사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 1999년 Kevin Ashton에 의해 처음 소개된 이후 많은 주목을 받았으나, 장기간의 침체기를 거쳐 왔다. 그러나 최근 들어 기술적 반전을 겪고 있으며, 관련 산업이 급성장하고 있다[1][2](그림 1). 이런 성장의 배경에는 세 가지 원인이 분석된다.

첫째, 수많은 IoT 장치들이 비용효율적으로 연결될 수 있는 'IoT 전용 모바일 네트워크' 기술이 속속 상용화되고 있다. 둘째, 기업의 IoT 투자를 정당화시킬 수 있는 '제품 서비스화'(product servitization)가 성공적 비즈니스 모델로 정착하고 있다. 셋째, 특정 산업별로 특화되었던 IoT 기술을 다양한 산업분야에 공통으로 적용시킬 수 있는 ‘IoT 플랫폼’들이 등장하고 있다.

(그림1) IoT 시장의 성장세

이러한 IoT의 발전을 기술적, 상업적으로 발 빠르게 활용하고 있는 분야가 자동차 산업이다. 이는 CES 2014를 기점으로 저명한 국제기술박람회와 학술교류회에서 '자동차-IoT 융합'이 핵심 트렌드로 다뤄지는 점에서 확인할 수 있다. 최근 CES 2017는 마이크로소프트와 아마존과 같은 글로벌 IT 기업들이 IoT 기술력을 무기로 자동차산업에 적극적으로 진출하는 모습을 잘 보여주었다.

자동차-IoT 융합에 기반한 새로운 서비스가 폭발적으로 등장하고 있는 상황에서, 후발주자인 국내 자동차업계가 중심을 잡기란 쉽지 않아 보인다. 특히, 다양한 형태를 갖는 ‘자동차-IoT 융합’의 개념은 매우 혼동스럽다. 본 원고에서는 이에 대한 명확한 이해를 돕기 위해, 자동차-IoT를 다음의 세 가지 관점으로 분류한다. (1) 탑승자가 차량 인테리어나 차량 자체와 통신할 수 있게 하는 다양한 기기를 IoT 장치로 보는 관점, (2) 차량에 내장된 다양한 센서들을 IoT 장치 자체로 보는 관점, (3) 위치가 고정된 센서에 기반한 고정형 IoT에 대비하여, 차량을 움직이는 이동형 IoT 장치로 보는 관점이다.

기술의 측면에서 볼 때, 앞의 (1), (2)번을 위한 자동차-IoT 기술은 이미 성숙 단계에 들어서 있다. 예를 들어, 다양한 웨어러블 기기나 스마트 기기를 차량과 연동시키는 애플의 카플레이, 안드로이드 오토, 미러링크 등이 바로 그런 기술들이다. 하지만 이들은 기술적 성숙도에 비해 아직까지도 확고한 킬러 응용을 확보하지 못했다는 비즈니스적 한계에 봉착해 있다. 한편, 차량의 온보드 진단기 등을 통해 차량에서 수집된 데이터를 스마트폰이나 클라우드로 전송하는 응용들이 두 번째 관점으로 개발된 기술들이다. 여기에는 기존의 IT 산업이 개발해온 스마트홈, 빌딩과 같은 여타의 도메인을 위한 기술들이 그대로 사용되고 있다.

이러한 IoT의 발전을 기술적, 상업적으로 발 빠르게 활용하고 있는 분야가 자동차 산업이다. 이는 CES 2014를 기점으로 저명한 국제기술박람회와 학술교류회에서 '자동차-IoT 융합'이 핵심 트렌드로 다뤄지는 점에서 확인할 수 있다. 최근 CES 2017는 마이크로소프트와 아마존과 같은 글로벌 IT 기업들이 IoT 기술력을 무기로 자동차산업에 적극적으로 진출하는 모습을 잘 보여주었다.

자동차-IoT 융합에 기반한 새로운 서비스가 폭발적으로 등장하고 있는 상황에서, 후발주자인 국내 자동차업계가 중심을 잡기란 쉽지 않아 보인다. 특히, 다양한 형태를 갖는 ‘자동차-IoT 융합’의 개념은 매우 혼동스럽다. 본 원고에서는 이에 대한 명확한 이해를 돕기 위해, 자동차-IoT를 다음의 세 가지 관점으로 분류한다. (1) 탑승자가 차량 인테리어나 차량 자체와 통신할 수 있게 하는 다양한 기기를 IoT 장치로 보는 관점, (2) 차량에 내장된 다양한 센서들을 IoT 장치 자체로 보는 관점, (3) 위치가 고정된 센서에 기반한 고정형 IoT에 대비하여, 차량을 움직이는 이동형 IoT 장치로 보는 관점이다.

