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(1) 사 례 1 : 손잡이 센서로 건강체크…2014년 유비쿼터스 세상
2014년 10월12일 아침 6시.
한경제 기자는 침대에서 울리는 알람 소리에 잠을 깼다.
두 팔을 벌려 기지개를 편 뒤 스마트폰을 집어든다.
한 기자는 개인휴대단말기(PDA)와 휴대폰 기능을 갖춘 스마트폰으로 일정을 체 크하며 하루를 시작한다.
"오늘은 우리 신문이 창간 50돌을 맞는 날이지! 기념식 행사장에 빨리 가야겠 구나."
1999년 9월1일 입사했던 한국 최초의 사이버 기자 한경제.
정보기술(IT)분야 베테랑 기자로 취재현장을 뛰어다니던 그는 2004년에 미국으로 연수를 떠났다.
캘리포니아 새너제이에 있는 실리콘밸리에서 "유비쿼터스(Ubiquitous) 생활공간 과 생활양식"에 대해 연구했다.
사이버 세상이 유비쿼터스 세상으로 바뀌면 인간의 삶이 어떻게 달라질 지 궁금 했다.
그렇다면 한 기자가 연구한 유비쿼터스 세상은 과연 어떤 모습일까.
지금과는 어떻게 다를까.
"어,오늘은 혈압이 좀 높네.어머니는 당뇨병 진료를 받아야 하는구나."
침대에서 일어난 한 기자는 화장실 문을 열고 들어갔다.
그 순간 손잡이를 통해 한 기자의 건강상태가 체크된다.
혈압과 체온은 물론 변기를 통해 당뇨 여부까지 점검할 수 있다.
이렇게 점검된 부모님과 아내 그리고 두 딸의 건강상태는 한 기자의 스마트폰에 뜬다.
처방전이나 진료계획도 올라온다.
필요하면 원격 의료상담시간을 잡아주고 적당한 운동량도 알려준다.
손잡이나 변기 등이 모두 컴퓨터 역할을 하는 셈이다.
전철을 타고 출근하는 한 기자는 스마트폰에 기사보고를 쓴다.
예정된 브리핑 내용을 인터넷을 통해 데스크에 전송한다.
회사에 도착해 창간 50돌 기념식에 참석한 뒤 출입처로 향하면서도 한 기자의 손에는 가방이 없다.
스마트폰으로 기사와 사진의 취재.작성.송고까지 해결된다.
스마트폰이 노트북PC 역할을 하는 셈이다.
기사나 사진의 용량이 스마트폰의 저장장치보다 많으면 자동으로 인터넷에 접속 돼 한 기자의 웹하드에 저장된다.
스마트빌딩으로 지어진 한 기자의 사무실에는 경비원이 없다.
처음으로 출근하는 사람이 들어서면 자동으로 모든 전원이 켜진다.
층마다 마지막으로 퇴근하는 사람이 나오면 전원이 꺼지고 모든 문이 닫힌다.
전자태그(RFID)와 센서로 모든 게 인식되고 처리된다.
퇴근 길 유비쿼터스 환경이 갖춰진 거리에선 교통사고가 발생하지 않는다.
사람이 찻길에 뛰어들면 자동차 타이어가 자동으로 이를 감지하고 브레이크를 작동한다.
사람들의 신발과 자동차 타이어에 전자태그가 붙어 있기 때문이다.
아스팔트에 최첨단 영상감지기와 센서가 심어지는 지능형 도로까지 등장하니 자 동차끼리 충돌할 수가 없다.
정원 가꾸기가 취미인 한 기자의 아버지도 지능화된 화초를 갖고 있다.
화초를 사면 영양과 수분 상태를 점검하는 센서를 심는다.
이렇게 되면 거실에 있는 디지털TV의 고유 채널인 55번을 통해 화초들의 수분 상태를 확인할 수 있게 된다.
한 기자의 아내 역시 "스마트 가전" 덕을 톡톡히 본다.
