들어가는 말 지능형 로봇 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 미래형 자동차 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 차세대 이동통신 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 차세대 반도체 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 디스플레이 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 ▶지능형 홈네트워크 - 삶 어떻게 바뀌나 - 무엇을 팔 것인가 - 어떻게 준비하나 차세대 전지 바이오 신약/장기 디지털 콘텐츠/SW 디지털 TV/방송 연재를 마치며

지능형 홈네트워크 ②- 무엇을 팔 것인가

지능형 홈 네트워크분야는 2002년 407억 달러에서 2007년경 1,027억 달러, 그리고 2010년 1,620억 달러의 국제시장을 형성해 연평균 19% 성장을 기록할 것으로 전망되고 있다. 국내시장도 2002년 25.1억 달러에서 2007년 117.9억 달러, 2010년 234.5억 달러 규모로 연평균 32%의 고성장 추세를 기록할 것으로 보인다. 이에 우리나라를 비롯해 미국, 유럽, 일본 등 IT강국들이 세계시장선점을 위해 경쟁에 들어간 상태다.

우선 일본, 싱가포르, 영국, 스웨덴 등은 업계기술을 적용해 100가구 내외를 대상으로 지능형 홈사업을 펼치며 원격진료, 홈오토메이션, 엔터테인먼트 시범서비스를 하고 있다. 미국은 MS, IBM, 인텔을 주축으로 1990년대부터 스마트 하우스 개발에 나서 현재 고급주택을 중심으로 상용화가 실시하고 있으며, 장애자들이 편리하게 사용할 수 있는 ‘스마트하우스’ 개발에 박차를 가하고 있다.

히타치, JVC, 마쯔시다, 산요, 샤프, 도시바 등은 유비쿼터스 네트워크 시대의 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 공통 ‘홈네트워크 서비스 환경’인 ‘e-플랫폼’을 개발하고 있다. e-플랫폼에서는 원격제어, 원격진료, 집안 보안, 대화형 멀티미디어 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 기술연구가 핵심이다. 삼성전자는 무선 웹패드를 눌러 원격으로 거실이나 안방 등에 설치된 TV채널을 바꾸거나 PC모드로 전환할 수 있는 서비스를 개발해 고급아파트에 일부 상용화하고 있다. TV시청이나 주문형 교육서비스, 인터넷 버튼만 누르면 거주자는 자유자재로 즐기게 된다. 또 웹패드를 컴코더 모드가 바꿔 지하 주차장이나 정원 등을 실시간 확인하는 방범기능도 가능하다.

그런데 세계 업계 홈네트워크 구축기술은 90년대 말에 들어 첫 단추를 낀 단계로 현재 지능형 홈을 위한 ‘실내 네트워크 망 구축’, 이 네트워크를 통해 집과 자연스럽게 연결되는 ‘지능형 정보가전’, 정보가전제어 및 집의 보안, 방범, 방재 등의 임무를 맡고 집안과 밖의 정보관문 구실을 하는 ‘홈서버/홈게이트웨이’, 마지막으로 24시간 집 안팎을 인터넷을 통해 하나로 묶는 유비쿼터스 컴퓨팅 등이 부문별로 개발되고 있다.

유·무선 홈 네트워크

	▲ 네트워크용 케이블  ⓒ

유선 네트워크 기술은 크게 전화선을 이용한 홈PNA(HomePNA), 케이블 네트워크를 이용한 HomeCNA, 데이터 네트워크에 사용되는 이더넷(랜선), IEEE1394, 기존 전력선을 이용하는 HNCP, 광섬유를 사용하는 IEEE802.17 등이 있다. ‘무선 네트워크’는 노트북이나 핸드폰에 적용되는 블루투스, 단거리 구간에서 낮은 전력으로 넓은 스펙트럼 주파수를 통해 많은 양의 디지털 데이터를 전송하기 위한 무선 기술인 ‘UWB(초광대역)’와 같은 무선개인통신망(WPAN), 무선 랜(LAN)인 IEEE802.11 등이 있다.

