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  1. 2015.09.02 사물인터넷용 운영체제가 등장했다?!
  2. 2015.04.20 손목에 차고만 있어도 전기가 생긴다?

사물인터넷용 운영체제가 등장했다?!


지난 7월 29일 마이크로소프트(MS)의 새 운영체제(OS) ‘윈도우10’이 전 세계 190개국에 동시 출시됐다. 윈도우7 이상 사용자에 대해 1년간이라는 단서가 붙기는 했지만, 윈도우10은 윈도우 최초의 업그레이드를 제공하고 있다. 윈도우10은 DVD와 같은 광학미디어 대신 USB 메모리스틱에 담기거나 다운로드 형태로 판매된다. 1년의 무료 업그레이드 기간이 지나면 개인 사용자 기준으로 17만~32만 원 정도의 가격에 구입해야 한다. 

MS가 2년 내에 10억 개의 기기에 보급한다는 목표를 세운 윈도우10의 가장 큰 특징은 ‘하나의 윈도우’라는 캐치프레이즈 속에 숨어 있다. MS가 8월 10일부터 배포하기 시작한 ‘윈도우10 IoT 코어’란 플랫폼이 바로 그 대표적인 사례다. 이 플랫폼은 사물인터넷용 윈도우로서, ‘라즈베리파이2’와 ‘미노보드 맥스’ 등의 컴퓨팅 보드에 적합하도록 설계됐다. 라즈베리파이는 영국의 라즈베리파이재단이 기초 컴퓨터 교육을 위해 출시한 제품이며, 미노보드 맥스는 인텔사의 오픈소스 싱글 컴퓨팅 보드다. 
 

사진 1. 윈도우10의 스크린샷(출처: MS)



사물인터넷이란 생활 속 사물들이 유무선 인터넷으로 연결돼 정보를 공유하는 환경으로, 2020년에는 약 1400조원대의 시장을 형성할 것이라는 전망이 나올 만큼 미래의 유망 기술이다. 윈도우10 IoT 코어는 싱글 보드 컴퓨터가 인터넷에 연결할 수 있도록 도와준다. 최소 250MB 램과 2GB의 저장용량만 있으면 윈도우10 IoT 코어를 통해 사물인터넷 구현이 가능하다. 다양한 오픈소스 개발도구를 윈도우10 앱 개발에 활용할 수 있으므로 윈도우10 IoT 코어는 사물인터넷 기술 개발의 문턱을 낮출 것으로 기대된다. 

MS는 지난 4월 말에 개최한 개발자 컨퍼런스에서 IT 관련 기자 및 개발자들에게 홀로렌즈(Hololens)를 직접 체험하는 공개 시연 자리를 마련했다. 홀로렌즈란 헤드마운트 디스플레이처럼 머리에 쓰는 기기로서, 우리가 보는 환경에다 홀로그램을 입히는 일종의 증강현실 형태의 장치다. 미래 유망 기술로 꼽히는 홀로렌즈는 비디오게임에서부터 설계, 교육, 컴퓨터 아키텍처와 같은 다양한 부분에서 활용될 수 있다. MS의 홀로렌즈는 윈도우10을 운영체제로 사용하므로 PC와 호환이 자유롭다. 즉, MS가 윈도우10의 캐치프레이즈로 내건 ‘하나의 윈도우’ 전략과 이어지는 셈이다.공개 시연 당시 이미 상용화할 수 있는 수준에 다다른 것으로 추정돼 윈도우10과 함께 출시될 것으로 예상됐으나, MS는 홀로렌즈의 첫 번째 개발자 버전을 내년 중으로 배포할 것이라고 밝혔다. 

