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언제 어디서나 원하는 정보 제공하는 IP-USN 시장 ‘꿈틀’
IP-USN
2008년 03월 03일 00:00:00 데이터넷
정보 공유·수집·서비스 위한 차세대 인프라 … 신뢰성·수익성 확보 ‘시급’

IP-USN(Internet Protocol Ubiquitous Sensor Network)은 각종 센서에서 모은 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크로서 사람의 접근이 불가능한 취약지구 등에 수백 개의 센서네트워크 노드를 설치, 기상정보, 교통관리 등 각종 정보를 활용할 수 있다.
정부는 그간 외국 기술에 종속된 국내 IT환경의 부진에서 벗어나 새로운 성장동력으로 IP-USN을 활용하기 위해 관련 글로벌 표준을 적극 지원하는 한편 국내 업체들의 제품 개발, 제조에도 힘을 기울이고 있다.
하지만 IP-USN은 초기 단계로 아직 신뢰성 및 수익성 확보에 아직 어려움이 있다. 정부에서 아무리 IP-USN이 유망하다고 선전하더라도 바로 수익성을 장담할 수 없는 상황에서 업체들의 부담이 만만치 않다는 것. 단순한 데이터들을 수집하는 센서 네트워크의 IP와의 연동은 과유불급이라는 지적도 있다.
그러나 단순 데이터 수집을 넘어 수집한 데이터를 실시간으로 확인, 활용할 수 있는 다양한 사업과의 접목으로 유비쿼터스 시대의 필수인프라가 될 IP-USN의 성장성은 무궁무진하다는데는 반대의 의견이 없다. | 장윤정 기자·linda@datanet.co.kr |


USN이란 각종 센서나 GPS 기타 인식 및 센싱 기술을 혼용해 사람들이 컴퓨터가 있다는 사실을 느끼지 못하는 사이에 네트워크를 통해 정보를 공유하고 이를 통해 특정 정보의 수집 또는 서비스의 제공을 하도록 돼 있다.
즉 쉽게 말하면 센서네트워크는 인간의 오감 역할을 대신해 대상물의 특성을 전기적 특성으로 변환해 전달함으로 일상생활에서 산업현장까지 사회 전반에 직결될 수 있다. 최근에는 U-시티의 환경, 방범, 방재, 자동화 등에 연결되는 추세다. 근래 센서 산업시장이 급속히 성장하며 오는 2010년 세계 시장 규모는 약 12조원으로 추정되는 등 무한한 가능성이 있는 분야다.
국내에서는 그간 지그비(Zegbee) 등 근거리 무선기술을 이용해 센서 네트워크를 구축, 기상정보, 교량관리, 교통관리 등 여러 분야에 활용하는 사업들이 부분적으로 진행돼 왔다. 이런 센서네트워크를 바로 IP로 연결해 근거리무선기술을 인터넷에 연결시키기 위한 중간변환 장치 없이 인터넷상에서 활용할 수 있도록 한다는 것이 IP-USN이다.


IP-USN이란
유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 RFID와 더불어 언제 어디서나 모든 사물이 네트워크에 연결돼 지속적인 서비스를 제공하는 유비쿼터스 기술 중 하나로서, 센서를 통해 환경 정보를 수집하고 센서 네트워크를 통해 실시간 정보를 수집/관리하는 기반 기술이다.
즉 어느 곳이나 부착된 센서 노드간 자율통신을 통해 사람, 사물 및 환경정보를 감지, 저장, 가공, 통합해 언제, 어디서나, 누구나 원하는 맞춤형 지식, 정보 서비스를 제공하는 차세대 첨단 인프라다.
IP-USN는 All-IP 기반의 음성, 데이터, 유·무선, 통신·방송 융합형 서비스의 컨버전스를 통한 미래 U-IT 서비스 제공이 가능한 지능기반의 네트워크로 광대역 이동성(U-모빌리티)을 보장하고 세계 어느 곳에서도 정보의 상호 교환이 가능한 네트워크를 말한다.
정통부 강성태 미래정보전략본부 정보통신인프라정책팀 행정사무관에 따르면 “IP-USN은 BCN, IPV4/6, RFID /USN 등 IT839 인프라와 효과적으로 통합되며 U-시티와 같은 대규모 U-IT 센서 네트워크에 적합하다”며 “IP-USN은 All-IP 기반이기 때문에 기존 인터넷을 이용하거나 인터넷 기반 기술이면 누구나 쉽게 적용과 서비스 개발이 가능하고 U-의료, U-방범/방재, U-교량관리, U-물류/유통, U-국방, U-환경 모니터링 등 U-IT 서비스의 모든 분야의 기반이 되는 미래 첨단 인프라”라고 정의했다.
USN 기술은 국외에서는 WSN(Wireless Sensor Networks)이라는 이름으로 많은 연구가 진행돼 오고 있으며, IEEE 802.15.4(a,b), IEEE 802.15.5, IETF 식스로우팬(6lowpan), 지그비 얼라이언스, ISA sp100 등 다양한 표준화가 진행되고 있다.
IP-USN의 아키텍처를 살펴보면 <그림 2>와 같이 IP-USN 센서, IP-USN 라우터를 통해 수집된 정보는 무선메쉬네트워크와 같은 WPAN MAC 계층으로 이동되고 데이터가 변환되는 어댑테이션(Adaptation) 계층을 지나 TCP/IP의 인터넷 계층으로 올라오게 된다. 다음으로 응용프로토콜 등의 변환을 거쳐 재난, 교통, 국방, 기상 등의 각종 USN의 응용서비스로 제공되는 것이다.
