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선없는 자유, ‘차세대 무선기술로 실현하라’ |
| 근거리 무선기술 시장 현황 2 |
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2008년 02월 04일 00:00:00 |
데이터넷
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선없는 자유, ‘차세대 무선기술로 실현하라’
지그비·UWB·바이너리CDMA 등 상용 임박 … 다양한 애플리케이션 개발 ‘시급’
>> 지난호
1. 지그비
2. UWB
>> 이번호
3. 바이너리 CDMA
4. 블루투스
회사원 K씨는 전화를 받기 위해 절대 핸드폰을 꺼내지 않는다. 귀에 꽂는 블루투스 헤드셋으로 핸드폰을 열지 않아도 쉽게 통화를 한다. 운전면허를 딴지 얼마 되지 않았지만 동영상을 실시간으로 전송해주는 자동차 후방카메라로 주차장에서 손쉽게 차를 주차하고 퇴근, 집에 들어선 K씨. K씨가 집에 들어서서 문을 여는 순간 집안의 센서네트워크의 가동으로 외출모드에서 휴식모드로 바뀌어 커튼이 자동으로 열리고 목욕물이 적당한 온도로 데워지며 오디오에서는 음악이 흘러나온다.
몇 가지 설정을 바꾸고 싶다면 집안에서 통합리모콘 하나로 TV는 물론 집안의 모든 디지털 가전기기들을 손쉽게 콘트롤할 수 있다. 심심하면 K씨는 위층에 사는 친구와 각각 자신들의 방에서 플레이스테이션 게임기로 대전을 즐긴다.
어느덧 우리에게 매우 익숙해진 홈네트워크의 미래 가상 시나리오와 일견 비슷하지만 여기에는 공통점이 있다. 앞서 설명한 K씨의 주변을 둘러싼 환경들이 모두 선이 없는(Wireless) 네트워크 구성이라는 것.
이런 선없는 네트워크의 구성은 블루투스, 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wide Band), 바이너리 CDMA 등의 근거리 무선통신들로 가능하다. 언제, 어디서나 원하는 곳에서 인터넷에 접속하게 해주는 광대역 무선통신과 달리 근거리 무선통신은 내가 원하는 환경, 내가 선택한 범위안에서 선으로부터 자유로울 수 있다.
이런 근거리 무선통신은 가정은 물론 지능형 홈네트워크, 빌딩 및 산업용 기기 자동화, 물류, 환경모니터링, 휴먼인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등 다양한 유비쿼터스 환경에 응용할 수 있다. 선 없는 자유를 실현시키는 차세대 근거리 무선통신 기술에 대해 알아본다.
| 장윤정 기자·linda@datanet.co.kr |
3.바이너리 CDMA
PAN의 새로운 강자, ‘바이너리 CDMA’ 시선집중
지난 2006년 순수 국내 기술로 개발된 바이너리 CDMA에 업계의 이목이 집중되고 있다. 지난해 9월 전자부품연구원이 약 96억원의 개발비를 들여 상용화에 성공한 개인용 무선통신 기술 ‘바이너리 CDMA’는 기존 CDMA와 TDMA의 장점만을 특화시킨 기술로, 무선랜이나 블루투스에 비해 잡음에 강한 특징을 가지고 있고, 초고속 전송 및 저전력 소비가 가능하다. 따라서 지그비와 블루투스의 단점을 뛰어넘으며 국내 기술로 세계 무대에 진출할 수 있는 발판이 될 지 관심이 모아지고 있다.
바이너리 CDMA란
바이너리 CDMA는 노이즈에 강한 CDMA(코드분할)의 장점과 초고속 전송 및 저전력 소비, 높은 신뢰성 등을 지닌 TDMA(시분할)기술의 장점을 결합해 개발된 기술로 6/12/22/33/44/55Mbps 등 다양한 통신 속도를 구현할 수 있다. 또 기지국 없이도 최대 500m까지 멀티미디어 데이터 송수신이 가능하고, 100m이내 근거리에서는 80km/h의 이동속도에서도 끊어지지 않는 등 타 근거리 무선통신에 비해 탁월한 원거리 무선 송수신이 가능하다.
블루투스와 바이너리 CDMA 모두 2.4GHz 주파수 대역의 프리퀀시 호핑(Frequency Hopping) 방식을 사용하나, 블루투스와 달리 바이너리 CDMA는 TDMA와 CDMA를 사용해 무선랜 등 타 주파수와 충돌 시에도 시분할과 코드분할로 유연하게 피해갈 수 있다. 반대로 블루투스는 타 주파수와 충돌되면 전송을 취소하고 재전송을 하는 방식이다. 따라서 무선전송에 대한 신뢰성이 높기 때문에 정확성을 요하는 산업현장에는 블루투스 보다 바이너리 CDMA가 훨씬 유용하다는 것이 전문가들의 판단이다.
특히 블루투스나 지그비에서는 불가능한 대용량 멀티미디어 송수신이 가능한데, 즉 반경 500m 안에서 TV·냉장고·에어컨·휴대폰 등 최대 250개의 디지털 기기를 무선으로 통제할 수 있는 것은 물론이고 음성과 함께 영상 및 데이터까지 고품질로 주고받을 수 있다.
게다가 무선랜 블루투스 지그비 등 기존 근거리통신기술들과 상호 간섭 없이 동시 사용할 수 있어 이들과 경쟁이 아닌, 독자적인 시장형성이 가능하다는 것도 장점이다.
한국전자부품연구원(KETI) 통신네트워크 연구센터 조진웅 센터장은 “아파트에서 무선랜을 많이 고려하지만 무선랜은 겹치지 않고 쓸 수 있는 대역이 3개뿐이라 위 아래, 양옆의 5개 지역을 커버해야하는 것을 고려한다면 무선을 구성하기가 어렵다”며 “그러나 바이너리 CDMA는 10개의 대역을 쓸 수 있어 무선 구성이 용이하다. 또 암호화와 인터페이스 등에 강해 가전, 홈네트워크 등에서 유용하게 쓰일 전망이다”고 밝혔다.
