10년 후

10년 후

한국경제TV 산업팀 지음

지식노마드 / 2014년 11월 / 264쪽 / 13,000원





사물인터넷 - 비로소 세상의 모든 것이 연결되다



사물의 단 1%만 연결된 인터넷

1969년 10월 29일: 그날 미국 캘리포아니아 주. 미 국방성은 군사적 목적으로 캘리포니아 대학에 있는 컴퓨터와 스탠포드 대학에 있는 컴퓨터를 서로 연결해 데이터 전송을 시도했다. 두 컴퓨터 간 거리는 640km. 인류 최초의 인터넷 아르파넷(ARPANET)이 당시 주고받은 첫 메시지는 알파벳 단 두 글자 ‘Lo’였다. 의미를 완성하지 못한 채 미완성의 통신으로 끝날 뻔했던 이 연결은 약 한 시간이 지나서야 비로소 완성됐다. 1969년 10월 29일 밤 10시 30분. 두 컴퓨터는 접속 개시를 뜻하는 5바이트 크기의 한 단어를 전송하는 데 성공한다. ‘Log In’. 인류 최초의 인터넷 연결은 이렇게 시작되었다. 이 연결이 인류의 진화 속도마저 바꾸어놓을 것이라고 상상이라도 한 사람이 몇이나 되었을까?

90년대 초 개인용 컴퓨터 중심으로 100만 대의 기기가 인터넷에 연결되고, 90년대 말에 노트북이 가세하며 10억 대가 연결되고, 2010년에는 스마트폰과 태블릿이 들어오면서 120억 대의 기기가 인터넷에 연결되었다. 처음 단 두 대의 컴퓨터를 연결했던 인터넷이 40년 뒤에는 지구상에 존재하는 120억 개의 사물을 연결하게 된 것이다. 하지만 이 숫자는 오늘날 물질계에 존재하는 사물 중 1%도 채 되지 않는다. 120억 개의 기기가 인터넷에 연결된 지금, 우리의 삶과 사회는 얼마나 달라졌는가. 이 변화를 만들어낸 원동력은 단 1%의 연결에 불과하다. 나머지 99%가 연결되어 지구상에 존재하는 모든 사물이 인터넷에 ‘연결’된다면, 우리 세상은 얼마나 변할까? 상상하기조차 쉽지 않다.

센서, ‘느끼고 판단하고 말하다’

바다 위의 F1이라고 불리는 아메리카컵 국제요트대회. 스포츠 역사상 가장 오랜 전통의 아메리카컵은 뉴질랜드와 미국, 유럽에서는 월드컵에 버금가는 전 국민적 스포츠다. 오로지 바람의 힘으로만 바다를 가르는 요트의 숨 막히는 속도 경쟁은 눈을 뗄 수 없을 정도로 치열해 보는 이의 피를 뜨겁게 한다. 국가의 자존심마저 걸고 벌어지는 대결, 그 승패는 누가 요트를 더 정교하게 만드느냐에 달렸다. 요트에는 선박 설계, 유체 역학, 조선 기술, IT가 집약되어 있다. 최첨단 기술로 제작하는 요트 한 대의 가격은 무려 1억 5천만 달러, 약 1,500억 원에 달한다.

2013년 샌프란시스코에서 열린 34회 아메리카컵대회. 최종 경기까지 미국과 뉴질랜드 팀은 예측을 불허하는 박빙의 승부를 펼치고 있었다. 숨 막히는 이 승부에서 ‘센서’가 그 힘을 발휘하기 시작한다. 미국의 오라클 팀 요트에는 약 300~400개의 센서가 붙어 있다. 유압장치의 압력을 재는 센서부터 배 곳곳의 하중을 측정하는 센서까지. 항해사는 손목에 찬 PDA를 통해 센서들이 보낸 데이터를 받아서 분석하고 최고 속도를 낼 수 있는 전략을 짠다. 수많은 데이터를 실시간으로 전송하는 센서들을 활용한 미국 팀이 마침내 뉴질랜드 팀을 44초 차이로 따돌리고 2연패에 성공했다. 보트에 장착된 센서들은 초당 10번씩 약 3,000개의 변수를 측정한다. 측정된 값들은 대형 서버에 저장된다. 저장된 데이터들은 경기가 끝난 뒤에도 중요한 분석 자료가 된다. 항해사들은 좋은 결과를 얻었을 때와 성적이 좋지 않았을 때의 환경을 다시 만들어 연습하고, 자료를 분석하여 최고의 전략을 짠다.

