정책연구 P16-12 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 Platform Strategy to Take the Lead in the Global Internet of Things(IoT) Market 최병삼 이제영 이성원
연구진 연구책임자연구참여자 최병삼 과학기술정책연구원연구위원이제영 과학기술정책연구원부연구위원이성원 과학기술정책연구원연구원 연구자문위원 이성호 한국개발연구원연구위원 정책연구 2016-12 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 2016 년 12 월 24 일인쇄 2016 년 12 월 30 일발행 發行人ㅣ송종국發行處ㅣ과학기술정책연구원세종특별자치시시청대로 370 세종국책연구단지과학 인프라동 5~7F Tel: 044)287-2000 Fax: 044)287-2068 登錄ㅣ 2003년 9월 5일제20-444호組版및印刷ㅣ경성문화사 Tel: 044)XXX-XXXX Fax: 044)XXX-XXXX ISBN 978-89-6112-XXX-X 93320 정가 : 0,000 원 이도서의국립중앙도서관출판예정도서목록 (CIP) 은서지정보유통지원시스템홈페이지 (http://seoji.nl.go.kr) 와국가자료공동목록시스템 (http://www.nl.go.kr/kolisnet) 에서이용하실수있습니다. (CIP제어번호 : CIP20XXXXXXXX)
발간사 최근인공지능과혁신적인비즈니스모델들의약진으로인해국가적으로제4차산업혁명에대한논의가활발하게진행되고있다. 현재의급격한변화가제4차산업혁명의새로운시작인지, 제3차산업혁명의연장인지의논란은별개로하더라도그변화를잘활용하여한국경제의저성장국면을타개해나가는기회로만들수있을지, 그렇지않으면선진국과개도국기업들사이에서진퇴양난의위기에빠질것인지는국가의운명을좌우할중대한이슈이다. 그런관점에서제4차산업혁명의핵심기술중하나로언급되는사물인터넷에대한본연구의중요성과시의성은충분하다. 사물인터넷을구현하는데필요한기술이나사업영역은다양하지만가장중요한것은플랫폼 (Platform) 이다. 플랫폼은다양한제품이나서비스를제공하고소비하기위해사용하는토대이다. 사물인터넷은 ICT 기술을활용해사람과개체들을연결하고여기서얻어진데이터를통해부가가치를창출하는것이고그과정에다수기업이참여하게되므로필연적으로이들을연결하고부가가치를만드는플랫폼의역할이중요해지는것이다. 플랫폼은생태계및산업의판도를결정하고플랫폼을보유한기업은자신이속한생태계및산업내에서주도권을갖게된다. 또한한번정해진플랫폼과생태계의구조는일종의게임의규칙이되어상당기간유지되어생태계구성원들에게상당한영향을미친다. 과거 PC 시대의 윈텔 (Windows+Intel) 과스마트폰시대의애플과구글이이를증명한다. 사물인터넷에서도플랫폼이산업을주도하는양상이반복될것이며, 글로벌기업들은하드웨어, 네트워크, 소프트웨어등자신의영역에서플랫폼으로만들어유리한입지를선점함으로써사물인터넷생태계를주도하려는전략을치열하게전개하고있다. 산업의경쟁지형이한번결정되면향후수년또는수십년간한국기업의운명을결정될것이다. 그만큼무엇이사물인터넷시장의주도적인플랫폼이되고누가그것을갖게될것인지는한국경제에중대하고도시급한문제이다. 본연구의목적은글로벌사물인터넷생태계의현황과전망을바탕으로민간을
실질적으로지원할수있는정부의역할과정책대안들을제시하는것이다. 이를위해사물인터넷과플랫폼생태계문헌리뷰, 전문가자문, 플랫폼경쟁력모형수립등을통해결론을도출한다. 본연구는현황조사를바탕으로하되, 생태계및플랫폼관점에서사물인터넷의미래전망을위한분석모형을수립하고이를바탕으로전략과정책을도출한다는점에서기존연구와차별화된다. 본연구의수행과정에서도움을주신산 학 연 관의전문가와관계자여러분께감사의말씀을드린다. 아무쪼록본연구가한국경제가돌파구를찾는데에의미있는기여를할수있기를바란다. 끝으로본보고서의내용은저자개인의의견이며본연구원의공식견해와다를수있음을밝혀둔다. 2016 년 12 월 과학기술정책연구원 원장송종국
목차 요약 i 제1장서론 1 제1 절연구의배경및목적 1 제2 절사물인터넷관련기존연구 7 제3절연구문제및방법 10 제2장사물인터넷의개념, 기술및특성 13 제1 절사물인터넷의개요 13 제2 절사물인터넷시장및주요분야별현황 23 제3절사물인터넷기술및생태계의구성 27 제4절사물인터넷의기술적 사업적특성 43 제3장사물인터넷생태계분석모형및경쟁시나리오 46 제1 절소비자의사물인터넷상품선택 46 제2 절사물인터넷생태계의경쟁력 59 제3절사물인터넷시장의경쟁시나리오전망 66 제 4 장사물인터넷분야별사례분석 69 제1 절스마트홈 (smart home) 69 제2 절스마트카 (smart car) 84
제5장제언 99 제1 절분석결과 99 제2 절기업전략 103 제3절정부정책 111 참고문헌 123 Summary 127 Contents 129
표목차 < 표 1-1> 가트너가선정한올해주목해야할 10대전략기술 (2011~2016년) 2 < 표 1-2> 국내사물인터넷관련국내외주요문헌 7 < 표 2-1> 사물인터넷의 4가지기술적동인 17 < 표 2-2> 사물인터넷플랫폼표준화단체및활동내용 39 < 표 3-1> 소비자가상품을평가하는보완적방식의예시 47 < 표 3-2> 소비자가상품을평가하는보완적방식의예시 48 < 표 3-3> 확산을결정하는혁신제품의특성 (ACCORD 모형 ) 53 < 표 3-4> 전환비용의유형 54 < 표 3-5> 사물인터넷생태계경쟁력평가모형의평가요소 63 < 표 4-1> 스마트홈산업분류체계 70 < 표 4-2> 국내스마트홈시장 5대산업별시장전망 71 < 표 4-3> 국내통신 3사의스마트홈서비스현황 74 < 표 4-4> 스마트홈생태계경쟁력평가 80 < 표 4-5> 커넥티드카 (Connected Car) 의주요기능 84 < 표 4-6> 미국도로교통안전국 (NHTSA) 이정의한자율주행 5단계 84 < 표 4-7> 주요 IT기업의스마트카플랫폼현황 87 < 표 4-8> AT&T Drive의제휴사 88 < 표 4-9> 스마트카개발을위한자동차제조사와 ICT 기업의협력 88 < 표 4-10> 자율주행차시승에대한여론조사 92 < 표 4-11> 스마트카생태계경쟁력평가 95 < 표 5-1> 영국정부가도출한사물인터넷정책과제 112 < 표 5-2> OECD 가제안하는사물인터넷정책과제 113 < 표 5-3> 사물인터넷실증단지조성계획 117 < 표 5-4> 사물인터넷융합실증사업계획 117
그림목차 [ 그림 1-1] 구글트렌드검색결과 : Internet of Things, 사물인터넷 1 [ 그림 1-2] 연구의구성 12 [ 그림 2-1] 인터넷의확장개념으로서의사물인터넷 14 [ 그림 2-2] 세계경제포럼의 4차산업혁명개념 19 [ 그림 2-3] 독일의산업 4.0(Industry 4.0) 에서의산업혁명구분 20 [ 그림 2-4] 사물인터넷의제안가치 (Value Proposition) 21 [ 그림 2-5] 사물인터넷연결기기대수에대한기관별전망 (2020년) 23 [ 그림 2-6] 사물인터넷에연결되는기기의규모와유형전망 24 [ 그림 2-7] 사물인터넷이 2020년까지창출할가치에대한기관별전망 25 [ 그림 2-8] 사물인터넷의주요응용분야 26 [ 그림 2-9] 사물인터넷의기술적구성요소 (Technology stack) 27 [ 그림 2-10] 사물인터넷에활용되는센서의종류 30 [ 그림 2-11] 통신네트워크수요에따른사물인터넷응용분야구분 31 [ 그림 2-12] 사물인터넷통신기술간특성비교 32 [ 그림 2-13] 인공지능이견인하는비즈니스모델변화 33 [ 그림 2-14] 인간과컴퓨터간상호작용 (HCI) 의발전과정 34 [ 그림 2-15] 음성기반의구글검색건수추이 35 [ 그림 2-16] 플랫폼별단어인식률추이 35 [ 그림 2-17] 사물인터넷의지형도 (Landscape) 36 [ 그림 2-18] 사물인터넷의구조도 (Tectonics) 37 [ 그림 2-19] 사물인터넷플랫폼시장의업체별점유율 (2015) 38 [ 그림 2-20] 사물인터넷분야별주요플랫폼기업 38 [ 그림 2-21] 플랫폼의계층적구조와구글의플랫폼 41 [ 그림 2-22] 사물인터넷의데이터창출및전송유형 42 [ 그림 2-23] 데이터를통한가치창출과정 45
[ 그림 3-1] 바스모형에의한신규구매자및누적구매자전망 51 [ 그림 3-2] 초기시장과주류시장간의대단절 ( 캐즘 ) 52 [ 그림 3-3] 자동차보급을저해한영국의 Red Flag Act 55 [ 그림 3-4] 1900년대초미국의차량공유서비스 (itney) 56 [ 그림 3-5] 사물인터넷상품에대한소비자의인식 57 [ 그림 3-6] 생태계의내부구조 : 구성원과상호작용 59 [ 그림 3-7] 생태계의외부환경 : 경쟁, 협력및진화 61 [ 그림 3-8] 사물인터넷생태계경쟁력평가모형 64 [ 그림 3-9] 플랫폼시장의구조를결정하는요인 67 [ 그림 4-1] 세계스마트홈시장전망 70 [ 그림 4-2] 삼성스마트허브냉장고의기능 72 [ 그림 4-3] LG전자의스마트씽큐 (SmartThinQ) 허브및센서 73 [ 그림 4-4] SK텔레콤의스마트홈서비스체계도 75 [ 그림 4-5] 구글의스마트홈서비스체계도 76 [ 그림 4-6] 아마존의스마트홈기기 : echo, tap, echo dot, dash 77 [ 그림 4-7] 스마트홈시스템의구성 78 [ 그림 4-8] 스마트카의개념 83 [ 그림 4-9] 전세계커넥티드카관련시장전망 85 [ 그림 4-10] 도요타의클라우드기반스마트센터 86 [ 그림 4-11] 스마트카분야의리딩기업조사 86 [ 그림 4-12] 스마트카생태계의구성 89 [ 그림 4-13] 자율주행의안전성을검증하기위해필요한주행거리와시간 94 [ 그림 4-14] 공급자구조의변화전망 : 피라미드 다이아몬드 97 [ 그림 4-15] 자동차산업의매출및수익구조의변화전망 97 [ 그림 5-1] 연구의분석결과및전략및정책제언 102 [ 그림 5-2] 사물인터넷 R&D 추진계획의과제리스트 113 [ 그림 5-3] 독일플랫폼인더스트리 4.0(Plattform Industrie 4.0) 의구성 116 [ 그림 5-4] 미국도로교통안전국의자율주행자동차성능기준권고안 118
요약 i 요약 1. 서론 연구배경 : 사물인터넷 (IoT, Internet of Things) 이차세대혁신 (Next Big thing) 으로주목받고있음 막대한신규시장을창출하고기존산업의경쟁력을제고할것으로기대 연구목적 : 글로벌사물인터넷생태계의현황과전망을바탕으로민간을효과적으로지원할수있는정부의역할과정책대안들을제시 연구문제 (research question): (1) 사물인터넷이소비자에게제공하는가치와기술적ㆍ경제적특성은무엇인가? (2) 사물인터넷의특성을고려할때주요산업에서어떤역량 (H/W, S/W, N/W 등 ) 을가진생태계및기업이주도권을갖게될것인가? (3) 구체적으로스마트홈, 스마트카등의분야에서산업의경쟁상황은향후어떻게전개될것인가? (4) 국내기업이글로벌사물인터넷시장을주도하기위해기술개발전략, 비즈니스모델, 참여자유인체계, 협력전략을어떻게설계해야하는가? (5) 민간을실질적으로지원할수있는정부의역할과정책대안은무엇인가? 생태계및플랫폼관점에서사물인터넷의미래전망을위한분석모형을수립하고 이를바탕으로전략과정책을도출한다는점에서현황조사에의존하는기존 문헌과차별화
