1710 2015. 8. 26. 포커스 1 제 4 차 산업혁명의 신지평과 주요국의 접근법 [ 하원규 / 한국전자통신연구원 ] 기획시리즈 13 IoT 기반 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 기술 현황 [박동환 / 한국전자통신연구원 ] 최신 ICT 이슈 23 인공지능, 위기의 음악산업에 새로운 돌파구가 될 것인가 28 IBM, 의료 영상처리 기업 7 억 달러에 인수, 헬스케어 강화 30 독일 물류기업, 스마트 글래스 시험 도입 계획 31 어린이집ㆍ유치원의 CCTV 대용 인간형 로봇 33 IoT 보안 이슈와 시사점 Weekly Brief
포커스 포커스 제 4 차 산업혁명의 신지평과 주요국의 접근법 하원규* 본 고에서는 IoT, CPS, 빅데이터 그리고 인공지능의 최적 구성으로 탄생하는 새로운 ICT 환경을 만물초지능 통신기반으로 규정한다. 그리고 이를 심층기반(Deep Fundamentals)으로 하여 파생되는 경제ㆍ사회적 거대 잠재력과 혁신력의 총체를 제4차 산업혁명의 신지평으로 본다. 이러한 기본인식을 바탕으로 미국의 산업인터넷, 독일의 인더스트리 4.0, 일본의 로봇 신전략의 접근방법과 전략적 패턴을 고찰하였다. 본 고의 목적은 이상의 논의를 전제로 주요국의 제4차 산업혁명의 본질적인 요소를 도출한 후 전략적 함의를 도출하는데 있다. 그 결과 각국의 전략은 단순히 제조업의 혁신의 주도권 경쟁에 머무르지 않고, 자국의 강점을 연계하여 모든 산업의 생태계와 21세기 경제ㆍ사회 시 스템의 재구축이라는 제4차 산업혁명 시대의 중심국가 전략에 그 본질이 있다고 판단한다. 목 차 Ⅰ. 제4차 산업혁명시대의 도래 Ⅱ. 미국의 제 4 차 산업혁명 접근법 Ⅲ. 독일의 제 4 차 산업혁명 접근법 Ⅳ. 일본의 제 4 차 산업혁명 접근법 Ⅴ. 주요국의 접근전략 비교 및 함의 도출 * ETRI 미래사회연구실/책임연구원 I. 제 4 차 산업혁명시대의 도래 주지하듯 18 세기 최초의 산업혁명은 인 간의 육체노동을 기계로 대체하는 증기기관 의 발명으로 촉발되어 생산성의 혁신을 가 져왔다. 20 세기 초반의 제 2 차 산업혁명은 발전기 등 전기에너지의 보급으로 산업시 스템의 혁신과 인류의 생활을 극적으로 향 상시켰다. 20 세기 중반 이후에는 컴퓨터와 인터넷의 범용화에 힘입어 인류는 지구차 원의 정보와 지식을 공유함으로써 인간의 두뇌노동을 대체ㆍ증강하여 왔다. 21 세기에 와서는 IoT, CPS, AI 등 정 보기술의 지수함수적 변혁으로 초소형 컴 퓨터가 모든 사물과 공간에 탑재되는 만물 초지능 통신혁명이라는 또 한차례 미증유의 정보통신기술진흥센터 1
주간기술동향 2015. 8. 26. <표 1> 산업의 역사 관점에서 조망하는 만물초지능 통신혁명=제 4 차 산업혁명 제 1 차 산업혁명 제 2 차 산업혁명 제 3 차 산업혁명 제 4 차 산업혁명 18 세기 19~20 세기 초 20 세기 후반 2015 년~ 증기기관 기반의 기계화 혁명 손발기능 확장 증기기관을 활용하여 영 국의 섬유공업이 거대산 업화 동양에서 서양으로 패권 이동 전기 에너지 기반의 대량 생산혁명 근육기능 확장 공장에 전력이 보급되어 벨트 컨베이어를 사용한 대량생산 보급 영국에서 미국으로 패권 이동 컴퓨터와 인터넷기반의 지식정보혁명 뇌기능 확장 인터넷과 스마트 혁명으 로 미국주도의 글로벌 IT 기업 부상 패권의 다원 화ㆍ연계화 IoT/CPS/인공지능기반의 만물초지능혁명 오감과 브레인의 연계기능 확장 사람, 사물, 공간을 초연 결ㆍ초지능화하여 산업구 조, 사회시스템 혁신 지 금부터 대담하게 도전하 고 전략적으로 리더십을 발휘하는 나라 가 제 4 차 산업혁명 선도국가로 문명사적 대변혁을 경험하고 있다. 본 고에서는 모든 것이 인터넷으로 초연결됨으로써 인간과 사물 그리고 공간의 상황과 데이터가 수집 또는 축적되고 활용되는 차세대 정보기술 패러다임을 만물초지능 통신혁명 으로 본다. 동시에 이를 기반으로 산업 프로세스가 파괴적으로 혁신되고, 인류의 생활방식 이 근원적으로 달라지는 거대변혁의 총체를 제 4 차 산업혁명으로 명명한다. (그림 1)은 산업의 역사관점에서 전인류의 지식과 모든 사물의 데이터를 연결하고, 다 시 최적으로 제어하는 만물초지능 통신혁명이 18 세기 증기기관에 의한 기계화 혁명(제 1 차 산업혁명), 20 세기 초 전기에너지에 의한 대량생산혁명(제 2 차 산업혁명) 그리고 20 세기 후반의 컴퓨터 및 인터넷혁명(제 3 차 산업혁명)의 뒤를 잇는 제 4 차 산업혁명으로 이행하고 있음을 보여준다. 제러미 리프킨은 그의 저서 제 3 차 산업혁명 [1]에서 인터넷 기술과 재생에너지가 합 쳐져 강력한 제 3 차 산업혁명 이 발생하는 과정을 설명하듯이 산업사회변혁에 대한 논의 는 논자에 따라 관점을 달리한다. 본 고에서는 IoT, CPS, 빅데이터, 인공지능(AI) 등의 시너 지가 촉발하는 힘을 제 4 차 산업혁명의 견인기술력으로 본다. 그리고 이러한 기술력은 전통적 인 정보통신기술로서의 ICT 가 아니라 혁신촉매형 ICT(Innovation & Catalyst Technology) 2 www.iitp.kr
포커스 이라는 그 본질이 바뀌고 있다는 데 주목한다. 그 방향성을 다음 3 가지로 요약할 수 있다. 1 사람-사물-공간의 상호관계의 기축이 애널로그에서 디지털로 전환이 촉진되면서 실시간으로 데이터를 수집ㆍ축적ㆍ활용할 수 있는 만물인터넷(IoT/IoE) 생태계가 가속적으로 성숙되고 있다. 2 초연결된 사람-사물-공간에서 획득된 빅데이터를 해석할 수 있는 AI 의 진화에 의해 인간의 의사결정을 한층 고도화하고, 현실세계로 피드백하여 제어하는 CPS(Cyber Physical System)가 경제사회를 지원하는 중추시스템이 된다. 3 초연결된 만물인터넷 생태계는 삼라만상의 생물적 지능(Analog Intelligence)과 인 공적 지능(Digital Intelligence) 간의 선순환 가치를 발휘하는 만물초지능 통신기반 으로 성숙되면서 제 4 차 산업혁명을 견인한다. <표 2> 혁신촉매기술(Innovation & Catalyst Technology)로서의 만물초지능통신 1980 년대 2000 년대 2010 년대 2020 년- 전기통신 정보통신 사물(만물)통신 만물초지능통신 - 사람과 사람을 연결 - 단말과 단말을 필요할 때만 연결 - 사람과 정보를 연결 - 유무선 브로드밴드 기 반 정보처리 생태계 - 사람과 사물 간 데이 터와 정보를 연결 - IoT, CPS, 빅데이터, 인 공지능의 선형적 발전 - 사람 인터넷, 사물인터넷, 공간인터넷이 지능적인 복 합시스템을 형성 - IoE, CPS, 빅데이터, 인공 지능 등이 지수함수적으로 발전 <표 2>와 같이 1980 년대는 전화를 매개로 사람과 사람을 연결하는 전기통신의 시대 이었다면, 2000 년대는 인터넷을 기반으로 PC 와 모바일을 통해 사람과 정보의 연결에 비 중이 옮겨오는 정보통신의 시대라고 할 수 있다. 또한, 2010 년대는 IoT 와 CPS 등의 새 로운 ICT 생태계를 기반으로 만물지능통신으로 발전하는 이행기로 보고, 2020 년대는 사 람과 사물이 초연결되어 다시 빅데이터와 인공지능의 융합으로 정보통신은 혁신촉매기술 로 그 본질이 전환될 것으로 판단하고 있다. 이 과정을 통해 산업 프로세스와 경제ㆍ사회 정보통신기술진흥센터 3
주간기술동향 2015. 8. 26. 시스템이 지능기반으로 재편되면서 지구차원의 총체적 혁신이 수반되는 제 4 차 산업혁명 의 도래로 이어질 것으로 전망된다. 2020 년 이후의 ICT 혁명=만물초지능 통신혁명=제 4 차 산업혁명의 관점에서 먼저 미 국, 독일, 일본의 접근전략을 고찰하고, 이를 바탕으로 총괄적 함의를 도출하기로 한다. II. 미국의 제 4 차 산업혁명 접근법 IoT 를 지배하는 자가 미래 제조업을 지배하는 시대가 된다. IoT 의 주도권이 곧 제조 업의 두뇌 장악이자 미래서비스 경쟁력의 관건이라는 차원에서 미국의 관련 기업들이 역 량을 결집하여 가고 있다. IoT/CPS 그리고 빅데이터와 인공지능의 최적 연계를 통한 사 물과 데이터의 융합에 의한 미국의 신산업혁명 모델은 GE 가 2012 년 11 월에 제창한 Industrial Internet 에서 비롯되고 있다. 동 산업인터넷은 네트워크를 경유하여 항공기 엔 진, 철도, 발전기기, 의료기기 등 산업기기와 공공 인프라 등에 설치한 센서 데이터를 수 집ㆍ해석하여 운용 혹은 보수에 활용한다는 혁신적인 산업생태계 구상이다. 특히, GE 는 산업인터넷을 제창함과 동시에 자사를 접속산업기업(Connected Industrial Company)으로 변신시키는데 성공함으로써 미국 전체 산업계의 참여를 이끌어내는데 선 1 자기감시ㆍ풍력 터빈에서 센서 데이터 송신 2 송신된 데이터를 기록하 여 유지 및 운용비용을 삭감하는 기회를 특정 5 떨어진 장소에서 협업과 미래의 이용을 위해 Industrial Internet 에 데이터는 전송 4 적절한 지식과 툴에 의해 기술자가 신속 하고 효율적으로 작 업을 완료 3 데이터 분석에 의해 예방 보수의 필요성 을 확인 <자료>: The Industrial Internet@Work(https://www.ge.com/sites/default/files/GE_IndustrialInternetatWork_WhitePaper_20131028.pdf.) (그림 1) GE 의 Industrial Internet 의 기본 구도 4 www.iitp.kr
포커스 도적인 역할을 하고 있다. 미국의 제 4 차 산업혁명 접근법은 다음과 같이 3 가지로 요약된 다. 1 클라우드 서비스를 기축으로 하는 인터넷의 우위성을 최대한 활용한다. 2 제조업 관련과 인터넷 기업에서 축적된 방대한 데이터를 AI 에 의한 처리를 통해 전세계에 서비스 를 제공한다. 3 이 과정에서 전세계의 공장이나 설비를 제어하여 생산을 관리함으로써 미 국 주도의 산업 플랫폼과 표준화를 실현하여 간다. 이러한 맥락에서 GE 의 산업인터넷은 미국 주도의 거대기업들이 공동으로 추진하는 IoT 와 인공지능을 동원한 전략적인 혁신모델이라고 할 수 있다. GE 는 산업인터넷의 새로운 물 결에 의해 생산성이 향상된다면, 세계의 GDP 는 금후 20 년 간에 100 조 달러내지 150 조 달러가 성장할 것으로 예측하였다[2]. 제조업과 인터넷의 융합은 프로세스의 비용절감과 제품의 품질 향상 등 제 2 차 산업의 혁신에 머무르지 않고, 유지ㆍ보수ㆍ신제품 개발 등 제 3 차 산업과 제 4 차 산업의 창출[3] 같은 글로벌 신규산업 육성으로 연결된다. 현실과 가상의 교차점에서 디지털화와 동시에 제조업을 한층 더 진화시켜 모든 산업기 기, 예측분석 소프트웨어, 의사결정권자인 인간이 인터넷을 매개로 서로 연결되는 새로운 미래산업 생태계를 지향한다. 이 과정에서 확보한 글로벌 디지털 산업 플랫폼이 전통산업 과 인터넷 융합을 가속화하여 제 3 차 산업혁명으로서 정보혁명의 뒤를 잇는 신산업혁명 의 주도권을 장악하게 된다[4]. GE 는 산업인터넷이 구현되면 항공, 전력, 의료, 철도, 석유와 가스 등 산업계의 주요 부문에서 1%의 효율을 개선하기만 해도 연간 200 억 달러의 이익을 창출할 수 있을 것으 로 예측하고 있다. 미국의 산업계는 2014 년 3 월 GE, AT&T, Cisco, IBM, Intel 등 5 개 물리 네트워크와 사람 네트워크 계측기기로의 정보 피드백 계측기기를 탑재한 산업기기 계측기기의 독자 데이터 획득과 보존 사람과 기기와의 적절한 데이터 공유 클라우드 기반의 안전한 네트워크 Industrial Data System 계측기기 베이스의 알고리즘과 데이터 해석 원격 데이터/ 중앙집중 데이터의 가시화 빅데이터 분석 <자료>: Peter C. Evans and Macro Annunziata, Industrial I nternet, November 26,, 2012..p.10 (그림 2) Industrial Internet 의 데이터 순환 루프 정보통신기술진흥센터 5
