2020년 9월 23일 수요일

T Technical Report

img

사물 인터넷의 물 수도와 전력

 Kris Ardis Executive Director for Energy Solutions Maxim Integrated
 
 
사물 인터넷이 여기에... 아니면 아직 진행중?
 
다음의 위대한 시대를 여는 기술은 사물 인터넷(IoT)1이다. 만약 이것이 사실이라면 당신은 인터넷에서 읽는 모든 것을 믿게 될 것이다. 예를 들면 기술이 더욱 저렴해지면서 모든 것을 연결하게 되고 집안 곳곳에 배치된 스마트 센서로 가정에서 일어나는 모든 것을 모니터링하고 제어할 수 있게 되며 도시 전체에 배치되는 스마트 센서는 사회를 보다 잘 관리할 수 있게 해줄 것이라는 전망 등이다. 그렇다 사물 인터넷이 이제 막 모퉁이를 돌아 우리 앞에 모습을 드러내고 있다.
 
아니면 여전히 진행 중인가? 스마트홈은 수십 년 전부터 편리한 미래를 약속하고 있지만 여전히 여러 개의 리모트 컨트롤은 주로 영화를 보는 데 이용되거나 케이블을 끄는 데 사용된다. 스마트 그리드는 지금쯤이면 세계의 대부분 지역에서 자리잡고 있어야 하지만 계속해서 늦어지고 있다. 스마트 도시는 다음의 물결이 될 것이라고 예견되었지만 실제로 미국의 모든 주요 도시에 수많은 스마트 트래픽 센서가 배치되는 것을 조만간 볼 수 있을까?
 
사실을 말한다면 IoT는 지금 여기에 와 있다고 할 수 있다…어느 정도는. 각각의 장소에서 더 똑똑한 센서로 연결된 세계에 대한 앞선 사례들을 보고 있을 뿐이다. 예상보다는 느리지만 스마트 그리드와 같은 정부가 주도하는 계획들이 진행 중이고 네스트(NEST)2 또는 벨킨(Belkin™)3과 같은 소비자 중심의 센서가 가정 또는 일부 가정에 도입되고 있다. 그러나 유비쿼터스 IoT는 솔직히 말해 다분히 과장되어 있다. 제기되는 모든 주장은 의심의 눈길로 바라볼 필요가 있다. 실제로 사물 인터넷은 투자 수익(ROI)이 경제적 의미를 가질 때만 합리적 의미를 가지며 ROI는 관리되는 소중한 자원이 있는 경우에만 의미를 가질 수 있다.
 
아마도 우리들 모두는 인텔리전스 기능이 추가된 스마트 센서와 시스템으로부터 어떤 자원이 가장 많은 혜택을 얻을 수 있는가라는 질문을 던지겠지만 이보다 더 중요한 질문은 어떤 센서와 기술이 이러한 정보를 IoT에 가져다줄 수 있는가이다. 이 글은 훨씬 똑똑하게 감지하는 IoT 네트워크로부터 지구에서 가장 중요한 두 가지 자원인 전기와 물이 어떻게 최대의 혜택을 얻을 수 있는지 살펴볼 것이다.
 

정부 주도의 IoT
 
정부의 정책적 추진에 의해 요구되는 M2M(machine-to-machine) 통신 시스템과 같은 하향식으로 추진되는 일부 IoT 배치를 살펴보기로 하자. 이를 가장 잘 보여주는 예로는 스마트 전력 미터링과 대형 스마트 그리드를 들 수 있다. 스마트 그리드를 설치하는 많은 이유가 있으며 이러한 이유는 지역마다 다르지만 스마트 그리드의 혜택은 사회적 수준에서 보다 명확히 드러난다.
 
