1999년, ‘사물인터넷’ 용어 첫 등장

국제전자제품박람회(이하 CES)는 미국소비자기술협회가 주관해 매년 열리는 세계 최대 규모의 가전제품 박람회다. 1976년 처음 열린 이후 지금까지 이어져 오면서 가전 업계의 흐름을 한눈에 확인할 수 있는 행사로 인정받고 있다.
CES는 일상생활 속에서 사용하는 전자제품뿐만 아니라 미래의 가전제품과 기술동향도 미리 파악할 수 있는 자리다. VCR(1970년), 포켓PC(2000년) 등이 CES를 통해 소개됐다. 2010년대에 들어서는 드론, 디지털헬스케어, 자율주행자동차, 사물인터넷 등 다수의 4차 산업혁명 기술이 전시됐다.
특히 사물인터넷은 미국 경제전문지 포브스 및 미국 IT분야의 리서치 전문기업인 가트너가 선정한 10대 전략기술로 지난 2014년 1월에 개최된 CES에서 가장 많이 언급된 단어 중 하나였다.
사물인터넷이라는 용어의 첫 등장은 1999년 미국 매사추세츠 공대의 케빈 에쉬튼(Kevin Ashiton)이 일상 생활 속 사물에 센서가 탑재되면서 사물인터넷이 구축될 것이라고 언급하면서부터다. 사물인터넷은 이제 일상생활 속 어디에서나 경험할 수 있는 기술로 자리 잡았다.

2025년, 사물인터넷 적용 사물 1,000억개 전망

사물인터넷(Internet of Things, 이하 IoT)의 정의는 다양한 국제기관과 표준기관에 따라 조금씩 상이하지만, 기본적으로는 ‘사물간의 무선통신이 가능하도록 연결하는 기술’을 의미한다. 여기서 사물이란 가전제품을 비롯해 모바일 장비나 웨어러블 장비 등을 의미하며 각각의 사물은 고유한 아이피를 가지고 인터넷에 연결되어 있어야 한다. 또한 기능의 고도화를 위해서는 외부환경에서 만들어지는 정보를 확인하고 취득할 수 있는 센서가 내장되어 있어야 한다.
가트너는 사물인터넷을 사용하는 사물의 규모가 2009년 기준으로 약 9억개에서 2020년 약 260억개로 늘어났으며 2025년에는 약 1,000억개에 이를 것으로 전망했다. 이처럼 엄청난 양의 사물이 인터넷을 통해 연결되어 방대한 데이터가 축적됨에 따라 이를 분석하기 위한 관련 기술의 필요성도 급격히 증가하고 있다.
산업연구원의 분석에 따르면 세계 사물인터넷 시장규모는 2013년 2,080억 달러에서 2022년에는 약 5.9배 증가한 1조 2,250억 달러에 이를 것으로 전망된다. 국내시장 또한 2013년 기준 2조원에서 2022년 23조원으로 10배가 넘는 고속성장이 예상된다.
단순히 커지는 시장규모보다 중요한 것은 사물인터넷이 창출하는 부가가치다. 2013년 기준 3,000억(약 334조원)달러였던 세계 사물인터넷의 경제적 부가가치 규모는 2020년 1조 9,000억달러(약 2,116조원)에 이르는 것으로 추정된다.

사물인터넷의 대표적인 활용사례

사물인터넷은 기술적, 사회적, 경제적으로 중요한 주제로 강조되고 있으며 소비재, 내구재 및 일상의 물건들이 인터넷을 통해 연결되고 있다. 사물인터넷기술의 대표적인 활용사례로는 스마트홈(Smart Home), 스마트팩토리(Smart Factory), 스마트리테일(Smart Retail), 스마트농장(Smart Farm) 등이 있다.

<그림 1> 사물인터넷을 이용한 스마트홈(좌)과 물류관리 시스템(우) 자료: KHAERN(좌), 매일경제(우)

스마트홈

이미 익숙한 용어이자 우리 일상생활에서 경험하고 있는 스마트홈은 사물인터넷기술을 활용한 대표 사례다. 스마트홈은 기술 시스템, 원격제어 기기, 자동화 프로세스 등을 주거 공간에서 활용하는 것을 의미한다. 삶의 질과 편의성 제고, 보안 향상, 에너지 효율 개선 등이 주요 목적이다.
이러한 목적을 달성하는 데 필요한 핵심기술 중의 하나가 사물인터넷이다. 거주공간 내 기기들을 인터넷으로 연결해 원격 또는 자동으로 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 공간모니터링을 통해 쾌적한 환경을 유지할 수 있다.
네스트, 어거스트, 에코비 링 등과 같은 스마트홈 기업은 머지않아 전자제품처럼 없어서는 안 될 가정용 브랜드가 될 것이다.