* MS의 홀로렌즈 영상은 아래 주소에서 확인하실 수 있습니다. 
https://www.youtube.com/watch?v=aThCr0PsyuA&feature=youtu.be 

 

사진 2. 영화 ‘마이너리티리포트’에서 홀로그램을 구현하고 있는 장면
(출처: 이십세기폭스코리아(주))
사진 3. MS에서 공개한 홀로렌즈 시연 영상 캡처
(출처: MS)



이처럼 미래 유망 기술들의 선점에 대비하고 있는 윈도우10은 PC, 태블릿, 스마트폰 등 디바이스에 상관없이 하나의 운영체제로 사용이 가능한 게 특징이다. MS가 개발한 가정용 게임기인 엑스박스(Xbox)를 비롯해 MS의 모든 하드웨어에서 사용이 가능하다. 각각의 플랫폼에 원코어라는 공통된 핵심 모듈을 사용한 덕분에 유니버셜 앱으로 개발된 이것은 PC, 스마트폰, 사물인터넷 등 어떤 종류의 디바이스에서도 동작한다. 플랫폼별로 앱을 따로 개발할 필요가 없다. 즉, PC 소프트웨어와 스토어 애플리케이션 간의 경계를 무너뜨린 것이다. 

또한 PC로 사용할 때나 태블릿과 같은 모바일 디바이스로 사용하건 간에 ‘컨티뉴엄’ 기능을 통해 화면을 자동으로 최적화해준다. 예를 들어 PC에서 사용하다 태블릿으로 가면 창이 저절로 풀 스크린으로 전환되며, 다시 PC로 사용하면 하단의 바와 창이 부활하게 된다. 최근에 출시된 컨버터블 방식의 경우 태블릿처럼 생긴 본체에 키보드를 마음대로 붙이고 뗄 수 있다. 윈도우10을 사용하게 되면 키보드를 붙일 경우 데스크톱 모드로 작동하고, 키보드를 떼면 자동으로 태블릿 모드로 바뀌면서 터치 인터페이스 기반으로 작동하게 되는 것이다. 

하나의 윈도우로 여러 디바이스를 사용하려면 보안이 무엇보다 중요하다. 특히 사물인터넷의 경우 개인의 보안이 뚫릴 경우 복잡한 사고로 발전할 수 있다. 이를 위해 MS는 윈도우10에 ‘헬로 윈도우(Hello Windows)’란 새로운 보안 방식을 추가했다. MS 패스포트 기반의 기술을 활용한 헬로 윈도우는 지문이나 얼굴, 홍채와 같은 사용자의 생체 정보를 활용해 PC 로그인 및 스토어 앱 아이템 구매 등의 기능을 제공한다. 이 같은 개인 정보는 해킹을 방지하기 위해 암호화돼 디바이스 내의 보안 폴더에 저장되므로 네트워크로 전송되지 않는다. 

얼굴 인식 기능을 사용할 경우 디바이스에 장착된 카메라를 정면으로 바라보면 1~2초 내에 로그인 된다. 특히 적외선 및 레이저 센서를 활용한 카메라를 통해 사람 피부의 열, 굴곡까지 인식하므로 사진을 이용한 로그인을 방지할 수 있다. 또한 얼굴을 좌우로 흔들어야 로그인 할 수 있는 것과 같은 옵션도 설정에서 추가할 수 있다. 이 기능을 이용하기 위해선 적외선 및 레이저 센서 등이 내장된 화상 카메라가 있어야 한다. 

윈도우10이 이전 버전과 차별화된 또 다른 특징은 ‘코타나’와 새로운 인터넷 브라우저인 ‘엣지’다. 코타나는 애플의 시리, 구글의 나우, 삼성의 S보이스와 비슷한 음성 인식 개인 비서 시스템이다. 윈도우10의 코타나는 단순한 음성인식 엔진이 아니라 개인의 위치정보, 일정, 취향 등을 고려해 대답을 다르게 한다. 예를 들어 “슈퍼마켓 근처에 가면 계란을 사라고 알려줘”라든가 “파워포인트 중 IoT 키워드가 쓰인 파일을 찾아줘” 등의 명령을 처리해준다. 하지만 아쉽게도 코타나는 아직 한국어 지원이 되지 않는다. 

윈도우10의 기본 브라우저인 엣지는 웹노트 기능이 있어서 웹페이지에서 사용자가 직접 그림을 그리거나 글을 작성할 수 있다. 따라서 펜이 제공되는 디바이스를 사용할 경우 자기 마음에 드는 내용을 웹 화면에 표시한 다음 이메일 등으로 다른 사용자와 쉽게 공유할 수 있다. 또한 개인 비서인 코타나와 연동해서 사용할 수 있는 것도 큰 특징이다. 

