현동훈 한국산업기술대학교 나노-광공학과 교수
현동훈 한국산업기술대학교 나노-광공학과 교수

요즘 신문, 방송, 세미나 등에서 4차 산업의 스마트 시티 등에 대한 관심이 집중되고 있다. 4차 산업의 변화에 적응하지 못하면 국가의 경쟁력이 뒤떨어지고, 국민 소득이 감소되며, 기업들은 쇠퇴할 수밖에 없다고 한다.

4차 산업 및 스마트 시티의 중요성은 누구나 알고 있으나, 우리와 어떤 관계가 있으며, 특히 기업들은 어떤 준비를 해야 하는지 막연하기만 하다. 정부의 스마트 공장 정책만 해도 이름만 거창할 뿐 생산정보 수집 등 지금까지 해오던 업무의 연장선에 불과해 더욱 혼란스럽다.

특히 LED 조명기업들은 4차 산업 및 스마트 시티에서 향후 어떻게 사업화를 준비해야 하는지, 어떤 기술 및 제품이 필요한지 알 길이 없다. 정부와 일부기업에서 실내조명의 스마트 솔루션에 대한 정부과제를 진행했으나, 본격 사업화 매출이 발생하고, 수출이 됐다는 소문은 없어 역시 개발에 그치지 않았나 생각이 들기도 한다.

따라서 4차 산업에 대한 정확한 인식과 스마트 시티에서 LED 가로등의 역할 등을 다뤄 LED 조명 기업들이 향후 준비할 사항들을 정리해 보기로 한다.

먼저 4차 산업의 이해가 가장 필요하다. 4차 산업의 전개 구조는 3단계로 이뤄져 있다. 1단계는 기반 기술의 기초 재료인 빅 데이터(Big Data)이다. 즉 LED 조명 시스템에서 발생하는 수많은 정보가 기초 재료가 된다. 예를 들면 조명 ON/OFF 제어 정보, 디밍 정보, 고장모니터링 정보, 스마트 검침과 같은 전기사용 정보 등이 기본이고, 향후 가로등의 각종 센서를 통한 거리의 사람과 자동차 등 통행 정보, 주차 정보, 환경 정보, CCTV 보안 정보 등의 빅데이터가 LED 조명 시스템에서 수집된다. 즉 LED 조명에서 수집되는 수많은 정보가 클라우드에 입력돼 4차 산업의 기초 재료가 된다.

2단계는 사물인터넷, 센서, AI 등의 기반기술이다. LED 조명 시스템에 장착돼 융합기술의 핵심이 되는 H/W 및 S/W이다. 최근 IoT, IoL, 물체 감지 센서, CCTV, 미세먼지 센서 등이 LED 가로등과 일체화돼 다양한 정보 수집 및 정보 전달의 디바이스 역할을 한다. LED 가로등의 송수신 통신 모듈, 각종 센서, 통합 통신 게이트웨이(Gateway), 데이터 센서 등의 기술이 융합돼야 하므로 기존 통신사, 통신 H/W 및 S/W 전문 기업들과 컨소시엄 구성을 해야 4차 산업의 참여가 가능하다. 즉 2단계 기반 기술은 LED 조명 기업이 자체적으로 해결 할 수 없으므로 관련 기업들과 협업이 필요하다.

3단계는 스마트 시티에서 LED 가로등 유지 관리 서비스 및 기타 정보 제공 서비스이다. 스위스 세계경제포럼(Davos Forum)에서 ‘제4차 산업혁명’이란 화두를 던진 클라우스 슈밥이 도시 혁신에서 예를 든 지능형 가로등을 이용한 새로운 서비스 산업이 바로 3단계의 4차 산업이다. 클라우스 슈밥은 “차세대 LED 가로등은 날씨와 오염정도, 지진활동과 인간의 이동, 소음, 대기오염 등의 데이터를 수집하는 여러 센서 기술의 플랫폼 역할을 할 수 있다”고 했다. 이러한 지능형 가로등을 네트워크로 연결해 도시에서 일어나는 일을 실시간으로 확인할 수 있고, 공공안전이나 무료주차 공간을 찾아내는 등 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있다고 했다.

2017년에 1차 솔루션이 나오면 플랫폼 산업 범위를 넓힐 계획이다. 명칭을 정하면 ‘에너지 자립형 스마트 시티 LED 가로등 시스템 플랫폼’이라고 할 수 있다. 기존 스마트 솔루션에서 에너지를 최소화 할 수 있는 솔루션을 부가해 세계 최초의 4차 산업 플랫폼을 구상하고 있다. 에너지 부분은 초고효율 태양광 기술과 지능형 ESS 기술이 융합된 플랫폼을 기존 화석원료나 원자력을 이용한 발전을 최소화 하고 실내·외 조명까지도 아우르는 미래형 스마트 조명 시스템 플랫폼을 실현할 계획이다. 아직 세부 기술들을 밝힐 단계가 아니라 2018년에 어느 정도 세부기술이 수면에 떠오르면 다시 설명할 기회를 가지고자 한다.

이제 스마트 시티 LED 가로등 시스템 플랫폼 경쟁은 시작됐다. 한국이 선도 국가로서 자리매김할 수 있을지 가능의 가능성은 열려 있다. 국가의 모든 역량을 집중해 반드시 성공하여 산업구조 조정의 모범 사례가 돼야 한다.

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