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AI 만난 ‘지능형 IoT’, 빅데이터 수집·맞춤형 서비스 척척
AI 만난 ‘지능형 IoT’, 빅데이터 수집·맞춤형 서비스 척척
  • 이민규 기자
  • 승인 2021.09.21 19:00
  • 댓글 0
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스마트홈·의료 등 연관산업
부가가치 창출·생산성 향상

경제·사회 디지털 전환 주도
디지털뉴딜 성공적 안착 지원

IoT 네트워크 지속 확대·고도화
선순환적 생태계 조성 등 숙제
지능형 IoT가 여러 산업영역에 폭넓게 적용돼 새로운 부가가치 창출과 생산성 향상에 기여하고 있다. [사진=클립아트코리아]
지능형 IoT가 여러 산업영역에 폭넓게 적용돼 새로운 부가가치 창출과 생산성 향상에 기여하고 있다. [사진=클립아트코리아]

[정보통신신문=이민규 기자]

수많은 사람과 다양한 사물들이 인터넷을 통해 하나로 연결되는 세상이다. 서로 촘촘하게 얽힌 사람과 사물들은 실시간으로 여러 정보와 데이터를 주고받으며 우리 삶을 더욱 편리하고 풍요롭게 만든다. 특히 사물에 센서를 부착해 각종 데이터를 분석하고 활용하는 사물인터넷(IoT) 기술은 일상생활은 물론 산업현장과 공공기관 곳곳에 적용돼 기업의 생산성을 높이고 공공서비스 품질을 획기적으로 향상시키고 있다.

 

■IoT 서비스 영역 급속 확산

넓은 의미에서 IoT는 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것이 인터넷으로 서로 연결돼 다양한 정보가 생성·수집·공유·활용되는 초연결 인터넷을 일컫는다.

기술적 관점에서 살펴보면 IoT 기술은 크게 센싱기술과 네트워크 기술, 인터페이스 기술로 구성된다.
먼저 센싱기술은 다양한 센서를 이용해 온도와 습도, 열, 가스, 조도와 초음파 등의 변동요소를 원격으로 감지하고 분석한다. 아울러 각 변동요소의 위치와 움직임을 추적해 주위 환경으로부터 여러 가지 정보를 얻을 수 있게 해준다.

네트워킹 기술은 유·무선망을 통해 분산된 변동요소들을 서로 연결시킨다. 근거리 무선통신과 위성통신 기술은 원활한 네트워킹 기술을 뒷받침한다. 인터페이스기술은 IoT의 구성요소를 여러 응용서비스와 연동시켜 효용가치를 높이는 역할을 한다.  

이 같은 IoT 기술을 바탕으로 핵심 사업분야가 형성된다. IoT 플랫폼과 IoT 제품기기 등은 대표적인 사업분야다. IoT 플랫폼은 IoT 서비스 제공을 위한 소프트웨어와 하드웨어를 의미한다. IoT 디바이스는 스마트기기용 칩셋과 모듈, 스마트카드와 태그, 각종 단말기를 아우른다.

IoT 서비스는 공공부문과 민간부문을 망라해 모두 그 영역을 급속하게 확장하고 있다. 지난 4월, 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)이 공동 발간한 ‘2020년 사물인터넷 산업 실태조사’ 보고서에 따르면 대표적인 IoT 서비스 영역으로 △헬스케어·의료·복지 △에너지·검침 △제조 △스마트홈 △금융 △교육 △국방분야를 들 수 있다.

또한 △농림축산 △수산 △자동차 △교통·인프라 △항공·우주 △조선·선박 △관광 △스포츠·레저·오락 분야에서도 IoT서비스가 폭넓게 활용되고 있다. 이와 함께 △소매 △물류·유통 △건설·시설물관리 △산업 안전 △환경·재난·재해분야도 IoT 서비스 영역으로 빼놓을 수 없다.

스마트홈 분야를 예로 들면 가전·기기를 원격제어하거나 홈CCTV 서비스 또는 스마트도어록 서비스, 음성인식 비서 등을 구현하는 데 IoT 기술이 유용하게 쓰이고 있다.
또한 교통·인프라분야에서 스마트 주차서비스, 아파트 차량 출입통제 서비스 등에 IoT 기술을 적극 활용하고 있다. 아울러 건설·시설물 관리분야에서 IoT 기술을 활용한 구조물 안전관리 및 공공시설물 제어, 도로·교량 상태 모니터링 서비스 등이 활기를 띠고 있다.