센서 네트워크는 특정 정보를 수집해 중앙으로 보내게 되는데 그 특성상 가볍고 단순한 구조는 필수다. 거기에 IP를 사용한다면 하드웨어적으로나 소프트웨어적으로나 무겁고 복잡해질 우려가 있어 센서 네트워크의 경량화는 필수 요소로 지적되고 있다. 또 센서 네트워크가 특정 도시의 한 부분에 걸쳐 구축될 수도 있지만 도시 전체, 또는 도, 시 단위 나아가 전국 단위로 형성될 수도 있기 때문에 대규모의 센서 장비와 센서 라우터 등의 장비들이 개발, 공급, 설치되기 위해서는 비용을 무시할 수 없다.
이렇게 IP스택을 경량화하면서 센서노드까지 IP주소가 올라가는 센서네트워크를 표준화하는 시도가 식스로우팬이다. 국내에서는 IP-USN 포럼에서 산업계의 요구사항 수렴이 진행중이며, 센서노드까지 IP주소가 있다. 따라서 센서네트워크 게이트웨이는 주소의 변환을 담당할 필요없이 단순히 센서정보 패킷을 라우팅하는 라우터로서 동작하게 되며, 표준화된 방식으로 라우터의 개발이 용이하다. IP-USN기술의 국내 표준화는 IP-USN 포럼과 더불어 TTA PG210 IPv6PG를 통해서 다양한 기술의 조기 표준화를 시도하고 있다.
센서노드가 IP주소체계를 가진다면, 게이트웨이의 역할은 단순히 라우팅으로 변하게 되며, 패킷의 헤더를 보고 목적지 노드에게 전달하는 라우터가 된다. 따라서 라우터 또는 게이트웨이의 표준화가 상대적으로 쉽게 이뤄질 수 있게 된다. 또한 센서네트워크 내에 IP를 적용하게 되면, 기존에 구축돼 있는 IP 네트워크 인프라를 이용해 쉽게 센서네트워크를 확장시킬 수 있는 장점도 갖게 된다.
그러나 센서 네트워크는 앞서 언급한대로 통상 배치될 센서 디바이스의 수량이 많을 것으로 예상되며 이에 따라 부여할 많은 주소 공간이 필요하다. 또한 사용자에 의한 장치 조작이 제한적인 센서 네트워크의 특성상 주소 자동 설정 기능이 지원돼야한다. 이러한 점들을 고려해 봤을 때 IPv6가 유력한 방안으로 떠오르게 된다. 이에 따라 IP-USN과 IPv6는 뗄래야 뗄 수 없는 관계로 함께 연구, 개발, 구축되며 우리가 꿈꾸는 유비쿼터스 세상을 위한 기본 인프라로서 제공될 전망이다.


글로벌 시장 공략 기술력 확보 주력
앞서 살펴본 바와 같이 IP-USN은 센서 네트워크에 직접 IP를 실어 센서와 인터넷간 바로 통신을 가능하게 구성한다. 해외에서도 센서 네트워크에 대한 구축은 많이 이뤄지고 있지만 IP를 직접 센서에 넣기 위한 시도는 국내가 훨씬 빠르게 진행되고 있어 한국형 IP-USN이 성공한다면 글로벌 시장을 리딩할 수 있는 기술력을 보유하게 될 것이라고 기대되고 있다.
한국형 IP-USN이 되기 위해서는 무엇보다 국내 기술로 IP-USN을 구성하는 것이 중요하기 때문에 IP-USN에 식스로우팬과 바이너리 CDMA, OS는 ETRI의 나노큐플러스(Nano Q+) 등 국내 기술을 중심으로 구성하는 것을 권하고 있다.
아이비트의 최대양 사장은 “물리 계층에 무엇을 올리든 상관없이 IP-USN을 꾸민다고 한다면 802.15.4계층위에 지그비든 뭐든 센서에 통신모듈을 하나 달고 통신모듈에 IPv6 프로토콜 스택을 탑재해 타이니(Tiny) OS를 올려 IP-USN를 꾸밀수도 있다”며 “하지만 국내에서 라이선스를 보유한 기술 없이 이렇게 구성하는 것은 별로 의미가 없다”고 말했다. 또 그는 “식스로우팬은 IP-USN의 큰 축을 구성하는 중요한 요소”라고 강조했다.
지난 2004년말 저전력 무선 네트워크 기술을 개발하는 기업들 사이에서 지그비 대신 IEEE802.15.4 위에 직접 IP를 맵핑하는 방안에 관한 새로운 워킹 그룹에 많은 관심이 몰리기 시작했다. 이에 힘입어 IETF의 2005년 3월 회의에서 식스로우팬 워킹그룹이 새롭게 창설, 정부 지원 아래 아주대학교 김기형, 유승화 교수 등의 연구진이 이끄는 국내 기술이 표준화를 주도하고 있다. 식스로우팬은 IEEE802.15.4 장치들로 구성돼 있는 네트워크로 저전력, 저가격, 저대역폭, 고밀도, 스타/메시 토플로지 등의 특징을 가진다.
하지만 국내 IP-USN 포럼은 식스로우팬 기술을 기반으로 하지만 IEEE802.15.4만을 대상으로 고집하는 것은 아니다. 카서가 개발한 바이너리CDMA ‘레토(Retaw)’도 보안성, 신뢰성 측면에서 IP-USN에 적합한 기술로 지목되고 있기 때문에 IP-USN은 IP게이트웨이 단계에서 연동이 된다면 어떤 근거리무선기술(PAN)도 제공가능하고 게이트웨이단에서 연동가능한 센서 네트워크를 구성할 계획이다.
ETRI에서 개발한 나노큐플러스는 글로벌 시장에서 주로 쓰이고 있는 타이니OS를 대신해 센서 네트워크의 OS로 활용될 수 있을 것으로 예상되고 있다. 물론 타이니OS도 현재 라이센스를 내야하는 기술은 아니지만 국내 기술이 아니라 향후 상황이 어떻게 흘러갈지 모르니 가급적 나노큐플러스를 사용해서 IP-USN을 꾸민다는 것.
