미래 홈네트워크 기술 전망
- 작성자 : 관리자
- 등록일 : 2006-03-02
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미래 홈네트워크 기술 전망
1. 개요
1990년대 후반부터 가전, 방송, 통신, 컴퓨터가 서로 결합하는 디지털 컨버전스(Digital Convergence) 추세가 빠르게 확산되면서 전통산업과 IT 산업이 융합화하여 언제, 어디서나 IT 기술을 활용하는 IT의 생활화(IT everywhere)가 급진전되어 경제, 사회 전반에 걸쳐 IT 기술을 응용한 새로운 산업이 지속적으로 창출될 것이다. 디지털 컨버전스에 따라 새롭게 창출된 홈네트워크 산업은 하드웨어의 단순 결합이 아닌 소프트웨어를 포함하는 형태로 인간 생활 자체를 변화시키는 방향으로 발전하여 미래 가정인 디지털 홈을 실현하여 일반 국민의 디지털 라이프 시대를 열기 위한 기술 개발로 이어지고 있다.
홈네트워크 산업은 단순히 기존 가전기기를 네트워크화하여 정보가전단말 및 관련 서비스 시장만을 활성화시키는 것을 뛰어넘어, PC와 초고속 인터넷 보급이 사이버 공간에서의 정치, 경제, 문화 및 생산/소비 활동을 활성화시킨 주요 기반이 된 것처럼 홈네트워크 환경에서 일상생활과 밀접한 다양한 비즈니스 모델을 창출하고 다른 신성장 산업 활성화의 동인 역할을 수행하여 새로운 수요와 부가가치를 창출하여 세계 시장 선도 및 국민 소득 2만 달러 시대 달성을 선도할 수 있는 한국의 대표적인 산업군이 될 것으로 전망되고 있다. 특히, 양적으로 팽창해 온 국내 초고속 정보통신 인프라가 외형적으로 세계 최고 수준의 IT 국가로 도약하는 발판을 제공하였다면, 홈네트워크 산업은 다양한 서비스를 활성화시킬 구동력을 제공하여 내실을 갖춘 명실상부한 IT 강국으로 입지를 확고히 할 수 있는 초석이 될 것으로 예상하고 있다.
본 고에서는 IT, BT, NT 등 신 기술 개발 노력과 함께 우리에게 강점이 있는 제조업 및 가전산업과 같은 전통산업에 접목시켜 전체 산업의 고부가가치화를 가능하게 할 수 있는 부가가치가 큰 성장동력으로써 5~10년 후 우리경제의 버팀목이 될 수 있는 홈네트워크 시장, 기술, 표준화 동향을 분석하여 신성장동력으로서의 홈네트워크의 향후 전망에 대해 기술한다.
2. 홈네트워크 시장 동향
세계 홈네트워크 시장은 광대역 서비스의 확대, 다수의 PC를 보유한 가구의 증가, 랩탑의 가정내 이용 증가로 무선 기술의 홈네트워킹 도입 확대, 네트워킹 디지털 가전 시장 확대, 홈엔터테인먼트ㆍ홈오토메이션ㆍ홈시큐리티 등 생활편의에 대한 소비자 욕구 증가, WLAN을 위시한 다양한 네트워킹 기술의 발달 등으로 성장 가능성이 높다. 반면에, 기술 표준화 지연, 호환성 확보과제, 가격, DRM 이슈 및 개인정보보안 우려, 소비자 인식 부족 등이 저해 요인으로 작용할 가능성이 있다.
세계적으로 홈네트워크 보유 가구는 2003년 369만 가구에서 2008년에는 1억 천만 가구로 성장할 것으로 전망된다. 홈 PC 네트워크가 약 7,600만 가구, 멀티미디어 네트워크가 약 3,000만 가구, 엔터테인먼트 가구가 약 1,000만 가구로 성장할 것으로 전망하고 있으며, 시장이 성장ㆍ성숙기에 접어들면서 멀티미디어 및 엔터테인먼트 네트워크 수요가 증가하는 양상을 보일 것으로 예측하고 있다.
홈네트워크 시장은 UWB, Bluetooth, HomePNA 등을 포함하는 홈게이트웨이/서버 시장, PC, 멀티미디어 장비, 홈오토메이션 등 네트워크를 통해 접근이 가능한 장비 시장, 그리고 서비스 시장으로 구분할 수 있다. <표 1>에서 보듯이 세계 시장은 2004년 65억 달러에서 2008년에는 176억 달러 규모로 성장할 것으로 예측되며, 부가적인 단말기기 및 서비스 수요가 시장 성장동력으로 작용할 것으로 예상된다.