스마트 냉장고가 부족한 식료품의 목록과 양을 스마트폰으로 알려주면 쇼핑에 나선다.
식료품 목록과 양을 백화점 고객센터에 전송해 주문부터 한다.
백화점 가는 길에 뮤지컬 "캣츠"의 포스터가 보인다.
스마트폰으로 포스터를 향하니 자동으로 예약할 수 있는 인터넷 사이트로 연결 된다.
뮤지컬광인 한 기자의 아내는 전자화폐로 결제한 뒤 티켓을 확보한다.
백화점에 도착한 그녀는 상품마다 달려있는 전자태그를 통해 식료품의 원산지 와 가격,보존기한,조리방법 등을 알아낸다.
쇼핑카트에 상품을 담는 순간 자동으로 결제가 된다.
쇼핑을 마친 뒤 집까지 5백m나 남았을까.
집에 있는 스마트에어컨은 그녀의 스마트폰을 통해 귀가가 임박함을 알고 적당 한 온도로 공기를 조절하고 있다.
(2) 사 례 2 : URC(유비쿼터스 로봇 친구)
"은진이 생일이 내일인데 준비는 됐나요?"
집안을 돌아다니며 청소를 하던 로봇이 은진이 엄마에게 생일을 준비를 하라고 일러준다.
은진 엄마는 로봇에게 음식점 예약을 부탁한다.
로봇은 데이터베이스(DB)를 돌려 평소 은진이가 좋아하는 음식을 알아내고 음식 점까지 안내해준다.
은진 엄마는 금연석으로 저녁 7시에 예약을 해달라고 말하고 로봇은 곧바로 인 터넷을 통해 예약한다.
엄마는 로봇에게 딸의 선물을 고르기 위해 백화점에 가니 집 잘 지키라고 말 한다.
로봇은 스스로 방범 모드로 전환한다.
백화점에 도착한 엄마는 집에 가스 밸브가 궁금해져 휴대폰으로 집에 있는 로봇 에 접속해 가스밸브를 확인하라고 말한다.
로봇은 가스 밸브 위치로 가서 밸브가 잠겨 있는 영상을 실시간으로 엄마에게 전송한다.
생일날 아침 로봇은 은진이 방으로 가서 축하 팡파레를 울리고 생일 축하 노 래를 불러준다.
아빠에게는 오늘 날씨를 알려주며 우산을 준비하라고 말한다.
그날 저녁 온 가족이 모여 멋진 생일파티를 하는데 로봇은 이런 모습을 영상에 담아 가족 앨범으로 만들어 준다.
정말 좋은 로봇이다.
10년 뒤인 2014년에는 로봇이 이같이 집안일은 물론 개인적인 일까지 도맡아 주는 친구가 된다.
단순한 청소용 로봇이 아니라 "언제 어디서나 나와 함께 하며 나에게 필요한 서비스를 제공하는" URC(유비쿼터스 로봇 친구)가 일반화된다.
공상과학영화나 만화영화에서 보던 로봇이 이제는 현실의 인간세계로 성큼 다가 온 셈이다.
지금은 산업용 정도로만 쓰이지만 10년 또는 20년 뒤에는 로봇이 점점 똑똑해 진다.
사람처럼 "생각"하고 느끼고 판단도 한다.
전문가들은 기계적으로 청소만 하거나 공산품을 조립하던 로봇이 미래에는 심부 름도 해주는 친구가 되고 사람처럼 생각하는 지능형 로봇으로 진화할 것으로 보 고 있다.
은진 아빠의 경우 로봇과 함께 살면서 아침에 일어나 세수하고 샤워한 뒤 커 피를 마시면서 TV로 아침뉴스와 교통정보를 체크한다.
이 생활 패턴을 로봇은 잘 알고 있다.
은진 아빠가 아침에 일찍 일어나야 한다고 말하면 로봇은 스스로 자명종을 조정 하고,커피메이커,온수보일러,TV를 알아서 제어한다.
로봇은 은진 아빠의 컨디션까지 감안한다.