스마트 그리드는 실시간 과금 수요 응답 신호를 이용한 부하 레벨 관리 비기술적 에너지 손실에 대한 보다 우수한 제어 정전 시 향상된 응답 시간 등을 통해 지구의 제한된 에너지 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 한다. 전기 수요에 대한 증가가 끊임없이 지속될 것이라는 전망 속에서(그림 1) 스마트 그리드는 부하를 관리하는 현명한 방법을 약속한다. 전세계에서 전력 공급에 필요한 값비싼 신규 에너지 발전의 양을 제한하는 보다 나은 방법 소비자가 보다 책임감 있는 에너지 사용자가 되도록 교육하거나 훈련까지 가능한 보다 나은 방법을 알려준다. 하지만 개별적인 소비자가 스마트 미터를 구매하고 설치하는 것은 거의 의미가 없다는 사실에 주의할 필요가 있다. 소비자가 전기 미터를 설치하는 동안 감전될 수 있다는 매우 실제적인 안전 문제가 존재한다. 뿐만 아니라 한 명의 소비자로부터 발생하는 데이터는 지역의 모든 소비자로부터 발생되는 데이터만큼 유틸리티 공급사와 전력 발전소에 많은 의미를 갖지 못한다. 실제로 스마트 그리드의 혜택은 전체 지역이 그러한 기술을 사용하고 동일한 IT 네트워크에 참여할 때에만 진정한 의미를 갖는다.
 

그림 1. 세계는 다음 20년 동안 에너지 수요를 충족해야 하는 과제에 직면할 것이다.
(
자료: 미국 EIA(Energy Information Administration)4)

 


 정부 주도 IoT의 유사한 예는 스마트 수도 미터링에서 찾아볼 수 있다. 여기에서도 사회의 문제는 개인적인 수준에서 즉시 나타나지 않는다. 깨끗하게 정화된 물은 우리들 각자에게 소중한 자산이지만 우리들 대부분은 아마도 필요 이상으로 사용하고 (또는 낭비하고) 있을 것이다. 그러나 개인적인 수준에서 손실되는 물은 주의를 환기시키기에는 부족하지만 지구 전체적으로 보면 상당한 양의 물이 물 공급 시스템과 집안에서 모두 손실되고 있으며 이러한 손실은 우리의 주의를 환기시키기에 충분하다.
 
전통적인 기계적 수도 미터는 가정 내의 일반적인 누수와 관련된 낮은 유속을 검출할 수 없다. 이러한 누수로 인해 매달 수천 갤론의 물의 "손실"이 매년 반복될 수 있다.5 뿐만 아니라 기계식 수도미터는 누수를 검출하는 데에도 매우 성능이 떨어진다. 소비자로서 우리는 몇 개월이 지나 몇 배나 불어난 수도요금 고지서를 받을 때까지 스프링클러 시스템에 물이 새는 것을 알아차릴 수 없을지 모른다. 그렇다면 어떻게 해야 하는가? 우리는 이미 설치된 수도 미터의 기능을 제어하거나 향상시킬 수 없다. 또한 이러한 미터를 스마트 미터로 교체하는 데에는 전문적인 기술이 필요하며 여기서도 사회적 혜택은 지역 전체에 걸쳐 물 공급을 완벽하게 모니터링할 수 있을 때 최대가 된다.
 
이들 두 가지 예에서 모두 정부 또는 유틸리티 공급사의 정책이 스마트 IoT 배치를 추진하는 원동력이 된다는 점에 주목할 필요가 있다. 우리의 중요한 자원(여기서는 전기와 물)은 부족하지만 더 똑똑한 센서 IoT 네트워크를 도입한다면 새로운 성능을 온라인에 도입하지 않아도 우리가 가지고 있는 자원을 보다 잘 관리할 수 있을 것이다. 오늘날 소비자는 대체로 대정전이나 가뭄과 같은 피해가 막심한 사건이 발생하기 전까지는 유틸리티 공급사의 생산용량의 제약에 대체로 떨어져 있는 것이 사실이다. 따라서 센서 네트워크를 배치하는 동기는 정책으로부터 나올 필요가 있다.
 