주간기술동향 2015. 8. 26. 사가 중심이 되어 IIC(Industry Internet Consortium)을 설립하였고, 2015 년 4 월 현재 163 개 조직이 참여하고 있다[5]. IoT/CPS 에 기반한 GE 의 산업인터넷 전략은 발전소 터빈이나 석유 플랜트, 의료기기, 항공기 엔진을 서로 연결하는 소프트웨어인 프레딕스 (Predix)를 외부에 개방하여 거대 플랫폼화함으로써 사실상의 글로벌 표준을 지향한다[6]. (그림 2)는 미국의 산업 인터넷의 역동적인 흐름을 보여준다. 계측기능 등의 센서를 탑 재한 산업기기는 독자적으로 데이터를 획득하고 보존한다. 이들 데이터는 클라우드로 연 결된 알고리즘과 데이터 해석을 통해 모든 상황을 실시간으로 가시화하여 관련자들에게 공유함으로써 시스템의 최적화와 기술자의 역량 강화로 이어지는 선순환 루프를 형성하게 된다[7]. III. 독일의 제 4 차 산업혁명 접근법 2011 년 11 월 독일정부에 의한 고도기술전략 High Tech Strategy 2020 Action Plan 이니시어티브로서 정보통신기술 분야의 통합을 지향하는 전략 Industrie4.0 이 채택되었 다. Industrie4.0 전략이란 사물과 서비스 인터넷(Internet of Things and Services) 의 제조 및 서비스 프로세스로의 총체적 적용이다[8]. 다시 말해 산업기계, 물류ㆍ생산설비 의 네트워크화, 기계끼리의 통신에 의한 생산조정의 자동화 등이 실현되고, 센서 기술에 의해 제조 중인 제품까지 개별로 인식하여 현재의 상태는 물론 완성까지의 제조 프로세스 를 한 눈에 파악하고자 한다. (그림 3)은 제 4 차 산업혁명으로서의 인더스트리 4.0 의 핵심개념을 설명하고 있다. 제 1 차 산업혁명이 증기기관과 기계, 제 2 차 산업혁명이 전기와 대량생산방식의 발명, 제 3 차 산업혁명은 컴퓨터와 자동화 기술에 의해 각각 파생된다. Industrie 4.0 은 이러한 관점 의 연장선상에서 앞으로는 IoT/CPS 등에 의해 현실 시스템과 사이버 시스템 간의 경계가 사라지면서 자원조달에서 설계ㆍ생산ㆍ유통ㆍ서비스까지 기업의 공급사슬 전체과정을 연 결하는 제 4 차 산업혁명시대가 도래할 것으로 판단한다. 제 1 차 산업혁명 제 2 차 산업혁명 제 3 차 산업혁명 제 4 차 산업혁명 제조업 에너지 정보 인더스트리 4.0 (Real 과 Cyber 융합) 철도ㆍ선박 전력ㆍ가스 인터넷 출현 IoT/CPS 혁명 (그림 3) 제 4 차 산업혁명으로서의 인더스트리 4.0 6 www.iitp.kr
포커스 독일의 제 4 차 산업혁명의 접근법 또한 미국과 같이 3 가지로 요약될 수 있다. 1 독일 의 대기업과 방대한 중소ㆍ중견기업이 협업하는 제조업 생태계를 최대한 활용한다. 2 IoT 와 CPS 로 기계와 종업원 그리고 공장과 소비자, 연구개발자 전체를 최적으로 연결하 여 독일 제조업의 근본적인 혁신을 구현한다. 3 이 과정에서 제품개발, 생산공정 관리의 효율화 및 공급망의 최적화를 통해 다품종 적량생산 시스템을 구축하고, 동 플랫폼을 전 세계로 확산하여 표준화를 확보한다. 이러한 제 4 차 산업혁명으로서의 독일의 인더스트리 4.0 을 실현하기 위해 2012 년 1 월에 독일공학 아케데미(AcaTeck), Bosch 등을 중심으로 Industrie 4.0 작업그룹 을 발 족시켰으며, 동 작업 그룹은 동년 10 월에 Industrie 4.0 실현을 위한 권고 를 발표했다. 동 시에 이 권고에 담겨진 8 개 우선 분야에 대한 대처를 위해 주요 기업계로 구성된 Industrie 4.0 플랫폼 이 설립되었다[9]. 동 플랫폼은 독일 산업계 주요 3 단체인 독일 정보기술ㆍ통신ㆍ뉴미디어 산업연합회 (BITKOM), 독일기계공업연맹(VDMA), 독일전기ㆍ전자공업연맹(ZVEI)을 사무국으로 하 여 Industrie 4.0 실현을 위한 권고 를 토대로 연구개발 로드맵 등을 작성하고 있다. 한편, 이러한 도전적 구상에 대해 전기ㆍ전자 메이커인 지멘스와 자동차의 폭스바겐 등 독일을 대표하는 기업ㆍ대학ㆍ연구기관이 가세하면서 범국가적 프로젝트로 발전하게 되었다. 특히, 지멘스는 독일 남부의 소도시 암베르크에 이전의 공장을 실험적으로 개조하 여 Industrie 4.0 을 외부 방문자와 보도 관계자들에게 공개하면서 큰 반응을 일으켰다. 암베르크의 모델 공장에서는 다음과 같은 현장을 목격할 수 있다[10]. 1 제조라인에 있는 반제품이 자신은 어떤 부품이 부족한지 를 제조 장치에 알린다. 2 제조 장치는 즉시 부품을 찾아서 그 반제품에 조립한다. 3 혹은 반제품이 자신은 앞으로 어떤 공정에서 어떤 작업을 해야 하는지 를 제조 장 치에 알리면, 장치가 그 지시대로 최종 제품을 완성시킨다. (그림 4)와 같이 독일의 인더스트리 4.0 의 지향목표는 규격화 제품뿐만 아니라, 고객 주문형 상품도 대량생산할 수 있는 21 세기 글로벌 생산시스템을 지향한다. 현 단계의 암 베르크 모델은 시범적으로 보여주고 있지만, 2020 년경에는 독일 제조업 전체가 스마트 공장으로 초연결된 거대 플랫폼 생태계로 이행한다는 목표를 제시하고 있다. 또한, 독일정부는 2025 년을 최종목표로 인더스트리 4.0 을 통해 50 억 명의 시장환경 정보통신기술진흥센터 7
주간기술동향 2015. 8. 26. 독일 자동차 메이커는 JT 포맷 (3 차원 데이터 형식)으로 통일 하기 위해 2012년 12월에 CAD 툴의 대대적 혁신을 결정 <자료>: NRI, 次 世 代 製 造 業 の 潮 流 -Industry4.0,2015.6.(www.hems-dojo.com/files/seiken2015kouen4.pdf (그림 4) 독일의 인터스트리 4.0 설계사상 을 실시간으로 파악하고, IT 를 기반으로 50 억 명의 개발역량이 협업으로 동원될 수 있게 함으로서 언제, 어디서나 생산할 수 있는 유비쿼터스 맞춤형 적량ㆍ대량 생산(mass customization)으로 가는 로드맵을 구축하고 있다[11]. 이처럼 Industrie 4.0 이 지향하는 목표는 전국 공장을 거대 단일 가상공장 환경으로 만들어 그 가동상황을 실시간으로 파악하고, 부품 등의 수요의 정확한 예측을 통해 국가 단위로 대량수요를 발생시키는데 있다. 이는 자국 제조업의 수출 경쟁력을 강화하고 독일 의 생산기술로 세계의 공장을 석권하겠다는 21 세기 제조업 플랫폼 선도전략이기도 하다. 플랫폼을 기반으로 통신규격의 국제표준화를 지향하며, 공급체인과 고객 간에 데이터를 실시간으로 공유하고, 설비 가동률의 평준화, 다품종 변량생산, 이상의 조기발견, 수요 예 측이 가능한 21 세기 공장 생태계를 완성시키고자 한다. IV. 일본의 제 4 차 산업혁명의 접근법 일본은 저출산ㆍ고령화, 지구온난화, 인프라의 노후화, 에너지 문제 등 지구차원의 도 전과제에 대해 세계에서도 유래가 없을 정도로 먼저 경험하는 과제해결 선진국의 위치에 있다고 판단한다. 인류사의 관점에서 현재 세계는 극히 중요한 전환기에 있다는 것이다. 일본은 과제해결 선진국으로서 세계를 리드할 수 있는 가능성을 가지고 있다. 따라서 과 8 www.iitp.kr
포커스 제해결 선진국으로서의 미래비전은 세계가 공유 가능한 것이어야 하고, 이러한 비전을 세 계를 향해서 제시하는 것이 기본전략이어야 한다[12]. 이러한 맥락에서 일본의 당면과제를 해결함과 동시에 지구차원의 공통과제를 해결하기 위해 세계 최첨단 ICT 에 의한 사회가치창조, 사회시스템의 변혁을 그 대안으로 제시하고 있다. 구체적으로 소셜 ICT 혁명에 의한 선진적인 미래사회의 실현, 센서 또는 네트워크 와 연계된 로봇, 기계학습과 심층학습에 기반한 인공지능, 빅데이터, IoT 등을 적극적으로 활용하고 이에 필요한 기술적 과제의 필요성을 강조하고 있다[13]. 그리고 2015 년 1 월 수상 직속의 산업경쟁력강화회의 에서는 성장전략 진화를 위한 금후의 검토방침 을 통해 로봇ㆍ인공지능ㆍ IoT 등을 추축으로 하는 신산업혁명에 적극적으로 대응할 것을 결의한 바 있다[14]. 한편, 일본정부는 2015 년 1 월 로봇혁명실현회의 를 통해 로봇신전략 (Japan s Robot Strategy)을 발표하였다. (그림 5)와 같이 일본의 로봇신전략은 미국과 독일 등의 신산업 혁명에 대한 도전적 전략을 배경으로 자국이 확보한 로봇 기술력과 저출산ㆍ고령화 등 과 제 해결력을 접목시킴으로써 로봇을 기축으로 하는 일본형 신산업혁명 플랫폼 구상이라고 세계의 IoT 혁명과 연계한 로봇 국제전략ㆍ체제정비 빅데이터의 활용과 세계 표준화 획득 경쟁격화 미국 Industrial Internet 전략 빅데이터를 이용하여 부가가치 획득 독일의 Industrie 4.0 전략 제조 머신을 연결하는 표준화 주도 일본의 전략~일본의 강점(로봇)을 활용하여 미국과 유럽의 하청이 되지 않는 전략 전략 I 일본이 우위에 있는 제조업 현장에서 로봇 공동기반 (기본 소프트 등)의 국제표준 획득 전략 II 개호, 인프라 등 다양한 분야에서 세계를 선도하는 로봇의 이용과 활용 데이터 축적 전략 III 축적된 데이터로부터 부를 창출하는 인공지능기술을 강화. 세계 최고 수준을 지향 로봇 올림픽(가칭)을 통해 세계에 발신 로봇혁명 이니시어티브협의회 - 1,000 사 이상의 산ㆍ학ㆍ연 연대 - 미국과 EU 의 핵심기업도 참여 2020 년 로봇 올림픽(가칭)을 개촤하기 위해 2015 년 중에 실행위원회를 발족하여 체제정비 2018 년 예비대회를 개최하여 전세계의 최첨단 로봇 집결. 세계에 발신 <자료>: ロボット 革 命 實 現 會 議, ロボット 新 戰 略 2015 年 1 月. 토대로 구성 (그림 5) 일본의 로봇 혁명의 구체상 정보통신기술진흥센터 9
주간기술동향 2015. 8. 26. 할 수 있다. 동 로봇 신전략에서는 로봇혁명의 배경을 다음과 같이 3 가지 관점에서 설명 하고 있다[15]. 1 센서, AI 등의 기술진보에 의해 이전에는 로봇으로 위치를 부여하지 않았던 사물까 지 로봇화(자동차, 가전, 휴대전화, 주거까지도 로봇의 일종으로 간주한다)되고 있다. 2 제조현장이나 일상생활 등 다양한 장면에서 로봇을 활용할 수 있게 되고 있다. 3 사회과제 해결이나 물건 제조ㆍ서비스의 국제 경쟁력 강화를 통해 새로운 부가가치 를 생산하여 편리성과 부를 가져오는 사회를 실현한다. 일본은 미국의 산업인터넷, 독일의 Industrie 4.0 에 대응하는 차원에서 상대적으로 경 쟁우위에 있는 AI 로봇혁명을 통해 일본을 세계의 로봇 이노베이션 거점으로 만들고, 세 계 최고 수준의 로봇 이용과 활용사회로 이행하며, IoT 시대의 로봇으로 1) 세계를 리드한 다는 기본전략을 추진하는 것으로 인식된다. 또한, 일본정부가 이와 같은 로봇 신전략을 발표하게 된 배경에는 로봇자체와 그 환경 이 극적으로 변화하고 있다는 판단에 주목하고 있다. 그 키워드는 자율화, 정보단말화, 네 트워크화 3 가지로 정리하고 있다. 앞으로 로봇은 단순한 작업 로봇에서 스스로 학습하고 행동하게 됨과 동시에 스스로 데이터를 축적ㆍ활용하는 새로운 서비스 제공의 원천이 되 고 있다는 것이다. V. 주요국의 접근전략 비교 및 함의도출 이상에서 고찰한 바와 같이 미국, 독일, 일본은 자국의 강점을 기반으로 궁극의 미래제 조업과 서비스 산업의 생태계를 주도하고자 한다. 그러나 국가별 새로운 산업혁명에 접근 하는 형태는 다르지만, 제 4 차 산업혁명의 본질은 두 가지이다. 하나는 사람과 기계설비, 공장을 연결하고 모든 사물을 네트워크로 올려 놓는 만물초지능 통신기반을 구축하겠다는 것이고, 또 하나는 이 기반 위에 제 4 차 산업혁명을 견인하는 플랫폼과 표준화를 선점하 겠다는 것이다. <표 3>은 지금까지의 고찰을 통해 제 4 차 산업혁명에 대한 주요국의 전략 을 관통하는 공통함의를 도출하여 본 것이다. 1) IT 와 융합하여 빅데이터, 네트워크, 인공지능을 자유롭게 활용하는 로봇을 의미한다. 10 www.iitp.kr
