사물인터넷의 미래

사물인터넷의 미래 

I. Smart Connected Products(SCP) 정의 

2015년 10월 하버드 비즈니스 리뷰(HBR, Harvard Business Review)에 흥미로운 글이 올라왔다. “How Smart, Connected Products are Transforming Competition and Companies”라는 제목의 이 글의 저자는 현대 전략 분야의 아버지라 불리며, 피터 드러커, 톰 피터스와 함께 세계 3대 경영 석학으로 평가받은 받고 있는 “마이클 유진 포터(Michael Eugene Porter)” 교수다. 필자가 이 글을 흥미롭게 생각하는 이유는 경영 전략 분야에서 이렇게 구체적으로 기술 스택에 대해서 언급되는 것이 흔한 일이 아니며, 과거 여러가지 기술들이 개별적인 트랜드로 발전했다며 이제는 이런 기술들이 하나로 통합되어 전략으로 수립해야 되는 단계에 왔다는 사실 때문이다.

그렇다면 “똑똑하고, 연결된 제품(Smart, Connected Product)”은 무엇일까? “마이클 포터” 교수는 3가지 핵심 구성 요소로 <Physical, Smart, Connectivity>를 언급하고 있다. 여기서 “Physical” 즉 물리적 구성요소는 기계 및 전기 부품으로 이루어진 것을 의미한다. “Smart”는 센서, 마이크로프로세서 및 제어용 소프트웨어를, “Connectivity”는 제품들간에 그리고 클라우드 서버와 연결되는 통신 네트워크라고 정의하였다. 구성 요소만 놓고보면 사물인터넷(IoT, Internet of Things)의 정의와 크게 다르지 않다. 차이가 있다면 사물이 인터넷에 연결되는 것이 중요한 것이 아니라, 오히려 네트워크 연결이 사물의 본질을 바꿀 수 있다는 점이다. 기존 사물인터넷 제품이 네트워크에 의해서 기능 향상을 가져올 수 있다는 측면에서 “진화가 가능한 사물인터넷” 개념으로 이해가 가능하다. 이런 기능향상이 가능하기 위해서 포터 교수는 <모니터링, 제어, 최적화, 자동화> 4단계 진화가 필요하다고 주장하며, “Smart Connected Products(SCP)”의 기술 스택을 제시하였다.

 

1단계 : 모니터링 (Monitoring)

다양한 사물인터넷 센서를 통해서 제품의 기능 동작과 외부 환경의 변화를 파악하고 감시한다. 이러한 센서의 데이터를 활용하여 자신의 조건과 환경을 모니터링 한다면 기존에 파악할 수 없었던 인사이트를 만들어 낼 수 있다.

2단계 : 제어 (Control)

사물인터넷 제품에 탑재된 소프트웨어와 인터넷 연결을 활용하여 원격으로 제품을 제어하는 방법을 의미하며, 사람이 가기 힘들거나 위험한 환경에서 정의된 기능과 인터페이스를 통해서 제품을 작동시킬 수 있다. 

3단계 : 최적화 (Optimization)

모니터링과 제어 기능을 조합한 최적화 알고리즘을 활용하여, 제품의 성능과 기능을 크게 향상시킬 수 있다. 스마트 빌딩, 스마트 농장과 같이 다양한 센서와 기능이 필요한 분야에서 최적화는 비용과 인건비를 절감하는 효과를 가져올 수 있다.

4단계 : 자동화 (Autonomy)

최적화가 가능한 사물인터넷 제품은 빅데이터 분석을 통해서 제품의 환경 및 사용자 환경 설정을 통해서 스스로 학습하고 적응할 수 있게 된다. 궁극적으로 타제품 및 시스템과 자동으로 연결하거나 스스로 자가진단 및 수리할 수 있는 단계에 이르게 되면 사람의 도움없이 독립적인 서비스 운영이 가능해진다.

4단계 진화과정 설명을 듣다보면 사물인터넷의 다음 단계인 (과거에 자주 언급되었으나 지금을 사용하지 않는) “만물인터넷(IoE, Internet of Everything)” 개념이 떠오른다. 만물인터넷에서 중요한 차별점은 단순히 사물의 연결이 아니라, 연결된 사물의 데이터를 분석하고 분석된 결과를 다시 연결된 사물에 전달하여 제어한다는 점이었다. “마이클 포터” 교수의 마지막 진화단계인 “자동화”에서 언급하는 부분은 만물인터넷 개념을 좀 더 기술적으로 구체화했다고 보여진다.