ii 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 1] 연구의구성 2. 사물인터넷의개념, 기술및특성 사물인터넷은하드웨어, 네트워크, 소프트웨어, 인터넷등 ICT 기술을활용해사람과공간을서로연결하고여기서데이터를생성, 공유, 활용하여부가가치를창출하는방식 클라우드나인공지능은사물인터넷과별개의기술이아니라사물인터넷을구현하는데활용되는요소기술 사물인터넷은과거유비쿼터스컴퓨팅, 사물통신 (M2M) 과개념은비슷하나, 시장환경의변화에힘입어그비전을실현할수있게된것
요약 iii 사물인터넷이제공하는 4 가지가치 (Value Proposition) 는모니터링, 제어, 최적화, 자율운영 사물인터넷을구현하기위해필요한기술은제품, 통신네트워크, 플랫폼 사물인터넷생태계는가전, 자동차, 에너지, 헬스케어등다양한산업, 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크등다양한계층의수많은기업과분야별생태계로구성 [ 그림 2] 사물인터넷의기술적구성요소 (Technology stack) 사물인터넷의기술적특성은업그레이드제품, 데이터, 시스템상품, 핵심기술분산
iv 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 사물인터넷은완전히새로운카테고리의상품이아니라기존상품의가치를더한업그레이드버전임 기존상품의가치를높이는주된수단은데이터임 사물인터넷상품은하드웨어, 소프트웨어, 네트워크등다수요소를결합하는시스템상품 (system goods) 임 사물인터넷솔루션을제공하는데필요한하드웨어, 소프트웨어, 네트워크를모두갖춘기업은드물며제조업체, 통신사업자, IT기업이나누어보유 3. 사물인터넷생태계분석모형및경쟁시나리오 소비자의상품선택을위한의사결정을소비자의특성, 제품의특성, 구매상황등으로나누어고찰 소비자는최소한의수준을만족해야하는평가기준 (qualifiers) 을먼저비교한후높을수록만족도가높아지는평가기준 (order winners) 을비교해대안을선택하는비보완적방식을사용 얼리어답터를제외한대다수소비자는이미구매한소비자의영향을많이받고상대적으로보수적으로구매를결정 IT제품과달리스마트홈, 스마트카등의제품은실제구매자이외에도가족등의영향을받아구매를결정 제품오류가발생하는등의상황에서예상되는손실이큰경우 ( 자동차사고등 ) 소비자는한층신중하고보수적으로구매를결정 규제등사회시스템은일반적으로기술진보에비해늦게변화하므로사물인터넷의보급에장애요인으로작용할가능성이있음 사물인터넷시장의진화에영향을미치는요인에대한시사점
요약 v 사물인터넷상품은기존일반상품과경쟁관계이며교체주기등을고려할때소비자는기존상품군에고착 (lock-in) 될가능성이높음 소비자및사회시스템의보수적인성향도단기간에시장성장을어렵게만듦 스마트폰시장의애플, 구글처럼지배적인사업자가등장하기어렵고다수생태계가공존하는파편화된시장이될것임 사물인터넷시스템을제공하려면하드웨어, 소프트웨어, 네트워크역량을보유한기업간의제휴가필수적임 생태계내외부적으로데이터소유권, 수익배분, 주도권등을놓고치열한경쟁이전개될것임 데이터를많이확보하고기존에관련데이터를많이축적하고이를효과적으로통합하여활용하는기업이유리한위치를차지 복잡성과리스크를관리하고고객의우려를해소하는것이사업의전제조건 사물인터넷생태계의경쟁력을평가하는 5 가지요소를도출 < 표 1> 사물인터넷생태계경쟁력평가모형의평가요소 평가요소필수요소 (Essential Elements) 제휴사 / 개발자 (Partners) 소비자 (Consumers) 경쟁및협력 (Competition and Cooperation) 적응및진화 (Evolution or Revolution) 내용 - 필수요소의확보여부 : 직접구축또는보유기업과의제휴 - 개별요소의경쟁력 - 제휴사또는개발자의규모 - 제휴사또는개발자와의협업관계 - 소비자기반의규모 - 고객충성도 : 잠재소비자규모 - 시장내포지셔닝, 시장의독점화가능성 - 인접분야생태계와의협력 - 규제에대한적합성, 시장환경변화나기술혁신에대한대응 - 장기적으로새로운플랫폼으로이전
vi 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 스마트홈과스마트카분야에대해평가모형을적용한결과대체로유사한패턴을발견 총평 : 사물인터넷생태계구성을위해필요한필수요소들은 IT기업, 제조업체, 통신사업자어느누구도모든것을완벽하게구비한기업은없으나, 구글등 IT 기업은검색엔진, 스마트폰등을통해스마트생태계를만들고운영해본풍부한경험을보유하고있어서제휴사나개발사와의관계, 다른생태계와의협력및경쟁관계, 외부환경에대한적응및진화등의측면에서제조업체와통신사업자에비해경쟁력이높음 필수요소 (Essential Elements): 제조업체는기기 ( 가전, 스마트폰, 자동차등 ), 통신사업자는네트워크, IT기업은데이터분석역량을각각보유 제휴사 / 개발자 (Partners): IT기업은현재다수의제조업체, 앱개발자등과교류하며협력하고있고다년간생태계를운영해온경험을축적해왔으나, 제조업체와통신사업자는상대적으로경험부족 소비자 (Consumers): 제조업체와 IT기업모두글로벌시장에서브랜드이미지를구축했으며통신사업자는로컬시장에서이동성이낮은 (captive) 고객을상당수확보하고있음 경쟁및협력 (Competition and Cooperation): 경쟁측면에서상위제조업체, 통신사업자, IT기업은경쟁사대비상당한입지를확보하고있으며, 협력측면에서는 IT기업이제조업체나통신사대비경험이풍부 적응및진화 (Evolution or Revolution): 구글, 애플등 IT기업은 PC, 모바일, 스마트시대를거쳐오면서효과적으로진화해왔으며삼성, 샤오미등의제조업체는상대적으로업계를주도한경력이짧고통신사업자는상대적으로정적이고규제의보호를받는시장에속해있었음
요약 vii 소비자대상의사물인터넷시장 (B2C) 의향후시장성장과경쟁구도를시장규모, 시장구조, 주도기업, 핵심역량등 4가지측면에서전망 시장규모 : 상당기간본격적인시장성장은지연되며생태계별로다양한상품을시범적으로출시하며지배적디자인 (Dominant Design) 을탐색해나가는경쟁이전개될전망 시장구조 : 사물인터넷이라는확장된시장공간에서세부영역별로다수기업이주도하는생태계가경쟁을벌일것이다. 예를들어스마트홈에서는제어, 가전, 정보등의영역별로생태계가형성될것이다. 스마트카에서는자율주행차가역량파괴형비즈니스모델을만들기전까지는기존자동차산업의점유율구조를크게변화시키기는어려울것임 주도기업 : 다수기업을리드하여통합시스템을구성하고고객의우려를해소하는사업의특성상글로벌기업이유리한위치에있으며스마트홈과스마트카모두정보, 오락등의 가벼운 기능은스마트폰의애플처럼품질과안정성을중시하는통합자 (Apple-Type) 가, 핵심기능제어는스마트폰의구글처럼규모와성장성을중시하는통합자 (Google-Type) 가소비자에게더어필할것임. 칩이나배터리등핵심부품을공급하는기업도생태계내에서확고한입지를점유할수있음 핵심역량 : 아마존이규모의경제를통한비용절감과가격인하, 고객증가의선순환을달성한것처럼데이터분석및인공지능에서먼저선순환에진입하는기업들이장기적으로음성인식, 자율주행등의기능을통해다양한부문에영향력을높여갈것임 4. 사물인터넷분야별사례분석 [ 스마트홈 (smart home)]
viii 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 스마트홈은 인간이거주 / 생활하는공간및기기에 ICT 를접목하여편 리, 안전, 경제, 즐거움등의가치를제공해주는기술및서비스환경 편리한삶 이란세탁, 청소, 조리등의활동을손쉽게하도록하거나온도, 조명, 환기등을조절하여쾌적하게해주는것 ( 스마트융합가전, 홈오토메이션 ) 안전한삶 은가정내에서각종사고와위험으로부터예방과보호를수행하는것 ( 스마트홈시큐리티 ) 경제적삶 이란에너지절감과효율적인관리를도모하는것 ( 스마트그린홈 ) 즐거운삶 이란가정에서즐길수있는오락과정보를제공하는것 ( 스마트 TV & 홈엔터테인먼트 ) 스마트홈시장의주요기업별생태계경쟁력평가및전망 < 표 2> 스마트홈생태계경쟁력평가 평가요소 IT 기기통신 구글애플아마존삼성샤오미 AT&T C( 데이터분석 ) 필수요소 (Essential Elements) P( 허브 ) N( 네트워크 ) D( 기기 ) 제휴사 / 개발자 (Partners) 소비자 (Consumers) 경쟁및협력 (Competition and Cooperation) 적응및진화 (Evolution or Revolution) 주 : 경쟁력높음 중간 경쟁력낮음
요약 ix 스마트홈생태계구성을위해필요한필수요소들은 IT기업, 기기제조사, 통신사업자어느누구도모든것을완벽하게구비한기업은없다 구글, 애플, 아마존등 IT기업은스마트폰, 온라인쇼핑몰등을통해스마트생태계를운영해본경험이기기제조사나통신사업자에비해우수하여제휴사나개발사와의관계, 다른생태계와의협력및경쟁관계, 외부환경에대한적응및진화모든면에서다른생태계보다경쟁력이높음 스마트홈시장은조기에본격적인성장세에접어들지는않을것이며, 제어, 가전, 정보등의기능을중심으로업계가형성될것임 제어, 가전, 오락등의순서대로오작동, 리스크의잠재적인손실이크므로애플스타일의생태계는제어쪽에, 구글스타일의생태계는오락쪽에, 기존제조사들이가전쪽에경쟁력을갖게될가능성 인공지능이결합된음성인식스피커등스마트홈의플랫폼또는허브기기가되기위한경쟁이활발하게전개되고있음 [ 스마트카 (smart car)] 스마트카는기계중심의자동차기술에전기, 전자, ICT 기술을융복합하여교통사고를획기적으로저감하고, 탑승자의만족을극대화시키는자동차 커넥티드카 (connected car) 에자율주행차 (self-driving car) 가추가된개념 스마트카시장의주요기업별생태계경쟁력평가및전망
x 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 < 표 3> 스마트카생태계경쟁력평가 평가요소 IT 자동차통신 구글애플도요타 BMW 테슬라 AT&T C( 데이터분석 ) 필수요소 (Essential Elements) P( 허브 ) N( 네트워크 ) D( 기기 ) 제휴사 / 개발자 (Partners) 소비자 (Consumers) 경쟁및협력 (Competition and Cooperation) 적응및진화 (Evolution or Revolution) 주 : 경쟁력높음 중간 경쟁력낮음자료 : 연구팀작성 기업간역량및자산차이가명확하고핵심역량간의보완성도높으므로 IT기업과자동차제조사, 자동차제조사와통신사업자간의제휴가활발 플랫폼경쟁은애플카플레이, 안드로이드오토등의인포테인먼트, AT&T Drive 등의텔레매틱스, 데이터분석플랫폼형태의자율주행등으로나뉘어전개 자율주행, 텔레매틱스, 인포테인먼트순서대로오작동, 리스크의잠재적인손실이크므로애플스타일의생태계는자율주행이나텔레매틱스쪽에, 구글스타일의생태계는인포테인먼트쪽에경쟁력을갖게될가능성 자동차생태계내의주도권구조와관련하여소프트웨어개발이나시스템통합을담당하는공급자 (Mega Tier-0) 가새로등장하고핵심부품제조에전문화된공급자가부상하여피라미드형태에서다이아몬드형태로진화해나갈전망
요 약 xi 5. 제언 [그림 3] 연구의 분석 결과 및 전략 및 정책 제언