기술의 측면에서 볼 때, 앞의 (1), (2)번을 위한 자동차-IoT 기술은 이미 성숙 단계에 들어서 있다. 예를 들어, 다양한 웨어러블 기기나 스마트 기기를 차량과 연동시키는 애플의 카플레이, 안드로이드 오토, 미러링크 등이 바로 그런 기술들이다. 하지만 이들은 기술적 성숙도에 비해 아직까지도 확고한 킬러 응용을 확보하지 못했다는 비즈니스적 한계에 봉착해 있다.

한편, 차량의 온보드 진단기 등을 통해 차량에서 수집된 데이터를 스마트폰이나 클라우드로 전송하는 응용들이 두 번째 관점으로 개발된 기술들이다. 여기에는 기존의 IT 산업이 개발해온 스마트홈, 빌딩과 같은 여타의 도메인을 위한 기술들이 그대로 사용되고 있다.

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반면, 차량을 이동형 IoT 장치로 보는 세 번째 관점은 그 발전 단계가 아직 미진한 수준이다. 그 이유는 차량의 이동성이 고정형 IoT와는 다른 새로운 요구사항을 만들기 때문이다. 하지만 이동형 IoT 장치로서의 차량은 완전자율주행의 실현이나, 넓은 지역의 차량통합관제에 크게 기여할 수 있으므로 매우 중요하게 여겨지고 있다.

이러한 중요성에 입각하여, 본 원고의 나머지 부분에서는 차량을 이동형 IoT 장치로 보는 기술에 대해 상세히 소개한다. 먼저 이동형 IoT 장치로서의 차량이 가지는 대표적인 요구사항은 다음과 같다. (1) 클라우드에 연결되는 수많은 차량과 이들이 생성하는 막대한 양의 데이터 처리를 지원해야 한다. (2) 고속주행이 가능한 차량의 이동성을 지원해야 한다. (3) 서비스 제공의 실시간성을 보장해야 한다.

안타깝게도 현재 IoT 인프라를 구성하는 네트워크 환경과 클라우드 데이터센터는 위의 요구사항들을 만족시키지 못한다. 이를 해결하기 위해서는 두 가지의 핵심 기술이 필요하다. 하나는 ‘5G 네트워크 인프라’이며, 다른 하나는 ‘실시간 클라우드 컴퓨팅’ 기술이다. 2020년 보급 예정인 5G는 이동형 IoT 장치, 그 중에서도 자동차를 위한 실시간 광대역 통신, 다중 장치 지원 등의 기술적 요구사항들을 만족시키고자 한다. 표 1은 5G의 특성을 요약해 보여준다.

표 1. 5G 네트워크의 특성

실시간 클라우드 컴퓨팅 기술은 다양한 세부기술들의 집합이다. 이들을 간략히 소개하면 아래와 같다.

• ■ 차량 제어를 지원하기 위한 실시간 연산(real-time computation) 보장 기술
• ■ 고도의 알고리즘 수행을 위한 복잡한 연산(complex computation) 지원 기술
• ■ 대량의 센서 데이터를 분석하기 위한 빅데이터 분석과 관리 기술
• ■ 서로 다른 차량, 센서의 데이터들을 융합하는 센서 퓨전(sensor fusion) 기술
• ■ 수많은 차량에서 끊임없이 생성되는 데이터를 분석하고, 유용한 정보를 생성하는 실시간 스트림 프로세싱(real-time stream processing) 기술

굴지의 자동차, IT 기업들은 앞서 설명한 기술들을 확보하기 위해 수년 전부터 다양한 노력을 기울여 왔다. 몇 가지 사례를 소개하면 다음과 같다. 5GAA(5G Automotive Association)는 BMW, Audi 등의 자동차 업체와 보다폰(Vodafone), 버라이즌(Verizon) 등의 통신사, 그리고 인텔, 삼성 등의 전자부품 업체들이 2016년 설립한 단체이다. 이 단체는 5G의 차량 통신표준을 활발히 논의하고 있다. ETSI(European Telecommunications Standards Institute)는 2014년부터 MEC(Mobile Edge Computing)라고 명명한 실시간 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 표준화하고 있다.