바이너리 CDMA는 보통 고속을 지원하는 코이노니아를 지칭하지만 엄밀히 따지면 저속을 지원하는 레토(Retaw)와 코이노니아(Koinonia) 두 가지로 나뉘며 코이노니아는 KETI에서, 레토는 카서라는 회사에 의해 독자 개발, 상업화를 추진중이다.
멀티미디어 송수신 ·원거리 수신 가능
저전력 중심 설계의 바이너리 CDMA인 레토-1을 개발한 카서는 바이너리 CDMA의 원천기술 보유회사다. 전자부품연구원(KETI)은 바이너리 CDMA의 기술 사용 협정을 체결, 카서의 기술을 바탕으로 코이노니아를 개발했다. 카서의 류승문 사장은 “지난 30년간 CDMA 관련 기술을 개발해오면서 우리나라 이동통신이 퀄컴의 기술에 종속돼 많은 로열티를 지불하는 것을 보고 퀄컴의 CDMA에 비해 단순하면서도 동일한 성능을 갖는 바이너리 CDMA를 개발케 됐다”고 밝혔다.
카서의 레토-1은 1:N 다수의 링크 형성이 가능하다는 것이 가장 큰 특징이다. 2.4GHz, 900MHz, 800MHz 등 다양한 주파수를 지원하며, 수신 장비 수에 제한 없는 멀티미디어 방송, MP3급 이상의 고품질 오디오 등을 제공할 수 있다. 현재 레토-1은 가라오케 무선 마이크, 헤드셋, 오디오 동글, 무선 키폰, 다자간 회의용 마이크, 어학실습기, 핸즈프리 등 디지털 오디오와 무선 음성 분야에 응용, 상품화가 개발 진행되고 있으며 무인궤도차량 DSRC, ITS, 영농자동화 등 무선데이터 제어 분야에도 개발이 진행되고 있다.
레토-1은 음성데이터를 근거리에서 여러 디바이스를 활용해 전송할 수 있다는 측면에서 블루투스와 겹치는 면이 많다. 하지만 블루투스 등은 다자간 구성이 불가능한 반면 레토-1은 음질에 전혀 변화 없이 일대 다의 구성이 가능해 수십명이 동시에 들을 수 있는 동시통역 시스템 이어폰, 오토바이 등을 타고 달리면서 동승한 2인이 함께 들을 수 있는 커플이어폰, 무선 키폰 등의 여러 가지 특화상품 개발이 가능하다. 현재로서는 짧은 거리 등에는 영상 데이터 등을 전송시킬 수도 있으나 거리와 QoS 보장이 제한적이라 음성데이터를 활용한 제품 개발 진행이 대부분이다.
한편 전자부품연구원(원장 김춘호)이 개발한 바이너리 CDMA 코이노니아는 지난 2006년 9월 발표된 이후 현재까지 약 200여개 업체들이 바이너리 CDMA의 기술을 이전받았으나 실제 제품 개발이 진행되고 있는 곳은 약 40여개 가량으로 추정된다고 밝혔다.
영상과 음성 데이터를 기지국 없이도 최대 500m까지 전송할 수 있고 데이터의 QoS와 보안성이 보장되는 등 여러 장점으로 인해 무선통신을 연구하는 국내 삼성, LG 등의 대기업, 중소기업들은 거의 대부분 코이노니아에 관심을 두고 지켜보고 있는 상황이라는 것. 특히 삼성전자같은 경우 네트워크 카메라, DVR 시스템, 디지털 카메라, 디지털 TV 등 각기 다른 부서에서 바이너리 CDMA 적용을 검토하고 있어 실제 출시될 제품의 수는 더 늘어날 수도 있다. 하지만 현재로서는 거의 칩을 가져다 검토하는 단계로 실제적인 제품이 시장에 선보이는 것은 올 하반기 이후가 될 것으로 전망되고 있다.
코이노니아는 영상 데이터를 전송하기 어려운 레토-1에 비해 멀티미디어 데이터 전송에 탁월하다는 장점이 있다. 따라서 고급차종을 중심으로 적용되고 있는 자동차 후방카메라, CCTV, 산업용 무선 단말기, 디지털 가전용 무선 네트워크 분야, 블루투스 응용분야, 무선 전화기, 무선 키폰, 무선 게임기, 지능형 로봇 무선 인터페이스 등 적용분야가 무궁무진하다.
전자부품연구원 조진웅 센터장은 “우리의 원천기술인 바이너리 CDMA를 개발해 상용화함으로써 디지털 가전뿐만 아니라 모든 개인 영역의 무선기기 산업의 경쟁력을 확보할 것”이라며 “우리 기술로 무선 접속방식의 표준화를 이뤄간다는 것은 로열티 수입, 경쟁력 있는 제품 생산 등 경제적인 효과가 대단히 클 뿐만 아니라 무선 관련 산업에 엄청난 파급효과가 기대된다”고 밝혔다.
2.1버전 출시로 2008년 본격 확산 기대
바이너리 CDMA 코이노니아는 근거리 접속기술의 표준화 전략을 추진하기 위해 이미 전자부품연구원과 한국표준협회의 주관하에 바이너리 CDMA 홈네트워크 포럼을 2002년 11월 발족했다. 국내 포럼을 바탕으로 국제 표준화를 위해 중국, 일본내에 동일하거나 유사한 포럼을 단계적으로 결성해 동북아 표준을 위한 협력을 꾸준히 진행하는 중이다.
현재 고속 바이너리 CDMA인 코이노니아의 버전은 1.1이지만 2007년 12월말 현재 2.0버전이 양산단계에 와 있다. KETI는 칩 생산을 맡게 될 대우전자부품에서 2.0 버전에 대해 관련 업체들의 주문을 받아놓은 상황이며 2008년부터는 2.1 칩을 사용해 실제 제품 개발에 착수, 실질적인 시장을 형성할 수 있을 것이라고 내다보고 있다.
바이너리 CDMA, 제품 개발 속속
특히 대우전자부품의 경우 바이너리 CDMA 기술을 RF기술과 통합시키거나 또는 멀티미디어 코덱이 통합된 SoC 개발을 추진하고 있어, ITS(지능형교통시스템) 등 산업용 분야는 물론, 홈네트워크 분야로까지 확대한다는 방침이다.
