유비쿼터스개론 08

2. 디바이스 기술

 여러 장소에서 멀티미디어 서비스를 받으려면 고성능의 처리장치가 필요하다. 또한 다양한 장치에 처리장치가 내장되려면 칩의 소형화, 저소비전력화 기술도 필요하다. 처리장치나 통신기능을 내장한 시계, 착용 컴퓨터 등이 개발되어 있지만, 상품화를 위해서는 고성능의 소형칩이 필요하다. 칩의 고성능화 뿐만 아니라 대용량 데이터의 처리 성능과 프런트엔드 접속에 필요한 유무선, 무선랜, 블루투스 등의 네트워크 접속 성능도 고도화되어야 한다. 단말기의 초소형화, 네트워크 대응, 장시간 구동 가능한 배터리의 탑재, CPU 소비전력의 최소화 등의 조건을 충족해야 한다. 이러한 물리적 디바이스를 구성하는 기술 분야로서 다음고 ㅏ같은 기술 요소가 필요하다.

 

2-1 IT SoC

 SoC은 말 그대로 칩 자체가 하나의 시스템으로 기능할 수 있도록 마이크로프로세서와 디지털 신호 처리 장치, 메모리, 베이스밴드 칩, 임베디드 소프트웨어 등을 집적시킨 칩을 말한다. 쉽게 말해서 휴대폰을 만들기 위해선 통신 기능을 하는 칩과 컴퓨터 기능을 하는 칩 두 개가 필요하지만, SoC는 칩 하나로 이러한 기능들을 전부 수행할 수 있다. 따라서 SoC의 개발은 휴대폰의 소형화와 전력 효율 향상과 직결된다. 게다가 동영상, 그래픽 등의 복합 처리 기능을 요구하는 액정 표시 장치(LCD), 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 포함한 모든 첨단 IT 제품의 경박단소화, 고기능화 및 저전력화를 가능하게 하는 핵심 반도체 기술이다.

 

2.2MEMS

 미세 전자기계 시스템 기술은 소형화, 지능화가 요구되는 미래 환경에 대응하기 위한 핵심 기술로 인식된다. MEMS 기술은 전자(반도체) 기술, 기계 기술, 광 기술 등을 융합하여 마이크로 단위의 작은 부품 및 시스템을 설계, 제작하고 응용하는 기술을 말한다. MEMS 기술은 유비쿼터스 네트워크나 초소형 휴먼 인터페이스 분야의 핵심 요소인 3차원 미소 구조물, 센서 및 구동 장치 등을 소형화 고정밀화하고 복합화를 가능하게 하는 시스템화 기술이며, 디지털 정보감지, 대용량 정보저장, 초소형 디스플레이, 초소형 에너지 발생, 유무선 통신 등 다양한 분야에 핵심기술을 제공한다. 한 개의 칩에 복수 개의 기능소자 및 신호처리부 등을 집적화할 수 있어 고성능, 고신뢰성을 얻을 수 있다. 또한 동시에 다량으로 제조하여 가격을 낮출 수 있다.

 

2.3 차세대 전지

 차세대 전지는 스마트폰, 태블릿 PC, DMB폰, 노트북 컴퓨터 등과 같은 각종 휴대 정보 단말기기뿐만 아니라 산업용 전원, 하이브리드 자동차, 전기자동차 등의 동력원으로 점점 더 중요성이 커지고 있다. 현재 휴대용 2차 전지 크기로는 그 한계가 뚜렷하여 소형화, 고용량, 고성능 휴대기기에 적용하기는 어려움이 있다. 전지의 소형화와 고출력이라는 상반된 요구를 모두 수용하기 위해서는 필연적으로 안전성의 문제가 수반된다. 리튬 2차 전지의 경우, 에너지 밀도가 이론치에 매우 근접하고 있어 고밀도화를 이루기 위한 새로운 고용량 전극 소재의 개발 등이 이루어지고 있다. 또한 고밀도화에 따른 발열, 발화 사고의 안전성 문제글 해결하기 위한 전극 소재, 전해지르 전지 시스템의 고안전성, 고신뢰성 기술 개발도 집중적으로 이루어지고 있다. 전지산업의 중심에는 리튬 이온 전지와 리튬이온폴리머전지로 대표되는 리튬 2차 전지가 있으며, 휴대용 기기의 발달로 인해 리튬 2차 전지의 발달은 지속되고 있다. 또한 향후 기기 수요증가에 따라 연료전지와 초고용량 커패시터 등이 그 뒤를 이을 전망이다.