MEC는 자동차와 직접 연결되는 기지국을 컴퓨팅 자원으로 활용함으로써 실시간 서비스를 제공할 수 있다. 국내에서도 위 기술들을 확보하기 위해 노력을 경주하고 있다. SKT는 작년 11월 BMW와 함께 5G를 통해 차량, 드론, 도로교통정보를 실시간으로 연동하는 기술을 선보였다. 뿐만 아니라 MEC와 유사한 기지국 기반의 실시간 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 적극적으로 개발하고 있다.

이와 같은 핵심 요소기술들의 개발에 못지않게 중요한 것이 바로 자동차-IoT를 위한 소프트웨어 플랫폼을 개발하는 것이다. 다양한 부품업체들이 개발한 기술을 유기적으로 결합하여 자동차-IoT 서비스의 복잡한 기능적, 비기능적 요구사항을 만족시키기 위해서는 잘 정의된 소프트웨어 플랫폼이 필수적이기 때문이다. 뿐만 아니라 플랫폼이 제공하는 효율적인 개발환경은 복잡한 차량 응용의 구현을 용이하게 해 준다. 하지만 국내외를 막론하고 만족할만한 수준의 소프트웨어 플랫폼 개발이 아직 이루어지지 않고 있다.

5G의 보급과 함께 급격히 확대될 것으로 예상되는 자동차-IoT 시장에서 국내 기업들이 단순한 생존을 넘어 선도적 지위를 구축하기 위해서는 소프트웨어 플랫폼의 확보가 필요하다. 다행히 우리나라는 플랫폼 개발에 필수적인 자동차업체의 도메인 노하우와 IT 업체의 소프트웨어 기술력을 보유하고 있다. 필자는 국내기업간의 협력과 상생을 통해 2020년에는 우리가 자동차-IoT 시장을 선도하기를 기대한다.

굴지의 자동차, IT 기업들은 앞서 설명한 기술들을 확보하기 위해 수년 전부터 다양한 노력을 기울여 왔다. 몇 가지 사례를 소개하면 다음과 같다. 5GAA(5G Automotive Association)는 BMW, Audi 등의 자동차 업체와 보다폰(Vodafone), 버라이즌(Verizon) 등의 통신사, 그리고 인텔, 삼성 등의 전자부품 업체들이 2016년 설립한 단체이다.

이 단체는 5G의 차량 통신표준을 활발히 논의하고 있다. ETSI(European Telecommunications Standards Institute)는 2014년부터 MEC(Mobile Edge Computing)라고 명명한 실시간 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 표준화하고 있다.

MEC는 자동차와 직접 연결되는 기지국을 컴퓨팅 자원으로 활용함으로써 실시간 서비스를 제공할 수 있다. 국내에서도 위 기술들을 확보하기 위해 노력을 경주하고 있다. SKT는 작년 11월 BMW와 함께 5G를 통해 차량, 드론, 도로교통정보를 실시간으로 연동하는 기술을 선보였다. 뿐만 아니라 MEC와 유사한 기지국 기반의 실시간 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 적극적으로 개발하고 있다.

이와 같은 핵심 요소기술들의 개발에 못지않게 중요한 것이 바로 자동차-IoT를 위한 소프트웨어 플랫폼을 개발하는 것이다. 다양한 부품업체들이 개발한 기술을 유기적으로 결합하여 자동차-IoT 서비스의 복잡한 기능적, 비기능적 요구사항을 만족시키기 위해서는 잘 정의된 소프트웨어 플랫폼이 필수적이기 때문이다. 뿐만 아니라 플랫폼이 제공하는 효율적인 개발환경은 복잡한 차량 응용의 구현을 용이하게 해 준다. 하지만 국내외를 막론하고 만족할만한 수준의 소프트웨어 플랫폼 개발이 아직 이루어지지 않고 있다.

5G의 보급과 함께 급격히 확대될 것으로 예상되는 자동차-IoT 시장에서 국내 기업들이 단순한 생존을 넘어 선도적 지위를 구축하기 위해서는 소프트웨어 플랫폼의 확보가 필요하다. 다행히 우리나라는 플랫폼 개발에 필수적인 자동차업체의 도메인 노하우와 IT 업체의 소프트웨어 기술력을 보유하고 있다. 필자는 국내기업간의 협력과 상생을 통해 2020년에는 우리가 자동차-IoT 시장을 선도하기를 기대한다.

[1] IHS, “IoT Platforms: Enabling the Internet of Things”, March 2016.

[2] Verizon, “State of the Market: Internet of Things 2016”, April 2016.

홍성수

서울대 교수, 차세대융합기술연구원 소장