사물 인터넷이 무엇일까?
<Illustration by Nicole ara baik lee 2012(이아라)>
[위즈덤 아고라 / 이승원기자] 우리가 사용하는 스마트폰, 자동차, 가전제품 모두 인터넷으로 연결되어 정보가 전달되는 시대가 열렸다. 사물 인터넷은 사람과 기기, 기기와 기기 간의 소통을 가능하게 하는 기술로, 4차 산업혁명의 핵심으로 자리잡고 있다. 사물 인터넷은 가정뿐만 아니라 사회 전반에 사용됨으로써 효율성을 극대화할 기술로 평가받지만, 동시에 개인정보 유출과 같은 문제도 떠오르고 있다.
사물 인터넷이란?
사물 인터넷은 이름 그대로 다양한 기기들에 통신 기능을 부여하여 인터넷으로 상호작용을 할 수 있게 하는 기술이다. 예를 들어, 스마트 디바이스들은 센서와 통신 기능을 갖추고 인터넷에 연결되어 데이터를 주고받는 사물이라 할 수 있으며, 이 사물들이 하나의 네트워크로 연결되어 하나의 연결망을 만들면 사물 인터넷이 되는 것이다. 최근 많이 사용되는 스마트폰을 통하여 집 안의 가전제품을 제어하는 기술도 사물 인터넷을 통하여 작동한다.
이러한 기술은 센서, 통신 네트워크, 데이터 처리, 클라우드 컴퓨팅 기술을 이용하여 작동한다. 클라우드 컴퓨팅이란 사용자가 구체적인 작동 방식을 알지 못하더라도 네트워크를 통해 데이터를 주고받으며 서비스를 이용할 수 있게 하는 기술이다. 이는 장치 개별 성능에 의존하지 않고 데이터 처리와 저장을 중앙에서 수행할 수 있다는 장점이 있다.
사물 인터넷의 시작
하나의 장치로 여러 사물을 조정할 수 있게 하는 사물 인터넷은 1980년대 초 등장하였다. 1982년, 카네기 멜론 대학교의 컴퓨터 공학 대학원생들이 코카콜라 자판기를 인터넷에 연결하여 음료의 구매 가능 여부와 온도를 확인할 수 있도록 한 것이 시초로 알려져 있다.
사물 인터넷은 1999년 처음으로 공식적인 개념으로 정의되었고, 이후 사용 범위와 사례가 점차 증가하여 다양한 시스템에 적용되기 시작하였다.
AI와 사물 인터넷의 융합
정보 수집과 편의성을 최대화하기 위하여 4차 산업혁명의 대표적 기술인 AI가 사물 인터넷과 결합하기 시작하였다. 사물 인터넷은 엄청난 양의 정보를 수집하고, 이 빅데이터를 다시 인공지능으로 흘려보낸다. 인공지능은 이 정보를 실시간으로 확인하고 분석하며, 그 다음 사용자가 원하는 행동을 예측한다.
이 점은 미래의 자율 주행 자동차에서 획기적으로 사용될 것으로 보인다. 2021년 9월, 미국 AI 기술 스타트업 CEO이자 MIT 화학공학과 박사인 알버트 리우는 인공지능 사물 인터넷(AIoT)이 자율 주행 자동차에서 사용될 가능성이 크다고 밝혔다. AIoT를 통해 차량은 자율주행 동안 레이더 센서를 장착하여 차량 내부와 외부의 물체들을 인식하고, 각각 무엇인지 파악할 수 있으며, GPS 및 카메라는 주행 조건과 장애물 등 다양한 주행 중 요소들을 인식하고 이에 따른 운전자의 반응을 파악한다. 그리고 이러한 반응을 저장하고 그 정보를 통해 AI는 의사결정을 내린다. 이 기술은 현재 테슬라 자동차의 자율주행 모드에서도 사용되고 있다. 이 기술을 이용해 자동차는 주변 환경 데이터를 인식한 후 사용자에게 화면으로 보여주고, 자율 주행 중이라면 주변 장애물을 피해서 이동할 수 있는 의사 결정을 할 수 있다. 이 과정은 사람이 직접 개입하지 않아도 차량이 스스로 상황을 판단할 수 있도록 돕는다.
이 점을 이용하여 차량 교통 흐름에도 많은 이점을 가져올 수 있다. 2021년 12월, 데이터 엔지니어 라비 키란은 최신 전자 기술 동향 웹사이트 임베디드닷컴에 AIoT가 교통 체증 문제 해결에 활용될 수 있다고 제시하였다.
키란에 따르면, 미국 내 대도시에서는 주말에 약 90%의 확률로 고속도로가 막힌다. 밀집된 공간에서의 정체 현상은 거주민들에게 시간적 손해를 발생시키며, 그에 따라 감정적·금전적 손해도 발생한다. 또한 이산화탄소 배출량과 낭비되는 연료의 양 증가로 환경적 피해도 발생한다. 이로 인해 교통 체증은 많은 사람들에게 반복되지만 항상 불편한 문제가 되었다.
이 문제를 해결하기 위해 차량을 사물 인터넷을 통해 교통을 제어하는 방식을 사용할 수 있다. 지능형 교통관리 소프트웨어는 교통 패턴, 기상 상황 등 교통 체증에 영향을 주는 요소들을 분석하고 파악하여 교통 혼잡에 대응할 수 있다고 한다. 이를 통해 블랙박스는 전략적으로 도로를 따라 배치되어 모든 도로의 진행 상황을 확인하고 정보를 전송하며, 도로변 서버와 연결되어 다른 센서와 운영자에게 실시간 정보를 전달한다. 이후 운영자는 특정 도로에 차량 수가 과하게 밀집될 시, 인공지능이 인식하고 판단한 대로 디지털 표지판을 변경한다. 이러한 기술들은 전 세계에서 사용되기 시작하였으며, 향후 알고리즘의 학습이 계속될 경우 더욱 정교한 교통 관리가 가능할 것으로 예상된다.