 

3. 네트워크 기술

 유비쿼터스 컴퓨팅을 실현하기 위해 유비쿼터스 네트워크는 유연하고도 확장 가능한 유무선 통신망, 끊김 없는 이동성 인터페이스, 상황인식, IPv6, 각종 초소형 칩, 센서 인프라 등과의 연동 기술을 확보해야 한다. 특히 유비쿼터스 네트워크는 수십, 수백억 개의 단말, 억 또는 조 단위의 센서, 칩, RFID 태그들 간의 접속이 어떤 종류의 네트워크로도 단절없이 이루어져야 하며, 동시에 이들 간의 다발적이고 대용량의 정보 흐름을 효과적으로 처리 관리할 수 있어야 한다. 즉 모든 정보기기가 광대역 망에 이어지고 언제 어디서나 안전하게 정보를 주고 받을 수 있는 체제가 선행되어야 한다. 이를 위해서는 광대역 통신망, IPv6 등과 같은 유비쿼터스 네트워크의 핵심 기술과 무선랜, 블루투스, Zigbee 등과 같은 근거리 무선 통신 기술, 그리드 컴퓨팅, 클라우드  컴퓨팅 등과 같은 슈퍼 컴퓨팅을 확보하기 위한 네트워크 기술이 필요하다.

 

3.1 광대역 통신망(BcN)

 음성, 데이터, 영상, 멀티미디어 등 다양한 형식의 정보가 융합되고 있으며, 네트워크 기술의 획기적 발전으로 그 적용 범위가 가전, 자동차, 영상, 문화, 교육 등 거의 모든 분야로 확대되고 있다. 모든 장소에 컴퓨터가 내장되고, 이것들이 네트워크로 연결되는 유비쿼터스 사회에서는 네트워크를 오가는 정보량이 비약적으로 증대하게 된다. 따라서 유비쿼터스 네트워크를 실현하는 근간 네트워크는 상당한 대역폭을 가진 네트워크이어야 한다. 예를 들면, 유비쿼터스 네트워크를 사용하는 목적이 화상이나 동영상을 연속적으로 보내는 엔터테인먼트 계열의 응용일 경우 원활한 서비스를 제공하기 위해서는 광대역이어야 한다. 이에 따라 지식정보사회는 모든 정보 단말, 가전기기, 사물 등이 하나의 네트워크에 연결되는 광대역 통합망 기반의 네트워크 사회로 빠르게 진화하고, 네트워크, 콘텐츠, 응용 서비스 등 다양한 산업 간의 경계가 모호해지면서 통합된 새로운 정보산업이 등장하고 있다. 다만 방 안의 전등을 켜거나 문서 메일을 주고받는 경우까지 모든 네트워크가 광댜역화할 필요응 없다. 또한 차세대 네트워크는 이동 여부와 관계없이 항상 네트워크에 접속할 수 있고, 네트워크에 접속되어 있는 사용자 장비를 네트워크를 통하여 제어할 수 있다. 차세대 네트워크 서비스는 모든 형태의 정보 통신 서비스를 지원할 수 있도록 네트워크 인터페이스를 개방하여 공정하게 이용할 수 있고, 각기 다른 네트워크에 대하여 공통의 구조를 채택하여 이를 통합할 수 있다. 기존 서비스 뿐만 아니라 신규  서비스에 대하여 언제 어디서나 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다.