한편, 국내 시장은 <표 2> 에서 보듯이 2004년 1,326억 원에서 2008년에는 3,799억 원 규모로 성장할 것으로 전망된다(PC 및 멀티미디어가전 단말 제외).
3. 홈네트워크 기술개발 동향
가. 기술분류 및 특징
홈네트워크는 (그림 1)과 같이 집안의 가전기기 및 시스템을 상호 또는 외부 인터넷상의 정보 기기와 연결하여 각각의 기기 및 시스템에 대한 원격접근과 제어가 가능하고, 음악, 비디오, 데이터 등과 같은 콘텐츠를 사용할 수 있도록 양방향 통신 서비스 환경을 구현하는 기술로 정의된다.
홈네트워크 기술은 크게 홈플랫폼 분야, 유ㆍ무선 홈네트워킹 분야, 지능형 가전 분야, 유비쿼터스 홈컴퓨팅 분야로 나눌 수 있다.
홈플랫폼 분야는 외부망과 가정을 연결하고 가정 내 다양한 서비스를 관장하여 유ㆍ무선 통합 홈네트워크 환경을 제공하는 홈서버/홈게이트웨이, 홈네트워크 보안 및 개방형 서버 기술로 구성되고, 유ㆍ무선 홈네트워킹 분야는 Ethernet, PLC, IEEE1394, HomePNA, 광홈랜 등의 유선 홈네트워킹 기술과 Wireless LAN, Bluetooth, WPAN, ZigBee, UWB, Wireless1394 등의 무선 홈네트워킹 기술로 구성된다.
지능형 정보가전 분야는 기존 백색가전기기들과 센서들을 네트워크로 연결하여 새로운 서비스를 창출할 수 있는 환경을 제공하는 지능형 정보가전 기술과 홈센서 기술로 구성되며, 유비쿼터스 홈컴퓨팅 분야는 매체 및 OS에 상관없이 정보 가전기기의 제어 및 감시를 수행하고, 홈에서의 다양한 상황에 대한 적응력을 가지는 미들웨어, 상황적응 미들웨어 및 멀티모달 인터페이스 기술로 구성된다.
이와 같은 분류는 홈네트워크 서비스를 제공하기 위해 적용되는 주요 기술을 기준으로 한 분류이며, 실제로 홈네트워크 구축하기 위해서는 위의 분류외에 서비스 제공자(Service Provider)로부터 제공되는 다양한 홈네트워크 콘텐츠 및 솔루션과 같은 홈서비스 분야, 배관 및 배선 등의 건축 기술 분야 등이 포함되어, 홈네트워크는 다양한 분야의 기술이 복합화된 융합 기술의 대표적인 경우라고 할 수 있다.
나. 국내 동향
국내 지능형 홈네트워크 기술개발 동향을 앞에서 분류한 4개 제품군 분류를 기준으로 살펴보면, 홈플랫폼 분야는 통신ㆍ방송이 융합된 국내 우위를 갖는 DTV와 연계되는 신개념의 홈플랫폼 기술에 대한 연구가 집중되고 있으며, 지능형 홈네트워크 기반이 될 수 있는 홈서버 플랫폼의 상용화 기술을 이미 확보하고 있는 상태이다. 향후 미래지향적 홈서비스 제공을 위해 통신ㆍ방송ㆍ게임이 융합된 엔터테인먼트 서비스와 홈오토메이션 및 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 통신ㆍ방송ㆍ게임 융합형 홈서버가 ETRI주관으로 개발중에 있다.
현재 홈게이트웨이에 적용될 수 있는 서비스 게이트웨이 미들웨어 기술인 OSGi 2.0을 만족하는 제품들이 이미 출시되었고, 안전한 가정을 제공하기 위해 생체 인증 및 정보가전기기에 대한 접근을 제어하는 홈네트워크 보안 기술에 연구가 집중되고 있으며, 홈네트워크용 미들웨어에 대한 중복적인 투자 방지와 기기 간의 상호운용성 제공을 위해 ETRI에서 홈네트워크용 통합 미들웨어를 개발하였으며, 이 기술을 통해 다양한 홈네트워크의 기기 간 상호호환성이 제공될 것으로 기대되고 있다.
