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20세기에는 가전제품과 전자기기의 급속한 발전으로 더 쾌적한 생활공간이 만들어지며 사람들은 힘든 집안일로부터 벗어날 수 있게 되었습니다. 이로 인해 명상, 자기 계발, 좋아하는 일에 더 많은 시간을 사용할 수 있게 되었습니다.

21세기 이후에는 삶의 방식과 사회적 환경의 변화를 반영하여 거주 공간에 대한 기대가 크게 변화할 것으로 예상됩니다.

 

대부분의 선진국에서는 다양한 근무 형태와 라이프스타일의 변화로 인해 맞벌이 가구가 증가하고 있습니다. 동시에 출산율은 감소와 노인 인구 비율 증가 경향이 지속되고 있으며 혼자 사는 노인의 수도 계속해서 증가하고 있습니다. 이로 인해 가사 업무 처리를 보다 효율적으로 처리할 수 있는 방법뿐 아니라 안전을 보장하고, 어린이나 노인을 보호하고 관리하는 기능의 필요성이 가정에서 증가하고 있습니다. 또한 전 세계의 탈탄소화를 위한 가속화된 노력이 가정으로 확산되어 일상 생활에서 소비되는 에너지와 자원의 효과적인 활용이 요구되고 있습니다. 에너지와 자원의 대량 소비를 기반으로 풍요로운 라이프스타일을 추구하던 시대가 저물고 지속 가능한 생활 환경을 실현하는 데 초점을 맞춘 새로운 시대가 도래하고 있습니다.

 

이러한 요구에 따라 IoT, 인공지능(AI) 등 최신 기술을 활용하여 지속 가능하고 풍요로운 생활환경을 실현하려는 노력이 점점 더 활발해지고 있습니다. 이번 시간에는 미래의 생활공간 기술개발을 통해 이러한 노력을 뒷받침하는 '홈테크'라고 불리는 움직임에 대해 설명드리겠습니다(그림 1).

그림 1. 홈테크를 통한 지속가능하고 풍요로운 라이프스타일 실현

 

독립적으로 움직였던 가전제품과 전자기기를 네트워크에 연결하여 함께 작동하도록 지원

'홈테크'는 'Home(집)'과 'Technology(기술)'의 단어를 합쳐 만들어진 합성어로, 비용, 건강, 그리고 지구 환경 측면에서도 지속 가능한, 더 편리하고 편안한 생활 환경을 실현하기 위해 기술을 사용하는 것을 말합니다. 홈테크가 적용된 집은 '스마트 홈'이라고도 불리며, 가정 내 가사일 등을 자동화하기 위한 기술을 가리키는 용어로 '홈 오토메이션'이라는 용어도 사용됩니다.

 

지금까지 대부분의 가정용 기기와 가전제품은 냉장고나 에어컨 등 각각 독립적으로 작동해왔습니다. 따라서 각각을 개별적으로 관리하고 운영해야 하며, 이는 가끔 불필요하게 불이 켜져 있거나 낭비되는 상황을 초래하기도 했습니다. 물론 개개인이 각 가전 제품을 신중하게 작동시켜서 낭비를 줄일 수 있지만, 집 안의 모든 기기를 개별적으로 작동시켜야 하기 때문에 이는 매우 시간이 많이 소요됩니다. 결과적으로, 우리는 자주 이러한 낭비를 인식하지 못하고 넘어가는 경우가 많았습니다.

 

반면, 홈테크를 사용하면, 가전제품이나 기기가 집 안의 네트워크에 연결되어 상호작용할 수 있습니다. 이는 예를 들어, 집 전체에 설치된 센서가 각 방의 상태와 주거자의 상태를 감지하여, 빈 방에서 불을 끄거나 주거자의 편안함 수준을 모니터링하고, 온도를 조절할 수 있게 합니다. 또한, 기기가 고장이 예상될 때 스스로 수리 요청을 보낼 수도 있습니다. 더 발전된 예로는 세탁기가 세제가 부족할 때 이를 감지하고 온라인 쇼핑 사이트에서 자동으로 주문할 수 있습니다(그림 2).

 

그림 2. 홈테크로 가능해진 가전제품의 새로운 기능

 

집안 레이아웃을 포함한 사람들의 라이프스타일과 관심사에 대한 데이터 수집

홈테크의 중요한 측면은 사람과 집의 상태를 실시간으로 정확하게 추적하고 이 데이터를 활용하여 효율적인 방식으로 장비와 가전제품을 제어할 수 있는지 여부입니다. 모든 데이터는 센서로부터 수집하는 것이 출발점입니다. 스마트 미터, 스마트 스피커, 로봇 청소기 등 어떤 종류의 데이터를 수집하고 어떻게 활용할 수 있는지 보여주는 홈테크의 세 가지 고급 사례를 아래에 설명합니다(그림 3).

그림 3. 사람의 상태와 동선 및 가정 환경에 대한 데이터 수집

스마트 미터는 전력, 가스, 물 등의 계량기로서, 해당 계량기가 네트워크에 연결되어 원격에서 사용량 데이터를 읽어들일 수 있습니다. 측정된 데이터는 집의 주거자들의 생활방식과 밀접한 관련이 있어 홈테크 구현에 매우 중요한 정보원이 됩니다. 전력 미터를 이용하여 노인의 건강 상태를 모니터링하는 시스템은 이미 구현되었으며, 스마트 미터로 측정된 전력 소비 데이터와 집에 설치된 저장용 배터리의 충전 수준 데이터를 기반으로 집들 간의 전력 공유 방식이 유럽과 미국에서 적용되고 있습니다. 이러한 방식으로, 실제 비용 절감을 이룰 수 있도록 저렴한 시간대인 밤 늦은 시간에 전력을 저장해두어 낮 시간에 사용할 수 있게 하는 방안도 구현되고 있습니다.