이처럼 국내 IP-USN은 식스로우팬, 바이너리CDMA, 나노큐플러스 등을 국내 기술을 기본으로 유비쿼터스 시대의 핵심기술인 ‘3L디바이스(저전력-Low Power, 저가격-Low Cost, 저출력-Low bandwidth)’를 목표로 삼고 있다.
IP-USN 포럼의 회장을 맡고 있는 아주대학교 유승화 교수는 “IP-USN은 혁신적인 기술을 개발한다기보다 기존 기술들을 어떻게 융합해서 보다 가볍게 적용시키냐가 관건이다”라며 “실제로 국제 표준의 반 이상을 국내에서 주도하고 있어 불가능한 일이 아니다. 표준뿐 아니라 지금까지의 선도산업, 시범사업 등 여러 성과면에서도 국내가 앞서가고 있다”고 자신했다.


IP-USN위해 무선메시네트워크 ‘필수’
정통부, ETRI 등 관련 기관의 정의에 의하면 IP-USN은 USN 통신망으로써 센서노드 각각이 IP통신이 가능해 BcN망과 직접 연동될 수 있다. IP-USN은 인터넷 연동이 필요 없는 NoN IP-USN 분야와 인터넷 연동이 필요한 IP-USN으로 구분되는데 NoN IP-USN은 인터넷 연동이 필요 없이 자체적으로 동작하는 분야로 핸드폰, TV리모콘 기능, 전등 온오프 기능, 철책선 침입탐지용 센서 등이다.
인터넷 연동이 필요한 IP-USN은 기상정보를 인터넷으로 보내서 기상청 서버에 전달한다든지 도로결빙을 인터넷으로 전달해 공사나 지자체 서버로 전달하는 등의 서비스를 말한다. 즉 수집된 데이터를 의미있게 사용하기 위해서는 IP-USN망과 인터넷과의 연동의 거의 필수라고 할 수 있다.
정통부가 IP-USN이라는 새로운 사업을 고안해내게 된데는 국내의 풍부한 초고속인터넷 인프라에 기반한다. 세계 최고를 자랑하는 초고속인터넷 인프라를 IP-USN과 연결해 국가 전체의 U-시티화로 세계를 선도하는 인프라 강국으로의 면모를 다시 한번 알리겠다는 것.
하지만 막상 IP-USN을 시작하려고 보니 사람의 손이 닿지 않는 산간벽지, 외딴 섬 등의 오지의 정보를 수집할 방법이 전무했다. 이런 곳까지 초고속인터넷을 설치하기란 불가능한 일. 따라서 무선 메시 네트워크 등의 무선 자가망 설치는 IP-USN이 시행되기 위한 기본 요소로 등장, 최근에는 IP-USN과 무선메시네트워크를 하나의 사업으로 진행하는 사례도 늘어나고 있다.
무선 메시 네트워크가 무선통신의 자가망으로 와이브로 등과 같은 별도의 사업자에게 지불하는 비용없이 무선망을 꾸밀 수 있다는 장점도 있지만 센서 노드 하나하나가 다 중계기가 돼 넓은 지역에 데이터를 보낼 수 있는 메시라우팅이 반드시 필요하다. 서로 데이터를 주고받는 통신에 용이한 무선 메시 네트 워크는 IP-USN에 있어 더욱 의미가 있다.
특히 IP-USN이 구축되고 난 후의 경제적인 효과와 기술 파급력 등을 감안하면 무선 메시 네트워크의 구축이 선행돼야 하더라도 IP-USN은 반드시 구축돼야한다고 관련전문가들은 입을 모으고 있다.
정부와 IP-USN 포럼 등은 IP-USN을 활성화시키기 위해 무선 메시 네트워크 구축에 앞장서고 있지만 무선 메시 네트워크라는 무선자가망이 확대되는 것은 국내 무선 인프라 발전을 위해서도 고무적인 일이라고 평가되고 있다. 풍부한 유선 초고속망에 비해 미약한 국내 무선 인프라의 확산을 앞당기고 IP-USN과 같은 응용 기술들이 지속적으로 탄생, 발전하기 위한 토양이 될 무선망의 구축은 IP-USN과 시너지를 일으키며 국내 유비쿼터스 환경을 위한 초석이 될 전망이다.
관련 전문가들은 “IP-USN이 구현되어 진정한 힘을 갖기 위해서는 현재 인터넷포털과 같은 센서 포털이 구축돼 각종 센서정보를 개인들이 자유롭게 교환할 수 있는 USN포털 등의 등장도 가능할 것”이라며 “IP-USN이 가져다 줄 새로운 세상을 위해서는 무선 메시 네트워크, PON 등의 신규 인프라 구축도 반드시 선행돼야한다”고 언급하고 있다.
이처럼 무선 메시 네트워크는 국내 유비쿼터스 환경의 발전을 위해 반드시 구축되야하는 주요 기술이기에 IP-USN과 무선 메시 네트워크는 최근 함께 묶어 세미나, 포럼 등을 개최하는 등 사업 협력에 힘쓰는 모습이다.
지난해까지 IP-USN은 국내 인지도 확산을 위해 포럼, 세미나 등을 통해 IP-USN이란 무엇이고 어떤 효과를 줄 수 있는지 알리는데 주력했다면 올해는 각종 시범 및 상용사업을 통해 본격적인 구축 및 확산에 나설 시기라고 정부는 밝히고 있다.


IP-USN에 올해 약 340억 예산 투입
지난 2004년부터 IP-USN에 관한 기본 계획을 수립해서 2006년 제주 성산포 일대를 중심으로 IP-USN 해양관측 시스템 구축 시범사업 등을 펼쳐온 정통부는 올해 USN 시범 및 확산사업에 9개 과제를 추진할 예정이다.