센서를 통해 듣는 사물들의 이야기: 사물인터넷상의 세상에서 이야기는 이렇게 ‘센서’를 통해서 듣게 된다. 지금도 지구 곳곳에 부착돼 있는 센서들이 현장의 상황을 전달하고 있다. 중동의 오일 추출 장치에는 수천 개의 센서가 붙어 있고, A380 항공기에도 10만 개의 센서가 있어서 모든 부분이 잘 작동되고 있는지를 실시간으로 알려준다.

지구상의 사물들이 모두 인터넷으로 연결되면 많은 것이 달라진다. 예를 들어 동남아시아의 바나나 수확 시기가 예년보다 보름쯤 빨라졌다고 하자. 바나나 나무에 연결된 센서가 자동으로 운송트럭에 당겨진 수확 시기를 알려준다. 운송트럭은 스스로 슈퍼마켓에 배송시간을 전달한다. 슈퍼마켓은 수확 시기에 맞춰 재고를 처리하기 위해 이미 진열돼 있던 바나나의 가격을 내린다. 동시에 우리가 밀고 있는 쇼핑 카트의 화면에는 매력적인 모델이 등장해서 바나나를 이용한 디저트 레시피를 알려주며 우리를 유혹한다. 결국 우리는 슈퍼마켓이 할인 판매하는 저렴한 바나나를 구입하게 된다.

이렇게 동남아시아의 달라진 바나나 수확 시기가 우리 식탁의 디저트 메뉴를 바꾸어놓는다. 이 과정에 사람은 전혀 개입하지 않는다. 이제까지 인터넷은 ‘사람’이 중심이 되어 데이터와 연결되거나 ‘사람’과 ‘사람’끼리 연결해주었지만, 앞으로는 사람 없이도 ‘사물’들끼리 스스로 정보를 전달하게 된다. 인간이 개입하지 않고 이루어지는 사물들 간의 커뮤니케이션. 이 연결을 가능하게 하는 기술과 그것으로 만들어진 세상을 우리는 ‘사물인터넷’이라고 부른다.

가전 등 사물의 센서 “I’m OK”: 센서는 앞으로 어디에든 붙어 정보를 전달해주게 된다. 공장, 학교, 병원, 쇼핑센터, 심지어는 도로 위에까지…… 센서를 통해 우리는 비로소 이제까지 알 수 없었던 정보들을 듣고 볼 수 있게 된다. 센서로부터 얻은 정보를 활용해서 우리는 에너지를 꼭 필요한 곳에 보낼 수 있고, 주차난이나 공해 문제를 해결할 수도 있다. 응급 환자를 구할 수 있는 가장 빠른 방법을 찾을 수도 있다. 센서는 농업도 크게 바꾸고 있다. 농장 주인 백현철 씨는 스마트폰으로 농장 전체를 관리한다. 비닐하우스 안의 곳곳에 달린 센서가 실시간으로 온도와 습도 정보를 스마트폰으로 전송한다. 스마트폰에서 버튼을 눌러 물을 주고 비닐하우스의 온도를 조절한다. 이 시스템 덕에 농사는 한결 편해졌다. 특히 겨울철에 농작물이 얼까 봐 잠도 못 자면서 수시로 보일러를 체크해야 하는 수고를 덜 수 있어 가장 좋다. 하나의 작물에 들이는 시간이 줄어든 만큼 다른 작물을 한 가지 더 키울 수 있어 생산성도 30% 이상 높아졌다.