xii 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 기업전략 ] 생태계창출형 R&D 강화 사물인터넷제품개발시어떤데이터를확보하고활용하여생태계의가치를높일것인지, 그데이터가기존자사제품의가치를어떻게제고할지, 우리제품에필요한데이터를확보한기업이누구인지를고려 생태계에서길목을차지할요소기술 ( 센서, 프로세서, 모터등 ) 을개발한다면핵심부품공급자로서시스템통합자와함께기업의지위가높아질것임 기존핵심역량을플랫폼화 스마트폰, 가전, 유무선네트워크, 포털서비스, 모바일메신저등자신이기존에보유한역량이플랫폼이되는것이가장바람직하며가장유력한전략 기존자산이없는경우소비자의생활속으로진입할수있는상륙거점 (beachhead) 을마련 : 스마트홈허브 (Hub), 콘솔 (console) 등 제휴사 / 개발자네트워크확대 생태계경쟁에서는단품제품의경쟁력뿐만아니라같이사용되는제품 ( 보완재 ) 이나소프트웨어앱이얼마나풍부한지, 얼마나품질이높은지에따라경쟁성과가달라지며후발주자로서개방전략을선택하는것이바람직 개발자커뮤니티를생태계에끌어들이기위해서는전략의방향성공유등소통이필요하고개발자도구등의지원, 신뢰관계유지도지속적으로이루어져야함 빅데이터 인공지능역량확보 사물인터넷의가치가데이터에서창출되므로데이터분석과인공지능은필수적 으로확보해야하며스마트기기등데이터확보채널을다원화해야함
요약 xiii 인간과인공지능의역할을조화롭게설계하는휴먼 - 인공지능협력은향후많은 R&D 가요구되는분야임 고객리스크관리강화 생태계에서는개발자뿐만아니라소비자에게도현재상황이비록여의치않더라도그대로투명하게소통하는것이효과적이므로제품테스트, 베타제품출시등을활용 소비자의학습비용을낮추기위해사용자인터페이스를쉽게설계, 신제품체험단운영, 일정기간무료사용혜택제공, 렌탈을이용한판매등을통해구매를촉진할수있음 [ 정부정책 ] 공공 R&D 의소프트화 공공 R&D를공학적인기술개발만이아니라비즈니스모델, 소비자니즈등에대한연구를강화하도록전환 공 R&D 프로세스를유연화하여개발되는기술의용도와스펙을시장수요의변화에따라연구자가선택할수있는형태로추진 공공수요 (B2G) 활용 정부가기업과재해대응등과같은공공서비스를개발할경우이는초기레퍼런스가될수있고사업을통해경험을축적함으로써기업들이국내민간시장이나해외시장을개척하는데에도유익하게활용될수있음 현재추진되고있는사물인터넷실증단지조성이나실증사업이실제사업으로연계되도록추진주체로수요부처또는정책주무부처의참여를확대하고시범
xiv 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 사업결과물이실제현장에서활용되도록하는제도적장치를마련 국가 업종간협력촉진 생태계확장을위해국가간협력을통해데이터및기술표준화를주도 여러업종에속한기업간협력의촉매역할을수행 : 예. 독일의산업, 정부, 학계의 협력네트워크인 플랫폼인더스트리 4.0 (Plattform Industrie 4.0) 공용자원및제도혁신 사물인터넷기업들이사업을추진함에있어서주파수의제약이없도록주파수자원의확보및재분배를고려하고차세대주소체계인 IPv6로의전환이필요 신규기업과기존기업중누가더큰가치를제공하는가, 누가더경쟁력이있는가를시장이검증할수있도록적자생존의시장환경을조성해야함 인증및개인정보체제정비 새로운기술이등장하여상용화되기위해제품인증에대한기준및관리체계정비가소비자안전과시장성장을위해필요 개인정보보호및활용과관련된법제도정비가필요하며장기적으로네거티브규제로이행
제 1 장서론 1 제 1 장 서론 제 1 절연구의배경및목적 1. 사물인터넷의중요성사물인터넷 (IoT, Internet of Things) 이막대한신규시장을창출하고기존산업의경쟁력을제고할수있는차세대혁신 (Next Big thing) 으로주목받고있다. 발표하는기관에따라편차가크긴하지만, 사물인터넷은향후 5~10년내에세계경제에서약 2~14 조달러의부가가치를창출할것으로전망하고있다 (UK Government, 2014). 하버드대학마이클포터 (Michael Porter) 교수는정보기술 (IT) 이산업에 3번의큰변혁 (transformation) 을가져왔는데첫번째는 1960년대와 1970년대컴퓨터에의한변혁이었고, 두번째는 1980년대와 1990년대인터넷에의한변혁이었으며세번째는현재사물인터넷에의해진행되고있는변혁이라고분석했다 (Porter and Heppelmann, 2015). 구글검색키워드를통해대중들의관심수준의추이를파악할수있는구글트렌드 (Google Trends) 에서 Internet of Things 와사물인터넷 을검색한결과국내외에서최근몇년간사물인터넷에대한관심이높아지고있음을알수있다. [ 그림 1-1] 구글트렌드검색결과 : Internet of Things, 사물인터넷 자료 : 구글트렌드사이트 (https://www.google.co.kr/trends/), 2016.10.15. 최종접속
2 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 글로벌시장조사기업인가트너는매년정보기술 (IT) 분야에서주목해야할 10 대 전략기술 (Top 10 Strategic Technology Trends) 을발표한다. 사물인터넷은 2011 년부터매년빠지지않고 10 대전략기술로선정되었다 1). < 표 1-1> 가트너가선정한올해주목해야할 10 대전략기술 (2011~2016 년 ) 연도 10 대전략기술 2011년 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년 Cloud Computing Social Communications and Collaboration Next Generation Analytics Context-Aware Computing Ubiquitous Computing Media Tablets and Beyond Contextual and Social User Experience App Stores and Marketplaces Big Data Extreme Low-Energy Servers Mobile Device Battles Personal Cloud The Internet of Things Strategic Big Data In Memory Computing Mobile Device Diversity and Management The Internet of Everything Cloud/Client Architecture Software Defined Anything Smart Machines Computing Everywhere 3D Printing Context-Rich Systems Cloud/Client Computing Web-Scale IT The Device Mesh 3D Printing Materials Advanced Machine Learning Adaptive Security Architecture Mesh App and Service Architecture Mobile Applications and Media Tablets Video Social Analytics Storage Class Memory Fabric-Based Infrastructure and Computers Mobile-Centric Applications and Interfaces Internet of Things Next-Generation Analytics In-Memory Computing Cloud Computing Mobile Applications and HTML5 Enterprise App Stores Hybrid IT and Cloud Computing Actionable Analytics Integrated Ecosystems Mobile Apps and Applications Hybrid Cloud and IT as Service Broker The Era of Personal Cloud Web-Scale IT 3-D Printing The Internet of Things Advanced, Pervasive and Invisible Analytics Smart Machines Software-Defined Applications and Infrastructure Risk-Based Security and Self-Protection Ambient User Experience Information of Everything Autonomous Agents and Things Advanced System Architecture Internet of Things Platforms 자료 : Gartner (2010), Gartner (2011), Gartner (2012), Gartner (2013), Gartner (2014), Gartner (2015) 등을토대로연구팀작성 1) 2011년에선정된 유비쿼터스컴퓨팅 (Ubiquitous Computing) 은 2장에설명된것처럼사물인터넷의전신 ( 前身 ) 에해당되는개념이다. 그리고클라우드 (Cloud), 데이터분석 (Big Data or Analytics), 인공지능 (Machine Learning) 등과같이사물인터넷과밀접한관련이있는기술들도다수선정되었음을알수있다.
제 1 장서론 3 사물인터넷은이제거스를수없는대세로받아들이고있는분위기이고점차논의의초점이사물인터넷을각분야별로어떻게구현할것인가라는각론으로옮겨가고있는것으로보인다. 물론, 사물인터넷에대해소비자관점에서대표적인상품즉, 킬러앱 (Killer Application) 이없다는등의이유로과장 (Hype) 일수도있다는경계의목소리도여전히존재한다 (Cowan, 2015.9.25.; Ian Khan, 2016.3.24.). 업계전문가들은연구팀과의인터뷰를통해사물인터넷이그전신인유비쿼터스컴퓨팅 (Ubiquitous Computing) 처럼비전은요란했지만지나고보면실체는없을가능성도배제할수없다는의견도제시하였다. 사물인터넷에대한낙관론과비관론이공존하고분야별로그영향력에는편차가있겠지만, 향후수년간 ICT 등전산업에걸쳐기술혁신, 산업의경쟁판도, 국가경쟁력등을논의할때사물인터넷이이핵심키워드가될것이라는점은분명하다. 2. 사물인터넷플랫폼의중요성사물인터넷을구현하는데필요한기술이나사업영역은다양하지만가장중요한것은플랫폼 (Platform) 이다. 플랫폼은간단히정의하면 다양한제품이나서비스를제공하고소비하기위해사용하는토대 이다. 2) 예를들어스마트폰산업에서는기기제조사, 앱개발자, 소비자등의주체와스마트폰, 앱등의개체를서로연결하는운영체제 (ios, 안드로이드등 ) 와앱마켓 ( 앱스토어, 구글플레이등 ) 이대표적인플랫폼이라고할수있다. 사물인터넷은 ICT 기술을활용해사람과개체들을연결하고여기서얻어진데이터를통해부가가치를창출하는것이고그과정에다수기업이참여하게되므로필연적으로이들을연결하고부가가치를만드는플랫폼의역할이중요해지는것이다. 예를들어, 넓은지역에있는많은수의공항을연결하여운항네트워크를만든다고할때허브공항 ( 즉, 플랫폼 ) 을중심으로연결하는허브앤스포크 (hub-and-spoke) 방식이각공항을개별적으로연결하는포인트투포인트 (point-to-point) 방식에비해 2) 플랫폼은기차플랫폼등일상생활에서도많이사용되는말이지만여기서는비즈니스환경에서의플랫폼을의미함.