그간 업계에서는 바이너리 CDMA 1.1 버전의 기술로는 부족하다는 지적이 많았다. 바이너리 CDMA 제품을 개발중인 한 업체 대표는 “오픈OS인 리눅스를 탑재하기 위해서는 32MB가 필요한데, 64kB 용량의 내부메모리로는 턱없이 부족하다”며 “용량이 적은 OS를 탑재한다 해도 응용기술을 탑재하기는 불가능하다”고 전했다. 또 그는 “내부메모리를 늘리면 칩셋 가격이 올라간다”며 “저가로 다량 공급을 위해 내부메모리를 늘리지 않는 것”이라고 지적했다.
하지만 KETI는 내부 메모리가 증설되지는 않으나 바이너리 CDMA 2.1은 USB 버전이 2.2로 향상되고 PCMCI가 미니 PCI로 바뀌는 형태가 돼 호스트인터페이스의 성능 향상으로 처리 속도를 높일 수 있게 될 것이라고 밝혔다.
KETI의 관계자는 “호스트 인터페이스를 바꿔 속도를 높이고 사용하기 편리한 상태로 변형해 업체들이 보다 상품화하기 쉽도록 지원될 것”이라고 강조했다. 1.1버전이 6Mbps/11Mbps인데 반해 2.0버전은 최고 전송속도 55Mbps로 향상되며 내부메모리도 128kb로 늘렸다. 2.1버전은 앞서 언급했다시피 USB2.0, 미니PCI 등 UI를 개선해 보다 광범위하게 활용될 수 있을 전망이다.
업계 한 관계자는 “아무리 우수한 신기술이라도 상품화가 되기까지는 많은 시간이 소요되기 마련”이라며 “바이너리 CDMA는 아직 초기단계이기 때문에 무수한 시행착오를 겪게 될 것”이라고 전했다. 현재 바이너리 CDMA는 국내 KS표준을 받았고 중국의 PC제조업체인 하이얼과 대우전자부품이 칩 사용에 대한 MOU를 체결한 상태다. 일본 업체들의 관심도 높아 올해 2.1버전이 출시되면 인근 국가로의 수출도 가시화될 전망이다.
바이너리 CDMA의 칩을 독점 양산하고 있는 대우전자부품(대표 홍창기)은 DVR, 자동차 후방 카메라, 홈네트워크 등 다양한 업체로부터 바이너리 CDMA 모듈의 선주문을 받아놓은 상태다. 또한 중국 하이얼과 손잡고 바이너리 CDMA를 중국 홈네트워크 표준으로 삼는 작업도 추진해 올해 중반 이후부터 대규모 수출물량을 기대하고 있다. 일본에서도 바이너리 CDMA에 관한 관심이 상당히 높아 대우전자부품에서 칩을 받아 직접 모듈을 제작해 자국내 회사에 공급하겠다고 나선 회사도 있다는 것. 따라서 올해부터 중국, 일본 등에서 실질적인 매출이 나올 것으로 기대되 국내는 물론 해외 수출 전망도 밝은 편이다.
대우전자부품 연구기획팀 박태준 차장은 “바이너리 CDMA의 상용화를 추진하는 여러 기업들의 주문이 늘어나 올해는 100만개 이상의 모듈판매를 낙관한다”며 “지난 2006월 10월 바이너리 CDMA 칩 양산 기술을 이관 받은 후 그간의 준비기간을 거쳐 올해부터 실질적인 매출이 생길 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다. 또 그는 “바이너리 CDMA에서 실 매출이 기대되는 올해부터 투자 또한 본격적으로 진행될 계획이다”며 “상당한 규모의 투자비를 들여 바이너리 CDMA 칩 개발과 양산, 관련 업체 지원을 본격화할 예정”이라고 강조했다.
이노텔레콤(대표 이윤석)은 아주대학교 등과 컨소시엄을 맺어 정통부의 바이너리 CDMA 관련 국책과제를 수행중이다. U-팜, U시티 국책과제를 수행중인 이노텔레콤은 바이너리 CDMA기술을 농업과 환경감시에 적용하는데 박차를 하고 있다. 이노텔레콤은 우선 바이너리 CDMA 2.0칩에 전력선통신(PLC)을 접목시킨 CCTV카메라를 양산해 제주도 농촌진흥청에 보급할 예정이다.
또한 KT파워텔과 공동으로 환경감시용 CCTV카메라 시장에도 진출한다. 이윤석 이노텔레콤 사장은 “통신거리의 한계 및 타 시스템과의 상호간섭 등 기술적인 문제점을 해결한 바이너리 2.0 기술을 온도센서 등 농업의 여러 분야에 접목시킨 ‘U-팜’과 ‘U시티’ 등을 통해 바이너리 CD MA 전문 기업으로 거듭날 계획”이라고 밝혔다.
온비넷테크(대표 박영규)는 인터넷 기반의 프로그램과 생체인식 관련 기술을 개발하고 있으며, 셋탑박스도 주 수익원이다. 온비넷테크는 현재 바이너리 CDMA를 활용해 고속 무선영상송수신기를 개발, 자동차 후방카메라, CCTV 등에 적용해 이달내에 출시할 예정이다. 온비넷테크는 또한 응급수송차 등에도 무선고속영상송수신기를 장착, 환자 이송시 생겨날 수 있는 사고에 대비해 법적 근거를 마련할 수 있는 영상 수신 시스템에도 바이너리 CDMA를 적용시킬 예정이다.
자동차 후방카메라 등 응용분야 ‘활발’
온비넷테크 박영규 사장은 “자동차 후방 카메라를 가장 먼저 개발하고 구급 차량 녹화장치 등을 순차적으로 개발 완료할 계획이며 바이너리 CDMA로 향후 약 2년간은 시장을 만들어 가는데 문제가 없을 것”이라며 “바이너리 CDMA는 국내에서 개발된 기술이라 추가적인 기술지원이 원활, 제품생산이 수월하다는 점이 큰 장점”이라고 밝혔다.
온비넷테크는 향후 생체인식 홈오토메이션시스템 등 기존 보유한 자사의 홈네트워크 시스템에도 광범위하게 활용할 계획이다.