특히 올해는 All-IP 기반의 USN 통합 네트워크 구축 및 서비스 확산을 위한 본격적인 틀을 마련한다는 계획이다. 정통부 강성태 사무관은 “전국 단위 USN 통합 공용 시험망 구축, 국제 표준 및 IPR 확보 지원, All-IP 기반 USN 구축 여건 조성, 범국가적 USN 통합 인프라 ISP 등 다양한 사업을 추진할 계획”이라며 “IP-USN의 인프라 구축을 위해 약 20억원, U-IT검증 및 확산사업을 위한 17개 과제 등에 약 68억원, 기술 개발 및 표준화에 약 240억원, 인력양성에 약 12억원 등 약 340억원 가량의 예산을 올해 투입할 예정”이라고 밝혔다.
정통부와 함께 IP-USN을 적극적으로 추진중인 한국정보사회진흥원도 올해 IP-USN 포럼 활성화, 시범사업 지원 등을 통해 산업계의 직접적인 요구를 적극 수용한다는 방침이다.
한국정보사회진흥원 U-인프라 구축단 이영로 단장은 “지난 2006년 말 발족한 IP-USN 포럼에 현재 약 39개 업체가 참여해 활동중이다”라며 “산업계의 적극적인 활동을 지원하기 위해 최선을 다하고 있다”고 밝혔다. 이 단장은 “유비쿼터스 사회가 도래했을 때 기존 생활과의 차이를 메울 수 있는 가장 유력한 대안이 바로 IP-USN이라는 생각으로 올해는 사업성을 입증해줄 수 있는 모델을 찾는데 주력할 방침”이라며 “외국 기술에 의존하지 않는 한국형 IP-USN을 완성하기 위해 노력할 것”이라고 강조했다.
또한 IP-USN이 구현되기 가장 이상적인 모델로 꼽히고 있는 U-시티 역시 IP-USN 사업에 적극적이다. 한국U-시티협회 권준철 국장은 “U-시티에 USN을 구현하는 사업은 초기 단계부터 계속돼 왔지만 IP-USN의 적용은 올해부터 본격화될 예정”이라며 “기존 USN보다 도시의 넓은 공간을 연계해 쓰는데는 파워소모가 좀더 들어가더라도 IP-USN이 기존 USN 보다 활용성이 높을 것으로 보고 올해 IP-USN 시범 사업 등 본격적인 적용을 추진할 계획”이라고 밝혔다.
한국U-시티협회는 지난해까지 IP-USN을 위한 별도의 예산이 없었지만 올해 약 3억원 가량의 예산을 IP-USN에 배정하고 IP-USND의 무선은 무선 메시 네트워크, 유선은 PON 등을 적용, 연내 성공적인 시범사례를 만든다는 전략이다.
U-시티 협회의 권준철 국장은 “영상 부분이 U-시티에서 IP-USN이 활용되기 가장 좋은 분야”라며 “교통신호 제어, 지능형 주차장 관리 등 영상과 결합된 센서 네트워크 구성에 지자체, 건설사 등은 물론 사용자들의 관심이 가장 쏠리고 있다. U-시티에서 IP-USN이 반드시 필요한 킬러애플리케이션 부분을 찾아 적용할 수 있도록 올해 실질적인 적용과 운영에 전력할 것”이라고 강조했다.


신뢰성·수익성 확보 ‘필수’
이렇게 정부를 포함한 IP-USN 포럼, U-시티 포럼 등의 적극적인 의지에도 불구하고 관련 업계는 아직 IP-USN의 상업화에 의문을 표시하는 것도 사실이다. 한 업계의 관계자는 “이론적으로 가능한 것과 실제 현장에서 구현되는 것이 다르듯이 아무리 좋은 기술이라 할지라도 수익이 확보되지 않으면 추진할 수 없다”며 “아직 IP-USN의 수익성이 검증되지 않은 상태에서 무리하게 뛰어들기는 리스크가 너무 크다”고 언급했다.
한 대기업 관계자는 “사실 정부 입장에서는 표준화, 글로벌 시장 리딩 등에 대한 부분이 중요하겠지만 업체의 입장에서는 사업성에 대한 확신이 없다면 추진하기 힘들다”며 “기술에 대한 검증 및 서비스 모델에 대한 검증을 지속하며 향후 시장 추이를 보고 진행할 계획”이라고 밝혔다.
한편에서는 센서 네트워크가 성공하리라는 데는 의문의 여지가 없으나 IP-USN의 성공 여부에는 의심의 눈초리를 보내고 있다. 저전력, 저가격, 저출력을 기본으로 하는 USN이 굳이 IP여야 할 필요는 없다는 것. USN의 센서에 IP를 올리면 가격 단가가 올라갈 수밖에 없고 IP를 구동하기위해서는 전력도 많이 필요하다. U-시티와 같은 전력과 인터넷 설비가 갖춰진 곳에 설치될 수도 있겠지만 사람의 손이 닿지 않는 산간벽지 등에 USN을 설치한다면 전력소모와 구축 가격을 무시하지 못한다는 지적이다.
또한 정부에서는 올해 IP-USN의 상용망을 구축해 본격 사업화를 추진해본다는 계획이지만 비근한 예로 RFID만 봐도 몇 년째 시범사업에 머물고 있는 실정인데 IP-USN이 순식간에 상업화가 되기란 어려울 것이란 전망이다.
한 관계자는 “IP-USN의 킬러 애플리케이션을 아직 찾지 못한 상태에서 IP-USN의 시장을 만들어나간다는 것은 쉽지 않을 일”이라며 “사업 성패의 책임을 해당 기업에서 져야하기 때문에 더욱 실패에 대한 우려가 크다”고 토로했다.
