4차 산업혁명은 센서의 시대이다
4차 산업혁명은 센서의 시대이다
  • 에스앤엠미디어
  • 승인 2020.01.13 06:00
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최정길 교수과학기술연합대학원, UST

빅데이터 시대가 도래한 원인에는 SNS에서의 모바일데이터의 범람에도 있지만 각종 센서가 스마트폰을 비롯해 개인과 공장, 건물, 공공기관, 가정에 이르기까지 이용되면서 각종 첨단 센서들이 실시간 엄청난 양의 데이터를 쏟아내는데에 기인하고 있다. 센서의 활용은 광범위한 삶의 영역에서 앞으로도 기하급수적으로 증가할 것이며 특히 센서가 인간의 오감을 대체해감에 따라 센서 의존도는 더욱 크게 증가해 갈 것이다.  
4차 산업혁명시대를 맞이해 사물인터넷이 우리 일상에 적용되기 시작하면서 스마트한 도구들이 끊임없이 개발되어 우리의 삶을 편리하게 하고 있는데 이는 정확하고 신속하게 각종 데이터를 측정할 수 있는 센서 개발과 이용에서부터 시작된다. 선진국에서는 인간의 삶을 보다 스마트하게 하기 위한 각종 도구들을 개발하고자 먼저 인체와 주변 모든 환경에서 발생하는 현상들을 센싱 할 수 있는 새로운 센서 개발에 끊임없이 노력하고 있다. 

센서는 작으면서 가볍고 유연하며 내구성과 함께 부담없이 착용 할 수 있어야 하고 낮은 전력 소모와 저렴한 통신비조건 들을 충족해야만 한다. 

예를 들어 혈액 대신에 땀을 채취하여 혈당을 측정할 수 있는 센서나 알약 속에 삽입되어 인체에 무해하면서 몸속에 들어가면 신호를 보내 약을 복용한 시간을 체크 할 수 있는 센서라든지 심전도, 뇌파, 근전도 등 인체의 중요한 신호들을 실시간 센싱할 수 있는 바이오 스탬프에 들어가는 각종 센서 등 지금도 새로운 첨단기능을 갖춘 센서들이 끊임없이 개발되고 있다. 

 사물인터넷기술의 본격적인 적용에 따라 초연결사회(Hyper Connected Society)가 가까이 오고 있고 가까운 장래에 전 세계적으로 약 1,000억개의 사물이 인터넷으로 연결되어 소통 될 것으로 예측된다. 올해에는 1조개의 센서가 도처에 설치되어 트릴리온센서의 시대가 될 것이며 2021년에는 세계 센서 시장이 220조원에 이를 것으로 예측되고 있다. 

자율주행자동차에는 최대 400여 개의 센서가 부착되어 주행속도, 위치, 부품 정보, 주행 및 운전자의 행동정보 데이터 등 실시간 센싱된 데이터를 통합해 교통상황을 정확히 인지하며 최적화된 경로를 계산하고 최적의 운전조건으로 실시간 운행한다. 핵심 센서로는 탐지거리에 따라 분류되는데 레이더와 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging), 카메라, 초음파센서 등이 장거리에서부터 단거리까지 탐지를 하여 센싱 데이터를 획득한다. 

최첨단 증강현실장비들에도 카메라 센서와 적외선 센서들이 무수하게 장착되어 3차원 공간을 파악해 가상 객체가 현실과 하나로 융합되어 자유자재로 창의적인 공간을 구현하고 있다. 

가까운 장래에 어디서나 접할 것으로 예측되는 클라우드 기반 지능형 네트워킹로봇은 비전 센서와 힘센서 등을 근간으로 작동된다. 현실에서 이미 성숙기에 접어들어 가고 있는 스마트 가전이나 스마트팜, 드론 등에서도 두말할 필요없이 센서에 의한 데이터 획득이 없이는 실시간 지능형 운영이 불가능할 것이다.  

산업현장에서의 스마트팩토리 또한 분진 측정, 전력계량, 온도 측정, 압력센서등 각종 센싱 데이터를 기반으로 최적화된 운영을 할 수 있다. 뿐만 아니라 생산된 제품 예를 들어 자동차 부품에 센서를 부착하여 운행 중에 데이터 기반으로 고장이나 수명을 예측 할 수 있고 새로운 제품개발에 중요한 자료로 활용할 수 도 있다.  

 인공지능기술의 눈부신 발전과 더불어 지금은 수많은 유튜브 동영상에서 인공지능이 특정 영상을 정확히 인식해 내는 기술이 구현되고 있고 세계각국 언어의 음성인식과 자동번역 및 통역기술까지 가능해지고 있다. 이들은 모바일 SNS에서의 문자와 음성, 동영상들이 실시간 빅데이터로 쌓여서 물체인식, 문자인식, 음성인식 등의 인공지능 인식기술이 발전 할 수 있는 근간이 된 것이다. 

마찬가지로 각종 센싱데이터들이 빅데이터로 쌓이면 마치 알파고가 방대한 기보데이터들을 바탕으로 최고의 바둑기술을 터득한 것과 같이 데이터들 사이의 상관관계나 특정패턴들을 찾아내어 사물인터넷 및 인공지능기술과 융합되므로 우리의 삶의 모든 분야에서 보다 더 지능화되고 최적화된 차원 높은 삶을 제공해 줄 수 있을 것이다. 이제는 우리 모두가 센서의 중요성을 새롭게 인식해야 할 때이다.


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