엠아이유(대표 오준수)는 최근 바이너리 CDMA를 통해 동영상을 실시간으로 주고받을 수 있는 모듈을 개발했다. 이 모듈은 PMP, 내비게이션 등을 통해 차량 후방 감시카메라 등에 사용이 가능하다. 또 엠아이유는 휴대폰의 고속전송서비스를 위해 바이너리 CDMA를 활용할 계획이다. 엠아이유는 바이너리 CDMA 기술을 적용시켜 휴대폰의 멀티미디어 데이터를 전송, 활용할 수 있게 해주는 시제품을 곧 개발할 예정이며, HDPC(하이브리드 듀얼 포토 포터블 컴퓨터) 등도 올 상반기경 출시할 예정이다.
엠아이유가 준비하는 HDPC는 하나의 단말기로 PMP DMB 내비게이션 MP3 전자사전 게임기 디지털카메라 캠코더 무선인터넷 음성통화 기능을 모두 넣으면서도 PC기능을 사용할 수 있는 복합멀티미디어 단말기다. 엠아이유의 HDPC는 VoIP를 통한 인터넷전화 및 전자사전 게임기 캠코더 등의 기능을 첨부해 바이너리 CDMA를 통한 근거리통신 등도 가능하도록 구성할 계획이다.
한편 앞서 설명한 저속 바이너리 CDMA 기술인 레토를 보유한 카서(대표 류승문)는 레토의 개발단계를 총 4단계로 잡고 있으며 현재 블루투스를 타깃한 레토-1을 상품화한 상황이다. 2단계 레토-2는 2009년까지 완성할 계획이며 지그비를 포함해 유비쿼터스 영역과 WBAN에 적용시킨다는 것. 레토-3는 2011년까지 위성방송을 포함한 이동중에도 멀티패스 영향 없는 고품질 다채널 기술로 발전시키고 레토-4는 2013년 이후 4세대 이동통신 기술로 개발시킨다는 비전이다.
카서의 안호성 상무는 “바이너리CDMA와 지그비 기술은 수신 구조가 비슷해 칩의 융합이 가능하다”며 “따라서 다음 단계인 레토-2에서는 지그비 기능을 포함해 지그비에 비해 속도를 10배 이상 높여 단일 솔루션으로 센서부터 무선 멀티미디어까지 전송가능한 솔루션으로 발전시킬 계획이다”고 밝혔다.
다양한 애플리케이션 개발 시급
이렇게 관련 업체들이 바이너리 CDMA를 활용한 제품 개발에 속속 나서고 있어 올해는 실질적인 제품들을 시장에서 만나볼 수 있을 전망이다.
하지만 관련 업계는 바이너리 CDMA가 글로벌 기술로 자리매김되기 위해서는 우선 관련 업체들의 다양한 애플리케이션 개발이 시급하다고 지적한다. 지난해 9월 발표 후 기술 이전을 신청한 업체들은 약 200여개에 달했으나 거의 대부분의 업체들이 고용량 영상데이터를 빠르게 전송할 수 있다는 장점으로 비교적 큰 수요가 예상되는 자동차 후방카메라, CCTV 등에만 몰리고 있다.
KETI 조진웅 센터장은 “기술 이전 시 애플리케이션별로 한 업체씩에만 기술이전을 해왔다”며 “그러나 현재 바이너리 CDMA로 제품을 내놓겠다고 하는 업체들을 살펴보면 거의 자동차 후방카메라 등을 염두에 두고 있는 것 같다. 보다 다양한 애플리케이션 개발을 통해 여러 분야에 걸쳐 활용될 수 있는 제품을 만들어야 바이너리 CDMA의 근본적인 발전이 이뤄질 것”이라고 지적했다.
이렇게 단순히 돈이 될 제품에만 매달리다 보니 다양한 제품의 개발이 어려워 향후 같은 시장을 놓고 어렵게 제품을 개발한 업체들이 저가 경쟁을 해야하는 상황이 올지도 모른다. 이런 상황을 미연에 방지하기 위해서라도 바이너리 CDMA를 활용한 다양한 애플리케이션의 연구 및 개발이 시급한 실정이다.
또한 바이너리 CDMA를 연구, 개발하겠다고 기술을 이전해간 200여개 업체중에서 실질적으로 칩을 주문하고 제품을 생산하고 있는 업체는 약 40여개, 이중에서 확실한 로드맵을 갖고 진행하는 회사는 약 10여개에 불과하다는 것. 심한 경우 칩을 받아간 지 한달도 되지 않아 제품을 개발했다고 언론에 발표하는 경우도 있어 실제 제품 개발이 확실히 이뤄졌는지도 의문인 경우가 종종 있다는 후문이다.
한편 바이너리 CDMA가 여러 근거리 무선기술들의 장점을 조합한 특징을 지니고 있어 유용하기도 하지만, 확실한 애플리케이션과 응용분야를 발굴하지 못한다면 경쟁력을 지니기 어려울 것이라는 의견도 만만치않다. 블루투스가 핸드폰이라는 확실한 영역을 찾았고 센서 네트워크는 지그비가 가장 적합하다는 것과 같이 바이너리 CDMA도 바이너리 CDMA가 아니면 안된다는 확실한 응용분야를 찾아야 국내 시장에서의 경쟁력은 물론 글로벌 경쟁력을 갖출 수 있다는 지적이다.
업계의 관계자는 “바이너리 CDMA가 지그비, 블루투스, UWB 등의 장점을 조금씩 지니고 있어 상당히 유용한 기술이지만 오히려 여러 가지 기술을 갖췄다는 것이 장점인 반면 단점이 될수도 있다”며 “바이너리 CDMA가 가장 유용하게 활용될 분야를 찾아 특화시키려는 노력이 필요하다”고 지적했다.
우리의 기술로 개발된 바이너리 CDMA가 차세대 근거리무선통신 기술의 하나로 자리매김하게 되기 위해서는 관련 업체들의 공조가 무엇보다 시급한 시점이다.
Executive Summary
바이너리 CDMA
바이너리 CDMA란 국내 고유의 특화된 CDMA 기술로 디지털 기기들을 무선으로 연결해 음성, 영상, 데이터를 선 없이 자유롭게 주고받을 수 있는 개인용 무선통신 기술을 말한다. 다음과 같은 특징이 있다.
