사물인터넷(IoT, Internet of Thing)은 이제 범영역을 아우르는 용어가 됐다. 일상이든 산업 영역이든 IoT가 가져다주는 자동화 서비스는 삶과 일의 질을 높여주고 있다. 모두가 필요로 하는 이 기술은 산업 환경마다 요구되는 사항들이 제각기다. 한국지능형사물인터넷협회는 IoT를 크게 서비스, 제품기기, 플랫폼, 보안분야로 나눠 바라보고 있다. 이중 서비스 분야를 ▲헬스케어/의료/복지 ▲에너지 ▲제조 ▲스마트홈 ▲금융 ▲교육 ▲국방 ▲농림/축산/수산 ▲자동차/교통/항공/우주/조선 ▲관광/스포츠 ▲소매/물류 ▲건설·시설물 관리/안전/환경, 총 12개 분야로 분류하고 있으며, 이에 기반해 산업별 IoT 구현 기능과 사례를 살펴본다.

 


[표 1] IoT 서비스별 주요 구현 기능
 

에너지 – 냉난방 제어

에너지 관리를 위한 IoT는 태양광, 발전소처럼 에너지를 생산해내는 곳과 에너지 사용을 절감하기 위한 건물 모두에 사용된다. 먼저, 에너지 생성 관리 부문은 에너지가 만들어지는 장치의 데이터를 센서 등으로 수집해 서버로 전송한 뒤, 실시간 전력 생산량을 파악하는 방식으로 IoT가 활용된다. 건물의 에너지를 관리하는 경우 건물 곳곳에 놓인 센서들이 실내 온도를 감지하고 이에 따라 냉난방을 조절하거나, 전력 관리 데이터를 모아 살피는 방식이다.

에어릭스(AERIX)는 IoT 냉난방기 관제 시스템인 iRAMS(ioT Room Air Management System)를 공급하고 있다. 이 시스템은 먼저, 사업장 곳곳에 온·습도 센서를 배치한 뒤 실내 환경과 컴프레셔 상태를 파악한다. 센서가 수집한 데이터를 허브(HUB)로 모여 저장·분석한다. 이 데이터에 기반해 AI 기술로 에어컨을 선택 가동해 효율적인 에너지 관리를 달성한다.

 


[그림 1] 에어릭스는 건물 곳곳에 배치된 센서 데이터를 취합·분석해 냉난방 시설 가동을 조절한다.
 

제조 – 작업 안전 시스템

제조업에서는 자동화, 안전이 가장 중요한 요건이다. IoT로 제조 현장을 관찰·분석한 데이터로 반복적인 현장 업무를 표준화하고, 신입도 쉽게 시작할 수 있도록 체계적이고 실용적인 매뉴얼을 구축할 수 있다. 또한, IoT 센서를 이용해 온도, 습도, 유해가스, 먼지, 대기오염물질 등을 모니터링하고 작업 환경을 안전하게 관리할 수 있다. 특히, 최근 제조 산업에 가해지는 환경적인 기준이 강화됨에 따라 대기오염 배출가스나 탄소량 저감 등을 위한 IoT 센서 설치는 거의 필수에 가깝다.

직원 관리도 중요한 부분 중 하나다. IoT는 직원이 작업실에 있는지를 파악해 관련 설비에 대한 온/오프(On/Off)를 확실하게 점검, 시행할 수 있다. 장비를 끄지 않고 퇴근하거나 불을 켜고 외출하는 등 사람의 실수로 인해 낭비되는 에너지를 줄일 수 있는 것이다. 이때 감시 촬영 시스템은 움직이는 객체만을 데이터화하도록 인공지능(AI) 기술을 적용할 수 있다.

RFID와 같은 태그 기술도 빠지지 않는다. 생산 공정을 자동화하기 위해서는 사람의 육안을 통한 구별 없이도 제품이 분류돼야 효율을 높일 수 있으며, 이 역할을 태그가 수행한다. 이를 통해 불량품의 개수, 공정 상 문제 발견 등을 더욱 빠르고 정확히 알아낼 수 있다.