‘2020년 사물인터넷 산업 실태조사’ 보고서에 따르면 앞으로 헬스케어·의료·복지분야의 IoT서비스가 가장 빠르게 활성화 될 것으로 예상된다. 이어 △자동차·교통·항공·우주·조선 △스마트홈 순으로 IoT 서비스가 유망한 것으로 조사됐다.

 

■5개 분야 7개 과제 집중 지원

IoT 기술은 최근 인공지능(AI)과 융합해 '지능형 IoT'로 진화하고 있다. 지능형 IoT는 방대한 데이터를 효과적으로 수집하고 수요자의 니즈를 충족시킬 수 있는 최적의 맞춤 서비스를 제공할 수 있도록 뒷받침한다.
특히 지능형 IoT를 기반으로 축적된 빅데이터는 여러 산업분야에서 새로운 부가가치를 창출하고 생산성을 높이는 역할을 할 것으로 전망된다.

나아가 지능형 IoT는 D·N·A(데이터·네트워크·인공지능)의 유기적 융합추세와 맞물려 포스트 코로나시대, 경제·사회 전반의 디지털 전환을 주도하고, 정부의 경제부양 정책인 디지털 뉴딜의 성공적 안착을 지원하는 원동력이 될 것으로 기대된다.

이에 정부는 혁신적인 지능형 IoT 제품과 서비스의 확산을 통해 국내 산업 전반의 경쟁력 강화로 이어질 수 있도록 적극 뒷받침하고 있다.

대표적인 지원정책으로 과기정통부가 NIPA와 함께 추진하는 ‘지능형 IoT적용 확산 플래그십 프로젝트’를 수 있다. 과기정통부는 2016년부터 지난해까지 116개 과제에 400억원을 투자해 IoT분야에서 창의적인 아이디어나 혁신역량을 보유한 중소·중견기업을 육성한 바 있다.

이 프로젝트는 IoT 기업의 성장기반을 마련하는 데 밑거름 역할을 한 것으로 평가된다. 과기정통부에 따르면 지난 5년간 IoT 공급기업이 이 사업을 토대로 연평균 5% 이상 증가한 것으로 나타났다. 지난해를 기준으로 IoT 공급기업은 총 2502개에 달한다.

국내 IoT 시장도 연평균 20% 이상 성장해 작년을 기준으로 약 13조4637억원 규모의 시장을 형성했다.
과기정통부는 올해부터 △개인·소상공인 △디지털 건강관리 △에너지 △물류·교통 △제조 등 5개 전략분야에서 7개 대표 과제를 집중적으로 지원하기로 했다.

7개 과제는 지역연계 국민체감분야 3개 과제와 생산성 혁신을 위한 선도서비스분야 4개 과제로 이뤄진다.
개인·소상공인을 지원하기 위한 ‘실내 공기질 관리시스템’은 지능형 IoT 기반의 실내외 감지기가 공기질을 실시간으로 측정, 관리한다.

디지털 건강관리를 위한 ‘지능형 IoT 기반 가상·증강현실 재활치료시스템’은 비접촉식 레이더 센서와 동작인식 센서를 기반으로 작동한다. 이들 센서가 뇌졸중 환자와 고령자, 외상성 뇌손상 환자 등의 재활을 돕는다.

시설물 안전관리를 위한 ‘지능형 IoT 기술을 활용한 다중이용시설 통합관제 서비스’도 주목할만하다.
이 서비스는 다중이용시설의 수해와 화재 등 피해를 예방하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 건물 내 기계장치와 전기실, 발전기, 저류조 등에 센서를 설치해 주요 시설의 온도, 소음, 전력사용량 등을 측정하고 AI가 이상징후를 파악한다.

또한 비상상황이 발생하면 지능형 순찰로봇이 현장에 접근해 필요한 정보를 실시간으로 제공하는 등 초기진압을 지원한다. 이 서비스는 충북개발공사와 연계해 충북연구원과 충북기업진흥원, 청주밀레니엄타운에 서 제공된다.

