. 그런데 왜 새삼스럽게 사물인터넷(IoT)이 다시 주목을 받는 것일까요? 표면적으로 드러나는 이유는 스마트 디바이스의 발전입니다. 연결된 사물들이 똑똑해졌으니까 파생되는 가치가 높아진 것입니다.


여기서 우리는 주변 환경과의 연결성(Connectivity)이라는 키워드를 다시 상기할 필요가 있습니다. 주변 환경을 감지하는 센서가 똑똑한 연결을 요구하는 정확풍부한 데이터 확보가 가능해지면서 사물인터넷(IoT)이 4차 산업혁명의 한 축으로써 주목받기 시작한 것입니다.


l 사물인터넷은 세상을 변화시킬 기술로 손꼽히고 있다(출처: 가트너, 10대 전략기술 트렌드(2012~2016))


오늘은 IoT 환경을 가능하게 하는 센서기술 현황과 발전 방향을 살펴봄으로써 실질적인 관점에서의 IoT의 미래를 예측해보려 합니다.



 아는 것이 힘이다. 센서 기반 사물인터넷(IoT)

l Entrue World 2015에서 기조연설 중인 Kevin Ashton(출처: LG CNS 공식 블로그)


사물인터넷(IoT)는 1999년에 처음 언급된 IT 용어입니다. 개념의 창시자인 케빈 애쉬튼은 그의 저서 ‘IoT의 이해(Making Sense of IoT)’에서 다음과 같이 정의했습니다.

“사물인터넷(IoT)은 인터넷에 연결돼 인터넷과 같은 방식으로 작동하는 센서들을 의미한다.

(중략) 자유롭게 데이터를 공유하고 예상치 못했던 애플리케이션들을 구현함으로써 컴퓨터가 주변 환경을 인식하고 마치 인간의 신경계처럼 작동할 수 있도록 해준다.”


사물인터넷은 사물에서 정보를 생성(Smart Device)하여 전달(Advanced Network)하면 정보를 ③처리(Cloud Computing, Big Data Analytics)해 유의미하게 ④활용(Convergence)하는 과정을 의미합니다. 이러한 4개의 과정이 사물인터넷(IoT)의 기술 구성요소입니다.

  • Smart Device: 스마트 디바이스란 센서와 네트워크를 내장한 디바이스를 가리킵니다. 스마트폰이 대표적이라고 할 수 있습니다. 센서를 통해 물리, 화학, 바이오 정보를 수집하는 등 정보 생성을 담당합니다. 

  • Advanced Network: 단순한 네트워크가 아니라 사물인터넷(IoT)의 네트워크는 저전력과 실시간이 핵심인 진화한 형태를 가리킵니다. 사물인터넷의 가치가 연결성에 있다는 점을 고려했을 때 항상 연결되어 있기 위한 필요조건이라고 볼 수 있습니다. 

  • Cloud Computing: 클라우드 컴퓨팅은 대용량, 고성능의 IT 인프라를 제공합니다. 개별 스마트 디바이스의 한정적인 용량을 극복할 수 있게 해주며, 지능화 서비스의 밑거름인 빅데이터 분석을 이용할 수 있는 수준의 컴퓨팅 성능을 제공합니다.

  • Big Data Analytics: 사물인터넷 환경에서 센서에 의해 생성되는 데이터는 단순히 수작업으로 처리할 수 있는 수준이 아닙니다. 이를 이해하고 분석하여 지능화 서비스를 제공하기 위해서는 빅데이터 분석이 필요합니다. 컴퓨터가 스스로 학습하도록 설계된 머신러닝이 주목받고 있습니다. 

  • Convergence: 제조, 의료, 금융, 교통 등 다양한 산업에 대한 통찰력을 기반으로 현장에서 센싱수집된 빅데이터의 분석 결과를 결합하여 새로운 가치를 창출하고 활용함으로써 산업과 기술이 융합된 혁신 사례들이 점차 증가하고 있습니다.


l 사물인터넷은 단순한 연결이 아니라 가치 있는 서비스의 제공을 지향한다(출처: LG CNS 공식 블로그)


이러한 사물인터넷(IoT)의 과정을 보면 디바이스상의 센서가 얼마나 정확하고 풍부한 데이터를 생성하느냐에 따라, 결국 분석을 통해 창출되는 가치(자동화, 지능화 등)는 크게 달라질 수 있다는 것을 쉽게 유추할 수 있습니다. 그러므로 사물인터넷(IoT)의 가장 기본이며 점차 중요도가 상승할 것으로 예상되는 센서의 동향을 주시할 필요가 있습니다.