그런데 10mbps대의 속도를 가진 전력선(HNCP)이나 전화선(HomePNA)을 이용하면 속도가 느려 동영상 정보를 보내기 힘들며, 또 유선이라 설치 시 한계가 있어 최근 무선네트워크 기술로 전이가 빠르게 진행되고 있다. 또 1990년대 말에 등장한 블루투스 등도 속도가 느리고 속도문제 향상 및 상이한 네트워크 망 사이 호완 문제를 놓고 연구를 하고 있다. 유무선 홈네트워크 구축시장은 올해 13억 달러에서 2007년 55억달러로 300%이상 성장할 전망이다.

소니사를 비롯한 일본 가전업계는 무선 네트워크의 일종인 ‘무선 1394’를 중심으로 홈네트워크 구축기술을 연구하고 있다. 특히 소니는 개인 비디오기록기(PVR)를 중심으로 디지털TV, DVD, 인터넷을 하나로 연결하는 홈네트웍 기술에 집중하고 있다. 미쯔비시,도시바, 마쯔시다 등은 지난해 단거리 무선통신인 블루투스와 근거리통신망(LAN)을 병합한 에코넷(ECHONET)을 중심으로 홈 네트워크 개발사업에 뛰어들었다.

미국 애쉴론 사는 이리 전력선 통신기술을 개발해 집안 내 전력선으로 정보신호를 보내는 네트워크 기술을 상용화시켰다. 또 MS사는 미디어센터 기반무선 홈네트워크 구축기술을 개발 중이다. 특히 이 회사는 2000년 e-Home그룹을 설립하여 UPnP, 운영체제 등 홈네트워크 핵심 소프트웨어를 개발해 왔다. 브로드콤은 전화선을 이용한 유선네트워크인 ‘HomePNA’를 상용화 시켰으며, 현재 240Mbps급의 전송속도를 실험실 수준에서 성공했다.

인텔은 이미 2000년대 초 가정 내 무선 홈 네트워크 솔루션을 제공하기 위해 무선 네트워크망의 체제의 일종인 ‘802.11b’ 구축을 목표로 이를 지원하는 반도체 칩을 개발했다. 그런데 무선 랜인 ‘802.11b’은 100-300m까지 무선으로 정보 송수신이 가능하지만 에너지 소모가 많아 과제로 남아있다. 그래서 업계는 무선 송수신거리가 10m로 짧아 에너지소모가 적은 IEEE802.15와 곳곳에 정보를 전달할 수 있는 센서 등을 융합해 네트워크를 형성하는 방안도 모색하고 있다.

우리나라는 지능형 홈 구축에 필수적인 네트웍 환경은 세계 최고수준이며, 현재 1,100만 가구에 초고속 네트워크 망이 보급돼 있고, 집안 내부에 네트워크가 설치된 사이버 아파트도 100만세대가 보급됐다. 한국전기연구원은 산자부 중점 거제과제를 통해 현재 40Kbps급 광대역 전력선 모뎀을 개발했고, 2Mbps 전력선 모뎀과 50Mbps급 광대역 전력선 모뎀기술을 개발 중이다. 또 LG전자 ,삼성전자, 한전 KDN, 서울대 등이 참여한 PLC Forum Korea를 통해 전력선 통신 프로토콜인 HNCP를 개발하고 이를 적용한 시제품 개발이 완료된 상태다. 그러나 전력선은 전력전압이 불안정할 경우 이 선으로 전달되는 전자정보도 같이 불안정질 수 있는 위험이 있다.

경원대는 무선 1394 기술을 위한 PAL(Protocol Adaptation Layer)기술 개발 및 IEEE802.15 High Rate 등을 이용한 무선 홈 네트웍 기술을 개발 중이다. 현대산업개발은 I-PARK아파트에 차세대 근거리 무선통신 ‘블루투스’가 지원되는 홈 네트웍 시스템 ‘아이하스’을 적용할 계획이다. 이 ‘아이하스’가 적용되면 초고속 인터넷은 물론 가전제품, 조명, 가스 등의 원격 제어 서비스가 가능해진다. 삼성전자는 무선 1394 등 네트워크 기술을 개발하고 있다.