소비자 중심의 IoT
 
정부 또는 기관이 추진하는 정책이 M2M 네트워크를 확대시키는 유일한 원동력은 아니다. 휴대전화나 가정에 보급된 WiFi® 시스템과 같은 일반적인 무선 통신 인프라가 등장하면서 소비자 중심의 인터넷 지원 기기에 대한 기회가 창출되고 있다. 이것은 위에서 언급한 정부 주도의 하향식 네트워크에 반해 상향식 M2M 네트워크라고 할 수 있다.
 
네스트(NEST) 온도 조절기는 소비자 IoT 장치를 보여주는 가장 좋은 예이다. 네스트를 시장에 선보이는 데에는 어떤 기관이나 정부의 정책도 없었다. 대신 냉난방비에 대한 보다 효과적인 관리와 더불어 단시간에 투자에 대한 이익을 거두어들일 수 있다는 약속을 주는 매력적인 디자인의 직관적 가전제품에 소비자가 이끌렸을 뿐이다. 아마도 가장 중요한 것은 소비자와 장치의 최소 상호작용으로 ROI를 거둘 수 있다는 점일 것이다. "단순함이 답이다"라는 모토로 네스트는 개별적인 소비자가 가시적으로 확인할 수 있는 절감된 요금 청구서 속에서 ROI를 구현하는 방식으로 소중한 자원을 관리하는 제품을 개발했다.
 
벨킨은 유사한 접근 방식으로 스마트홈의 약속을 제공했다. 벨킨은 소비자에게 복잡한 대형 홈 컨트롤 시스템을 설치하도록 요구하는 대신 소비자가 한 번에 하나씩 수행할 수 있는 방식을 택했다. 그들의 WeMo® 제품은 전등 스위치 스위치드 파워 아웃렛 그리고 에너지 측정 파워 아웃렛까지 포함하고 있다(그림 2와 3). 각 제품은 모바일 장치의 간단한 인터페이스를 사용해 네트워크를 모니터링하고 구성한다. 전등 스위치와 파워 아웃렛 스위치는 "오후 5시에 전등 켜기"와 같은 간단한 명령으로 쉽게 구성할 수 있다. 에너지 측정 스위치(WeMo Insight)는 가전제품들이 얼마나 많은 돈을(에너지가 아니다!) 소비하고 있는지를 보여준다. 이러한 인텔리전트 제품6은 집안의 전기 소비에 대한 결정을 내릴 수 있도록 진정한 "통찰"을 제공한다. 벨킨 제품은 집안의 WiFi 네트워크와 모바일 장치를 이용함으로써 소비자들이 전력을 소비하는 가전제품을 더 쉽게 모니터링하고 관리할 수 있게 만든다.
 
그림 2. 벨킨 WeMo 스위치 벽면 장치는 TV 램프 스테레오 히터 팬 등에 대한 무선 제어를 제공한다.
이 스마트 스위치는 Maxim Integrated의 78M6610+LMU의 에너지 미터링 기술을 탑재했다.7
 
 

그림 3. 벨킨 WeMo Insight 스위치는 어디서나 장치들을 켜거나 끄고
맞춤형 알림 메시지를 프로그래밍하고 장치 상태를 변경할 수 있다.




소비자 중심의 IoT를 보여주는 보다 새로운 예로는 스마트 주차 시스템이 있다. 미국 전역에 진행중인 파일럿 프로젝트는 센서 네트워크를 사용하여 밀집된 도심 지역에서 빈 주차 공간들을 찾아준다. 이렇게 탐지된 데이터는 사용자의 모바일 기기와 공유되고 애플리케이션은 사용자를 최적의 주차 공간으로 안내할 수 있다. 분명 이러한 센서 배치에는 상업적인 측면이 존재한다. 이것은 기본적으로 주차 공간에 "광고"로서 역할을 할 수 있고 잠재적으로 이러한 기술을 구현하는 주차장 이용을 증대시킬 것이기 때문이다. 그러나 여기에서 관리되는 실제적인 자원은 (그리고 우리가 이러한 서비스에 기꺼이 비용을 지불하고자 하는 이유는) 바로 시간이다. 이러한 IoT 주차 시스템은 로스앤젤레스 시카고 뉴욕 또는 기타 붐비는 대도시 중심가에서 주차하는 데 드는 시간을 크게 줄여줄 것이다.
 