1. 세계 최초로 기존 CDMA와 TDMA 기술의 장점을 특화시킨 기술
● 기존 CDMA처럼 잡음에 강하고 TDMA와 같이 초고속 전송 및 저전력 소비
● 다양한 가변 전송률 지원(6, 12, 55Mbps)
2. 경쟁 PAN 기술과 비교해 탁월한 원거리 무선 송수신 기술
● 기지국 없이도 최대 500m까지 데이터(영상, 음성) 송수신
● 100m 근거리에서는 이동중(80km/h)에도 영상과 음성 송수신
3. 독립 네트워크 기술
● AP 없이 단말기간 독립적인 애드홉(Ad-hop) 네트워크 구성
● 한 피코넷(Piconet) 당 40개의 단말기(액티브 디바이스) 사용 가능, 250개 접속 가능
4. 신뢰성 있는 데이터 전송 기술
● 멀티미디어 서비스 품질보장(QoS)
● 전송 데이터의 암호화 기능 지원(AES-128)
5. 기존 통신 시스템과 상호 동시 사용시, 간섭 우위의 기술
● 무선랜, 블루투스, 지그비 등과 동시 사용 가능
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4.블루투스
근거리 무선통신의 꽃, ‘우리는 지금도 진화중’
근거리에 놓여 있는 컴퓨터와 이동단말기·가전제품 등을 무선으로 연결해 쌍방향으로 실시간 통신을 가능하게 해주는 블루투스(Bluetooth)는 지난 2000년경부터 근거리 무선통신의 총아로 주목받아 왔다.
하지만 2000년 초반에 등장한 대부분의 IT 기술들이 그렇듯 ‘뜬다’하는 입소문은 입소문으로 그치고 오랜 세월 조용히 버전 업그레이드를 거치며 무공(?)을 연마, 이제 블루투스는 명실상부한 생활속의 기술로 범용화의 길에 확실히 들어섰다. 특히 지난 2005년 문근영이 블루투스 헤드셋을 이용해 손을 쓰지 않고 핸드폰을 받는 광고 한편으로 블루투스는 낯선 IT용어가 아닌 일반인들의 생활속으로 단숨에 파고들었다.
하지만 당시 블루투스는 광고만큼 품질이 따라주지 않아 관심만큼 확대되지 못했고 무선이 줄 수 있는 장점보다 고가의 비용으로 인해 광범위한 지지를 받지 못한채 얼리어댑터들, 반드시 무선이 필요한 헤드셋 등에 활용되고 있는 수준에 그치고 있다.
그러나 블루투스에게 또 한번의 기회가 찾아왔다. 최근 SK텔레콤과 KTF에서 대대적으로 서비스를 개시한 영상통화를 지원하는 블루투스 헤드셋으로 핸드폰 업체들의 대대적인 블루투스 탑재가 다시 한번 강화될 예정이다. 또한 블루투스는 무선랜과의 콤보칩, UWB 등 고속파워전송 기술과 결합된 버전 3.0의 출시를 눈앞에 두고 기술 자체의 성숙을 통해 한 단계 높은 영역으로 발돋음을 준비하고 있다.
블루투스, IT를 넘어 생활속으로…
블루투스는 지난 1994년 스웨덴의 에릭슨(Ericsson)이 처음 연구했으며 1998년 2월 에릭슨이 주축이 돼 IBM·인텔·노키아·도시바 등이 결성한 블루투스 SIG(Special Interest Group)에 의해 본격화됐다. 이어 2001년 12월 마이크로소프트와 쓰리콤·루슨트테크놀러지·모토로라 등의 참여로 전 세계적 규격으로 자리잡았다.
블루투스는 10세기 덴마크와 노르웨이를 통일한 바이킹 헤럴드 블루투스(Harald Bluetooth;910~985)의 이름에서 따온 명칭으로, 블루투스가 스칸디나비아 반도를 통일한 것처럼 개인용 컴퓨터와 휴대전화 및 각종 디지털 기기 등을 하나의 무선통신 규격으로 통일한다는 상징적 의미를 지닌다. 처음에는 프로젝트명으로 사용했으나 브랜드 이름으로 발전했다.
블루투스는 휴대폰과 노트북 컴퓨터에 우선적으로 적용되는데, 휴대폰의 응용분야는 무선헤드셋과 인터넷 접속, 인터콤, 무선전화, 휴대폰의 복합기능을 갖는 전화를 들 수 있다. 복합기능의 경우, 집에서는 무선전화기 모드로 자동전환되며, 사무실 등에서는 사설 교환망과 연결돼 인터콤으로 사용할 수 있다. 무선헤드셋의 경우, 휴대폰을 꺼내지 않고도 전화를 걸거나 받을 수 있다. 또한 휴대폰으로 자판기를 이용하거나 지하철 승차시 요금을 자동적으로 지불하는 등 휴대폰을 이용한 전자상거래에도 적용된다.
노트북 컴퓨터의 경우에는 휴대폰을 통한 인터넷 접속을 들 수 있다. 또한 휴대폰과 노트북 컴퓨터 간의 데이터 교환이 가능해진다. PCMCIA 카드나 USB 동글(Dongle) 형태의 제품으로 보급되거나 신규 출시되는 노트북 컴퓨터에는 본체 내에 내장될 수도 있다. 이외에도 컴퓨터 주변기기는 물론 가전제품·자동차 등에까지도 적용될 수 있다.
블루투스는 오픈 스펙이다. 블루투스 SIG가 정한 스펙에 기준해서 호환성있게 만들면 별도의 IP없이 너도나도 사용할 수 있는 것이 블루투스고, 이 점이 현재 블루투스의 확장에도 기여했다. 초기 CSR, 에릭슨, ST마이크로일렉트로닉스, TI 등이 칩 개발에 달려들었다. 그중 CSR이 CMOS RF와 베이스밴드를 원칩화하면서 시장에 첫 선을 보였고 이후 브로드콤 등 다른 업체들도 원칩화하면서 블루투스 시장이 확대되기 시작했다.
