스마트홈: 당신이 알아야 할 모든 것

왓슨 씨는 또 늦잠을 잤고, 아침 식사할 시간이 없습니다. 하지만 커피 한잔은 놓칠 수 없죠. 커피머신이 설정된 양의 우유 거품으로 그 날의 첫 커피를 만듭니다. 왓슨 씨는 재빨리 커피를 마시고 출근길에 나섭니다. 모션 센서가 작동되면서 차고문이 열립니다. 이런, 서두르느라 다리미 전원과 전등을 끄는 것을 깜박했네요. 하지만 문제 없습니다. 출근하면서 스마트폰으로 처리하면 됩니다. 사무실에서 왓슨 씨는 퇴근할 즈음 세탁이 다 되어 있도록 세탁기를 작동시킵니다. 애들은 학교에서 잘 돌아왔을까? 집 현관에 설치된 카메라 촬영 영상을 확인하고서 안심을 합니다.

집에 거의 도착할 때쯤 왓슨 씨는 스마트폰으로 로봇 청소기를 작동시키고 “퇴근후” 시나리오를 활성화 합니다. 청소기가 청소를 하는 동안에 거실에는 아늑한 조명이 켜집니다. 사전에 설정된 쾌적한 온도로 난방이 가동되고, 부드러운 재즈 음악이 편안한 분위기를 연출합니다. 밤이 좀더 깊어지면 덧문이 닫힙니다. 이것을 신호로 정원의 실외 카메라가 정원 및 집 주변 모니터링을 시작합니다.

스마트홈은 기술 시스템, 자동화 프로세스, 원격 제어 기기 등을 아파트나 주택에서 사용하는 것을 말합니다. 주요 목적은 가정에서 삶의 질과 편의성을 높이고, 보안을 향상시키고, 연결된 원격 제어 기기를 사용하여 에너지 효율을 높이는 것입니다.

세탁기, 조명, 커피머신 등 가전은 시간으로 제어할 수 있고, 모션 센서, 카메라, 덧문, 온도조절기는 사용자가 설정한 프로세스로 실행할 수 있습니다. 스마트홈의 중심은 중앙 제어 유닛입니다. 여기에 다수의 스마트기기를 연결하고 PC나 스마트폰이나 태블릿으로 제어할 수 있습니다. 통신과 제어를 위해서 와이파이, 블루투스, 지그비, Z-Wave 같은 표준 무선 기술을 사용합니다. 이러한 중앙 제어 유닛을 허브 또는 게이트웨이라고도 합니다.

편하고 즐거운 생활을 추구하는 것은 인간의 본성입니다. 인터넷과 컴퓨터 등 기술 발전이 이루어 지면서 스마트홈의 전신이라고 할 수 있는 “홈 오토메이션”이 등장했습니다. 1950년대 공상 과학 소설에 기계가 완전히 자동으로 모니터링하고 제어하는 집이 처음 등장했습니다. 1999년 디즈니가 제작한 영화인 “Smart House”는 가정용 컴퓨터에 관한 것으로 지능을 가진 기계가 스스로 사고하게 되었을 때 일어난 일들을 묘사하였습니다. 가정의 지능형 제어 장치에 질투심이라는 감정이 생기게 되는 영화를 제작한 디즈니는 의도치 않았지만 선견지명이 있었던 것으로 판명되었습니다. 다행히도 현실에서 기계가 감정을 가지게 되기까지는 앞으로 몇 년은 더 걸릴 것으로 보입니다.

과학자들은 이미 30년 전부터 가전기기를 연결하고 자동화하는 것을 연구해 왔습니다. 하지만 스마트홈이 대중들로부터 관심을 받기 시작한 것은 15년 전 즈음부터 입니다. 인구 고령화, 환경에 대한 인식, 지속가능한 에너지 공급 등의 문제들이 당면 과제로 다가왔기 때문입니다. 밀레니엄을 지나면서 디지털화가 가속화되고 집안에서 편의성을 높이고자 하면서 스마트홈에 대한 관심이 더욱 고조되었습니다.