4 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 효율적인것이다 ( 연결의가치 ). 플랫폼은전체연결된시스템, 즉생태계의솔루션역할을하므로 (Iansiti and Lakhani, 2014) 연결된개체를통합하여새로운가치를줄수있다 ( 통합의가치 ). 스마트폰을통신네트워크로연결하는통신사업자의시스템은단순히스마트폰간의통신서비스를제공하는것에그치지않고스마트폰또는스마트폰을보유한사용자가탑승한차량의위치정보를이용하여교통흐름정보를사용자들에게제공할수도있는것이다. 플랫폼은생태계및산업의판도를결정하고플랫폼을보유한기업은자신이속한생태계및산업내에서주도권을갖게되어대부분매출과수익측면에서시장의파이의상당부분을지속적으로차지하게된다. 또한한번정해진플랫폼과생태계의구조는일종의게임의규칙 (Rule of Games) 이되어상당기간유지되어생태계구성원들의성과에상당한영향을미친다. 과거 PC 시대에 윈텔 (Windows+Intel) 이라는단일플랫폼이산업을지배했고스마트폰시대에는애플과구글이라는 2개의플랫폼이시장을양분하여스마트폰과관련산업을주도하고있다는사실이이를증명한다. 사물인터넷에서도플랫폼이산업을주도하는양상이반복될것이다. 글로벌대기업및벤처기업들은이를인지하고하드웨어, 네트워크, 소프트웨어등자신의영역에서플랫폼으로만들어유리한입지를선점함으로써사물인터넷생태계를주도하려는전략을치열하게전개하고있다. 3) 다만, 과거 PC 시대나스마트폰시대에는플랫폼의역할이나중요성에대한인식이높지않은상황에서윈텔과애플, 구글이시장을주도해버렸지만이제는이런사례를통해서플랫폼이중요하다는점을업계모두가충분히학습을한상황이다. 또한, 사물인터넷을구현하기위한하드웨어, 네트워크, 소프트웨어등의다양한자산을기업이보유한경우는없고다수기업이나누어갖고있으므로기업간협력과견제가과거어느때보다중요하다. 누구도쉽게플랫폼주도권경쟁에서물러서려하지않고전력투구하여헤게모니전쟁이한층치열하게전개될것으로전망된다. 이와관련하여한블로그에흥미로운설명이있어소개한다. 3) 현재업계에서는대체로사물인터넷플랫폼을 응용소프트웨어의개발과유통을위한인프라 로정의하고있으나플랫폼은산업별로 1개만존재하는것이아니며, 하드웨어, 네트워크, 소프트웨어등다양한계층에서나타날수있음
제 1 장서론 5 이힘싸움이재미있는점은, 모바일시장의탄생과성장은특성상모바일 OS에애플, 구글이그중심에서주도하였고, 삼성과같은단말업체가뒤늦게올라타고, 텔코 (Telco) 들은나중에야반사이익정도를본상황이지만, 이 IoT 시장은각기 SW, HW, 망, 솔루션등에자기들만의경쟁우위로출발선에다같이서있다는점이다. 모바일혁명은급작스럽고순식간이었지만, 사물통신쪽은다같이의식하고준비하고있다는점이란것이, 그들만의 진검승부 를볼수있지않을까생각된다. (https://h3imdallr.wordpress.com/2014/03/05/362/) 산업의경쟁지형이한번결정되면향후수년또는수십년간한국기업의운명을 결정될것이다. 그만큼무엇이사물인터넷시장의주도적인플랫폼이되고누가그것 을갖게될것인지는한국경제에중대하고도시급한문제이다. 3. 연구의목적각국정부도사물인터넷이산업, 경제, 사회에미칠영향을전망하고대응전략을모색하고있다. 한국정부도사물인터넷관련정책을수립하고 R&D 및시범사업시행, 인프라 ( 정보보안등 ) 구축, 규제개선, 기존산업적용등을추진하고있다. 예를들어 사물인터넷기본계획 (2014.5.8, 관계부처합동 ), 미래성장동력 -산업엔진종합실천계획 ( 안 ) (2015.3.24, 미래창조과학부 산업통상자원부 ) 등이있고사물인터넷을접목하여기존제조업의혁신을지향하는 제조업혁신 3.0 전략 ( 산업통상자원부, 2014.6.26), 제조업혁신 3.0 전략실행대책 ( 산업통상자원부, 2015.3.19) 등도추진되고있다. 사물인터넷분야에서국내기업을실질적으로지원하여정부정책의성과를제고하기위해서는플랫폼관점의전략이강화되어야한다. 플랫폼은원리와전략이일반제품이나서비스와다르기때문이다. 예를들어, 애플아이폰이통신사주도의생태계를재편했듯이, 소비자들의충족되지못한니즈 (unmet needs) 나불편 (pain points) 을정확히포착해야만신규생태계및플랫폼을창출할수있다. 다음으로, 사물인터넷은기존생태계에서신규생태계로패러다임이옮겨가는것이므로닭과달걀의문제
6 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 (chicken-egg problem) 를해결할수있는참여자에대한유인책 (incentive) 이충분하지않다면사물인터넷의전신인유비쿼터스컴퓨팅 (ubiquitous computing) 의실패를반복할우려가있다. 또한, 네트워크효과 (network effect) 4) 가큰시장에서주도권을확보하기위해서는기업간협력이필요하며국가차원에서이를지원할수있음. 일례로캐머런영국총리와메르켈독일총리는 2014년 ' 세빗 (CeBIT) 2014' 에서양국간사물인터넷기술개발협력을추진하겠다고발표한바있다. 새롭게형성되고있는사물인터넷생태계가고착화되기전에대응이필요하므로정부의신속하고적극적인정책수립이필요하다. 플랫폼의특성상한번결정되면장기간산업생태계내참여자들은그영향력하에놓이게되는데, PC와스마트폰플랫폼은이미놓쳤지만사물인터넷플랫폼은아직기회가있다. 본연구의목적은글로벌사물인터넷생태계의현황과전망을바탕으로민간을실질적으로지원할수있는정부의역할과정책대안들을제시하는것이다. 이를위해사물인터넷의기술특성을분석하고기술개발및산업동향을조망한다. 생태계및플랫폼관점에서사물인터넷의미래전망을위한분석모형을수립하고스마트홈, 스마트카등몇개의분야를심층분석한다. 이를바탕으로국내기업들이글로벌사물인터넷생태계에서주도권을확보하기위해필요한플랫폼전략의큰그림 (big picture) 과정부의역할및정책을제시하고자한다. 4) 네트워크효과란어떤이용자가네트워크에서얻는가치가그네트워크에연결되어있는다른이용자의수에영향을받는것을말한다 ( 최병삼외, 2014).
제 1 장서론 7 제 2 절사물인터넷관련기존연구 사물인터넷과관련해서는국내외에서수많은문헌이있지만, 많은경우플랫폼및생태계관점을반영한연구는일부에불과하다. 그중에서공학적인플랫폼설계에초점을맞춘연구들을제외한다면전략적인관점에서사물인터넷생태계와플랫폼을분석한연구는사실상거의드물다고할수있다. 사물인터넷관련하여생태계나플랫폼을언급한문헌들도현황조사를바탕으로전략과정책을제시하고있으나논리적근거가취약하여전략이나정책의필요성과중요도를이해하기가어려운경우가많다. 특히, 정부정책을제시할때정책자체에논의를한정하는것은바람직하지않다. 국가경제에서민간의역할이증대되고있는현상황에서사물인터넷과관련된산업활성화의주역은기업이되어야하고정부의역할과이를위한정책적지원방안은전략의큰그림 (big picture) 이먼저그려진이후에도출될수있을것이다. 해외에서도사물인터넷에대한다각적인분석과정책대안이제시되고있다. 예를들어, OECD (2016) 이나 UK Government (2014) 는사물인터넷이주는기회를최대한활용하기위해국가적으로준비해야하는사항들을제시하고있다. 이를한국적인상황에맞게적용을모색하는작업이필요하다. < 표 1-2> 국내사물인터넷관련국내외주요문헌 문헌 내용 이봉규등 (2013), 사물인터넷산업실태조사및시장분석연구 - 주제 : 국내사물인터넷산업의범위를파악하고, 산업특수분류 ( 안 ) 을제시하며국내산업현황분석과산업활성화를위한정책방안을제시 - 주요내용 : 사물인터넷및산업범위정의, 사물인터넷산업분류체계정립, 사물인터넷산업의국내외현황, 사물인터넷유망산업조사, 국내외사물인터넷정책현황, 국내사물인터넷산업활성화를위한정책방안
8 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 주대영 김종기 (2014), 초연결시대사물인터넷의창조적융합활성화방안 - 주제 : 기술의진화궤적을조기에파악하고선제적으로대응하기위해사물인터넷 (M2M/IoT) 을심층분석하고대응과제를제시 - 주요내용 : 사물인터넷의개념및가치사슬, 세계시장전망, 기술, 기업, 주요사례, 주요국정책현황, 국내현황및경쟁력평가, 사물인터넷확산을위한정책과제 이상학 (2014), 사물인터넷을활용한제조업경쟁력강화방안연구 - 주제 : 제조분야의사물인터넷기술현황과사례를분석하고기업간협업모델을조사하여사업기회발굴, 제조효율성제고를위한정부정책수립 - 주요내용 : 사물인터넷의개요, 사물인터넷동향분석, 사물인터넷생태계분석및비즈니스모델발굴, 제조업의사물인터넷활용방안, 정책및 R&D 로드맵 최계영 (2015), 인공지능 : 파괴적혁신과인터넷플랫폼의진화김성천등 (2013), 사물인터넷활성화를위한제도개선및정책협력방안연구정혁 이대호 (2014), 사물인터넷의진화와정책적제언 - 주제 : 인공지능이작동하는미래인터넷이모든산업의생산성향상, 부가가치창출의핵심 - 주요내용 : 인공지능의발전과인터넷, 인터넷플랫폼의전화, 국내현황및정책시사점 - 주제 : 사물인터넷활성화를방해하는적극적 소극적장애를제거하고, 사물인터넷활성화를원활하게추진하기위한부처간정책협력방안을마련 - 주요내용 : 사물인터넷관련법 제도현황, 사물인터넷활성화관련이슈분석및이슈별제도개선사항도출, 사물인터넷주요서비스분야별활성화를위한제도개선방안도출, 사물인터넷관련부처별정책협력방안도출 - 주제 : 사물인터넷의확산정도와속도는철저히수익과비용에의해결정됨을고려하여정부의진흥정책을수립해야함을지적 - 주요내용 : 사물인터넷의개념과오해, 사물인터넷가치의원천, 사물인터넷도입비용, 정책적제언 ( 신중한시장개입등 )
제 1 장서론 9 안승구 전황수 (2016). 국내외사물인터넷 (IoT) 정책추진방향 - 주제 : 국내외사물인터넷정책을리뷰하고향후정책과제를제시 - 주요내용 : 핵심기술개발, 인프라구축, 법 제도정비, 개인정보보호강화, 킬러어플리케이션및비즈니스모델개발, IPv6기반으로전환, 이종업계간협력, 표준플랫폼구축등을제안 OECD (2016.5). The Internet of Things: Seizing the benefits and addressing the challenges UK Government (2014). The Internet of Things: making the most of the Second Digital Revolution - 주제 : 사물인터넷이가져올기회를전망하고해결해야하는이슈를제시 - 주요내용 : 기존정책의평가및감정, 글로벌기술표준의사용장려, 연구및혁신정책적용, 민간부분혁신장려, 오픈데이터프레임워크개발, 신뢰구축, 인력육성, IPv6 전환촉진등을제안 - 주제 : 사물인터넷의기회와위협을평가하고영국정부가향후준비해야하는사항들을정리 - 주요내용 : 비전수립, 민간협력촉진, 주파수관리, 표준개발, 연구개발, 데이터개방, 규제정비, 신뢰구축등을제안 사물인터넷관련기존연구와관련하여한가지고려해야할것은과거유비쿼터스컴퓨팅 (ubiquitous computing) 관련문헌도현재시점에서다시검토할필요가있다는점이다. 유비쿼터스컴퓨팅은 언제, 어디서나 사용하는컴퓨팅환경을지칭하며다양한종류의컴퓨터가사람, 사물, 환경속에내재되어있고이들어서로연결되어필요한곳에서컴퓨팅을구현할수있는환경을말한다 ( 김재윤 민병석, 2003). 즉, 유비쿼터스컴퓨팅도현재의사물인터넷과본질적으로다른개념이아니고비슷한지향점을갖고있었다. 유비쿼터스컴퓨팅관련문헌을통해그진행경과와성과및한계를점검함으로써사물인터넷활성화를위한시사점을얻을수있다.