포커스 <표 3> 주요국의 제 4 차 산업혁명 접근전략 비교 구분 미국 독일 일본 아젠다 Industrial Internet(2012. 11.) Industrie 4.0(2011. 11.) Robot Strategy(2015. 1.) 플랫폼 클라우드 중심 플랫폼 설비ㆍ단말 중심 플랫폼 로봇화 중심 플랫폼 추진 주체 - IIC(Industry Internet Consortium, 2014. 3. 발족) - GE, Cisco, IBM, Intel, AT&T 등 163 개 관련기업과 단체 - Platform Industrie 4.0 플랫폼 (2013. 4.) - AcaTech, BITKOM, VDMA, ZVEI 등 관련기업과 산업단체 - 로봇혁명실현회의(2015. 1.) - 로봇혁명 이니시어티브협의 회(148 개 국내외 관련 기업 과 단체) 기본 전략 - 공장 및 기계설비 등은 클라우 드에서 지령으로 처리 - AI 처리와 빅데이터 해석을 중 시하는 Cyber 에서 Real 전략 - 공장의 고성능 설비와 기기를 연결하여 데이터 공유 - 제조업 강국의 생태계를 살려 서 Real 에서 Cyber 전략 - 로봇기반 산업생태계 혁신 및 사회적 과제 해결선도 - 로봇화를 기축으로 IoT/CPS 혁명 주도전략 첫째, 각국은 IoT/CPS, 빅데이터와 인공지능, 로봇 등을 연계한 시너지 효과를 살리면 서 자국의 강점을 기반으로 제 4 차 산업혁명의 심층기반(Deep Fundamentals)을 전략적 으로 구축하고 있다. 둘째, 이러한 심층기반 확보전략은 단순히 제조업의 혁신생태계를 선 점하는데 머무르지 않고, 전산업과 경제ㆍ사회시스템의 글로벌 운용체계를 장악하겠다는 차세대 산업혁명차원의 접근이다. 셋째, 각국은 자국의 전략모델을 세계 시스템으로 탑재 하기 위해 개방형 플랫폼 운용을 범국가 차원에서 추진함으로써 사실상의 글로벌 표준을 장악하고자 한다. 우리나라는 20 세기 후반 제 3 차 산업혁명인 정보혁명의 물결에는 민첩한 대응과 퍼스 트 무버전략으로 정보혁명 선도국가 반열에 진입했다. 하지만 21 세기에 들어와서 전세계 는 제 4 차 산업혁명이라는 새로운 전환기로 이행하고 있다. 우리나라가 신산업혁명의 선 봉국가로 서기 위해 우리의 강점을 최적화하고 우리의 역량이 결집되어 분출될 수 있는 한국형 제 4 차 산업혁명 전략을 설계해야 한다. 동시에 이에 기반한 플랫폼 구축과 표준 화 확보, 기술개발 등이 삼위일체화된 로드맵을 실행할 수 있는 국가적 리더십을 발휘해 가야 할 것이다. <참 고 문 헌> [1] 제러미 러프킨ㆍ안진환 옮김, 3 차 산업혁명, 민음사, 2012. [2] The Industrial Internet@Work(https://www.ge.com/sites/default/files/GE_IndustrialInternetatWork_ WhitePaper_20131028.pdf) [3] Dov Seidman, From the Knowledge Economy to the Human Economy, Harvard Business 정보통신기술진흥센터 11
주간기술동향 2015. 8. 26. Review, 2014. 11. 12. [4] Adrian Fortino, The Next Industrial Revolution Should Happen America, July 22, 2015. [5] Peter C.Evans&Marco Annunziata, The Industrial Internet:: Pushing the Boundaries of Minds and Machines, Nov. 26, 2012. [6] Introducing PredixCloud: Purpose-built industrial data and analytics, https://www.gesoftware.com/predix [7] PUTTING IOT TO WORK(http://www.industrialinternetconsortium.org) [8] Final report of the Industrie Working Group, Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0, Federal Ministry of Education and Research, Apr. 2013, p.13. [9] New High-tech Strategy-Innovation for Germany, http://bmwi.de/en/topics/technology/hightech-strategy,did=197896.hmtl [10] The Future of Manufacturing, http://w3.siemens.com/topics/global/en/industry/future-ofmanufacturing/pages/future-of-manufacturing [11] Germany s High-Tech 2020 Action Plan(http://www.gtai.de/GTAI/Navigation/EN/Invest/ Industries/Smarter-business/smart-solutions-changing-world,t=hightech-strategy-2020- action-plan,did=575914.html) [12] 自 由 民 主 堂 國 家 戰 略 本 部 編, 日 本 未 來 圖 2030, 2014. [13] 情 報 技 術 審 議 會 技 術 戰 略 委 員 會 中 間 報 告 書 ( 案 ), 平 成 27 年 6 月 [14] 産 業 競 爭 力 會 議 成 長 戰 略 進 化 のための 今 後 の 檢 討 方 針 ( 抄 ) 平 成 27 年 1 月 [15] ロボット 革 命 實 現 會 議, ロボット 新 戰 略 2015 年 1 月 * 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 12 www.iitp.kr
기획시리즈 기획시리즈 사물인터넷 IoT 기반 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 기술 현황 박동환 ETRIUGS 융합연구단 선임연구원 dhpark@etri.re.kr 김광수, 이인환 ETRIUGS 융합연구단 1. 서론 2. IoT 기반 도시 지하매설물 모니터링의 필요성 3. 지하공간 안전감시기술 4. 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 기술 5.결론및시사점 1. 서론 국토교통부에 따르면 2014 년 우리나라 전체 인구 5,132 만여 명 중 4,705 만여 명이 도시지역에 거주하여 도시 인구 비율이 91.66%에 이르는 것으로 조사되었다. 특히, 수도 권은 97.01%의 인구가 도시지역에 거주하고 있어 대다수가 도시생활을 영위하고 있다. 우리나라는 1970 년대 산업화에 따른 도시화와 광역화로 인해 2010 년까지 10 년마다 약 10%씩 도시지역 인구비율이 높아져 급속한 도시 인구 유입이 진행되었다[1]. 도시의 과 밀화로 인한 지속적인 부도심 개발과 대도시 주변 신도시 개발 등을 통해 도시 인프라는 새롭게 구축되고 있으나, 오래된 구도심의 도시 인프라는 주변 여건과 대규모 재개발의 어려움으로 인해 지하구조물의 복잡화와 지하매설물의 노후화가 급속하게 진행되고 있다. 도시에서 상하수도를 포함한 지하매설물은 시민의 생활과 연계된 필수 사회자본이지만 노후화로 인해 상하수도 누수와 지하매설물의 구조 변형이 발생하며, 이는 지하수위 변화, 지반변형(도로 침하, 지하공동) 등으로 이어져 도시 재난재해 사고의 원인으로 작용하고 있다. 또한, 최근 빈발하는 지반 침하로 인한 도로 함몰과 공동 발생 등 지하공간 관련 사 고 건수가 급증하고 인명과 재산 피해가 커지고 있어 중요한 사회적 안전 이슈로 등장하 고 있다. * 본 내용과 관련된 사항은 ETRIUGS 융합연구단 박동환 선임연구원( 042-860-4856)에게 문의하시기 바랍 니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 정보통신기술진흥센터 13
주간기술동향 2015. 8. 26. 도심지에서 발생하는 공동은 지반 굴착, 상하수도 누수, 지하수위 저감 등 복합적인 요 인에 의해 발생하고, 도심지 지하매설물의 노후화에 따라 공동의 발생빈도 및 위험성이 더욱 증가할 것으로 예상된다. 서울지역의 경우, 2010 년 이후 경미한 도로 함몰을 포함하 여 모두 3,100 여건의 공동이 발생하였으며, 이 가운데 약 70~80%가 하수관의 노후와 손상으로 인한 것으로 확인되었다. 지하매설물은 지방자치단체가 통합관리를 통한 시설물과 매설물의 자체 유지 관리가 수행되고 있으나, 상하수도의 경우 관망의 노후화와 매설물 관리기술의 한계로 인해 정밀 한 관리가 미흡한 실정이다. 전국 상수도관의 20%인 35,800km 가 20 년이 넘은 노후관이 고, 대형밸브, 공기밸브, 신축관 작동상태 조사 및 관리 소홀 등으로 인해 연 8 억 톤의 누수 가 발생하고 있다. 또한, 전국 하수관의 33.9%는 내구연한 초과, 전국 하수관 123,311km 중 41,820km 가 20 년 이상 노후된 하수관이다. 특히, 서울은 총 10,487km 중 70% 이 상 하수관이 노후상태이다. 2008 년부터 도로가 함몰된 적이 있거나 추가 함몰이 우려되는 구간은 197 곳이며, 이중 약 60%에 해당하는 지점이 지하철 노선 위에서 발생하고 있다 는 조사결과가 발표되어 지하철 주변 지반에 대한 관리가 요구되고 있다. 또한, 2013 년 서울시 전체에서 연간 방출된 지하수 총량은 17.9 만 톤/일, 6,519 만 톤/연이며, 서울시내 각 지하철 역사별 지하수 방출 총량은 12 만 톤/일, 4,376 만 톤/연으로 지하철에서의 지 하수 유출량이 전체의 약 67%로, 이러한 지하수의 변화는 도시철도 지하구조물의 안정성 평가에 중요한 요소이다. 실제 서울 지하철 노선 지역을 조사한 결과 2001 년 평균 8.1m 이던 지하수 수위가 2013 년에는 9.8m 로 낮아졌다[2]. 본 고에서는 도시 지하매설물 모니터링 기술의 필요성에 대해 살펴보고, 미래창조과학 부의 융합연구단 사업을 통해 현재 개발하고 있는 지하공간 안전 감시를 위한 연구과제의 세부기술과 통합 모니터링 플랫폼 기술을 소개한다. 2. IoT 기반 도시 지하매설물 모니터링의 필요성 최근 다양한 분야에서 센서 기술에 기반한 사물인터넷 기술이 활용되고 있으나, 지하 공간의 경우 실시간 모니터링을 위한 센서와 사물인터넷, 조사 로봇, 재난구조 분석과 예 측 등 첨단기술의 융합 활용이 미흡하다. 이러한 현상의 이면에는 첫째, 지하공간의 위험 을 감지하기 위한 센서부품의 집적화와 소형화가 어려운 점, 둘째, 지하공간의 특수성으로 14 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 인해 광역 지하공간 정보를 실시간으로 수집하여 모니터링할 수 있는 센서 네트워크 기술 이 부재한 점, 셋째, 실시간 데이터 분석과 예측에 기반한 과학적 재난대응시스템을 구축 하지 못하고 있다는 점, 마지막으로, 기존 재난관리정보시스템이 부처별로 상이하여 체계 적이고 통합적인 연구와 재난관리에 어려움이 존재한다는 점을 들 수 있다. 현재 지자체 별로 운용하고 있는 지하시설물 정보시스템은 지하시설물 유지보수와 관리만을 위해 활용 되고 있으나, 지하시설물과 매설물의 기능 유지에 밀접한 관계가 있는 지질 및 지반특성, 지하구조물, 지하수 등에 대한 정보는 포함되어 있지 않아 지하공간의 안전사고와 재해 발생 시 정확한 원인 규명에 어려움을 겪고 있다. 특히, 지하공동 및 지반침하의 원인을 사전 감지하고 사고를 사전에 예방하기 위해서는 지하수와 상하수도관, 지질, 지하수, 도 시철도 지하시설물의 안전도 모니터링 및 종합적인 상관성 분석이 필요하다. 3. 지하공간 안전감시기술 가. 지하매설물 모니터링용 저전력 광역 WPAN 기술 도시 전역에 분포하고 있는 상하수관로와 같은 지하매설물과 도시철도 지하구조물 및 주변 지반, 지하수 특성에 대한 센싱 및 계측 데이터 수집을 위해서는 광역 저전력 고신뢰 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술이 요구된다. 특히, 지하매설물에 센서를 SoC 를 이용한 DCM 과 AP 신뢰성 있는 무선 네트워킹 전파환경 적응형 안테나 <DCM> <AP> 지하매설물 센서 정보를 AP 로 전 송할 DCM 개발 - 지하환경을 고려한 방진, 방습, 충격 보호 기준 설계 반영 센서 데이터 수집 및 기간망 연결 을 위한 AP 개발 - 데이터 수집용 고성능 AP - 기간망과의 연동기능 탑재 * DCM: Digital Communication Module * AP: Access Point <네트워크 생성> <네트워크 관리> 광역 WPAN 특성을 이용한 간단 한 형태의 신뢰성 있는 무선 네트 워크 토폴로지 개발 저전력 고효율성의 패킷 교환을 위한 패킷 처리 및 버퍼 관리기술 개발 망 신뢰성과 저전력화를 위한 네 트워크 생성 및 유지관리 프로토콜 개발 열악한 전파 운용환경 극복을 위 한 매설용 전송장치의 전파환경 분석 전파환경 개선을 위한 통신 설비 의 구조 연구 매설되는 통신장치에 적합한 조 향 가능한 안테나 구현 넓은 방사각을 갖는 AP 용 안테 나 구현 (그림 1) 저전력 광역 WPAN 기술 주요 개발 내용 정보통신기술진흥센터 15