IP-USN의 활성화를 위해 신뢰성, 수익성 확보는 물론 고려돼야하는 사항들이 이외에도 많다. IP-USN이 무선으로 이뤄져있고 공용주파수대역인 2.4GHz의 ISM 대역을 쓰기 때문에 무선랜, 블루투스 등의 2.4GHz 대역을 쓰는 다른 무선기술과의 간섭 현상 등을 해결해야 한다. 특히 센서가 도시 단위, 전국 단위로 광범위하게 설치될 형태이기 때문에 주파수 대역의 간섭문제는 무엇보다 먼저 해결돼야할 시급한 사안이다. 이의 해결을 위해 IP-USN을 위한 별도의 주파수를 배정하는 등 정부의 정책적인 배려가 필요하다는 지적이 높지만 주파수 할당 문제는 민감한 사안이라 정부에서는 아직 별다른 입장을 표명하지 않고 있다.
또 IP-USN은 기존 USN보다 전력이 많이 소모될 것이라 전력 소모 감소 또는 전력 공급 능력 향상을 위한 연구가 선행돼야한다. 태양열 전지 등과의 결합 등 대체에너지를 활용하는 방법도 물론이다. 현재 출시된 대부분의 IP-USN 센서가 배터리와 유선전기 공급을 둘다 지원하지만 배터리로 동작시킬 경우 하루에 한번 데이터를 수신하고 아무일도 하지 않아야 한달을 버틸 수 있을 정도의 수준이다. 따라서 고용량 배터리 개발 등 전력소모를 감소시킨 IP-USN 장비 개발 등 IP-USN을 위한 전력 공급 문제가 시급히 해결돼야한다는 지적이다.
하지만 가장 시급한 것은 표준 제정이다. IP-USN을 위해 바이너리CDMA 등 국내 기술을 사용할 것을 권장하고 있지만 업계에는 이미 널리 사용되고 있는 지그비, 앤츠 등의 여러 무선 기술들이 혼용돼 쓰이고 있어 각 기술을 통합한 ‘한국형 IP-USN’ 통신의 표준 제정이 무엇보다 시급하다.
한 업계의 관계자는 “IP-USN을 설치할 수 있는 각 지역별 환경이 달라 상황별로 다른 기술을 적용해야할 경우도 있을 수도 있고 한 가지 기술만을 고집한다는 것은 어려울 수도 있지만 지금과 같이 여러 통신기술들이 혼재한다면 결국 엄청난 혼란이 초래될 것”이라며 “정부 주도로 한국형 IP-USN의 표준을 확립하는 문제가 무엇보다 시급한 사안”이라고 주장했다.


마구잡이식 시범사업 경계해야
또한 IP-USN 표준을 통한 제품간 상호 운용성 확보도 중요하다. 현재 출시되어 있는 IP-USN 제품을 포함해 올해부터 관련 제품 출시가 본격화될 예정이지만 확정된 표준이 없다보니 향후엔 시범사업 등에 쓰였던 기기들간에 상호 호환이 어려워 IP-USN 다시 구축해야하는 경우도 생길 수 있다는 지적이다. 무엇보다 수익성 확보를 위해 사업자들이 나설 수 있는 환경 조성 역시 시급하다.
U-시티 등에 많은 관심을 갖고 다양한 사업을 펼치고 있는 SI, 건설사 등이 IP-USN에 대해 관망하는 자세를 취하고 있는 가장 큰 이유도 사업 대가 기준, 비용 산정 등의 수익을 확보할 수 있는 분위기가 조성돼있지 못하기 때문이라는 것. 또 IP-USN의 포럼 등이 결성되고 인지도 향상을 위해 많은 활동을 벌여왔지만 아직 IP-USN에 대해 모르는 사람들이 많은 등 IP-USN 정보공유 활성화와 전문가 등 인력향상을 위해 산학연 모두가 협력해 노력해야한다고 지적하고 있다.
이런 기반 마련을 시급히 추진하는 동시에 더욱 발빠른 사업화 또한 발등의 불이다. 한 학계의 관계자는 IP-USN의 시작은 국내에서 먼저 개시됐지만 미국의 시스코, 일본 후지쯔 등 글로벌 기업들에서 발벗고 나서며 오히려 더욱 빠른 상용화 움직임을 보이고 있어 해외에 추월될 수도 있다는 우려를 표명했다.
특히 정부가 확실한 방향을 설정하지 않은채 무조건 국내에서 글로벌 시장을 주도하기 위해서라는 명분만으로 업체들을 몰아간다거나 향후 기술의 호환성, 인프라의 활용성을 고려하지 않은 마구잡이식 시범사업을 전개한다면 업체들의 발전은커녕 퇴보를 자초할 수도 있다는 지적도 나오고 있다.
한 업계의 전문가는 “정부의 확실한 방향 설정과 기술에 대한 연구, 실제 현장에서의 적용 등을 모두 감안한 확실한 비전으로 업체들을 리딩해줘야한다”며 “무조건 정부의 실적을 위한 주먹구구식 사업을 전개한다는 것은 위험한 발상”이라고 경고했다.
유승화 IP-USN 포럼 회장은 “USN에 있어 가장 중요한 것은 신뢰성”이라며 “신뢰성이 갖춰지지 않았는데 이동성이 부여된다고 해서 IP-USN의 사업화가 갑자기 확산될 리 없다. 또 그는 “통상 세계 시장의 1.5%를 점유하는 국내 기업들이 장기적인 생존력을 갖기 위해서는 해외진출이 절실하며 해외진출을 위해서는 지적 재산권을 가져야만 한다”고 강조했다. 주요 특허의 대부분을 해외에서 보유하고 있는 RFID로 국내 기업들이 해외로 나갈 수 없어 최근 모바일RFID 등이 논의되고 있지만 이보다 IP-USN의 라이선스 확보로 국제 경쟁력을 갖는 것이 더 시급하다는 것.
