u-City의 개념과 u-City 핵심 서비스 및 상호운용성

다양한 첨단 건설 기술 및 정보통신 기술을 적용하여 새로운 개념의 도시를 건설함으로써 입주자로 하여금 안전하고 편리하며 윤택하고 건강한 삶을 제공하는 u-City 건설이 디지털 컨버전스의 핵심으로, 그리고 한국의 차세대 먹거리 산업으로 각광을 받고 있다. 그러나 u-City를 추진하고 있는 지자체의 담당 책임자들이 고려하고 있는 서비스는 아직 u-City 통합 운영 센터를 기반으로 하는 u-공공 서비스에 머물고 있으며, 이 서비스를 제공해 줄 수 있는 기술로 정보통신 인프라의 구축에 머물고 있는 실정이다. u-City로서의 면모를 제대로 갖추려면 공공 서비스를 위한 단순한 정보통신 인프라 구축으로는 불가능하며, 그 이름이 제시하듯 그 도시의 모든 센서 정보가 u-City 통합 운영센터에 연결되어 각 개인이 필요로 하는 서비스를 언제 어디서나 지원받을 수 있어야 한다. 이를 위해 무선 통신 시스템이 필요하며 그 핵심에 USN 기술이 있다.

USN 기술은 u-City의 무선 인프라로 건설되면, 환경 모니터링, 지상 시설물 및 지하 매설물 관리, ITS 등의 공공 분야에 u-서비스를 지원할 수 있으며 그 위에 기기의 이동성과 QoS를 지원할 수 있는 민간 부가 서비스를 제공해 주는 핵심 기술이어야 한다. 여기에 이와 같은 여러 가지의 부가 서비스를 제공한다고 하더라도 이들 서비스 사이에 반드시 제공해 주어야 할 일은 서비스 간 상호운용성(Interoperability between Services)이다. 즉 하나의 서비스를 받기 위해 어떤 IT 단말기(유비쿼터스 통합 단말기라고 부름)를 소지하고 다닌다면 이 통합 단말기 하나로 그 u-City가 제공하는 모든 서비스를 향유할 수 있어야 한다. 예를 들어 u-Parking Lot 서비스를 받기 위해 휴대하고 다니는 같은 유비쿼터스 통합 단말기를 이용하여 다른 위치에 있는 u-Restaurant 서비스를 받을 수 있어야 하는 것이다. 또한 이 사람이 다른 u-City에 방문하더라도 같은 유비쿼터스 통합 단말기를 휴대하면 마치 자신이 거주하는 u-City의 서비스를 그대로 향유할 수 있도록 부가 서비스가 개발되어야 한다. 이를 u-City Forum에서는 u-City 간 상호운용성(Interoperability between u-Cities)이라 부른다. 서비스 간 상호운용성은 각 지자체의 u-City 담당자의 의지에 의해 구현 가능하지만 u-City 간 상호운용성은 정부가 관여하여 여러 다른 지자체에게 표준화된 방안을 제시해 주지 않고서는 보장되지 않는다. 이러한 상호운용성성을 지원해줄 수 있는 최선의 방법은 u-City 서비스 구현 기술의 표준화이다.

WiBEEM: u-City 핵심 서비스 구현을 위한 최적의 USN 기술

현재 u-City 핵심 서비스를 위해 사용 가능한 외국의 USN 기술로는 ZigBee 기술과 IEEE 802.15.5 기술이 있고 국내의 USN 기술로는 IP-USN 기술과 WiBEEM 기술이 있다. 이 중에서 본 WiBEEM 기술은 Wireless Beacon-enabled Energy Efficient Mesh network의 약자로 전체 메쉬 네트워크가 비컨(Beacon) 정보로 동기화되어 안정적으로 절전형 메쉬 네트워크 기술을 구현하여 u-City의 어느 위치에 있는 u-City 통합 운영 센터까지 센싱 정보를 통신망 사용료를 비불하지 않고 전송할 수 있다. 또한 이미 구축된 WiBEEM 인프라를 통해 센싱 정보를 전달하므로 교량 주변의 수질이나 수온 등과 같은 환경에 관련된 센싱 정보도 추가로 전송이 가능하므로 교량 관리 시스템으로 제 2, 제 3의 서비스를 함께 제공할 수 있어서 활용도를 높일 수 있으며 서비스 간의 상호운용성성은 물론 다른 u-City가 같은 WiBEEM 기술을 적용하여 무선 인프라를 구축했을 경우 u-City 간 서비스의 상호운용성성도 보장되는 장점이 있다.

