[산업일보]
최근 자동차, 의료, 생활, 보안, 환경, 가정 등에 스마트 센서를 융합한 다양한 서비스가 출시되고 있다. 스마트센서를 의류(衣)·식품(食)·주택(住) 등 일상생활, 사물 전반에 내재해 새로운 부가가치를 창출하고 있는 것이다. 이 같은 연결 중심의 IoT 시대는 스마트 기기 중심의 모바일 시대와는 다른 새로운 변화를 가져올 것이라는 전망도 나오고 있다.
변화와 혁신 ICT 산업
최근 수년간 세상에서 변화와 혁신이 가장 빠르게 진행돼 온 곳은 ICT(Information & Communication Technology) 분야이고 ICT 중심에 모바일이 있다.
LG경제연구원은 ‘IoT 시대, 모바일 시대와 달라지는 3가지’라는 보고서를 통해 향후 도래할 연결 중심인 IoT 환경은 기존 기기 스마트화 중심의 모바일 환경과는 다른 새로운 변화들이 나타날 수 있다고 발표했다. 통신 장비 기업인 시스코(Cisco)는 자신만의 용어인 만물인터넷(Internet of Everything; IoE)을 ‘사람, 프로세스, 데이터, 사물 등 연결된 적이 없는 세상의 나머지 99%까지 모두 인터넷에 연결돼 실시간 상호 소통함으로써 가치를 생성하는 환경’이라 정의했다며 기존에 연결되지 않은 새로운 99%가 연결되기 때문에 지금과는 완전히 다른 세상이 될 가능성이 높다고 분석했다.
IoT 시대에는 모바일의 앱 경제도 변화를 겪게 되면서 더 많은 사물들이 인터넷에 연결돼 웹 중심의 서비스가 기존 OS(GPOS) 중심의 앱 서비스보다 더 확산될 것으로 내다봤다. 서비스도 공학적 측면에서 본다면 다양한 소프트웨어 요소(Software Component)의 결합이다. 이러한 소프트웨어 요소들도 OS에서 웹으로 더 많이 이전될 것으로 예측했다.
모바일 시대에는 기기의 스마트화가 핵심이어서 제조사가 어떤 서비스를 제공해야 할지 고민할 수밖에 없었지만 모바일 시대보다 좀 더 개방 표준에 기반한 IoT 환경에서는 서비스를 위한 앱 개발 자체보다 웹 표준, 웹 API 등 웹의 소프트웨어적인 요소를 어떻게 기기에 더 잘 적용할 수 있을지에 대한 고민이 더 중요할 것이라고 강조했다.
더 많은 사물들을 연결하려면 지금의 기기 중심의 스마트 기능 추가보다는 소비자들에게 불필요한 컴퓨팅 기능을 없애는 등 연결 관점에서 제품을 제공하는 고민이 필요하다고 제언했다.
정부, 사물인터넷 기본계획 추진
정부도 ICT관련 분야 확대를 위한 노력을 기울이고 있다.
미래창조과학부(장관 최문기 이하 미래부)는 지난 7월 인천 송도 지식정보단지에 위치한 정보 통신산업진흥원 송도사무소에서 ‘사물인터넷(IoT) DIY(Do It Yourself) 센터(이하 IoT DIY 센터)’ 개소식을 가졌다.
미래부는 초연결 디지털 혁명의 선도국가 실현을 위해 지난 5월 발표한 ‘사물인터넷 기본계획’의 3대 추진과제 중 하나인 ‘창의적 IoT 서비스 시장창출 및 확산’의 일환으로 '사물인터넷(IoT) DIY 센터'를 개소한 것이라고 밝혔다.
사물인터넷 3대 추진과제로 ▲창의적 IoT 서비스 시장창출 및 확산 ▲글로벌 IoT 전문기업 육성 ▲안전하고 역동적인 IoT 발전 인프라 조성을 계획 중이다.