주간기술동향 2015. 8. 26. 설치하고 통신을 수행하기 위해서는 방진, 방습, 방열 등의 기준을 만족하는 안정적인 단 말 통신 모듈이 필요하며, 초소형의 지하매립형 안테나를 활용해야 한다. [상세 연구내용] - 지하매설물 모니터링용 저전력 광역 WPAN 통신 핵심기술 개발 - 단말 통신 모듈 방진/방습/방열 기준 설계 및 테스트 모듈 개발 - 소형 지하매립형 안테나 개발 - 운용 환경을 고려한 네트워크 토폴로지 및 망신뢰성/저전력화를 위한 네트워크 기술개발 나. 지하매설물 실시간 전역 위험감시기술 지반공동, 지반 침하 등 상수도관과 하수도관의 누수, 손상, 이상거동 등으로 인해 발 생하는 도시 재난재해 사고를 예방하기 위한 위험 영향 인자 탐사 및 계측기술을 개발하 는 것으로, 탐사 및 계측 신뢰도가 낮은 상수도관의 누수, 하수도관의 이상거동 및 배면 공동을 정확하게 탐지할 수 있는 탐사 및 계측시스템 개발과 통합 수집된 위험 영향 인자 데이터를 기반으로 다양한 피해 유형에 따른 이상거동을 감지할 수 있는 재난재해 사고 분석 및 의사결정 기술을 포함한다. [상세 연구내용] - 상하수도관로 건전도(누수, 변위, 파손, 부식 등) 센싱 및 분석기술 상수도관로 일체형 누수탐지시스템 하수도관 자율주행형 로봇 지반 공동 발생 메커니즘 분석 유체 내 고정밀 음파수신기술 개발 상수도관로 내면 누수탐지센서 부 착기술 개발 일체형 관망정보측정센서 개발 위험진단 주체 및 수준별 감지범위 설정 영상 수집 및 분석을 위한 알고리 즘 제작 영상 수집 및 분석시스템 구현기술 개발 복합 이동모듈 설계 및 기본 성능평가 IoT 플랫폼-로봇시스템 인터페이 스 기술개발 지하매설관 유형에 따른 지반 함몰 발생 매커니즘 조사 환경 외력에 따른 지하매설관 거동 및 피해 유형 정리 환경 외력이 지하매설물에 미치는 영향도 분석 및 평가 (그림 2) 지하매설물 실시간 전역 위험감시기술 주요 개발 내용 16 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 - 상하수도관로 주변 공동(φ>1m) 및 연약지반 탐지기술 - 매설관에 의한 지반재해 위험 영향 인자 분석 및 의사결정기법 다. 도시철도 지하구조물 및 주변 지반 감시기술 도시철도 지하구조물 및 주변 지반의 위험도 영향인자를 계측하고, 이에 대한 위험도 평가 알고리즘을 제시하여 위험도 등급(안심지수)을 수요처에 서비스(재난 예경보, 유지보 수 알림 서비스 등)로 제공하기 위한 요소 및 융합기술을 개발하는 것으로 도시 철도 주 변 지반의 지반 이완 및 공동 가능성 평가시험기술 개발을 포함한다[3]. [상세 연구내용] - 도시철도 구조물 및 주변 지반의 위험 영향 인자 탐사 및 계측기술 개발 - 도시철도 구조물 및 주변 지반의 위험 요소 분석 및 의사결정기법 개발 유입수 수량/수질 통합 모니터링 모듈 유입수 모니터링을 통한 위험요소 분석기술 LWD 기반 진단기술 집수정 운영방식을 고려한 수량 센 서 구축 유입수 수질변화 및 토립자 유입 측정이 가능한 다항목 센서 구축 수량/수질 통합 계측 센서, 계측 자 료 통신 및 저장장치 구축 유입수 실시간 모니터링 모듈의 운영 개별 모니터링 요소 변동 분석을 통한 위험요소 분석기법 개발 시설물 및 주변지반 위험도 평가를 위한 도시철도 유입수량 해석 알고리즘 개발 배수상태 및 주변 지하수위 변동에 따 른 시설물 위험도 평가 기준 및 자료/ 등급 도출 이상거동 수준별 궤도 동적 안 정성 분석기술 LWD 기반 공동상부 도시철도 시설물 안정성 평가기술 LWD 기반 지반이완 비파괴 영 상안전진단 기술/해석 프로그램 개발 * LWD: Light Weight Deflectometer (그림 3) 도시철도 지하 구조물 및 주변 지반 감시기술 주요 개발 내용 라. 도시 지하수 및 지질환경 실시간 예측기술 도시지역의 지질과 지하수 변화를 실시간으로 예측하여 인위적 또는 자연적인 복합 재 난재해를 조기에 감지하고 사전 예방할 수 있는 기술을 개발하는 것으로, 도시 지하수 및 지반변형 감지 센서를 개발하고 최적의 관측망을 구축하여 모니터링하며, 지하굴착공사, 토목건설 등에 의해 지하수계가 영향을 받아 재해 또는 재난으로 파생되는 지에 대한 과 학적인 규명 및 정량적인 평가기술을 개발하는 것을 포함한다. 정보통신기술진흥센터 17
주간기술동향 2015. 8. 26. 지하수-지질 정보수집 관리 지하수-지반 변형분석 및 평가 지하수-지반변형 모니터링 기술 분산 관리되고 있는 지하수, 지질 정보관리시스템 연동 및 자료 수 집(지하수 영향평가보고서, 토목 공사, 지반조사보고서 등) 지하수 및 지하지질 정보통합표 준안 및 3 차원 지질 모델링 자료 구축 도심지 지하수위 및 수질자료 이상 치 분석도구 개발 지하수 및 지반 변형 모델을 통한 재난재해의 정량적 평가 및 분석기술 개발 지하수-지반 변형 관련 재해 제어 기법 개발 복합센서(지하수위, 수질, 지반 변형) 디바이스 개발 위성관측 지반 변위 공간 모니터링 및 해석기술 개발 관측변위 시공간 특성을 반영한 위성 모니터링 및 해석기술 개발 지하수 영향에 의한 도시지역 위험도 평가기술 개발 (그림 4) 도시 지하수 및 지질환경 실시간 예측기술 주요 개발 내용 [상세 연구내용] - 지하수-지반변형 고해상도 통합 센서 개발 - 도시지역 지하수 및 지반침하 모니터링 및 해석기술 개발 - 지하수 영향에 의한 도시지역 위험도 평가기술 개발 4. 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 기술 미래창조과학부의 융합연구단 사업인 사물인터넷 기반 도시 지하매설물 모니터링 및 관리시스템 기술개발 과제는 지하공간의 상하수관로, 도시철도 구조물 및 주변환경, 지하 수 및 지질환경 변화 등의 복합감시(상시감시, 확인감시, 광역감시)를 통해 수집한 지하공 간 데이터를 분석하여 지하공간 상황을 조기에 감지, 예측 대응하는 서비스 기술 개발을 목표로 한다. 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼은 사물인터넷 장치에서 데이터를 수집하 여 지하매설물의 상태를 모니터링하고 분석된 정보를 사용자에게 제공하는 소프트웨어 플 랫폼이다[4]. 지하매설물의 사물인터넷 장치가 전송하는 데이터의 표현 규격은 ISO/IEC 30128[5] 의 센서네트워크 인터페이스 표준을 따르며, 하수관로의 영상감시의 결과로 측정되는 이 미지 데이터는 WiFi 또는 LTE 를 통해 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어로 전달된다. 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어는 여러 지하매설물 감시장치들이 측정한 데이터를 수 18 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 지하매설물 데이터 통합 및 모델링 지하공간 위험 영향 인자 DB 융합 지하매설물 형태/상황별 통합분석 KIGAM 의 지질/지하수정보, KRRI 의 지하구조물/지반정보, KICT 의 지하시설물정보를 이용 한 지하공간정보 통합 3D 모델링 데이터 포맷 및 대상 분석을 통한 데이터 구축 자동화 도구개발(자동화율 95% 달성) 센싱정보 -2D/3D 연동지도 표출 기능 개발 센싱정보 기반 지하공간 위험영향인 자 지도표출기능 개발 3 차원 공간분석 모듈 개발 지하매설물 자원정보 모델링 및 사전 지식 베이스 구축 실시간 센서정보 수집 및 자원 추상화 IoT 빅데이터 데이터 정형화 기술 지하매설물 기반 재난/재해 서비 스를 위한 정보분석기술 (그림 5) 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 주요 개발 내용 집하여 저장하며, 사용자의 수집 요청 명령을 분석하여 해당 상시 감시장치에게 필요한 정보 수집 요청 명령을 내릴 수 있다. 수집된 센싱 데이터(영상 포함)는 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템에서 사용하는 데이터베이스에 저장하며, 지하매설물 분석 서비스나 사용자가 요청할 경우 해당 센싱 데이터를 추출하여 전달하게 된다. 지하매설물 관리 웹 클라이언트는 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어에 REST 인터 페이스로 연결되며, 미들웨어는 장치의 연결관리, 장치 상태모니터링, 질의관리, 사용자관 리 기능을 제공하여 지하매설물 관리 웹 클라이언트가 사용할 수 있도록 한다. 또한, 미들 웨어는 관리자가 지하매설물 관리 웹 클라이언트의 UI 를 통해 직접 장치를 등록, 삭제, 속성정보 관리 기능을 제공하고, 확인 감시장치에서 측정된 센싱 데이터의 직접 입력, 저 장할 수 있는 기능을 제공한다[6]. 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼의 주요 핵심요소 기술은 다음과 같다. - 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어: 사물인터넷 장치를 제어하고 센싱 데이터를 수 집하는 기술 - 지하매설물 정보 가시화 서브시스템: 수집된 정보를 공간정보에 부가하여 표출기술 - 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템: 복합감시를 통해 수집한 데이터의 분석 및 상황예측 대응기술 정보통신기술진흥센터 19
주간기술동향 2015. 8. 26. 가. 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어는 지하매설물에 설치한 모니터링용 사물인터넷 장 치로부터 데이터를 수집하고, 장치의 연결 및 동작상태를 관리하며, 수집된 데이터를 지하 공간 분석 및 가시화 서브시스템으로 전달한다. 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어는 사용자의 관리 기능과 외부 응용이나 서비스에 서 접근할 수 있는 개방형 API 를 제공하며, 인증 메커니즘을 적용하여 사용자별 API 서 비스 인증을 수행한다. 지하매설물 분석 서비스는 미들웨어가 제공하는 API 를 사용하기 위해 사전 인증을 통해 키를 할당 받아야 하며, 분석 서비스는 할당 받은 키와 API 를 이 용하여 데이터를 획득하고 분석 결과를 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템에 저장할 수 있다. 나. 지하매설물 정보 가시화 서브시스템 지하에 매설된 상하수관로의 위치, 심도, 관경 데이터와 도시철도 구조물, 지질 정보를 이용하여 가시화에 필요한 모델링 데이터를 생성하고, 웹 기반의 지하매설물 모니터링 및 가시화 기능을 제공하는 기술로, 다양한 공간 연산자를 이용하여 지하매설물 정보의 효율 적인 질의와 조회를 지원한다. 사용자는 지도 상에 표출된 지하매설물 정보를 이용하여 모니터링 정보를 확인하고 조회할 수 있으며 계층별로 다른 특성 정보를 표출할 수 있다. 지하매설물 정보 가시화 서브시스템은 지방자치단체나 관련 기관이 보유하고 있는 지 하매설물과 시설물 정보를 이용하여 지하매설물 공간 데이터를 구축하며, 이때 추가적으 로 행정구역 및 지질, 지하수 등의 계층별 정보를 함께 구축하여 가시화에 활용한다. 지하 매설물과 시설물의 가시화는 2D 와 3D 방식의 두 가지 형태를 지원하며, 사용자는 가시화 방식을 선택할 수 있다. 특히, 정교하고 구조적인 정보 표현이 가능한 BIM(Building Information Modeling) 모델 방식을 3D 가시화에 적용하여 지하매설물 관리정보와 센싱 정보를 모두 확인할 수 있다. 다. 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템 지하매설물과 시설물, 지질, 주변환경 정보 등을 수집하여 저장한 데이터를 기반으로 이들 정보의 생성 주체별로 상호간의 위험도 연관성 정보를 추출하기 위한 데이터 분석 방법을 제공하고, 도출된 위험도를 기반으로 위험 및 재난재해 상황을 추론하는 기술을 20 www.iitp.kr
