제4차 산업혁명과 사물인터넷 (IOT)

사물인터넷은 제4차 산업혁명으로 이루어질 거대한 변혁 중 하나로 제시되고 있다. 최근의 진보된 기술은 저전력으로 작동하고 오래 지속되는 센스들이 먼 거리까지 통신하는 것을 저렴한 비용으로 가능하게 했다. 미래에는 똑똑해진 인공지능이 등록되지 않은 각종 센스를 스스로 파악하여 현명한 결정을 내리고, 인간을 위험에서 구해줄 것이다. 지난해 발생한 경주대지진에 반응한 전국의 보일러 센서들은 안전행정처의 경보보다 빨리 반응하여 가스를 차단해주었다. 똑똑해진 센서들이 도로에도 깔린다면 폭설이나 사고 등의 이상이 발생한 경우 휴대폰이나 인공지능 로봇은 평상시보다 여러분을 빨리 깨워 출근길을 재촉할 것이다.

사물인터넷의 적용이 비교적 활발하게 이루어진 분야 중 하나는 항공분야이다. 필자는 과거 중남미와 미국을 오고가면서 협력업체가 보유한 영국제 호크800XP 8인승 자가용제트기를 주로 이용하였다.

조종실에서 바라본 항공기 조종은 일반인이 생각하는 것처럼 쉬운 일이 아니었다. 잡음이 가득한 무선통신으로 관제당국과 계속 교신 복명해야 하며, 기상레이더도 수시로 살피면서 적은 구름은 뚫고 가지만 커다란 비구름이나 난기류는 피해가야 했다. 다양한 기능을 가진 복잡한 제트기는 가격이 비쌀 뿐만 아니라 막대한 유지비를 소모한다. 위 항공기도 생산된지 20년이 지나 중고가격은 14억원 수준인데 유류비 등을 제외한 연간 고정유지비가 3억원이 넘었다.

1930년대 제트기엔진이 발명된 후 비행 속도에는 큰 차이가 없으나 센서의 경우는 큰 진보가 있었다. 현재 가장 큰 항공기인 에어버스 A380의 경우 부품의 수가 400만개가 넘고 이를 감지하는 센서는 1만개 가까이 된다고 한다. 수많은 센서들은 난기류에도 기체를 더욱 안정적으로 제어하도록 하고, 엔진의 작은 이상도 미리 알려주어 전체적인 유지관리비를 줄여주는 역할을 한다. 항공기의 격추와 실종에서도 관제당국이 항공기 궤적을 파악하지 못하면 엔진과 센서를 관리하는 회사에 문의하여 사고원인이나 항적을 추적할 정도가 되었다.

이러한 변화는 첨단기술의 집합체인 항공우주분야에서만 적용되는 것이 아니고 여러분의 주머니에서도 일어난다. 필자가 처음 보유했던 캘릭시 S1은 포토센스, 가속도센서 등 대략 5개 정도의 센서를 포함하고 있었다. 최근에 출시된 S8 기종은 홍채인식센서, 심박센서, 지문인식센서까지 10여개의 센서를 탑재하고 있을 정도로 센서의 수는 비약적으로 증가했다. 수년전 필자가 분석했던 핀란드의 쑨토사가 제조한 스포츠시계도 가슴에 두르는 심박 센서를 옵션으로 제공했으나, 최근에 나온 애플와치의 심박센서는 소형화되어 손목에 흐르는 미미한 광혈류량을 검사하여 박동을 감지한다. 미래에는 보험회사가 빅데이터를 활용해 열심히 운동한 만큼 건강 관련 보험료까지 인하해줄 것이다. 그 측정은 휴대폰 기능을 갖춘 손목시계가 담당한다.

또 다른 변화는 가정에서도 시작되었다. 필자가 5년 전에 살던 LH공사의 아파트에는 이미 전기, 수도, 가스 사용량을 실시간으로 파악할 수 있는 홈오토메이션 장비가 설치되어 있었다. 이러한 시스템은 가정의 수도광열비 감소에 적지 않게 도움을 주지만 국가 전체적으로는 똑똑해진 그리드시스템으로 배송과정에서의 에너지자원의 손실을 막아주고 자원을 효율적으로 관리하게 도와준다.

최근에 출시된 냉장고는 내용물을 파악하고 외면에 탑재된 화면으로 식자재를 주문을 할 수 있도록 해준다. 머지않아 냉장고에 들어 있는 소스, 과일, 달걀, 채소는 일일이 RFID태그를 부착하지 않아도 인공지능이 자동으로 구매주문을 넣고. 신선한 식재료가 배송되도록 해줄 것이다. 냉장고는 음식물이 상하지 않도록 하는 기능을 넘어 부모님과 자녀의 건강까지 관리하게 될 것이다.

사물인터넷 발전 혜택을 많이 받은 부분은 산업 현장이다. 공장을 가득메운 각종 센서들은 이미 자원을 더욱 효율적으로 배분하며, 불량률을 낮추고 사고까지 예방하는데 크게 기여하고 있다. 그동안 필자가 전세계 10여개국에서 건설에 참여한 LCD제조 내지 수리공장은 눈에 보이지 않는 미세먼지가 제품의 불량을 야기했다. 이 문제도 센서가 해결했다. LCD공장의 각종 센서들은 온도와 습도뿐만 아니라, 대기압, 공기압, 전압, 정전기, 수온, 수질까지 놓치지 않고 측정하여 관리했다.

각종 센서들이 저전력으로 장거리까지 데이터를 전송한다. 또 저비용으로 지원하는 ‘소물인터넷 기술’은 사물인터넷 시장을 더욱 확장하고 있다. 이미 각 가정의 감시카메라와 비상경보장치 등은 와이파이, 블루투스, NFC 통신을 이용하고 있다.

사물인터넷의 활성화를 위해서는 수십미터가 아니라 3G와 4G 이동통신처럼 저전력으로도 먼거리까지 보내는 통신기술이 바람직하다. 또한 수은 전지를 한번 끼우면 센서가 10년 정도 사용할 수 있도록 설계될 필요도 있다. 이미 로라얼라인스와 시그폭스, NB-IOT 등의 업계 협력체들이 이러한 변화의 움직임에 일찌감치 동참했다. 최근 한국에서도 휴대폰 사용료 요금인하 정책이 다시 시동을 걸고 있는데, 시그폭스 협력체는 이미 사물인터넷용 네트웍 사용료를 년간 센서당 1천원 정도로 낮추는 데까지 성공했다고 한다.

한국에서도 이미 애완동물에게 RFID칩을 탑재하도록 하는 법령이 적용되고 있다. 각종 센스들의 가격이 더욱 떨어지면 주머니에 넣거나 손목에 차는 비싼 센서들은 방목이나 사육되는 가축에게도 광범위하게 적용될 것이다. 기술의 진보에 따라 사람들만 주민번호나 전화번호와 같은 디지털화된 식별부호를 가지는 것이 아니라, 가축들과 집안의 가전제품도 멋진 식별부호를 보유하게 될 것이다.

사물인터넷이 가져오는 변화의 바람은 이미 거세게 불고 있다. 2000년대 초 스마트폰 시장에서 공격적이고 전략적으로 행동했던 기업들이 비약적인 발전을 했듯이 사물인터넷 분야에서도 남들보다 한발 앞서며 표준을 선도하는 기업들에게 미래가 밝게 빛날 것이다.