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[알아봅시다] 사물인터넷 생태계와 정책 방향

집·공장 스마트폰 속으로…IoT 주도권 두고 이통사·정부 고심
통신거리 길고 소비전력 적은 전용 네트워크 필요
국내 통신사 LoRa·NB-IoT·LTE-M 등 서비스 활발
정부, 올 연말까지 신규 전용주파수 공급 계획 수립 

김지영 기자 kjy@dt.co.kr | 입력: 2018-05-15 18:00
[2018년 05월 16일자 18면 기사]

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[알아봅시다] 사물인터넷 생태계와 정책 방향



[디지털타임스 김지영 기자]사물인터넷(IoT)은 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결해 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말합니다. 사물인터넷은 기존 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화한 단계입니다. 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호 간에 알아서 정보를 주고받아 처리하게 됩니다.

스마트홈 분야에서 저전력 통신기술 활용이 본격적으로 시작되자 저전력 장거리 통신기술에 대한 이동통신사들의 행보도 빨라지고 있습니다. 소물인터넷이라고 불리는 저전력 장거리 통신기술은 Z-웨이브처럼 AA배터리 하나만으로도 수년간 사용할 수 있습니다. 커버리지 또한 10㎞에 달하는 기술로 다양한 신규 서비스 및 비즈니스 모델 개발이 수월하기 때문입니다.

사물 인터넷 기기 간 통신을 위해서는 낮은 지연속도, 적은 전력소비, 넓은 커버리지 등을 만족해야 합니다. 이에 따라 5세대 이동통신(5G) 시대와 맞물려 사물인터넷 전용 네트워크와 관련 기술이 개발되고 있죠. 현재 전 세계적으로 구축하고 있는 사물인터넷 전용 네트워크는 크게 LTE-M, NB IoT, SIGFOX, LoRa로 구분됩니다.

LTE-M과 NB IoT는 면허 대역의 주파수를 사용하는 네크워크에 해당합니다. LTE-M의 커버리지는 최대 11㎞, 배터리 수명은 제품에 따라 10년, 모듈 가격은 최대 20달러 수준이죠. LTE-M은 기존 LTE 면허대역을 이용한다는 점에서 초기 투자 비용이 적고 다른 IoT 전용 네트워크와 비교했을 때 10Mbps/5Mbps(다운로드/업로드) 수준으로 빠른 속도가 장점이 있습니다. 또 다른 면허 대역 네트워크인 NB(Narrow Band)-IoT의 커버리지는 최대 15㎞입니다. 배터리 수명은 최대 10년, 모듈 가격은 최대 10달러 수준입니다. LTE 면허 대역을 이용한다는 점에서 LTE-M과 유사하지만 인접 대역 주파수와 간섭을 막기 위해 마련한 가드밴드를 이용한다는 점에서 차이가 있죠.

비면허대역(920㎒)을 사용하는 IoT 전용 네트워크에는 LoRa와 SIGFOX가 있습니다. LoRa의 커버리지는 비도심에서 최대 15㎞, 도심에서는 최대 5㎞로 지역 간 차이가 존재합니다. 배터리 수명은 최대 10년입니다. 모듈 가격은 LTE-M, NB IoT보다 저렴한 최대 5달러 수준입니다. 대역폭은 최대 500kbps 수준이며 전송속도는 최대 5kbps 정도를 커버합니다. SIGFOX의 커버리지는 비도심에서 최대 30㎞, 도심에서는 최대 10㎞로 LoRa와 마찬가지로 지역간 차이가 존재합니다. LoRa 네트워크보다 최대 커버리지가 넓지만 배터리 최대 수명이나 가격대는 비슷합니다. 다만 LoRa에 비해 대역폭이 좁고 전송속도가 느립니다.

해외에서는 이미 사물인터넷 전용망 구축이 활발히 이뤄지고 있습니다. 2017년 2월 기준으로 프랑스, 스위스, 일본 등에서 LoRa 기반의 IoT망 구축을 시작해 네트워크를 확대하는 중입니다. 미국과 독일, 중국, 싱가포르 등에서는 2017년 10월 기준 면허대역인 NB-IoT와 LTE-M 상용서비스가 본격화되고 있습니다. 이 중에서도 LTE-M보다는 NB-IoT를 도입한 통신사가 더 많은 편입니다. SIGFOX 네트워크망 구축도 성장세에 있습니다.