스마트팩토리

사물인터넷은 제조업 분야에서 공장을 디지털화하는데 촉매제 역할을 하고 있다. 사물인터넷 센서와 기타 기기를 제조시설의 바닥과 공급망 전체에 설치하면 데이터분석을 통해 실시간 제조 프로세스를 조정하고 관리할 수 있다.
하지만 이러한 디지털환경 구축을 위해서는 통신프로토콜, 네트워크 및 클라우드 환경을 지원할 수 있는 자산관리 플랫폼이 필요하다.

스마트팜

사물인터넷 분야에서 가장 빠르게 성장하고 있는 상품 중의 하나가 스마트팜이다. 스마트팜은 식량 생산을 늘리고 수익을 높이기 위한 대안이 되고 있다.
스마트팜에서는 사물인터넷을 통해 토양수분과 영양상태를 감지하고, 곡물과 식물성장에 필요한 용수의 공급량을 조절한다. 또 맞춤형 비료 결정, 온도와 습도 및 일조량에 대한 조절이 가능하다. 그밖에 생산된 농작물의 판매와 관련된 정보까지 분석함으로써 비용을 절감할 수 있고 판매량에 따른 생산량 조절도 가능하다.

건설산업에서 사물인터넷 활용방안

사물인터넷기술의 발달로 물리적공간에 대한 개념이 변화하고 있다. 터널, 도로, 교량, 빌딩 등 다양한 사회기반 인프라는 사물인터넷기술의 접목으로 단순한 공간개념을 넘어 안전관리시스템, 인공지능 등의 부가가치를 내재한 유기적인 공간으로 전환되고 있다.
이와 같은 부가가치를 창출하기 위해서는 BIM, 빅데이터, 인공지능, 사물인터넷, 무인화 원격 환경 등 많은 스마트기술이 필요하다. 더불어 다양한 스마트기술의 장점을 극대화하기 위해서는 플랫폼이라는 가상공간 안에서의 통합이 가능해야 한다.
여기서 통합을 위한 가장 중요한 요소는 기술간의 협업과 데이터 축적이다. 사물인터넷은 다양한 건설장비와 계측 제어기기, 센서, 드론 등에서 수집되는 데이터를 저장, 가공, 분석, 표현할 수 있다. 디지털 데이터를 다시 자동화된 건설 장비 등에 중계하는 역할도 한다.

스마트건설

건설현장 관리측면에서 각종 자재의 재질, 장비나 현장근로자의 움직임을 관측하는 센서는 작업효율성 제고에 활용될 수 있다. 이를 위해서는 시공관련 정보를 수집하고 분석해 가공된 데이터를 제공할 수 있는 플랫폼 기술이 필요하다.
사물인터넷은 건설현장의 안전관리에도 도움을 줄 수 있다. 현장 곳곳에 설치된 센서를 통해 미세먼지, 습도, 온도 등을 측정한 데이터 정보를 축적하면 현장근로자의 장소별, 시간대별 안전작업을 유도하는 지표로 활용할 수 있다.
최근에는 건설현장에서뿐만 아니라, 기존 시설물의 안전관리 분야에서도 사물인터넷 활용이 시도되고 있다. <그림2>에서 보듯이 교량이나 주차장 등에 설치된 사물인터넷 센서가 진도, 균열, 침수 등을 감지하면 관련 시설관리자에게 알람을 보내는 동시에 안전데이터를 자동으로 축적해서 시설물점검이나 교체시기를 예측하는데 활용할 수 있다.

스마트건설, 플랫폼 기술과 동반 성장해야

최근 건설기업은 스마트건설이라는 생태계 변화에 대응하기 위해 다양한 시도를 지속하고 있다.
특히 사물인터넷기술과 정보통신기술의 융합을 통해 현장의 안전관리, 품질관리, 환경관리, 보건관리 등 사업관리 체계를 고도화하는 데 집중하는 중이다. 이러한 시도 속에 사물인터넷기술은 그 활용 범위를 지속적으로 넓혀갈 것이다.
하지만 데이터수집과 저장 및 분석, 가공된 데이터의 송출 등을 통합할 수 있는 플랫폼기술이 동반되지 않고서는 건설산업에서 활용할 수 없다. 결국 사물인터넷기술의 고도화뿐만 아니라 스마트건설이라는 생태계 변화에 대응할 수 있는 시스템이 필수다.