유ㆍ무선 홈네트워킹 분야는 전력선 인터넷 서비스 및 홈네트워크를 위한 20Mbps급의 고속 전력선 통신 핵심 칩을 상용화하였으며, 멀티미디어 서비스도 가능할 수 있도록 50Mbps급 이상의 고속 전력선 통신 기술 개발에 집중하고 있으며, 전력선 통신을 이용한 냉장고, 세탁기, 에어콘, 전자레인지 등의 상용화 제품이 개발되어 시장에 출시되고 있다.
향후 홈네트워크가 유선보다는 무선 기술로 진화할 것에 대비하여 무선 기술 개발에 많은 투자와 노력을 기울이고 있으며, 2005년 말
유비쿼터스 홈컴퓨팅 분야는 UPnP, LonWorks, HAVi 등의 미들웨어를 개발하고 있으며 DLNA 등을 통한 기기 간 상호운용성 확보를 위한 기술 개발에 집중하고 있고, 일부 대학을 중심으로 유비쿼터스 홈 구축을 위한 상황 적응형 미들웨어 기술 개념이 정립단계에 있다.
지능형 정보가전 분야는 인간, 사물, 컴퓨터 융합의 지능기반사회 구현을 위한 BCN, IPv6, USN 등의 인프라 구축이 진행되고 있으며, 사람과 사물, 사물간 통신을 위한 센서 기술에 대한 연구가 활발히 진행중에 있다.
홈서비스 분야는 온도, 습도 센서 기술은 일부 홈오토메이션 업체에서 개발하였으나 지능화된 홈센서 및 RFID의 핵심 기술에 대한 개발은 아직 미비한 상태이다. 하지만, 점차 노령화 세계로 접어들면서 노인건강에 대한 관심이 크게 늘어나고 있으며, 노인성 질환을 비롯한 개인의 건강 진단 요구에 맞추어 실시간 이동형 헬스 케어 시스템을 구현하기 위해서 칩 센서(Chip Sensor), 바이오 칩(Bio Chip), 나노 바이오 센서(Nano Biosensor), 바이오 마이크로 머신(BioMEMS), 로봇 등 다양한 센서들은 활발히 개발되고 있다.
또한 원격 및 재택진료에 필수적인 인터넷 또는 무선통신 인프라 구축은 세계적으로 유래를 찾아보기 힘들 정도로 빠르게 진행되므로 원격 및 재택진료를 보급시기기 위해서는 많은 업무를 자동으로 처리해주는 정보 시스템의 개발이 필수적이며, 국내외 모두 초기 개발단계이기 때문에 빨리 착수하면 시장우위를 확보할 수 있을 것으로 전망된다.
다. 해외 동향
해외에서는 유ㆍ무선 통합화와 디지털 컨버전스의 급속한 진전으로 FTTH 등의 차세대 초고속 유무선 인터넷과 연계되어 가정에서 다양한 통신ㆍ방송ㆍ게임이 융합된 서비스 제공을 위한 가정용 디지털 허브로서의 홈서버 기능이 부각되고 있다. 선진 외국의 각 사가 우위를 점하고 있는 제품을 기반으로 홈플랫폼을 구축함으로써 홈네트워크 조기 시장 선점을 위한 경쟁이 가속화되고 있으며, 홈게이트웨이는 다양한 홈 네트워킹 기술을 지원하고 홈네트워크 서비스를 지원할 수 있도록 홈서버 기능이 통합되는 형태로 진화하고 있다.
가정내 다양한 가전기기들에 대한 홈네트워크 보안 기술의 중요성이 빠르게 확산되고 있으며, 홈게이트웨이 플랫폼을 통한 정보보호 및 보안성 확보에 연구가 집중되고 있으며, 마이크로소프트에서는 가정에 있는 모든 플랫폼에서 Embedded Windows를 수행할 수 있게 하거나 PC 형태의 장비를 가정 제어 등을 위한 홈서버로 제공하기 위한 기술개발을 진행중이다.
마이크로소프트, Intel, SONY, 삼성전자를 중심으로 결성된 DLNA에서는 UPnP를 이용한 다양한 장비의 상호운용성 해결에 많은 노력을 기울이고 있으며, Windows XP는 UPnP가 탑재된 최초의 마이크로소프트의 운영체제로서 UPnP가 지원되는 장비로는 홈 데이터 라우터가 포함된다. 이외에 디지털 컨버전스의 가속화로 통신, 방송 및 게임 등 엔터테인먼트 서비스를 제공할 수 있는 개방형 서비스 프레임워크 및 서비스 통합 관리 솔루션 확보를 위한 기술 개발이 활발히 추진되고 있다.
