정보통신 기술( ICT), 사물인터넷(IoT)

ICT(Information & Communication Technology)

Information & Communication Technology(정보 통신 기술)의 약자(略字)로 더 단순하게는 IT(Information Technology, 정보 기술)로 쓸 때가 많다.

ICT(Information & Communication Technology) 활용 교육

정보통신기술을 수업의 도구나 매체로 사용하는 것이다. ICT 교육은 ICT 소양교육과 ICT 활용교육으로 구분할 수 있다.

ICT 소양교육은 IT 기능을 습득하고 사용하는 것에 주안점을 두는 반면, ICT 활용교육은 IT를 통해 학습의 효율성을 높이는 데 초점을 두고 있다.

IoT(Internet of Things)

Internet of Things(사물 인터넷)의 약자(略字)로 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다.

스마트폰, PC를 넘어 자동차, 냉장고, 세탁기, 시계 등 모든 사물이 인터넷에 연결되는 것을 사물인터넷(Internet of Things)이라고 한다. 구글의 웨어러블 컴퓨터 구글 글라스나 나이키의 건강관리용 스마트 팔찌인 퓨얼밴드가 대표적인 사물인터넷이다.

센서와 통신 칩을 탑재한 사물(事物)이 사람의 개입 없이 자동적으로 실시간 데이터를 주고받을 수 있는 물리적 네트워크를 말한다. 사물인터넷 환경에서는 센서나 통신 기능이 내장된 기기(사물)들이 인터넷으로 연결되어 주변의 정보를 수집하고, 이 정보를 다른 기기와 주고받으며 적절한 결정까지 내릴 수 있다. 사람이 일일이 조작하거나 지시하지 않더라도 기계가 알아서 일을 처리해주는 것이다. 부착된 센서와 칩을 바탕으로 유무선 네트워킹을 하는 사물들의 거대한 생태계라 할 수 있겠다. 사물인터넷은 블루투스나 근거리무선통신(NFC), 센서데이터, 네트워크 등을 기반으로 하고 있다.

이 기술을 이용하면 각종 기기에 통신, 센서 기능을 장착해 스스로 데이터를 주고받고 이를 처리해 자동으로 구동하는 것이 가능해진다. 교통상황, 주변 상황을 실시간으로 확인해 무인 주행이 가능한 자동차나 집 밖에서 스마트폰으로 조정할 수 있는 가전제품이 대표적이다.

이미 삼성전자, LG전자, 구글, 아우디 등 세계 각 분야의 기업들은 사물인터넷 서비스 개발·상용화에 나섰다. 구글은 스마트 온도조절기 업체인 네스트랩스를 인수해 스마트홈 시장에 뛰어든 데 이어 최근에는 무인차 개발에 나섰다고 밝혔다. 삼성전자·LG전자도 사물인터넷 기능이 들어간 생활가전 제품을 대거 개발해 시장에 선보였다. 이를 통해 앞으로 터치 한 번, 말 한 마디면 모든 것을 조정할 수 있다.

모든 것이 인터넷에 연결된다면 삶이 얼마나 바뀔까? 냉장고도, 세탁기도, 책상도, 자동차도 모두 인터넷에 연결돼 서로 통신하는 세상이 와서 손가락 하나만 까딱해도 모든 것을 마음대로 조정할 수 있다면 얼마나 편할까? 사물인터넷은 이런 세상을 가능하게 해주는 기술이다. 모든 사물이 인터넷에 연결돼 서로 정보를 공유하고 원격으로 조정이 가능해진 것이다.

사물인터넷은 아주 간단히 정리하면 세상 모든 물건에 통신 기능이 장착된 것을 뜻한다. 이를 통해 각 기기로부터 정보를 수집하고 이를 가공해 사용자에게 제공할 수 있다. 대표적인 예가 최근 급성장하고 있는 웨어러블(착용형) 기기다. 시계나 목걸이 형태의 이런 기기는 운동량 등을 측정하고, 스마트폰과 연결해 전화·문자·웹서핑 등이 가능하다.

