(5) IT, NT, BT의 융합

1) IT와 연관된 유비쿼터스 기술

 

   유비쿼터스 기술은 정보기술(IT) 외에도 바이오 기술 (BT: Bio-Technology), 나노 기술 (NT: Nano-Technology), 문화/콘텐트 기술 (CT: Culture Technology), 환경 기술 (ET: Environment Technology) 등이 연계, 융합되어 발전될 것으로 전망된다.

 

● 바이오 기술 (BT: Bio-Technology)

   생명과학의 여러 연구 분야 중 유비쿼터스 기술과 연계, 활용되고 있는 것은 바이오메트릭스 (생물측정학) 분야이다. 바이오메트릭스는 행동적 또는 신체적 특징을 이용하여 개인을 자동적으로 인식하는 기술로서 주로 생체인증 기술로 이해되고 있다. 유비쿼터스 시스템에서 바이오메트릭스는 사용자나 사물/기기에 대한 인식/식별과 보안에 활용될 수 있는데 여기에서는 관련 기술의 의미와 주요 응용 분야에 대해 소개할 것이다.

   인식/식별 측면에서 바이오메트릭스는 신체적인 특징과 행동적인 특징을 인식하기 위한 기술이다. 신체적 특징으로는 지문, 손바닥 형태, 얼굴, 망막, 홍채, 손등, 손목 정맥(vein), 유전자 (DNA) 등이 대상이 되며 행동적인 특징으로는 음성, 서명 등이 대상이 된다.

   보안 측면에서 바이오메트릭스는 사용자의 식별이나 인증을 위해 종래의 ID나 패스워드를 이용한 보안 방식을 넘어 서서 신체정보를 이용한 프라이버시 보호나 거래 보안 방식으로 활용된다. 또한, 특정 공간 내에 있는 사람과 사물/기기 등을 연계시켜서 즉, 상황인지를 통해 보안을 적용할 수도 있게 된다.

   유비쿼터스 시스템에서는 이와 같은 바이오메트릭스 기술을 전자여권 (사진, 지문 포함)이나 스마트 카드에 활용해서 출입통제 시스템, 범죄 수사, 현금자동지급기, 전자상거래용 인증 등에 사용하게 된다.

 

● 나노 기술 (NT: Nano-Technology)

   나노 기술이란 나노미터 즉, 10^-9 m (10억 분의 1m) 수준에서 물체를 만들고 조작하는 기술을 통칭하는 말이다. (나노미터는 머리카락 굵기의 1000분의 1에 해당하는 길이를 말한다.) 나노 기술은 원자나 분자 수준의 극미세 물질을 인위적으로 조작함으로써 새로운 성능과 기능을 가진 물질이나 장치를 만들어 낼 것을 목표로 한다. 나노 기술은 일반적으로 옷감과 같이 손으로 만질 수 있는 물질로부터 인체 내에 투입되어 병균을 죽이는 나노 로봇처럼 아직은 상상으로만 가능한 형태의 응용까지 다양한 산업에 적용될 것으로 전망된다.

   나노 기술은 입자 형태 또는 재료 수준의 나노 소재 (예: 나노탄소물질, 고탄성 재료), 컴퓨터를 포함한 기계/전자 장비의 각종 부품에 들어 가는 나노 소자 (예: 초고밀도 메모리 소자, 초저소비 전력 소자), 환경/생명 공학과 융합된 생체 재료나 소자 (예: 바이오 세라믹스, 고효율 태양전지, 연료전지) 등을 개발하는데 활용된다. 나노 기술의 기반기술로 소재/소자에 대한 측정/평가기술, 나노 구조체 제작을 위한 공정 기술 등도 확보되어야 한다.

 

● MEMS (Micro Electro Mechanical System)

   유비쿼터스 시스템에서 나노 기술은 초미세 전자기계공학 (MEMS: Micro Electro Mechanical System)의 산물인 각종 칩(chip)의 소형화, 경량화, 저가격화를 위해 필수적이다. 무선인식 기술을 이용한 RFID 태그는 MEMS의 한 응용 형태라고 볼 수 있다.

   MEMS는 외국에서는 1960년대 이후 감지 제어기술 분야에서 시작하여 마이크로 스위치, 펌프, 릴레이 등 많은 연구가 수행되어 왔으나 국내에서는 1980년대에 들어 서서 관련 기술 개발 투자가 시작되고 1990년대 이후에 본격적으로 관심을 갖게 되었다. MEMS는 기존의 감지 및 제어 센서 개발뿐만 아니라 바이오 MEMS, 정보통신용 MEMS, 항공/우주용 MEMS 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 특히, 기존 기술로는 불가능했던 초소형 비행체와 온도, 습도, 방사능 등 외부 환경의 영향을 극복하면서 높은 동작 특성이 요구되는 군사용, 항공/우주용 등 특수 목적용 MEMS 기술에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. MEMS 기술을 이용한 감지 및 제어용 소자에는 압력 센서, 유속/유량 센서, 가속도/진동 센서, 온도/습도 센서, 스트레인 센서, 적외선 센서 등 물리 센서와 이온 센서, 가스 센서, pH 센서 등의 화학 센서가 있다. 자동차 산업에 적용된 MEMS 기술은 예를 들면 타이어 공기압의 측정이라든지 가속도와 충격을 감안한 에어백 등에 활용되고 있다.

 

2) IT-BT-NT의 융합

 

● IT-BT-NT 융합

   유비쿼터스 시스템 측면에서 IT-BT-NT의 융합은 MEMS의 고도화, 로봇 및 각종 센서의 초소형화, 경량화, 저가격화 등을 포함해서 융합을 통해 나타나는 시너지의 극대화를 이룩하게 해 준다.

[그림] IT-NT-BT의 융합

 

* 출처: 최남희, Ubiquitous Computing과 u-Commerce, ECIF 세미나, 2002. 12.

 

그 결과로 나타나는 것은 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 칩 형태의 센서, 바이오 칩, 나노 바이오 센서, 바이오 MEMS 등이다. 유비쿼터스 시스템의 핵심 소자가 될 칩chip은 특히 하나의 독립적 시스템의 기능을 수행할 수 있는 SoC (System on Chip)로 고도화 된다.