자원과 관련된 과제는 무엇인가?
 
이러한 모든 예에서 몇 가지 공통적인 주제가 있다. 하나는 정보를 공유하고 결정을 내리기 위해서는 실제 스마트 센서들을 연결해주는 네트워크 기술이 필요하며 둘째 이러한 모든 예는 중요하고 비싼 자원인 전기 물 시간에 대한 관리를 향상시키는 데 초점을 맞추고 있다는 점이다.
 
이들 자원이 한정되어 있다는 사실은 데이터가 잘 보여준다. 2010년에 전세계적으로 20200TWh(테라와트아워)의 에너지가 소비된 데 반해 2040년에는 매년 에너지 수요가 2.2% 증가하면서 그 수치가 39000TWh에 이를 것으로 전망된다.8 이를 300MW 화력 발전소로 가정해 환산하면 전세계적으로 필요한 생산용량을 증대시키기 위해서는 매년 약 170개의 화력 발전소를 추가로 건설해야 한다는 것을 의미한다.9 만약 화력 발전소 하나당 약 10억 달러의 비용이 든다면 이는 에너지 생산용량에 매년 최소 1700억 달러의 투자가 필요하다는 것을 나타낸다(지속적인 유지보수 비용은 여기에 포함되지 않았다). 여기에서 우리는 논의를 위해 문제를 단순화했다. 새로운 생산용량 수요를 주도하는 것은 피크 전기 수요이지 평균 전력 소비가 아니기 때문이다. 어느 경우에서나 데이터는 증가하는 수요를 만족하기 위해 값비싼 에너지 발전을 꾸준히 추가해야 한다는 것을 말해준다. 스마트 그리드는 전기 소비의 균형을 맞추고 피크 수요를 낮출 수 있게 도와줄 수 있으며 이는 그러한 생산용량 투자의 상당한 부분을 늦추거나 절감할 수 있다는 것을 의미한다.
 
우리는 잠시 동안 전기 없이는 살 수 있다. 그러나 한정된 물은 아마 보다 긴급한 문제가 될 수 있다. 물 공급의 격차는 생명에 위협이 될 수 있기 때문이다. 분명 우리는 지구라는 행성에서 필요로 하는 모든 곳에 물을 공급해야 하는 과제를 안고 있다. 그러나 현재의 물 공급 시스템은 공급 시스템의 누수로 인해 이러한 과제를 더욱 악화시킨다. 물이 정화되는 시점으로부터 사용자에게 공급될 때까지 공급 시스템과 가정에서 발생하는 손실은 상당한 양에 이르며 저개발된 지역의 경우 50%가 넘는다.10 EPA에 따르면11 미국의 평균 가정은 매년 10000갤론의 누수를 발생시키는 것으로 나타났다. 소비자가 주의를 높이는 것은 이러한 문제의 많은 부분을 해결할 수 있다. 그러나 보다 중요한 것은 누수의 근본적 원인을 찾아낼 수 있는 보다 우수한 지역적인 수도 미터링 기술이 필요하다.
 
마지막으로 우리가 여기에서 다루는 주요 자원은 시간이다. 시간은 하루 또는 인생에서조차 제한되어 있기 때문에 분명 한정된 자원이다. 주차 공간을 찾아 두리번거리는 동안 우리는 시간과 연료를 낭비한다. 또한 교통 체증을 일으키는 원인이 되고 다른 운전자의 여정을 지연시키고 더 많은 에너지와 (그리고 시간을!) 낭비한다.
 