국내에서는 SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 이동통신 3사가 홈 IoT 서비스를 주도하고 있습니다. SK텔레콤은 3사 중 유일하게 LoRa망을 제공하고 있습니다. SK텔레콤은 2016년 6월 LoRa 네트워크 전국망 구축을 완료했습니다. 2016년 10월에는 LoRa망 품질 개선을 위해 신기술을 도입했고 현재 LoRa 전용 요금제를 통해 서비스하고 있습니다. 이어 LTE망을 이용하는 'LTE-M'을 출시하고 지난달 또 하나의 IoT 전국망인 'LTE Cat.M1'을 상용화해 다양한 IoT 서비스를 위한 통신망 포트폴리오를 갖췄습니다.

KT와 LG유플러스는 2016년 11월 NB-IoT 부문에서 협력하기로 발표했고 KT가 지난해 7월 NB-IoT 전국망 구축을 완료했습니다. LG유플러스는 전국 시도 지역에 NB-IoT 전용망 구축을 완료한 데 이어 시설물 관리와 가스·전기 등의 원격검침에서 시범서비스를 시작했습니다. LG유플러스는 연내에 화물 추적이나 물류 관리 등에서도 NB-IoT를 적용한 서비스를 선보일 계획입니다.

정부도 사물인터넷을 초기 활성화하고 시장 확대를 위해 정책적 지원을 하고 있습니다. 2015년 12월 사물인터넷 확산을 위한 전략을 발표하고 사물인터넷을 실생활에 적용한 대규모 실증 사업도 착수했습니다. 사물인터넷을 활용해 현안 문제를 해결하기 위한 시범 단지 조성 사업 등이 진행 중입니다.

이와 함께 IoT 전용 주파수를 확보하고 할당 방안도 고심 중입니다. 과학기술정보통신부는 3월 29일 스마트 시티 및 공장 등에서 널리 활용이 가능한 IoT 및 초정밀 위치측정(UWB)용 주파수 공급과 기술기준 규제 완화를 위한 관련 법령 개정안 행정예고를 하기도 했습니다. 정부는 그동안 다양한 사물인터넷 서비스가 가능하도록 영상전송이 가능한 고용량 IoT용 주파수 대역(2.4㎓, 5.8㎓ 대역 등)과 검침, 센싱, 추적 등에 활용되는 저전력·저용량 IoT용 주파수 대역(900㎒ 등)의 공급을 추진하고 기술기준도 지속적으로 개선해 왔는데요. 사물인터넷 주파수 공급 및 규제 개선도 저전력·저용량 IoT용 1㎓ 이하 대역의 공급과 고용량 IoT용 5.2㎓ 대역(5150~5250㎒) 공급을 함께 추진하게 됩니다.

먼저 스마트 시티·공장에서 전파간섭 없이 안정적 전파이용이 가능한 1㎓ 이하 대역을 저전력·저용량 IoT용 주파수로 확보해 공급할 방침입니다. 현재 신규 IoT 서비스 제공 사업자로 진출을 희망하는 중소사업자들이 있으나, IoT 사업용 주파수가 충분히 공급되지 못한 상태입니다. 스마트 공장·빌딩 등에서 IoT 자가망 구축 수요가 있으나 간섭 없이 사용 가능한 주파수는 부족한 실정입니다. 이에 정부는 전파특성이 좋은 1㎓ 이하 대역에서 현재 '무선 호출' 또는 '공중 무선데이터통신서비스'용으로 분배돼 있으나 미이용 중인 주파수 11.7㎒ 폭의 주파수 용도를 변경해 IoT용으로 확보하고 향후 신규 oT 서비스 사업용 또는 스마트 공장 내 자가망으로 활용할 수 있도록 올해 연말까지 공급 계획을 수립할 예정입니다.

김지영기자 kjy@dt.co.kr

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