10 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 제 3 절연구문제및방법 본연구의연구문제 (research question) 는아래와같다. 첫째, 사물인터넷이소비자에게제공하는가치와기술적ㆍ경제적특성은무엇인가? 둘째, 사물인터넷의특성을고려할때주요산업에서어떤역량 (H/W, S/W, N/W 등 ) 을가진생태계및기업이주도권을갖게될것인가? 셋째, 구체적으로스마트홈, 스마트카등의분야에서산업의경쟁상황은향후어떻게전개될것인가? 넷째, 국내기업이글로벌사물인터넷시장을주도하기위해기술개발전략, 비즈니스모델, 참여자유인체계, 협력전략을어떻게설계해야하는가? 다섯째, 민간을실질적으로지원할수있는정부의역할과정책대안은무엇인가? 각연구문제에대한본연구의주된결론을간략하게아래와같이정리할수있다. 먼저, 수요측면에서는소비자의구매결정은디지털세상의인터넷보다피지컬세상의인터넷 ( 사물인터넷 ) 에서더보수적일것으로전망되며, 시스템상품의구성요소들의교체주기가상이하므로사물인터넷의응용은 B2C 보다는 B2B, B2C 중에서는선진국보다개도국시장의성장성이높을전망이다. 공급측면에서는사물인터넷시장은다수생태계및플랫폼이공존하는파편화된형태 (fragmented) 가될전망이며, 구글, 애플이주도하는스마트폰시장에비해다른기업에게도사업기회가열릴것으로기대된다. 기술측면에서는핵심부품, 요소기술, 기저플랫폼 (platforms of platforms) 등의주도권확보를위한경쟁이심화될것이며, 기저플랫폼주도기업을중심으로사물인터넷생태계가형성될전망이다. 본연구는연구문제를탐구하기위해사물인터넷과플랫폼생태계문헌리뷰, 전문가자문, 플랫폼경쟁력모형수립등을통해결론을도출한다. 사물인터넷관련국내외문헌조사는사물인터넷의개념, 기술적구성요소, 시장전망, 각국기업및정부의사물인터넷전략과지원정책등을탐색한다. 플랫폼경쟁력및전략에관한이론및사례분석은플랫폼전략분야에서개발된개념틀및분석도구를사물인터넷에적용하는것이며 PC, 스마트폰등과거플랫폼경쟁사례분석, 과거유비쿼터스컴퓨팅사례분석 ( 기술적, 사업적한계분석및사물
제 1 장서론 11 인터넷에대한시사점 ) 등도진행한다. 사물인터넷기술, 시장, 플랫폼경쟁전망에대한국내외전문가인터뷰및자문도진행하는데연구초반에는전문가인터뷰를통해현황파악및연구틀설계측면에서조언을구하고연구중후반에는특정분야전문가의자문및집필을활용한다. 경쟁력지표개발을통해플랫폼경쟁력평가모형을개발하고주요생태계에대해정성적평가를수행한다. 이를통해플랫폼경쟁시나리오를전망하며주요분야별플랫폼경쟁판도및경쟁의핵심요소를전망한다. 본연구는현황조사를바탕으로하되, 생태계및플랫폼관점에서사물인터넷의미래전망을위한분석모형을수립하고이를바탕으로전략과정책을도출한다는점에서기존연구와차별화된다. 연구의틀 (Framework) 은다음그림과같다. 각모듈의구성은사물인터넷생태계의기술혁신과비즈니스모델을통해제안가치와특성이결정되고이는소비자의구매결정을통해시장이성장한다는점을반영하였다. 심층분석은사물인터넷의다양한응용분야중에서개인소비자대상 (B2C) 의스마트홈과스마트카사례를우선적으로선택하여진행한다. 스마트제조, 스마트에너지, 스마트시티등기업대상 (B2B), 정부대상 (B2G) 분야들은추후연구과제로하도록한다.
12 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 1-2] 연구의구성
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 13 제 2 장 사물인터넷의개념, 기술및특성 제 1 절사물인터넷의개요 1. 사물인터넷의개념 본연구는사물인터넷을하드웨어 ( 기기, 센서, 서버등 ), 네트워크 ( 인터넷, 개별망등 ), 소프트웨어 ( 클라우드, 데이터분석, 인공지능등 ), 인터넷등 ICT 기술을활용해사람과공간을서로연결하고여기서데이터를생성, 공유, 활용하여부가가치를창출하는것이라고정의한다. 사물인터넷을하나의기술로보는관점도있으나그보다는제품이나서비스를구현하는방식, 컨셉또는비즈니스모델등으로파악하는것이타당하다. 사물인터넷이라는용어의시초 - 사물인터넷이라는용어는영국인엔지니어이자미국 MIT 대학 Auto-ID Center( 현재 Auto-ID Labs) 의공동설립자인케빈애쉬턴 (Kevin Ashton) 이 1999년 P&G에서했던강의에서최초로사용 - 그는향후 RFID ( 무선인식기술 ) 와기타다양한센서들과일상생활에사용하는사물들을인터넷으로연결하는시스템이구축될것이라고전망 ( 자료 : https://en.wikipedia.org/wiki/internet_of_things (2016.10.15. 최종접속 ); http://www.rfidjournal.com/articles/view?4986 (2016.10.15. 최종접속 ) 사물인터넷에서 사물 은컴퓨터 (PC, 스마트폰등 ) 뿐아니라일반기기 ( 자동차, 냉장고등 ) 나부품 ( 센서등 ) 을포함하며사람이관여하는개체 (PC, 스마트폰, 냉장고등 ) 와사람이관여하지않는개체 ( 원격지센서등 ) 도망라한다. 단, 연결을전제로하고있기때문에자신만의인터넷프로토콜 (IP) 주소를보유한개체여야한다 (Miller,
14 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 2015). 따라서, 많은기업들이 스마트 라는수식어를붙여판매하는많은제품들중에서고유한주소가없어서인터넷상의다른기기들과연결되지못하는것들은사물인터넷에포함되지못한다. 기존컴퓨터이외의일반사물들을포함하고그밖에데이터, 프로세스등모든것을연결한다는의미에서시스코가주장하고있는만물인터넷 (Internet of Everything, IoE) 도사실상사물인터넷과명확하게구분하기는어렵다. 사물인터넷에서 인터넷 은엄밀한의미에서우리가일상적으로사용하는인터넷이라기보다는그냥네트워크를의미한다. 사물인터넷기기들이반드시인터넷에연결될필요가있는것은아니고특정목적을위해만들어진네트워크에연결되기만하면되기때문이다 (Miller, 2015). 그런의미에서사물인터넷이라는용어보다는 만물지능망 또는 만물지능통신 이원래의취지에더부합한다고할수있다 ( 하원규 최민석, 2012.10). 우리가이미잘알고있는인터넷이 컴퓨터 를 연결 하는것이라고한다면사물인터넷은 일반기기 까지연결한것이고, 단순히연결만이아니라이를 통합 하고여기서얻어지는데이터를활용하여가치를제고하는것이다. 사물인터넷은인터넷을대상 ( 컴퓨터 일반기기 ) 과기능 ( 연결 통합 ) 측면에서확장한것으로해석할수있다. [ 그림 2-1] 인터넷의확장개념으로서의사물인터넷
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 15 사물인터넷의연결측면을강조하여데이터의활용에필요한클라우드, 인공지능등의기술들과구분되는별개의기술로보는관점도있으나 ([ 그림 2-1] 의점선 ), 본연구에서는클라우드나인공지능을사물인터넷과별개의기술이아니라사물인터넷을구현하는데활용되는요소기술로보기로한다. 이와같이사물인터넷을상대적으로넓게정의하는이유는 3장과 4장에서설명하는바와같이사물인터넷에서클라우드나인공지능등의소프트웨어기술이담당하는역할을보다적절히설명할수있기때문이다. 스마트화와사물인터넷 IBM은 2008년새로운사업비전으로 Smarter Planet 을제시했다. 여기서스마트 (smart) 를 3개의 I, 즉 Instrumented ( 전자화 ), Interconnected ( 상호연결 ), Intelligent 지능화 ) 의단계적인개념으로정의하였다. 전자산업의발전으로사물이전자화되고, 인터넷의등장으로상호연결이확대되며, 이를통합하고분석하여지능화된다는단계적인설명은사물인터넷을이해하는데에도도움이된다. 기존의인터넷이전자화와상호연결을의미한다면, 사물인터넷은지능화까지포함한다고볼수있다. ( 자료 : http://www-03.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/smarterplanet/transform/; https://en.wikipedia.org/wiki/smarter_planet (2016.10.15. 최종접속 )
16 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 2. 유비쿼터스컴퓨팅, 사물통신 (M2M) 과사물인터넷 유비쿼터스컴퓨팅과사물통신 (M2M) 은사물인터넷이라는개념이현재와같이보편적으로사용되기이전에사용되었던것으로, 사물인터넷의전신이라고할수있다. 유비쿼터스컴퓨팅은 언제, 어디서나 사용하는컴퓨팅환경을지칭하며다양한종류의컴퓨터가사람, 사물, 환경속에내재되어있고이들어서로연결되어필요한곳에서컴퓨팅을구현할수있는환경을말한다 ( 김재윤 민병석, 2003). 사물통신 (M2M) 은기계와기계사이의통신으로. 기계, 센서, 컴퓨터등다양한장치들이유무선통신기술을이용해서로정보를교환하게함으로써개별장치들의기능이나성능을개선시켜주고개별장치들이제공하지못했던새로운지능형서비스를제공하는것이다. 5) 유비쿼터스컴퓨팅이연결에주로초점을맞추고있어상대적으로빅데이터분석, 인공지능등이덜강조된다는점, 사물통신 (M2M) 이사람이관여하지않는센서간의통신을강조하여전기나가스의원격검침, 시설물관리등을주목적으로했다는점등을제외한다면사실상과거의유비쿼터스컴퓨팅, 사물통신 (M2M) 과현재의사물인터넷사이에본질적인차이를발견하기는쉽지않다. 영국정부가발간한사물인터넷보고서에서사물인터넷의기술적동인으로센서기술의발달, 통신기술의발달, 데이터관리및저장기술의대중화, 데이터분석기술의발달등 4가지를제시하고있다. 이중에서빅데이터, 인공지능등데이터분석기술이최근획기적으로발달한것을제외하면대부분유비쿼터스컴퓨팅및사물통신 (M2M) 시대에도존재했던요인들이다. 5) 네이버지식백과 (http://terms.naver.com/entry.nhn?docid=3338582&cid=42346&categoryid=42346, 2016.10.15. 최종접속 )
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 17 < 표 2-1> 사물인터넷의 4 가지기술적동인 구분센서기술의발달 (availability of cheaper semiconductors) 통신기술의발달 (wider network availability and increased capacity) 내용 - 소형화 : 센서, 콘트롤러, 트랜스미터등 - 저가화 : 프로세서는 2달러, 센서는 1달러, 블루투스칩은 1달러이하 - 유선, 와이파이, 모바일등의확충으로전세계 23억명의가입자확보 - 기기에할당할수있는 IP주소개수도현재 40억개에서향후 35년후에는 340조개에달할전망 데이터관리및저장기술의대중화 (data management and storage) - 오픈소스소프트웨어, 클라우드등의보급으로데이터관리및저장에소요되는비용이대폭감소 데이터분석기술의발달 (development of ever more powerful analytics and applications) - 인공지능기술과알고리즘이여러산업에서필수적인요소로등장 자료 : UK Government (2014) 유비쿼터스컴퓨팅, 사물통신 (M2M) 과사물인터넷은본질적으로다른개념이라기보다는양적인변화가임계점을넘었기때문에구분할수있는개념인것이다. 즉, 스마트기기의보급이확대되어네트워크에연결되는노드 (node) 의개수및생성되는데이터의양이폭증했고, 클라우드컴퓨팅의활용이일반화되어폭증하는데이터의저장및관리가용이해졌으며, 빅데이터, 인공지능등데이터분석기술이발달하여제안가치 (value proposition) 가강화되었다. 사물인터넷은시장환경의변화에힘입어유비쿼터스컴퓨팅, 사물통신 (M2M) 이꿈꾸던비전을실현할수있게된것이다. 3. 4 차산업혁명과사물인터넷 최근많은논의가진행되고있는 4차산업혁명과사물인터넷의관계를살펴보는것도사물인터넷의개념을이해하는데도움이될것이다. 현재다양한분야에서변화가급격하게진행되고있다는사실은누구도부정하지않겠지만, 그변화가 4차산업혁명인지에대해서는엇갈린견해가존재한다. 4차산업혁명이라는측에서는최근의변화