 작은 고추가 맵다. 센서 기술의 변곡점 도래

센서는 특정 애플리케이션을 제공하기 위해 정보를 취득하는 중간재로, 전형적인 부품산업에 해당합니다. 센서가 완제품에 가치를 제공하는 방식은 더 작은 사이즈에(소형화), 여러 기능을 담을 수 있고(복합화), 고도화된 가치를 창출(지능화)하는 것입니다.

MEMS(Micro Electro Mechanical System; 미세전자기계시스템)기반의 센서 제조공정의 등장은 더 작은 센서를 생산할 수 있게 해주었고, 단일센서 모듈에서 복합센서 모듈, One-chip 복합센서로 복합화할 수 있게 해주었습니다. 이러한 제조 공정의 혁신은 완제품의 기능 고도화는 물론이거니와 센서의 적용 범위 확대에도 영향을 주었습니다.

자율주행차량의 핵심인 ADAS(Advanced Driver Assistance System; 첨단 운전자 지원 시스템)용으로 사용 중인 LiDAR(Light Detection and Ranging) 센서를 예로 들 수 있습니다. LiDAR 센서란 레이저를 통해 거리와 사물의 3차원 정보를 측정하는 센서인데요. 운전자가 주변 환경을 잘 인식할 수 있도록 기존의 카메라, 초음파, GPS. 가속도계, 자이로스코프 등과 함께 사용되고 있습니다.

얼마 전까지만 해도 LiDAR 센서는 높은 가격과 큰 사이즈로 인해 건설과 국방 등 특정 분야에만 활용되고 있었습니다. 그러나 최근 센서의 소형화를 통해 적용 범위가 확대된 것이지요. 

l LiDAR센서가 소형화를 통해 자율주행차의 주변 인식을 고도화시킬 것이다

(출처: roboticsandautomationnews.com)


센서의 지능화는 좁은 의미로는 센서 내부에 프로세서가 있어 자체적인 연산을 수행하는 것을, 넓은 의미로는 지능화된 서비스를 가능하게 함을 의미합니다. 2017년 출시된 LG 휘센에어컨을 예로 들 수 있습니다. 주목할만한 특징은 바로 인체감지 센서를 통해 사람의 수와 위치를 파악해 능동적으로 냉방을 실시한다는 점입니다. 기존의 에어컨이 공간에 대한 냉방이었다면 센서의 활용으로 냉방이 필요한 곳을 찾아 맞춤형 냉방이 가능해진 것입니다.


l 센서의 도입은 제품을 더욱 스마트하게 만들어준다(출처: LG전자 공식홈페이지)


기술적인 발전이 센서가 전환점을 맞이한 유일한 이유는 아닙니다. 센서를 접목한 사물인터넷(IoT)이 사용자에게 가치가 있다는 것이 입증되면서 더 주목을 받고, 시장이 확대되고 있는 것입니다.


상수도관 누수 현상은 오래된 이슈였습니다. 한 번 지하에 매설된 파이프는 직접 점검할 수 없으며, 시간이 지남에 따라 다양한 원인에 의해 변형되고 결국 누수가 발생하곤 합니다. 센서의 활용은 정확한 문제 파악과 신속한 해결에 기여했습니다. 실시간으로 모니터링이 되기 때문에 누수 발생 시 어느 곳의 파이를 교체하는지를 판단할 수 있게 되었습니다.


스마트 팩토리는 각 공정마다 센서를 설치해 작업의 효율성과 설비의 유지관리, 에너지 소비 절감에 기여하고 있습니다. 독일의 EWA에선 매일 실시간으로 수집하는 5,000만 건의 정보를 통해 제조 공정마다 자동으로 작업 지시를 내려 제품의 불량률은 0.001%에 불과합니다. 에너지 소비 역시 기존 공장 대비 30% 정도 낮아지면서, 전체 효율에 기여하고 있습니다.


이처럼 센서 기술의 발전과 가치 창출 사례 발굴이 맞물리면서 사물인터넷(IoT)이 가져올 미래를 견인하는 데 일조하고 있습니다.