기획시리즈 사물인터넷 IoT 센서 노드 상하수관로 누수측정장치 IoT 센서 노드 지하수 특성측정장치 IoT 센서 노드 게이트웨이 도시 지하매설물 모니터링 미들웨어 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템 지하매설물 분석 서비스 상하수관로 누수분석 지하수 특성분석 유입수 특성분석 지하매설물 관리 웹클라이언드 도시철도 유입수측정장치 지하매설물정보 가시화 서비스시스템 지하공간 정보 활용 서비스 지도/ 행정구역 도로/ 지상시설물 Legacy 데이터 지하수 지질정보 상하수관로 기반정보 도시철도 구조물정보 (그림 6) 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼 구조도 제공한다. 각 세부 영역별 데이터 분석은 지하매설물 분석 서비스가 수행하고, 융합된 데 이터에 대한 통합 분석은 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템의 데이터 분석 모듈에서 분석 가능 기반 기술을 제공한다. 지하공간 분석 및 상황예측 서브시스템은 지하매설물 및 지하공간 감시장치가 측정한 센싱 데이터와 대용량 이미지 데이터, 지하매설물 분석 서비스가 분석한 데이터를 통합하 여 저장하고, 이를 공간 분석 연산과 다각도의 여러 분석 알고리즘을 주기적 또는 이벤트 에 의해 수행하며, 알고리즘에 따른 분석의 결과로 지하공간 위험도 지수를 도출한다. 5. 결론 및 시사점 수년 내 도시철도 및 대형건물의 유출지하수 모니터링 및 평가기술과 관련된 제도정비 가 진행되면 그에 따르는 모니터링 장비인 센서와 통신 모듈의 수요가 크게 증대될 것으 로 예상되며, 도시 지하매설물 모니터링 플랫폼은 고신뢰 재난재해 사전예측을 위해 실시 간 전역 위험감시 서비스, 사고 예측 및 영향진단 서비스, 지하공간 유지관리 서비스, 재 정보통신기술진흥센터 21
주간기술동향 2015. 8. 26. 난재해 예경보 서비스를 추가로 제공할 계획이다. 도시 지하공간 내 지하매설물(상하수도)의 상태와 지하공간상황(지하구조물, 지하수, 지반변형)을 실시간 모니터링하여 이상 징후를 사전에 감지, 예측, 대응하는 플랫폼 개발 을 통해 중앙부처, 지자체, 공공기관이 따로 관리하고 있는 지하매설물 정보와 지질정보, 지반정보, 지하수 정보 등을 이 플랫폼을 활용하여 종합적인 분석을 수행하고, 이를 통해 신속하고 정확한 재난재해 예측 대응이 가능해질 것으로 기대된다. 또한, 지하 도시철도 구조물 주변의 지하수위 변동 예측을 통한 주변 지반 위험도 평가지표 및 기준 제시를 통 해 터널 주변 공동 발생 가능성을 예측하고 도로함몰 및 침하, 지하매설구조물의 파손 등 의 문제를 사전에 방지할 수 있다. 더불어 도시철도 구조물 주변 공동에 따른 구조물 이상 거동 탐지를 통해 지하철 근접 시공 시 토사유출로 인한 기존 지하철의 위험성을 제거하 고 사전 예방할 수 있을 것으로 기대된다. <참 고 문 헌> * [1] 2014 도시계획현황통계(2014 년 12 월 31 일 기준), 국토교통부, 2014. [2] 하영섭, 서울의 땅속은 안전한가, 대한토목학회지, 제62 권, 2014. 10, pp.56-57. [3] 이성진, 이준욱, 조호진, 박재범, 임유진, 도시철도 하부지반 공동발생구간에 대한 LWD 시험의 적용 성 분석, 한국철도학회 춘계학술대회, 2015. 5, pp.1101-1106. [4] 이재흠, 이형섭, 이인환, 사물인터넷 기반 도심지 싱크홀 발생 예측 기술, 대한전자공학회 학술대회, 2015. 6, pp.1735-1737. [5] ISO/IEC 30128:2014, Information technology Sensor Networks Generic Sensor Network Application Interface, 2014. 11. 15. [6] 김광수, 박동환, 이재흠, 이인환, 지하매설물 모니터링을 위한 UGS 서비스 플랫폼 설계, 한국통신학 회 종합학술발표회 논문집(하계), 2015. 6, pp.809-810. * 본 연구는 미래창조과학부 및 국가과학기술연구회의 융합연구사업의 일환으로 수행하였음. [융합연구단-14-2- ETRI, 사물인터넷(IoT) 기반 도시 지하매설물 모니터링 및 관리시스템 기술 개발] 22 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 최신 ICT 이슈 인공지능, 위기의 음악산업에 새로운 돌파구가 될 것인가 * 음악을 즐기는 방법이 모바일과 스트리밍으로 옮아 가면서 음악산업이 전반적인 매출 하 락의 문제에 직면하고 있는 가운데, 딥 러닝 인공지능을 이용한 추천 방식을 통해 음악 소비자의 수요를 넓히려는 시도들이 음악산업의 새로운 돌파구로 작용할 지가 관심거리 급속한 디지털화와 더불어 전반적인 음악산업의 쇠퇴가 이어지면서 인공지능을 통해 산업의 활력을 되찾으려는 시도들이 진행 중 - 음악 전달이 CD 에서 아이튠즈로 바뀌고, 지금은 스포티파이 등 스트리밍이 주류가 됨에 따라 음악산업 전체 매출액이 크게 감소 - 음악 전달뿐 아니라 제작 과정도 IT 화가 진행되어 컴퓨터에 악보를 입력해서 음을 만들고, 완성된 음악은 소프트웨어를 통해 수정할 수 있는 등 누구나 마음대로 변형 과 수정이 가능함 - 그러나 이런 제작 방식으로는 비용 절감이라는 이점을 얻긴 하지만, 비틀즈와 같이 역사에 남을 명작을 남기기는 어렵다는 것이 음악산업 전문가들의 대체적인 중론 - 이런 가운데 인공지능이 음악의 특성을 정확하게 파악할 수 있다는 연구 결과들이 나와 음악업계에 충격을 주고 있으며, 오히려 인공지능 컴퓨터의 도움을 통해 침체 에 빠진 음악산업을 재건하려는 다양한 시도들이 이루어지고 있음 음악에 인공지능을 적용하려는 시도는 그간 별다른 성과가 없었으나, 최근 딥 러닝 (Deep Learning) 기법을 적용함으로써 비약적인 진전을 이룸 - 음악 같은 2 차원 데이터는 사실 인공지능이 매우 잘할 수 있는 분야이므로 새로운 가능성을 추구하기 위해 그 동안 많은 연구자들이 도전해 왔지만 별다른 성과를 거 두지 못하고 있었던 상황 - 그런데 딥 러닝 기법의 하나인 컨볼루셔널 신경 네트워크(Convolutional Neural Network: CNN) 를 음악에 적용함으로써 비약적인 진전이 가능하게 되었음 * 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀( 042-612-8296)과 최신 ICT 이슈 컬럼니스트 박종훈 집필위원 (soma0722@naver.com 02-739-6301)에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 정보통신기술진흥센터 23
주간기술동향 2015. 8. 26. - CNN 은 각 계층에서 서로 완전히 연결된 일반 신경망 구조 대신, 전문가에 의해 선 별적으로 연결되도록 설계된 신경망 구조를 말하는 것으로 특징의 양을 정확하게 파 악하는 센서와 같은 역할을 수행 - 이 기술에 대해서는 벨기에 겐트대학(Ghent University)의 샌더 딜레만 등이 심화 콘텐츠 기반 음악 추천(Deep content-based music recommendation) 이라는 제목 의 논문으로 발표한 바 있음 음악에 적용하는 CNN 기술의 핵심은 인공지능기법으로 음악의 특성을 파악해서 추천 의 정확도를 크게 향상시키는 것 - 현재는 협업적 필터링(Collaborative Filtering) 방식으로 음악과 책을 추천하는 것 이 일반적이며, 가령 쇼핑몰에서 OO 상품을 구매하신 분은 XX 상품도 구매하고 있 다 라고 표시하는 것이 대표적인 협업적 필터링 수법 - 한마디로 구매 패턴이 유사한 소비자들을 비교해 상품을 추천하는 방식으로 아마존 닷컴은 이 방식을 통해 상당한 성공을 거둘 수 있었음 - 그러나 협업적 필터링은 출시된 지 얼마 안된 제품이나 인기 없는 상품에는 적용할 수 없다는 문제가 있으며, 추천에 이르기까지 구매 자료를 모으는 것부터 사전 준비 에 시간이 소요될 수밖에 없음 - 반면, CNN 기술을 적용하면 음악의 숨겨진 특성을 파악할 수 있어 소비자에게 딱 맞는 곡을 권장할 수 있으므로 CNN 기술은 음악을 듣는 것만으로도 누구에게 무엇 을 권장할 지를 판정할 수 있다고 함 - 논문에는 높은 정확도로 음악의 특성 을 파악할 수 있다는 주장의 검증 결 과도 실려 있으며, 여기에는 구체적으 로 대규모 음악 데이터베이스인 Million Song Dataset 를 이용하여 음악을 분 석하고 스타일별로 분류해 놓음 - CNN은 각 음악을 힙합, 록, 팝, 일렉 트릭 별로 색으로 구분해 표시하고, 각 그룹별로 뭉쳐 분류하였으며, 이는 현 <자료>: Sander Dieleman (그림 1) CNN 의 정확한 음악 분류 24 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 행 방식이 구분하는 정확도를 크게 상회한다고 함 이 연구에 대해서 음악 스트리밍 기업 스포티파이(Spotify)가 큰 관심을 보였으며, 실 제로 CNN 을 음악에 적용함으로써 곡의 특징 정도를 학습할 수 있다는 것을 입증 - 스포티파이는 샌더 딜레만 등 논문 저자들을 회사에 초청해 몇 달 간 공동 개발을 실시하였고, 딜레만은 그 결과를 자신의 블로그에 공개하여 음악산업 관계자들에게 놀라움을 선사 - 블로그에 따르면 CNN 은 4 개 계층으로 구성되어 있고, 각각에 음악의 짧은 소절을 입력 - CNN 의 첫 번째 계층에서는 낮은 차원의 음악 특성을 학습하며, 구체적으로 소절 안의 비브라토를 쓴 발성, 장 3 도의 화음, 베이스, 드럼 등 음악의 구성 요소를 확인 - 여기서 한 단계 더 나아가면 CNN 은 기타의 디스토션(일렉트릭 기타에서 사용하는 의도적으로 소리를 왜곡시키는 기법) 특성을 파악할 수 있음 - 동일한 특성을 나타내는 음악을 모으게 되면, 디스토션이 많이 사용된 음악의 재생 목록을 만들 수 있게 됨 - 같은 방식으로 CNN 은 피치(기준음)를 학습하게 되는데, 가령 CNN 이 기준음 A 의 음정에 대해 반응하고 나면 동일한 반응을 보이게 되는 노래들을 모을 수 있음 - 논문에서 흥미로운 점은 CNN 이 각 소리에 대해 어떤 느낌을 받고 있는지 를 시각 적으로 보여주고 있다는 것 - 가로축은 시간, 세로축은 주파수로 아래로 갈수록 높아지며, 적색은 마이너스 수치, <자료>: Sander Dieleman (그림 2) CNN 1 계층의 음악 특성 학습 후 분류( 左 )와 음악에 대한 느낌 표현( 右 ) 정보통신기술진흥센터 25
주간기술동향 2015. 8. 26. 청색은 플러스 수치, 백색은 제로를 나타내며, 이를 통해 CNN 이 음악 요소의 두드 러진 특성을 나타낼 수 있다는 것을 직관적으로 이해할 수 있음 나아가 CNN 의 네트워크 계층을 늘리면 고차원의 음악 특성을 파악할 수 있으며, 여 기서 4 계층 네트워크의 최종 계층을 사용하면 음악의 장르별 파악이 가능 - 가령 입력된 소절을 통해 음악을 크리스천 록, 스무스 재즈, 아카펠라, 가스펠, 차이 니즈 팝 등으로 파악 - 이상에서 알 수 있듯이 CNN 의 첫 번째 계층은 음악 구성 요소라는 낮은 차원의 특 성을 파악하고, 네 번째 계층은 음악 장르라는 고차원적 특성을 파악하는 것 - 이미지 분석이라면 CNN 은 낮은 계층에서 저차원적 특성(자동차 타이어)을 파악하 고, 계층이 높아질수록 고차원적 특성(자동차의 차종)을 파악하는 방식으로 음악에 도 이런 구도가 적용 가능하며, CNN 을 음악에 적용할 경우 획기적인 시스템이 등 장할 것으로 기대해 볼 수 있는 것 <자료>: Spotify (그림 3) CNN 기술을 이용한 스포티파이의 음악 장르 파악( 左 )과 음악 추천 기능( 右 ) 실제로 스포티파이는 CNN 을 도입하여 유사한 특성을 가진 음악들을 모아 재생목록을 만들고, 이용자들에게 높은 정확도로 음악을 추천하는 것이 목표 - CNN 을 학습시키면 음악을 장르별로 구분하고 재생목록을 만들어 낼 수 있을 뿐만 아니라, 협업적 필터링과는 달리 출시된 지 얼마 안된 음악이나, 인기가 덜한 인디 음악도 추천할 수 있어 음악 전달의 기회와 폭이 넓어지는 효과를 제공 - 스포티파이는 에코 네스트(Echo Nest) 라는 기업을 인수하고, 그들의 기술을 활용 해 음악을 추천하고 있으며, 에코 네스트는 인터넷 상의 평가 및 음향 분석(Acoustic 26 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 Analysis) 프로그램을 함께 사용해서 음악의 특성을 평가함 - 음향 분석은 음악 신호 레벨에서 피치, 음량, 음색 등의 특성을 파악하고 음악의 특 징을 비교하는 것으로, 이 방식은 음악에 관한 전문 지식을 필요로 하기 때문에 다 루기가 어려운 것으로 알려져 있음 - 스포티파이는 에코 네스트 방식을 CNN 으로 바꾸는 것이 아니라 양자를 병행하여 운용하는 것으로 알려져 있으며, CNN 을 도입함으로써 기능과 정확도가 크게 향상 될 것으로 기대 스포티파이 외에 판도라, 구글 등 여타 스트리밍 서비스 업체들도 모두 CNN 을 적용 하고 있는 것으로 보임 - 판도라(Pandora)는 음악의 특성을 파악함으로써 청취자에게 최고의 음악을 전달하 는 기법을 시작한 최초의 기업이며, 판도라는 음악을 분석한 후 그 특성을 400 가지 요소로 정의 - 판도라는 이 기법을 음악 게놈 프로젝트(Music Genome Project) 라 칭하고 음악 의 유전자를 분석하고 있으며, 음악의 특성에 따라 곡을 전달함으로써 청취자들로부 터 호평을 받고 있음 - 음악 유전자 분석은 전문 음악가가 직접 듣고 하기 때문에 시간과 비용이 들기 마련 이나, 판도라는 CNN 을 도입해서 이 과정을 기계화하는 것으로 알려져 있음 - 세계 최고 수준의 인공지능 기술을 보유하고 있는 구글 역시 자사 음악 스트리밍 서 비스인 플레이 뮤직(Play Music) 에 틀림없이 CNN 을 적용하고 있을 것으로 추정 - 게다가 논문의 주저자인 샌더 딜레만이 구글에 채용되어 지금은 딥마인드(DeepMind) <자료>: Pandora (그림 4) CNN 기술을 이용한 판도라의 Music Genome Project 정보통신기술진흥센터 27
