[5G시대⑤] 초연결 사회...새로운 세상이 열린다
[5G시대⑤] 초연결 사회...새로운 세상이 열린다
  • 이광재 기자
  • 승인 2019.03.26 15:45
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앞으로 다가올 초연결 사회에서는 사물과 집, 사무실, 모든 도시 인프라가 연결되고 정보가 공유·활용될 전망이다.

다양한 스마트 기기의 연결 및 각종 데이터 수집과 제어, 전송에는 5G 환경이 필수적이다.

IHS마킷은 2025년까지 400억개의 디바이스가 IoT로 연결될 것으로 전망하고 있으며 5G의 초연결성은 스마트홈·오피스, 스마트시티, 스마트 에너지 분야에서 큰 변화를 일으킬 것으로 예상된다.

스마트홈·오피스의 경우 인공지능 플랫폼이 탑재된 개별 사물과 직접 소통하는 형태의 분산된 생태계가 만들어질 것으로 예상된다.

스마트시티는 5G를 기반으로 각종 시설물이 마치 인간의 신경망처럼 도시 구석구석까지 연결 돼 상황에 따라 발생하는 빅데이터를 실시간으로 교환하며 동작하는 도시를 의미한다. 5G는 도로와 전력망, 가스관, 수도 등 도시 인프라를 ICT와 융합해 그 운용을 지능화하는 데 활용될 수 있다.

스마트 에너지 영역에서 5G를 포함한 빅데이터, 인공지능, 블록체인, 클라우드 등 4차 산업혁명 기반 기술들이 에너지 산업에 접목되면서 에너지 산업의 디지털화가 진행되고 있다. 이는 에너지의 생산, 저장, 유통, 소비 등 에너지 산업 생태계 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다.

5G의 초연결 특성에 따른 변화와 기회 : 스마트홈·오피스, 스마트시티, 스마트 에너지 (자료=삼정KPMG 경제연구원)
5G의 초연결 특성에 따른 변화와 기회 : 스마트홈·오피스, 스마트시티, 스마트 에너지 (자료=삼정KPMG 경제연구원)

스마트홈 시장에서 코피티션(Coopetition) 통한 신사업 발굴

지금까지의 스마트홈은 각종 기기를 네트워크로 연결해 원격으로 에어컨을 가동시키거나 예약 해놓은 세탁기를 돌리는 것과 같이 주로 스마트폰으로 전자기기를 제어하는 수준에 머물러 있었다.

반면 5G 시대의 스마트홈은 인공지능(AI)과 접목돼 더 개인화되고 이용자 편의성을 높인 지능형 스마트홈으로 발전할 것으로 예상된다. 이미 인공지능은 우리의 일상생활 속에 파고들고 있다.

구글의 ‘구글 어시스턴트’, 아마존의 ‘알렉사’, 애플의 ‘시리’는 각종 생활가전과 인공지능 스피커에 탑재되어 음성으로도 가정 내 다양한 기기들을 제어할 수 있다. 이들은 유저에 대한 데이터뿐만 아니라 외부의 데이터와도 연동해 더 확장된 스마트홈 생태계를 만들기 위해 노력하고 있다.

삼성전자는 2020년까지 자사의 모든 제품에 인공지능 플랫폼 ‘빅스비(Bixby)’를 탑재하여 가정과 사무실, 자동차까지 유기적으로 연결시킬 계획을 갖고 있다. LG전자 또한 자사의 인공지능 브랜드인 ‘씽큐(ThinQ)’와 가전제품을 연동시켜 스마트홈 생태계를 구축하고 있는 중이다.

한때는 가정에서 전원이 24시간 켜져 있는 냉장고가 스마트홈의 중심 허브가 될 것이라는 전망도 있었지만 지금까지 스마트홈의 컨트롤 타워 역할은 우리의 일상생활과 가장 밀접한 스마트폰이 담당해왔다. 하지만 미래의 초연결 사회에서는 인공지능 플랫폼을 중심으로 개별 사물과 직접 소통하는 형태의 분산된 스마트홈 생태계가 만들어질 것으로 예상된다.

수많은 기기가 연결되고 상호 소통하는 스마트홈 환경에서 기업들은 협업과 견제를 통한 사업을 추진하고 있다. 가전, 건설, 통신, 인테리어 등 주거와 관련된 기업들은 파트너십을 통해 지능화된 스마트홈 생태계를 만들어가고 있다.

주 52시간 근무제가 확산되고 일과 삶의 균형에 대한 필요성이 대두되면서 어떻게 근무 환경을 개선할 것인지에 대한 고민이 커지고 있다.

5G를 기반으로 한 스마트 오피스는 업무 효율성을 향상시키고 업무 프로세스를 혁신적으로 변화시킬 것으로 예상된다. AR(증강현실)로 구현된 아바타와 영상 회의를 하는 홀로그래픽 텔레프레전스(Holographic Telepresence)도 멀지 않은 미래에 상용화될 것으로 보인다.