모바일 시대를 위한 변화를 선택했으나, 그리 널리 보급되지 않은 윈도우8의 실패를 딛고 다시 미래 유망 기술을 겨냥한 윈도우10이 성공할 수 있을지는 좀 더 지켜볼 일이다. 

글 : 이성규 과학칼럼니스트

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손목에 차고만 있어도 전기가 생긴다?

애플 워치, 구글 글래스, 삼성전자 기어 핏, 샤오미 미밴드…. 
요즘 핫한 디바이스들이다. 이들을 ‘웨어러블 기기’라고 부른다. 다소 거창하지만 그냥 안경, 시계, 밴드를 전자기기로 만든 것이다. 몸에 부착시켜 착용할 수 있다는 뜻에서 ‘입는’이라는 의미를 지닌 ‘웨어러블(wearable)’을 붙였다. 

벌써 수 년 전부터 과학기술계에 회자됐던 웨어러블 기기는 애플, 삼성 등 굴지의 IT 대기업들이 최근 손목에 부착하는 시계 형태로 제품을 내놓으면서 많은 관심을 받고 있다. 인터넷에선 이미 ‘얼리어답터’들의 제품 소개글이 터진 봇물처럼 쏟아져 나온다. 

웨어러블 기기의 가장 큰 단점은 무엇일까. 사용성, 효율성, 호환성, 연결성, 응용성 등이 부족하다는 게 다양한 전문가들의 의견이다. 이런 문제점은 혈압, 체온, 수면 패턴 등을 실시간으로 체크하는 헬스케어 디바이스들이 나오고 스마트폰이나 이미지, 영상 등과 웨어러블 디바이스 연동 기능 등 다양한 기능으로 해결할 수 있다. 

그것보다 더 중요한 것은 바로 배터리다. 지금도 스마트폰 배터리의 수명 문제는 난제다. 항시 몸에 착용해야 하는 웨어러블 기기는 두말할 것도 없다. 이런 상황에서 국내 연구진이 체온을 이용해 전기를 충전하는 기술을 세계 최초로 개발, 유네스코가 선정한 ‘세상을 바꿀 10대 기술’ 영예의 그랑프리 대상을 받아 주목받고 있다. 

■ 상상이 현실로…, 체온 차이로 전기 생산 

주인공은 바로 카이스트 조병진 교수팀이다. 유네스코는 디지털 기술의 사회적·문화적 영향을 예측하는 기관인 ‘넷엑스플로(Netexplo)’와 공동으로 2008년부터 매년 전 세계 200여 명의 전문가·기업인 패널 투표를 통해 ‘세상을 바꿀 10대 기술’을 선정, 네티즌 투표 등을 통해 10대 기술 중 1위에 그랑프리상을 수여하고 있다. 

지난해 3월 에너지 환경 분야 국제학술지인 ‘에너지 및 환경과학(Energy & Exvironmental Science)’ 온라인판에 속보로 실린 조 교수 연구팀의 기술은 사람의 체온에 의해 생긴 온도차를 이용해 전기를 생산하는 기술이다. 

이 기술은 열전소자를 유리섬유 위에 부착해 착용할 수 있는 형태로 만들었다. 가로, 세로 각 10cm의 밴드로 만들어 팔에 부착하면 외부 기온이 영상 20도일 때, 약 40mW(밀리와트, 1000분의 1와트)의 전력을 생산할 수 있다. 윗옷 크기 정도로 만들면 약 2W의 전력 생산이 가능해 휴대전화 충전도 할 수 있다. 

전기소자를 이용해 전력을 생산하는 기술은 기존에도 있었다. 누르는 힘(압력)을 이용한 압전소자 기술, 마찰전기 효과를 이용한 기술 등이 대표적이다. 이 중 마찰전기 효과는 올해 초 싱가포르국립대 연구진이 발표하기도 했다. 이 기술은 50nm(나노미터) 두께의 금 박막 위에 실리콘 고무로 된 층을 씌웠는데 이 실리콘 표면에 수천 개의 작은 돌기를 만들었다. 말하거나 팔을 구부리는 행동을 할 때 이 돌기와 마찰을 일으켜 전기를 생산하는 방식이다. 

