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K-ICT 디바이스랩

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[Special Issue_Part 4] 스마트 디바이스가 가져올 미래상을 그리다

작성일 : 2017.04.17조회수 : 231

 

스마트라는 단어가 유행처럼 번지면서 사람들의 일상뿐만 아니라 산업계에도 큰 변화가 발생하기 시작하였다. 이러한 변화는 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 모두 포함하고 있다. 무엇보다 인간의 정보 수집 능력과 이를 활용한 다양한 활동이 전개되면서, 새로운 산업의 탄생과 첨단 디바이스가 속속 생겨나기 시작했다. 하지만 사람이 편리해 지기 위해 만들어진 스마트로 인해 사람은 더욱 바빠지고, 일상 안에서 시간과 공간의 제약이 깨지면서 오히려 스마트가 만든 효율화라는 굴레에 구속되는 반대 급부도 심화되어 가고 있다. 다시 말해서 말은 스마트라고 하지만 아직 우리는 단지 빨라지고 좀더 편리해 졌을 뿐 정말 생활이 스마트해 지지는 못한 것이다. 이렇게 변화해 온 중심에는 일명 스마트 디바이스라는 기기들이 자리를 잡고 있다. 이러한 기기들을 이해하고, 그 변화를 예상해 보는 것은 앞으로 우리의 삶이 어떻게 변할 것인지 예측하는데 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 그전에 과거 그리고 현재의 스마트 디바이스가 어떻게 변화되어 왔는지 잠시 돌아 보는 것도 의미가 있을 것이다.

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스마트라는 단어의 혼란

가끔 우리는 어떤 단어가 우리도 모르게 일상에 한자리를 차지하고 있음을 느끼곤 한다. 2000년대 중반, 이와 같이 나타난 한 단어가 있었고 지금은 우리의 삶에 큰 자리를 차지 하고 있으며, 아무런 거부감 없이 사용하고 있다. 바로 스마트라는 단어이다.

필자 기억에는 스마트폰이 나오면서 이 단어가 본격적으로 회자 되기 시작하였다. 1995년 미국의통신사 AT&T로부터 처음 나온 것으로 알려진 이 단어는 2007년 아이폰의 등장과 더불어 세상에 퍼지기 시작했다. 이때부터 스마트는 화면이 있고 사람들에게 기능을 안내하며 원하는 대로 조작할 수 있는 UI가 제공된 기기들에게 자연스레 적용되는 단어가 되었다. 그 당시 웬만한 회사에선 스마트라는 단어를 제품명에 접두어로 사용했다. 어지간한 보고에선 이 단어만 넣으면 무리 없이 넘어가는 만능 단어처럼 사용되었다. 마치 지금의 사물인터넷(IoT)처럼 말이다.


스마트 디바이스는 도대체 무엇을 말하는가

먼저 스마트 디바이스에 대해서 Wikipedia 영문판에는 다음 같이 정의 되어 있다.

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위의 정의에서 주목해야 하는 단어가 있다. “무선 프로토콜”이라는 단어이다. 스마트 디바이스는 우리가 생각하는 모든 전자기기를 통칭하지 않는다는 것이다. 기본적으로 무선 기술이 탑재 되어 있어야 스마트 디바이스라고 부를 수 있다. 만일 세탁기에 퍼지(이것도 꽤 옛날 단어로 느껴진다.) 기능이 있어 자율적으로 똑똑하게 작동하더라도 네트워크 연결이 되지 않는다면 본질적으로 스마트 디바이스에 들어가지 않는다. 물론 현재에 와서는 대부분의 기기들이 어떤 한가지라도 네트워크와 연결될 수 있는 요소를 탑재하고 있지만, 처음 스마트라는 단어가 언급될 때는 이런 정의와 관계없이 쓰이곤 하였다.

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지금까지의 스마트 디바이스

역사까지 볼 것도 없이 현시대를 사는 우리가 접한 기기 중 초기형 스마트 디바이스라고 생각할 수 있는 제품들은 PC와 노트북을 들 수 있다. 하지만 초기의 PC들은 아직 스마트라 불리기에는 성능이 떨어지고 사용법도 많이 어려웠다.