향후 빅데이터 분석 기술이 “Smart Connected Products(SCP)”의 핵심요소가 될 것이다. 하지만 현재 수준은 센서의 보급과 빅데이터 수집에 국한되어 있으며, 데이터의 분류 및 인공지능과 기계학습의 결과가 반영되고 있다고 보기는 어렵다.

아직은 “Smart Connected Products(SCP)”에 대한 정의가 보편화 되어 있지는 않다. 여전히 사물인터넷의 범주에서 제품 구분이 일반화되어 있는 상황에서, 필자는 “마이클 포터” 교수가 주장하는 3가지 핵심 구성요소와 4단계 진화과정에서 높은 가능성을 가지는 제품들을 기반으로 구분해 보고자 한다.

II. 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기반 SCP (1) Connected Home & Smart Speaker

현재 IoT 기반 SCP에서 가장 진화된 분야는 인터넷에 연결된 스마트홈 제품, 즉 “Connected Home” 제품들이다. 이미 액세서리 수준의 제품들은 중국산 제조업 파워로 양과 질적인 측면에서 시장에 넘처나고 있는 수준이다. 국내 이동통신 3사들도 자사의 다양한 제품들을 홍보하고 있으며, IoT 전용 요금제 상품까지 출시되어 있다.

하지만 여전히 “Connected Home” 제품들의 딜레마는 “스마트 허브(Smart Hub)”의 필요성이다. 다양한 가정용 IoT 제품들이 모두 스마트폰과 연결해야할 필요는 없으며, 그렇다고 통신사의 서버에 연결되어야 할 이유도 충분하지 않다는 것이다. 이런 측면에서 아마존의 “에코(Echo)” 또는 SK텔레콤의 “누구(Nugu)”와 같은 허브의 존재가 필요해진 것이다. 과거에는 스마트TV 또는 스마트냉장고(?)가 허브 역활을 해줄 수 있다고 믿었지만, 제품의 유연성과 업그레이드 이슈 등으로 이제는 스마트 허브의 후보에서 제외되었고, 현재는 “스마트 스피커(Smart Speaker)”라고 불리는 음성인식 기반의 독립적인 허브가 대세가 되었다.

기술의 발전이 가져온 가장 큰 변화는 디스플레이의 한계를 벗어나고 있다는 점이다. 과거 스마트폰 시대의 경쟁력은 디스플레이의 크기와 화질이었다. 모든 인터페이스는 화면을 통해서 이루어졌고, 고화질과 터치 기술의 정교함이 제품의 경쟁력이었지만, 지금은 제품과 인터페이스의 상당부분이 음성으로 전환되었다는 점에서 향후 제품의 발전 형태를 예측할 수 있다.

음성인식과 같은 소프트웨어 기반의 기술 경쟁력은 점차 제조기반 기업들의 입지를 좁게 만든다. 아직 제품도 출시하지 않은 애플이 스마트허브 분야에서 높은 경쟁력을 기대하는 이유는 이미 애플워치를 통해서 “시리(Siri)”라는 음성인식만을 활용한 인터페이스의 완전한 경험치를 가지고 있기 때문일 것 이다. 아마존의 “에코”가 경쟁력을 가질 수 있었던 이유도 “알렉사(Alexa)”라는 음성인식 기반의 인공지능 서비스를 보유하고 있었기 때문임은 널리 알려진 사실이다.

(2) Connected Car & Smart Key

IoT 분야에서 대중화란 측면에서는 “Connected Home” 분야가 가장 뜨거운 이슈지만, 산업이란 측면에서 본다면 시장 투자의 규모는 “Connected Car”가 우위에 있다. 특히 “자율주행 자동차” 시장은 특정 자동차 업계 중심의 산업이 아니라, 자동차와 소프트웨어의 화학적 결합이 필요한 제조 기반과 소프트웨어 서비스 기반 산업의 통합을 의미한다. 과거 제어와 모니터링 중심의 자동차 임베디드 소프트웨어 기술에서 벗어나, 센서와 빅데이터 분석, 음성인식과 인공지능 분야까지 최신 소프트웨어 기술 대부분이 집약된 산업이란 측면에서 그 가치가 높다.

