스마트한 세상을 더욱 스마트하게

제조업은 얼마나 스마트해질 수 있을까요?

조립을 위한 로보틱스

제조 분야는 비용 절감, 수익 증대, 위험 완화의 압박을 항상 받고 있습니다. McKinsey에 따르면 제조업은 이미 자동화가 가장 많은 분야이지만 자동화를 늘릴 수 있는 잠재력은 아직 완전히 깨어나지 않았습니다.

로봇은 완벽한 자동화 수단입니다. 로봇은 대량 생산 작업, 반복 작업 또는 위험한 작업에도 사용이 가능할 뿐만 아니라 피로를 느끼거나, 힘든 노동으로 인해 실수를 하거나, 부상을 당하지도 않기 때문입니다. 이미 다양한 유형의 산업용 로봇이 부품을 운반하거나, 처리하거나, 조립하거나, 검사하는 용도로 사용되고 있습니다.

IoT와 로보틱스가 IIoT로 결합되면서 앞으로 섬세한 작업, 정밀 처리, 예측할 수 없는 문제 해결, 창의적인 솔루션 개발 등에 능숙한 인간 근로자의 작업을 보완하게 될 것입니다. 예를 들어 커넥티드 로봇은 생산 현장을 살피면서 더욱 많은 작업을 처리하도록 훈련되었습니다. 또한 로봇을 기업의 중앙 클라우드에 연결하면 관리자가 원격지에서 해외 작업까지 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

위험 요소 식별

IoT는 생산 현장 내 여러 곳에서 데이터를 수집해 분석하여 작업장에 존재하는 위험 요소를 줄이는 데 효과적입니다. 이렇게 분석된 정보를 이용하면 제한 구역 내 부적절한 작업자 또는 재료를, 혹은 너무 지치거나 산만하여 작업에 집중하지 못하는 근로자를 찾아낼 수 있습니다. 예를 들어 안전모나 손목 밴드에 내장되는 웨어러블 센서는 관리자가 근로자들이 적합한 보호 장구를 착용하고 있는지, 작업 절차를 정확하게 따르고 있는지, 발열이 심하거나 탈진하지 않았는지 확인하는 데 유용합니다. 또한 방사능 또는 독성 가스의 수치가 지나치게 높을 때 관리자에게 알리는 데도 센서가 도움이 될 수 있습니다.

IoT/디지털 트윈을 통한 제품 설계 및 테스트 가속화

IoT는 자동화 보조 외에 제품 설계 및 테스트 속도를 높이는 데도 효과적입니다. IoT는 데이터 수집과 분석과 결합하여 제품이나 프로토타입의 디지털 복제, 즉 디지털 트윈을 만들 수 있기 때문입니다.

예를 들어 개발자가 디지털 트윈을 사용해 제트 엔진의 여러 가지 프로필 성능을 시뮬레이션하면 실제로 테스트용 제트 엔진을 여러 개 만들지 않고도 자원을 얻을 수 있습니다. 이러한 방법으로 데이터 시뮬레이션을 사용해 최적의 설계도 가능합니다.

지금 스마트 시티에 살고 계신가요?

교통 제어: 신호등, 교통 정리

우리는 이미 조정을 통해 작업 효율을 높일 수 있는 시스템 또는 건물로 가득한 도시에 살고 있습니다. 앞으로 IoT 기술 개발이 늘어나면 도시 인프라 구성요소가 서로 연결되어 더욱 스마트한 세상이 기대됩니다.

예를 들어 신호등과 교통 통제소를 모두 연결하면 IoT가 특정 장소에서 정지등 시간을 조정하여 정체를 줄일 수 있습니다. 또한 도시의 IoT 교통 통제 시스템을 실시간 기상 및 교통 데이터와 연결할 수도 있습니다. 그러면 운전자가 이러한 데이터 정보를 이용해 사고 현장이나 기상 조건이 좋지 않은 지역을 우회하는 것이 가능합니다.