18 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 를단절적인것으로평가하고이를부정하는측에서는변화가급진적이긴하지만 3차산업혁명의연속선상으로이해하는것이더타당하다는주장이다. 세계경제포럼의클라우스슈왑 (Klaus Schwab) 은속도가빠르고, 범위가넓으며, 시스템전체에영향을미친다는세가지이유를들어, 현재의변화는 3차산업혁명의연장선이아니라새로운것이라고주장한다 ( There are three reasons why today s transformations represent not merely a prolongation of the Third Industrial Revolution but rather the arrival of a Fourth and distinct one: velocity, scope, and systems impact ). 이에반해 4차산업혁명의대표적인비판론자인제레미리프킨 (Jeremy Rifkin) 은 3차산업혁명, 즉디지털혁명은아직그잠재력이남아있고끝났다고하기에는너무이르다고주장한다 ( The Third Industrial Revolution - the digital revolution - has yet to reach its vast potential, making it far too early to declare it over and done ). 이와같은혼란의원인은제4 차산업혁명에서는이른바 범용기술 이분명하게제시되지않은데있다고판단된다. 범용기술 (general purpose technology, GPT) 은국가나세계적인범위에서전체경제에영향을미쳐서기존의경제및사회구조를완전히바꿀정도의영향력을미치는기술을말한다. 6) 어떤기술들이범용기술인지에대해서는분명한공감대가있는것은아니지만, 최소한 1차산업혁명에서는증기기관, 2차산업혁명에서는전기, 3차산업혁명에서는전자및 IT였다는사실에는이론이없는것같다. 클라우스슈왑은 4차산업혁명을가져온기술적변화 23가지를언급하고있는데이들은범용기술이라고보기에는수준이나범위가너무상이하고영향력이제한적인기술들도많이포함되어있다. 7) 4차산업혁명을최초로언급한문헌에서도 a fusion of technologies that is blurring the lines between the physical, 6) Wikipedia 7) 클라우스슈왑이언급한기술들은 1. 체내삽입형기기, 2. 디지털정체성, 3. 새로운인터페이스로서의시각, 4. 웨어러블인터넷, 5. 유비쿼터스컴퓨팅, 6. 주머니속슈퍼컴퓨터, 7. 누구나사용할수있는저장소, 8. 사물인터넷, 9. 커넥티드홈, 10. 스마트도시, 11. 빅데이터를활용한의사결정, 12. 자율주행자동차, 13. 인공지능과의사결정, 14. 인공지능과화이트칼라, 15. 로봇공학과서비스, 16. 비트코인과블록체인, 17. 공유경제, 18. 정부와블록체인, 19. 3D 프린팅기술과제조업, 20. 3D 프린팅기술과인간의건강, 21. 3D 프린팅기술과소비자제품, 22. 맞춤형아기, 23. 신경기술
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 19 digital, and biological spheres 이라는모호한표현을사용하고있다. 8) 그렇다면, 현재진행되고있는급격한변화를가져오고있으며전산업과경제, 사회에막대한파급효과를미치고있는범용기술은무엇인가? 4차산업혁명이언급되기전독일에서는 산업 4.0 (Industry 4.0) 을제시한바있다. 개념이제시된당시상황에따라관점의차이는있으나 4차산업혁명과산업 4.0은동일한개념으로봐도무방하다. 그리고, 세계경제포럼자료와산업 4.0 자료에서는공통적으로 4차산업혁명에서주목해야할기술로사이버물리시스템을언급한다. 사이버물리시스템 (Cyberphysical systems, CPS) 이란가상세계와물리세계를만나게하여진정한네트워크세상을만들고지능화된사물들이통신하고상호작용하도록하는것이라고설명한다 (Industrie 4.0 Working Group, 2013.4). 사이버물리시스템에대한설명이사물인터넷의그것과매우유사함을알수있다. [ 그림 2-2] 세계경제포럼의 4 차산업혁명개념 자료 : https://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-andhow-to-respond/, 2016.10.19. 최종접속 8) https://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-andhow-to-respond/, 2016.10.19. 최종접속
20 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 2-3] 독일의산업 4.0(Industry 4.0) 에서의산업혁명구분 자료 : Industrie 4.0 Working Group (2013.4). Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0 결국사이버물리시스템이곧사물인터넷인것이다. 사물인터넷모두하나의기술이라기보다는개념이며이를구현하기위해클라우드컴퓨팅 (Cloud computing), 빅데이터분석 (Big Data Analytics), 인공지능 (Artificial Intelligence) 등과같은기술들이필요하다. 종합하면, 현재가 4차산업혁명인지여부에대한논의와는별도로, 최근일어나고있는변화들의동인은사이버물리시스템또는사물인터넷과밀접한관련이있다. 사물인터넷을구현하는기술들은모두오래전에나온기술들이다. 9) 하지만, 정보기기와통신네트워크의보급, 그리고창출되는데이터의양이임계점을넘으면서기존기술들의유용성이획기적으로높아졌고양이질로전환되면서가치폭증이일어나고있는것이다. 9) 최초가언제인지에대해서는이론의여지가있지만대체적으로클라우드컴퓨팅은 1970 년대, 빅데이터분석은 1990 년대, 인공지능은 1950 년대, 인공지능중에서도최근에각광받고있는기계학습 (Machine Learning), 딥러닝 (Deep Learning) 은 1990년대에개발된기술들이다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 21 4. 사물인터넷의제안가치 (Value Proposition) 사물인터넷이제공하는가치는구체적으로무엇인가? Porter and Heppelmann (2014) 은사물인터넷이제공하는가치또는기능을모니터링, 제어, 최적화, 자율운영등의 4가지로유형화하였다 (Porter and Heppelmann, 2014). [ 그림 2-4] 사물인터넷의제안가치 (Value Proposition) 자료 : Porter and Heppelmann (2014) 모니터링 (Monitoring) 이란사물인터넷이기기의상태, 운영조건, 외부환경등에대해센서나기타외부데이터소스를통해파악하고데이터를산출하는것이다 ( 예. 로봇청소기가청소를하다가먼지통이다찼음을감지하고경고음을내는것 ) 제어 (Control) 는모니터링한정보를활용하고원격조작이나기기에내장또는클라우드에저장되어있는소프트웨어알고리즘을통해사물인터넷제품의기능을조종하는것이다 ( 예. 로봇청소기가청소를하다가먼지통이다차면자동으로꺼지도록하는것 ) 최적화 (Optimization) 는모니터링된데이터와제어기능을활용하여제품의성능을높이고제반상황에대응하는것이다 ( 예. 로봇청소기가청소를할때청소시간을단축할수있도록더좋은경로를찾아가는것 )
22 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 마지막으로, 자율운영 (Autonomy) 은모니터링된데이터와, 제어및최적화기능을종합적으로활용하여자율적으로기기를운영하는것이다 ( 예. 사람이켜고끄지않아도로봇청소기가자동으로집안의청결상태에따라자동으로청소를시작하고마치는것 ). 모니터링, 제어, 최적화, 자율운영등의 4가지기능은나중것이이전것을대체하는것이아니라나중것이이전것에부가되는개념이다. 즉, 사물인터넷을통해구현할수있는가치의조합은다음의 4가지가된다. (1) 모니터링 (Monitoring) (2) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control) (3) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control) + 최적화 (Optimization) (4) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control) + 최적화 (Optimization) + 자율운영 (Autonomy)
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 23 제 2 절사물인터넷시장및주요분야별현황 사물인터넷이어느정도시장에영향을미칠지에대해서는전망하는기관마다편차가크지만대체적으로낙관적인전망이내놓고있다. 2014년현재인터넷에연결된기기는약 140 억개인데, 주요기업및조사기관에서는 2020년에약 200~1,000억대의기기가연결될것으로전망하고있다 (UK Government, 2014). 세계인구가약 75 억명이라고했을때 10) 1인당약 3~13개의기기가인터넷에연결되는셈이다. 물론이수치는개인이사용하는기기, 가족또는그룹이공동으로사용하는기기등을모두포함한다. [ 그림 2-5] 사물인터넷연결기기대수에대한기관별전망 (2020 년 ) ( 단위 : 십억대 ) 자료 : UK Government (2014) 10) Worldometers 사이트 (http://www.worldometers.info/world-population/), 2016.10.22. 최종접속
24 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 연결되는기기의종류별로는현재는스마트폰이가장많지만향후에는그외의사 물인터넷기기들이더큰비중을차지할것이다 (Iansiti and Lakhani, 2015). [ 그림 2-6] 사물인터넷에연결되는기기의규모와유형전망 자료 : Iansiti and Lakhani (2015) 사물인터넷이창출할부가가치에대해서도전망하는기관마다전망치가크게다르지만막대한부가가치를창출할잠재력이있다는견해는공통적이다. 2020년까지창출할부가가치에대해시스코는약 14.4조달러로가장낙관적인전망을하고있고가트너는약 1.9조달러로상대적으로보수적이다 (UK Government, 2014). 실제로가트너는표준화미흡등의이유로사물인터넷시장이본격적으로활성화되기까지는 5~10년이소요될것이라고전망하고있다 (UK Government, 2014). 맥킨지는 2025 년까지 6.2조달러를창출할것으로전망했다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 25 [ 그림 2-7] 사물인터넷이 2020 년까지창출할가치에대한기관별전망 ( 단위 : 조달러 ) 자료 : UK Government (2014) 2014년발표된 사물인터넷기본계획 에의하면국내시장은 2013년현재 2.3조원에서 2020년 17.1조원으로성장할전망이다 ( 관계부처합동, 2014.5). 위의전망치에만의거한다면우리나라는 IT강국중하나였지만사물인터넷강국대열에는포함되지못할지도모른다. 사물인터넷의응용분야는인간의상상력에의해서만제한된다고할수있을정도로무궁무진할것이다. 사용자에따라개인소비자대상 (B2C), 기업대상 (B2B), 정부대상 (B2G) 으로구분할수도있고, 산업또는분야에따라스마트홈, 스마트카, 스마트헬스케어, 스마트공장, 스마트농장, 스마트에너지 ( 스마트그리드 ), 스마트시티등으로나눌수도있다.
