2017년 IoT와 관련한 제품, 서비스에 대한 지출규모가 2조 달러에 달할 것이라는 전망과 함께 국내에서는 소물인터넷(IoST) 시장을 선점하기 위한 통신 네트워크 경쟁이 치열해지고 있다. 

가트너(Gartner)는 2017년 전 세계에서 연결되는 사물이 2016년보다 31% 증가한 84억 개에 이르며, 관련한 제품과 서비스에 대한 지출 규모는 총 2조 달러에 달할 것이라고 전망했다. 지역적으로 볼 때, 중국, 북미, 서유럽은 사물의 연결성에 드라이브를 걸고 있으며 2017년에 설치되는 IoT는 67%를 차지할 것으로 보인다.

2017년 52억 개의 사물이 연결될 것으로 보이는 소비자 부분은 가장 큰 시장으로, 전체 애플리케이션 중 63%를 차지할 것으로 전망된다. 이에 기업들은 2017년에 31억 개의 사물들을 연결하기 위해 속도를 올리고 있는 상황이다. 이에 대해 가트너의 피터 미들턴(Peter Middleton) 리서치 디렉터는 "자동차 시스템을 제외하고 소비자가 가장 많이 사용하게 될 애플리케이션은 스마트 TV와 디지털 셋톱박스가 될 것이며, 업계측면에서는 스마트 전기 계량기와 상업용 보안 카메라를 가장 많이 사용하게 될 것"이라고 분석했다.

[표 1] 분야별 설치될 IoT 유닛 전망(단위: 100만 개) 

구분	2016	2017	2018	2020
소비자	3,963	5,244.3	7,036.3	12,863
업계(산업 간)	1,102.1	1,501	2,132.6	4,381.4
비즈니스(특정 수직 산업)	1,316.6	1,635.4	2,027.7	3,171.0
합계	6,381.8	8,380.6	11,196.6	20,415.4

〈출처: 가트너〉
   
2020년에는 산업간 기기가 44억 대에 달하며, 특수 수직 산업 기기는 32억 대에 달할 것으로 전망된다. 소비자가 더 많은 기기를 구입하는 동안 기업은 더 많은 지출을 하게 된다. 기업의 커넥티드 기기의 사용으로 2017년 하드웨어 지출 규모는 9,460억 달러에 이르며, 소비자 애플리케이션 규모는 2017년 기준으로 7,250억 달러에 달할 것으로 전망된다. 특히 2020년까지 두 부문에서의 하드웨어 지출 규모는 3조 달러에 육박하게 될 것이다.

[표 2] 부문별 IoT 엔드포인트 지출 규모(단위: 100만 달러) 

구분	2016	2017	2018	2020
소비자	532,515	725,696	985,348	1,494,466
업계(산업 간)	212,069	280,059	372,989	567,659
비즈니스(특정 수직 산업)	634,921	683,817	736,543	861,662
합계	1,379,505	1,689,572	2,094,881	2,925,787

〈출처: 가트너〉
   
루에브 디렉터는 "서비스는 IoT 시스템 설계, 도입 및 운영을 지원하는 전문 IoT 운영 기술 분야가 주도하게 될 것"이라며 "하지만 커넥티비티 서비스와 소비자 서비스가 빠르게 성장할 것이다. 특히 소비자 IoT 서비스는 더 새롭고 소형화 추세로 발전할 것이다. 마찬가지로 커넥티비티 서비스는 가격 하락과 새로운 애플리케이션의 등장으로 탄탄한 성장세를 보이고 있다"고 말했다.

IoT를 둘러싼 주요 이슈 6가지 

2017년 이후 IoT를 둘러싼 주요 이슈를 정리해보면 크게 소물인터넷(IoST: Internet of Small Things), 표준화, 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation), 스마트홈, 아키텍처 등으로 정리해볼 수 있다.