주간기술동향 2015. 8. 26. 의 런던 사무실에서 일하고 있기 때문에 구글은 앞으로도 CNN 기능을 대규모로 배 포 할 것으로 예상됨 음악 스트리밍 업체는 일제히 CNN 을 활용한 음악 추천기능을 빠른 속도로 개발하는 중으로 CNN 에 의한 음악추천 정확도가 향상될수록 큰 비즈니스 기회가 창출될 전망 - 음악산업은 전형적인 롱테일 비즈니스로서 구매되는 음악은 일부 히트곡으로 제한 되며, 꼬리 부분은 청취자가 선호하는 음악들이 많이 숨어 있지만 찾아낼 길이 없음 - 검색을 이용하는 방안은 청취자가 이미 그 음악에 대해 알고 있다는 것을 전제하므 로 롱테일을 이용한 새로운 시장을 창출하는 것과는 거리가 있으며, 미처 알지 못했 으나 자신의 취향인 음악이 추천되었을 때 새로운 구매로 이어질 가능성이 높음 - CD 에서 스트리밍으로 진화하여 음악에 대해 지불하는 단가가 낮아졌다면, 매출을 벌 충하는 방법은 스트리밍 서비스들이 스스로의 존재가치로 내세우는 것처럼 더 많은 곡을 듣도록 하여야 함 - 만일 CNN 을 통해 롱테일 속에 묻혀 있는 명작들을 발굴하여 청취자들에게 제시할 수 있다면, 침체된 음악산업에 새로운 활로가 될 수 있기 때문에 현재 음악 업계는 인공지능의 역할에 점차 기대를 걸고 있는 상황 <참 고 자 료> [1] Mark Watkins, Pandora Media Sees Large Increase in Short Interest, DAKOTA, 2015. 8. 17. [2] Marc Hogan, The Web Radio Landscape: Is Beats 1 Putting the Heat on Pandora and SiriusXM?, billboard, 2015. 8. 13. [3] John Paul Titlow, Inside Spotify s Plan To Take On Apple Music, Fast Company, 2015. 7. 31. [4] Jordan Novet, Google, Spotify, & Pandora bet a computer could generate a better playlist than you can, VentureBeat, 2014. 11. 11. IBM, 의료 영상처리 기업 7 억 달러에 인수, 헬스케어 강화 IBM 은 최근 의료 영상저장 및 분석시스템 판매 기업인 머지 헬스케어(Merge Healthcare) 를 7 억 달러에 인수한다고 발표 - 머지 헬스케어의 핵심 자산은 X-레이와 컴퓨터 단층촬영, MRI 스캔 등 300 억 개에 28 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 달하는 의료 이미지인 것으로 알려져 있음 - IBM 은 이 이미지 데이터들을 활용해서 인공지능 슈퍼컴퓨터 왓슨(Watson)에게 암 과 심장병 등 질병을 진단하는 훈련을 시킬 계획이라고 함 - 가령 사진 속에서 고양이를 인지하는 것과 동일한 방식으로 사물인지 소프트웨어 기 술을 활용하여 의료 이미지를 보고 종양을 찾아낼 수 있을 것으로 생각하는 것 - IBM 은 전 세계적으로 연간 7 조 2,000 억 달러 규모로 추정되는 의료 서비스 시장 에서 상당한 점유율을 차지하기 위해 노력을 기울이고 있으며, 이번 머지의 인수도 이 같은 전략 방향에서 나온 것으로 분석 IBM 의 머지 인수 소식은 의료계에 인공지능 기술인 딥 러닝(deep learning) 이 널리 리 보급되면서 의료 이미지의 가치가 주목 받고 있는 현 상황을 잘 대변하고 있음 - IBM 이 머지를 인수함에 따라 30 억 달러 규모로 추정되는 의료 이미지 시장의 판도 가 바뀔 가능성이 있으며, 컴퓨터로 의료 이미지를 분석하는 기업들에게 활기를 불 어넣을 가능성도 있음 - 딥 러닝은 인공지능 소프트웨어가 방대한 데이터를 샅샅이 살펴봄으로써 어떤 패턴을 찾아내는 기술을 말하는 것으로, 딥 러닝을 통해 이미 사진을 해석하고, 스마트폰 음성 인식 기능을 향상시키며, 금융사기를 적발 하는 데 유용하다는 것이 입증됨 - IBM 은 딥 러닝 시스템이 방사선 전문의와 피부과 전문의 등 의료 이미지를 분석하는 <자료>: IBM (그림 1) 의료 이미지 분석에 나선 IBM 의료진에게 믿을 만한 조언자 역할을 할 수 있기를 바라고 있으나, 인체를 스캔하는 작업은 간단한 일이 아님 - 따라서 의료 데이터는 굉장히 애매모호하고 판독이 쉽지 않기 때문에 IBM 이 왓슨 을 의료 데이터 분석에 활용하려는 프로젝트가 한계에 봉착할 가능성도 적지 않음 IBM 은 의료 데이터를 분석하는 소프트웨어 상품으로 새로운 카테고리를 개척하려는 목 표로 설정했으며, 이렇게 개발한 소프트웨어를 대형 의료기관에 판매할 계획 - 이 목표를 달성하기 위해서 클리블랜드 클리닉과 뉴욕 소재 미모리얼 슬론 케터링 정보통신기술진흥센터 29
주간기술동향 2015. 8. 26. 암센터 연구진이 왓슨을 이용한 테스트를 실시하는 중 - IBM 은 머지를 인수함으로써 머지가 확보한 방대한 아카이브에 접근할 수 있을 뿐만 아니라, 머지의 고객사인 7,500 개 병원들과도 관계를 맺을 수 있게 되었음 - 최근 IBM 은 클라우드 기반 의료 빅데이터 기업인 익스플로리스(Explorys)와 의료기 술회사인 피텔(Phytel)도 인수했으며, 이 두 회사를 인수함으로써 IBM 은 전자의료 기록 5,000 만 건을 확보하기에 이름 IBM 이 머지를 인수함에 따라 의료 이미지 분석을 주업으로 해온 중소기업과 스타트 업들은 IBM 의 향후 행보에 촉각을 곤두세우고 있음 - 500 만 달러를 투자 받아 창업한 스타트업 인리틱 (Enlitic)은 자사의 소프트웨어가 방사선 전문의 4 명보다 50% 더 정확하게 X-레이에서 악성 폐종양 을 찾아낼 수 있다고 주장 - IBM 이 머지를 인수한다는 소식이 전해지자, 인리 틱에는 자신들이 개발한 소프트웨어를 한 번 써보 고 싶다는 의료 관계자들의 문의가 쇄도했다고 함 - 이런 소프트웨어를 훈련시키려면 엄청나게 많은 의 <자료>: Enlitic (그림 2) 손목골절 여부 판독 료 이미지가 필요하며, 기실 머지가 보유하고 있는 300 억 개 이미지도 IBM 으로서 는 시작에 불과 - 그러나 민감한 개인정보 공유를 꺼리는 의료계와 규제 등으로 인해 구할 수 있는 의 료 이미지는 여전히 제한적이라는 현실은 앞으로 IBM 을 비롯해서 의료 이미지 분 석 업체들이 공동으로 풀어나가야 할 숙제 (CIO, 8. 7. & Wall Street Journal, 8. 11.) 독일 물류기업, 스마트 글래스 시험 도입 계획 독일 물류 기업 Deutsche Post DHL Group 은 창고 물류 관리의 생산성 향상을 위해 구글 글래스와 같은 안경형 웨어러블 단말을 직원들에게 보급할 계획 - Deutsche Post DHL Group 의 공급망 관리 부문 자회사인 Exel 은 미국 내 2 개 물 30 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 류창고에서 연내에 안경형 웨어러블의 테스 트 사용을 시작할 것으로 알려짐 - 비전 피킹(vision picking) 이라 부르는 이 프로젝트는 인터넷에 연결된 안경형 웨어러 블을 착용한 직원이 표시된 지시에 따라 원 하는 제품 위치까지 최단 거리로 이동한 다 음, 상품의 바코드를 읽고 신속히 출하 준비 를 하도록 지원하는 것 <자료>: Wall Street Journal (그림 1) Exel 의 비전 피킹 시스템 - 이는 휴대형 스캐너와 서류 기반의 작업 지시서를 창고 관리 소프트웨어가 탑재된 스마트 글래스 기기로 대체하려는 시도 - Exel 에 따르면 2015 년 초 독일의 물류창고에서 실시한 비전 피킹의 테스트 결과, 상품을 픽업해서 선적에 필요한 포장을 하는데 소요되는 시간을 25% 단축함 - 이 기술은 직원들이 백만 가지 이상의 상품 속에서 상품 몇 개를 찾아내야 하는 전 자상거래 창고 물류 관리에 매우 적합 - Exel 에 따르면 안경형 웨어러블은 창고 물류에 익숙하지 않은 임시 직원을 다수 고 용해야 하는 피크 시기에 특히 효과를 발휘할 것으로 기대됨 Deutsche Post DHL Group 은 프린터 및 복사기 제조업체인 리코와 협력 하에 이미 네덜란드 창고에서 스마트 글래스를 시험 도입하는 중 - 리코의 창고 직원들은 구글과 Vuzix 가 만든 웨어러블 컴퓨터를 사용하고 있고, 독 일 기업인 Ubimax 가 개발한 소프트웨어를 이용 - 구글은 2015 년 1 월 판매 부진과 프라이버시 침해에 대한 비판을 이유로 구글 글래 스의 소매 판매를 중단했으나, 월스트리트저널에 따르면 7 월에 기업용으로 방향을 전환한 새로운 버전의 구글 글래스 판매를 시작 (International Business Time, 8. 17. & Wall Street Journal, 8. 17.) 어린이집ㆍ유치원의 CCTV 대용 인간형 로봇 일본의 벤처기업 유니화(UniFa)는 어린이집이나 유치원 등의 원아를 위험으로부터 지 정보통신기술진흥센터 31