지능형 정보가전
지능형 정보가전 시장은 2003년 457억불에서 2007년 813억불로 성장해 전체 지능형 홈 네트워크 시장의 80%이상을 차지할 것으로 보인다. 정보가전이 사람 또는 다른 가전과 정보를 주고 받기 위해서는 사람의 뇌에 해당하는 CPU가 필요하다. 그런데 가전기기용 CPU인 ‘RTOS’(실시간 작동시스템) 칩은 이미 20년전에 개발됐으며, 작고 가벼워 비용도 수천 원으로 저렴해 가전기기에 적합하다. 그런데 그간 적용할 곳이 거의 없다가 지능형 가전사업이 고개를 들면서 윈드리버 사의 Vxworks 등이 불티나게 팔리고 있다.

지능형 가전기기의 제어 및 감시 등에 사용될 핵심 소프트웨어인 ‘미들웨어’는 UPnP, Jini, HAVi 등 다양하다. 그런데 미들웨어의 표준화가 이뤄져야 기기간 상호 호완이나 네트워크 구성이 가능하다.

	▲ 홈서버 기능을 갖춘 홈 컨트롤러  ⓒ

미국 MS사는 미국 애쉴론 산의 전력선 통신기술을 적용한 냉장고, 세탁기 등을 개발했고, 운영체제, 미들웨어 등 홈네트워크의 핵심 S/W분야에 역량을 집중하고 있다. 썬 마이크로 시스템은 1990년대 후반 네트워크 기능을 갖는 기기를 관리하며, 이를 기반으로 서비스를 제공하는 미들웨어 ‘지니’(Jini)를 개발했는데 이 지니는 다른 업체가 미들웨어를 개발할 때 참조모델이 됐다. 월풀, GE 사 등은 유무선 홈 네트워크에 연결되는 냉장고, 세탁기 등을 개발해 시판하고 있다.

소니, 히타치 등 일본 가전업체는 영상·음향(AV)기기 분야에서의 우위를 전 분야로 확산하기 위해 ‘지능형 영상·음향(AV)기기’ 중심의 홈 네트워크 분야에 집중 투자하고 있다.

삼성전자는 일찍부터 집안 가전기기들을 인터넷 망으로 묶어 사용자의 편의를 최대화할 수 있는 기기개발을 목표로 준비했다. 현재 타워팰리스 아파트에 설치된 지능형 백색가전은 거의 패드를 통해 조절한다. 삼성전자는 5년 전부터 매년 유비쿼터스를 포함한 지능형 홈 구축을 위해 매년 2,000-3,000억원을 투입하며 투자를 하며 기술개발을 주도해 왔다. 현재 반도체분야, 정보통신분야 등을 포함, 총 12개 팀이 구성돼 있으며, 이 팀들은 전력선 분야 PLC제어기술, 지능형 가전 기술을 개발하고 있으며, 인터넷냉장고 등을 비롯한 지능형 가전을 선보이고 있다.

LG전자도 HNCP미들웨어 기반 인터넷 냉장고를 지난 2001년 개발했으며, 전력선 네트워크 망인 LnCP(Living Network Control Protocol)와 호완이 되는 정보가전기기를 개발 중이다.
한편 MS, 인텔, 소니, 삼성전자 등 IT선도기업 17개사도 지능형 기기간 호환성 확보를 위해 올해 6월 디지털홈 워킹그룹(DHWG)을 구성했다.

홈서버/홈게이트웨이

▲ 홈서버의 기능  ⓒ

홈 서버는 네트워크를 이룬 지능형 정보가전 및 물품들을 총괄 관리하고 보안, 방재, 관리 에너지 절약 등을 총괄하는 일종의 야전사령관이며, ‘홈게이트웨이’는 집으로 정보를 들이고 내보내는 관문으로 집안과 밖 사이의 서로 다른 네트워크 형태를 이어주는 구실을 한다. 전문가들은 이 두 기능이 합쳐져 하나 박스형태로 진화할 것으로 예상하고 있다. 더욱이 무선기술이 적용되면 이 박스는 집안 어느 곳에 놓아도 기능에 문제가 없게 된다. 홈서버/홈게이트웨이 시장은 2003년 24억불에서 2007년 125억불로 성장할 것으로 정부는 내다보고 있다.