첫째, 소물인터넷은 온도, 습도, 위치좌표, 무게, 압력등 작은 용량의 정보를 처리하는 데 최적화된 무선기술이라는 평가를 받고 있어 최근 미국, 프랑스, 스페인, 네덜란드, 영국 등에서 시장 선점을 위해 활발히 연구가 진행되고 있다. 소물인터넷 시장의 선점을 위해 통신 네트워크 기업들은 통신 기술을 놓고 경쟁이 치열하게 일어나고 있는데, 이는 표준화에 대한 정리가 완료될 때까지 지속될 전망이다. 현재로서는 5G가 대세처럼 보이지만, 5G 기술이 IoT 기기에 본격적으로 적용될 때까지는 다소 시간이 걸릴 것으로 예상된다.

둘째, 규제와 표준화는 여전히 지속적인 진화단계를 거치고 있다. 2016년 OIC와 Allseen 얼라이언스가 Open Connectivity Foundation에 합병되면서 표준 상호운용성에 조금 더 가까워진 모습을 보였다. 또한 지그비(ZigBee), 쓰레드 그룹(Thread Group), Z 웨이브(Z-Wave) 등을 포함한 협력체계는 시장을 더욱 집중화시키고 단순한 솔루션 개발로의 이동을 이끌어내고 있다. 하지만 여전히 규제와 표준화는 단편화되어 있어 통신 네트워크 시장과 마찬가지로 확실한 승자를 가리지 못하고 있는 상황이다. 

셋째, 몇 년 전부터 확산되기 시작한 디지털 트랜스포메이션에 대한 관심과 적용이 증가할 것이다. 모바일, 클라우드, IoT, 인공지능, 로봇 등 디지털 기술의 발전으로 자동화, 지능화가 기업경영, 고객관리, 비즈니스 모델, 운영 프로세스 등에 대해 새로운 접근방식과 시도가 요구됐다. 디지털적인 모든 것으로 인해 발생하는 다양한 변화가 기업의 경영전략에까지 영향을 미치게 된 것이다. 예를 들어 아디다스(adidas)는 3D 프린팅, 로봇, 자동화 장비를 통해 스피드 팩토리(Speed Factory)를 만들어 근로자 10명으로 50만 켤레의 신발을 제조한 바 있다.

넷째, IoT의 견인 요인으로 꼽히는 스마트홈 기술은 인공지능을 탑재한 음성인식 기술 기반으로 더욱 성장할 것으로 전망된다. 이미 아마존 에코(Echo)와 구글홈(Google Home)을 통해 그 가능성을 확인했으며, 향후에는 기기와 시스템 간의 네트워킹 대역폭 및 연결성이 중요한 문제로 대두되면서 관련 기술의 발전이 기대되고 있다. 특히 홈 엔터테인먼트 시장에서는 비디오, VR/AR 등과 관련한 스트리밍 서비스가 중요해 질 것으로 예상되는 만큼, 홈 네트워크 대역폭과 관련해 어떻게 하면 가정에서 일관된 대역폭을 확보할 수 있을 지에 대한 고민도 필요하다.
마지막으로, 아키텍처 측면에서는 엣지 또는 클라우드와 관련한 IoT 시스템 아키텍처의 업그레이드가 요구될 것이다. IoT 기기에서 생성되는 엄청난 데이터는 네트워크에 부담을 줄 수밖에 없다. 따라서 엣지 단에 설치된 기기들이 지금보다 더욱 스마트해져야 한다.

이미 시스코시스템즈, 델 EMC, HPE와 같은 주요 기업들은 이를 인식하고 서버와 게이트웨이를 조합해 스마트한 IoT 엣지 기기 개발을 추진하고 있다.

한국 IoST, 통신 네트워크 분야 경쟁 치열 

소물인터넷은 온도, 습도, 각도, 무게, 위치 등과 같은 작고 단순한 정보를 100 mps 미만의 저속 무선통신으로 주기적으로 송수신하는 기술로, 작은 사물에 소규모 모뎀을 탑재해 소량의 데이터를 전송하게 된다. 따라서 소물인터넷은 고비용의 초고속 네트워크가 필요하지 않아 소형 배터리, 저성능 컴퓨팅 기술, 저속 네트워크 등 저비용, 저성능에 초점을 맞추고 있다. 특히 소물인터넷은 아직까지 통신 네트워크에 대한 기술 표준이 통일되지 않아 어떤 기술이 우위를 점하느냐에 따라 전체 시장 주도권이 결정되는 만큼, 눈에 보이지 않는 경쟁이 치열하다.