세계를 구하는 데 도움을 주는 IoT: 한정된 자원 이용에 적용
 
IoT로 들어가자. IoT는 여기에서 세계를 구할 수 있다. 다소 과장된 표현인 듯하지만 소중한 자원의 효율성 제고에 상당한 기회가 될 수 있는 명백하게 정의된 ROI를 갖는 곳에서 스마트 센서 네트워크는 우리가 문제를 이해하고 대응할 수 있게 도와준다. 그것이 어떻게 그리고 언제 IoT가 대규모로 배치되는지에 주목하는 이유이다.
 
이에 따라 우리는 센서 네트워크를 필요로 한다. 네트워크 측면에서 옵션은 이미 존재한다. ZigBee® Wi-Fi® 셀룰러 전력선 Bluetooth® 등 많은 종류의 기술이 IoT가 필요로 하게 될 수십억 개 센서에 “목소리”를 제공하기 위해 대기하고 있다. 따라서 과제는 센서로 넘어간다. 전기와 물 소비를 보다 정확하게 모니터링하기 위해서는 비용 효율적인 소형의 전기 미터와 수도 미터를 필요로 한다. 아마도 여러분은 전기 미터와 수도 미터를 본 적이 있을 것이다. 하지만 그 중에서 비용 효율적이거나 소형이라고 부를 수 있는 미터기는 거의 없을 것이다.
 

IoT와 에너지 미터
 
에너지 소비를 모니터링하기 위해 전통적인 전력량계를 똑같이 이용할 필요는 없다. 대신 우리는 실제로 기존 애플리케이션에 추가할 수 있고 즉시 사용 가능한 측정 솔루션이 필요하다. 우수한 정확도(1% 이상)의 에너지 측정은 특수한 경우에 적용된다. 따라서 실질적으로 에너지 소비를 모니터링할 수 있는 턴키 솔루션을 필요로 한다. 한 가지 가능한 솔루션은 센서 제조업체에서 전류 트랜스포머 및 78M6610_LMU와 같은 사전 프로그래밍된 에너지 측정 IC를 통신 모듈의 외부에 추가하는 것이다. 그러나 에너지 측정을 위한 전류 트랜스포머는 효과적이기는 하지만 다소 비사고 부피가 크다는 단점이 있다.
 
전류 트랜스포머가 에너지 소비 감지를 위한 가장 일반적인 솔루션이긴 하지만 이들은 무겁고 부피가 크며 비싸다. 션트는 훨씬 저렴하고 가벼운 옵션을 제공하지만 기존 시스템에 통합하기에는 까다롭다. 션트는 메인 AC 라인에 직점 연결하기 때문에 포토커플러를 이용해 절연해야 한다. 이는 측정 시스템이 있는 호스트 측에 추가적인 전원 장치를 필요로 한다. 이 단계는 무엇보다 션트에서 제공하는 비용과 크기 절감의 이점을 상쇄시킨다. 현재 시중에는 이러한 문제를 해결하는 MAX78615/MAX78700 칩셋과 같은 몇 종류의 정확한 측정 솔루션이 나와 있다. 이 칩셋은 절연을 제공함으로써 측정을 위해 전원장치를 추가할 필요가 없다.
 

IoT와 수도 미터
 
물 소비 센서 네트워크를 확장하는 것은 더욱 큰 과제이다. 위에서 언급한 벨킨과 같은 스마트 플러그는 설치가 매우 간단하고 설치된 후에는 거의 눈에 띄지 않기 때문에 빠르게 확산될 수 있다. 그러나 스마트 수도 미터는 눈에 거슬릴 수 있다. 스마트 플러그와 비슷한 크기의 장치가 욕조 꼭지 샤워 호스 또는 싱크대 수도꼭지에 붙어 있는 것을 상상해 보라. 이제 이러한 장치의 크기는 확대 도입에 방해가 될 수 있다.
 