"도시 주변 밝기에 따라 가로등 밝기가 자동 조절되고 길거리 주차 공간도 알려준다. 차 사고가 나면 차에 부착된 무선통신모듈이 긴급신고번호로 전화해준다. 휴지통은 무선주파수식별(RFID) 칩이 내장되어 비울 시간을 알려주고 쓰레기통 적재량을 센서로 측정해 최적의 수거 경로를 차에 알려준다. 소화 장비, 전선의 전력 손실 등을 측정해 스마트폰으로 전송해준다. 또 초소형 음향 센서를 산의 경사면에 설치해 산사태 움직임을 미리 감지할 수 있고 아마존은 열대우림 지역에 있는 나무에 셀룰러 모듈을 장착해 불법 벌목 방지도 가능하다. 약 복용 시간을 약통·알람·스마트폰 등이 알려주며 초소형 센서가 부착된 약을 먹으면 센서가 피부에 부착한 패치로 약이 소화되었는지 여부를 알려준다."

본래 한국을 비롯한 세계에서는 초기 단계의 사물인터넷 기술들이 대거 적용돼있었다. 기계간 통신(M2M, Machine To Machine)이라고도 불린 이 기술은 버스나 지하철을 탈 때 교통카드를 갖다 대는 것이라고 보면 된다. 교통카드와 단말기가 서로 통신해 정보를 교환하고 결제 행위가 이뤄지는 것이기 때문이다.

최근 주목받는 사물인터넷 서비스는 바로 스마트홈이다. 스마트홈이란 집 안에 있는 모든 가전제품을 하나의 통신망으로 연결해 관리하는 것을 의미한다. 예를 들어 스마트폰을 이용해 모바일 메신저인 카카오톡으로 집 안에 있는 에어컨에 메시지를 보내 ‘30분 후 도착하니 22도로 냉방 가동해줘’라고 지시하는 것이 바로 스마트홈 서비스다.

무인자동차 역시 사물인터넷의 산물이다. 본래 자동차는 운전자의 운전에 따라 움직이는 기계이지만, 사물인터넷 기술이 적용되면 차량 곳곳에 센서가 장착돼 주변에 있는 장애물을 파악한다. 또 네트워크 기술을 이용해 탑승자의 목적지를 입력하고 가장 빨리 가는 길을 찾는다. 교통신호 역시 네트워크를 통해 판단하고 자동으로 정지·운전할 수 있다.

IT 업계는 사물인터넷이 인터넷 혁명과 모바일 혁명에 이어 새로운 정보 혁명을 불러올 것으로 예측하고 있다. 존 체임버스 시스코 회장은 세계 최대 전자박람회 CES 2014 기조연설에서 "이제는 모든 것이 네트워크와 연결되는 시대가 왔습니다."라며 사물인터넷 시대에는 "하이테크 시대에서 벌어진 모든 일보다 더 많은 것이 벌어질 것"이라고 강조했다. 사물인터넷은 단순히 기술적 문제가 아니라 "인류 생활 방식 자체를 바꾸는 혁명적인 일이 될 것"이라는 게 체임버스의 주장이다.

세계적 IT 시장조사기관 가트너는 2014년 가장 주목해야 할 10대 기술 중 하나로 사물인터넷을 꼽았는데, 바로 그런 장래성 때문에 글로벌 기업들은 사물인터넷을 차세대 성장 동력으로 삼고 있다. 예컨대 미국의 GE는 "생산하는 모든 제품을 인터넷과 연결해 새로운 가치를 창출하겠다"고 선언했다. 항공용 제트엔진, 자기공명단층촬영장치(MRI) 등을 인터넷과 연결해 데이터를 수집하고 분석해 고객 만족도를 높이고 비용도 절감하겠다는 것이다. 2013년 영국의 반도체 설계 회사 ARM이 영국 『이코노미스트』와 함께 발간한 보고서에 따르면, 전 세계 779명의 기업 리더 가운데 75%가 이미 사물인터넷 시장을 공략하기 위한 전략을 마련한 것으로 나타났다. 2013년 6월 미래창조과학부는 인터넷 신(新)산업 육성 방안을 발표하면서 사물인터넷을 인터넷 신산업 분야의 주요 기술로 선정했다.

사물인터넷에 대한 궁금증

1. 무조건 스마트폰으로 제어하나?

사물인터넷의 핵심은 ‘어떻게 제어하는가?’이다. 현재는 사람들이 가장 많이 쓰는 스마트폰을 이용해 기기들을 주로 통제한다. 하지만 최근에는 TV, 스마트워치, IPTV(인터넷 TV)용 셋톱박스 등을 이용해 사물인터넷 서비스를 제어하는 경우가 많아지고 있다. TV와 셋톱박스는 대화면으로 관리하기가 쉽다는 장점이 있고, 스마트워치는 항상 손목에 차고 다니기 때문에 사용자와 가장 가깝다는 장점 때문이다.