미국 MS, IBM, 모토로라, MIT 대학 등은 홈 네트워크 안에서 홈서버 시스템에 홈게이트웨이 기능을 융합하는 기술을 연구하고 있다. 또 모토로라, 디지오 는 홈네트워킹 기능을 SoC화하는 유니버설 홈서버를 연구하고 있다.썬마이크로 시스템은 2000년대부터 원격지에서 서비스를 제공할 수 있는 서버(Java Embedded Server)를 개발했는데 이것이 지능형 가전 간 정보를 주고받을 때 통신방법에 대한 규칙과 약속인 ‘정보가전용 표준 프로토콜 OSGi’(Open Service Gateway Initiative)의 초기 참조모델이 됐다.

유럽은 BCI, EIBA, EHSA 등 지능형 빌딩시스템 및 홈오토메이션 관련 기구들이 통합해 코넥스(Konnex)라는 기구를 결성하고 가전기기 뿐만 아니라 홈서버/홈게이트웨이 등의 표준화 발판을 마련은 물론 독일의 지멘스를 주축으로 디지털홈 관련 기술을 연구하고 있다.

일본 소니는 AV기기 중심의 엔터테인먼트 사업을 뛰어넘어 소프트웨어, 종합 디지털 기업으로 변신하기 위해 코쿤 프로젝트를 추진하고 있다. 이 프로젝트는 홈엔터테인먼트를 중심으로 한 홈네트워크 구성을 위해 디지털TV, DVD, PVR(디지털비디오 녹화기기) 등의 기능과 홈네트워크 기능을 모두 갖춘 ‘홈서버 박스’ 개발이 주요 목표다. 도시바, 미쯔비시, 후지쯔 등도 디지털홈 관련 시장을 선점하기 위해 차세대 홈 서버개발을 서두르고 있다.

세계 4위 우리나라 가전업계는 홈게이트웨이 등 핵심장비 경쟁력은 세계수준을 자랑하며, 현재 수출까지 하고 있다. 그런데 핵심부품의 수입의존도가 높아 부가가치 창출이 미흡하고, 홈네트웍 기술, 운영체제 등 지능형 홈네트워크용 핵심 소프트웨어는 대부분 수입에 의존하고 있다.

유비쿼터스 컴퓨팅
언제 어디서나 유무선 인터넷을 이용해 다양한 정보기기로 필요한 정보를 얻을 수 있다는 의미는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술은 이제 시작 단계로 주로 지능형 홈을 우선 대상으로 기술개발이 이뤄지고 있으며 5년 이내에 자동차, 사무실, 등으로 적용분야가 확산될 것으로 보인다. 올해 유비쿼터스 시장은 12억불에 불과했으나 2007년경에 35억불로 확대될 전망이다.

집안에서 유비쿼터스가 실현되기 위해서는 모든 물품에 해당물품정보가 담긴 센서 등이 장착돼야 하고, 이 센서를 홈 서버까지 연결시켜주는 안테나 등이 필요하다.
인텔은 이 센서기술의 핵심인 시스템온칩(SoC) 기술과 초소형정밀기계기술(MEMS) 및 고도의 통합기능을 갖는 차세대 CPU(PXA250)를 개발하고 있다. IBM은 언제, 어디서나 원하는 기기로 서비스를 제공받을 수 있는 기술을 지원하는 미들웨어 및 광학칩(optical Chip)을 개발하고 있다. 또 원격지에서 집을 관리할 수 있도록 서비스 체제도 개발하고 있다.

미국 MIT대학도 물건에 장착할 수 있는 자동무선인식기기(RFID)의 일종인 ‘스마트더스트’를 개발했는데 이 센서는 가로*세로*높이가 각각 1mm에 불과할 정도로 미세하다.
일본 NTT도코모는 3세대 휴대전화 서비스인 포마(FOMA)를 이용한 유비쿼터스 홈을 이미 선보였다. 휴대전화기를 통해 집안은 물론 집 밖에서도 에어컨이나 TV를 조절할 수 있으며, 집에 켜놓은 TV화면 그대로 외부에서 시청하거나 녹화할 수도 있다.