본격적으로 스마트 디바이스라고 불릴 만한 기기는 휴대폰과 PDA가 나오면서 등장하기 시작하였다. 특히 스마트폰으로 가는 과도기에 나온 PDA는 실제 현재의 스마트폰에서 할 수 있는 많은 부분을 이미 갖추고 있었다. 하지만 이런 초기형 PDA들은 무선 네트워크 없이 외부 액세서리를 통한 유선네트워크를 연결해야 네트워크를 사용할 수 있었다.

이렇게 무선기능이 없이 단독기기로 사용되던 PDA는 모듈형태의 무선네트워크 장치를 연결하면서 날개를 달기 시작하였다. 기억이 나는 분이 있을지 모르겠지만 처음에 나온 무선 모듈은 기존의 PDA에 모듈형으로 연결하는 형태인 경우가 많았다. 모듈형을 지난 후 본격적으로 PDA 자체에 2G 통신기능이 탑재되었고, PALM, HP, SAMSUNG 등 IT업계에서 알만한 회사들이 PDA폰을 출시하기 시작했다. 아마도 이 PDA폰부터 제대로 스마트 디바이스라고 불릴 수 있을 만한 기기가 탄생했다고 볼 수 있을 것이다. 그러나 PDA폰의 운영체제는 아직 사용자 중심으로 되어 있지 않았고, 적극적으로 활용할 수 있는 네트워크나 서비스 등 인프라 자체가 준비 되어 있지 않았다. 결국 얼리어답터 중심의 제품으로만 인식되었고 시장확대를 하지 못한 체 많은 중소 PDA업체가 결국 문을 닫았다.

PDA폰 쪽은 이렇게 침체기에 접어 들었지만 이 시점에 WIFI나 WIBRO 같은 광대역 고속 Data 망 시장이 본격적으로 열리기 시작하였으며 노트북 시장이 자신의 입지를 확실하게 잡아가기 시작하였다. 특히 국내 통신사들이 인터넷망의 고속화와 무선 인터넷을 확대하는데 사업의 포커스를 맞추어 이와 함께 노트북을 통한 무선 인터넷 접속이 활성화 되기 시작하였다.

이러한 흐름에서 갑자기 한 업체가 스마트 디바이스와 관련된 시장 분위기를 뒤흔들어 버렸다. 2007년 1월 9일 애플의 아이폰 발표는 스마트 디바이스에 있어 그 이전과 이후를 분리한 일대 사건이었다. 물론 기존의 PDA폰들도 거의 아이폰에 준하는 하드웨어 스펙을 갖추고 있었지만 아이폰은 기존의 PDA폰이라 불리는 기기들과 궤를 달리 했다. 3.5인치 큰화면, 정전식 멀티터치를 통한 사용자 입/출력 사용성 강화, 데이터통신과 블루투스, WiFi 기본지원에 따른 Always Connected 실현, 자연스러운 사용패턴을 만들어 주는 다수의 센서 채택, 그리고 이를 사용자가 어려움 없이 사용할 수 있도록 도와 주는 iOS의 탄생은 스마트 디바이스가 가고자 하는 방향의 척도가 되었다.

이때부터 탄생하는 스마트폰은 모두 애플이 아이폰에서 보여준 이 척도를 바탕으로 만들어 지기 시작하였다. 거기에 아이패드까지 선을 보이면서 태블릿이라는 제품도 하나의 버젓한 제품군으로 만들어 버렸다. 이러한 시장의 형성과 확장은 Screen, Process, Camera, Sensor, Battery 등 탑재되는 부품의 가격하락을 가지고 왔고 이를 통한 e-book 이나 전자액자 같은 파생제품들도 나타났다.

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거의 모든 스마트폰과 태블릿이 사용성과 연결성 그리고 기기자체의 안정성을 확보하면서 이를 기반으로 새로운 스마트 디바이스들이 액세서리 성격을 띠면서 등장하였다. 핏빗과 페블을 필두로 한 스마트밴드/워치, 구글글래스로 본격 등장한 스마트 안경 같은 웨어러블 디바이스 제품군, 블루투스 이어폰, 액션캠, 스마트 스위치 등과 같은 앱세서리군 들이 나타났으며, 이제는 가전, 자동차를 비롯한 모든 제품에 연결성을 부여하는 IoT 즉, 사물인터넷으로 확대 되고 있다.

