잡다한 이야기가 있...

블루투스는 전자 기기들 사이에 통신을 위해 만들어진 근거리 무선기술입니다. 여기서 전자 기기는 스마트폰, 이어폰, 스피커, 노트북, TV 등 모든 전자제품이 가능하고, 향후 IoT 기술이 보편화되면 대부분의 사물에 블루투스를 통한 통신이 가능해질 것으로 예상됩니다. 블루투스의 특징으로 전력을 적게 소모하고, 근거리에서 통신이 가능하고, 간섭을 최소화 할 수 있습니다. 

이런 블루투스 기술은 1994년 스웨던의 에릭슨이 최초로 개발을 시작하여 1999년 블루투스 SIG(Bluetooth Special Intersect Group)이라는 단체가 생겼습니다. 이후 다양한 개선을 통해 전송거리를 증가시키고, 음질이 향상되며, 전력소모를 감소시켜 지금의 블루투스 기술이 탄생하게 되었습니다.

블루투스 기술은 현재 블루투스 5.0 까지 기술이 발전했는데요. 블루투스가 본격적으로 사용되기 시작한 때는 스마트폰이 보급된 시점인 블루투스 2.0부 입니다. 그전까지는 기술을 개선시키며 전송 속도와 대용량 데이터를 전송하기 위한 노력을 하였습니다. 블루투스 1.0은 초기 버전의 블루투스이고 1.1 버전에서는 802.15.1 IEEE 표준으로 승인되었습니다. 이후 블루투스 1.2 버전까지 출시되었지만 시장의 반응은 뜨겁지 못했습니다.  

이후 블루투스 기술은 2004년 블루투스 2.0이 표준화되어, 전송 속도 3Mbps로 기존 1.0보다 속도를 향상 시키고, 안드로이드 OS를 사용한 스마트폰이나 태블릿, 노트북에 탑재되기 시작하였습니다. 이후 2.1 버전에서는 페어링이 쉽게 가능하게 하기 위한 기술인 SSP(Secure Simple Pairing)이 추가되었고 저전력 모드로 베터리를 적게 소모하는 기능이 추가 되었습니다.

블루투스 2 버전까지는 초기 도입기였다면 블루투스 3부터는 기술의 발전과 함께 대중적으로 보급되는 시기가 되었습니다. 802.11 PAL(Protocol Adaptation Layer)를 이용하여 기존 3Mbps였던 전송 속도가 24Mbps로 비약적으로 증가했으며, 베터리 관리를 위한 기술이 추가되어 블루투스를 탑재한 소형 제품에서도 베터리 사용 시간이 비약적으로 증가하게 되었습니다. 이로인해 블루투스 기기간에 대용량 그림이나, 동영상을 전송할 수 있게 되었고, 스마트폰에 있는 사진을 프린터로 출력하는 등 다양한 분야에 접목될 수 있는 가능성을 열어주는 시기가 되었습니다.

블루투스 4.0 시대로 접어 들면서 Bluetooth Low Energy 프로토콜이 포함되었습니다. 이로인해 기존 블루투스 3.0 버전과 비교하여 소비전력이 대폭 낮아져 버튼형 전지 1개로 수년동안 구동이 가능할 정도로 소비전력이 낮아졌습니다. 이로인해 많은 무선 이어폰들이 이때부터 등장하기 시작하였습니다. 블루투스 4.0에서 Low Energy 프로토콜을 채택하게 되면 전송속도와 전송거리에 불리한 점이 있긴 하지만 무선 이어폰의 특성상 Low Energy 프로토콜을 채택하는 것이 더 유리하기 때문이죠. 이후 블루투스 4.1, 4.2 버전이 출시가 되었고 4.1 버전에서는 블루투스와 LTE 무선이 간섭되는 현상을 줄여줘 모바일에 최적화된 연결성을 보여주게 됩니다. 이후 블루투스는 사물인터넷을 위하여 전송속도를 개선하고 기존 IP가 IPv4 에서 IPv6 로 변경되어도 블루투스 기기가 다른 제품와 연결이 가능하도록 기술을 발전시켰습니다. 또 보안을 더 강화하였습니다. 

현재는 블루투스 5.0이 2017년 출시되었습니다. 블루투스 5.0은 기존의 블루투스와는 확연하게 다른 특징을 보여주고 있고 대부분의 변화는 사물인터넷을 위한 변화라고 볼 수 있습니다. Bluetooth Low Energy 프로토콜을 채택하면서 생긴 느린 전송속도와 전송거리를 각각 2배, 4배 늘렸습니다. 또 기존의 블루투스 제품 사이에 버전이 맞지 않으면 저버전으로 다운그레이드 되어 전송됩니다. 