우리나라의 KT와 KTF는 올해 VDSL과 홈게이트웨이(가정 내 정보기기를 결합하고, 외부와 가정을 연결하는 관문) 등을 이용한 유비쿼터스 홈을 개발했다. 거주자는 이 시스템을 통해 사무실에서도 PC나 휴대전화, PDA(개인휴대단말기) 등을 이용해 원격으로 방문자를 확인한 뒤 현관문을 열어줄 수 있고, 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 가전제품이나 조명 등도 켜거나 끌 수 있다. 그런데 우리나라 업계는 유비쿼터스 컴퓨팅 등 차세대를 대비한 핵심 원천기술개발이 미흡한 실정이다.
<10대 신성장 동력 공동취재 팀=국정브리핑: 최강 , 선경철; 사이언스타임즈: 유상연 편집장, 서현교 기자>

지능형홈 네트워크 유무선홈 네트워크 지능형 정보가전 홈서버 홈게이트웨이 유비쿼터스 컴퓨팅 제품현황 인텔 ‘802.11b’‘브로드콤’ 사의홈PNA‘블루투스’미국 애쉴론사의 전력선삼성, LG PLC(전력선) 등 MS ‘전력선 기반 냉장고’월풀, GE ‘지능형세탁기, 냉장고’소니, 히타치 등 ‘지능형영상음향기기’LG 삼성 인터넷 냉장고 등 선마이크로 시스템 ‘원격서버’MS, IBM ‘홈서버와 홈게이트웨이 기능결합’ 박스 소니 ‘차세대 홈서버 박스’ 등 MIT ‘스마트더스트’NTT도코모 ‘포마’KT, KTF 유비쿼터스 홈 등 예상시장(2007년) 55억불 813억불 125억불 35억불 주관부서 과기부: 원천기술정통부: 인프라 중심 기술 산자부: 산업화 기술 과기부: 원천기술정통부: 인프라 중심 기술 산자부: 산업화 기술 과기부: 원천기술정통부: 인프라 중심 기술 산자부: 산업화 기술 과기부: 원천기술정통부: 인프라 중심 기술 산자부: 산업화 기술