 주도권 싸움 속, 핵심 가치를 사수하라

사물인터넷(IoT)은 오래된 차세대 기술입니다. 이제 본격적으로 기술이 성숙하고, 시장이 형성되기 시작했습니다. 다양한 산업의 업체들이 사물인터넷(IoT)의 생태계에 관여하고 있는 만큼 주도권을 잡기 위한 경쟁이 벌써 치열합니다. 구글, 아마존, LG, 삼성 등 글로벌 기업들은 앞다퉈 사물인터넷의 플랫폼 주도권을 잡기 위해 경쟁과 협력을 하고 있습니다.

미국의 비즈니스 리서치 전문지인 BI Intelligence는 스마트 디바이스가 2013년 19억 개에서 2018년에는 90억 개로 빠르게 증가할 것으로 전망하며, 하나의 산업 영역이나 기업이 지배력을 행사하기 어려운 시장 구조가 될 것으로 보고 있습니다. 결국, 각 기업은 춘추전국시대를 맞아 합종연횡하게 될 것으로 보입니다.

그러나 이렇게 경쟁이 치열할수록 기본을 간과해서는 안 됩니다. IoT 시대에 대한 근원적인 질문은 보안 측면에서 안전한지와, IoT가 과연 가치가 있는지 입니다. 네트워크에 연결된 정보는 최근 각종 사이버 공격의 타깃이 되었습니다. 특히, 개인정보나 금융거래, 또는 사업상 기밀에 대한 정보들이 위협을 받았습니다.

사물인터넷(IoT)은 연결성이 전제된 만큼 더 큰 주의가 필요합니다. HPE 아루바의 보고서에 의하면 세계적으로 51%가 외부 공격에 의한 보안결함이 사물인터넷(IoT) 도입을 방해하는 요소로 응답했습니다(2017년 4월). 사물인터넷(IoT) 시대의 보안은 기존 인터넷보다 구조적으로 광범위해지므로 새로운 체계가 요구될 것입니다.

l 사물인터넷(IoT) 도입을 위해서는 보안 이슈 해결이 전제되어야 한다


또한, 단순히 새로운 것을 찾는 것이 아니라 사물인터넷(IoT)이 가져올 사용 케이스가 비즈니스적으로 검토가 필요합니다. 앞서 살펴보았지만, 사물인터넷(IoT)을 구성하기 위해서는 다양한 기술과 그에 따른 투자가 발생합니다. 사용자 입장에선 서비스겠지만 이를 제공하는 기업 측에서는 사업이므로 센서로 수집한 데이터와 그것의 활용이 가져올 결과가 가치 있는지 철저히 검토해야 할 것입니다.


l 어떠한 뛰어난 기술이라도 가치가 없다면 상용화에 성공할 수가 없다



 마무리

사물인터넷(IoT)의 등장으로 사물을 바라보는 가치관이 달라지고 있습니다. 과거엔 얼마나 실용적이고, 편리한지가 사물의 평가 척도였다면 이제는 센서의 고도화는 사물을 대상에서 주체로 변화하게끔 이끌고 있습니다. 사람만큼 사물들도 센서를 통해 섬세하게 주변을 인식하기 시작했으며, 여러 가지 감각을 종합하여 추론하고, 축적한 데이터를 바탕으로 사고를 하기 시작했습니다.

이는 4차 산업혁명의 시작일지도 모릅니다. 이미 사물인터넷(IoT)은 여러 응용 분야에서 편의와 경제적 효용 등을 제공하고 있습니다. 그리고 앞으로는 지금껏 보지 못한 혁신 사례들이 점차 등장하고 빠르게 확산될 수 있습니다.

물론 우려와 회의 섞인 시선들도 있는 만큼 돌다리를 두드리는 심정으로 센서가 제공하는 정보에 대한 보호가 전제되어야 하며, 사업인 만큼 부가가치와 경제적 비용에 대한 검토가 선행되어야 할 것입니다.

다음에 이어질 5편에서는 로봇이 인간을 대체할 수 있겠느냐는 주제를 다뤄보고자 합니다. 산업용부터 생활서비스까지 다양한 분야에서 활용되기 시작한 로봇 산업 트렌드와 전략적인 방향성에 대한 고민을 이야기해보겠습니다.

글 | LG CNS 엔트루컨설팅 컨버전스전략그룹

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Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS
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