“Connected Car” 분야에서 SCP 제품으로 가장 기대를 모을 수 있는 아이템은 “스마트키(Smart Key)” 제품이라고 생각한다. “소카(SoCar)” 서비스를 이용해 본 사람이라면 자신의 스마트폰 소카 전용앱으로 자동차 도어를 열고 닫은 경험을 해봤을 것이다. SCP의 진화단계 중 모니터링과 제어가 가능한 단계에 이미 도달해 있다고 볼 수 있다. 향후 스마트키는 인터넷을 통해 클라우드 서비스와 연결되어 최적화가 이루어지게 될 것이다. 특히 스마트워치와 같은 웨어러블 디바이스가 스마트키를 대체하는 방식으로 발전한다면, “자동차 -> 스마트워치 -> 스마트폰 -> 클라우드 서버 -> 자동차 제조사/보험사”로 이어지는 가치사슬이 완성된다. 스마트키는 단순히 자동차를 제어하는데 그치지 않고, 자동차의 상태와 환경정보를 수집하고 분석할 수 있는 제품으로 발전할 수 있다. 최적화를 거처 자동화 단계에 이른다면 향후 자동차의 정비 및 유지보수까지 가능해질 날이 올 것이다. 

(3) Connected City & Smart Kiosk

IoT 공공분야에서 주목받고 있는 “Connected City” 분야에서 기대할 수 있는 SCP 제품은 “스마트 키오스크(Smart Kiosk)”가 예상된다. 특히 네트워크와 연결된 디지털 사이니지 분야에서 IoT 기술을 접목하여, 다양한 서비스를 창출할 수 있다는 점에서 산업군의 합종연횡이 가능할 것이다.

“Connected City” 분야에서 서비스의 방향은 공공의 가치를 추구하는데 주 목적이 있다. 따라서 교통이나 치안 분야에 우선 순위가 있겠지만, 주차나 환경과 같은 지역 생태계 문제를 해결하기위한 노력도 중요하다. 최근 버스 정류장에 도입된 디지털 안내판은 단순히 버스 도착시간만을 알리는 것이 아니라 주요뉴스와 날씨와 같은 생활과 밀접한 정보를 제공해주고 있으며, 만족도도 매우 높다.

스마트 키오스크는 이러한 디지털 안내판에 사용자 입출력이 가능한 형태를 말한다. 과거와 같이 터치 스크린 방식이 아니라 개인 스마트폰과 연결되거나 다양한 모션 및 음성인식 기반의 입출력도 가능해 질 것이다. 단방향 정보 제공의 형태가 아니라 사용자의 입력정보와 같은 행위를 분석함으로써 키오스크 스스로 서비스의 진화가 이루어지는 형태로 발전해야 한다. 이것은 SCP의 최적화 및 자동화 단계를 의미한다.

그 외에도 “스마트 공장(Smart Factory)” 분야에서는 “사이버물리시스템(CPS, Cyber- Physical System)의 도입으로 생산 자동화를 이끌것이다. 이미 “제4차 산업혁명”이란 주제로 자주 거론되는 CPS는 IoT를 기반으로 생산 전과정에서 기기와 생산품간의 상호 소통이 이루어지고 생산과정이 최적화/자동화되어 가는 것을 목적으로 한다는 측면에서 SCP의 진화과정과 일치한다. 장기적으로 CPS는 모든 산업과 상호 연계되어 새로운 생태계를 이루게 될 것이라고 기대하고 있다.

 

III. 웨어러블(Wearable) 기반 SCP

기본적으로 SCP는 사물인터넷과 같은 센서를 통해서 제어와 모니터링이 가능한 제품을 기반으로 하고 있다. 하지만, 포괄적인 의미에서 본다면 웨어러블 디바이스의 기본 구성은 SCP의 3가지 핵심 구성 요소인 <Physical, Smart, Connectivity>를 정확히 충족시킨다. 웨어러블 디바이스 자체가 센서를 기반으로 데이터 수집을 통해서 사물인터넷 역활을 할 수도 있으며, 다른 사물인터넷 디바이스의 허브 역활을 할 수도 있을 것이다. 중요한 것은 “생체 신호(Biomedical Signal)” 정보와 같은 데이터는 웨어러블 형태가 아니면 수집이 불가능한 데이터라는 사실이다. 따라서 웨어러블 디바이스 제품들도 SCP가 목표로 하는 데이터 수집 및 분석에 중요한 역활을 하게 될 것이다.