4차 산업혁명이 뜨거운 21세기에 자동차의 패러다임이 바뀌고 있습니다. 이동 수간이 발달하면서 어릴때 날아다니는 자동차를 상상했었는데요. 아직 날아다니는 자동차는 아니지만 똑똑한 자동차가 나타나고 있습니다. 바로 자율주행 자동차입니다. 자율주행이란 사람이 직접 운전하지 않고 자동차가 스스로 상황을 판단하여 안전하게 목적지까지 가는 기능입니다. 즉 스스로 주행한다는 것이죠. 

자율주행 기술은 과거부터 있던 기술이였습니다. 지금은 그 기술의 종착지에 가다왔다고 할 수 있죠. 자율주행은 0단계에서 5단계로 나뉘는데요. 각 단계별로 어떤 기술이 들어있는지 알아보겠습니다.

0단계는 기술이 없는 단계입니다.

0단계의 경우 운전자가 모든 상황을 판단하여 결정하는 단계입니다. 아무런 기술이 없는 단계라고 볼 수 있습니다. 과거 자동차를 생각하면 됩니다. 0단계의 경우 어떠한 조작도 자동으로 되는 것이 없기 때문에 방향이나 브레이크 등을 제어해야했습니다. 

1단계는 운전자의 역할을 일정부분 덜어주게 됩니다.

대표적인 1단계 기술으로 크루즈 모드가 있습니다. 교통정체가 없는 구간에서 일정한 속도로 달리게 해주는 모드로 정주행모드라고 합니다. 크루즈 모드의 경우 오르막이나 내리막 상관없이 일정한 속도로 주행하는 것이 가능합니다. 또 긴급제동장치도 1단계에 속합니다. 갑자기 앞에 사고가 났거나 운전자의 실수로 브레이크를 밟지 못하는 경우 스스로 제동하게 됩니다. 또 충돌경고음도 포함됩니다. 후진을 하는 경우 물체가 가까이 있으면 경고음이 발생하는 것을 말하죠. 이 단계에서는 대부분 센서를 통해 정해진 규칙으로만 움직이기 때문에 운전자의 역할을 어느정도 대신하는 것이고, 아직 자율주행이라고 보기는 어렵습니다.

2단계부터는 일부 자율주행 요소가 들어가게 되었습니다.

2단계부터는 자동차가 스스로 방향을 조절하거나 속도를 조절할 수 있습니다. 따라서 차선을 벗어나지 않고 일정하게 주행이 가능합니다. 즉 앞의 상황을 인지하고 차선을 따라서 스스로 움직이는게 가능한 것이죠. 테슬라 차량에 오토파일럿 기능을 생각하면 정확히 일치합니다. 이 경우 차선을 벗어나지 않을 뿐 아니라 앞에서 가고 있던 차의 속도가 줄어든다면 같이 감속하여 일정한 거리를 유지하게 됩니다. 하지만 도로 상황에 따라 차선을 인식하지 못하거나 시스템에 문제가 생기면 바로 사고로 이어지기 때문에 운전자의 주의가 필요한 단계입니다. 관련된 사고 영상은 검색하면 정말 많이 나옵니다.

  3단계는 교통신호와 도로 상황을 자동차가 인식하기 시작하는 단계입니다.

구글의 자회사인 웨이모에서 최근 발표한 자율주행차량이 3단계에 속합니다. 스스로 교통신호와 도로 상황을 인지하고 판단합니다. 또 갑작스러운 장애물이 등장하더라도 이를 인식하기 때문에 사고에 대처할 수 있습니다. 얼마전 상암에서 열린 자율주행 페스티벌에서 많은 분들이 체험해봤는데요. 5G를 기반으로 정확하고 빠르게 상황을 판단한다고 홍보하면서 열렸는데요. 실제 도로의 일부 구간을 차단하여 테스트하면서 문제 없이 종료되었죠. 

4단계는 완전한 자율주행 단계입니다.

4단계부터는 운전자가 직접 개입하지 않고 목적지만 설정하면 목적지까지 스스로 움직이게 됩니다. 이를 위해서 많은 기업들이 노력하고 있습니다. 기존 자동차 시장의 판도를 바꿀 기술은 4단계부터라고 보시면 됩니다. 

5단계는 무인자동차입니다.

 무인자동차가 되면 운전석이란 개념이 사라지게 됩니다. 모든 것을 스스로 하고 사람과 대화를 하면서 목적지를 설정하게 됩니다. 또 핸드폰으로 자동차를 호출할 수 있게 됩니다. 예를 들어 가족들과 여행을 가려고 할때 핸드폰으로 4인승 차량 1시까지 와주세요. 라고 하면 가장 가까운 자동차가 집 앞까지 와서 대기하고 있는 것이죠. 또 여행지에 도착하면 그곳에서 가장 가까운 승객을 태우기 위해 자동차 스스로 움직입니다.