잦은 야근으로 곤하게 자고 있는 데 로봇이 "지금 일어나지 않으면 지각이다"며 은진 아빠를 깨운다.
평소 일어날 시간보다 30분이나 늦은 시간이다.
"왜 이제야 깨우느냐"고 묻자 "요즘 많이 피곤해 보여서 식사시간을 줄이고 수 면시간을 늘렸다"고 말한다.
은진 아빠는 다음달 미국 보스톤에서 열리는 심포지엄에 참석해야 한다.
로봇은 일정과 장소를 알고 비행기 좌석을 예약해 준다.
인터넷을 통해 최상의 가격을 검색한 결과 특급 세일 정보를 확인하고 하루 전 에 출발하면 항공료를 50% 할인받을 수 있다고 알려준다.
이어 호텔도 검색해 준다.
은진 아빠가 식당에 들어가면 로봇은 메뉴를 분석,은진 아빠의 건강과 칼로리 를 따져 최선의 메뉴를 골라준다.
주기적으로 옷장에 들어가 은진 아빠의 건강상태를 검사하기도 한다.
심장박동수나 피부반응상태를 감지해 감정상태까지 인식한다.
필요한 의학적 데이터를 의사에게 제공,정확한 처방을 가능케 한다.
로봇은 은진 아빠의 감성도 이해한다.
맥박이 너무 빠르면 "긴장하지 말라"며 긴장을 푸는 클래식 음악을 들려준다.
각종 디지털 기기의 업그레이도 척척해 낸다.
로봇 자체의 업그레이드할 때가 되면 "내 용량이 부족하니 업그레이드 해 주세 요"라고 말한다.
네트워크 속도와 하드웨어(메모리,CPU)등을 주기적으로 자가진단해 최적의 시스 템을 갖추려고 노력한다.
(3) 사 례 3 : 유비쿼터스 헬스케어
건강에 늘 자신이 있는 K씨.
최근 회사 업무 때문에 머리가 종종 아팠던 그는 어느날 자신의 개인휴대단말기 (PDA)를 보고 깜짝 놀랐다.
혈압을 측정한 결과를 보니 3회 이상 정상치를 크게 넘었기 때문이다.
K씨는 즉시 자료를 병원에 보내 담당의사의 진료를 받아 병을 치료할 수 있었다 .
K씨가 고혈압 증세를 쉽게 발견할 수 있었던 것은 생체신호를 측정하는 센서 덕분이다.
K씨가 매일 아침 일어나 화장실 문을 여는 순간 손잡이에 장착된 센서는 K씨의 혈압과 체온을 측정한다.
변기에서는 오줌을 분석해 당뇨 여부 등을 체크한다.
센서는 K씨의 자동차 열쇠고리에도 있다.
그래서 K씨가 차를 타고 내릴 때마다 생체신호를 측정하고 그 결과를 K씨의 PD A에 전송해준다.
10년 후인 2014년에는 이처럼 자신도 모르게 건강 상태를 측정하고 관리해주 는 "유비쿼터스 헬스케어"가 일반화된다.
이미 미국 오레곤주 밀워키의 한 숲속에는 노인들을 대상으로 한 "엘리트케어" 미래형 병원이 등장했다.
엘리트케어는 다양한 유비쿼터스 기술을 채용해 노인들이 최대한 자유롭게 생 활하면서 철저한 간호 서비스를 받을 수 있도록 하고 있다.
엘리트케어에는 노인들의 움직임을 감지할 수 있는 센서가 곳곳에 장착돼 있다 .
간호원들은 이 센서를 통해 도움을 필요로 하는 노인들을 발견하고 데이터베이 스를 통해 노인의 건상상태와 약물 투여 상태 등에 관한 기록을 알 수 있다.
노인들은 조그마한 위치추적 배지를 달고 다닌다.
센서는 노인들의 배지를 추적해 의식상실 증세가 있거나 방향감각을 잃고 배회 하는 노인들을 찾아낸다.
