사물인터넷(IoT)을 활용한 첨단환경관리

초연결 IoT 시대의 도래에 따라, 인터넷은 사람과 사람뿐 아니라 사람과 사물, 더 나아가 사물과 사물을 연결할 수 있게 되었다. 즉, 세상의 모든 것들이 연결되는 시대가 열린 것이다.

 

사물인터넷(Internet of Things)이란, 세상에 존재하는 유형 혹은 무형의 객체들이 다양한 방식으로 서로 연결되어 개별 객체들이 제공하지 못했던 새로운 서비스를 제공하는 것을 말한다. 기존의 인터넷이 컴퓨터나 휴대전화처럼 무선인터넷으로 서로 연결되어 구성되었던 것과는 달리, 사물인터넷은 책상, 자동차, 가방, 나무, 애완견 등 세상에 존재하는 모든 사물이 연결되어 구성된 인터넷이라 할 수 있다. 사물인터넷의 표면적인 정의는 사물, 사람, 장소, 프로세스 등 유/무형의 사물들이 연결된 것을 의미하지만, 본질에서는 이러한 사물들이 연결되어 진일보한 새로운 서비스를 제공하는 것을 의미한다. 즉, 두 가지 이상의 사물들 간 정보통신기술 융합으로 개별적인 사물들이 제공하지 못했던 새로운 기능을 실시간으로 주고 받을 수 있는 기술이다.

 

이러한 사물인터넷은 우리의 일상생활 속 깊이 스며들었다. IoT 활용 사례는 다음과 같다.

 

현재 전국 곳곳에 미세먼지 데이터와 공공 사물인터넷망(IoT)를 활용한 미세먼지 저감장치 '서리풀 숨터'가 시범 설치 운영 중이다. 서리풀 숨터는 대기 환경 빅데이터와 사물인터넷 IoT 기술을 통해 도로변 비산먼지에 노출된 취약자 및 시민들에게 그늘과 맑은 공기를 공급하는 스마트 도시 장치이다. 서리풀 숨터가 설치된 장소는 미세먼지 집중 관리 구역으로, 이를 통하여 철저한 미세먼지 관리 시스템이 구축되었다.

 

작동원리는 미세먼지 농도가 나쁠 경우 센서 감지로 집진 장치가 자동 작동된다. 상부는 에어막을 형성하고 내부 중심부에는 정화한 공기가 배출 순환되어, 일대 미세먼지 클린존을 형성하는 구조이다. 또한 사람이 장치 내부에 접근해야 작동하는 스마트 장치로 설계되어 있다.

이를 통해 미세먼지, 교통량, 유동인구 등을 분석하고, 분석된 데이터로 미세먼지 농도 예측, 관심존 예·경보 사전 알림 서비스 제공 등 다양한 기능을 수행하는 것이다.

 

< 출처 : "서초구, 미세먼지 저감장치 ‘서리풀 숨터’ 시범설치 운영", <서초구청 보도자료>, 2021.11.04 >

 

사물인터넷을 이용한 첨단환경관리는 지속적으로 개발되어 이루어지고 있다.

현재 지구온난화 원인물질인 이산화탄소가 가장 많이 배출되는 곳은 발전소일 것이다. 이러한 발전소 오염물질과 탄소배출 포함 각종 오염물질을 첨단 기술 활용으로 관리할 수 있는 세상이 다가왔다.

 

사물인터넷(IoT)을 활용한 발전소 환경관리체계 구축은 오염물질 실시간 감시체계 강화로 환경관리를 체계적으로 실행하도록 마련된 방안이다. 관리 분야에는 시설별 운영인자와 오염 물질의 상관성 조사, 사물인터넷 계측을 위한 간접 관리인자 도출, 사물인터넷 기반 오염 물질 실시간 감시 체계 구축, 사업장 환경 관리 및 운영 효율화를 위한 정보 공유, 통합환경관리제도 개선 및 적용 방안 등이 있다.

 

< "발전분야 오염물질, 사물인터넷 기반으로 최첨단 관리", <환경부 보도자료>, 2022.04.22 >

 

스마트 통합환경관리 체계는 ‘센서 → 사물인터넷 장치(IoT Device) → 사물인터넷 게이트웨이(IoT Gateway) → 가상사설네트워크(VPN) → 관제시스템’으로 구성된다.