국내에서 블루투스가 확장된 계기는 지난 2004년도부터 블루투스 스펙에 AV헤드셋을 지원하는 프로토콜이 추가되면서부터다. 당시 삼성은 KT와 함께 휴대폰에 블루투스를 통해서 유선전화를 쓸 수 있게끔 ‘원폰 프로젝트’를 진행했는데 그 제품을 KTF 모델로 시장에 선보이게 됐다. KT가 KTF의 대주주이며 KT는 유선망을 확산시켜야 할 필요성에서 원폰 사업을 강하게 드라이브 했고 삼성은 블루투스를 지원할 계기를 마련했다. 이것이 국내 블루투스 활성화의 촉매제가 됐다고 볼 수 있다.
세계적인 조사기관들은 2009년도가 되면 전 세계적으로 생산되는 휴대폰의 70%가 블루투스를 채택하게 될 것이라고 전망하고 있다. 블루투스SIG는 지난 2006년말 블루투스 기반 장치가 10억개를 돌파했으며 오는 2010년까지 한해 20억대 블루투스 기반 제품이 출하될 예정이라 밝혔다. ABI 리서치는 블루투스가 2011년까지 연간 약 40%의 성장을 보일 것이라고 내다봤다.
블루투스가 현재 가장 많이 쓰이고 있는 분야는 헤드셋 기반이다. 핸드폰, MP3 등의 헤드셋에 광범위하게 적용되고 있으나 블루투스는 점차 스트리밍 오디오 응용들, 다자간 게임 등의 새로운 분야로 확장되고 있다. 특히 최근 삼성전자가 디지털TV에 블루투스를 내장해 제품을 내놓고 있으며 홈시어터 등 각종 디지털 가전기기에 블루투스 적용사례가 늘어나는 등 블루투스는 시간이 갈수록 생활속의 기술로 범용화될 전망이다.
무선랜 콤보칩 출시·UWB 등과 결합
블루투스의 기술적인 측면을 살펴보면 오픈 스펙인 블루투스는 국가별로 거의 동일한 주파수 영역인 ISM(Industrial Scientific and Medical) 밴드 2.4GHz 대역의 주파수를 사용한다. 보다 낮은 대역 선택으로 비용을 절감할 수 있었는데 굳이 2.4GHz 대역을 사용한 이유는 블루투스 자체가 소형 모바일 기기에 사용될 운명이었기 때문이라고 관련 전문가들은 언급한다. 주파수가 낮아질수록 안테나 크기가 커져, 비록 회절 특성이나 투과 특성이 좋지 않더라도 고대역의 주파수를 정할 수밖에 없었다. 즉 전파능력보다 소형화에 더 중점을 둔 것이다.
블루투스가 표준화된 것은 1997년이고, 첫 번째 나온 버전이 1.0b였다. 당시 기능은 주소록을 싱크할 수 있는 데이터 케이블을 없앤 시리얼 기능과 명함을 주고받고 음성통화를 할 수 있는 헤드셋 기능 정도가 주요 프로파일이었다.
그런데 블루투스가 활성화되면서 여러 곳에서 사용되다보니 기존에 사용하던 무선랜과 가장 많이 간섭을 받는 장애가 생겼다. 주변에 무선랜이 있으면 음질저하가 심했던 것. 이를 해결하기 위해 2002년경 2.4GHz에서 사용하는 동일 기기와의 간섭을 줄이고 음성품질을 향상시키기 위해 1.2 스펙이 발표됐다. 이 버전의 주요 기술로 AFH(Adaptive Frequency Hopping)라는 방식이 도입됐다. 이 기술로 무선랜과의 간섭이 획기적으로 줄어들었다.
그 뒤 블루투스는 2004년, 코어와 구조라는 두 개의 버전으로 나눠 블루투스 버전 2.0+EDR을 발표했다. 현재의 블루투스는 2.1 스펙을 유지하고 있으며 버전 업이 되면서 가장 개선된 부분은 단연 음성품질이다. 또한 블루투스가 휴대폰에 접목된 이후 네트워크 성능이 향상되면서 데이터 서비스 자체만 보더라도 블루투스 전송속도를 올려야 할 필요성이 생겼다. 이는 휴대폰이 멀티미디어 제품들로 변화되면서 휴대폰 간 주고받는 데이터양이 대용량화됐기 때문이다. 이처럼 늘어나는 전송대역폭의 확장 요구로 최근 UWB와의 통합을 이룬 3.0 버전이 거론되고 있다.
대신 UWB는 블루투스에 비해 굉장히 많은 전류를 소모하는데 좀 더 낮은 전력으로 오랫동안 링크를 유지할 수 있는 ULP(Ultra Low Power) 와이브리와 UWB가 블루투스에 통합되면서 고용량 전송, 저전력 소모를 이룰 전망이다. 이러한 통합으로 블루투스의 영역이 확대된다고 볼 수 있다. 블루투스 3.0 버전은 올해 출시될 예정이라고 알려졌지만 관련 전문가들은 좀더 시간이 걸릴 수도 있을 것이라고 보고 있다.
당분간은 곧 출시될 블루투스 2.1이 대세로 블루투스 제품들에 탑재될 전망이며 전력소모를 낮춘 ULB 블루투스도 대중화될 전망이다.
또한 브로드콤 등에서는 최근 블루투스와 무선랜을 결합한 콤보칩 ‘BCM4325’를 출시했다. 같은 2.4GHz 대역을 사용하기 때문에 노트북, 디지털 가전 등과 같은 크기가 큰 전자기기에는 큰 무리없이 블루투스와 무선랜을 함께 탑재할 수 있으나 핸드폰 등에는 그간 기술구현이 어려웠다. 하지만 브로드콤은 블루투스와 무선랜, FM을 결합한 콤보칩을 개발해 연내에 상용화에 나선다는 방침이다. 브로드콤 이은경 이사는 “블루투스, 무선랜 콤보칩의 장점은 로직을 함께 공유하기 때문에 25% 거리가 늘어나고 전력이 약 30% 가량 줄어들 수 있다”고 강조했다.
이처럼 블루투스는 거리의 한계, 데이터 전송량의 한계, 전력소모 등의 약점을 다른 기술과의 결합을 통해 보완하며 보다 활용성 높은 기술로 진화를 거듭하고 있다.