위의 흐름을 보면 지금과 같이 스마트 디바이스가 발전하는데 있어 뒷받침한 몇 가지 요소를 확인할 수 있다. 첫 번째, 기본적인 하드웨어의 성능이 일정 수준이상 확보되었다. 두 번째, 네트워크의 속도가 급격히 빨라졌고 이로 인해 연결의 안정성과 신속성을 어느 정도 신뢰할 수 있게 되었다. 세 번째, 플랫폼이라는 개념이 자리를 잡으면서 그 플랫폼에 어떤 스마트 디바이스를 배치해 사람들에게 어떤 이익을 줄 것인가라는 생각을 할 수 있는, 생각의 전환이 이루어졌다.


그렇다면 앞으로의 스마트 디바이스는 어떻게 변해 갈 것인가?

지금까지 스마트 디바이스 발전의 포인트가 연결에 있었다면 앞으로의 핵심 키워드는 우리가 요즘 많이 듣고 있는 단어인 클라우드와 빅데이터 그리고 그를 바탕으로 한 인공지능과 개인화가 될 것이다.
사물인터넷 환경이 일상화 되는 시점이 되면 앞으로 우리가 행하는 모든 행동은 데이터화가 되게된다. 이렇게 폭발적으로 증가하는 데이터는 클라우드를 통해 빅데이터가 되고, 인공지능은 그 빅데이터를 바탕으로, 인간에게 공통적으로 줄 수 있는 답과 더불어 사용자 개인에게 맞는 정보를 제공하게 될 것이다.

이러한 정보들을 바탕으로 개인은 자신이 원하는 정보를 장소와 시간에 구애 없이 인공지능에게 요구하고 답을 얻게 될 것이다.(물론 디스토피아적 예측도 많이 있다는 것은 알고 있다.) 그리고 인간 상호 커뮤니케이션에 있어서도 인공지능의 지원 아래 좀더 즉각적이고 상대방을 배려한 커뮤니케이션이 가능해 질 것으로 생각된다.

앞으로의 스마트 디바이스는 현재의 스마트폰, 웨어러블과 같이 지니고 다니는 휴대용 디바이스와 우리의 주변에서 정보를 가져가고 필요한 정보를 제공해 주는 사물형 디바이스로 크게 나누어 지게 될 것이다.
휴대형 디바이스는 필자는 지인들과 스마트폰의 미래에 대한 이야기를 할 때마다 농담 삼아 이야기를 하는 것이지만 진정한 스마트가 되기 위해 현재의 우리가 사용하는 외형을 잃어 버리게 될 것이다.

이렇게 발전하는데 있어 현재 휴대형 스마트 디바이스들은 몇 가지 제약을 가지고 있다. 

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첫 번째, 입력과 출력의 한계이다. 그동안 우리들은 단순한 버튼에서 키보드, 마우스, 트랙볼, 터치패널, 멀티터치, 스타일러스, 최근의 음성인식과 모션인식까지 다양한 입력도구를 사용하고 있다. 하지만 어느 순간 컴퓨터가 인공지능이라는 이름으로 인간에 조금씩 근접, 아니 일부는 능가하게 되면서 인공지능과 커뮤니케이션하는, 다시 말해 좀더 명확한 지시를 할 수 있고 자연스러운 입력 수단이 필요하게 되었다. 이를 위해 인간의 말에 가까운 대화능력과 손가락 하나의 움직임까지도 포착할 수 있는 모션인식, 그리고 뇌파를 통한 직접 지시까지 다양한 차세대 입력수단들이 검토되고 있다.