노인들이 감지영역을 이탈하면 경고음이 울려 간호원들이 즉시 조치를 취할 수 있다.
또 환자들의 침대에는 몸무게 측정 센서가 내장돼 있어 몸무게의 변화 뿐만 아 니라 수면중의 움직임까지 감지해낸다.
정보기술(IT)의 발달은 의료계에서 거리와 공간의 개념을 사라지게 한다.
원격진료가 가속화되고 최첨단 의료기기를 통해 24시간 건강진단 및 관리를 받 을 수 있는 유비쿼터스 헬스케어가 보편화되는 것이다.
(4)사 례 4 : 국방부문의 새로운 패러다임
정보통신 분야의 새로운 패러다임인 유비쿼터스를 국방 분야에 응용하고 구현하기 위한 신기술 현황 및 국방 적용 방안을 소개하면 다음과 같다.
첫째, 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)는 미국 MIT(Massachusetts Institute of Technology)에서 1990년대부터 본격적으로 연구하기 시작한 컴퓨터의 새로운 형태로서, 컴퓨터의 발달과 더불어 책상(desktop) 앞에만 놓여 있던 컴퓨터를 몸에 착용(wear)하여 사용한다는 뜻을 포함하고 있다.
넓은 의미로는 주판, 손목시계, 노트북, PDA 등도 웨어러블 컴퓨터의 범주에 포함될 수 있다.
그러나 일반적으로 웨어러블 컴퓨터란 휴대성뿐만 아니라 인체(의복)와의 융화성, 사용자와의 인터페이스 등이 기존 컴퓨터 또는 휴대용 컴퓨터보다 훨씬 진보한 형태를 뜻한다.
웨어러블 컴퓨터는 “사용자 신체 공간 내에 포함되어 있는 컴퓨터로서 사용자가 통제할 수 있어야 하며 항상 동작하며 사용자와 상호작용할 수 있어야 한다. 무엇보다도 사용자와 항상 함께 있어야 하며 언제라도 명령을 입력할 수 있어야 하며 입력된 명령을 수행할 수 있어야 한다. 이 모든 작업은 사용자가 걷거나 다른 활동 중에도 가능해야 한다.” 즉 손목시계나 안경과 달리 컴퓨터 시스템의 모든 기능을 수행할 수 있어야 할 뿐 아니라 사용자와 밀접하게 연결되어 있어야 한다.
이러한 상호연관성이 일반 시계나 안경 또는 휴대용 라디오와 구별되는 점이다. 최근 조금씩 선보이고 있는 ‘웨어러블 PC’는 결국 이 같은 소형경량화와 유비쿼터스 컴퓨터 환경의 시초라 할 수 있다. PC와 인터넷의 다음 전개로서 자리매김하고 있는 PC 진화의 최종형태는 착용하는 컴퓨터 즉 웨어러블 컴퓨터라고 할 수 있다. 이러한 웨어러블 컴퓨터는 국방 차원에서 컴퓨터를 몸에 착용하여 전투할 수 있는 개념으로 개개인의 전투원(warrior)들이 디지털화되어 전장에서 실시간에 지휘통제(C4I)체계에 의해 전투를 수행하기 위해 필요한 분야다.즉 전투원들이 헬멧에 장착된 위치확인시스템(GPS), 소형무전기, 정보통신 장비 및 망과 연결된 착용 가능한 컴퓨터를 완비하여 전장 정보 습득이 가능하도록 한다.
둘째, 스마트웨어(smart wear)란 정보기술, 나노기술, 바이오기술 등 신기술을 결합해 전통적 섬유나 의복의 개념을 벗어난 새로운 개념의 미래형 의류를 말한다. 스마트웨어에 부착된 기기들은 초소형으로 옷 속에 내장되어 따로 챙기지 않아도 되고 이어폰 등도 별도로 필요 없으며, 특히 의류 자체가 필요한 기능을 알아서 수행한다는 점에서 차원이 다르다. 가령 스마트웨어를 입고 거리를 활보하다 원하는 브랜드나 상품을 보게 될 경우 의류 속에 내장된 단말기들이 해당 상품에 대한 정보를 서로 주고받아 제공하고 필요하면 바로 구매할 수 있다.유비쿼터스 시대의 스마트웨어는 섬유(직물)나 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 스스로 반응하는 소재인 ‘소재의 기능성’과 의복 및 직물 자체가 갖지 못한 ‘기계적 기능’을 결합한 새로운 개념의 의류를 총칭한다.
