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세상을 바꾸는 먼지, '스마트 더스트(Smart Dust)'와 함께하는 세상!

2015.03.10 10:01

안녕하세요? LG CNS 대학생 기자단 박용준입니다. 


우리가 일상 생활을 하다 보면 며칠만 지나도 손이 닿지 않는 곳에 수북하게 쌓여있는 먼지를 흔히 볼 수 있습니다. 이렇듯 보통 먼지라고 하면 황사나 지저분한 이미지를 떠올리시는 분들이 많으시죠? 하지만, 눈부신 기술의 발전으로 인해 더 이상 하찮은 존재가 아닌 누구보다 똑똑한 먼지가 등장했다고 합니다. 어떤 먼지인지 궁금하지 않으신가요? 지금부터 함께 만나보시죠. 

 


<동전보다 훨씬 작은 크기의 센서가 있다고?

(출처 : http://uatrobotics.blogspot.kr/2010/03/towards-smart-dust.html)>


'스마트 더스트(Smart Dust)'는 미국 캘리포니아 대학의 크리스 피스터(Kris Pister) 교수가 1~2mm 먼지 크기의 초소형의 센서를 개발하고, 그 이름을 ‘스마트 더스트’라고 지칭한 데서 유래되었습니다. 이 센서는 먼지처럼 눈에 보일 듯 말 듯 매우 작지만, 컴퓨팅 능력이 있으며, 양방향 무선 통신 기능 및 태양 전지 등의 전력 공급 장치를 탑재하고 있습니다. 하나의 스마트 더스트가 여러 개의 스마트 더스트와 서로 네트워크를 형성하여 상호 통신뿐만 아니라 정보 교환까지 가능합니다. 


<작은 센서들을 먼지로 표현 (출처: nexusilluminati.blogspot.com)>


간단히 말하면 스마트 더스트는 '초소형 센서 장치'입니다. 아주 작은 크기의 센서들을 먼지처럼 뿌려 주위의 물리적인 정보들(온도/습도/가속도/압력 등)을 무선 네트워크로 감지 및 관리할 수 있는 기술인데요. 먼지처럼 작은 스마트 더스트가 작동하기 위해서는 극소형 배터리로 수년 간 작동할 수 있어야 합니다. 따라서, 태양열 및 초소형 연료전지, 운동 에너지 등을 이용한 전원 개발과 통신에 사용되는 에너지를 효율적으로 최소화 시키는 방법에 대한 연구가 한창입니다. 

 

스마트 더스트가 등장하게 된 배경에는 군사적인 목적이 가장 큰 부분을 차지하고 있습니다. 현재는 무인 정찰기나 인공위성 같은 감시 장비들을 '적'의 동향을 파악하는데 사용하고 있는데요. 이들은 장비 자체의 노출 위험성이 있으며, 실시간 정보 수집 측면에서는 한계가 있습니다.


따라서, 이러한 한계점을 극복하기 위해 스마트 더스트가 등장하게 되었습니다. 먼지 크기의 감시 장비를 필요한 지역에 뿌리면, 실시간 정보 획득이 가능하기 때문이죠. 뿐만 아니라 다른 것들을 의식하지 않고, 자연스럽게 필요한 통신을 주고받으며, 위치/시간 등의 정보들을 정확하게 인지하여 추적 또한 가능합니다.

 

앞서, 스마트 더스트의 정의와 등장 배경을 함께 살펴보았는데요. 그렇다면 스마트 더스트는 어떤 분야에서 활용되고 있을까요? 현재, 우리가 매 시간 사용하고 있는 인터넷, '월드와이드웹(www)'은 초기에 스마트 더스트의 등장 배경과 유사한 군사적 목적으로 주목을 받았습니다. 그러나 현재는 그 응용 범위가 일상으로 넓게 확장되었죠. 스마트 더스트 역시 이와 비슷한데요. 처음에는 군사적 목적으로 등장했지만, 현재는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 