아직 시작 단계고, 본격적으로 사업화되기에는 무리가 따르는 것도 사실이지만 IP-USN은 진정한 세계속의 IT 한국이 되기 위해서 반드시 구현되야할 기술이라는 의견이다. 그리고 올해 IP-USN은 확실한 첫 걸음을 내딛으며 상용화를 향한 항해의 돛을 올리고 있다.
IP-USN의 축은 인프라 구축이지만 인프라를 구축하기 위해 꼭 필요한 IP-USN 센서와 라우터 업체들이 IP-USN 시범사업의 주축이 돼 올해 IP-USN 사업 활성화를 주도할 것으로 기대되고 있다.


연내 IP-USN 상용화, ‘우리 손으로’
기존 IPv6 변환기 등을 개발해왔던 아이비트(대표 최대양)는 그간 축척해온 통신분야의 기술력으로 IP-USN 센서 노드와 라우터를 개발했다. 아이비트 최대양 사장은 “지난해까지는 IP-USN 관련제품을 국내에서 공급할 수 있는 회사가 거의 없었고 기업들도 관망하는 자세였지만 올해부터는 제품 출시와 적용이 이어질 전망”이라며 “IP-USN이 초기 시장이라 버티컬 마켓, 시범사업을 중심으로 형성되고 있지만 향후 신뢰성, 수익성 확보로 상용망 등으로의 확장 적용에 힘쓸 것”이라고 밝혔다.
아이비트의 IP-USN 센서는 센서 네트워크에서 널리 사용되는 타이니 OS 환경의 센서 노드 제품과 ETRI의 나노큐플러스를 탑재한 제품 등으로 구성돼 있다. 또 802.15.4 계층의 MAC 레이어, 자체 개발한 초경량화된 식스로우팬 및 IPv6 프로토콜 스택 탑재 등이 탑재된 것이 특징이다. IP-USN 노드로 구성된 PAN과 인터넷을 연결시키는 USN-랜간 연동 라우터는 센서 노드들의 IPv6 주소를 자동할당(Au to-configuration)하는 기능 등을 제공한다.
아이비트는 IP-USN 센서와 라우터의 개발, 시험검증이 모두 완료돼 올해부터 본격 실망에 적용가능하다며 IP-USN 분야에 전체 사업의 50% 이상의 역량을 쏟아부을 계획이다. IP-USN 관련 매출 역시 올해 약 15억원 이상을 기대하는 등 IP-USN을 본격화하는 한해로 삼는다는 전략이다.
IP-USN 센서와 라우터를 개발, 아주대학교내에 IP-USN 시범망을 운영중인 피코스넷(대표 박준성)은 IP-USN 사업을 중심으로 설립됐다. 피코스넷 박준성 사장은 “피코스넷의 IP-USN 목표는 대규모, 확장성, 신뢰성있는 한국형 IP-USN이다”라며 “센서 네트워크는 더이상 센서를 취합하기 위한 소규모, 긴급 설치 및 임시 네트워크에 국한된 것이 아니라 현재의 인터넷과 같은 인프라의 역할을 하기 위한 것이며 그 역할을 위해 피코스넷은 IP-USN 센서 노드와 라우터를 개발했다”고 밝혔다.
피코스넷은 IP-USN ‘피코(Pico)라우터PR240’과 센서노드 ‘피코노드(PicoNode) PN2400’을 보유하고 있다. 피코라우터는 대규모 확장성을 위해 멀티라우터를 제공해 U-시티와 같은 대규모 네트워크에서 멀티게이트웨이 역할을 해 센성되는 정보가 하나의 싱크 노드 혹은 게이트웨이로 집중되는 것을 분산하고 최적의 라우팅 경로를 지원한다.
피코노드는 자동적으로 센서 네트워크에 가입해 IPv6 주소를 획득하고 네트워크 장애를 인지, 라우팅 경로를 우회, 자동복구가 가능하다. 박 사장은 “무선이 보안이 취약하기 때문에 USN의 보안취약성에 대한 우려도 있지만 IP 기반의 센서 네트워크는 이미 검증된 IP 기술을 바탕으로 인증, 접근제어, 방화벽, 네트워크 디자인 등을 고려한 각종 보안기술과 SNMP 등의 통합네트워크 관리기술, 상호운영성 등을 적용할 수 있어 신뢰성있는 구성이 가능하다”고 강조했다.
피코스넷은 현재 아주대에 설치돼 있는 약 200여개 이상의 IP-USN 센서 노드의 실험운용을 통해 입증된 결과로 보다 신뢰성 있는 대규모 네트워크를 위해 레퍼런스를 진행중이다.
센서 네트워크 리서치(Sensor Networks Research)라는 뜻을 가진 에스엔알(대표 김대영)도 USN을 전문으로 해온 업체로 IP-USN 센서와 게이트웨이를 보유하고 있다. 에스엔알은 다중 플랫폼을 지원하는 USN 운영 체제인 ‘앤츠(ANTS) EOS’와 지그비 등으로 U-팜, U-국방 등의 다수의 프로젝트를 수행한 경험이 있다.
에스엔알 김대영 사장은 “IP-USN은 초기 단계지만 이미 앤츠와 지그비 등의 USN을 IP-USN으로 변환만 시키면 바로 적용할 수 있다”며 “지난해 1월부터 IP-USN사업을 시작하게 됐으며 올해 시범 사업 등을 통해 IP-USN 레퍼런스를 만들어낼 계획이다”고 밝혔다.