스마트 수도 미터링의 성장에 더 큰 걸림돌은 실제로 시장의 기계적 수도 미터의 이용이다. 오늘날 대부분의 수도 미터는 물이 통과할 때 회전하는 터빈을 사용한다. 이러한 물리적 장치는 부피가 크고 부정확하다. 일반적으로 누수가 있는 가정에서는 기계식 수도 미터로 낮은 유속으 누수를 탐지 할 수 없다. 이른바 “스마트” 수도 미터는 대부분 간단히 소형 마이크로컨트롤러를 사용하여 터빈 회전수를 카운트한 다음 무선 네트워크를 통해 이러한 데이터를 보고한다. 다행히 수도 미터의 기계적 부품을 없앤 새로운 기술이 나옴으로써 더 작은 크기로 측정의 정확도를 높인(특히 낮은 누수 유속에서) 보다 견고한 스마트 수도 미터들이 더욱 많은 가정에 도입될 수 있게 되었다.
 
초음파 유속 미터링 기술은 한때 물 공급 시스템이나 산업용 유동 모니터링 시스템에 탑재되는 매우 고가의 수도 미터에만 이용되었으나 이제 유틸리티 수도 미터와 기타 유량 애플리케이션에 이용되고 있다. 초음파 유속 검출은 2개의 압전 소자에 연결된 실리콘을 사용한다. 펄스가 하나의 센서에서 다른 센서로(그리고 반대로) 전달된다. 펄스 TOF(times-of-flight)의 증가는 액체 또는 기체의 흐름을 나타낸다. 초음파 미터링 기술을 이용하면 유속이 매우 느리더라도 검출이 가능해 “평균 누수 가정”의 누수까지 검출할 수 있다. 그러나 이러한 측정은 까다롭기 때문에 가정에서 평균 수준의 수도 누수를 검출할 수 있을 정도로 충분히 민감한 특수 실리콘을 필요로 한다.
 
수도 유속 센서가 스마트 플러그처럼 광범위하게 확산되려면 오랜 시간이 걸릴 것 같다. 그럼에도 가정 내에서 수도 서브미터를 스마트 미터로 약간만 교체해도 사회는 혜택을 얻을 수 있다. 다음과 같은 궁금한 사항들도 알 수 있다. 식기세척기를 한 번 돌리는 데 얼마나 많은 물이 소모될까? 풀장의 일정 수위를 유지하는 데 얼마나 많은 물이 필요할까? (수분 증발을 막아주는 가림막이 도움이 될지 모른다.) 한편 물 공급 그리드에서 수도 유속 센서를 보다 큰 규모로 배치하게 될 때 얻게 될 혜택은 더 강력할 것이다. 아마도 각 가정까지 물을 공급하는 데 발생하는 상당한 양의 손실을 찾아내고 해결할 수 있을 것이다.
 

IoT와 시간
 
유감스럽게도 센서 네트워크와 시간 절약 간에 명백한 일대일 상관을 보여주기는 어려울 것 같다. 위에서 설명한 주차 문제는 아마도 근접 또는 중량 센서 네트워크만으로 해결할 수 있을 것이다. 그러나 우리들 대부분이 직면하는 또 다른 성가신 문제에 대해 생각해 보자. 집안에서 “배터리 부족”을 알리는 경고음이 울리지만 어느 장치에서 발생하는 소리인지 알 수 없다면 문제의 탐지기를 알아내기 위해 수십 분을 허비해야 한다. (새벽 3시에 의심스러운 연기 탐지기를 찾아 헤맬 수 있다.) 이 경우 네트워크에 간단한 배터리 전압 검출기를 추가하면 어느 장치를 살펴보아야 하는지 빠르게 알 수 있을 것이다.
 