그리고 출력하면 우리는 대표적인 것으로 화면과 소리를 떠올린다. 지금까지 화면 즉, 스크린은 사이즈와 형태의 제약으로 원하는 정보를 충분히 제공하지 못하고 스크롤이나 링크 등을 통해 분할된 정보를 제공하고 있다. 이런 부분을 극복하기 위한 방법으로 휘거나 늘릴 수 있는 화면을 통해 사용자가 원하는 정보에 따라 조정할 수 있게 한다거나 VR이나 AR과 같이 기존의 화면 한계를 넘어 가상공간을 통해 정보의 획득하는 등 기존의 틀을 깨고자 하는 노력이 진행되고 있다. 특히 작년 MS에서 발표한 홀로렌즈의 최근 시연 영상들은 그동안 우리가 얻고자 했던 정보란 이런 것이 아닐까하는 생각이 들게 한다.

그리고 소리 부분에 있어서는 기존의 단순한 스테레오 출력에서, 홀로포닉스(Holophonics) 같은 공간감을 재현하는 기술이라던가 두 귀를 막지 않고도 소리를 들을 수 있는 골전도 기술 등 소리에 있어서도 공간 한계를 넘고자 하는 노력이 꾸준히 진행되고 있다.
그리고 VR과 AR 발전에 따라 청각, 시각 뿐만 아니라 후각, 촉각까지 오감 전체를 통해 정보 제공하고자 하는 연구는 향후 스마트 디바이스가 지금과는 다른 형태가 되어질 것이라는 생각을 가지게 만든다.

두 번째, 전력 문제이다. 미래의 디바이스에 있어 안정된 전원 공급 문제는 가장 중요하게 언급되는 문제 중 하나이다. 휴대형 스마트 디바이스뿐만 아니라 소형의 거치형 디바이스들도 직접 전원이 연결되지 않는다면 필연적으로 이 문제에 봉착할 수 밖에 없다. 전원 문제가 어려운 이유는 용량도 용량이지만 안정성 이슈도 포함하고 있기 때문이다. 그동안 이러한 전원 문제는 배터리에 집중하여 개선되어 왔다. 좀더 많은 용량을 좀더 적은 공간에 넣고자 많은 회사들이 노력해왔고, 지금은 휘는 화면 개발에 발맞추어 휘는 배터리나, 그래핀을 이용한 초박막/극소형 배터리 등을 통해 기존의 배터리 한계를 넘고자 하고 있다.

하지만 배터리에만 의존하기에는 한계가 있는 것이 사실이다. 배터리는 반드시 충전이 되어야 한다는 한계가 있기 때문이다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근 들어 배터리 효율 개선과 더불어 상시 무선 전원 공급에 대한 연구가 진행 중에 있다. 특정대역대의 전파를 전력화 하는 기술, 인체에서 발생하는 미량의 전원을 활용하는 기술, 스마트 모빌리티를 위한 도로에서 무선으로 전력을 공급하는 기술 등 충전의 수고를 덜어주기 위한 다양한 연구가 진행 중이다.

이러한 두 가지 문제와 더불어 미래의 스마트 디바이스가 해결해야 하는 숙제는 정보 제공의 타이밍과 효율성이다. 대부분의 스마트 디바이스들은 실시간으로 다양한 정보를 클라우드와 주고 받고 있다. 하지만 정말 우리가 필요한 정보를 원하는 타이밍에 제공받을 때는 아직 제약이 많다. 우리가 의도적으로 정보를 얻으려면 타이핑을 하거나 말을 해야 하고, 그 서비스를 제공해 줄 대상도 선정해야 한다. 그리고 그 답을 얻기 까지는 일정한 시간이 아직도 필요하다. 정보의 양은 무수하게 쏟아져 쌓이고 있으나 이 데이터에서 유의미한 내용을 뽑아내어 능동적으로 정보를 제공해 주는 부분에 있어서는 아직 걸음마 단계에 머무르고 있다. 특히 개인화 부분에 있어서는 아직도 개인이 선택하는 것에 의존하는 경우가 많다. (리스트를 주고 “당신의 취향을 선택하세요”라는 형태의 서비스를 본적이 있을 것이다.) 디바이스가 진정으로 스마트해 지기 위해서는 인간이 놓치고 있던 움직임을 줄여 줄 수 있어야 한다. 이것은 정보의 제공 타이밍과 연관이 되며 하드웨어, 네트워크 등 제반 장비의 성능과 연관되어 그 효율은 극대화 된다. 이 부분에 대해서는 휴대형 스마트 디바이스들과 사물형 스마트 디바이스들은 약간 성격이 다르다.