에스엔알의 IP-USN 센서노드 하드웨어는 저전력 16비트 MCU에 2.4GHz RF 트랜시버, 센서 인터페이스 등의 기능을 지원하며 IP-USN 게이트웨이는 인텔 펜티엄 M 32비트 MCU에 IPv4와 IPv6 2개의 이더넷 포트를 지원한다.
김대영 사장은 “올해 ITF에 IP-USN 센서와 게이트웨이 제품의 상호 운용 테스트를 시행할계획이며 아이비트, 피코스넷 등의 타사 제품들과의 상호운용성 테스트도 수행할 계획이다”며 “올해부터 시범사업 등이 본격화될 IP-USN이 안정화, 신뢰성 등을 보유하고 사업화되기 위해서는 2~3년간의 시간이 걸릴 것으로 전망된다”고 언급했다.


업그레이드된 IP-USN으로 진화시켜라
또한 IP-USN의 센서 기술로 국내 원천 기술을 보유한 바이너리CDMA를 활용하려는 정부의 의지에 따라 바이너리CDMA 업체인 카서의 움직임도 바빠졌다.
카서(대표 류승문)의 바이너리CDMA는 기존 CDMA와 TDMA의 장점만을 특화시킨 기술로, 무선랜이나 블루투스에 비해 잡음에 강한 특징을 가지고 있고, 저전력 소비 등이 가능한 2.4GHz 근거리 무선기술이다.
류승문 카서 사장은 “정부에서 바이너리CDMA를 선택, IP-USN에 적용할 수 있도록 해달라고 요청해왔다”며 “IP 없이 개발된 바이너리CDMA에 IP를 넣기 위해서는 OS를 포딩해야해 한백전자에 칩을 공급, 한백전자에서 나노큐플러스를 포딩한 IP-USN 모듈을 생산해 아이비트 등의 센서, 라우터 업체에 공급할 예정이다”고 밝혔다.
카서의 바이너리CDMA가 IP-USN에 적합한 이유는 국내 기술이라는 장점으로 원천기술 라이센스를 주장할 수 있다는 근본적인 이유외에도 U-시티 등의 공공사업을 진행하기위해서는 국정원 보안성 심사를 받아야한다는 것도 있다.
국정원의 보안성 심사를 통과하기 위해서는 소스단까지의 기술을 모두 공개해야하는데 지그비 등의 외산기술로는 불가능하다. 따라서 국산기술인 바이너리CDMA가 대안으로 떠오르고 있다. 카서의 류 사장은 “바이너리CDMA가 기술의 우위에도 불구하고 설움을 겪었던 유일한 이유가 국내 로컬 기술이라는 것이었지만 앞으로는 국내 기술만이 제공할 수 있는 장점을 살릴 것”이라며 “또 지난해 연말 TTA에서 국가단체 표준으로 승인받아 비표준이라는 불명예를 이미 벗었다”고 강조했다.
카서는 IP-USN을 단순 센서 네트워크로만 활용하게 하기보다 멀티미디어와의 융합을 유도해 유비쿼터스 전반에 활용될 수 있는 기술로 발전시키는 것이 진정한 활용이라고 주장한다. 류 사장은“IP-USN만 가지고는 진정한 수익모델을 만들기 어렵다”며 “일단 IP-USN의 보안성 확보 등을 포함한 시범사업을 지나 내년쯤이면 모바일 멀티미디어 USN과의 융합이 이뤄지고 마지막으로 3단계의 U-헬스 등의 개인 모바일 센서 네트워크의 적용이 이뤄진다면 확실한 킬러애플리케이션이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
한국전자통신연구원(원장 최문기 이하 ETRI)의 나노큐플러스(NanoQplus)는 타이니 OS 보다 상대적으로 빠르고 쉽게 포딩이 가능하며 기술지원이 쉬운 것이 특징이다. ETRI는 향후 나노큐플러스가 국내 센서 네트워크 응용분야에서 시장의 40~50%를 점유할 것이라고 예상하고 있다.
ETRI 나노큐플러스 개발을 담당하고 있는 마평수 팀장은 “지금까지 나노큐플러스 개발 전략은 안정성, 효율성, 멀티 플랫폼 지원, 사용의 편리성 등에 초점을 뒀지만 기본적인 기술 개발은 완성됐다”며 “올해의 주요 전략은 나노큐플러스의 입지를 더욱 강화하기 위해 보다 다양한 상용 플랫폼을 지원하는 한편 센서 네트워크 응용을 편리하게 개발하는데 필요한 도구를 추가적으로 개발하는 것”이라고 밝혔다.
현재 옥타컴은 나노큐플러스를 적용해 서울 지하철 가스 모니터링 시스템을 개발했고 건교부의 U-에코 시티 사업에서 센서 노드에 나노큐플러스를 사용하기로 결정했다. 정보사회진흥원에서 추진중인 IP-USN 현장 적용 사업에서도 나노큐플러스가 적용될 계획이다. 또한 나노큐플러스의 소스코드 공개가 이뤄진 후 많은 관련 업체들이 나노큐플러스를 적용하기 위해 분석과 시도에 나선 상태다.
마 팀장은 “현재까지는 센서 네트워크 응용 시장이 걸음마와 같다”며 “그러나 점점 시장이 확대되는 추세므로 몇 년 내 대규모 센서 네트워크 시장이 열릴 것이고 나노큐플러스가 세계에서 가장 많이 사용되는 센서 네트워크용 OS가 될수 있도록 지속적인 기술개발에 노력할 것”이라고 강조했다.

다양한 IP-USN 기술 적용 ‘속속’
한백전자(대표 진수춘)는 카서의 바이너리CDMA CPU를 사용해 ‘유비(Ubi)-바이너리CDMA’ 모듈을 개발했다. 바이너리CDMA에 ETRI의 나노큐플러스 OS를 탑재해 센서 네트워크 노드역할을 수행하도록 설계한 것.