IoT DIY 센터는 사물인터넷 관련 창의적인 아이디어를 가진 국민이 꿈을 실현할 수 있도록 오픈랩(Open Lab), 오픈팩토리(Open Factory)를 운영하고 ▲아두이노(Arduino), 라즈베리파이(Raspberry Pi) 등의 ‘오픈소스 HW', ‘개방형 IoT 플랫폼’ 등의 기술교육, ▲ 3차원(이하 3D) 설계툴, 산업용 3D 프린터 등 시제품 개발환경 및 컨설팅 ▲제품화·사업화 등 시장진출을 지원할 예정이다.
전국적인 DIY 개발 확산 및 지역 산업 활성화를 위해 지역거점을 마련하고, 협력 네트워크도 구축·운영할 계획이다. 올해는 송도(NIPA), 강남(IoT혁신센터)에 우선 구축하고, 지역별 창조경제혁신센터(17개)를 중심으로 전국에 연차별 확장 및 네트워크로 연결해 가상 팩토리를 구성하는 등 전국적으로 확산해 나간다는 구상이다.
Open Lab은 비전문가들도 쉽게 오픈소스 HW, 개방형 IoT 플랫폼 등을 활용해 스마트 신제품을 개발, 테스트할 수 있는 이용자 중심의 창작 공간을 말한다. 스마트 신제품이란 센서, 통신기술 등 사물인터넷 기술을 기존 제품에 접목해 새로운 부가가치를 창출한 스마트 도어락(스마트폰을 통한 원격지 제어 등), 스마트 포크(식사 습관 개선 등) 등의 제품이 대표적이다.
IoT DIY 센터를 통해 창의적 아이디어의 발굴에서부터 구현, 하드웨어(HW)/소프트웨어(SW) 최적화, 시제품 제작·개발 완료 후 제품화·사업화에 이르기까지 사물인터넷 신제품의 전주기적 개발지원을 위해 단계별 맞춤형 지원이 이뤄질 것으로 보인다.
미래 창조하는 사물인터넷 시대
미래창조과학부(이하 미래부, 장관 최문기)는 올해 'RFID 등 센서 시범사업 공모를 거쳐 총 11개 신규과제를 선정했다고 밝혔다.
이 사업은 사물인터넷(IoT)의 기반이 되는 센서산업 육성 및 사회 각 분야 확산을 목표로 하는 사업으로 올해는 종래 범용 RFID를 넘어 특수 RFID 적용과 RFID 기반 응용서비스에 초점을 맞췄다.
우선 특수 RFID는 기존의 RFID(단순 무선인식)에 특수기능(초소형·감지·삽입형·내구·내열성 등)이 추가된 것으로 ▲초소형 RFID를 반도체 기판 등에 부착해 자동으로 제조 이력을 관리하고 제조 정보를 협력사간 공유하는 과제(비에이치) ▲온도 감지 RFID를 통해 채혈된 혈액팩의 안전한 유통과 적정품질을 보장하는 과제(녹십자의료재단) ▲유해가스 감지 RFID를 통해 가스 누출시 경보를 관리자에게 자동으로 통보하고 119 등 유관기관에도 사고 ▲정보를 중계하는 과제(한국알루미나) ▲의류상표 등에 봉제형으로 삽입 가능한 RFID를 통해 물류센터와 매장간에 반품처리 속도 및 정확도를 획기적으로 향상시키는 과제(엠케이트렌드) ▲내구성·내열성의 RFID를 LPG용기에 부착하고 충전·검사·판매 등의 전 과정 이력을 관리하는 과제(한국LPG산업협회)가 선정됐다.
특히 LPG 용기와 혈액팩 관리 사업은 이번 시범사업의 성과를 바탕으로 부착 의무화를 위한 법제도 개선까지 검토 중에 있어, 향후 부처 협력사업인 창조비타민 프로젝트로 관리될 것으로 알려졌다.