유ㆍ무선 네트워킹 분야는 초고속 인터넷과 연계한 이더넷, 가전기기 제어를 위한 전력선 통신, AV 기기를 위한 IEEE1394 등 유선 기술과 Wi Media 및 IEEE의 WPAN 등 무선 홈네트워크 기술의 표준 경쟁이 심화되고 있으며, DS2에서 OFDM방식의 200Mbps급 전력선 통신 핵심 칩이 발표되었으며, 미국 HPPA에서는 200Mbps급 고속 전력선 모뎀 규격(V2.0) 작업을 진행중이다.
UWB 및 무선1394와 같은 광대역 무선 기술과 ZigBee 등 위치기반의 저속 센서 기술이 등장하는 등 유선보다는 무선 기술이 시장을 지배할 것으로 전망되며, IEEE 802.15.3은 고속 WPAN의 물리층과 MAC층 표준을 완료하였으며, MAC층 표준은 UWB 물리층과 함께 사용될 것이고, 현재 Multi-band OFDM 안과, Dual-band DSSS안 중 표준안을 선택하는 작업이 진행중이다.
유비쿼터스 홈컴퓨팅 분야는 MIT, IBM, MS, Sony, Panasonic, ESPRIT 등 선진기관에서 주변 환경에 따라 다양한 가전기기들을 동적으로 연결하여 서비스를 제공할 수 있는 상황 적응형 미들웨어 기술개발을 진행중이며, 시장 활성화를 위한 장비 및 소프트웨어 업체간의 결속 등 DLNA 표준활동을 통한 기기간 상호운용성 기술과 유비쿼터스 홈 구축을 위한 상황 적응형 미들웨어로 발전할 전망이다.
기존 가전기기들이 홈네트워크에 연결되고 있으며, 오디오, 비디오 등 AV 기기들의 지능화가 빠르게 진행되고 있으며, 무선 홈네트워크에서 멀티미디어 데이터의 원활한 전송을 위한 QoS와 미디어 변환 기술에 대한 개발은 아직 초기 단계이다.
LG전자는 자사의 홈네트워크 통신 규격인 LnCP(Living network Control Protocol)를 통해 중국 표준화 규격단체인 IGRS(Intelligent Grouping & Resource Sharing)에 가입하였으며, 중국 홈네트워크 리딩 기업인 LENOVO(렌샹)社와 전략적 제휴 맺음으로써 중국 홈네트워크 표준화 주도를 위한 발판을 마련하여 중국 선전 1,300여 세대의 최고급 아파트의 홈네트워크 솔루션을 수주하여 공사를 진행중에 있다.
지능형 정보가전 분야는 홈센서간 정보 교환이 가능하도록 홈센서가 지능화되고 착용 가능한 형태로 발전하고, RFID 및 유비쿼터스 ID를 기반으로 다양한 정보를 제공할 수 있도록 발전할 전망이며, AT&T, MS, Intel, HP, MIT의 미디어 랩 등에서 광대역의 저전력 무선 칩셋을 이용한 유비쿼터스 컴퓨팅 기술 개발을 강화하고 있다.
4. 홈네트워크 표준화 동향
디지털화, 네트워크화가 점차 가속화되면서 기업간, 국가간의 표준경쟁이 총성 없는 전쟁으로 비유될 만큼 기업의 생사는 물론 국가 흥망을 좌우할 정도로 표준의 중요성이 부각되고 있으며, 홈네트워크 분야는 자국의 표준을 세계 표준으로 유도하여 세계 시장을 선점하기 위해 각 국에서는 다각도로 노력중에 있다.
각국별 표준은 범 세계적 시장형성의 장애물로서, WTO의 기술장벽협정(Technical Barriers to Trade: TBT)에서는 각국이 국제표준을 의무적으로 수용할 것을 요구하고 있는 추세이며, 표준경쟁에서 승리한 기업은 시장을 독점하지만 패배한 기업은 시장에서 퇴출 또는 군소 기업으로 전락한다는 Winner Takes All 경쟁개념이 확산되고 있는 추세이다.
