센서를 활용을 촉진 시키는 관련 기술의 발달에 따라 단일 디바이스 혹은 서비스가 활용하는 센서의 개수 및 범위는 점차 증가하고 있습니다. 스마트폰의 경우에도 사용자가 정보를 입력 할 수 있는 수단은 터치, 문자 입력(Typing), 음성 인식 등으로 매우 제한적이었으나 최근에는 다양한 센서를 이용해 인간이 물리적으로 입력 불가능한 정보, 혹은 높은 정밀도의 정보를 수집할 수 있게 하고 있습니다.

이는 기존 입력 정보의 한계로 인해 구현하기 힘들었던 기능 및 서비스를 가능하게 만들고 있으며, 서비스의 정교화, 고도화를 통해 새로운 사용자 가치를 만들어 내고 있습니다. 따라서 이렇게 센서 활용이 본격화되고 있는 시장에서 다양한 기업들은 Value-Chain 상 각자의 영역에서 핵심 경쟁력을 유지, 강화하며 다른 기업들과 유기적으로 연동하며 경쟁하고 있습니다.

센서를 활용하는 주요 기업 동향

센서 시장은 모바일 환경을 중심으로 급속하게 확대되고 있습니다. 특히, 초소형, 고집적도 반도체 기술을 활용한 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 센서의 사용 확대는 스마트폰과 같이 크기, 전력 소비 등의 제약이 많은 환경에서 센서 활용을 가능하게 하고 있습니다.

MEMS 시장 조사 기관 Yole Development는 세계 MEMS 센서 시장은 연평균 13.8%의 성장률(2012년~2017년)로 지속해서 성장할 것으로 전망하고 있습니다. 그중 스마트폰, 태블릿 등과 같은 모바일 디바이스에 사용되는 센서 시장의 연평균 성장률은 26%로 전망된다고 합니다. 이러한 성장세는 최근 출시되고 있는 밴드, 시계형 Wearable 디바이스들의 확산과 더불어 더욱 가속화될 것입니다.

모바일 환경에 사용되는 센서 확대는 특히 가속도계, 자이로스코프, 지자기계와 같은 사용자의 모션 감지 센서들을 활용한 서비스, 디바이스의 급증이 주된 요인입니다. 최근 스마트폰 혹은 밴드형 디바이스에서 사용이 확산되고 있는 주요 Fitness 용 앱들은 주로 사용자의 운동량 측정을 기반으로 다양한 부가 서비스들을 구현하고 있습니다.

이러한 운동량 측정을 위해서는 앞의 세 가지 센서가 주로 사용됩니다. 센서 제조 기업들은 이들 센서의 복합적 활용이 증대됨에 따라 두 개 이상의 센서를 하나의 패키지로 구현한 콤보(Combo) 센서를 출시하며 시장의 니즈에 대응하고 있습니다.

이들 센서는 각기 센싱(Sensing)하는 기능은 다르지만, 제조 공정상의 높은 유사성으로 인해 하나의 패키지로 구현하기 용이하다는 물리적 장점이 더해져 급속도로 확산하고 있습니다. 시장 조사 기관 IHS에 따르면 이와 같은 콤보 센서 시장은 2012년을 시작으로 본격적으로 확대되어 2017년에는 모션 센서 분야 시장의 약 50%에까지 이를 것이라고 예상합니다.

콤보 센서 기반의 모션 센서 이외에도 향후 스마트폰을 중심으로 다양한 센서가 탑재될 것으로 전망하고 있습니다. 특히 온도•습도•기압, 공기 오염도 등을 센싱해 사용자에게 건강, 주변 상황에 대한 정보를 전달하는 앱, 서비스 출시가 확산함에 따라 센서 제조사들은 다양한 환경 센서들의 시장 확대에도 대응하는 모습입니다.

즉, 게임과 동영상 등 IT 영역 중심의 서비스가 다양한 영역으로 확대되고 있으며 센서를 통해 그러한 서비스 제공의 단초를 마련하고 있습니다. 

심화되는 경쟁 핵심 및 향후 전망

센서를 활용한 IoT 디바이스, 서비스 구현이 급속도로 확산하고 있지만, 이러한 센서 활용의 확산은 기존에 존재하지 않았던 혁신적인 센서의 개발이 아닌 이미 기술적으로 구현 가능한 약 50개 미만의 센서들이 복합적으로 사용되면서 다양한 역할로 구현되고 있는 측면이 큽니다.