 

■유통시설 온도변화 사전 예측

에너지 분야의 생산성 혁신을 위한 ‘반자율운전 신재생에너지 하베스팅 시스템’은 소수력 발전기의 자율운전을 돕는 기능을 한다.

먼저 소수력 에너지는 낮은 낙차에서도 발전이 가능한 신재생 에너지로 저수지와 육상 양식장 등에 적용할 수 있다. 2015년을 기준으로 900여개 이상의 양식어가에 소수력에너지를 적용할 수 있을 것으로 예상됐다. 하지만 이는 전체 발전량의 0.12% 수준에 불과한 수치다.

게다가 호우와 강풍, 수위상승 등이 있을 경우 사람이 수동으로 발전기를 정지할 수밖에 없게 된다. 이로 인해 급작스러운 상황에서 발전시스템이 손상되는 문제가 뒤따랐으며, 이는 소수력 발전이 높은 평가를 받지 못하는 주된 원인으로 작용했다.

반자율운전 신재생에너지 하베스팅 시스템을 구성하는 센서와 AI는 기상상황과 발전기 상태 등을 파악하고 상황에 따라 가동을 멈추는 기능을 한다. 이로써 발전기를 자동으로 보호하고 발전효율을 크게 높이는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

물류·교통분야의 ‘지능형 IoT 통합 저온유통 시스템’은 물류창고와 차량, 박스 등 시설물에 감지기를 부착해 온·습도, 진동 등을 모니터링하고, 사고 발생 전 고장 상황을 파악하는 기능을 한다.

기존에는 유통시설이나 장비의 온도가 급격하게 변동하는 문제가 생긴 후에야 대처방법을 찾을 수 있었다. 하지만 이 시스템을 통해 사전에 대비할 수 있게 돼 저온상태의 유통이 가능해질 것으로 기대된다.

제조분야의 ‘중소장비 예측정비 서비스’도 눈에 띈다. 이 서비스는 도색 불량률과 직접 관련된 에어 컴프레셔 등 제조장비에 감지기를 부착하는 것에서 출발한다. 이 감지기가 데이터를 수집하고 장비고장 이전에 이상징후를 미리 알려준다.

이를 통해 장비 고장에 따른 공정불량과 장비수리를 위한 제조의 중단과 생산차질 발생을 예방할 수 있다. 이는 제조업 현장의 생산성 증가에 기여할 것으로 기대된다.

이 밖에 엔터테인먼트 분야의 ‘지능형 IoT 기반 비대면 공연장’은 AI가 사용자 취향을 분석해서 음악을 선곡하는 기능을 한다. 로봇공학사물인터넷은 이렇게 고른 음악을 피아노, 드럼, 기타, 베이스 등으로 직접 연주한다.

홍진배 과기정통부 정보보호네트워크정책관은 “최근 IoT는 AI, 5G 이동통신 등과 융합해 사물지능으로 진화하고 있다”면서 “앞으로 지능화된 사물인터넷이 우리의 삶을 바꾸고 에너지, 제조 등 다른 융합산업의 생산성을 크게 개선할 수 있는 의미 있는 성과가 창출될 것으로 기대한다”고 말했다.

그렇지만 모든 유망기술과 서비스가 그러하듯 지능형 IoT 활성화와 연관산업의 비약적 발전을 위해서는 해야 할 일이 무척 많다.

무엇보다 IoT 인프라와 서비스를 폭넓게 연계할 수 있도록 IoT 네트워크의 지속적인 확대 및 고도화가 필요하다는 데 다수 전문가의 견해가 일치한다.

또한 IoT 센서가 부착한 디바이스를 충분히 보급하고, 개방적 플랫폼 구축과 기술 표준화를 통해 IoT 기술 개발과 서비스를 활성화해야 한다는 주장도 힘을 얻고 있다. IoT 분야 기술개발자와 네트워크 구축 담당자, 서비스 제공업체 등이 다양한 정보를 공유하고 상호 발전을 도모할 수 있는 선순환적 산업생태계를 조성해야 한다는 것이다.



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