2001년 뒤스부르크에 세워진 Fraunhofer inHaus Center는 독일어 사용 국가들을 대상으로 한 등대 프로젝트입니다. 이 프로젝트에서는 스마트홈 분야의 새로운 시스템 솔루션 및 제품을 주거 환경에서 테스트하였습니다. 2005년부터 2011년까지 뮌헨에 세워졌던 “The House of the Present(이 시대의 집)”는 중앙 제어 전자 프로세스를 사용한 커넥티드홈을 보여 주었습니다. 2005년 베를린에 세워진 Deutsche Telekom의 최초의 T-Com House에는 관심 있는 이들의 발길이 끊이지 않았습니다. 이 모델 프로젝트는 다양한 가전기기를 연결하고 각기 다른 입력 장치로 제어하는 것을 보여주었습니다.

지난 수십 년 동안 각종 가전제품을 사용해서 삶을 더 편리하게 하고, 일을 줄이고, 시간을 절약할 수 있었습니다. 그렇다면 스마트홈은 어떤 또 다른 혜택을 가져다 줄까요? 스마트홈이 없다면 기계의 모든 동작을 제어하기 위해서 사람이 일일이 개입해야 합니다. 사람이 시간에 맞추어 각각의 기기를 작동하고 프로세스를 실행해야 합니다. 스마트홈은 기기들이 서로 통신할 수 있도록 함으로써 그런 부담을 덜 수 있습니다. 프로그래밍 된 대로 기기들이 스스로 알아서 집안에서의 특정한 프로세스를 실행하고, 제어하고, 모니터링 할 수 있습니다. 이를 위해서 중요한 것이 상호운용성 (interoperability)입니다. 기기들의 상호운용이 가능하다는 것은 서로 통신을 할 수 있다는 뜻입니다. 이렇게 할 수 있어야만, 예를 들어서 덧문이 닫히면 자동으로 경비 시스템이 작동하거나, 창문을 열면 난방 스위치가 자동으로 꺼질 수 있습니다. 기기들 간에 상호운용을 할 수 없으면 그 집은 스마트 해질 수 없습니다.

편의성을 높이는 것뿐만 아니라, 에너지 효율을 높이고 보안을 향상시키는 것 역시 중요합니다.  와이파이로 스마트홈 온도조절기가 창문과 통신하면 창문이 열리는 것을 감지하고 그에 맞게 온도를 조절합니다. 온도조절기가 다른 기기의 센서로부터 집에 사람이 없다는 정보를 받으면 난방 스위치를 끕니다. 스마트 LED 조명은 하루의 시간대나 각각의 방에 따라서 조명 색상을 달리할 수 있습니다. 집 주변에 설치된 야외 카메라에 어떤 움직임이 감지되면 실내 카메라로 경보를 보냅니다. 혹시 도둑일지도 모르니까요. 노인이 거주하는 집에서는 압력 감지 매트를 사용해서 노인들이 아침에 평상시처럼 기상하는지를 연고자에게 알려줄 수 있습니다.

어떻게 스마트홈으로 변화시킬까요? 특별한 기술적 노하우가 없어도 필요한 기기들을 설치하고 구성할 수 있습니다. 계획 단계에서 고려해야 할 점들은 다음과 같습니다:

• 인터넷 연결과 와이파이가 필요함
• 스마트폰이나 태블릿이 디바이스 제어 및 모니터링에 가장 적합함
• 무선 네트워크는 현대적이고 편리하지만, 케이블을 통한 전송이 더 안전함
• 디바이스들은 중앙 제어 유닛에서 프로그래밍하고 상호운용 가능해야 하는지, 아니면 독립형 솔루션으로 충분한지?
• 모든 디바이스를 동일한 무선 표준 (예: 와이파이)을 사용해서 연결할 것인가?
• 스타터 세트는 초보자에게 적합하지만, 대체로 에너지 효율, 보안, 편의성 중 한가지만 충족함
• 중앙 제어 유닛은 모든 디바이스들이 그 반경 안에 들도록 배치해야 함

많은 기술은 혜택을 가져오지만 위험성도 수반합니다. 사용자는 위험성을 인지하고 최소화해야 합니다. 스마트홈은 디바이스들을 연결하고 와이파이 같은 무선 연결을 통해서 통신하므로 다음과 같은 위험 요소가 있습니다. 첫째, 개인 데이터를 도용 당할 수 있습니다 (카메라 녹화, 사진 등). 둘째, 사이버 범죄자가 개별 스마트홈 디바이스를 조작할 수 있습니다. 미국 소프트웨어 회사인 시만텍이 최근 발표한 사이버 시큐리티 인사이트 리포트 (Cyber Security Insights Report)에서 독일인 1,000 명을 포함해 전 세계 20,000 명이 넘는 스마트홈 사용자들 대상으로 설문 조사를 실시했습니다. 이 결과를 보면, 사람들이 얼마나 쉽게 온라인 범죄자들이 자신의 데이터나 디바이스에 접근할 수 있도록 하는지 알 수 있습니다:

하지만 이들 조사 대상자들은 인터넷 상에서 개인 데이터를 보호하는 것이 얼마나 중요한지 잘 알고 있었습니다. 여기에는 다른 사람의 개인 데이터를 보호하는 것도 포함됩니다. 예를 들어서 옥외 카메라는 자신의 집만 촬영해야 합니다. 시중에는 촬영 범위를 사용자가 설정할 수 있는 모델도 나와 있습니다. 이웃집의 일부분이 카메라에 포착되더라도 이 부분은 흐릿하게 하거나 모자이크 처리를 할 수 있습니다. 예외적인 경우로 공공 기관에서 범죄 기소를 위해서 스마트홈 사용자 데이터를 사용하도록 허가를 받을 수도 있습니다. 하지만 현행법 상 살인 같은 심각한 범죄의 경우에만 그렇게 할 수 있습니다. 스마트홈을 임대하는 경우에는 창문 개폐와 난방에 관한 데이터를 가지고서 세입자가 환기를 제대로 하지 않아서 곰팡이가 생긴 것인지 아니면 건물 하자 때문인지를 판별할 수 있습니다.

독일의 스마트홈 시장 규모는 2022년 지금보다 3배 증가한 43억 유로에 달할 것입니다 (출처: “독일 스마트홈 시장, 2017년~2022년, Facts and Figures”). 향후 5년에 걸쳐서 연간 성장률은 평균 26.4퍼센트입니다. 이와 비교해서 기계 엔지니어링 같은 전통적 산업은 연평균 최대 성장률이 6퍼센트입니다. 기술 발전이 빠르게 진행되면서 향후 몇 년 안에 혁신적인 스마트홈 기기들이 등장할 것입니다. 이케아가 개발중인 스마트 테이블은 카메라로 식재료들을 인식하고 그에 맞게 레시피를 제안할 것입니다. 그러면 낭비를 줄이고 남은 식재료들을 더 잘 활용할 수 있습니다. 미래에는 스마트 거울이 피부 상태를 분석하고 스킨 케어 제품을 제안할 것입니다.

대중 문화에서 흔히 묘사해 왔던 가사 도우미 로봇이 몇 년 안에 현실화될 수 있습니다. 이 로봇은 세탁을 하고, 음식을 준비하고, 집에 거주하는 사람들에게 유용한 정보를 제공합니다. 미래의 스마트 오븐은 카메라를 내장하여 베이킹이나 또 다른 요리가 어떻게 진행되고 있는지 문을 열어보지 않고도 알 수 있습니다. 2030년에 변기는 사용자에게 건강 상태에 관한 정보를 제공할 수 있으며 심지어는 임신 테스트도 할 수 있습니다.

환경적 지속가능성과 더 나은 삶의 질에 대한 사람들의 요구를 충족할 수 있는 또 다른 중요한 진화는 스마트시티입니다. 스마트시티의 시민들은 자율주행 전기차나 커넥티드 e바이크를 타고 사무실로 출근하고, 드론이 택배를 배달할 것입니다. 사람들은 자기 부상 기술을 통해 승객이나 물건을 에어리스 튜브로 운반하는 일종의 거대한 진공관 시스템인 하이퍼루프 (highloop)에서 오염 물질을 방출하지 않고 고속으로 여행 할 것입니다. 기술 선구자이자 테슬라의 CEO인 엘론 머스크에 따르면, 하이퍼루프가 현실화되면 샌프란시스코에서 로스앤젤레스까지 570킬로미터를 단 35분만에 갈 수 있습니다. 그러면 남는 시간에는 담소를 나누거나, 다음 회의전까지 휴식을 취하거나, 진짜 종이로 만든 좋은 책을 읽는 등 좀더 예스러운 일들을 할 수 있습니다.

마지막 업데이트: 2017년 11월