따라서 의료 분야와 같이 센싱의 정확도, 정밀도가 매우 중요한 일부 영역을 제외하면 센서를 둘러싼 IoT 시대의 경쟁 핵심은 가용한 센서를 복합적으로 활용한 센서 퓨전(Sensor Fusion)을 통해 새로운 기능, 서비스를 구현하는 것에 있습니다.

물론 사용되는 센서의 개수가 많으면 더욱 다양한 서비스를 구현해 낼 수 있을 것 같지만 복합 센서를 구동하는데 필요한 비용(배터리 소모, 컴퓨팅 오버헤드, 가격 상승 등)을 고려해야 합니다. 즉, 하나의 IoT 디바이스, 서비스에서 사용 가능한 센서들은 물리적으로 제한되어 있기 때문에 성능과 서비스 완성도를 위한 H/W, S/W 센서 퓨전 역량이 향후 경쟁의 핵심이 될 전망입니다.

이미 기업들은 복합 센서의 효과적인 활용을 위한 연구 및 기술 구현을 시작하고 있습니다. 모바일 프로세서 시장의 주요 기업인 퀄컴은 다양한 센서를 저전력으로 제어하는 동시에 복합 센서 정보를 분석해 상황 정보(Context Information)로 처리하는 ‘Gimbal Project’를 진행 중입니다.

예를 들면 스마트폰에 탑재된 GPS, 통신 모듈(WiFi, 3G/LTE), 모션 센서, 기압계 등의 정보를 종합하면 사용자가 실내에 있는지, 몇 층에 있는지, 어느 방향으로 움직이고 있는지 등의 정보를 유추할 수 있습니다.

디바이스 업체들 또한 이러한 상황 정보 분석을 위한 기술 구현에 노력하고 있습니다. 특히, 이들은 하나의 디바이스에 탑재되는 센서의 개수가 증가함에 효율적으로 센서를 ‘On/Off’ 하기 위한 ‘Sensor Hub’ 기술 개발에도 노력 중입니다.

모든 센서가 항상 ‘On’ 상태로 동작한다면 주변 상황 변화를 즉각적으로 감지해 반응할 수 있겠지만, 스마트폰•Wearable과 같은 모바일 디바이스는 배터리의 제약으로 인해 적절히 센서들의 구동 주기(Duty Cycle)를 조절해야 하기 때문입니다.

애플은 디바이스 내에 복합 센서를 활용하는 동시에 디바이스 외부에 센서 인프라를 구축하고 있습니다. 도로, 건축물 등에 애플 디바이스에 정보를 전달 할 수 있는 작은 모듈(iBeacon)을 설치해 사용자의 위치 변화에 따라 상황에 맞는 정보, 서비스를 제공하려는 시도입니다. 이미 애플은 작년부터 미국 메이저리그 구장에 ‘iBeacon’을 설치, 테스트했고 샌프란시스코 구장을 시작으로 본격적으로 서비스를 제공하고 있습니다.

예를 들면, 아이폰 사용자가 ‘iBeacon’이 설치된 구장에 들어가게 되면 아이폰은 자동으로 야구 경기와 관련된 정보, 앱을 제공하게 됩니다. 즉, 그동안 사용자가 원하는 정보를 얻기 위해 겪었던 검색의 번거로움과 시행착오를 ‘iBeacon’과 같은 센서 인프라를 통해 덜어 주는 것입니다.

이는 과거 개발자들에게 앱 개발 환경을 구축해 주며 앱 스토어의 성공을 이끌었던 것과 마찬가지로, 물리적인 콘텐츠, 서비스 제공 환경을 구축하는 움직임이며 향후 IoT 시대에 다양한 영역의 서비스와 접목될 가능성이 높기 때문에 그 확장성과 잠재력이 무한합니다.

이처럼 센서를 통한 IoT 시대는 IT 산업뿐만 아니라 비 IT 영역에서의 센서 기반의 IT 기술 활용이 급속히 확산하며 가속화되고 있습니다. 센서는 인간의 인지 능력 및 입력의 한계를 뛰어넘어 광범위한 영역의 정보를 정확하게 수집하고 있으며 모바일 컴퓨팅과 클라우드 환경과 같은 관련 기술을 응용해 과거에 시도되었던 M2M, IoT와는 달리 실체화된 모습으로 제공되고 있습니다.

기업 간의 센서를 활용을 통한 경쟁은 이미 시작되었고 다양한 서비스, 디바이스들로 그러한 경쟁의 결과물들이 사용자에게 다가오면서 IoT 시대가 본격화되고 있습니다.

글 l 이승훈 책임연구원(shlee@lgeri.com) l LG경제연구원