보안 과제
 
센서는 세계를 구할 수 있다. 물론 이러한 주장에 대해 논쟁의 여지가 있다고 생각한다. 그러나 분명한 점은 스마트 센서 네트워크가 세상을 보다 효율적으로 낭비를 줄이면서 보다 잘 관리할 수 있게 만들 수 있다는 것이다. 일부 지역에서는 수도와 전기 네트워크가 이미 진행 중이다. 그러나 이러한 네트워크는 새로운 과제에 직면하고 있다. IoT를 압박하고 시작할 때와 마찬가지로 IoT를 단번에 파멸시킬 수 있는 매우 악의적이고 위협적인 힘이다. 문제는 보안이다.
 
데이터를 수집하기 위해 더 많은 스마트 센서를 배치하고 더 많은 기계가 우리를 대신해 결정을 내리기 시작함에 따라 보안 위협은 크게 증가하고 있다. 다음과 같은 경우를 상상해 보자. 조작된 신호로 수쳔 명의 소비자가 (또는 그들의 스마트 기기로 하여금) 에어컨 온도를 낮추고 의류 건조기를 가동하고 수영장 펌프를 돌리거나 또는 간단히 한꺼번에 모든 전기 제품을 사용하도록 유도함으로써 전기 소비를 증가시키는 상황이 발생한다고 하자. 만약 스마트 그리드가 더운 날씨 속에서 이미 제한된 수준에 이르렀다면 공격자의 조작된 신호에 의해 발생된 추가적인 부하는 그리드를 다운시킬 수 있을 것이다.12
 
스마트 주차 애플리케이션에서 유사한 예를 상상해 볼 수 있다. 공격자가 애플리케이션을 이용해 대도시 중심가의 위치가 좋은 곳에 있는 빈 주차 공간이 많은 장소를 알려준다고 가정해보자. 아마도 이러한 신호로 많은 운전자들이 한 장소에 모여들 것이다. 만약 이로 인해 유발된 교통 체증이 인근의 은행 강도 사건이 발생했을 때 경찰의 대응을 어렵게 만든다면 어떻게 될 것인가?
 
이러한 예는 재난 시나리오이다. 그러나 이와 같은 상황이 정말로 지나친 상상일까? 에너지 물 시간이라는 이 소중한 자원이 우리에게 특별히 중요하다면 해커에게도 똑같이 중요할 것이다. 해커가 악의적인 장난꾼이든 냉혈한 테러리스트이든 그들은 그러한 자원과 사회를 교란시키고자 한다. 또한 그들에게 궁극적으로 소중한 자원을 관리하는 IoT의 가장 큰 가치는 그러한 소중한 자원을 지키지 못하게 만듦으로써 파괴하는 것이 될 수 있다. IoT에 대한 이와 같은 염려로부터 안전하게 지키기 위해 오늘날 임베디드 기술이 IoT를 구성하는 스마트 그리드와 센서 네트워크에 대한 보호를 제공하고 있다. 그러나 아직 보안을 이용할 수 있다는 것이 보안이 자동으로 배치된다는 것을 의미하지는 않는다. IoT의 센서로부터 그리고 그러한 센서를 위한 최고 수준의 보안을 요구하는 것은 서비스 제공업체에게 달려 있다.
 
요약
 
IoT는 지구의 가장 소중한 자원을 모니터링하는 풍부한 스마트 센서의 네트워크라는 위대한 세계를 약속한다. 물과 에너지는 광범위하게 배치되는 센서 네트워크를 위한 아마도 첫 번째의 가장 중요한 후보일 것이다. 지구상의 모든 이들이 이들 자원을 필요로 하기 때문이다. 효율적이고 안전한 물과 에너지 네트워크를 갖는다면 우리는 시간과 노력 비용 그리고 자원 자체를 절감하게 될 것이다. 시간의 이용을 향상시키는 것은 우리가 그러한 시간을 절약하도록 도와주는 데이터를 제공하는 추가적인 센서 기술을 향한 혁신과 힘을 길러주는 비옥한 토양이 되어준다.
 