압전 기술에 비해 조 교수의 열전 소자 기술과 싱가포르국립대 연구진의 마찰전기 기술은 웨어러블 기기에 더 적합하다. 그러나 조 교수의 기술은 입고만 있어도 전기 생산이 가능하다는 점에서 더욱 빨리 상용화할 가능성이 크다. 실제로 조 교수는 지난해 9월 ‘태그웨이’라는 벤처를 창업, 다양한 기업들과 상용화를 모색하고 있다. 

■ ‘사물이 서로 대화하는 기술’이 세상을 바꾼다? 

조 교수의 대상 수상이 스마트(웨어러블) 기기의 짧은 배터리 수명 문제 개선에 대한 기대감을 보여줬다면 나머지 기술은 사물과 사물이 통신하는 다양한 ‘사물 인터넷’ 기술이 대거 선정됐다. 

대표적인 것이 중국의 바이두라는 인터넷 기업이 개발한 센서가 달린 젓가락, 이스라엘 스키오(SCIO)사(社)가 개발한 라이터 크기의 분자 스캐너다. 센서가 달린 젓가락은 여러 음식 성분을 분석해 스마트폰으로 그 정보를 전송해 준다. 음식의 온도, 부패 여부, 산성도 등을 측정한다. 스키오사의 분자 스캐너도 스마트폰과 연동된다. 분석기를 어떤 물질에 가져다 대면 인터넷 데이터베이스에 축적된 정보와 대조해 화학적 구성이나 칼로리, 음식의 변질 여부, 의약품의 진품 여부 등을 가려낸다. 그만큼 먹을거리의 안전과 건강 등에 최근 관심이 높아지고 있다는 점을 보여주고 있다. 

미국의 레인포레스트커넥션 재단이 만든 불법 벌목 감시 기술도 빼놓을 수 없다. 음향 감지 기술을 통해 5분 안에 반경 1km 내 불법 벌목을 알 수 있는데, 나무를 벨 때 나는 소리를 수집, 숲 관리자들의 디바이스로 자동으로 알려주는 사물인터넷 기술이다. 

■ 공공의 목적, 학습/교육 웹, 앱 서비스도 선정 

이밖에 새로운 개념과 공공의 목적을 위한 스마트폰 앱 기술도 선정됐다. 칠레의 카포스스파사(社)의 스마트폰 앱은 자전거를 타고 다니면서 자전거 친화 도시를 만들기 위한 데이터베이스를 모으는 기술이다. 

특히 전 세계적인 위협이 되고 있는 에볼라 바이러스의 정보를 알 수 있는 앱 기술도 이번에 선정됐다. 나이지리아 보건부가 개발한 이 앱은 에볼라의 발병 시간과 위치정보를 실시간으로 알려주며 보건부 직원들이 빠르게 대응할 수 있도록 고안됐다. 구글이 검색엔진을 통해 집계된 데이터로 전염병 관리예방 시스템으로 만들었던 이른바 ‘구글 플루’와 유사한 기술이다. 

미국의 브랜칭마인즈 재단이 만든 인터넷 기술도 있다. 학생 개인의 학습 내역을 기록하고 목표 달성을 돕는 서비스로 개인 학습의 어려움을 교사와 부모가 매우 구체적으로 파악할 수 있도록 도와준다. 크로아티아의 마이크로블링크 사(社)가 개발한 스마트폰 카메라로 방정식을 찍으면 푸는 과정과 해답을 보여주는 앱도 선정됐다. 

이밖에 미국 슬랙 사(社)의 이메일이나 SNS 등을 한데 모아서 보여주는 서비스, 토고 위우랩 사(社)의 재활용 부품으로 만든 3D프린터 등도 이번 유네스코 선정 세상을 바꿀 10대 기술에 선정돼 관심을 끌었다. 과연 이 기술들이 우리를 어떤 세상으로 안내할지, 미래의 모습이 사뭇 궁금해진다. 

글 : 김민수 과학칼럼니스트

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