이렇게 되면 기존의 산업이 완전히 바뀌게 되겠죠. 우선 택시가 사라지게 됩니다. 또 자동차를 구매하는 것이 아닌 공유하는 것으로 개념이 바뀌게 됩니다. 자동차 제조사들도 더 이상 기존의 디자인이 아닌 승객을 위한 공간을 만드는 디자인으로 변화할 것 입니다. 자율주행기술은 상상만 하던 미래의 이동수단이 아닌 이제 현실이 될 날이 얼마 남지 않았네요.  

사물인터넷(Internet of Things)은 흔히 IoT라고 부릅니다. IoT는 사물이 통신을 가능하도록 해서 서로 정보를 주고 받고 통제하는 기술을 의미합니다. IoT 기술은 다양한 기술과 접목되어 새로운 가치를 창출 할 수 있기 때문에 앞으로 사회 전반적으로 IoT에 대한 수요가 증가하고 관련 산업도 큰 성장을 할 것으로 기대됩니다. 

각종 사물에 센서가 들어가고 사물에서 나온 데이터는 지금까지 경험한 데이터를 훨씬 뛰어넘는 방대한 데이터입니다.이를 기반으로 분석하고 학습하는 딥러닝 기능이 추가되면서 사용자에게 다양한 정보와 가치를 제공하게 됩니다. 현재는 가전제품, 스마트폰, 사용화된 웨어러블 디바이스 정도로 한정된 것이 사실이긴 하지만 향후 기술의 발전으로 의자나 옷 안경 등 다양한 사물에 기술이 접목된다면 새로운 세상이 만들어질 것입니다.

이를 위해서는 센서의 발전이 함께 있어야 하는데요. 앞으로 스티커처럼 붙이는 센서가 개발되어 사용자의 입맛대로 IoT를 활용하는 날도 멀지 않았습니다. 하지만 이를 위해 다양한 기술이 필요한데요. 사물인터넷에 대한 이야기가 나오면서 더 빠르고 안전한 통신이 필요하고 각 사물에 IP를 할당하기 위해 기존의 IPv4 방식에서 IPv6 방식으로 변경하는 등 다양한 분야에서 기술을 발전시키고 잇습니다. 또 각 사물이 해킹되어 나쁜 용도로 사용될 가능성도 있기 때문에 보안도 함께 발전시켜야 합니다.

앞으로 사물인터넷이 도입되면서 필요한 IP가 약 260억개가 넘을 것으로 판단되면서 방대한 데이터를 분석하기 위해 빅데이터 기술도 중요하게 되었고, 이는 앞으로 새로운 자원이 될 것이라는 전망입니다. 지식이 돈이 되는 세상인 것이죠. 4차 산업혁명은 한가지 기술이 아닌 여러가지 기술을 융복합적으로 작용하면서 기술중심의 사회가 될 것입니다.

현재까지 적용된 IoT의 사례

지금 이 순간도 IoT 적용사례는 계속 늘어나고 있습니다. 현재까지 자율주행, 스마트워치, 홈 IoT, 스마트 팩토리와 같은 분야에 집중적으로 IoT가 들어갔습니다. 많은 자동차 회사들은 IT 기업과 공생관계를 유지하며 자율주행이 가능한 자동차를 개발하고 있습니다. 이는 4차 산업혁명의 일환으로 자동차 산업의 새로운 변화를 가져다 줄 것으로 예상하고 있습니다. 스마트워치는 정말 많은 사람들에게 보급된 IoT 기기 중 하나입니다. 사용자의 건강 상태나 활동 상태를 체크하고 이를 기반으로 분석하여 사용자에게 알려줍니다. 스마트 팩토리는 생산과정에 일어날 수 있는 모든 상황을 모니터링하고 분석합니다. 이를 통해 산업현장에 작업의 효율을 증가시켜주고 안전한 환경을 만들어줍니다. 미리 발생할 수 있는 사고에 대비하고, 다양한 공정에서 생산성을 항상시켜줍니다. 이로 인해 더 많은 생산량과 고부가 가치의 제품을 생산할 수 있게 됩니다.

전세계적으로 스마트시티 구축을 위한 많은 노력을 하고 있습니다. 스마트시티의 가장 근본이 되는 기술은 IoT이고 이를 기반으로 인공지능, 블록체인과 같은 4차 산업혁명의 기술이 접목되면서 CCTV나 GPS를 이용하여 도시의 재난이나 재해를 예방하고 독거 노인을 보살피게 됩니다. 모든 것들이 자동으로 제어되면서 인간의 삶의 질은 향상될 것 입니다.