스마트 빌딩

IoT는 보안 강화는 물론이고 개별 건물 관리를 개선하는 데도 효과적입니다. 예를 들어 엘리베이터에 내장되는 센서는 선제적 유지보수가 필요한 시기를 분석하여 고장을 방지할 수 있습니다. 또한 화장실에 센서를 설치하면 사용 패턴을 분석해 청소 일정을 조정하여 이용자가 많을 때는 청소를 늘리고, 이용자가 적을 때는 청소를 줄일 수 있습니다. 그 밖에도 센서는 건물 관리자가 사용 횟수가 많은 공간을 확인하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 확인된 데이터를 바탕으로 조명, 난방, 냉방 등을 조정할 수 있습니다.

IoT를 통한 감염 지역 식별 및 바이러스 확산 추적

IoT는 공중 보건에도 사용됩니다. 이전에는 주로 학술 토론에서 전염병 확산을 추적하는 데 모바일 데이터가 사용되었습니다. 하지만 코로나19 팬데믹이 시작된 이후로 코로나19 확진자의 확산을 추적하고 감염 위험이 높은 사람들을 식별하는 데 사용되고 있습니다.

스마트 홈의 모습이 궁금하신가요?

원격 온도 및 보안 제어

IoT가 처음 등장했을 때는 온도 조절장치 또는 도어를 휴대 전화에 연결하여 원격으로 집안 온도를 제어하거나 사람의 주택 출입을 허용했습니다. 이제는 중앙 허브에 연결되는 기기가 늘어나면서 더욱 효율적인 관리가 가능해졌습니다.

예를 들어 IoT의 AI 구성요소는 주택 출입을 다양하게 제어할 수 있는 방법을 제공합니다. 여기에는 안면 인식, 음성 인식, 지문, 홍채 분석 기술 등이 있습니다.

스마트 기기

커넥티드 냉난방 시스템, 스마트 TV, 스마트 스테레오 등은 거주자의 기분에 따라 집안 분위기를 연출할 수 있습니다. 또한 냉장고 또는 식료품 저장실을 가상 비서와 연결하면 식료품, 반려동물 용품, 커피 캡슐 같은 필수품을 비축할 목적으로 필요에 따라 주문하는 데 도움이 됩니다.

노년층 모니터링

마지막으로 노년층 인구가 증가하면서 치매 또는 기타 노인성 질환에 걸릴 가능성이 높은데도 불구하고 따로 살려고 하는 고령자들이 늘고 있습니다. IoT는 이러한 고령자들의 위치와 건강 상태를 추적하여 가족 또는 보호자를 안심시킬 수 있습니다.

스마트 병원을 아시나요?

원격 환자 모니터링 및 원격 수술

입원 비용이 점차 치솟고 있습니다. 병원 침상 수가 줄어들고 직원 수까지 계속해서 감소하고 있습니다. 반면에 만성 질환 환자의 수는 늘고 있습니다. 지속적인 원격 모니터링이 만성 질환 환자의 입원을 대체할 수 있는 이유입니다. 일부 환자에게는 외래 진료가 더욱 적합할 뿐만 아니라 비용도 저렴해 입원을 대체할 수 있는 수단으로 부족하지 않습니다. 병원의 중앙 허브에 연결되는 웨어러블 장치는 외래 진료에 도움이 됩니다. 의사들은 원격지에서 웨어러블 장치를 통해 다수의 환자를 모니터링하면서 환자의 건강을 개선하거나 증상을 줄일 수 있는 예방 조치를 시행하여 입원 횟수를 최소화할 수 있습니다. 그 밖에 원격 수술 역시 최근 5G 기술의 발전으로 연결 성능이 크게 향상되면서 원격 환자 진료의 수준을 한 차원 높이고 있습니다.

의료용품 비축

병원은 IoT를 이용해 필수 도구 및 키트의 공급을 유지할 수 있습니다. 재고 부족은 절차 지연, 유휴 병실 및 장비 증가, 진료 비용 상승으로 이어집니다. 따라서 선제적인 자동 비축은 의료용품을 찾거나 주문하면서 낭비되는 시간을 줄이는 데 효과적입니다.