RFID 응용서비스는 센서(RFID 등)에 기반한 다양한 지능형 서비스 모델을 검증하는 것으로 ▲충격센서·블랙박스 정보 등을 바탕으로 교통사고 발생 시 유관기관(119 등 긴급구조기관 및 보험사)에 사고 정보를 자동 전송하는 차량 긴급구난(e-Call) 실증 서비스(SKT, 동부엔티에스 등) ▲심야 시간대 등에 전력을 축적해 두었다가 주간 피크시간대에 꺼내 활용하는 가정용 에너지 저장장치(ESS : Energy Storage System) 실증 서비스(이이시스) ▲설비·자재·작업자 등을 대상으로 실시간 데이터 수집 및 빅데이터 분석 등을 통한 공정 프로세스 최적화 서비스(가이온, 명화공업 등) ▲제품 입·출고 등의 물류 관리를 기존의 바코드 리더에서 스마트 안경에 내장된 카메라를 이용하는(Hands-free) 서비스(엠큐로지스틱스)가 구축된다.
이와 함께 ▲ 신경통·근육환자 등을 대상으로 웨어러블 디바이스(무선 근전도 RFID 등)를 활용한 재활 지원 서비스(휴레이포지티브) ▲운동감지센서 등을 통한 한국형 축산농가 소득증대 지원 서비스(터보소프트)가 추진된다.
특히 센서 기반 응용서비스가 본격적으로 확산되기 위해서는 기술적 요인뿐만 아니라 제도적 요인의 개선도 중요하다고 판단, 이번 시범사업을 통해서는 확산 저해요인 도출 및 해결방안 확인에도 중점을 두고 있다.
미래부 강성주 정보화전략국장은 “사물인터넷 시대를 맞아 RFID 등의 센서가 다양한 산업 및 사회 각 분야와 융합한다면 신시장 창출은 물론 저비용·고효율의 국가사회 인프라를 구축해서 경제혁신과 창조경제 실현에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.
온도태그 기반 수혈 혈액팩 유통 안전관리
검체·혈액팩 수송 용기에 온도·위치 확인이 가능한 센서 태그를 부착해 수집에서 이송, 저장, 검사까지 일련 절차에 대한 안전관리를 강화한다.
우선 1차년도 녹십자의료재단의 서울, 경기 3개 지점 17 영업소에서 400여개 스마트 검체·혈액팩 수송용기를 활용해 실시간으로 온도와 위치를 모니터링하고 1천300여개 혈액 검체트레이에 RFID 태그를 부착해 수송용기별 트레이 유실방지를 관리한다는 전략이다.
기존 수기기반의 검체 및 혈액팩 저장, 이송관리에 스마트 센서태그 및 스마트 단말기를 통해 실시간 자동 관리해 검체·혈액에 대한 유실 방지 및 안전한 혈액 검사 품질 기반 확보가 가능해진다.
혈액·검체의 유통·이력관리에 대해 보건복지부(질병관리본부)와 협력해 법·제도 개선 추진을 할 것으로 보인다.
업무 시간 단축 및 검체 분실, 오류 방지로 연간 약 4억원의 비용 절감 및 검체품질관리 향상을 통한 경쟁력 강화 및 추가 사업으로 약 35억 추가 매출이 기대되고 있지만 검체·혈액에 대한 이동, 보관 등의 관리에 대한 구체적인 규정, 절차 및 가이드라인 제정 등의 개선 필요한 실정이다.
가스센싱태그 기반 산업위험물질 안전관리체계 구축
화학물질 시험소에 센서/RFID기술을 적용한 ‘산업위험물질 관리시스템’을 구축한다.
한국알루미나 9개 화학물질 시험소에 센서/RFID기술을 적용해 위험요인에 대한 기본정보를 체계화하고 관리시스템 자동화 및 사고대응체계를 갖추게 된다.
유해 가스 누출 시 경보를 관리자에게 통보하고 유관기관과 사고 정보도 연계가능하며 화학물질 시험소 유해화학물질의 반출입 관리를 통해 위험물질 종류를 즉시 파악할 수 있다.
시험소 설비비용 약 10억원 절감 및 관리 비용 약 5천만 원, 설비 유지비용 연간 2억 원이 절감 될 것으로 내다보고 있다. 신속한 사고 대응체계 및 사후관리체계 표준마련으로 그룹사 및 유사 동종업계로 확대 적용할 방침이다.
초소형 칩태그를 활용한 전자기판(FPCB) 제조이력 관리
인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 안테나가 없는 초소형 스마트 칩태그를 부착해 자동으로 제조이력을 관리하고, 1~2차 생산기업 간 제조 정보도 공유할 수 있도록 개선된다.