이때 사물인터넷 장치(IoT Device)를 통하여 사업장 내 시설 간 원거리 또는 장애물 등으로 장비 유선설치 불가 시 무선으로 센서에서 측정된 자료를 Gateway에 전송한다.

 

시설별 운영요소와 오염물질의 상관성 조사 기반으로 오염물질 관리를 위한 주요 요소 도출, IoT 기반 오염물질 실시간 감시체계를 구축하고 사업장 환경관리 및 운영 효율화에 활용하게 되는 것이다. 이러한 시스템의 구축을 통해 그동안 오염물질 배출을 실시간으로 관리하기 어려웠던 환경오염시설에 대해서도 관리가 가능해진다.

 

이외에도 현재 의료, 농업, 유통 등 분야에 사물인터넷 활용이 대중화되어, 우리가 이전에 상상만 하던 일들이 점점 생활로 다가오고 있다. 이의 한 예시로 스마트팜이 있다. 예전과 달리 농부들은 스마트 애플리케이션을 통하여 식물 수확 시기를 결정하고, 토양 화학 성분을 기반으로 비료 프로필을 만들거나 영양분과 수분 수준을 감지할 수 있게 되었다.

이는 곧 농업 생산의 질과 양을 모두 높여주는 것이기 때문에, 더욱 효율적인 관리를 가능케 하는 것이다. 더하여 이제는 우리 일상 속에서 쉽게 볼 수 있는 SKT의 NUGU, KT의 기가지니, LG U+의 AI 스피커와 리모컨 등 스마트홈서비스부터, 애플리케이션과 연동하여 사용, 제어하는 가전제품들 모두 IoT, 사물인터넷에 포함된다.

 

하지만 발전하는 주변 환경에 의한 편리함도 좋지만, 보안 문제도 있음을 유념해야 한다. 수집된 데이터 기반으로 센서가 이루어지기 때문에 IoT는 사생활 문제를 일으킬 수 있다. 또한 IoT가 잘못 설치된다면, 관련 네트워크가 쉽게 개방되어 해커가 공격하거나 데이터가 유출될 수 있다. 이는 사소한 위협처럼 보일 수 있지만, 중요하게 다루어질 필요가 있다. 해킹을 통하여 몇 가지 센서 수치와 데이터를 분석해 누군가 나에 대한 예측 분석을 진행한다면 이는 사생활 침해, 즉 범죄에 해당할 것이다. 나아가 보안적 문제 때문에 사무실의 스마트 잠금장치가 열리지 않거나 네트워크에 백도어가 만들어질 위험도 있다. 그러나 이러한 보안적 문제점을 잘 보완하여 적합한 기술로써 발전시킨다면 우리에게 혁신을 가져다줄 중요한 기술이 될 것이 틀림없다.

 

4차 산업혁명 시대의 핵심기반 IoT 사물인터넷 육성에 따라, 생산성과 효율성이 창출되면서 산업과 경제구조, 지능정보기술 전반의 변화가 가속화 되고 있다. 이러한 기술은 아는 만큼 활용할 수 있으니 관심을 가지고 지켜볼 필요가 있고, 차원을 달리할 사물인터넷과 초연결, 초지능의 융합 시대에 맞추어 나아가야 할 것이다.

 

[출처]

- 네이버 지식백과, 사물인터넷이란?, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3386810&cid=58369&categoryId=58369

- "서초구, 미세먼지 저감장치 ‘서리풀 숨터’ 시법설치", <아시아경제>, 2021.11.04.

- "서초구, 미세먼지 저감장치 ‘서리풀 숨터’ 시범설치 운영", <서초구청 보도자료>, 2021.11.04.

- "발전소에서 나오는 오염물질 사물인터넷으로 관리한다", <서울신문>, 2022.04.22.

- "발전 분야 오염 물질, 사물인터넷 기반으로 최첨단 관리한다", <보안뉴스>, 2022.04.23.

- "발전분야 오염물질, 사물인터넷 기반으로 최첨단 관리", <환경부 보도자료>, 2022.04.22.