사물 인터넷의 현재 적용 사례
스마트 팜과 스마트 홈은 사물 인터넷을 가장 잘 응용하고 있는 예시들이다. 스마트 팜은 사물 인터넷 기술을 적용한 농장이다. 각각의 식물의 성장 상태, 건강 상태를 확인하는 데에는 사람들의 시간과 노력이 필요하다. 그러나 사물 인터넷을 이용하여 주인은 각각의 식물의 상태를 즉각적으로 확인할 수 있으며, 인공지능까지 적용되었다면 그 상태에 맞게 비료와 물을 자동으로 제공할 수 있는 수준까지 가능하다. 이렇듯 인터넷을 통해 많은 시간을 절약하고 비료와 물의 양을 적절하게 조절하여 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 기후 변화에 민감한 농업 환경에서 안정적인 생산을 가능하게 한다는 점도 주목할 만하다.
농작물 뿐만 아니라 이러한 기술은 가정에서도 많이 이용될 수 있다. 최근 들어 스마트 홈의 이용 추세가 증가하고 있다. 위치와 관계없이 이용자는 집 내부의 전등을 끄거나 켤 수 있고, 가스와 전기 등 많은 요소를 조작할 수 있다. 또한 애완동물이 있는 가정에서는 사물 인터넷으로 연결된 사료 자동 배급기, 카메라, 마이크 등을 통해 애완동물의 행동을 인식 후 분석하여 배고플 때 자동으로 사료를 제공할 수도 있다. 이는 반려동물 돌봄에 대한 부담을 줄이는 장점이 있다.
이렇게 작은 한 가구만을 하나로 연결하는 것이 아닌, 전 도시를 하나로 연결한 스마트 도시 또한 많은 발전을 이루고 있다. 스마트 신호등, 스마트 주차장, 스마트 응급 지원 등은 각각 필요한 때 자동으로 작동하여 해결해야 할 문제를 빠르고 편리하게 처리한다. 이러한 시스템은 도시 생활의 효율성과 안전성을 동시에 향상시키고 있다.
사물 인터넷의 문제
사물 인터넷은 우리의 삶을 편리하게 한다. 그러나 그 편리함 속에는 중요한 문제가 존재한다. 바로 개인정보 문제이다.
사물 인터넷은 사용자의 반응을 확인하기 위하여 필수적으로 사용자의 영상이나 음성을 인식해야 하는 경우가 많다. 예를 들어, 스마트폰 인공지능인 시리와 빅스비는 자신의 이름이 불릴 때까지 항상 사용자의 목소리를 듣고 있다. 문제는 이러한 정보가 어디로 저장되고, 어떻게 사용되는지 우리가 정확히 알지 못한다는 점이다. 클라우드 컴퓨팅 방식으로 정보가 처리되기 때문에, 우리는 정보가 어떻게 작동하고 이용되는지 확인하지 못한 채 개인정보를 제공하고 있다. 정보는 인터넷과 연결되어 있고 하나의 연결망으로 존재한다. 이로 인해 정보 유출은 전체 연결망에 악영향을 끼칠 수 있다. 즉, 한 기기의 보안이 뚫리면 연결된 여러 기기까지 위험에 노출될 수 있다.
이러한 위험성으로 인해 사물 인터넷 개발자들은 사용자들에게 가급적 반복적인 비밀번호 수정과 검증된 제품 구매를 장려한다. 또한 보안을 위하여 항상 최신 버전의 소프트웨어로 시스템을 유지할 것을 권장한다.
또한 사물 인터넷은 비용적인 문제도 존재한다. 일반 제품들과 다르게 내장된 센서와 통신 장치로 인해 사용자들은 평소보다 큰 비용을 지불해야 한다. 일부 제품은 소프트웨어 업데이트나 구독 비용을 추가로 요구하기도 한다.
이렇듯 사물 인터넷은 부분적인 단점을 가지고 있지만 우리의 삶을 편리하게 바꿔준다. 개인정보 문제와 비용적인 부분이 해결된다면 사물 인터넷은 세상을 이어주는 핵심적인 기술로 자리잡게 될 것이며 우리의 삶에서 빠질 수 없는 존재가 될 것이라고 생각한다. 사물 인터넷은 결국 기술 발전과 사회적 합의가 함께 이루어져야 완성될 기술이다.
[위즈덤 TECH]기술을 생각하면 보통 사람들은 거대한 기계나 우리의 삶을 바꿀 수 있을 혁신을 생각합니다. 그러나 기술은 우리의 삶 어디에나 들어가 있습니다. 우리가 매일 사용하는 냉장고, 집을 시원하게 해주는 에어컨, 심지어 책상과 의자까지 기술에 포함되어 있습니다. 우리가 무심코 지나갈지도 모르는 순간들 속에서는 기술은 어딘가에 숨어 있습니다. 저는 우리가 당연하게 사용하는 것들이 어떻게 작동되고 있는지 소개하려 합니다. 위즈덤 아고라 이승원 기자의 ‘위즈덤 TECH’으로 숨어있는 기술들을 함께 배워 보세요.