이에 IoT 네트워크와 관련한 NB-IoT, LoRa, SigFox, LTE-M과 같은 무선통신 기술이 주목을 받고 있는데, 한국은 NB-IoT와 LoRa로 선택의 폭이 좁혀지는 양상을 보이고 있다. NB-IoT는 LTE 망을 활용하게 되는데, LTE-M보다 좁은 대역을 이용하게 된다. 커버리지도 NB-IoT 15 km로 LoRa(10 km)보다 넓으며 전송 속도도 빠른 편이다. 

이러한 장점으로 중국의 차이나모바일은 2017년 하반기에 NB-IoT의 상용화를 준비 중이며, AT&T와 T-Mobile 역시 NB-IoT에 대한 투자 계획을 발표한 바 있다. 퀄컴은 2017년 상반기에 NBIoT에 대응할 수 있는 모뎀을 탑재한 제품을 선보이겠다고 했다. 소프트뱅크 역시 2017년 하반기 이후 NBIoT 기반의 스마트 주차 서비스를 출시할 계획이어서 2017년은 소물인터넷이 IoT 시장에서 큰 주목을 받을 것으로 기대를 모으고 있다. 반면 LoRa는 칩셋 가격이 저렴하다.

국내 통신사들은 LTE 기반의 전용망인 LTE-M을 도난방지와 CCTV에, LTE는 이보다 큰 데이터를 주고받는 데 사용해 왔다. KT와 LG U+가 NB-IoT 구축에 집중한 반면, SK텔레콤은 LoRa에 집중하고 있다.

KT는 2016년 11월 초, LG U+와 'NB-IoT 공동협력'을 선언하고 2017년 1분기에 NB-IoT를 상용화하겠다고 발표한 바 있다. 이에 따라 KT는 2017년 3월에 서울을 포함한 전국 주요도시와 지자체에 NB-IoT 구축을 완료했으며, 일부 지역에서 최적화 테스트를 진행중이다. 현재 속도라면 6월 중으로 전국망 구축이 완료되며, 이를 공식화한 후 지자체와 B2B 시장을 공략해나갈 계획이다. 

KT는 이미 2016년 LTE-M 망 설치를 완료하고 관련서비스를 확대하기 위해 2016년 11월에 혈액 박스 운반을 위한 콜드 체인 서비스를 출시한 바 있다. 의료기기 업체인 인바디 및 카스와 제휴해 GiGA IoT 체지방계와 체중계를 출시하기도 했다. 이 두 기기는 GiGA IoT 헬스 앱과 연동해 몸 상태 측정 결과에 대한 해석과 체성분 변화 그래프 등의 정보를 제공한다.


▲ 그림 1. KT는 2016년 LTE-M 망 설치를 완료하고 관련 서비스의 확대를 위해 콜드 체인이라는 혈액 박스 운반 서비스를 출시했다. 〈출처: KT〉

LG U+는 4월까지 서울, 수도권, 대도시 중심으로 NB-IoT 구축을 완료하고 올해 안으로 전국망을 구축할 계획이다. 전국망 구축 완료 후 지자체, 공장은 물론 도시가스, 수도검침 등에 NB-IoT 망 서비스를 시작하며, 이를 토대로 물류 위치 서비스 등 B2B 시장을 공략할 계획이다.