2. 보안의 위험성은 없나?

현재 사물인터넷 시장에 가장 큰 위협이 바로 보안 문제다. 기존에는 PC, 스마트폰 정도만 해킹의 대상이 됐지만, 이제는 모든 제품이 각각 해킹의 공격대상이 되기 때문이다. 이미 해외에서는 수차례 사물인터넷 서비스에 대한 해킹 공격이 있었고, 보안업체들은 이를 막기 위해 새로운 솔루션을 개발 중이다.

3. 사물인터넷을 위한 핵심기술은 무엇인가?

일반적으로 사물인터넷의 구동 과정은 3단계로 나눈다. 먼저 정보를 수집하고, 수집된 정보를 빠르게 전송하고, 이를 가공해 사용자에게 제공하는 것이다. 이에 사물인터넷을 위한 핵심 기술로는 정보를 수집하는 센서, 전송하는 네트워크, 이를 분석하는 빅데이터 기술을 꼽는다. 한국은 와이파이(무선랜), LTE(4세대 이동통신) 등 네트워크 기술은 세계 일류다. 하지만 전·후 단계인 센서나 빅데이터 분석 기술은 아직 세계 수준과 비교했을 때는 뒤떨어진다. <다음 백과사전>

사물 인터넷은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 여기서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 사물 인터넷에 연결되는 사물들은 자신을 구별할 수 있는 유일한 아이피를 가지고 인터넷으로 연결되어야 하며, 외부 환경으로부터의 데이터 취득을 위해 센서를 내장할 수 있다. 모든 사물이 해킹의 대상이 될 수 있어 사물 인터넷의 발달과 보안의 발달은 함께 갈 수밖에 없는 구조이다.

정보 기술 연구 및 자문회사 가트너에 따르면 2009년까지 사물 인터넷 기술을 사용하는 사물의 개수는 9억 개였으나 2020년까지 이 수가 260억 개에 이를 것으로 예상된다. 이와 같이 많은 사물이 연결되면 인터넷을 통해 방대한 데이터가 모이게 되는데, 이렇게 모인 데이터는 기존 기술로 분석하기 힘들 정도로 방대해진다. 이것을 빅 데이터라고 부른다. 따라서 빅 데이터를 분석하는 효율적인 알고리즘을 개발하는 기술의 필요성이 사물 인터넷의 등장에 따라 함께 대두되고 있다.

시스코 시스템즈의 조사에 따르면 2013년부터 2022년까지 10년간 사물 인터넷이 14조 4천 달러의 경제적 가치를 창출할 것으로 기대된다.

기술적 바탕

사물 인터넷을 구축하기 위해서는 기술적인 환경 구축이 선행되어야 한다. 기술적인 설정은 크게 사물신원확인, 의사소통이 가능한 네트워크 구축, 사물에 감각 부여, 컨트롤 가능성으로 나누어 볼 수 있다.

사물 신원 확인

사물 인터넷에 참여하는 각각의 개체는 다른 개체로 하여금 스스로를 식별할 수 있게 해주는 신원이 필요하다. 근거리에 위치한 사물의 신원을 나타내는 기술은 RFID기술이지만 보다 넓은 범위의 네트워크상에서 개별 사물의 신원을 확인하기 위해서는 개별 사물에 IP 주소를 부여해야 한다. 이에 따라 IP주소에 대한 수요는 증가하였고 기존에 존재했던 32 비트인 IPv4 체계로는 증가하는 사물들의 주소를 모두 할당하는 데 어려움이 따른다는 한계가 나타났다. 이로 인해 128 비트인 IPv6 체계의 필요성이 대두되고 있다.

네트워크 구축

사물들은 스스로가 취합한 정보를 필요에 따라 다른 사물과 교환, 취합함으로써 새로운 정보를 창출할 수 있어야 한다. 사물끼리의 일관된 정보전달 방법을 확립하기 위해 HTTP를 대체할 MQTT 프로토콜이 제시되었고 OASIS(Advancing open standards for the information society)에서는 MQTT를 사물 인터넷의 표준 규약으로 사용하고 있다.