사물형 스마트 디바이스들은 대체로 전원과 네트워크에 직접 연결되어 있거나 무선이더라도 엑세스 포인트(Access Point)와 근거리에 고정적으로 있는 경우가 많고, 클라우드와 소통해야 하는 데이터가 소량인 경우가 많다. 따라서 초당 전송 데이터량이 적고, 전력효율은 극대화되는 통신망이 필요하게 된다. 최근에 Zigbee, Z-wave, 블루투스LE 등 근거리 네트워크 기술과 LoRA, SIGFOX, Telensa 등 저전력 광대역 네트워크 기술 등은 이런 사물형 스마트 디바이스를 위한 통신 기술로 미래의 중심 기술로 자리 잡기 위해 경쟁하고 있다. 이러한 사물형 스마트 디바이스들은 우리의 주변에 자리잡고 우리가 모르는 사이에 우리의 행동을 데이터화 하고, 우리가 필요로 하는 물리적인 결과물을 보여주게 된다. (예를 들어 스마트 도어락, 전구, 냉난방기, 보안카메라 등을 들 수 있겠다.)

하지만 휴대형 스마트 디바이스들은 이동성과 휴대성을 확보하기 위해 사이즈는 줄어 들어야 하나 순간순간 얻어야 하는 데이터양은 상황에 따라 천차만별로 변하게 된다. 특히 AR이나 VR을 사용해야 하는 경우라면 그 데이터양은 비약적으로 증가하게 된다. 많은 미래 장비에 대한 예측 글에서 향후 스마트폰이 클라우드폰이 되어 화면과 통신부분, 배터리만 남게 될 것이라고 하지만 실상 이렇게 되기 위해서는 4G와 5G통신의 중간단계에 있는 현재 보다 훨씬 빠른 데이터를 소화할 수 있어야 하며 2030년으로 예상되는 6G 통신 이후가 될 것으로 생각된다.

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물론 그 전에도 휴대형 스마트 디바이스들은 지속적으로 사이즈를 줄여 나가게 될 것이고 궁극적으로 지금은 침체되어 있는 웨어러블에 가까운 형태가 될 것이다. 출력도구인 스크린은 글래스나 신축성을 가진 화면의 형태로 자리를 잡게 되고, 입력은 음성과 어색하지 않은 제스처로 자연스럽게 기기와 커뮤니케이션하게 될 것이다. 전원 공급에 대한 문제는 한동안 지속적으로 이슈가 될 것으로 생각되지만 초고속 충전기술의 발달로 아주 오래 전원과 떨어져 있지 않는 한 큰 이슈가 되지는 않을 것이다.


마무리

지금까지 스마트 디바이스에 대한 단어 이야기부터 근간의 발전 모습 그리고 앞으로의 스마트 디바이스가 가게 될 방향에 대해서 이야기 해 보았다. 인간이 만들어온 많은 디바이스들은 SF영화나 소설, 애니메이션에 등장 했던 상상 속의 기기들이 현실화 된 것들이다.(그걸 보고 자라왔으니 당연한지도 모르겠다.) 이 글에서는 필자 나름의 생각으로 앞으로의 발전상을 생각해 보았지만 더욱더 많은 미래에 대한 상상과 예측이 서로 논의되는 장이 많아졌으면 한다. 이런 기기들 이야기 외에도 보안이나 로봇, 인공지능 등 미래의 변화에 대한 긍정적인, 혹은 부정적인 측면의 논의 역시 지금 이 시점에 더욱 활성화될 필요가 있다. 스티브 잡스가 아이패드에 대한 아이디어를 구상한 것이 발표 32년 전이었다는 것을 생각해 보면 지금 이 시점에 미래의 10년 20년 후의 미래를 상상하고 논의하는 것은 결코 빠른 것이 아니기 때문이다.