1차로 3만개 FPCB(플렉시블 인쇄회로기판)에 칩태그를 시범적용하고 공정라인에 부품 삽입 여부를 확인하는 리더기 50대를 배치해 자동으로 공정을 관리한다. 부품 삽입 공정 단계별로 리더기를 설치해 작업 여부를 확인할 수 있다. 기존 공정별 인수인계 소요시간(최소 2.5시간/일) 및 인력 절감 및 제품제고, 불량률, 제조리드타임 감소 등의 효과를 가져올 전망이다.
봉제형 인쇄 태그 활용한 의류 유통관리 혁신
TBJ, Andew 등 4개 캐쥬얼 브랜드 의류에 봉제형 RFID태그를 부착, 라벨생산부터 판매까지 의류 공급망(SCM) 관리 및 반품관리가 추진된다.
오는 2015년까지 1개 라벨제조업체, 50개 의류생산업체, 1개 물류센터 및 250개 매장에 RFID시스템이 도입된다.
생산업체, 물류센터, 매장에 설치된 RFID리더를 통해 자동으로 상품을 검수·등록함으로써 개별상품의 생산·판매 이력관리 및 판매 허위보고, 매출누락 등 불법유통 방지할 수 있다.
물류센터 RFID게이트로 입고·적재·분류·출고 업무를 자동화함으로써 생산업체와의 클레임을 최소화하고 물류처리비용 역시 절감 가능하다.
시즌 판매 후 매장으로부터 반품되는 상품을 RFID게이트로 자동 처리함으로써 물류센터와 매장의 반품처리속도 및 정확성 향상을 기대해볼 수 있다.
이외에도 의류생산업체-본사 간의 생산클레임 감소, 반품처리비용 감소 등으로 연간 약 5억원의 업무 처리비용 절감, 주관기관 생산 브랜드 의류 전량을 대상으로 지속적인 봉제형 RFID 태그를 부착하고, 사업종료 후 해외시장 확산 계획까지 세워둔 상태다.
플라스틱 내구성 태그 기반 LPG용기 안전 이력관리
LPG용기에 플라스틱 NFC태그를 부착해 등 LPG 충전·검사·판매(충전사업자→검사장→판매사업자) 전 과정에 대한 안전이력관리가 가능해진다.
LPG용기 2만개(안양, 대구, 목포, 홍천 4개 지역)와 LPG 충전·판매사업자 24개소(시범사업 후 약 5천개 사업자 사용)에 시범 적용하고 LPG용기에 NFC태그를 부착해 판매사업자-충전소-재검사장 등 LPG용기 이력관리(용기 소유, 수기문서 전산화) 정보를 제공 받는다.
소비자는 스마트폰을 활용해 검사이력, 유통기한 등의 안전정보를 확인할 수 있다.
운동감지센서 활용 젖소농가 소득 증대형 스마트-Farm
젖소 목에 운동량·충격·고도 측정이 가능한 스마트 센서를 부착해 젖소의 발정상태 등 정확한 인공수정 시점 파악으로 수태율 및 우유 생산량 증대를 꾀할 수 있다.
충북 4개 축산농가의 젖소 200두를 대상으로 발정상태를 실시간 감지하는 목걸이형 스마트 센서를 적용, 젖소의 움직임을 센서로 실시간 감지하고 젖소 행동패턴(시간, 횟수)을 분석해 수태 가능시기를 알 수 있다.
해외에 유사제품이 존재하지만 워낙 고가인데다 방목형태로 사육해, 제한된 공간에서 사육되는 국내농장에 적합한 스마트센서 기반의 제품 개발·적용이 필요한 데 따른 조치다.
국내 우사환경(활동량이 적은 공간)에 적합 및 정확한 수정 개체 식별이 가능 등 고가의 해외제품을 대체할 국산장비 개발로 축산농가에 적용한다는 계획이다.
충격센서·블랙박스 기반 차량긴급구난(e-Call) 서비스
차량에 충격센서, OBD(차량정보수집장치), 블랙박스 정보를 바탕으로 차량 사고 시 사고정보를 수집해 유관기관에 자동 전송하는 시스템이다.