(1) 스마트워치 (Smart Watch)

웨어러블 디바이스 대중화를 이끈 것은 누가 뭐라고해도 스마트워치다. 정확히 말하자면 “애플워치(Apple Watch)”다. 스마트워치의 역사는 애플워치 이전과 이후로 나뉜다고해도 과언이 아닐 것이다. 2014년 애플워치가 출시된 이후, 2015년 애플은 1,200만대 이상을 출고하여 전년도 시장규모를 3배이상 키워냈다. 최근 애플워치 뿐만 아니라 스마트워치 시장 자체가 성장이 둔화되고 있지만, 여전히 웨어러블 기반의 SCP 제품으로서의 가치는 높다고 볼 수 있다.

애플워치의 뒤를 이어 삼성전자의 “갤럭시 기어” 시리즈가 2위 시장을 차지하고 있지만, 올해는 구글의 새로운 “안드로이드웨어(Androidware) 2.0” 기반의 스마트워치 제품군들이 대거 시장에 등장하게 될 것으로 보여 2위 시장 경쟁이 치열해 질 것이다.

문제는 스마트워치 제품의 운영체제 파편화가 날로 심화되고 있다는 점이다. 시장의 절반을 차지하고 있는 애플워치는 자체 운영체제인 “watchOS2”를 기반으로 하고 있으며, 삼성전자는 웨어러블 및 임베디드 전용 운영체제로 변신한 “타이젠(Tizen)”을 기반으로 하고 있다. 또한 2017년 구글 안드로이드웨어 기반으로 다수의 스마트워치 제품들이 등장하게 된다면, 스마트워치 운영체제 시장은 춘추전국시대가 될 것이다.

스마트워치가 SCP 제품으로 가치가 있는 이유는 심박센서와 같은 정밀한 생체 신호를 수집할 수 있기 때문이다. 최근에는 가민(Gamin), 핏빗(Fitbit) 등과 같은 웰니스용 피트니스 밴드 제품들에도 심박센서가 내장되어 사실상 스마트워치와 버금가는 정보 수집이 가능해졌다. 중국산 스마트워치나 스마트밴드도 심박센서를 내장한 저가형 모델들이 대거 출시되어 기존 제품들을 위협하고 있다.

최근 스마트워치 시장이 주춤하고 있기는 하지만, 향후 시장 성장을 이끄는 기술은 센서의 고도화가 아니라 음성인식 기반의 “지능형 가상 비서(Intelligent Personal Assistant)”가 될 것이다. 애플의 시리(Siri), 구글의 어시스턴트(Asistant), 아마존의 알렉사(Alexa), 마이크로소프트의 코타나(Cortana) 등이 주요 제품들이며, 스마트폰과 데스트탑 PC에도 이러한 기술들이 적용되겠지만, 활용도란 측면에서 스마트워치가 가장 효과적이라고 볼 수 있다.

(2) 가상현실(VR)과 증강현실(AR) HMD

2016년 ICT 트랜드에서 가장 뜨거운 분야는 가상현실/증강현실(VR/AR) 이었다. 데스트탑 PC 기반의 오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 HTC 바이브(Vive), 게임 콘솔 기반의 소니 플레이스테이션-VR(PS-VR) 제품들이 VR 시장을 지배하였지만, 2016년 하반기 구글이 출시한 모바일 VR 플랫폼인 데이드림(Daydream)과 전용 HMD인 데이드림뷰(Dayream View)는 스마트폰을 활용한 VR 시장에 대한 기대감을 높였다.

증강현실(AR) 분야에서는 마이크로소프트의 홀로랜즈(Hololens)와 같은 독립적인 HMD(또는 스마트안경) 제품과 포켓몬고와 같은 스마트폰을 활용한 서비스들이 화제가 되었다. BMW는 자동차에서 활용 가능한 AR 기반의 스마트안경을 개발중이며, 이 제품은 네비게이션 역할과 운전자의 편의를 돕는 정보 검색 기능을 탑재할 예정이라고 한다. 장기적으로는 VR은 게임 및 콘텐츠 분야에서 AR은 산업 분야에서 활용도가 높아질 것으로 기대하고 있다.