가. 홈서버/홈게이트웨이 분야
홈서버/홈게이트웨이 장치는 디지털홈 구축의 핵심장치로 정보, 통신, 가전기기 등을 제어하고 xDSL 등 외부 망과 연결해 주는 것을 주 기능으로 하여, 점차 기술의 융합화 추세에 따라 저가로 안전하게 서비스를 제공하기 위한 SoC 형태로 발전하고 있으며, 실시간 기능성을 갖추고 음성, 영상 및 데이터의 통합형 서비스를 사용자가 원하는 즉시 제공해 줄 수 있는 지능형 장치로 진화해 갈 것으로 전망된다.
특히, 홈서버는 UWB, 무선1394, 고속 WPAN, RFID, IPv6, 센서 네트워크, 상황인식 등 새로운 홈네트워킹 기술들이 적용될 미래 가정환경에서 사용자가 언제, 어디서나 가정 내 디바이스에 접근하여 댁내 감시, Health care, 미디어 스토리지 등 집안과 밖에서 제공되는 다양한 고품격 홈네트워크 서비스를 사용 가능하게 하여 궁극적으로 홈네트워크 서비스의 보급을 확산시킬 수 있는, 촉매역할을 담당하는 지능형 유비쿼터스 홈네트워크의 핵심 기술로 발전하고 있다.
국외 주요 표준화 단체 동향을 살펴보면, HGI(Home Gateway Initiative)는 주거용 홈게이트웨이에 대한 표준을 만들기 위해
HGI는 현재 표준(ITU-T, H610, DSL Forum)에 근거하여 그 차이점을 분석하고, HW/SW 아키텍처, 비용 등을 고려하여 향후 향상된 멀티 플레이어 서비스(인터넷 서핑, 엔터테인먼트, IP 전화와 모바일-IP 전화, 화상전화 등)를 지원하기 위해 광대역 서비스와 네트워킹 환경을 완전히 지원하는 통합된 주택용 게이트웨이를 개발하는 것에 초점이 맞추어 있는 것이 특징이다.
나. 유ㆍ무선 홈네트워크 분야
유ㆍ무선 홈네트워크 관련 기술은 현재 여러 단체로부터 표준화가 진행되고 있으며, 그 형태도 크게 유선과 무선으로 분류된다. 무선 홈네트워킹 기술은 유선 홈네트워킹 기술에 비하여 새로운 배선이 필요하지 않고, 설치하기가 쉬우며, 사용하기가 용이하고, 이동성이 보장된다는 여러 가지 장점들이 있어 최근에 홈네트워킹의 주력 기술로서 급속하게 발전하고 있다.
특히 무선 홈네트워킹 기술은 가정에서 사용자의 이동성에 대한 요구가 증대되면서 그 중요성이 확산되고 있으며 유비쿼터스홈을 구축하기 위한 핵심 기술로 인식되면서 표준화 경쟁이 활발히 진행되고 있다. <표 4>와 <표 5>는 주요 유ㆍ무선 홈네트워크 기술 동향을 나타낸다.
IEEE802.15.3a에서는 MBOA 중심의 MB-OFDM UWB와 모토로라 중심의 DS-UWB 기술이 양분되어 표준화가 지연되고 있다. 국내에서는 ETRI와 삼성전자 등이 IEEE802.15.3a회의에 참여하여 기고서 발표, 표준 제안 등 적극적인 표준 활동을 추진중이며, 특히 국내에서는 UWB 표준화 활동 이외에 적극적인 기술개발로 2004년 ETRI에서 HD 급 미디어 전송이 가능한 UWB 시제품을 개발하였고, 2005년 하반기에 UWB 칩셋을 개발하는 등 외국과 비교시 기술이 대등한 수준이다.
2003년 국내의 UWB 활성화를 위해 한국 UWB 포럼을 구성하고 스펙트럼 정책 및 간섭분석 평가 등을 실시하였고, 한중일 동북아 UWB 워크숍 한국 유치 등 표준 활동을 주도하고 있다.
다. 지능형 홈컴퓨팅 분야
1999년부터 일부 선진기관에서는 홈네트워크 분야에서 우위를 선점하기 위해서는 미들웨어 분야의 표준을 선도하는 것이 중요하다는 인식을 하고 관련 분야의 표준화에 많은 노력을 기울이고 있다. 홈네트워크 미들웨어 표준은 크게 IP(Internet Protocol)를 기반으로