보험가입자(동부화재, 삼성화재 등), 렌터카, 화물차 400대에 센서기반 차량단말기를 장착해 교통사고 발생시 ‘차량긴급구난체계(e-Call) 구축’이 가능하다.
블랙박스의 충격·영상정보, OBD의 에어백 등 차량 사고 시 정보를 WiFi, M2M통신을 활용해 센터에 전송하게 되면 e-Call센터는 에어백, 충격량 등 차량 운행정보를 분석해 사고 분석 및 판단을 통해 긴급구조기관 및 유관기관 연계가 수월해진다.
e-Call 시스템 도입을 통해 연간 324명 교통사고 사망자 수 감소 기대 및 자동차에 ICT기술 융합을 통해 신시장 창출 및 관련 산업 육성이 가능해질 것으로 예상된다.
가정용 태양광 에너지 하베스팅 및 보안 전자계량기
발코니에 설치가 가능한 태양전지, 에너지 저장장치(ESS), 지능형 전력계를 공동 주택에 선도 적용해 피크전력 부하분산을 위한 가정용 전기 발전모델 실증이다.
참여기관인 동은정공 사옥 내 20지점을 대상으로 지능형 전력계의 보안 검증 및 태양광 블라인드 등 설치해 에너지를 손쉽게 생산·저장할 수 있다.
가정 내부에 설치가 용이한 태양광 블라인드 구축 및 에너지 저장장치(ESS)로 심야전력을 충전해, 주간 피크시간대에 활용하면 된다.
전력 사용정보 모니터링 기능을 통해 에너지 절감 유도 및 실시간 요금정보 관리 등 서비스 제공 기반 마련과 지능형 전력계의 원격검침 및 제어 등 실시간 정보수집으로 인한 정보유출을 사전 차단할 수 있다.
위치센서 기반 자동차부품제조사 ‘지능형공장’ 실증
자동차 부품 제조사 설비, 인력, 부품팔래트 등에 위치확인 센서를 부착하고, 빅데이터 툴로 공정프로세스를 모니터링 해 최적의 공정프로세스를 도출하는 사업이다.
명화공업(울산공장)의 설비, 자재, 작업자 등에 위치확인센서(80개) 및 리더(3개)를 부착하고 실시간 공정프로세스 모니터링 시스템을 구축한다.
작업설비(지게차, 로더), 작업자, 자동차 부품팔래트의 동선, 작업시간, 작업장 내 자재 이동 경로, 위험구역 접근 상황 등을 실시간으로 데이터 수집할 수 있고 빅데이터 분석을 통해 최적의 공정프로세스를 도출하고 설비 재배치, 작업자 타임차트 조절 등을 통해 원가절감까지 가능하다.
또한 화학·온도·압력·전류 센서를 작업자 위험관리지역에 부착해 실시간 위험지역 관리 및 작업자 동선 개선과 기술 적용의 효과성을 검증한 뒤 자동차 부품업종에 확대 적용할 것으로 보인다.
Smart Glass를 활용한 ‘증강현실 물류관리’
국내 최초로 스마트안경을 창고 물류작업(입고→적치→출하) 전반에 선도적으로 적용해 B2B 활용모델을 검증한다.
작업자에게 스마트환경을 통해 제품의 보관위치 및 작업 지시서를 실시간으로 보여주고, 스마트안경에 내장된 카메라로 물품 바코드를 리딩하는 형태다.
작업 지시는 입고·검수·적치·출하 등 연속적인 작업지시를 스마트안경으로 실시간 제공한다.
작업 확인은 제품입출고 관리를 기존 바코드 리더에서 스마트안경에 내장된 카메라로 대체(Hand Free 방식) 가능하다.
작업 오류(피킹 오류 등) 등 감소로 물류서비스 생산성 향상 및 작업환경(양손작업 가능)을 개선해 작업자의 안전사고 감소는 물론 국내최초로 시도하는 웨어러블 기기기반의 물류시스템을 검증하고, 포럼, 협회 등을 통해 표준화 및 활용영역(택배 등) 확대가 점쳐지고 있다.