SCP 관점에서 VR/AR HMD는 스마트워치와는 달리 인터페이스에 비중이 높다. 데이터의 수집보다는 모니터링과 제어 단계에서 효과적인 커뮤니케이션이 가능해 질 것이다. 특히 구글이 최근에 인수한 아이플루언스(Eyefluence)라는 기업은 눈동자의 움직임을 추적하는 기술을 보유하고 있다. 또한 구글은 컨트롤러 인터페이스를 공개하여 구글 데이드림용으로 다양한 컨트롤러 제작이 가능해졌다.

그 외에도 스마트링(Smart Ring), 스마트펜(Smart Pen) 등은 VR/AR 뿐만 아니라 새로운 웨어러블 기반의 SCP로 발전할 가능성이 있다. 이미 스마트펜은 삼성전자의 갤럭시 노트 시리즈와 애플의 아이패드 프로에서 사용되고 있으며, 레노버의 “요가북(Yogabook)”의 경우에는 키보드 전체를 스마트펜을 위한 패드로 활용할 수 있다. SCP 관점에서는 단순 액세서리에 불과하지만, 스마트펜의 용도가 입력장치 이상의 기능을 탑재하게 된다면 효과적인 웨어러블 디바이스로 발전을 기대해 볼 수도 있다.

IV. 결론: 연결과 분석 (Connectivity & Analysis)

SCP 진화단계에서 “자동화”를 위해서는 센서로 수집된 방대한 비구조화된 데이터를 선택하고 분석하는 방안이 필요하다. “마이클 포터”는 효과적인 빅데이터 분석을 위해서 <Descriptive, Diagnostic, Predictive, Prescrptive>라는 4가지 구조화 방안을 제시하고 있다.

 

결국 사물인터넷의 역할 중 가장 중요한 것은 ‘센서 기반의 데이터 수집’이다. 이 데이터는 분석되기 전까지 가치를 제공하지 못하는 단순 자료이지만, 스스로 데이터를 생산하고 인터넷으로 전달된다는 점에서 기존의 데이터들과 활용가치가 다르다. 이렇게 수집된 데이터는 빅데이터 분석을 통해서 정제되고 인공지능의 학습 데이터로 활용된다. 사물인터넷의 발달은 인공지능에 엄청난 학습량을 제공하게 될 것이다. 미래의 인공지능은 사람의 도움을 필요로 하지 않는다. 사물인터넷을 통한 데이터 수집 -> 빅데이터 분석을 통한 가치 있는 정보의 추출 -> 인공지능을 통한 학습, 이런 과정을 통해서 인공지능은 무섭게 발전할 것이다.

향후 우리는 인공지능에 많은 판단을 의지하게 될 것이다. 처음에는 단순한 판단을 대신하겠지만, 사람들이 스스로 판단하는 기회와 경험이 부족해지면서 점차 의존도가 높아질 것이다. 결국 우리는 윤리적/도덕적 판단까지 인공지능에게 의존하게 될지도 모른다. 모든 문제는 판단을 확률로 접근하면서 발생한다. 실패할 확률을 줄이는 것이 판단의 기준이 된다면, 사람은 결코 인공지능의 판단력을 따라갈 수 없다.

하지만, 정의라는 추상적인 개념이 인공지능 시대에는 법률보다 더 중요하다. 법은 최소한의 기준이지만, 사회는 최대한의 가치를 추구하고 있기 때문에 도덕적 가치가 유지되지 않는다면, SCP의 진화는 인공지능 시대에 위협이 될 수 밖에 없다. 시스템의 출현으로 보다 효율적인 사회가 될 것이다. 하지만 모든 전략의 중심에는 사람이 우선이다. 제품들이 연결과 분석을 통해서 더 스마트해지겠지만, 사회의 가치를 추구하는 과정은 여전히 사람이 주체이며, 또한 시대에 변화에 따른 윤리적 문제도 함께 고민해야될 숙제다.

Issue&Trend 

청강문화산업대학교 박민우 스마트미디어전공 교수