기존 IoT 플랫폼과 상호 운용 SW, 프로비저닝 시스템 구축
‘초경량 메시징 기술’ 기반의 무선통신기술, ‘저비용, 간편 설치’
“초소형 IoT 센서…재난․재해, 의료, 국방, 산업 각 분야 활용”
[애플경제 이보영 기자] 초소형 일회용 IoT 디바이스(기기) 기술이 발달하고 있다. 스마트홈이나 스마트공장, 드론 제어 등을 위한 IoT 기술이 상용화되면서 특히 일회성의 저비용 IoT 기술에 대한 수요가 급격히 늘어나고 있기 때문이다. 이는 사람이 접근하기 어려운 재해 현장이나, 산악지대, 지하공간 등에서 정확한 데이터를 수집하고, 상황에 대처할 수 있다는 것이 장점이다. 또 복잡한 도심지나 빌딩, 상․하수시설, 통신, 에너지수송 등에도 매우 유용할 것으로 보인다.
문제는 이를 위한 기술이다. 한국전자기술연구원, 한국전자통신연구원, 한국정보통신기획평가원 등 국내의 연구기관들은 이에 대한 연구와 기술 개발을 가속화하고 있다. 이들 기관에 따르면 초소형 일회용 IoT 디바이스를 구축하기 위해선 서로 다른 기종의 클라우드나 엣지 혹은 포그 네트워크 인프라가 필수적이다. 또 기존 IoT 플랫폼과 상호 운용되는 소프트웨어와, 이를 통한 자동화된 프로비저닝 시스템을 구축해야 한다. 특히 “IoT 디바이스는 이더넷이나, LTE, Wi-Fi를 사용하기에는 비용 부담이 크고, 설치도 쉽지 않기 때문에 초소형 IoT 환경에 적합한 무선 통신 장치를 사용해야 한다”는게 이들 연구기관의 전망이다.
성낙명 한국전자기술연구원 책임연구원은 “그러나 이러한 무선 통신 프로토콜의 경우, 대역폭, 전송 속도, 동시 전송이 가능한 디바이스의 갯수 등이 제한된다”고 지적하면서 “이로 인해 기존의 HTTP와 같은 메시지 프로토콜로 초소형 일회용 IoT 시스템을 구현하는데엔 한계가 있으므로 ‘초경량 메시징 기술’을 개발해야 한다”고 강조했다.
그는 같은 연구원의 이석준 선임연구원, 최충재 연구원과 함께 한국정보통신기획평가원에 기고한 ‘지능 기반 초소형 disposable IoT 동적 자율 구성 및 실행 인프라 기술’ 제하의 논문에서 “확장성 등을 고려한 기존 IoT 플랫폼이나, 서로 다른 기종 간의 클라우드 네트워크와 연동할 수 있는 초소형 일회용 IoT 서비스 인프라를 통합하는 구조 설계가 필요하다”고 대안을 제시했다. 또 “제한된 메모리와 자원에서도 동작할 수 있고, 정보를 전달하며 관리비용을 최소화할 수 있는 초경량의 정보 모델링과 메시징 기술이 필요하다”고 덧붙였다.
현재 국내에선 한국전자기술연구원 등 연구기관들과 관련 업계가 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 앞서 성낙영 책임연구원 등에 따르면 한국전자기술연구원은 IoT 기술의 표준인 ‘oneM2M Rel.2’ 표준을 지원하는 서버 및 디바이스 플랫폼인 ‘모비우스’, ‘엔큐브’를 오픈소스로 개발하는데 성공했다. “해당 플랫폼은 인더스트리 환경의 통신 서비스 품질(QoS)을 지원하기 위한 타임시리즈 데이터를 처리하고, 트랜잭션 처리 등을 실시간으로 지원한다”는 것이다.
또한 ‘모비우스’ 플랫폼은 사물인터넷 국제 표준 플랫폼인 OCF(사물인터넷 표준화단체), LWM2M(사물인터넷기기 관리 기술) 등의 기준과 규격에 맞춰 개발하도록 한다. 이들 기준에 맞춰 인증을 받으면 다른 기업의 제품과 연동하여 사물인터넷 기술을 적용해 제품을 제어할 수 있게 된다. 이처럼 국제 표준 플랫폼과의 연동 기능을 통해 스마트홈이나, 스마트 공장, 드론관제 등의 서비스도 가능하게 하는 기술이다.
이 밖에도 민간기업인 바른전자도 초소형 IoT 기술을 개발, 출시했다. 즉, 초소형 IoT를 위한 저전력 장거리 통신 기술인 LoRa(Long Range) 통신 모듈 소형화에 성공함으로써 초소형 와이파이ㆍ블루투스 통합 모듈 등을 출시했다. ㈜KT도 분산 클라우드 기반의 코어 네트워크 인프라 기술을 개발했다. 이는 중앙 집중형 구조의 4G 코어 네트워크가 가지고 있던 단점인 IoT 디바이스를 개선한 것이다. 즉, 대량의 트래픽으로 인한 애플리케이션 실행 과정으티 애로를 극복하기 위해 5G 코어 네트워크에 의한 수평적 분산 클라우드 기반 구조를 갖춘 것이다.
“KT 융합기술원 인프라연구소에 의하면 이같은 수평적 분산 클라우드 기반 구조는 SDN(Software Defined Network) 기술과 NFV(Network Function Virtualization) 기술을 적용하여 코에 네트워크 기능을 ‘제어 기능’과 ‘데이터 전달 기능’으로 분리하여 가상화하는 기술”이라는 설명이다.
현재 초소형 일회용 IoT 기술은 아직은 전 세계적으로 초보 단계인 것으로 평가된다. “그러나 향후 IoT 기술의 확산을 위해 필수불가결한 연구 분야로서 점차 시장 비중이 높아질 전망”이라는 성 책임연구원 등의 얘기다. 특히 생활 현장에서 그 쓰임새가 크게 증가할 것으로 보인다. 초소형 IoT 센서를 이용한 산불 방지 기술과 알고리즘을 활용한 산불 사전 감지 기술, 이를 활용한 사전 경고 관련 제품이 개발될 것이란 기대다. 또 의료품질을 높이고, 의료기관 내 전문인력 수급문제를 해결하는 등 의료기관 내 업무 효율화를 기할 수 있다.
이 밖에도 초소형 일회용 IoT 기술을 통해서 산업 각 분야, 즉 농․축산업, 재난․안전 등 다양한 용도로 활용될 수 있다. 성낙영 책임연구원은 “사람, 사물 등 모든 것들이 연결된 사물인터넷 확산 과 대규모 환경에 대한 자율 운영이 가능한 사물인터넷 플랫폼을 통해 편리한 삶을 향유할 수 있는 초연결 사회가 도래하고, 누구나 시간ㆍ공간ㆍ단말의 제약 없이 편리한 개인생활을 즐길 수 있는 ‘스마트 라이프’가 확산될 것”이라고 기대했다.