모든 사물이 연결되면 달라질 것들

센서가 들려주는 이야기가 몰고 올 즐거운 변화는 끝이 없다. 운동화가 운동량을 체크해 건강을 관리해주고, 골프채가 자세를 교정해주는 코치 역할까지 한다. 포크는 움직이는 각도와 속도 정보를 분석해 체중을 관리해주는 다이어트 코치가 될 수 있다.

편리를 넘어 안전하고 행복해질 세상으로: 센서가 자동차와 도로에 부착되면 우리는 더 이상 차를 운전하지 않게 된다. 차 안에서 아침을 먹거나 비디오게임을 할 수도 있다. 주행 중에 앞서간 차가 ‘도로가 고르지 못하다’는 정보를 뒤차에 전달해줄 수도 있다. 회사에 도착해 엘리베이터를 타면 내가 어느 부서의 누구인지를 인식한 엘리베이터가 알아서 사무실이 있는 층까지 데려다준다. 아주 먼 미래의 이야기가 아니다. 컴퓨터 2대에서 시작해 120억 개가 연결되는 데 40년이 걸렸지만, 그 속도는 비약적으로 빨라지고 있음을 생각해보자.

센서를 이용하여 재난과 사고에 미리 대비할 수도 있다. 2011년 4월, 미국 남동부를 강타한 37년만의 최악의 토네이도가 8만 명이 사는 도시를 순식간에 폐허로 만들었다. 21세기에 들어섰어도 큰 자연재해 앞에서 인간은 무기력할 수밖에 없었다. 날씨를 바꾸기는 어렵겠지만, 날씨 변화에 관한 정보를 미리 알 수 있다면 재난을 막을 수는 있다. 사물인터넷 세상에서는 곳곳에 설치된 센서가 바람이나 습도의 이상변화를 감지해 신호를 중앙관리센터와 개인 스마트폰에 전송한다. 정보를 확인한 사람들은 미리 안전시설을 정비하고, 대피할 수 있게 된다. 지진에도 대비할 수 있다. 사람이 느낄 수 없는 미약한 지진파도 잡아내는 지진감지기가 인터넷에 연결돼 있어서 자동으로 가스나 전기를 먼저 차단한다. 동시에 대피하라는 경고 방송을 하고, 곳곳에 설치된 스크린에 안전한 대피로를 표시해서 사람들을 인도한다.

2013년 7월 수많은 사상자를 낸 스페인의 대형열차 탈선 사고의 원인은 ‘과속’이었다. 제한 속도 시속 80km 구간에서 사고 열차는 220km의 속도로 주행했다. 만일 이 열차에 센서가 설치돼 있었다면 어땠을까? 기관사가 컨트롤하지 않아도 열차가 일정 속도 이상 넘어갈 경우 센서가 알아서 속도를 줄이고, 앞차와의 간격을 계산해 안전운행 모드를 가동할 수 있었을 것이다. 실제로 한 네트워크 기업에서 열차가 교차로를 통과할 때 자동으로 속도를 조절해주는 ‘열차 제어 기술’을 개발했다. 이제까지 통신기술은 안전과 관련해 제한적으로 활용돼왔다. 보안카메라는 주로 범죄나 사고가 발생한 이후에 그것을 분석하고 재구성하는 데 사용되고 있을 뿐이다. 사물인터넷 세상에서는 사고가 발생하기 전에 미리 감지하고 예방하는 차원으로 그 활용 영역을 크게 넓혀갈 수 있다.

모든 산업을 서비스로 바꾸다: 유통 분야는 사물인터넷을 가장 잘 활용하고 있는 곳 중 하나다. 집에서 말로 하거나 상품의 바코드만 갖다 대면 필요한 물건을 알아서 주문해주는 서비스, 각 가정의 냉장고 속에 센서를 부착해 매장에서 고객들에게 필요한 신선식품을 알려주는 서비스도 곧 등장할 예정이다. 전자상거래 시대를 맞아 월마트나 베스트바이, 메이시스 등 미국 최대의 유통업체들에게 가장 풀기 어려운 문제는 방문자 수를 늘리는 일이다. 고객이 매장에 오기만 하면 매출을 높이는 데는 자신이 있다. 문제는 전자상거래의 발달로 고객들이 매장에 오는 일이 점점 뜸해졌다는 것이다. 이 난제를 스마트폰이 해결해주었다. 미국의 ‘샵킥(Shop Kick)’이라는 작은 벤처 기업은 고주파 오디오 신호를 개발해서 매장 주변의 고객들에게 정보를 전송하고 할인쿠폰을 발송하는 서비스를 개발했다. 매장의 센서와 고객의 휴대폰이 서로를 인식하고 정보를 주고받게 되자 다시 고객의 발길을 매장 안으로 돌릴 수 있게 되었다.