블루투스 시장 패권 향해 경쟁 ‘치열’
현재 블루투스 칩은 CSR과 브로드콤이 전 세계 블루투스 칩셋의 대부분을 점유하고 있다. 노키아, 퀄컴 등은 자체 베이스밴드 내에 블루투스 베이스밴드 기능을 내장해 판매하고 있다. 국내에서도 삼성, LG 등의 대기업을 비롯해 중소기업, 중국, 대만산에 이르기까지 다양한 블루투스 탑재 휴대폰과 헤드셋, 동글 등이 다양하게 쏟아져 나오고 있다.
가격대도 천차만별이라 모노, 스테레오 헤드셋이 5만원부터 12만원 선까지 거래되고 있다. 일반 헤드폰이 저가 5천원에서 고가 5~6만원선이라는 것을 감안하면 일반소비자들이 선뜻 사기에는 다소 부담스러운 편. 하지만 모바일폰을 받으면서 손을 쓰기 어려운 산업현장 근무자들, 택배사 직원들, 운전시 편리하게 전화를 이용하고자 하는 운전자들 등 반드시 무선이 필요한 고객들을 대상으로 점차 사용이 확대되고 있는 추세다. 블루투스 모듈 등을 양산하는 국내 업체들은 국내에서 블루투스가 소비되는 양은 월 10만개 가량 정도이며 거의 유럽, 미국, 중국 등의 해외로 수출된다고 밝혔다.
그러나 국내에서 블루투스에 대한 잠재력은 상당히 높은 편이다. 아직까지 휴대폰이나 헤드셋으로 시장이 한정돼 있긴 하지만 자동차, 무선오디오, PC 주변기기 같은 분야에서 발전의 여지가 높은 것. 특히 국내 사용자들의 IT 기술에 대한 높은 이해도와 선호도를 감안하면 블루투스가 발전할 여지는 충분하다는 것. 이에 블루투스 품질 및 인증기구인 블루투스 SIG(Bluetooth Special Interest Group)는 2008년 2월 1일부로 국내 지사를 설립하고 활동을 시작할 계획이라고 밝혔다.
블루투스 SIG 에릭 슈나이더(Eric Schneider) 마케팅 담당 이사는 “한국 지사의 출범을 기해 한국 회원사들과의 협력을 강화하고 한국 소비자들에게 블루투스 기술이 제공할 수 있는 이점을 더욱 잘 알릴 수 있기를 기대하고 있다”며 “한국 시장만을 위한 프로그램, 커뮤니케이션 방안 및 활동을 고안해 나가야 할 것이며 새로 출범할 한국 지사와 직원들의 노력으로 이를 이룩해 나갈 것”이라고 밝혔다.
또 그는 “블루투스 SIG는 앞으로 더 많은 한국 기업들이 참여하기를 기대하고 있다”며 “예를 들어 블루투스를 활용한 자동차 관련 애플리케이션은 전 세계적으로 폭발적인데 반해 비교적 한국 자동차 업계의 활동은 미약한 편이다. 2008년에는 더 많은 한국 기업들이 블루투스 표준 개발 과정에 참여할 수 있도록 노력할 것”이라고 덧붙였다.
CSR코리아(대표 유원영)는 지난해 9월 자사의 6세대 블루투스 솔루션인 ‘블루코어(BlueCore)6’를 발표했다. 이 솔루션은 최신 블루투스 규격인 버전 2.1+EDR을 지원하고 4KhZ의 음성급 통화 품질 등 음성 기능을 탑재시켰으며 기존 블루투스에 비해 약 40% 가량의 전력소모를 감소시킨 것이 특징이다.
CSR코리아 정성규 모바일 전략사업부 소프트웨어팀 부장은 “2.1 칩 양산은 이미 준비가 끝났고 올초부터 제조사에 공급돼 올 3분기쯤 완제품으로 시장에서 만날 수 있을 것”이라며 “CSR은 블루투스가 가장 잘 활용될 수 있는 분야가 모바일이라고 보고 모바일과 접점을 이룰 수 있는 모든 디바이스에 블루투스를 적용시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다.
정 부장은 “블루투스 2.1이 나오며 기존에 문제가 됐던 응답성이나 간섭현상을 해소시키며 전력 소모도 기존 대비 5배 이상 해결됐다”며 “블루투스가 가지는 장점중의 하나가 기존 기술과 잘 융합된다는 것이다. 향후 출시될 3.0은 UWB 등과의 결합으로 보다 강력한 기능을 갖게 될 전망”이라고 덧붙였다.
역시 블루투스 원칩을 양산하고 있는 브로드콤커뮤니케이션스코리아(대표 전고영)는 국내 지사를 설립한지 약 4년 가량이지만 근 2~3년간 블루투스의 시장 성장이 정점에 왔다고 평가하고 있다. 삼성, LG, 펜텍 등의 휴대폰 제조업체에 주로 원칩을 공급하고 있는 브로드콤은 이런 블루투스의 절정기를 맞아 블루투스의 활용성을 좀더 넓힐 수 있는 블루투스, FM, 무선랜의 콤보칩 ‘BCM4325’을 출시했다. ‘BCM4325’은 FM과 무선랜, 블루투스가 하나의 칩에 통합된 형태이며 오는 하반기쯤 양산될 계획이다.
국내 업체들 블루투스 판로 찾아 ‘해외로…해외로’
블루투스 모듈을 양산하는 에프원미디어(대표 정동익)는 지난 2005년부터 블루투스 외길을 꾸준히 걸어온 블루투스 모듈 전문업체다. 에프원미디어는 특히 하드웨어 뿐만 아니라 관련 소프트웨어까지 지원가능해 관련 업계에서는 드물게 하드웨어와 소프트웨어 솔루션을 동시에 제공할 수 있는 회사다.
에프원미디어의 최진국 팀장은 “에프원미디어는 삼성전자, LG전자, 대우전자, JVC 등 주로 컨슈머, 자동차관련제품 등에 주력하고 있으며, 특히 멀티미디어 모듈은 타사 대비 40% 이상 사이즈를 줄여 포터블 디바이스에 적용할 수 있도록 획기적인 사이즈로 제작, 양산을 하고 있다”며 “지난 8월에 중국에 진출해 중국 심천에 지사를 설립했으며 중국을 포함한 유럽, 미국 등 해외 시장 진출에 힘쓰고 있다”고 밝혔다.