BMS(Building Management System)를 활용한 빌딩 관리 또한 5G로 인해 수혜를 받을 분야로 여겨진다. 빌딩 내 각종 센서로부터 수집한 데이터를 애널리틱스 기반의 클라우드 플랫폼에서 통합 관리함으로써 빌딩 내 기계설비, 전력 설비 등 각종 시설을 효율적으로 관리 할 수 있을 것으로 예상된다.

스마트홈·오피스의 필수 기술, 스마트·지능화 센서

센서 기술은 특정 물질을 감지해내는 수준에서 중앙처리장치가 직접 판단하는 스마트·지능화 센서로 발전하고 있다. 이러한 스마트·지능화 센서는 스마트홈의 IoT 디바이스에 사용되고 있으며 센서의 활용 폭도 커지고 있는 추세다.

스마트홈 영역에서 필요한 센서 기술은 크게 4가지로 요약될 수 있다. 모션 센서는 영역 내에서의 움직임을 감지할 수 있으며 누출·습기 감지 센서는 가스와 미세먼지를 감지해 내 공기청정기를 작동시키거나 누수 발생 시 사용자에게 알려 줄 수 있다.

온·습도, 가스 센서는 집안의 난방과 냉방 제어를 위해 활용될 수 있으며 인터콤과 허브는 집 안의 여러 센서를 한 곳에 모아 관리할 수 있도록 하고 있다.

국내 IT 제조사, 자동차 업체, 통신 사업자들도 미래의 유망분야로 부상한 센서 사업에 뛰어들고 있어 향후 센서 시장에서의 경쟁이 더 치열해질 것으로 예상된다.

스마트홈·오피스 구축을 위한 센서 기술 (자료=합, 삼정KPMG 경제연구원)
스마트홈·오피스 구축을 위한 센서 기술 (자료=합, 삼정KPMG 경제연구원)

IoT로 연결된 도시의 공공 데이터 활용 신사업 기회 창출

스마트시티란 ICT를 활용해 도시의 인프라를 효율적으로 운영하고 도시 내 교통 체증이라든지 주차, 범죄, 에너지 과소비와 같은 문제를 해결해 시민의 생활 편의를 증진시키는 도시를 의미한다.

스마트시티를 구현하기 위해서는 도심 곳곳에 설치된 IoT 센서로 데이터를 수집해야 하지만 지금의 통신기술로는 대규모 IoT 장비를 망에 연결시킨 매시브 IoT 환경을 구축하는 데 한계가 있다.

5G 통신기술은 도시·ICT·공간정보 인프라를 IoT로 연결하고 도시 전체가 유기체처럼 스스로 최적의 상태를 유지하는 것을 가능케 할 것으로 전망된다.

스마트시티를 만드는 데 기반이 되는 것은 바로 도시의 데이터다. 도시를 구성하는 다양한 정보가 디지털화돼 수집·분석돼야만 도시화에 따른 문제를 해결하는 용도로 활용될 수 있다.

스마트시티는 복잡하고 다양한 서비스가 융합되는 공간이며 이를 위한 통합 플랫폼의 역할이 중요해지고 있다.

최근 한국의 신도시 및 스마트시티 개발 경험을 스마트시티 플랫폼에 압축시켜 이를 해외로 수출하고자 하는 시도가 이어지고 있다.

LG CNS는 교통, 안전, 에너지, 환경 등 도시 운영에 필요한 서비스를 한 곳에 통합 관제하는 IoT 결합형 스마트시티 통합 플랫폼인 ‘시티허브’를 출시한 바 있으며 한컴은 자사 계열사들이 보유한 솔루션과 서비스를 기반으로 스마트시티를 차세대 주력 사업으로 삼고 전세계로 스마트시티 솔루션을 수출하겠다는 계획을 가지고 있다.

5G를 조기에 상용화하는 한국은 해외에서 다양한 스마트시티 관련 비즈니스 기회를 맞을 수 있을 것으로 기대된다. 국내에서의 실증 사례와 경험을 플랫폼에 담아 설계단계부터 시공, 운영·관리까지 사업을 확장할 때 고부가가치 사업으로 전환할 수 있는 계기가 될 것으로 보인다.

해외 시장을 공략할 때에는 글로벌 표준화된 기술을 활용해 도시 인프라를 구축하고, 서비스와 콘텐츠의 경우 각 국가·도시별 특성, 인프라 수준을 고려해 맞춤화된 형태로 채워나가는 방향으로 진행될 필요가 있다.