감각 부여

사물에 청각, 미각, 후각, 촉각, 시각 등을 부여해 주변 환경의 변화를 측정할 수 있도록 한다. 사물에 부여되는 감각은 오감에 한정되지 않고 RFID, 자이로스코프, 가이거 계수기 등을 통한 감각으로 확장될 수 있다. 예컨대 이불의 경우 감압센서와 습도센서를 통해 사용자가 수면 중 몇 번 뒤척였는지, 얼만큼 땀을 흘렸는지 등을 측정할 수 있다.

컨트롤 가능성

임의적인 조작을 통해 사용자는 사물에게 행동을 지시할 수 있다.

개인 부문

차량을 인터넷으로 연결하여 안전하고 편리한 운전을 돕는다. 심장박동, 운동량 등의 정보를 제공하여 개인의 건강을 증진시킨다. 주거환경을 통합 제어할 기술을 마련하여 생활 편의를 높이고 안전성을 제고한다. 한국에서는 삼성이나 LG 등에서 사물 인터넷 기술을 사용한 스마트 홈을 출시하였다. 2014년 1월 6일, 구글은 아우디, GM, 구글, 혼다, 현대, 엔비디아를 중심으로 OAA(Open Automotive Alliance)를 구성해 안드로이드 운영체제를 기반으로 한 커넥티드 카를 만들기 위해 노력하고 있다.

산업 부문

공정을 분석하고 시설물을 모니터링 하여 작업 효율과 안전을 제고한다. 생산, 가공, 유통부문에 사물 인터넷 기술을 접목하여 생산성을 향상시키고 안전유통체계를 확보한다. 주변 생활제품에 사물 인터넷을 투입하여 고부가 서비스 제품을 생산한다.

공공 부문

CCTV, 노약자 GPS 등의 사물 인터넷 정보를 사용해 재난이나 재해를 예방한다. 대기 상태, 쓰레기양 등의 정보를 제공받아 환경오염을 최소화한다. 에너지 관련 정보를 제공받아 에너지 관리 효율성을 증대시킨다. 미국, 중국, 유럽연합, 일본 등의 국가는 정보통신기술을 기반으로 교통, 공공행정 등의 다양한 도시 데이터를 개방하여 도시 전체의 공공기물들과 주민들이 효율적으로 상호작용하는 스마트시티 건설을 추진하고 있다. 스페인 바르셀로나 시에서는 빈 주차공간을 감지해 주차 정보를 공유하거나 쓰레기통의 포화 상태를 측정해 수거 트럭에 정보를 송신하는 등 사물 인터넷 개념을 활용한 도시 관리 시스템을 구축하였다.

부작용(해킹 취약성)

시만텍은 사물인터넷 기술이 보편화됨에 따라 발생할 수 있는 해킹 가능성에 대해 지적하였다. 다수의 IoT 기기의 기반인 리눅스 운영체제가 기기에서 올바른 보안을 갖추지 못 하거나 적절한 업데이트가 이루어지지 않을 경우 리눅스 웜에 의해 해킹당할 위험이 존재한다. 실제로 IoT 환경에서 보안 취약점을 악용해 사생활을 침해한 사례도 있다. 미국에서 아기 모니터링 카메라인 SecurView를 생산, 판매하는 회사인 TRENDnet은 자사 제품에 올바른 보안 시스템을 구축하지 못한 채 이를 유통시켰다. 결과적으로 이 제품은 700여 가구의 가정 내부 영상을 해커들에게 유출시켰고 TRENDnet은 연방거래위원회로부터 제재를 받게 되었다.

사물인터넷이 대중화됨에 따라 사물인터넷 전체 시스템에 대한 많은 이슈가 존재한다. 이들은 각 계층의 해결책을 단순히 나열함으로써 해결되지 않는다. 다양한 응용 분야에서 서로 다른 보안 이슈가 존재한다. 예를 들어, 지능형 운송과 지능형 진료는 데이터 보안이 매우 중요하다. 그러나 지능형 도시 관리나 스마트 환경(smart green)은 인증이 더 중요하다. 최상의 보안을 위해서는 서로 다른 응용 시스템에서의 차별적인 중요도를 고려해야 한다. 또한 한 계층의 보안 문제만 해결하는 것이 아니라, 여러 계층에 대한 협력적 해결 방법이 개발하고 계층 교차적인(cross-layer) 접근이 필요하다. 이를 위해 자율적이고 이질적인 시스템 통합 모델을 구축하는 기술이 필요하다. 또한 대규모 이질적 네트워크를 구축하기 위하여 계층 교차적인 통합 기술을 개발할 필요가 있다. <위키백과>