 

스마트 스피커는 사용자의 자연어 명령을 클라우드로 전송하여 AI가 인식하고 해석할 수 있도록 합니다. 이를 통해 사용자는 음성으로 일기 예보를 요청하거나 네트워크에 연결된 가전 기기를 작동하는 등의 작업을 할 수 있습니다. 사람들이 스마트폰 등에서 사용하는 검색엔진은 사용자의 검색어를 학습하여 관심도와 선호도를 파악하는 AI기술을 기반으로 더욱 관련성 높은 검색 결과를 제공할 수 있습니다. 마찬가지로 스마트 스피커는 실제 생활 환경에서 가족 구성원의 대화를 들으며 홈테크 구현에 유용한 데이터를 수집합니다. 이러한 기능은 목소리 특성에 따라 사람의 기분이나 심리 상태를 읽어내거나 여러 사람이 모여 대화를 나누는 공간의 분위기를 파악할 수 있는 단계까지 발전했습니다.

 

로봇 청소기는 많은 소비자들에게 일상적인 가사 청소의 귀찮음에서 벗어나 깨끗하고 정돈된 생활 공간을 유지하는 편리한 수단으로 이미 익숙해졌습니다. 오늘날의 로봇 진공 청소기는 센서를 이용해 방의 레이아웃, 가구의 위치 등을 인식하는 똑똑한 기능을 갖추고 있습니다.  그들은 그러한 정보를 이용해 디지털 맵을 생성하여 복잡한 방 레이아웃에서도 빠짐 없이 효율적으로 청소할 수 있습니다. 이러한 가정 내 상황에 대한 데이터는 홈테크 솔루션의 효과적인 구현에 유용합니다.

 

이러한 사례에서 알 수 있듯이 이제는 라이프스타일, 선호도, 관심사에 대한 정보부터 집안의 레이아웃에 이르기까지 가족 구성원과 집에 대한 다각적인 데이터를 수집할 수 있게 되었습니다. 최근 인공지능(AI) 등 정보 처리 기술의 발전으로 위와 같은 데이터를 홈 서버나 클라우드에서 분석하여 가전제품 및 전자기기를 더욱 편리하고 가장 효율적으로 위와 같은 데이터가 가정 서버나 클라우드에서 분석되어 가정용 장비와 소비자 전자 제품의 더욱 편리하고 무의미한 사용을 방지하는 데 활용될 수 있도록 합니다.

 

API를 사용한 다른 제조업체 디바이스의 연결

가전 제품과 전자기기를 네트워크에 연결하는 기술에는 이더넷과 같은 유선 표준뿐만 아니라 Wi-Fi®, Bluetooth®, ZigBee 및 Z-Wave와 같은 다양한 기능을 가진 무선 기술도 포함됩니다. 이 중 후자 두 가지는 높은 전력 효율성을 제공합니다. 이러한 기술 외에도 다양한 제조업체의 제품 간 상호 운용성을 가능하게 하는 수단이 필요해지고 있습니다.

 

스마트 스피커나 스마트폰과 같은 디바이스는 가정 구성원과 집 전체를 연결하는 직접적인 인터페이스로 널리 사용됩니다. 제조업체 간의 상호 운용성을 활성화시키기 위해, 사용자가 제품을 작동하거나 음성이나 제스처를 통해 통신할 수 있는 가상 어시스턴트를 제공하는 IT 기업들은 산업 표준 통신 프로토콜을 개발하기 위해 함께 협력하고 있습니다. 일본에서는 ECHONET Lite라는 프로토콜 채택을 촉진하기 위한 컨소시엄에 다수의 기업들이 참여하고 있습니다.

 

최근 몇 년 동안 'API 링크'의 공개는 스마트 스피커나 스마트폰으로 제어할 수 있는 음성 작동 기기와 가전제품의 가용성을 높이기 위한 방법으로 대중화되고 있습니다. (그림 4).

 

그림 4. 장치 연결을 위한 API 사용

 API는 '애플리케이션 프로그래밍 인터페이스'의 약자로, 소프트웨어 기능을 공유할 수 있는 방법을 제공합니다. 다른 기기와 상호 운용할 수 있는 기기를 판매하는 제조업체는 가정 환경의 여러 측면을 관리하거나 제어하는 소프트웨어 애플리케이션에 통합할 수 있는 API를 출시합니다. 이렇게 하면 첫 번째 장치와 소프트웨어 애플리케이션을 실행하는 장치 간의 상호 운용이 가능해집니다. API를 사용하면 인터넷에 연결할 수 있는 모든 장치가 다른 장치와 상호 운용될 수 있습니다.

 

상호 운용이 가능한 가전제품과 전자기기가 증가함에 따라 홈테크의 적용 범위가 확대되고 채택이 가속화 중입니다. 홈테크는 편안한 생활 환경과 풍요로운 라이프스타일을 구축하기 위한 기반이며, 효율적이고 지속 가능한 방식으로 이를 가능하게 함으로써 소비자와 글로벌 환경 모두에 중요한 혜택을 가져와줍니다.

* 출처  

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com

      

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