주간기술동향 2015. 8. 26. 키기 위한 목적으로 11 인치 크기의 인간형 로봇 미보(Meebo) 를 발표 - 미보는 고개를 흔들며 내장된 이미 지 인식 센서로 원아의 얼굴을 인 식해서 자동으로 사진을 촬영하고, 이를 인터넷 상의 학부모 사이트에 게시하여 보호자들에게 공유시킴 <자료>: Solo pos (그림 1) 인간형보육 지원 로봇 미보 - 보호자가 아이의 사진을 미리 등록해 두면, 우리 아이의 사진만을 자동으로 선별하 는 것도 가능하며, 마음에 드는 사진은 유료로 구입할 수도 있음 - 간단한 말을 원아들에게 건네거나 팔을 흔들며 춤을 추는 등 함께 노는 기능도 있으 며, 향후 온도 센서를 이용한 체온계나 긴급 지진 속보의 알림 기능도 제공할 계획 - 이 회사는 원래 보육원 등을 겨냥한 사진 촬영ㆍ판매 인터넷 서비스를 운영했는데, 보육교사가 스마트폰 등으로 촬영한 사진을 자동으로 인터넷에 등록하여 공유하는 것으로 호응을 얻었으나, 보육교사가 업무 틈틈이 촬영해야 하는 번거로움이 있었음 유니화는 일손 부족으로 고민 중인 일본의 보육 산업을 겨냥해서 유치원 등의 업무를 지원하는 용도로 개발했다고 설명 - 촬영 장비를 단순한 웹캠이 아닌 인간형 로봇으로 만든 것은 아이들이 친밀감을 느 끼기 때문인 것으로 인간형 로봇일 경우, 아이들은 눈을 보고 웃어주므로 아주 좋은 사진이 찍히며, 따라서 의인화는 이 서비스가 성공하기 위한 중요한 요소라고 함 - 유니화의 설명에 따르면 미보는 어디까지나 바쁜 보육 교사의 업무를 지원하는 존재 이며, 보육의 주역이 인간인 것은 앞으로도 변하지 않을 것이라고 함 - 미보의 놀이 및 대화 기능은 최소화되어 있으며, 이는 정서 교육이 중요한 연령대의 아이들에게 로봇이 지나치게 간섭하면 성장에 악영향을 미칠 수 있다고 보기 때문 - 보육 현장은 항상 바쁘기 때문에 보육교사 대신 미보가 사진촬영 등을 하며 5 분만 이라도 원아들을 상대해서 여유를 준다면, 보육 현장은 보다 생기를 띨 것으로 기대 (Anime News Network, 8. 13. & Solopos, 8. 14.) 32 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 IoT 보안 이슈와 시사점 * 1. 더욱 커져가는 IoT 보안 위협 IoT 시대 도래와 함께 더욱 커져가는 보안 우려 IoT(Internet of Things; 사물인터넷) 시대에는 대부분의 기기에 정보 획득 및 네트워 크 연결 기능이 탑재되고, 이를 바탕으로 스마트홈, 스마트가전, 스마트카, 스마트그리 드, 헬스케어, 웨어러블 등 다양한 분야에서 신제품과 서비스가 출현할 것으로 기대 Gartner 는 IoT 에 연결되는 접속기기 수가 2014 년 37.5 억 대에서 2015 년 30% 증 가한 49 억 대에 이르고, 2020 년에는 250 억 대를 넘어설 것으로 전망 - IDC 는 2013 년 91 억 대에 이른 IoT 기기 수가 이후 17.5%의 연평균성장률을 보 여 2020 년에는 281 억 대가 될 것으로 예측 우리나라를 포함한 세계 각국은 IoT 를 미래 성장동력으로 인식하고, 기술개발 및 산업 활성화를 위한 각종 지원 정책을 추진하고 있으며, 글로벌 기업을 중심으로 스타트업에 이르기까지 IoT 시장 선점을 위한 치열한 노력을 경주 그러나 IoT 관련 산업에 대한 장밋빛 성장 예측에도 불구하고, IoT 보안 위협 사례가 갈수록 증가하고 있어 IoT 기기 및 서비스 자체에 대한 신뢰성 저하로 관련 시장의 성 장 자체에 큰 위협이 될 것으로 우려 - 거의 모든 사물의 인터넷 연결에는 엄청난 정보의 생성, 수집, 유통, 관리 및 활용의 단계가 필연적으로 따르고, 이 과정에서 취약한 보안시스템은 공공안전 위협과 프라 이버시 침해라는 두 가지 위험에 직면 - HP 의 자료에 의하면, IoT 기기의 70%가 패스워드 보안, 승인, 암호화 측면에서 취 약점을 갖고 있으며, Cisco 의 보안 전문가는 IOT 적용 분야가 너무 방대해서 시나 리오별로 보안 분석을 수행하기도 어려운 지경이라고 진단 - 최근 국내 인터넷전문가협회가 인터넷 분야 전문가를 대상으로 한 설문 조사에 따르 면, IoT 상용화를 위해 가장 필요한 조건으로 철저한 보안 이 꼽혔으며, IoT 보급의 가장 큰 우려는 해킹 위험 으로 조사 * 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀( 042-612-8212, jaylee@iitp.kr)으로 문의하시기 바랍니다 정보통신기술진흥센터 33
주간기술동향 2015. 8. 26. - 지금까지는 해킹 등으로 인해 보안 위협이 개인정보 유출, 금전상 손해 정도로 그치 는 경우가 많았으나, IoT 환경에서의 보안 사고는 사회적 재해나 인명 사고로 이어 진다는 데 문제의 심각성이 있음 2. IoT 보안 이슈 IoT 가 초래하는 보안 및 개인 프라이버시 침해 위협에 주목 IoT 시대에는 개인정보 유통에 인한 프라이버시 침해는 물론 자동차, 의료, 공공기반 등 많은 분야에서의 취약한 보안이 생명을 위협할 가능성이 제기되는 등 수많은 다양 한 데이터의 이동에 따른 보안과 관련한 문제해결이 초미의 관심사 - 해킹 대상이 전 생활과 산업 영역으로 넓어져 제조공장, 전력망, 자동차, 의료기기, 가정에 이르기까지 광범위한 영역이 악의적인 해커들의 목표물이 될 가능성이 증대 - 구체적으로는 개인의 의료 기록이 해커에 의해 외부에 유출되어 악용되는 상황에서 부터 통신과 전력이 완전히 다운되거나 교통신호등이 통제 기능을 잃어 교통사고 유 발 및 교통마비로 이어지는 상황 등이 예상 IoT 보안 영역 확대로 완벽한 보안이 더욱 곤란 IoT 환경에서는 기기 등의 연결 방식, 네트워크, 객체의 속성에 이르기까지 다양한 환 경 조건들이 존재 - 인터넷과 같은 공용네트워크, 사설네트워크, RFID 기반의 센서네트워크, 3G/4G LTE 등 다양한 네트워크가 사용 - IoT 기기는 경량ㆍ소형화, 저전력화, 가격 제약 등의 요인에 따라 CPU, 메모리 등 성능 제한이 크고, 소프트웨어 업데이트 및 관리가 곤란하고, 제한적 연산능력 등으 로 기존 보안 기술의 적용이 곤란 - 개인정보는 허가 받지 않은 공격자의 단말 조작이나 단말에서의 HW ㆍ SW 처리 시, 데이터의 전송 과정, 혹은 저장장치에서 데이터 처리 등 어느 단계에서도 누출될 가 능성이 존재 따라서, IoT 기기와 그 안에 내재된 임베디드 소프트웨어 및 데이터, 데이터 집합 플랫 폼, 데이터 센터, 통신 채널 등 기존 인터넷 시대에 비해 보안에 취약한 공격 대상이 확 34 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 대되어 있어, 이 모든 대상을 보호하는 것은 큰 도전임 (IoT 보안을 위협하는 대표적 공격 행위) 서버와 단말에 대한 불법 액세스를 통한 가 용성 침해, 정보의 조작 및 탈취를 통한 기밀성ㆍ무결성 공격 및 프라이버시 침해 등이 대표적 공격 행위임 - 구체적으로는 단말, 네트워크, 애플리케이션에 대한 데이터 위변조, 프라이버시 침해, 비인가된 접근, 정보유출, 서비스 거부 등의 공격 형태를 취함 - Capgemini Consulting 의 IoT 보안 위협 공격 유형에 대한 설문조사에 따르면, 패스 워드 공격이 가장 많은 응답을 받았으며, ID 스푸핑 공격, 데이터 변경 공격 등이 뒤 를 잇고 있음 - 그러나 기업의 48%만이 IoT 제품 개발 단계부터 보안에 집중하고 있으며, 기업의 49%만이 IoT 제품에 원격 업데이트 기능을 제공하고 있는 것으로 나타남 (더욱 어려워지는 네트워크 보안) 기업망 및 공중망에 새로운 기기, 전송 프로토콜 및 네트워크 트래픽이 추가되어 네트워크 보안은 더욱 복잡하고 어려운 문제로 대두 - 보안 전문가의 79%가 네트워크 보안이 과거 2 년 전보다 훨씬 어려워지고 있거나 더 어려워지고 있다고 지적 (IOT 보안 핵심과제) IoT 제품을 보호하기 위한 핵심 도전과제로 종단 기기에 대한 액 세스 보안이 가장 많이 지목 - Capgemini Consulting 설문조사에 따르면, 종단 기기에 대한 액세스 보안, 통신채널 보안, 원격 종단기기 업데이트 보안 등이 IoT 제품 보호를 위한 핵심과제로 지목 (IoT 보안이 제품 구매에 미치는 영향) IoT 보안에 대한 우려가 IoT 제품 구매에 큰 영향을 미칠 것으로 우려 - IoT 보안에 대한 우려가 IoT 제품 구매에 영향을 미칠 것이라고 응답한 비율이 전 체적으로 71%에 이른 것으로 나타났음 - 특히, 산업제조 및 스마트미터링 부문의 제품 구매에 대한 우려가 타 부문에 비해 큰 것으로 나타났으며, 이는 두 분야가 타 분야에 비해 IoT 도입이 먼저 이루어졌다 는 점에서 주목 정보통신기술진흥센터 35
주간기술동향 2015. 8. 26. 3. 주요국의 IoT 보안 추진 및 우리의 대응 주요국의 IoT 보안 및 정보보호 추진 동향 미국, EU 등 주요국은 IoT 를 둘러싼 산업 진흥과 이용자 보호를 함께 고려하는 제도 적 지원을 검토 - 미국은 2013 년 트렌드넷의 CCTV 보안 결함 사건을 계기로 관련 지침 마련을 위한 공공ㆍ민간 전문가 의견 수렴에 나서는 등 IoT 보안정책 수립의 초기 단계에 진입 - 유럽에서는 기본적으로 권고사항 및 가이드라인 형태의 IoT 보안 지침을 통해 시장 의 자율규제를 촉구하는 기조를 보이며, IoT 보안기술 개발 및 인증, 표준화 작업에 초점 - 중국은 IoT 를 미래핵심 산업으로 육성시키기 위해 IoT 핵심 원천기술 확보의 일환 으로 IoT 보안 강화를 도모 한편, 주요국은 IoT 를 둘러싼 정보보호 이슈를 다양한 측면에서 검토 - EU 는 2014 년 9 월 EU 의 정보보호법을 IoT 에 어떻게 적용시킬 것인지에 대한 의 견서를 공표 - 미국에서는 2014 년 11 월 FTC(Federal Trade Commission)가 사물인터넷 관련 워 크숍을 개최하여 IoT 정보보호 문제를 논의하였고, FTC 의 Julie Bril 위원은 IoT 를 제공하는 단말기 또는 서비스 사업자의 보다 철저한 개인정보보호대책 강구를 지적 우리의 대응 방안 IoT 시대에는 보안과 프라이버시 보호 측면에서 과거 및 현재와는 다른 접근 방법이 요구됨 - 모바일ㆍ인터넷 시대에서는 모바일기기, PC 등으로 한정된 보호대상이 IoT 시대에 는 웨어러블, 가전, 자동차, 의료기기 등 IoT 에 연결되는 모든 사물로 확대되고, 이 는 기존 고전력ㆍ고성능의 보호대상이 향후에는 기존 보호대상을 포함하여 초경량 ㆍ저전력ㆍ저성능의 사물로 대폭 확대됨을 의미 - 보안 주체도 과거에는 ISP, 보안업체, 이용자에 국한되었으나 IoT 시대에는 이들 보 안 주체 외에도 제조업체까지 확대되고, 보호 방법에 있어서도 기존 별도의 보안장 비에 의한 SW 구현 및 연동에서 IoT 기기의 자체 보안기능 확보 및 설계 단계부터 36 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 의 보안 내재화 등이 요구 - 한편, 새로운 기기 및 서비스의 출현에 대응하여 나타날 새로운 보안기술과 기존 사 이버 보안기술의 적절한 조화를 통해 보안 방식 간의 혼돈을 최소화하면서 효율적으 로 IoT 보안 능력을 향상시킬 방안을 모색할 필요 이에 따라 센서ㆍ기기, 통신ㆍ네트워크, 플랫폼, 응용 서비스로 세분화하여 각각의 보 안대책은 물론 전체적인 관점에서 대응할 필요 - IoT 기기/서비스 설계 단계 시 보안기법의 적용과 접속 및 전송 시에 인증 및 암호 화 기술을 적용하고, 원격기기에 대한 업데이트를 지속적으로 이행하며, 개인정보 보 호를 위한 적극적인 조치를 취하는 것은 IoT 보안을 위한 최소한의 요구사항임 - 아울러 새로운 보안위협 시에 신속한 탐지와 분석을 통해 사전에 회피 및 방지할 수 있는 종합적인 대응체계를 마련할 필요도 있음 우리정부는 경쟁국에 한 발 앞서 IoT 보안을 주도하기 위한 각종 정책을 수립ㆍ발표하 는 등 적극적 의지를 보이고 있어 보안 산업에 긍정적인 기류가 조성 - 정부는 6 월 사물인터넷 산업 육성지원 의 일환으로 사물인터넷 정보보호 로드맵 3 개년(2015-2017) 시행계획수립에 이어, 최근 사물인터넷 공통 보안 7 대 원칙 을 발표 그러나 정부의 적극적 의지에 따른 보안 업계의 기대감에도 불구하고, 보안 관련 글로 벌 업체의 부재, 원천기술 확보 미흡, 기술개발 인력 및 투자재원의 부족 등으로 IoT 보안 산업 주도는 쉽지 않은 것이 현실이며, 이를 극복하기 위한 관련 정책의 철저한 실행과 산ㆍ한ㆍ연의 적극적 참여가 절실히 요구 4. 맺음말 IoT 에 대한 보안은 과거와는 다른 새로운 관점에서 접근이 요구 IoT 보안에 대한 우려는 IoT 산업 성장 자체에 큰 영향을 미칠 수 있는 요인으로 완벽 한 보안이 반드시 실현될 필요가 있음 더욱이 IoT 환경은 기존 PC, 모바일기기 중심의 사이버 환경과 달리 그 보호대상 범 위, 대상 특성, 보안담당 주체, 보호방법 등에 있어 새로운 시각으로 접근해야 할 것임 따라서 센서ㆍ기기, 통신ㆍ네트워크, 플랫폼, 응용 서비스로 구분하여 각각의 보안대책 정보통신기술진흥센터 37
주간기술동향 2015. 8. 26. 은 물론 전체적인 관점에서 대응하는 한편, 프라이버시 보호를 위해서는 정보의 센싱, 가공ㆍ처리ㆍ저장ㆍ활용 단계별로 프라이버시 보호 기능을 제공할 필요 이와 함께 새로운 보안 취약점이나 악성코드 발생 시에 이에 대한 신속한 탐지와 분석 을 통해 대응체계를 마련할 수 있도록 업체 간 경쟁보다는 정보공유를 통한 협력체계 를 구성하는 등 침해대응 체계도 전면 개선해야 함 IoT 보안 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 환경 조성이 필요 IoT 보안은 IoT 산업의 성장에 큰 영향을 미칠 주요한 요인임과 동시에 보안 시장 자 체로도 성장성이 높은 유망한 산업 분야로 부각 최근 정부는 IoT 보안의 중요성을 인식하여 사물인터넷 정보보호 로드맵 3 개년 (2015-2017) 시행계획을 수립하고, 사물인터넷 공통 보안 7 대 원칙 을 발표하는 등 IoT 보안 산업의 신속한 발전을 위한 환경 조성에 적극 나선 것은 시의 적절한 조치로 평가 그러나 국내 보안업체는 원천기술 부족으로 혁신적 제품보다는 기존 제품의 개선 수준 에 머물러 있어, IoT 보안 기술 및 산업 주도는 쉽지 않은 상황에 놓여 있으며, 결국은 국내 IoT 보안 시장조차도 삼성전자 등 대형 IoT 제품 제조업체, SK 텔레콤 등 대형 이동통신사, Cisco 등 글로벌 보안업체를 중심으로 치열한 주도권 경쟁이 이루어질 것 으로 전문가들은 예상 어려운 상황 속에서 국내 보안 중소기업 및 스타트업의 성장을 위해 기술개발 등에 대 한 정부의 적극 지원과 함께 IoT 제품 혹은 통신망을 보유하고 있는 국내 대기업, 통신 업체들과의 상생 환경 조성에도 적극 나서야 할 것임 한편, 정부가 IoT 보안위협에 대응하기 위한 인력 수요를 분석한 결과, 관련 인력이 크 게 부족한 것으로 나타났으며, 특히 제품개발 및 기술지원 부문 인력이 가장 부족하며, 기존 보안 인력의 타 산업 이탈률이 높다는 것도 큰 문제점으로 지적되고 있어 보안 인 력의 안정적 수급을 위한 대책도 필요 38 www.iitp.kr