한백전자 기술연구소 이철희 차장은 “유비(Ubi)-바이너리CDMA 개발 의도는 기존의 센서 네트워크 노드들이 타이니OS기반으로 한 외산제품을 사용하고 있는 현실을 개선하기 위해 국내에서 개발된 노드에 독자적인 프로토콜을 가지고 국내에서 개발된 OS를 탑재한 센서 네트워크 노드를 만들어보자는 의도에서 탄생됐다”고 밝혔다.
유비-바이너리CDMA는 센서 노드의 역할을 수행하기 위해, 내부에 12비트 8Ch 에드혹을 실장하고 있으며, RF 모뎀으로는 TI의 CC2400을 사용한다. 또한 유비-바이너리CDMA는 바이너리CDMA를 이용한 음성전송서비스에 음성대신 센서 데이터를 전송해 국내에서 사용중인 외산 솔루션들을 모두 국산 솔루션으로 대체할 수 있는 것이 특징이다.
이 차장은 “현재는 온도, 습도, 조도, 적외선을 센싱할 수 있고, 외부에 다양한 센서를 확장할 수 있도록 했으며, 기존의 음성 전송 기능도 활용 가능하다. 앞으로의 다양한 센서를 사용토록 여러 종류의 옵션 모듈을 개발할 계획이며, IP-USN에서 사용하도록 IPV6를 포팅하는 작업도 진행할 예정이다”고 덧붙였다.
레이텍(대표 전호인)은 바이너리CDMA와 같은 유비쿼터스용 무선통신모듈 ‘와이빔(WiBEEM)’을 개발, SK텔레콤 분당 사옥과 송도U-시티 주차장 ‘U-주차관리 시스템’에 적용됐다. 와이빔은 IEEE 802.15.4 무선 충돌을 피할 수 있는 비콘 스케쥴링(Beacon Scheduling) 기법을 이용한 메시네트워크 구조로 USN을 구성하는데 적합하다. 레이텍의 전호인 사장은 “정통부 예산으로 와이빔을 개발, U-시티 등의 USN을 개발하는데 주력하고 있다”며 “현재로서는 와이빔에 IP를 심어 IP-USN을 만드려는 계획은 없지만 효율적이고 활용성 높은 USN을 구성하는데 최적의 기술이 되도록 와이빔을 연구, 개발시킬 계획”이라고 밝혔다.
또 전 사장은 “당사에서 개발 중인 USN 기기를 위한 절전형 메시 네트워크 프로토콜 와이빔은 유비퀴터스 기기로 가장 많은 관심을 보이고 있는 RFID의 수동적인 기능을 보완하고, IEEE 802.15.4 기술이 갖고 있는 멀티 홉 지원 기술의 한계를 극복, U-헬스케어 U-홈, U-시티 등 유비퀴터스 환경에 적용될 수 있을것” 이라고밝혔다.
한편 대규모 SI업체 역시 IP-USN에 관심을 갖고 지켜보고 있으나 본격적인 사업에 뛰어들지는 않고 있다. 삼성SDS, LG CNS 등 대기업 계열의 SI는 IP-USN이 향후 U-시티 등에서 좀더 안정화되면 사업에 참여한다는 방침으로 일단 연구소 등에서 꾸준히 IP-USN에 대한 적용 및 개발을 지속하고 있다.
LG CNS(대표 신재철)는 현재 IP-USN이 공공 등에서 시범단계이므로 수익성에 대해 확신이 서면 사업에 참여한다는 계획이다. 올해 이후부터 IP-USN이 본 사업궤도에 올라갈 수 있을 것으로 보면 내년이나 내후년쯤 LG CNS도 IP-USN 사업을 시작할 방침이라는 것.
IP-USN 포럼에서 서비스 분과장을 맡고 있는 LG CNS 김은정 차장은 “IP-USN의 시범사업들이 무르익고 실제 레퍼런스에서의 안정화, 수익성 확보가 담보되지 않으면 대형 건설사 등을 움직일 수 없을 것”이라며 “아직은 IP-USN의 주요 업체들이 벤처 중심이어서 본격적인 사업화를 하기에는 어려움이 있다. 좀더 추이를 지켜볼 것”이라고 밝혔다. LG CNS는 최근 은평뉴타운 그린 서비스 등에 USN을 일부 적용하는 등 U-시티 등에 적극적으로 참여해 다양한 사업을 전개하며 IP-USN 사업화에 지속적인 관심을 둔다는 입장이다.
이렇게 다양한 업체들이 IP-USN에 대해 다각적인 접근을 시도하고 있는 가운데 정보통신연구진흥원은 USN 시장의 국내 시장 규모는 지난 2006년 약 2천억원에서 2010년에는 1조원 가까이 성장할 것으로 예상하고 있다.
또 정보통신연구진흥원이 예측한 USN의 세계 시장 규모는 2006년 약 3조원에서 2010년에는 12조원 가까이 성장하는 것을 알 수 있다. 더 나아가 USN용 무선 통신모듈을 이용한 단말기 시장의 규모는 통신 모듈과 단말기의 가격 차이를 10배만 감안하더라도 2010년에는 약 120조원에 달할 것이란 전망이다.
USN 시장의 이와 같은 엄청난 성장세를 감안하면 USN보다 진화된 IP를 올린 IP-USN이 본격화된다면 그 시장성과 수익 규모는 이와 비교할 수 없는 엄청난 규모가 될 전망이다. 풍부한 잠재력을 보유한 IP-USN 시장에서 국내 업체들이 주도권을 갖기 위해서는 정부의 확실한 방향 설정과 지원 아래 산·학·연의 공조로 시장 자체를 키워가기 위한 노력이 절실한 시점이다.
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