에프원미디어는 현재 국내 휴대폰 업체들이 중심이 돼 블루투스를 탑재하고 있지만 자동차 제조 업체들의 관심도 높아지고 있는데다 IPTV 등이 확산되면 디지털 가전으로의 탑재도 높아질 것으로 기대하고 관련 사업도 확대한다는 방침이다.
역시 블루투스 모듈을 양산하는 필컴(대표 류제국)는 블루투스와 지그비, 레토-1의 바이너리 CDMA 등과 관련된 모듈, 제품을 양산하는 무선기술 전문업체다.
필컴의 박진우 부사장은 “필컴이 블루투스와 지그비, 바이너리 CDMA 등의 토털 무선 솔루션이 가능한 이유는 가장 오랫동안 무선 부품뿐만 아니라 완제품까지 기획, 개발, 판매해 온 전 직원의 경험을 바탕으로 하고 있기 때문”이라며 “국내에서는 제품 기획의 단계를 뛰어넘어 서비스 기획을 출발점으로 시장 창출의 능력이 있는 업체와 컨소시엄을 형성해 시장을 개발, 확대하는데 주력할 예정”이라고 강조했다.
특히 박 부사장은 “국내 무선 기업들이 한계가 있는 이유는 제품 생산에 머물러 서비스를 창출하지 못하는 데 있다”며 “통신사업자인 SK텔레콤 등과 SK텔레콤이 펼칠 블루투스 기반 서비스에 서비스 단말기가 될 네비게이션, 차량진단 모듈, 액세스 포인터 등을 생산, 공급하면서 서비스를 기반으로 장기적인 생존력을 획득할 것”이라고 강조했다.
필컴 역시 중국 심천, 상해, 홍콩, 유럽의 이탈리아, 이스라엘, 미국 등에 블루투스 모듈, 제품 등을 수출, 해외 시장 진출에 전력하고 있다.
이렇게 블루투스를 포함한 지그비, UWB, 바이너리 CDMA 기술의 이모저모와 국내 시장 현황을 살펴봤다. 근거리무선통신은 PC, 휴대폰, PDA 등 가전 및 단말기를 수십미터 범위 안에서 무선으로 직접 연결하는 PAN(Perso nal Area Network) 기술로 ‘꿈의 네트워크’라고도 불린다.
하지만 관련 전문가들은 이런 근거리 무선통신의 기술 특성 자체를 사용자들이 망각하고 PAN에서 랜(LAN)의 기술을 요구하는 경향이 있는 것이 가장 큰 시장 성장의 문제라고 지적한다. 한 관계자는 “IP주소를 설정하고 네트워크를 구성하는 랜과 달리 특별한 설정 없이도 주파수를 활용해 간편하게 구성할 수 있는 PAN의 장점은 망각하고 무조건 넓고 긴 범위의 무선 네트워크를 구성하게 해달라는 주문이 많다”며 “PAN의 장점과 한계를 정확히 인식하고 이에 맞는 솔루션을 활용해야할 것”이라고 지적했다.
근거리 무선통신은 전 세계의 초미의 관심사다. 일정한 거리안에서 복잡한 IP설정 단계를 거치지 않고 간단히 개인과 개인간의 통신, 개인의 여러 디지털 디바이스를 서로 통신하게 해주는 근거리 무선통신은 작게는 MP3, 핸드폰, PDA와 같은 개인용 기기부터 넓게는 디지털 가전, 공장자동화 기기 등과 같은 각종 산업용 기기들까지 쓰임새가 무한하다.
따라서 기술 자체의 개발과 적용도 중요하지만 관련 기술들이 가장 적합한 자리에 활용될 수 있도록 지원하는 각종 애플리케이션과 관련 제품을 개발하는데 정부와 업체들이 머리를 맞대야한다는 지적이다. 또한 각 근거리 무선기술들은 각 기술들간의 상호보완과 융합으로 더 나은 기술지원이 가능한 방향으로 진화돼가고 있는 중이다. 국내 최초로 개발된 바이너리 CDMA 역시 이제 시작단계지만 향후 유럽이나 미국의 어느 대기업에서 블루투스, 지그비 등과 결합칩을 내놓고 사업화에 나설지 아무도 모를 일이라는 것.
근거리 무선통신이 가진 무한한 성장 가능성을 인지하고 관련 기술과 응용 분야, 제품을 내놓기 위해 업계 전체의 공조가 시급한 시점이다.
Tech Tip
블루투스 SIG에서 밝힌 블루투스 3.0에 관한 진실
블루투스 코어 규격 2.1 + EDR은 이미 출시됐으며, 현재 수 천 개의 회원사들에 의해 도입되고 있다. 규격 2.1 + EDR의 가장 큰 특징은 ‘단순화된 보안 페어링 (Simplified Secure Pairing)’으로 이는 블루투스의 높은 보안성 기준을 유지하는 동시에, 사용자들이 호환 가능한 블루투스 기기간에 더 간단하고 쉽게 보안 연결을 할 수 있도록 만든다. 광
세간의 추측과는 다르게, 차기 코어 규격은 아직 공식 명칭이 버전 3.0이라고 정해지지 않은 단계다. 내부적으로는 현재 ‘Seattle core release’라고 불리고 있다. 이 버전의 대표적인 특징은 대체 MAC/PHY를 도입해 블루투스 프로토콜, 프로파일, 보안 및 기타 기능을 사용하는 고속의 애플리케이션을 구현 가능하게 하는 대체 MAC/PHY 아키텍처다. 또한 Seattle core release에는 위상(topology) 관리와 기타 강화된 기능들도 포함될 것이다. Seattle core release(최종 명칭이나 규격 버전은 아직 확정되지 않은)는 2008년 4분기에 발표될 예정이다.
이와 병행해, 블루투스 SGI에서는 2008년 3분기에 초저전력(Ultra low Power) 블루투스 기술 규격을 발표하기 위해 노력하고 있는데, 이것은 지난 2007년 7월에 발표된 바 있는 와이브리(Wibree) 규격의 블루투스 규격 내 통합을 마무리하는 것이다. 이와 같이 블루투스 SIG는 현재도 그렇지만 2008년에도 많은 활동이 예정되어 있다.
<자료: 블루투스 SIG의 에릭 슈나이더 마케팅 담당 이사> |
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