26 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 2-8] 사물인터넷의주요응용분야 자료 : 사물인터넷기본계획 (2014.5)
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 27 제 3 절사물인터넷기술및생태계의구성 1. 기술의구성사물인터넷은사물을서로연결하고생성되는데이터를활용하여부가가치를창출하는것이므로이를구현하기위해서는다양한요소기술이필요하다. Miller (2015) 는기기, 통신네트워크, 소프트웨어애플리케이션등 3가지요소를언급한다 (Miller, 2015). Porter and Heppelmann (2014) 은사물인터넷의기술적구성요소 (Technology stack) 를 [ 그림 2-9] 와같이표현하였다 (Porter and Heppelmann, 2014). [ 그림 2-9] 사물인터넷의기술적구성요소 (Technology stack) 자료 : Porter and Heppelmann (2014)
28 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 그림의좌측에인증및보안기술 (Identity and Security), 우측에외부정보소스 (External Information Sources), 가장우측에기업시스템과의통합 (Integration with Business Systems) 를추가하는등보다상세하고종합적인기술구성도를보여준다는점에서는차이가있지만중앙의제품 (product), 연결기술 (connectivity), 제품클라우드 (product cloud) 등 3가지핵심요소는 Miller (2015) 와다르지않다. 종합하면사물인터넷의주요기술은제품, 통신네트워크, 플랫폼이라고할수있다. 여기서의플랫폼은 Miller (2015) 가얘기한소프트웨어애플리케이션과데이터를저장및관리하는기술, 데이터와소프트웨어를담는클라우드등을모두포함하는광의의개념이다. Porter and Heppelmann (2014) 의그림에서플랫폼 (Application Platform) 을소프트웨어애플리케이션을개발및실행하는환경이라고한것은협의의플랫폼개념이므로이와명확히구분해야한다. 제품사물인터넷에서의제품은사물인터넷기능이없는일반제품에센서, 통신, 메모리등을부가하여만들어진다 (Miller, 2015). 센서는제품으로부터다양한데이터를만들어내는역할을한다. 센서에서생성된데이터는일부는제품의원활한작동을위해자체적으로활용되기도하고네트워크를통해공유되어분석되기도한다. 예를들어, 아이폰같은스마트폰에도우리가일반적으로알고있는것이상의많은센서들이내장되어있다. [ 그림 2-11] 은사물인터넷에활용되는센서의종류를보여준다 (Holdowsky, 2015). 제품이통신네트워크에연결되려면와이파이나블루투스칩이제품에내장되어야한다. 또한, 제품은자신만의인터넷 (Internet Protocol, IP) 주소를가지고통신네트워크를통해다른기기에연결될수있어야한다 (Miller, 2015). 현재사용하는인터넷주소체계인 IPv4 는 43억개의주소를사용할수있는데이미대부분사용되고있으므로사물인터넷이본격적으로활용되려면차세대주소체계인 IPv6가필요하다 (Miller, 2015). 많은회사들이제품에 스마트 라는수식어를붙이지만자체 IP 주소가없고, 인터넷접속이불가능한경우도많다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 29 아이폰에내장된다양한센서들 가속도센서 (Accelerometer or Motion sensor): 아이폰을눕혔을때화면전환, 게임에서아이폰을좌우로움직여서조작등 근접센서 (Proximity Sensor): 통화시화면을꺼서불필요한터치를방지 주변밝기센서 (Ambient Light Sensor): 주변밝기에따라화면밝기를자동조정하여잘보이게하거나전력을절약 습도센서 (Moisture sensor): 물이나액체에잠기면붉은색으로변해서침 수여부를판별 자이로스코프 (Gyroscope): 가속도센서와같이 6축방향으로민감한움직임을감지 나침반 (Compass): GPS 수신기의위치정보와결합하여아이폰의위치와바로보는방향을감지 ( 자료 : http://www.appbite.com/iphones-sensors-explained/, 2016.10.15. 최종접속, https://www.lifewire.com/sensors-that-make-iphone-so-cool-2000370, 2016.10.15. 최종접속, https://support.apple.com/en-us/ht204104, 2016.10.15. 최종접속,)
30 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 2-10] 사물인터넷에활용되는센서의종류 자료 : Holdowsky (2015) 또한, 센서에서수집된데이터는대부분바로다른기기로전달되지않으므로기기 안에데이터를저장할수있는메모리가필요하다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 31 통신네트워크사물인터넷에서개별기기들이서로데이터를교환하기위해서는반드시통신네트워크에연결되어야한다. 사물인터넷에서는대부분여러개의기기를연결하므로유선보다는무선통신을주로활용한다. 사물인터넷응용분야별로연결되는기기의수나교환하는데이터의양이차이가있다 ( 김준섭, 2015.11). 예를들어스마트카만보더라도커넥티드카 (Connected Cars) 의경우많은수의자동차간에비교적많은데이터를주고받고자율주행차 (Self Driving Cars) 의경우연결되는자동차수는적지만주고받는데이터량은매우크다. 스마트홈의경우상대적으로연결되는기기수나교환하는데이터량이작다. 또하나고려해야할중요한요인은기기들이분포하는지역의면적이다. 따라서사물인터넷응용분야에맞게어떤통신기술을선택할지, 직접네트워크를구축할지, 기존네트워크를활용할지등을결정하게된다. [ 그림 2-11] 통신네트워크수요에따른사물인터넷응용분야구분 자료 : 김준섭 (2015.11) 최근근거리무선통신과칩셋업계가사물인터넷표준경쟁에돌입하여와이파이,
32 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 블루투스, 지그비등다양한기술이경합중이다. 11) 각기술은통신거리, 데이터전송속도, 전력소모량등의측면에서장단점을갖고있다. 기술의장점은유지하면서단점을보강한기술개발도활발하게이루어지고있다. 예를들어, 블루투스진영에서는전력소모량은유지한채통신거리와데이터전송속도를개선한블루투스 5를발표했고, 와이파이진영은전력소모량이크다는단점을보완한 IEEE802.11ah 표준 ( 일명 HaLow) 을발표했다. 구글은지그비와동일한 802.15.4 기반근거리통신기술인쓰레드 (Thread) 표준을최근발표했다. [ 그림 2-12] 사물인터넷통신기술간특성비교 자료 : SIT Technology (2016.10). SIT Technology Overview & LoRa Product Introduction 주파수자원관점에서는면허주파수를사용하는기술과비면허주파수를사용하는기술로구분할수있다. 국내통신사중에서 SK텔레콤이 LTE와별도로전용망을구축한기술인 LoRa 는비면허주파수를사용하고. KT의 LTE-M이나 LG유플러스의 NB-IoT 는통신사의면허대역을이용한다. 12) 11) http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=lsd&mid=sec&oid=030&aid=0002497696&sid1=001, 2016.10.22. 최종접속
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 33 플랫폼플랫폼은소프트웨어애플리케이션, 소프트웨어애플리케이션을개발및실행하는환경, 데이터를저장및관리하는기술, 데이터와소프트웨어를담는클라우드등을모두포함한다. 이중에서특히빅데이터분석과최근주목받고있는인공지능은사물인터넷상품을통해창출되는가치를결정하는중요한역할을담당한다. 특히, 인공지능은비즈니스모델상의자원 / 활동, 가치제안, 관계 / 채널각각에영향을미쳐새로운서비스를창출함으로써매출을증대하거나비용을절감한다 ([ 그림 2-14])( 이성호외, 2015). 첫째, 고객과의관계관리및대응채널을인간대신에휴머노이드로봇및가상아바타가수행할수있다. IT기술이과거에는주로고객접점의후방지원 (back-end) 업무를주로대체했다면인공지능은고객과의접점 (front-end) 의업무도대체할수있게해주는것이다. 둘째, 인공지능은각각의고객개인의취향과니즈를예측함으로써이를가장적합하게충족시키는맞춤서비스를제공할수있다. 고객이원하는정보검색, 고객상황에맞는기기제어 ( 조명, 온도등 ), 고객에게필요한상품주문등이대표적인사례이다. 셋째, 기업의장비, 설비등자본재를효율적으로이용하게해줌으로써유형자본투자비를절감할수있다. 특히공유경제와결합하여다수의소비자가차량, 숙박시설등을공유할수있게해준다. [ 그림 2-13] 인공지능이견인하는비즈니스모델변화 자료 : 이성호외 (2015), p.70 12) http://www.netmanias.com/ko/post/blog/8691/iot-kt-lte-lte-m-nb-iot/kt-s-the-world-firstnationwide-lte-m-network-and-iot-strategy, 2016.10.22. 최종접속
34 글로벌 주도권 확보를 위한 사물인터넷 플랫폼 전략 인공지능은 이와 같은 서비스 측면의 혁신 뿐 아니라 사람과의 인터페이스 (Interface) 또는 상호작용(Interaction) 측면에서도 혁신을 만들고 있다. 인간과 컴 퓨터 간 상호작용(Human-Computer Interaction)은 키보드, 마우스, 터치를 거쳐 발전해 왔으며 현재 음성, 동작, 이미지 등 다양한 대안이 테스트되고 있지만 그 중 음성이 가장 폭넓게 활용되고 있다. [그림 2-14] 인간과 컴퓨터 간 상호작용(HCI)의 발전 과정 자료: Meeker (2016.6.1.) 음성 기반 검색이 최근 급격히 증가하는 추세이며 음성인식의 정확도도 지속적으로 높아지고 있다. 인공지능 분야의 대가이자 바이두의 Chief Scientist인 앤드류 응 (Andrew Ng)은 음성인식 정확도(speech recognition accuracy)가 99% 수준이 되 면 본격적인 시장이 열릴 것이고 정확도와 함께 지연시간(latency)도 중요하다는 점을 2014년 9월 다음과 같이 지적했다(Meeker, 2016.6.1.). As speech recognition accuracy goes from say 95% to 99%, all of us in the room will go from barely using it today to using it all the time. Most
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 35 people underestimate the difference between 95% and 99% accuracy 99% is a game changer...no one wants to wait 10 seconds for a response. Accuracy, followed by latency, are the two key metrics for a production speech system...2020년, In five years time at least 50% of all searches are going to be either through images or speech. (Andrew Ng, Chief Scientist, Baidu) [ 그림 2-15] 음성기반의구글검색건수추이 자료 : Meeker (2016.6.1.) [ 그림 2-16] 플랫폼별단어인식률추이 자료 : Meeker (2016.6.1.)
36 글로벌 주도권 확보를 위한 사물인터넷 플랫폼 전략 2. 생태계의 구성 전체 사물인터넷 생태계는 가전, 자동차, 에너지, 헬스케어 등 다양한 산업, 하드웨 어, 소프트웨어, 네트워크 등 다양한 계층의 수많은 기업과 분야별 생태계로 구성되어 있다. [그림 2-17] 사물인터넷의 지형도(Landscape) 자료: Turck, Matt (2014.12.2.). The Internet Of Things Is Reaching Escape Velocity, TechCrunch, https://techcrunch.com/2014/12/02/the-internet-of-things-is-reaching-escape-velocity/, 2016.10.22. 최종접속 다양한 산업에 속한 수많은 기업들을 일목요연하게 파악하기는 어렵지만, 크게 특 정 산업에 속한 그룹(The Things)과 여러 산업에 걸쳐 IT, 통신 등의 사업을 하는 그룹(The Internet)으로 구분하면 다음과 같다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 37 [ 그림 2-18] 사물인터넷의구조도 (Tectonics) 자료 : http://www.ipcg.com/?file=the_internet_of_things_part_one ICT 생태계를논의할때 C( 콘텐츠 )-P( 플랫폼 )-N( 네트워크 )-D( 기기 ) 의프레임워크가자주사용된다. 방송이나인터넷서비스에가장적합한프레임워크지만사물인터넷관점에서도플랫폼 ( 협의 ) 과네트워크, 기기부문이결합되어서비스 ( 콘텐츠 ) 를제공하는것으로파악할수있다. 플랫폼 ( 협의 ) 의경우현재업계에서말하는사물인터넷플랫폼과동일하며 응용소프트웨어의개발과유통을위한인프라 이다. 스마트폰산업에서안드로이드와 ios가플랫폼계층을양분하고있는것과달리사물인터넷플랫폼시장의구조는현재다수기업이경합을하는양상이다. 2015년기업순위는 1 PTC 18%, $53M 2 Telit 4% 3 icontrol Networks 4% 4 Arrayant 3% 5 Samsung Smartthings 3% 등으로나타난다. 소수플랫폼이다수분야에공통적으로적용되는형태가아니라산업용, 스마트시티, 스마트홈, 헬스케어, 스마트카등분야별로서로다른플랫폼이시장을주도하는양상이다.