“미국의 대형 유통업체에 사물인터넷을 활용한 결과 방문객 수가 크게 늘어나고 매장 회전율도 25~90%로 크게 높아졌다.” -마갓 렝스도프, 샵킥 부사장



샵킥은 최근 한국의 모바일커머스 선도업체 SK플래닛에 인수됐다. SK플래닛은 샵킥을 인수함으로써 미국의 모바일커머스 시장에 진출할 수 있는 교두보를 마련하겠다는 계획이다. 서진우 SK플래닛 사장은 이렇게 말했다. “소비자들은 더 이상 매장 정보나 할인쿠폰을 찾아다니지 않는다.” “사물인터넷을 활용하면 매장주들은 소비자의 성향에 따라서 똑똑하게 마케팅 활동을 펼칠 수 있다.”

새로운 시작, 사물인터넷 loT: 사물인터넷 시장은 2020년까지 19조 달러, 우리 돈으로 무려 2경 원이 넘는 규모가 될 전망이다. 때문에 전 세계 국가들이 이 시장을 주목하고 있다. 사물인터넷이 적용될 분야는 무궁무진하다. 교육과 의료, 금융, 에너지 등 전 세계 기업들이 아직 연결되지 않은 나머지 99%의 가능성에서 새로운 먹을거리를 찾기 위해 바쁜 걸음을 보이고 있다.



원자력 발전 - 에너지 독립을 꿈꾼다



원전, 에너지 자립의 원천

프랑스 파리에서 자동차로 1시간 넘게 달려 도착한 노장 슈르센 마을. 중세 고딕 양식의 성당이 있는 고풍스런 이 마을 중심에 원자력 발전소가 있다. 이곳 원전은 1987년 상업 운전을 개시했다. 20년 동안 이곳 시장을 지낸 제라드 지역정보위원회 위원장 말대로 “원전은 지역 경제의 큰 축이자 삶의 터전”이다.

“40~50년 전만 해도 프랑스에서 원자력 발전소를 짓겠다고 하면 반대시위를 했었습니다. 그런데 지금은 만약 내일이라도 프랑스 정부가 원자력 발전소 운영 정지를 발표한다면 사람들은 오히려 원전 운전을 유지하자고 시위를 할 것입니다.” -제라드 앤설린, 노장 슈르센 지역정보위원회 위원장



노장 슈르센 지역의 세금 70%는 원자력 발전소에서 나온다. 원전 운영회사가 내는 많은 세금은 모두 지역 주민들을 위해 쓰인다. 이 마을 주민 마리 파네다 씨의 집에서는 식수로 세느강 물을 마시고 있었다. 이 물은 원전 냉각수다. 원전에서 뜨거운 증기를 식힌 후 배출한 물은 세느강으로 흘러 들어가고 이 물을 프랑스 사람들은 거리낌 없이 마신다. 어떻게 이런 일이 가능할까? 원전 바로 옆 세느강변에서 배스 낚시를 즐기는 젊은이에게 물었다. 그는 이곳에서 태어나 20년 이상 지낸 토박이다.