SK텔레콤도 2016년 LTE-M 망 설치를 완료한 데 이어 KT와 LG U+보다 앞서 2016년 6월에 LoRa 전국망 구축을 완료했다. 현재 가정을 비롯해 산업 및 공공용으로 LoRa를 활용하고 있다. 특히 지난 해 SK하이닉스와 함께 사회적 약자 위치관리 서비스를 제공한데 이어 한국농어촌공사와 IoT 전용망 기반의 수량-수위 모니터링 제휴를 맺은 바 있다. 2017년에는 한국안전공사와 전기안전관리체계 구축에 대한 협약을 맺은 것을 시작으로, 지자체와 기업 대상으로 산업ㆍ공공용 IoT 서비스 제휴를 논의 중인 것으로 알려졌다. 
LoRa를 기반으로 출시된 스파코의 위치추적 단말기인 '지퍼(Gper)'는 5×5 cm 크기에 무게는 48 g 밖에 되지 않아 고령자나 어린이, 자전거와 같은 생활기기등의 위치 확인이 가능해 1차 생산 물량인 2,000대가 출시와 동시에 소진되기도 했다.


▲ 그림 2. SK텔레콤의 RoLa 망을 이용한 위치추적 단말기인 ‘지퍼’는 사람, 자전거 등의 위치 확인이 가능한 소물인터넷의 사례다. 〈출처: 스파코사〉

또한 소셜로봇 스타트업인 아이피엘은 2016년 11월, SK텔레콤의 LoRa를 활용한 IoST 제품인 로라 통신 외장형 모뎀과 휴대용 도난 방지 센서를 출시했다. LoRa통신 외장형 모뎀은 다양한 센서와 연동해 공공 서비스 및 산업분야에서 새로운 서비스를 지원할 수 있다. 

휴대용 도난 방지 센서는 오토바이 및 차량 등의 제품에 자유롭게 탈ㆍ부착해 이상 움직임이 감지되면 LoRa 망을 통해 사용자의 스마트폰에 알림을 전송하는 서비스다. 

▲ 그림 3. 아이피엘의 휴대용 도난 방지 센서는 차량 등에 부착해 이상 움직임을 감지한 후 사용자의 스마트폰으로 알림 메시지를 전송해준다. 〈출처: 아이피엘〉

살펴본 바와 같이 국내의 경우, 현재로서는 NBIoT, LTE-M, LoRa 등을 기반으로 한 전용망이 기술적 경쟁을 펼치고 있다. 아직까지는 기술의 성패를 단정 지을 수 없다. 하지만 지금까지 언급한 전용망 이외에 수많은 IoT 전용 네트워크가 경쟁을 펼치고 있으며, 새로운 네트워크도 등장할 가능성이 있다. 

특히 와이선(Wi-SUN)은 얼라이언스를 중심으로 스마트 유틸리티, 스마트 시티, IoT 애플리케이션에서 사용할 수 있는 IEEE 802.15.4g 표준 기반의 상호운용성을 보유해 솔루션 인증 및 글로벌 확산에 주력하고 있다.

독일의 2014 브라질 월드컵 우승 비결은 IoST 

전 세계 데이터 처리량이 현재 8제타 바이트(Zetta byte: ZB)인데, 2020년이면 5배 이상 증가한 44제타 바이트까지 증가할 것으로 전망되고 있다. 데이터양의 증가는 기기에 탑재되는 센서의 양 증가로도 이어진다. 따라서 통신 네트워크뿐 아니라 IoT, 특히 IoST는 센서도 중요하다. 최근의 센서를 탑재한 다양한 IoST기기들의 등장은 유의미한 데이터를 수집하는 역할을 한다.

소물인터넷을 활용하는 사례는 가정, 산업 분야뿐만 아니라 스포츠계도 등장하고 있다. 소니는 2014년 호주에서 테니스 스윙 자세를 교정해주는 '스마트 테니스 센서'를 출시한 바 있다. 모션 감지 센서 기반의 이센서는 테니스 라켓 아랫부분에 부착한 후 블루투스를 이용해 스마트폰 전용 애플리케이션과 연동하는 방법으로 자세를 분석해 교정할 수 있도록 도와준다. 특히 스윙의 종류를 판별하고 라켓에서 임팩트 포인트, 스윙 속도, 스윙 타입, 공의 속도, 스핀 양 등 사용자의 테니스 타구와 영상을 연동해 재생할 수 있다.