* Weekly Brief Weekly Brief 분야 주요 동향 이동통신 스마트폰 역대 가장 싼 노트 5 출고가 80만 원 후반 대 갤럭시노트 5 32GB 모델의 출고가는 89 만 9,800 원, 64GB 모델은 96 만 5,800 원에 출시할 전망. 갤럭시노트 시리즈 가격이 80 만 원 대에서 책정된 것은 이번이 처음. 이는 애플에 대응해 가격 경쟁력을 갖추고 대기 수요를 선점하려는 의도로 풀이 삼성, A ㆍE ㆍJ 이어 갤럭시 O 새 중저가폰 출시 예정 삼성전자가 새 중저가 스마트폰 시리즈 갤럭시 O 를 준비. 모델명 SM-G550 은 갤럭시 O5, SM-G600 은 갤럭시 O7 으로 불리게 될 것으로 관측. 구체 적 사양이나 디자인은 공개하지 않았지만, 조만간 새 시리즈를 선보일 것으 로 전망 애플, 아이폰 6S 9 월 18일 출시 일본 매체인 IT 홈 과 독일의 마체코프(Macerkopf) 는 애플의 신제품이 오 는 9 월 9 일 발표 후, 18 일 정식 출시될 가능성이 있다고 보도. IT 홈은 애 플이 아이폰 6S 를 9 일 발표한 이후 이틀 후인 11 일 사전예약을 시작할 것 으로도 관측 구글, 넥서스폰 10월 출시 전망 최근 LG 전자와 화웨이가 제작하는 넥서스폰 이미지를 잇따라 공개. 차세대 넥서스폰에는 안드로이드 M 이 탑재될 예정. 화웨이 넥서스폰은 5.7 인치 화 면을, LG 전자는 5.2 인치 화면을 채택. 구글은 LG 전자 넥서스폰으로 미국 을 비롯한 세계 시장을, 화웨이의 넥서스폰으로 중국 시장을 공략하여 궁극 적으로 전 세계 시장을 장악한다는 전략 * 넥서스폰은 구글이 직접 기획하고 제조사가 개발 및 생산을 맡는 스마트폰이며 구 글폰으로도 통용 구글 조립식 스마트폰, 2016 년 출시 구글의 조립식 스마트폰 프로젝트 아라(Ara) 의 출시가 연기될 것으로 전 망. 구글은 2015 년 이 스마트폰을 푸에르토리코에 출시, 시장 점검을 마치 고 빠르면 2016 년부터 전 세계 시장에 출시할 계획이었으나 연내 출시 자 체가 불투명한 상태로 관측. 업계는 다양한 스펙의 부품 조합을 안정적으로 관리하는데 어려움을 겪고 있는 것으로 분석 * 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀( 042-612-8214, junghs@iitp.kr)으로 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 정보통신기술진흥센터 39
주간기술동향 2015. 8. 26. 분야 주요 동향 스마트 서비스 디지털 콘텐츠 ICT 기기 모바일 결제 모바일 광고 애플리케이션 웨어러블 기기 삼성페이-애플페이, 1 차 격전지 미국에서 격돌 삼성전자는 언팩행사에서 공개한 삼성페이 를 8월 20일 국내 출시. 미국 은 9 월 28 일 출시 예정으로 삼성페이와 애플페이가 미국 모바일결제 시 장을 두고 경쟁 예고. 2014 년 10 월 애플페이 를 미국에서 먼저 출시하였 으나 확산속도가 더딘 것은 삼성에게는 기회가 될 전망. 한편, 삼성페이는 한국ㆍ미국을 시작으로 유럽과 인도에 출시하고 추후 출시 국가를 확대해 나갈 방침 국내 간편 결제 시장을 선점하기 위한 각축전 심화 국내 모바일 결제 시장규모가 2015 년 2 분기 5 조 7,200 억 원으로 급증 (통계청). 이미 올해 선보인 간편 결제 서비스가 6 개에 달했으며 하반기에 는 글로벌 기업까지 참여가 예상되면서 시장 우위를 점하기 위한 무한 경 쟁이 예상 2014 년 전세계 모바일 광고 매출 37조 원 64.8% 8 월 17 일 유럽 인터랙티브광고협회와 IHS 에 따르면 2014 년 전 세계 모바일 광고 매출액은 전년대비 64.8% 증가한 총 319 억 달러를 기록. 특 히, 모바일 디스플레이 광고가 1 년 새 무려 88.1%의 성장률을 보이며 모 바일 검색 광고를 추월 국내 O2O 커머스 앱 시장 빠르게 성장 KT 경제경영연구소ㆍ TNS 에 따르면 2015 년 상반기 직방(부동산중개 앱) 은 2014 년 0.7%에서 6.4%로 1 년 새 9.1 배 늘었고, 배달의민족(배 달 앱) 은 8.9%에서 10.6%로 1.2 배 증가하는 등 오프라인과 온라인을 이 어주는 O2O 모바일 앱의 성장세가 부각. 그 중에서도 배달ㆍ부동산ㆍ택 시 등 생활 밀착형 서비스와 쿠폰 멤버쉽카드 등 커머스 앱 점유율이 크게 증가 애플워치, 전체 웨어러블 매출의 42% 차지 미국 시장조사기관 1010 데이터에 따르면 애플워치가 웨어러블 시장 전체 매출의 42%를 차지. 핏빗은 31%, 모토로라ㆍ가민ㆍ조본ㆍ폴라ㆍ페블ㆍ 삼성 등이 15%를 차지. 애플워치를 구매한 가장 큰 이유는 활동 추적 기 능 때문으로 분석. 한편, 판매량 기준으로는 핏빗이 35%를 점유하며 1 위, 애플(11%)은 2 위를 기록한 것으로 집계 웨어러블 단말기, 2017 년 출하량 1억 대 돌파 전망 DC 에 따르면 2015 년 웨어러블 단말기 출하량은 1 분기에만 이미 1,140 만 대를 돌파. 이어 2017 년에는 1 억 대를 넘어서고, 2019 년 1 억 2,350 만 대까지 늘어날 것으로 관측. 한편, 삼성은 스마트워치 기어 S 에 이어 차기 제품 출시를 앞두고 시장 경쟁에 가세할 전망. 2015 년 상반기에 출 시한 애플워치를 필두로 다양한 웨어러블 기기가 등장하면서 시장 개화의 원년이 될 것으로 기대 40 www.iitp.kr
Weekly Brief 분야 주요 동향 부품 패널 반도체 삼성 기어 S2, 9 월 3 일 베를린에서 공개 예정 삼성전자는 차세대 스마트워치 기어 S2 를 9 월 3 일 독일 베를린에서 열 리는 국제가전박람회(IFA)를 통해 공개할 방침. 삼성전자는 8 월 13 일 언 팩 2015 행사에서 기어 S2 의 윤곽과 제품 공개 일정을 발표. 기어 S2 는 원형 디스플레이를 사용한 것이 특징으로 심박수, 운동량 측정 등 기능을 구현 가능 LG 디스플레이 4년 간 10조 신규 투자 LG 디스플레이가 LCD 에서 올레드(OLED ㆍ유기발광다이오드)로 투자 중 심을 전환하겠다고 결정. 이를 위해 2018 년까지 대형 및 플렉시블 올레드 를 중심으로 총 10 조 원 이상을 투자해 시장을 선도할 계획. 대형 올레드 분야는 종이처럼 얇은 월페이퍼(Wall Paper) 디스플레이와 투명 TV 와 같 은 프리미엄 제품군 지배력을 강화하여 신시장 창출을 견인. 중소형 올레 드는 플렉시블 부문에 집중해 웨어러블과 자동차용 시장 등을 선도한다는 전략 모바일 D 램 시장, 한국 점유율 80% 돌파 트렌드포스에 따르면 2015 년 2 분기 세계 모바일 D 램 매출은 삼성전자 ㆍ SK 하이닉스ㆍ마이크론ㆍ난야ㆍ윈본드 순으로 조사. 특히, 삼성전자 SK 하이닉스는 81.5%의 점유율을 차지하며, 독보적 위상을 자랑. 기술 우 위를 확보하고 공격적인 투자를 지속하고 있는 국내 업체가 당분간 지배 적 위치를 유지할 수 있을 것으로 관측 정보통신기술진흥센터 41
주간기술동향 원고 공모 정보통신기술진흥센터는 ICT 전문동향지인 주간기술동향에 게재할 전문가 원고를 모집 하고 있습니다. 주간기술동향은 1981 년 6 월에 국내 최초의 ICT 기술동향지로 발간된 이 후 매주 발간되고 있는 34 년 역사의 국내 최장수 전문동향지입니다. ICT 분야 최신의 기술, 시장, 정책동향을 심층 분석하여 산ㆍ학ㆍ연ㆍ관에 제공함으로 써 우리나라 ICT 산업 성장과 미래 신산업 발굴에 기여할 수 있도록 ICT 분야 전문가의 우수한 원고들로 채워가고 있습니다. 관심있는 전문가 여러분들의 많은 참여 바랍니다. 제출 분야 : 유무선통신, SW/콘텐츠, ICT 융합, 전자정보디바이스, 전파방송위성, ICT 산업ㆍ정책 제출 자격 : 학계, 연구기관, 산업체의 정보통신 분야 종사자 응모 기간 : 수시 접수 원고 선정 : 투고된 원고는 본지 발간 취지에 부합되는 원고에 한해 게재하며, 필요 시 원고의 수정보완을 요구할 수 있습니다. 타인의 원고를 인용하거나 언론기사 를 활용할 경우 출처를 명확히 밝히더라도 지적재산권으로 인한 문제가 발생 할 수 있으므로 타인의 원고 및 언론기사의 무단게재, 전제를 금하여 주시기 바랍니다. 기타 - 게재 원고에 대하여 별쇄본 무료 제공 - 게재 원고에 대하여 소정의 원고료(편당 최고 40 만 원) 지급 - 원고 제출시 반드시 원고심의의뢰서를 함께 제출 - 게재된 원고로 인해 지적재산권 침해문제가 발생할 경우, 원고저자는 원고료 반환, 게시 물 삭제와 정보통신기술진흥센터가 입게 될 손실ㆍ비용에 대한 배상 등의 불이익을 받을 수 있습니다. 제출 및 문의처 - (305-348) 대전광역시 유성구 유성대로 1548(화암동 59-4 번지) 정보통신기술진흥센터 기술정책단 산업분석팀 주간기술동향 담당 - Tel : 042-612-8296, 8219 / Fax : 042-612-8209 / E-mail : wttrends@iitp.kr
사 업 책 임 자 : 이효은 (기술정책단장) 과 제 책 임 자 : 홍승표 (산업분석팀장) 참 여 연 구 원 : 변화성, 이재환, 장효성, 조성선, 정해식, 김현중, 조근희, 채송화, 이승민, 박혜영, 조혜지, 전영미(위촉) 집 필 위 원(EG) 유무선통신 : 곽광훈(부산대), 김병훈(삼성전자), 김종호(한국한의학연구원), 문필주(평택대), 서두옥(ClickseoInsight), 손영태(특허청), 이상일(삼우씨엠), 임창헌(부경대), 정재호(KT) SW/콘텐츠 : 고원택(한국정보컨설팅), 남기효( 유엠로직스), 남현우(동덕여대), 박기웅(대전대), 변진욱(평택대), 성기범(대검찰청), 이순근(국민건강보험공단), 이해연(국립금오공과대), 장승주(동의대), 정진환(SK 텔레콤), 정한민(KISTI) ICT 융 합 : 김광석(현대경제연구원), 김아정(세종대), 박지영(한국예탁결제원), 박찬국(에너지경제연구원), 양현상(방위사업청), 전황수(ETRI), 정국상(LG U + ), 조용현(대구가톨릭대), 한태화(아주의대) 전자정보디바이스 : 김경섭(여주대), 김원종(ETRI), 문희성(LG 경제연구원), 이윤식(전자부품연구원), 이승윤(한밭대), 오창석(Henkel) 전파방송위성 : 강수연(한국항공우주연구원), 장동원(ETRI), 장대익(ETRI) ICT 산업ㆍ정책 : 김두현(NIA), 김상철(삼성전자), 김한주(KIAT), 윤재석(KISA), 임중섭( LG CNS), 장희선(평택대), 정원준(KISDI), 주용완(KISA), 하원규(ETRI) 최신 ICT 동향 : 박종훈( KMH), 박의준(IITP) 심 의 위 원 권오성(세명대학교), 김민수(대전대학교), 김상훈(광운대학교), 김영복(세종대학교), 김종기(산업연구원), 김 원(KISA), 김창봉(공주대학교), 김평중(충북도립대), 박윤호( 옵토마린), 여인갑(ETRI), 오길남(광주대학교), 유대상(엘컴택), 이기호(제이에스온), 이재하(남서울대학교), 이정익(ETRI), 장항배(중앙대학교), 채효근(한국 IT 서비스산업협회) 통권 1710 호(2015-32) 발 행 년 월 일 : 2015 년 8 월 26 일(주간) 발 행 소 : 편집인 겸 발행인 : 이상홍 등 록 번 호 : 대전 다 - 01003 등 록 년 월 일 : 1985 년 11 월 4 일 인 쇄 인 : 준기획 (305-348) 대전광역시 유성구 유성대로 1548(화암동 58-4번지) 전화 : (042) 612-3158, 3146 팩스 : (042) 612-3109