“여러 의견들이 있지만 원자력 발전소는 일자리를 만듭니다. 이건 우리 도시에 매우 중요합니다. 발전소 없이는 이렇게 많은 사람들이 살 수 없을 테니까요.” -띠보, 노장 슈르센 주민



원전과 공생하는 삶: 이곳 주민들은 원전과 공생하는 법을 배운 듯했다. 18세기와 20세기에 독일과의 전쟁에서 패한 아픈 경험을 가진 프랑스는 핵무기 개발에 나서면서 원전 기술도 자연스럽게 발달했다. 프랑스는 한국과 비슷하게 에너지원의 대부분을 수입해야 했기 때문에 원전을 통한 에너지 자립정책을 수십 년간 지속적으로 펼쳤다. 프랑스는 현재 미국에 이어 세계 2위의 원전 보유국이며 전체 전력의 75%를 원전을 통해 얻는다. 또한 전력 수급에 여유가 생겨 독일 등 유럽 국가들에 남는 전기를 수출하고 있다. 프랑스 국민 10명 중 6명은 원전을 지지한다. 원자력 발전소를 혐오시설로 인식하는 우리도 프랑스처럼 미래 먹을거리의 한 축을 원자력에서 찾을 수는 없을까?

원전, 친환경 무한에너지

원자력 발전은 우라늄이 핵분열할 때 나오는 열로 증기를 만들어 터빈을 돌려서 전기를 만든다. 우라늄같이 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하면 원자핵이 쪼개지는 핵분열 현상이 일어나는데, 우라늄 1g의 핵분열 에너지는 석유 9드럼, 석탄 3t을 태운 것과 맞먹는다. 세계는 지금 에너지전쟁 중이다. 안정적인 자원 확보 여부에 국가의 존망이 걸려 있다. 몇십 년이면 고갈될 것이라는 경고의 목소리가 나오는 석유와 석탄에 비해 원자력은 재처리를 통해 최소 수천 년을 쓸 수 있다. 중동 등 특정 지역에서만 생산되는 석유와 달리 우라늄은 전 세계에 고르게 매장되어 있다. 적은 양으로 막대한 에너지를 내며 운반과 저장도 쉽다. 100만 kW급 발전소 운전에 필요한 석유는 150만t, 우라늄은 30t이다. 원자력은 환경 문제의 핵심 이슈인 이산화탄소 배출이 거의 없다. 교토의정서 발효 이후 세계 각국이 이산화탄소를 줄이기 위해 신재생에너지 개발에 몰두하고 있지만 태양광과 풍력 등 신재생에너지는 아직 경제성을 확보하지 못한 상태이며 공급이 안정적이지 못하다. 에너지 원료 97%를 수입에 의존하고 있는 대한민국의 1인당 전력소비량은 1만 kW(2010년 기준), 20년 만에 4배 이상 늘었다. 원자력은 현재 대한민국 전력 생산의 30%를 차지하고 있으며, 아직 경제성과 효율성 측면에서 원자력과 비교할 만한 자원을 찾기 어렵다.

세계가 다시 원자력에 주목하는 이유: 1945년, 옛 소련에서 세계 최초로 원자력 발전소가 가동을 시작한 지 70년이 지났다. 21세기 세계 원전 시장은 미국과 일본, 프랑스 3개국이 사실상 지배하고 있다. 1950년대 상업용 원전을 시작한 미국은 세계 원전 시장의 절대강자였다. 그러나 1979년 원전 근무자의 실수로 방사능이 누출된 쓰리마일 섬 사고 이후 원전 개발을 중단했다. 그 후 원전산업 기반의 상당 부분이 붕괴되었다. 1966년 상업용 원전을 첫 가동한 일본, 특유의 기술력을 앞세워 원전 강국이 되었던 일본은 2011년 후쿠시마 사고 때문에 세계 원전 시장에서 퇴출 위기까지 몰렸다. 그런데 미국과 일본이 다시 원자력에 눈을 돌리고 있다. EU 국가 중 저탄소 에너지 개발에 가장 열을 올리고 있는 영국도 2030년까지 신규 원전 12기의 추가 건설을 계획하고 있다. 2014년 6월 현재 전 세계적으로 30개 나라에서 435기의 원전이 가동되고 있다. 계획을 종합해보면 2030년까지 전 세계에서 원전 430기가 추가로 건설되고, 시장은 1천조 원으로 커질 것으로 보인다. 지구온난화, 고유가 등 환경과 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안으로 사람들은 여전히 원자력을 주목하고 있다.