스마트시티 하나의 플랫폼에는 여러 ICT 기술이 집약돼 있고 다양한 인프라 기기와 연결돼 있어 이 모든 것은 하나의 기업이 전담할 수 없다. 관련 기술력을 보유한 엔지니어링 업체, 건설 업체, 현지 파트너사와 함께 컨소시엄을 구성하고 스마트시티의 기획부터 시공, 관리운영까지 도시 전체를 수출할 수 있는 방향으로 사업을 추진해야 할 것이다.

스마트시티 통합 플랫폼 개념도 (자료= LG CNS, 삼정KPMG 경제연구원 재구성)
스마트시티 통합 플랫폼 개념도 (자료= LG CNS, 삼정KPMG 경제연구원 재구성)

스마트 그리드 구축·운영에 요구되는 5G의 역할

기존 전력망에 ICT 기술을 접목해 전력망을 지능·고도화하고 에너지 이용 효율을 높이는 스마트 그리드는 미래 에너지 인프라의 핵심 요소로 손꼽히고 있다. 스마트 그리드의 구성요소로는 에너지저장시스템(ESS), 지능형검침인프라(AMI), 지능형 송배전 시스템, 에너지관리시스템(EMS) 등 수많은 전력기기와 시스템이 필요하다.

스마트 그리드가 안정적으로 운영되기 위해서는 각 기기에서 측정된 데이터의 전송시 신속성과 신뢰성을 확보해야 하며 이 과정에서 5G의 초연결과 안정성이 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

특히 지능형검침인프라에서 전력을 모니터링하고 서버로 전송하는 스마트미터는 향후 천만대 이상의 기기 보급이 예고돼 있어 대규모의 네트워크 연결을 필요로 한다.

SK텔레콤에서는 가정용 스마트 에너지미터를 출시하고 KT는 태양광발전 모니터링 및 진단에 활용하는 네트워크 솔루션을 구축하는 등 통신사업자의 관련 시장 진출 시도가 이어지고 있다.

5G는 향후 발전소와 송전·배전 시설, 에너지저장시스템, 에너지관리시스템, 전력 소비자의 기기 등에 연결된 매시브 IoT를 통해 지능형 전력관리에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

이는 발전, 송전ㆍ배전, 판매 단계로 이루어진 전력망을 변화시키고 새로운 비즈니스 혁신을 이루는 데 기여할 수 있다. 소비자는 전력 사용량과 요금을 실시간으로 모니터링할 수 있고 공급자는 전력 수요에 대한 정교한 예측과 대처를 통해 전력 예비율을 낮게 유지함으로써 설비투자와 발전 비용을 절약할 수 있다.

영국의 이동통신사인 O2는 5G 관련 보고서에서 5G 연결을 통한 스마트 그리드가 영국 전체 가구의 에너지 소비량을 12% 감소시킬 수 있을 것이라고 밝혔다. 또 유럽연합 이사회가 추정한 자료에 따르면 5G 스마트미터가 창출하는 연간 가치가 2025년에는 64억7000만 파운드에 이르고 2030년에는 73억7000만 파운드에 달할 것으로 예상되고 있다.

5G 확산은 스마트 에너지 분야에서 여러 비즈니스 기회를 창출할 것으로 보인다. 전력소비량을 측정해 실시간으로 데이터를 전송하는 커넥티드 전력검침기인 스마트미터도 유망분야로 손꼽힌다.

현재 국내에는 2000만대 이상의 아날로그 전력검침기가 설치돼 있는데 한전은 2020년까지 총 1조2981억원을 투자해 2250만대의 스마트미터를 보급한다는 계획이다.

한전의 스마트미터는 전기선을 데이터 전송 네트워크로 활용하는 전력선 통신에 기반하고 있어 5G의 도입은 미지수라는 한계가 있다. 다만 유럽에서는 무선 방식의 스마트미터를 선호하고 있으며 영국 이동통신사 O2 등이 스마트미터 시장에서 5G의 활용 가능성을 제시한 바 있다.

중국 통신장비업체 화웨이도 스마트미터 및 전력관리 시스템에서 5G 네트워크의 활용 사례를 들며 시장진출을 타진하고 있어 향후 스마트 그리드 시스템의 진화에 따라 스마트미터 시장에 5G 방식 기기가 등장할 가능성도 높은 것으로 보인다.

스마트 그리드의 기반 인프라 중 하나인 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System)에도 5G가 활용될 수 있다. 특히 실시간으로 전력량을 모니터링하며 발전량을 정밀하게 컨트롤하기 위해서는 5G의 초연결성과 함께 높은 안정성이 필요하다.

또 전기차충전소, ESS와 함께 태양광, 풍력 등 분산형 신재생에너지 발전기에 5G 기반 네트워크 솔루션을 탑재해 데이터를 통합 관리함으로써 더욱 지능적인 EMS 구축이 가능할 것으로 보인다. [파이낸셜신문=이광재 기자 ] 


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