 


[그림 2] 아이디로(IDRO)의 UHF 4채널 가시광 RFID 리더
 

교통 – 단속과 주차

자동차에서는 주변을 감시하고 자율주행을 돕는 방향으로 시스템화돼가고 있다. 교통 분야는 그와는 조금 다르게 단속의 경향이 강하다. 도로 곳곳에 설치된 CCTV에 영상객체분석 시스템을 도입해 속도 위반 차량의 번호판을 검출하고, 오토바이 운전자의 헬멧 착용 여부 등을 확인한다. 단순히 영상 촬영만 하는 CCTV는 사고가 일어나거나 범법 행위를 저지른 운전자를 색출할 때 자료를 일일이 돌려봐야 하는 수고가 있었지만, 딥러닝 기술을 활용해 특정 사고 상황을 감지할 수 있다면 시간을 훨씬 효율적으로 쓸 수 있게 된다.

주변에서 IoT로 인한 변화를 체감하기 쉬운 것 중 하나가 ‘무인 주차’ 시스템일 것이다. 특히, 최근 대형 건물에서 주차 층별로 잔여 주차 공간을 알려주고, 빈 공간은 초록색 불빛, 주차된 공간은 빨간색 불빛으로 표시해 운전자의 주차 빈공간 위치 파악을 훨씬 가시적으로 만들어준다. 이는 주로 주차 공간 위 천장이나 주차면 아래에 센서를 장착해 차의 유무를 판단하는 방식이다.

SK플래닛은 매립형 레이더 센서를 활용해 지자기나 초음파보다 우수한 정확도의 주차 데이터를 제공한다. 실시간 주차 가능면수, 차량 입출차 정보를 제공하며, 부정주차 단속에도 효과적이다. 서울시 일부 공영 주차장, 한컴 모빌리티, 한국도로공사 기계졸음쉼터 등에 해당 솔루션이 사용되고 있다.

 

물류 – 자동화·무인 시스템

물류/유통 분야에서는 역시 자동화 시스템이 중요하다. 주문받은 데이터를 즉각 서버에 전송하고, 데이터를 인지한 무인 이동 시스템이나 사람에 의해 제품이 이동된다. 물류 장비들은 제품에 달린 태그로 재고 변화를 체크하고, 배송이 준비되면 물류 관리 시스템으로 이동한다. 이런 방식은 물류 센터가 여러 곳에 나눠져있을 경우, 각 센터의 재고를 한 눈에 확인할 수 있어 효과적이다. 이를 위해서는 보다 빠른 네트워크 구축이 중요하다.

 


[그림 3] 무인택배함 시스템 작동 과정
IoT 시스템은 물류 창고에서도 중요하게 사용되지만, 편의점에서 만날 수 있는 무인택배함에도 활용된다. 스마트큐브는 GS25편의점, 한진택배에 무인택배시스템을 공급하고 있다. 이는 비콘 통신을 사용하며, 물건을 찾으려는 고객은 앱에서 비콘 ID를 서버로 전송해 본인이 물건을 꺼내고자함을 알린다. 서버는 택배함에 개방 명령을 내리고 고객은 물건을 수령할 수 있게 된다. 비콘이 인식되지 않을 경우에는 택배함을 열 수 없다.

 

무한의 적용 영역, IoT

이 외에도 IoT 적용 영역은 무한하다. 최근에는 코로나19로 인해 학교들이 온라인 수업을 진행하고, 회사는 재택근무를 시행하는 곳이 늘면서 홈 IoT와 관련 네트워크 장비에 대한 관심이 높아지고 있다. 건설 현장에서는 양생되는 콘크리트 온도를 센서로 측정하고, 교량 안전을 위한 모니터링은 센서로 교량의 움직임과 이음부 소리를 측정하고 이를 원격으로 모니터링해 사고를 방지한다.

또, 농·축·수산업에서는 농사를 위한 온·습도와 미세먼지 데이터를 측정하고, 가축을 사육할 때는 악취를 관리하기 위해 암모니아·황화수소 측정 센서를 설치하고 딥러닝 분석을 통해 주변 환경을 조정하기도 한다. IoT는 각 산업에서 필요로 하는 센서, 사업장의 규모에 맞는 네트워크에 따라 여러가지 모습으로 활용되고 있다.

출처 : 테크월드뉴스(http://www.epnc.co.kr)