IEEE 회의에서 발표된 WiBEEM 기술의 핵심은 기기의 고속 이동성 지원 기술과 QoS 지원 기술이다. 다른 USN 기술인 ZigBee 기술과 IEEE 802.15.5 기술, IP-USN 기술은 모두 IEEE 802.15.4의 PHY와 MAC을 이용하므로 QoS를 지원하지 않는다. 그러나 WiBEEM 기술은 자체로 개발한 향상된 MAC을 이용하므로 QoS를 지원함은 물론 기기의 이동성과 비컨 기반 절전형 동작 모드도 지원하는 진화된 USN 기술로서 본 표준회의에서는 QoS를 지원하는 기술 내용에 대해 발표하였다. WiBEEM 기술이 지원하는 QoS는 Parameterized QoS는 물론 Prioritized QoS도 지원하여 재난과 같은 긴급 상황을 다른 센서보다 우선순위에 따라 먼저 송신할 수 있는 기능을 제공하는 핵심 기술이다.

표준화 관련 쟁점 및 표준화 진행 정도

IEEE 802.15.5 Task Group에서의 표준화 진행 상황은 현재 IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN 기술 기반 근거리 무선 통신 기술에 메쉬 기능을 지원하기 위한 기본적인 라우팅 기술과 어드레싱 기술, 그리고 멀티캐스팅 기술을 표준화하고 있다. IEEE 802.15.5 기술의 가장 큰 문제는 IEEE 802.15.4를 수정없이 사용하므로 비컨 기반으로 동작하지 않는다. 따라서 전력 절감 방식이 지원되지 않으며 QoS를 지원하는 방안 또한 없다.

WiBEEM 기술은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안을 제시하는 기술로 전체 메쉬 네트워크가 비컨 기반으로 동작하여 절전 문제를 해결하였으며 자체 어드레싱 기법으로 기기의 이동성과 서비스의 확장은 물론 QoS를 지원하는 핵심 기술이다. 이 기술은 IEEE 802.15.5 TG에서 표준안으로 제시하고 있지만 국제 표준으로 확정되기에는 많은 시간이 걸릴 것으로 보인다.

WiBEEM 기술의 시장 전망

u-City 사업은 서울 및 부산을 주축으로 한 기존의 14개 도시와 동탄 등 8개 신도시를 포함하여 전국 22개 지역에서 추진되고 있다. 이러한 u-City 사업은 엄청난 부가가치를 창출할 것으로 기대되는 사업이다. ETRI(한국전자통신연구원)에 따르면 2010년까지 20조 원이 투입되어 44조 원의 u-City 산업 부가가치 유발 효과를 발생시킬 것으로 내다보고 있다.

이 중에서 USN 기술이 적용되어 사용자가 원하는 부가 서비스가 지원될 경우 훨씬 더 큰 부가가치를 낼 것으로 보이며 ETRI가 제시한 u-City 산업 부가가치 유발 효과보다 더 큰 효과를 누릴 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 할 수 있다. u-City의 서비스 간 상호운용성성은 물론 도시 간 상호운용성성을 지원하기 위해 전국이 모두 같은 기술을 사용하여 u-서비스를 구현하고 지원할 것이므로 WiBEEM 기술만을 보면 적어도 3조 이상의 산업 부가가치 유발 효과를 발생시킬 것으로 보인다.

국내 표준화 활동에의 제언

WiBEEM 기술은 국내의 u-City 포럼에서 표준화가 진행되고 있는 기술로 향후에 TTA의 단체 표준으로 제정하여 u-City를 건설하려는 한국의 모든 지자체가 그들의 서비스 구현을 위한 무선 인프라로 사용할 수 있도록 기술 개발과 표준을 추진하고 있다. 즉 WiBEEM 기술을 얼마나 완벽하게 개발하여 표준화하느냐에 따라 한국의 u-City 서비스의 수준이 좌우되는 중요한 역할을 할 것은 자명한 일이다. 따라서 국내에서의 표준화 활동도 중요하지만 이 기술을 IEEE 802나 ISO 등의 국제 표준화 기구에 가지고 나와서 많은 토론을 통해 기술을 검증받고 개선한 후 이를 국제 표준으로 제정하려는 시도는 더욱 중요할 것이다.