IoT 적용으로 인한 부작용

IoT 기술이 인간의 삶을 향상 시켜줄 것은 명백하지만 모든 것이 그렇듯 장정만 존재하지 않습니다. IoT로 인해 발생할 수 있는 문제점으로 해킹이 있습니다. IoT 기술로 인해 모든 사물이 통신이 가능하지만 반대로 모든 사물이 해킹에 노출되어 있습니다. 만약 자율주행 자동차가 해킹되어 나쁜 의도로 움직인다면 인명피혜로 이어지게 됩니다. 이를 위해 더 나은 보안 기술을 적용하고 지속적인 업데이트로 해킹에 대비해야 합니다. 실제로 IoT 해킹 사례는 쉽게 찾아볼 수 있는데요. 집에 있는 아기를 머니터링 하기 위해 설치한 홈 cctv가 해킹 당해 사생활 침해로 이어진 사건이 종종 있습니다. 

우리가 요즘 광고를 보면 5G에 대한 이야기가 정말 많이 나옵니다. 지금도 유튜브나 넷플릭스를 보는데 아무런 문제가 없는데, 갑자기 5G라는 기술이 나오면서 핸드폰 요금만 올라가는게 아닌가 하는 생각을 하시는 분들이 있을 것 같네요. 그래서 이번에는 이동 통신 기술의 역사와 함께 5G 기술이 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.

이동통신 기술의 역사는 아주 오래되었지만 핸드폰을 기준으로 1세대부터 5세대까지 나눌 수 있습니다. 1세대는 아날로그 방식의 핸드폰으로 핸드폰이라고 하기엔 다소 무리가 있는.. 무전기 형태의 핸드폰이였습니다. 단순히 음성만 전달할 수 있었고 크고 불편하여 주머니에 들어갈 수 없었습니다.

현재는 박물관이나 가야지 볼 수 있는 핸드폰이고 통신방식 또한 지원하지 않기 때문에 이제 사용하기도 힘든 그런 유물이 되었습니다.

2G는 아날로그 방식에서 벗어나 디지털 방식으로 음성과 데이터를 전송하였습니다. 대용량 데이터를 전송하는 것은 불가능했지만 저속으로 데이터를 전달하는 것이 가능해졌습니다. 2세대 통신 방식으로 CDMA가 가장 유명한데요. 코드분할다중접속 방식으로 미국의 퀄컴에서 기술규격을 개발하고 상용화하였습니다. 국내에서는 LG에서 CDMA 서비스를 시작하였고 가장 널리 사용되는 이동통신 규격이 되었습니다.

3G부터는 2G와 확연하게 달라져 화상통화나 글로벌 로밍이 가능해졌습니다. 그리고 3G는 지금도 전화를 하다보면 LTE에서 3G로 넘어가는 경우도 있을만큼 아직까지는 친숙한 기술입니다. 

4G는 흔히 LTE라고 하며 고품질 멀티미디어를 제공할 수 있는 수준의 속도와 안정성을 가졌습니다. 우리가 지하철이나 자동차에서도 유튜브를 끊김없이 볼 수 있는 이유이기도 합니다. 

하지만 기술의 발전으로 모든 사물에 통신 서비스를 제공해야할 이유가 생기면서 이동통신의 트레픽이 기하급수적으로 증가할 것을 예상하고 이를 감당할 수 있는 새로운 기술을 개발하였습니다. 그것이 바로 5G이고 시범서비스 중에 있죠. 이런 미래를 위해서 5G 기술은 매우 중요합니다. 5G 기술의 목표는 최대 100Gbps를 지원하는 것을 목표로 하고 있고, 500km/h의 속도로 이동 중에도 끊어짐 없는 서비스를 제공해야 합니다. 구글에서 새롭게 출시한 스트리밍 게임 역시 5G기술이 도입되면 무설치 게임을 본격적으로 즐길 수 있을 것입니다.

5G 기술은 28GHz의 속도로 기존의 LTE에 비해 20배 높은 속도와 저지연성을 보여줍니다. 이렇게 되면 영화를 보기 위해서 다운을 받을 필요 없이 재생을 하자마자 지연없이 재생이 가능한 것입니다. 그리고 5G 기술이 현실화 되면 대부분의 자동차는 자율주행 기능을 탑재하여 출시될 것이고 모든 자동차들을 서로 통신하면서 안전하게 주행을 하게 될 것입니다. 하지만 이런 5G 기술을 상용화하는데 인프라 구축이라는 걸림돌이 있는 것도 사실입니다.

아직 많은 나라에서 통신이 안되는 지역도 존재하고 이런 지역에 인프라를 구축하기 위해서는 많은 자금이 투입되어야 합니다. 현재 가장 통신서비스가 잘 구축되어 있는 한국에서도 5G는 대도시를 중심으로 구축이 이루어져 있기 떄문에 그 외의 지역에서는 서비스를 받기 어렵다. 그렇기 때문에 많은 사용자들에게 불만을 듣게 되고 있다. 앞으로 이런 문제를 해결할 수 있는 방법을 모색하는 것이 5G 상용화에 가장 큰 문제가 아닐까라는 생각을 해봅니다.