 <스마트 더스트를 활용한 모니터링 (출처: http://www.mediatrackingofindia.com/blog.html)>


몇 가지 사례를 살펴볼까요? 우선, 인텔 연구소와 UC 버클리 대학은 바다 제비의 생태를 원격으로 모니터링하기 위해 스마트 더스트를 활용한 무선 네트워크를 구축하는 프로젝트를 진행했습니다. 또한 농작물의 냉해 방지, 사람이 접근하기 힘든 지역의 생태 관측, 생화학적 오염 측정, 산불 예방, 기상/지진 관측, 병력/장비의 이동 감지, 물류 관리 등 다양한 분야에서 무궁무진하게 활용되고 있습니다. 


<스마트 더스트를 활용한 농작물의 냉해 방지

(출처: http://www.futuristspeaker.com/2009/11/the-coolest-profession-on-earth-next-generation-agriculture)>


특히, 농작물의 냉해를 방지하는 스마트 더스트는 실시간으로 토양의 환경 정보를 수집하는데요. 농작물이 자라나는 토양 속에 스마트 더스트를 함께 심어 두면, 모니터링이 가능하다고 합니다. 


<산불 예방에도 활용되는 스마트 더스트

(출처: http://www.utwente.nl/ewi/te/projects/SRR/Smart_dust>


그리고, 네덜란드 트웬테(Twente) 대학의 텔레커뮤니케이션 엔지니어링(Telecommunication Engineering) 연구실에서 산불 예방을 위한 스마트 더스트 연구를 진행한 사례가 있는데요. 산에 뿌려져 있는 스마트 더스트들이 무선으로 네트워크를 형성하고, 실시간으로 모니터링 센터에서 감지할 수 있도록 정보를 전달한다고 합니다. 


앞서 살펴본 사례들 외에도 스마트 더스트의 응용 분야는 무궁무진합니다. 현재는 그 기술 자체만으로도 활용도가 높지만, 앞으로는 다른 여러 기술들과 결합하여 더욱 많은 곳에서 사용될 것으로 예상됩니다. 


또한 네트워크로 밀접하게 연결된 스마트 더스트들이 사용자 개개인에 대한 정보를 더 완벽하게 수집하고 분석할 수 있게 될 것이라고 하는데요. 그렇다면 더욱 완벽하게 개인별로 특화된 경험을 선사해 줄 수 있는 개인 맞춤형 제품과 서비스들이 등장할지도 모르겠습니다.  


지금까지 스마트 더스트의 정의, 등장 배경, 활용 사례와 미래의 모습에 대해서 알아 보았습니다. 똑똑한 먼지인 스마트 더스트는 앞으로도 어딘가를 떠돌면서 각종 범죄를 예방하고, 천재지변의 발생 가능성을 예측해 주겠죠. 또한 여러 가지 상황들을 모니터링해 주며, 우리들의 삶을 윤택하게 바꾸어 줄 것임에는 의심의 여지가 없습니다. 


그러나, 이것이 악용될 경우 우리의 삶 자체가 정보의 형태로 누군가에게 노출될 수 있기 때문에 마냥 좋은 일만은 아닐 것입니다. 앞으로 기술의 발전과 더불어 정보 보안까지 강화된 '똑똑한 먼지'를 사용할 수 있기를 기대해 봅니다. 



Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

댓글을 달아 주세요

  1. BlogIcon choi 2015.04.10 21:15  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    감사합니다!
    덕분에 좋은 정보를 많이 알게되었습니다.

  2. BlogIcon Lucas 2015.10.04 15:11  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    스마트 더스트의 개발이라고 할가 발견하게 된 게기는 2003년도 켈리포니아의 대학에 제이미 링크가 우연히 발견, 개발하게된 실리콘 미세한 알갱이에서 발단된 것으로 알고있습니다. ^^

  3. alex 2017.03.24 22:54  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    정말 감사합니다.
    제가이거 숙제였는데 여기서 스마트더스트를 자세이 알아가고
    조금만 참고하겠슴니다
    앞으로도 좋은글 많이올려주시고요.
    정말 감사합니다

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