지능형주택 입주자 90%이상 첨단시설 사용 못해 임상채 이사 IBS Korea(인텔리전트빌딩시스템 코리아) ▲ 임상채 이사 IBS Korea(인텔리전트빌딩시스템 코리아) “최근 국내에 공급되고 있는 지능형 아파트 입주자들이 첨단시설을 이해하지 못해 지능형 주택 장비들이 그대로 방치되고 있습니다” 올해 건설교통부의 환경친화형 스마트빌딩시스템 연구 주관기관으로 선정된 ‘(사)IBS코리아’의 임상채 이사는 쓴 소리를 했다. 지능형아파트 사용 매뉴얼, 수백 쪽 달해 임 이사는 “최근 수십억 짜리 초호화 주상복합아파트에 지능형 주택시스템이 도입되고 있으나 시스템을 설명하는 매뉴얼이 수 백 페이지에 달해 인터넷 세대조차 알기 어렵게 돼 있다”고 말했다. 그는 “지능형 주택은 어린 아이부터 노인까지 모두 편하게 살 수 있어야 하는데 일부 기기에 대해 익숙한 사람들 수준에 맞춰 홈 네트워크 사업이 진행된다면, 소비자는 생활의 편리함도 제대로 못 누린 채, 지능형 홈 네트워크 시설만 주택가격에 추가돼 분양가만 오르는 현상이 발생할 수 있다”고 강조했다. “만약 가족 중 아버지만 지능형 주택시설을 잘 이용하는 경우 아버지가 외출하면 가족들에게 지능형 시설은 무용지물이 되고 오히려 지능형 시설을 오작동 시켜 생활을 방해할 가능성도 있습니다” 임 이사는 “정부는 지능형 홈 네트워크 구축사업을 밀어부치기식으로 추진하지 말고, 공급자 중심이 아닌 수요자 중심으로 사업을 계속 검토하며 체계적으로 추진해야 한다”고 주장했다. 지능형홈 산업, 방향성이 필요하다 그간 우리나라의 지능형홈 네트워크 산업의 문제점으로 그는 국내 지능형 홈 네트워크 산업은 구체적인 방향성이 없이 추진돼 온 점을 꼬집었다. “우리나라의 지금까지 지능형 홈 네트워크 산업은 한마디로 이것저것 하는 잡화상식 개발이었습니다. 미국은 보안 및 건강에 초점을 맞춰 지능형 홈 구축사업을 해 온데 반해 유럽은 친환경, 에너지 효율을 강조한 사업을 추진해 왔습니다. 일본은 목표 복합형으로 에너지, 건강, 환경 등 좀 다양합니다. 우리나라도 최근 건강, 교육 등을 시범적으로 하고 있으나 별로 특색이 없습니다” 그는 “이것저것 다 만들어 성공하면 선진국보다 큰 시장효과를 창출할 수 있어 이상적이지만 집중과 선택이라는 점에서 선진국과 같은 우리만의 특색을 살려야 한다”고 지적했다. 그렇다면 교육, 건강, 보안 등의 응용서비스 개발은 어떻게 해야 하는가. 그는 교육을 예로 들어 개발 과정을 설명했다. “연구자들은 가령 학생이 집에서 교육을 어떻게 받을 수 있을 지 밑그림을 그리고, 그에 맞게 지능형 홈 서비스를 개발합니다. 즉 밑그림 없는 개발은 자칫 연구를 위한 연구로 끝나기 쉽습니다” 우리나라 기술력 세계수준과 맞먹어 한편 그는 우리나라 현재 지능형 홈 네트워크 기술력이 세계 수준과 거의 맞먹는다고 말했다. 우리나라는 지능형 홈 네트워크용 홈게이트웨이 또는 홈서버 박스 수출을 많이 했습니다. 더욱이 이미 입주했거나 입주 예정인 타워팰리스, 트럼트월드, 슈퍼빌, IPARK 등을 보면 집안에 홈게이트웨이, 랜선, 전력선을 이용한 집안 가전간 네트웍(PLC) 등이 구축돼 있고, 일부 아파트에는 무선시설도 갖춰 자동 및 원거리 가스밸브 차단, 보안 등의 서비스가 구축돼 있다고 그는 설명했다. 그래서 단추 하나로 안방에 앉아 거실, 부엌, 화장실의 시설 및 전등 등도 통제가 가능하다고 했다. 올해까지 입주하는 대부분의 아파트는 지능형 홈 기술이 거의 반영돼지 않았다. 그런데 현재 설계를 거쳐 2004년-2005년 이후 입주할 대부분의 아파트에는 지능형 홈 기술이 적용될 전망이다. 임 이사는 “건교부가 앞으로 공급할 주택의 80%이상을 아파트로 짓겠다는 계획을 갖고 있어 2010년경이 넘으면 농촌 일부 지역만 제외하고 대부분 아파트에 살 게 된다”면서 아파트의 지능화가 지능형 홈네트워크 사업의 핵심이 될 것이므로 연구자들은 이 점을 잘 고려해야 한다고 했다. 이처럼 늘어나는 아파트에 대해 그는 지능형 홈 서비스 공급뿐 아니라 제도상 정비를 촉구했다. “지능형 홈 서비스 관련 애프터서비스(A/S)는 아파트 관리인이 할 수 있는 기술이 아닙니다. 따라서 아파트 공급업체 및 시설설치업체 들의 책임을 분명히 해야 하며, 특히 아파트 공급업체는 시설보증 기간이 종료되면 지능형 홈 네트워크 관련 시설관리 비용은 고스란히 입주자의 몫으로 돌아오므로 누가 얼마나 책임을 져야 하는 지에 대한 명확한 기준이 제도상으로 마련되길 바란다고 했다.

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