특수기능의 섬유로 만들어진 옷 속에 초소형 컴퓨터 칩이 내장된 스마트웨어는 각종 디지털 기기와 의류를 하나로 만든다. 스마트웨어를 입고 다니면 굳이 컴퓨터 앞이 아니라도 언제, 어디서나 네트워크에 접속해 원하는 작업을 처리할 수 있다. 언제, 어디서나, 어떤 상황에서도 필요한 정보를 주고받는 유비쿼터스 시대에는 우리가 매일 입고 다니는 의류나 액세서리와 같은 스마트웨어가 네트워크의 중심이 될 수밖에 없다.이러한 스마트웨어는 국방차원에서 카멜레온과 같이 주위 환경과 일치하도록 전투복의 색을 변경하여 전투원들에게 능동적인 위장 능력을 부여하는 것뿐만 아니라 병사들의 출혈을 막고 신체적 상태를 감시할 수 있으며 환복할 필요가 없이 병사의 체온을 조절하면서 오줌이나 땀과 같은 오수를 식수로 바꾸는 정수 장비도 갖추게 한다.
셋째, 스마트 먼지(smart dust)란 1mm3 크기의 실리콘 모트(silicon mote)라는 입방체 안에 완전히 자율적인 센스 기능과 통신 플랫폼 능력을 갖춘 보이지 않는 컴퓨팅 시스템으로, 가벼워서 떠다닐 수 있다.
주 응용 분야로는 에너지 관리, 제품의 품질관리 및 유통 경로 관리 등에 사용될 수 있으며, 관련 연구 프로젝트는 미 국방성 산하 DARPA(고등연구계획국)의 계획 아래 버클리 대학에서 진행 중이다. 이러한 스마트 먼지는 국방차원에서 적 및 아군의 기상상태, 생화학적 오염 여부, 병력과 장비의 이동 등을 감지할 수 있으며, 그 적용 범위는 얼마든지 확장 가능하다.
넷째, 스마트웨이(smart way)란 도로라는 물리공간(physical space)에 센서와 같은 전자공간(cyber space)을 이식하고 사람과 도로가 접속해 자유롭게 정보를 교환하는 체계를 말한다.
실제로 최근에 건설되는 고속도로는 첨단 센서가 심어지고 유무선 통신망으로 촘촘히 연결되어, 한낱 아스팔트 조각에 불과하던 포장도로가 어느 새 유비쿼터스 기술을 구현하는 첨단 매체로 변신한 것이다.
예를 들어 도로 표면에 장착된 특수센서가 쌓인 눈을 스스로 감지해 도로 위에 액상염화칼슘을 자동으로 뿌려준다거나, 도로변에 설치된 도로기상관측장비와 도로표면에 박힌 습도 센서로부터 기상정보를 제공받아 차량운전에 위협이 되는 기상상황을 1∼2시간 전에 운전자에게 미리 통보해주는 일 등을 들 수 있다. 이러한 스마트웨이는 국방차원에서 휴전선의 주요 전술이동로 및 핵심 군사시설 진입로 등에 적용 가능한 기술이라고 할 수 있다. 앞으로의 전쟁 양상은 정보전, 네트워크 중심전, 장거리 정밀전, 로봇전 등 새로운 전쟁 개념으로 변모하고 있으며, 이러한 전쟁 개념을 실현 가능케 해주는 새로운 패러다임이 유비쿼터스 개념이다.