장비 및 환자 추적

또한 IoT는 직원들이 장비를 찾는 시간을 줄이는 데도 좋습니다. 업계 설문조사에 따르면 간호사들은 10%가 넘는 근무 시간을 잘 보이지 않거나 제자리에 없는 장비를 찾는 데 낭비하고 있습니다. 유휴 장비는 손실로 등록되기 때문에 제자리에 없는 장비 역시 관리 비용이 상승하는 원인이 됩니다. 병원 장비는 여러 부서에서 사용되며, 바쁠 경우에는 장비를 제자리에 갖다 놓지 못하는 경우도 있습니다. IoT 기반 솔루션은 이러한 장비를 추적하여 더욱 쉽게 찾을 수 있도록 지원할 뿐만 아니라 제자리에 없거나 돌려놓아야 할 경우 직원에게 알릴 수도 있습니다.

직원 피로 감소 및 환자 진료 개선

데이터 입력 같은 반복 작업은 병원 직원의 피로도를 높여 의사결정에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 직원 피로도는 탈진과도 관련이 있어서 이직률이 높은 이유이기도 합니다. IoT는 제조업에서 반복 작업을 자동화하는 방식과 비슷하게 데이터 입력을 자동화하여 근로자의 싫증과 피로도를 줄일 수 있습니다. 일부 병원에서는 환자의 활력 징후를 측정하면 정보가 로컬 장치로 자동으로 입력될 뿐만 아니라 중앙 서버로 전송되어 보호자들이 이러한 정보에 원격으로 액세스할 수 있습니다.

스마트 자동차는 어떤 모습일까요?

대부분 교통 사고는 운전자가 휴대 전화를 보고 주의력을 잃거나, 졸거나, 음주를 하거나, 과속을 하거나, 안전 벨트를 착용하지 않아서 발생합니다. 또한 야간에, 혹은 폭우나 소나기 같은 도로 조건을 예측하지 못해 발생하는 사고도 점차 늘고 있습니다. 그 밖에 급제동, 차선 변경, 과속 등 다른 운전자의 잘못된 또는 엉뚱한 행동으로 인해 발생하기도 합니다.

운전자 상태 감지

IoT의 AI 구성요소는 운전자의 주의력이나 혈중 알코올 농도 같은 운전자 상태를 분석할 수 있습니다. 운전자가 음주 상태이거나 너무 피곤해서 운전이 어려운 경우에는 IoT 시스템이 강제로 차량을 도로변에 세웁니다.

V2V 통신

IoT는 차량 간(V2V) 통신을 이용해 도로에서 주행 중인 자동차를 모두 연결하여 각 자동차들이 주행 움직임을 더욱 효과적으로 관리할 수 있도록 지원하는 것도 가능합니다. 예를 들어 앞 구간에 사고 또는 정체가 발생하면 모든 후행 차량에게 속도를 낮추도록 알려서 앞 구간 사고를 실제로 모르더라도 추돌 사고를 방지할 수 있습니다.

속도 조정을 통한 사고 방지

자동차는 IoT를 통해 도로 조명이나 신호등과 "통신"하면서 필요한 데이터를 수집해 저속 또는 고속 주행이 필요한 시기를 인지함으로써 마모 및 손상 정도를 최소화할 수 있습니다. 또한 IoT의 AI 구성요소는 자동차가 장애물을 식별하거나 갑자기 도로로 난입하는 보행자 또는 동물에 앞서 제동을 하는 데도 도움이 됩니다. V2V 이후에는 요즈음 자주 언급되는 차대사물(V2X) 통신 프로토콜이 등장할 가능성이 높습니다.

스마트 미래

IoT는 여러 가지 측면에서 인간의 삶에 직접적인 영향을 미쳐 더욱 즐거운 삶을 살아갈 수 있도록 뒷받침합니다. 또한 간접적으로 삶의 질을 높여주기도 합니다. 예를 들어 IoT 덕분에 재생 에너지의 발전 효율이 증가하고, 의료 연구의 진행 속도가 빨라지고, 더욱 효율적이고 낭비를 줄이는 방식으로 농업 생산이 개선되는 미래를 보게 될 것입니다. 실제로 IoT 기술이 계속해서 발전하면 여러 가지 새로운 분야에 응용할 수 있는 방법들을 깨달을 수 있습니다.