이러한 IoT 네트워크는 유감스럽게도 IoT가 갖는 본질적인 가치로 인해 사이버 공격자에게도 특히 매력적이다. 따라서 우리는 IoT 데이터와 운영을 안전하게 지켜야 하며 그렇게 하지 못할 때 IoT의 센서 네트워크로부터 얻게 될 많은 혜택은 사라질 것이다.
 
참고문헌
 
1 IoT의 기본 설명에 대해서는 다음 사이트를 참조한다. http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things
2 NEST에 대해서는 다음을 참조한다. https://nest.com/
3 Belkin에 대해서는 다음을 참조한다. http://www.belkin.com/us/
4 다음을 참조한다. “INTERNATIONAL ENERGY OUTLOOK 2013” U.S. Energy Information Administration DOE/EIA-0484(2013) September 2013 http://www.eia.gov/forecasts/ieo/
5 “Fix A Leak Week” Water Sense An EPA Partnership Program http://www.epa.gov/WaterSense/pubs/fixleak.html

6 Belkin과 Maxim Integrated 개발 팀 간 공동협력의 흥미있는 연구에서 Belkin의 WeMo Insight 스위치에 스마트 에너지 모니터링 추가에 대해서는 다음을 참조한다. Daigle Paul Michael “Product How-to: Insightful Electronic Switch Brings Intelligence and Security to Home Energy Monitoring” EDN Network January 29 2014 at http://www.edn.com/design/analog/4427659/Product-How-to--Insightful-Electronic-Switch-Brings-Intelligence-and-Security-to-Home-Energy-Monitoring

7 Ibid. 다음을 참조한다. Maxim Integrated의 Energy Measurement Processor for Load Monitoring Units at http://www.maximintegrated.com/78M6610+LMU

8. 다음을 참조한다. “INTERNATIONAL ENERGY OUTLOOK 2013 Electricity” U.S. Energy Information Administration DOE/EIA-0484(2013) July 25 2013 (http://www.eia.gov/forecasts/ieo/electricity.cfm )

다음으로부터 추정된 대략적인 수치이다. “CAPITAL COST FOR ELECTRUCUTY PLANTS Updating Cpaital Cost Estimates for Utility Scale Electricity Generating Plants” U.S. Energy Information Administration July 25 2013 http://www.eia.gov/forecasts/capitalcost/

10 무수수량에 대한 내용. (http://en.wikipedia.org/wiki/Non-revenue_water)

11 주 6번 참조.

12 Maxim은 스마트 그리드와 IoT를 위한 보안 문제와 관련하여 여러 연구와 글을 발표했다. 그리드 보안의 알려진 침해에 대한 참고 자료도 제공된다. 다음의 Maxim Integrated 애플리케이션 노트와 튜토리얼 참조: 5337 Securing the Smart Meter” www.maximintegrated.com/AN5337; 5486 “Securing the Life Cycle of the Smart Grid” ; http://www.maximintegrated.com/AN5486; 5536 “Energy Measurement and Security for the Smart Grid—Too Long Overlooked” http://www.maximintegrated.com/AN5536; 5537 “Smart Grid Security: Recent History Demonstrates the Dire Need” www.maximintegrated.com/AN5337; 5689 “Distribution Automation and the Smart Grid: Coming of Age with a New Set of Challenges” http://www.maximintegrated.com/AN5689

 
 
Bluetooth 문자 상표 및 로고는 Bluetooth SIG Inc. 소유의 등록 상표이며 Maxim의 이와 같은 마크의 모든 사용은 허가를 받은 것이다.
WeMo는 Belkin International Inc.의 등록 상표이다.
Wi-Fi는 Wi-Fi Alliance Corporation의 등록된 인증 마크이다.
ZigBee는 ZigBee Alliance의 등록 마크 및 등록된 서비스 마크이다.


저자 소개
Kris ArdisMaxim Integrated의 에너지 솔루션 총괄 책임자이다. 17년 동안 Maxim에 몸담고 있다. 텍사스 대학(University of Texas)에서 컴퓨터 공학 학사학위를 받았다.