(5) 사 례 5 : 마법사의 돌 RFID 칩
2014년 가을 주부 주모씨는 장을 보러 집근처 매장을 찾았다.
카트에 1주일치 찬거리를 비롯해 수십가지 생필품을 가득 채운 뒤 계산대에 들 어섰다.
카트 통째로 계산대를 통과하니 물건값이 자동으로 계산된다.
예전처럼 계산대 앞에 길게 줄을 늘어설 필요도 없다.
물품을 일일이 꺼내 바코드를 읽히지 않아도 된다.
제품마다 바코드 대신 전파발송 기능이 있는 전자태그(RFID)가 부착돼 있기 때 문이다.
'마법사의 돌'이란 애칭이 따라다니는 RFID기술이 눈부시게 발전하면서 '모든 사물이 말하고 생각하는 시대'가 도래한 것이다.
RFID기술은 태그가 소형화,지능화되고 가격도 수센트 정도로 싸지면서 물류,유 통분야 뿐만 아니라 동물관리,환경,재해예방,의료관리,식품 관리 등 실생활의 거의 모든 분야로 확대적용될 것으로 예상된다.
태그에 통신기능이 부가되고 점차 주위 환경을 감지하는 센싱 기능이 부가돼 능 동적으로 정보를 처리하는 지능화와 초소형 네트워크화가 가속될 것이라는 게 전문가들의 설명이다.
아직까진 RFID기술이 고정된 개체를 인식하는 수준이지만 2007년께엔 다기능 태 그를 활용, 상황을 인식하고 처리할 수 있는 수준까지 진화한다.
2010년 이후엔 개체 간 통신기능을 갖춘 지능형 'u-센서 네트워크'로 발전할 것 으로 전망된다.
일단 RFID기술은 물류와 국방분야가 발전을 주도할 것으로 보인다.
이들 분야에서 1차적으로 관련 기술의 실용화 가능성이 가장 높기 때문이다.
그러나 사실상 일상생활과 관련된 분야치고 RFID가 활용되지 못할 부분은 거의 없다.
활용분야가 거의 무한대라 할 수 있다.
구체적으로 RFID기술의 발전상을 살펴보면 RFID 칩에 제조사,유효기간,생산일자 ,유통과정,식품요리방법 등을 기록하는 식으로 식품관리의 효율성을 높일 수 있 게 된다.
보도나 지하도 등의 보행공간이나 주소표시판 등에 RFID를 부착해 위치정보를 제공하는 방식으로 고령자나 장애자의 이동을 도울 수도 있다.
각종 제품의 위조방지나 폐기물처리에서도 장족의 발전을 이룰 수 있다.
각종 상점에선 단골손님을 대상으로 자동으로 할인가격을 적용하는 전자가격표 도 도입할 수 있다.
우체국에선 각지로 배달되는 우편물을 지속적으로 추적할 수도 있다.
또 텔레매틱스를 서비스 제공하거나 RFID가 부착된 타이어로부터 실시간 공기압 을 조회하는 등 교통안전도 대폭 개선할 수 있다.
이밖에 도시안에서 언제 어디서나 어떤 기기로나 네트워크에 접속할 수 있는 " U시티"건설에도 RFID는 핵심기술로 적용된다.
U시티에선 가정에 차세대 네트워크가 구축되고 TV 냉장고 난방시설 등이 홈네트 워크로 연결돼 리모컨 휴대폰 등으로 조작할 수 있다.
운전자들은 지리정보시스템(GIS)과 첨단교통제어시스템(ITS),위치기반서비스 ( LBS) 등이 접목된 교통 서비스를 이용하고 도시내 신호등의 신호가 교통의 흐름 에 따라 바뀌게 된다.
도시의 대기나 수질을 통합관리센터에서 점검해 자동으로 유관기관에 전달,조치 를 취할 수 있게 된다.
한마디로 미래의 유비쿼터스의 삶에서 RFID는 "보이지 않는 손"으로서 가장 중 요한 위치를 차지할 것이라는 게 IT 전문가들의 일치되는 전망이다.