▲ 그림 4. 소니의 스마트 테니스 센서를 라켓 아랫부분에 부착하면 스윙의 종류, 속도, 타입, 공의 속도, 스핀양 등의 정보를 사용자가 확인할 수 있다. 〈출처: 구글플레이〉

CES 2017에서는 세계 3위 스포츠용품ㆍ의류 브랜드 회사인 언더아머(Under Armour)가 IoT 기술이 적용된 스포츠 용품을 전시했다. 그 중 배트 스윙의 속도, 궤적, 각도 등을 손쉽게 분석할 수 있는 스마트 배트는 메이저리그(MLB)의 LA 애너하임 에인절스의 마이크 트라우드 등이 사용하고 있다. 배트에 센서를 부착한 사례는 언더아머뿐만 아니라 제프(Zepp)의 베이스볼 분석 시스템(Baseball Analysis System)도 있다. 

제프 베이스볼 분석 시스템은 언더아머의 스마트 배트와 마찬가지로 배트 아랫부분에 센서를 부착해 타자의 다양한 정보를 분석할 수 있도록 도와준다.
 
▲ 그림 5. 제프의 스마트 배트 센서를 야구 배트와 테니스 라켓 아래에 부착하면 제프 베이스볼 분석 시스템을 통해 타자의 스윙과 관련한 다양한 정보를 얻을 수 있다. 〈출처: 제프〉

또한 2014년 브라질 월드컵 우승팀인 독일은 SAP가 개발한 매치 인사이트(Match Insights)라는 분석 프로그램을 도입했는데, 선수들의 무릎, 어깨 등에 부착된 센서로 데이터를 수집한 후 실시간으로 선수들의 기록, 영상 등을 확인할 수 있다. 코치진은 태블릿 PC 등으로 선수들의 진단, 평가, 분석에 활용했다.


▲ 그림 6. 2014년 브라질 월드컵을 앞두고 독일은 SAP의 매치 인사이트(Match Insights)라는 분석 프로그램을 도입해 선수들의 무릎, 어깨 등에 센서를 부착한 후 데이터를 수집하는 방법을 통해 선수 및 전술 분석, 역량 향상에 활용했다. 〈출처: SAP〉

이러한 사례들은 과연 성공한 사례라 할 수 있을까? 아니면 소비자용 기기에 연결성을 추가하는 시도일까?언급한 사례 외에도 다양한 시도가 이루어지고 있다. 

가장 중요한 사실은 IoT는 기술 개발과 관련 기업 경쟁측면에서는 치열하지만, 이를 사용할 고객 입장에서의 반응은 그리 뜨겁지 않다. 아직까지 대부분의 소비자는 IoT 기능이 탑재된 기기들을 적극적으로 구매하려 하지 않는다. 예를 들어 Wi-Fi에 연결된 냉장고를 생각해보자. 과연 소비자 입장에서 인터넷에 연결된 냉장고를 사용해야 하는 이유가 있을까? 다양한 이유와 설득 논리가 존재하겠으나 현재로서는 소비자의 인식 전환이 이뤄지지 않고 있다.

물론 언젠가는 마트에서 스마트폰으로 냉장고에 무엇이 있는 지 볼 수 있고, 냉장고에 있던 식자재가 떨어지면 집에서 편하게 마트에 주문할 수 있는 세상이 올 것이다. 하지만 아직 시간이 필요하다. 즉 지금의 경쟁은 당장 눈앞의 1~2년보다는 3~5년 이후의 세상을 위한 준비과정이라 할 수 있다.

많은 이들이 IoT에 대한 기대가 크다. 현재로서는 기대에 비해 어떻게 도입할 지에 대한 방법에 대해서 더욱 많은 고민을 해야 하는 상황이다. 자명한 것은 앞으로는 IoT가 확실히 효율성과 차별화된 제품 및 서비스에 영향을 줄 것이라는 점이다.