38 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 [ 그림 2-19] 사물인터넷플랫폼시장의업체별점유율 (2015) 자료 : IOT Analytics (2016.1) [ 그림 2-20] 사물인터넷분야별주요플랫폼기업 자료 : IOT Analytics (2016.1) 사물인터넷은많은기기가연결될수록가치가창출될수있는잠재력이커지므로 전체파이를키운다는측면에서는표준화가바람직하다. 실제로많은표준화단체가 설립되어운영되고있다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 39 < 표 2-2> 사물인터넷플랫폼표준화단체및활동내용 단체명설립일참여사업자주요특징 - 200여기관과기업이참여하는사물인터넷 2012. TTA, ETSI, TIA, ATIS, onem2m 표준화기구 7 ARIB, TTC, CCSA 등 - 국가및지역표준기구주도의표준단체 - 오픈소스기반사물인터넷표준개발 Linux Foundation, - 2011년 Qualcomm이개발한 AllJoyn 기반 LG, Panasonic, Allseen 2013. - 기존 OS나칩셋 SW에프로그래밍코드만추가 Microsoft, Alliance 12 - 가장큰규모의민간연합단체이며상용화 Qualcomm 등 80여개수준도앞서있으나 Qualcomm의단체내기업 ('15. 1. 기준 ) 불균형한입지문제 - 독일이동통신사업자 Deutsche Telecom Deutsche Telecom, 주도로형성 2013. Huawei, 삼성등 24개 - Huawei 및프랑스의 Netatmo 등의참여로 QIVICON 12 사업자스마트홈생태계확대구축中 ('15. 1. 기준 ) - 독일가전업체 Miele가 Qivicon을적용한제품출시 Industrial - 에너지, 의료, 제조, 운송, 행정등산업용 AT&T, Cisco, GE, Internet 2014. 사물인터넷표준개발추진 Intel 등 73개기업 Consortium 3 - 미국연방정부산하국립표준기술연구소 (NIST) 의 ('14. 9. 기준 ) (IIC) 지원을받는민 관협력형태로운영 Cisco, Huawei, GE, - IEEE는 IoT 아키텍쳐구축을통해더욱다양한 2014. Oracle, Qualcomm, IEEE P2413 산업과기술영역으로확장을목적으로 IEEE 6 Zigbee Alliance 등총 P2413 프로젝트를공식개시 23곳 - 2015년 9월후보안공개, 연말상용제품출시예정 OIC (Open Intel, 삼성, Dell 등 - AllJoyn 과비교해사물인터넷보안에보다 2014. Interconnect 50여개기업적합한기술 7 Consortium) ('15. 1. 기준 ) - 수평적인협력관계를통해사업자간합의를형성해나가고있으나, 후발주자로규모가작은것이단점 - 전력소모개선, IPv6 지원등사물인터넷환경에적합한무선통신방식 Thread 개발에주력 Nest Labs, ARM, - Nest Labs 사물인터넷단말에 Thread 초기 Thread 2014. 삼성등 60여개기업버전적용 Group 7 ('15. 1. 기준 ) - OIC가개발중인사물인터넷플랫폼의통신방식으로채택및 Android에통합될가능성도존재 WIoTF 통신사, 인프라사업자, - 회장은 Cisco Systems 산하장비업체 2015. (Wireless IoT 앱개발사, 반도체벤더유비쿼시스 CTO Will Frank로임명됨 3 Forum) 등다양한업계 - 사물인터넷기술파편화해소를주요활동설정자료 : 한국스마트홈산업협회 (2015)
40 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 사물인터넷상품의가치를높이는데있어서클라우드컴퓨팅, 빅데이터분석, 인공지능등의기술이중요한역할을담당할것이라는점을앞서기술한바있다. 사물인터넷은연결된사물에서창출된정보를분석하여지능화하는것이므로클라우드 (H/W), 빅데이터 (Data), 인공지능 (S/W) 등의기술이중요한것이다. 특히인공지능은향후모든산업에막대한영향을미칠플랫폼으로발전하며영향력을확대해나가고있다 ( 이성호외, 2015). 전통적인정보화시스템및임베디드소프트웨어개발의경우에는해당산업의전문가를두루갖춘기존기업들이유리한위치를점유하고있었으나, 대량의데이터를확보할수만있다면인지컴퓨팅기술을바탕으로신규진입업체가더똑똑한제품및서비스를개발할수도있다 ( 이성호외, 2015). 예를들어자율주행기술이고도화됨에따라자동차의제어기술보다는도로에서벌어지는상황의인식, 즉다른운전자및보행자의행태를이해하고다음행동을예측하는능력이더중요해지는데, 이는자동차제조업체보다는다양한일상상황의인간행태데이터를수집하는인터넷및모바일기업이우위에서게된다. 모든기업이인지컴퓨팅기술을자체확보하기는힘들고비용도많이소요되기때문에전문업체의기술을아웃소싱방식으로이용하는기업이많아질것이다. 최근전세계에서클라우드컴퓨팅서비스가확대되는추세이므로인공지능역시고객사에별도의시스템을구축하기보다는온디맨드클라우드컴퓨팅서비스방식으로이용이증가할것이다 ( 이성호외, 2015). 최근구글, 애플, 아마존, 페이스북, IBM, MS 등미국 IT기업들은막대한투자를통해인공지능알고리즘개발과대규모데이터확보를추진하고있어이들기업의영향력이장차다양한분야의생태계에서확대될수있다. 특히, 구글은 2015년 11월인공지능플랫폼 (TensorFlow) 을오픈소스로개방하면서인공지능생태계확장에적극적인움직임을보이고있다. 인공지능플랫폼개방의직접적인효과는신속하고효과적인기능개선, 유능한인력확보 / 협업, 라이브러리다량확보등이될것이다. 국내에서는인공지능과관련된 SW로직자체는구글등이공개한상태이기때문에가져다쓰면된다는견해도존재한다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 41 [ 그림 2-21] 플랫폼의계층적구조와구글의플랫폼 하지만 2007년안드로이드를오픈소스로개방하면서모바일생태계를지배했던전례를되돌아볼필요가있다. 구글은안드로이드를공개해스마트폰생태계를장악한후에도여전히안드로이드개발을주도하고있고국내제조사들은이에종속되어있는상황이다. 이번인공지능오픈소스화는인공지능생태계를장악하려는용의주도한전략일수도있다 (Gershgorn, 2015.11.9.). 구글은딥마인드인수 ( 약 7천억원 ) 등인공지능에수조원을투자하고있다. 인공지능이단순히중요한요소기술인지, 사물인터넷시장을주도할핵심플랫폼인지에대해서는지속적인모니터링이필요하다. 플랫폼사업은규모의경제 (economies of scale) 와범위의경제 (economies of scope) 및네트워크효과 (network effects) 가중요하고초기단계의투자가생태계형성과전략의성패를결정한다. 사물인터넷생태계에서주목해야또다른부문은네트워크이다. 아이폰등장이후열린스마트시대에통신사업자가보유한네트워크는부가가치가낮은 멍청한파이프 (dumb pipe) 에지나지않는다는시각이지배적이었다. 네트워크를경유하는데이터트래픽은급격히증가하는데이로인한부가가치는구글이나카카오같은인터넷사업자가가져가고통신사업자에게는증가하는네트워크구축비용을커버할만큼의수익이발생하지않는다는것이다. 그러나, 사물인터넷시대에통신네트워크의가치는재조명되고있다.
42 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 과거보다다양한기기와센서를연결하고통합해야하므로연결의안정성이중요해진다. 또한, 사람들이통신할때에는낮은통신품질이나불안정성을어느정도용인할수있다. 하지만사물간의통신에서는낮은통신품질이나불안정성이예상치못한부정적인결과를가져올수있다. 즉, 사람간통신에서는멍청한파이프로도충분하지만사물간통신에서는스마트한파이프가필요한것이다 (Wilson and Raynor, 2015). 따라서, 사물인터넷생태계에서분야별로연결되는기기수나교환하는데이터량, 기기들이분포하는지역의면적, 요구되는통신품질및안정성, 관리필요성등에따라통신사업자의주도권이상이하게나타날것이다. [ 그림 2-22] 사물인터넷의데이터창출및전송유형 자료 : Wilson and Raynor (2015),
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 43 제 4 절사물인터넷의기술적 사업적특성 이제까지사물인터넷의개념및제안가치, 기술및생태계구성을살펴보았다. 사물인터넷은다양한사물을연결하여데이터를통해가치를높이는상품이며, 그가치를만들기위해서는다양한요소기술이결합되어야함을알수있었다. 이를통해기술및사업측면에서사물인터넷의특성을다음과같이정리할수있다. 1 사물인터넷은많은경우완전히새로운카테고리의상품이라기보다는기존상품의가치를높이는것이다. 2 기존상품의가치를높이는수단은데이터의창출, 전송, 분석및활용이다. 3 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 보안등다수요소및모듈을결합하는시스템상품 (system goods) 이다. 4 사물인터넷솔루션을제공하는데필요한모든요소를제품제조사, 통신사업자, IT기업등다양한기업이나누어보유하고있다. 특성 1로부터직접적으로알수있는것은유사한기능을하는기존상품과경쟁관계라는사실이다. 예를들어, 스마트냉장고가기존의그냥냉장고보다더기능적으로우수하더라도그차이가크지않다면소비자들은쓰고있는냉장고를버리고스마트냉장고를구매하려하지않을것이다. 특성 2로부터직접적으로알수있는것은데이터가가치의핵심이므로보유한데이터의용도및품질이창출하는가치의크기를결정한다는것이다. 예를들어넷플릭스 (Netflix) 는소비자의영화선호도와관련된방대한데이터를바탕으로적중률높은추천서비스를제공하고있지만, 그데이터로는소비자가언제어디에갈확률이높은지를예측하기는어려울것이다. 소비자가언제어디에갈확률이높은지는스마트폰관련사업을하는구글이더정확하게예측할수있을것이다.
44 글로벌주도권확보를위한사물인터넷플랫폼전략 특성 3으로부터직접적으로알수있는것은다양한요소를결합하는통합역량이중요하고복잡성관리가사업의관건이될것이라는점이다. 과거유비쿼터스컴퓨팅에서도가장큰문제중하나는복잡성이었다 ( 김재윤 민병석, 2003). 네트워크가복잡해질수록정보의복잡도도기하급수적으로높아질것이기때문에이를효과적으로제어하고통제하는기술개발이필요한것이다. 앞서살펴본바와같이사물인터넷서비스패키지는 (1) 모니터링 (Monitoring), (2) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control), (3) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control) + 최적화 (Optimization), (4) 모니터링 (Monitoring) + 제어 (Control) + 최적화 (Optimization) + 자율운영 (Autonomy) 의 4가지이다. 부가가치는사물인터넷서비스패키지가많아질수록증가하나, 시스템의복잡도와보안등리스크도비례하여증가한다. 복잡도및리스크관리가시장확대의전제조건이될것이다. 사물인터넷의막대한시장잠재력에도불구하고복잡도및리스크관리가미흡할경우실제시장형성은모니터링또는간단한수준의제어에그칠가능성도있다. 특성 4로부터직접적으로알수있는것은사물인터넷솔루션을제공하는데필요한모든요소를보유하고있는기업은거의없으므로가치사슬을구성하기위해기업간의제휴가필수적이라는사실이다. 특성 1과특성 3을결합했을때알수있는사실은사물인터넷은하나의상품보다는여러개의상품을같이사용할때가치가높은데기존제품의수명, 교체주기등이모두다르므로단기간에시장이형성되기어려운구조라는점이다. 물론개인소비자와기업, 정부등시장의특성에따라달라질수있다. 특성 2와특성 4를결합했을때알수있는사실은데이터의추출, 전달, 저장, 가공, 분석등여러기업에걸쳐데이터흐름을관리하는과정에서리스크가발생할수있다 ([ 그림 2-24]). 기업간연계과정에서데이터를누가보유할것인지, 누가창출되는부가가치의큰몫을차지할지등에대한갈등이예상된다. 특성 1과특성 4를결합하여고려하면과거부터사업을해왔던기존상품제조업체와통신사업자, IT기업등과같이신규로진입한기업간헤게모니쟁탈전이가장치열할것으로예상된다.
제 2 장사물인터넷의기술및사업적특성 45 [ 그림 2-23] 데이터를통한가치창출과정 자료 : Porter and Heppelmann (2015)