현재 다양한 연구기관과 산하 연구실들이 현장 데이터의 수집을 위해 다양한 종류의 센서를 매설하고 실험을 수행하고 있다. 그러나 매설된 센서가, 작업이 진행되는 동안에 내부에서 어떻게 위치가 변동되었는지 파악하기란 쉽지 않다.

　내부에 위치한 센서의 기울기 정보 및 위치 정보는 GPR(Ground Penetrating Radar)장비 등을 통하여 점검할 수 있으나, 두께 10㎜ 정도 센서의 정확한 기울기 정보를 얻기는 어렵기 때문에 위치를 파악하고 수직ㆍ수평 방향으로 정밀하게 조사를 수행해야 한다. 이를 개선하기 위해 매설 당시에 정확한 측량을 하는 등 다양한 노력을 기울이고 있지만 혼합물을 포설하고 다짐 작업을 하는 동안 센서의 위치는 여전히 변하고 있으며 이를 파악하기 위해서는 새로운 센서의 개발이 시급하다.

　스마트 센서

　스마트 센서는 ‘똑똑한 센서’, 즉 지능화된 센서(Intelligent sensor)를 말한다. 마이크로 센서 기술에 반도체 VLSI(Very Large Scale Integration) 기술을 결합한 것으로 컴퓨터가 갖는 우수한 데이터 처리 능력, 판단 기능, 메모리 기능, 통신 기능 등을 갖는다.

　스마트 센서의 주요 구현기술은 MEMS(Micro-Electro-mechanical System)기술, 반도체 SoC 기술, 소프트웨어 등이다. 개발비는 비싸지만 MEMS 및 반도체 일괄 공정을 이용하여 제작하므로 양산단가가 낮고 초소형화가 가능하다. 저전력 소모와 같은 장점도 가지고 있다.

　기존에 사용하던 센서에 초소형화된 MEMS센서를 여러개 사용하면 더 많은 정보를 취득할 수 있다. 통신 기능까지 갖춘 스마트 센서를 사용하면 향후 사물인터넷으로도 확장할 수 있다.

　사물인터넷(Internet of Thing, IoT)

　사물인터넷(Internet of Thing, IoT)은 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것이 인터넷으로 서로 연결되어, 정보가 생성, 수집, 공유, 활용되는 초연결 인터넷을 말한다. 인터넷을 통해 언제 어디서나 모든 정보를 공유할 수 있다는 편리성 때문에 사물인터넷은 미래 세상의 주요 개념으로 각광받고 있다.

　집 밖에서 스마트폰으로 보일러 온도제어 및 전원공급 등을 할 수 있는 것도 사물인터넷 기술 덕분이다. 2013년 10월 IDC(International Data Corp.)는 전 세계 사물인터넷 시장을 1조9000억 달러($1.9 trillion, 2013)에서 7조1000억 달러($7.1 trillion)로 예측했다.

　우리 정부도 지난 5월 ‘사물인터넷 기본계획’을 확정해 발표하였다. 그 중 공공·민간의 정보와 사물로부터 수집된 정보 등을 융합한 새로운 서비스를 발굴하고 사물인터넷(IoT), 클라우드(Cloud), 빅데이터(Big data), 모바일(Mobile)을 하나로 묶는 ICBM 서비스를 클라우드 지원센터, 빅데이터 분석 활용센터, 국제연구망 등과 연계하여 플랫폼을 구축한다고 밝혔다.

　이렇게 시장이 확대되리라고는 예상하고 있었지만, 어떠한 형태로 우리에게 다가올 지는 명확하지 않은 상황이다.

　스마트 월드

　사물인터넷이 우리가 사는 공간에 미치는 영향은 한마디로 ‘스마트 월드’로 설명할 수 있다. 스페인의 한 기업이 제안한 스마트 월드는 스마트 센서의 다양한 활용 분야를 제시하고 있다. 빌딩, 교량 또는 역사적인 건물의 상태를 모니터링하거나, 산불을 감시하고 대기오염, 수질, 농장 등의 현재 상태를 알려주기도 한다.

　도심에서는 운전자에게 비어있는 주차공간, 교통혼잡, 소음지도 등 사용자에게 유용한 정보를 다양하게 제공함으로써 사용자의 편의를 도모한다. 또한, 도시의 관리자는 먼저 치워야 할 쓰레기 수거함, 도심 배차정보, 가로등 관리, 전력 관리, 도로 상태, 상하수 관로 상태 등의 정보를 통하여 적절한 유지보수를 할 수 있도록 한다.

　스마트 월드는 재난·재해, 농업, 대기오염, 주차, 상하수도, 조명 등 다양한 분야의 미래상을 집약하여 앞으로 우리가 살게 될 공간을 제시하고 있다. 하지만, 스마트 월드는 먼 미래의 모습이 아니다. 일부는 현재 사용하고 있으며, 앞으로는 더욱 많은 분야로 확대될 것이다.

　향후 전망

　현재 스마트 센서의 활용 분야에는 스마트폰과 자동차 분야가 있다.

　하지만 사회기반 시설 분야에서는 아직까지 그 활용이 미비하며, 각 분야별로 기존의 기술들을 적용하고 있는 실정이다. 그러나 정부의 ‘사물인터넷 기본계획’에서 나타난 바와 같이 급속히 성장하고 있는 시장에 부응하기 위하여 정부와 민간이 본격적으로 투자를 늘릴 것으로 보인다.

　사물인터넷과 관련된 다양한 포럼과 전시회에서도 애플리케이션 및 소프트웨어에 대한 다양한 기술들을 선보이고 있지만, 기반이 되는 센싱에 대해서는 관심도가 떨어지는 것 같다. 사물인터넷을 사회기반 시설 분야에 잘 접목하기 위해서는 앞으로 다양한 적용 분야의 니즈를 분석하고 이에 맞는 스마트 센서를 발굴 및 개발하여 적용하는 노하우가 필요할 것이다.

　◇사물인터넷(internet of things)은

　인터넷을 기반으로 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말한다. 영어 머리글자를 따서 ‘아이오티(IoT)’라고 약칭한다. 1999년 매사추세츠공과대학(MIT)의 오토아이디센터(Auto-ID Center) 소장 케빈 애시턴(Kevin Ashton)이 향후 RFID(전자태그)와 기타 센서를 일상생활에 사용하는 사물에 탑재한 사물인터넷이 구축될 것이라고 전망하면서 처음 사용한 것으로 알려져 있으며, 이후 시장분석 자료 등에 사용되면서 대중화됐다.

　사물인터넷은 기존의 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로, 사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고받는 점에서 기존의 유비쿼터스나 M2M(Machine to Machine: 사물지능통신)과 비슷하지만, 통신장비와 사람과의 통신을 주목적으로 하는 M2M의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론이고 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화한 게 차이점이다

　센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술, 서비스 인터페이스 기술, 보안 기술을 통해 구현되며, 키를 가지고 접근하면 자동차 문의 잠금 장치가 자동으로 해제되고 시동까지　걸 수 있는 ‘스마트키’와 전기·가스 또는 상하수도를 포함한 에너지를 효율적으로 관리하는 ‘스마트그리드’ 등이 이미 일상에서 활용되고 있다.

　한국건설기술연구원 최지영 도로포장연구실 수석연구원

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