유비쿼터스와 세라믹스

유비쿼터스와 센서기술

김 건 년 전자부품연구원 나노메카트로닉스연구센터 센터장

1. 서론
정보통신 산업 및 기술의 급격한 성장과 발전은 가까운 장래에 유비쿼터스 네트워크 시대의 출현을 예고하고 있다. ‘유비쿼터스´라는 말은 차세대 정보통신 기술의 키워드로 등장하고 있으며 유비쿼터스 네트워크 기술 개발과 적용에 대한 세계적인 관심이 높아지고 있다. 특히 우리나라가 정보통신 강국으로서의 위상을 확고히 하기 위해서는 유비쿼터스 네트워크 기술의 확보가 필수적이다. 유비쿼터스 네트워크 기술은 지식정보 시대에 필수적인 정보의 입수, 전달, 공유 및 처리에 있어서 전 지구화를 실현시키는 차세대 첨단기술로 각광을 받고 있다. 우리가 필요로 하는 것을 최대한으로 편리하게 소유할 수 있도록 해주는 핵심기술이기 때문이다. 따라서 그 실현을 위해 다양한 기술분야(네트워크 기술, 컴퓨팅 기술, S/W 및 컨텐츠 기술, 센서 기술)들이 고도화 되어야 한다.
유비쿼터스 네트워크의 실현을 위한 센서망의 요소인 센서는 외계의 각종 임의 정보를 채취하여 이를 유용한 정보로 변환하여 수요자에게 공급하는 기능을 하는 장치로 필수 핵심 기술에 해당한다.
센서기술은 최근 들어 큰 관심과 더불어 빠른 진보를 거듭하고 있는 학제적이며 복합적이고, 컴퓨터 기술 및 통신기술과 더불어 현대의 3대 기술의 하나인 제어기술의 핵심이 되는 요소이다. (표 1)에서 보는 것과 같이 세계시장에서 국내시장의 USN 시장점유율은 꾸준히 증가할 것으로 예상되고 있다.
대부분의 민생기기에서는 이미 어떠한 형태로든 센서가, 그것도 여러 개가 정밀하게 조합되어 사용되고 있고, 산업분야에서도 공장자동화 및 사무자동화가 진전됨에 따라, 그 핵심 기술의 하나로서 센서의 역할이 점차 중요해지고 있다. 센서는 농업, 공업, 서비스업 등 거의 모든 산업에 깊이 침투해 있으며, 환경 보전, 재해 방지, 교통, 의료, 가정생활에 있어서도 새로운 센서의 도입이 계속되고 있다. (그림 1)은 센서가 우리의 생활 속에서 어떠한 용도로 사용되고 있는지를 개괄적으로 보여주고 있다.[1]
센서기술은 기초과학과 관련바탕 기술인 재료, 집적회로, 소프트웨어 등 첨단기술이 발전해가는 배경 속에서 다양한 요소기술의 조화와 집적화 과정을 필요로 하기 때문에 그 응용을 위한 노력과 시간이 요구된다.
통신기술과 컴퓨터기술 및 제어기술(3C)은 상호융합되어 하나의 시스템 기술로 나아가고 있다. 따라서 시스템의 고도화를 위해서는 센서기술의 혁신이 선결조건이라 할 수 있다. 이는 곧 정보화 사회의 선진화 여부와 결부되는 것이다.
센서는 유용한 정보를 발생, 전송할 수 있는 장치를 연구하는 기술이라 할 수 있으며, 그 종류가 다양하고 그 용도분야는 많은 가능성을 가지고 있다. 이는 곧 유비쿼터스 네트워크의 정보 제공원으로서 중요한 역할을 담당함으로써 동 네트워크의 실현에 없어서는 안될 주요기술임을 의미한다. 본문에서는 이러한 센서의 종류와 최근 센서 개발의 동향 등을 소개한다.[2]

2. 본론
가. USN의 정의 및 USN용 센서의 특징
물이나 공기처럼 시공을 초월해 ‘언제 어디에나 존재한다´는 뜻의 라틴어(語)로, 사용자가 컴퓨터나 네트워크를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 환경을 말한다. 1988년 미국의 사무용 복사기 제조회사인 제록스의 와이저(Mark Weiser)가 ‘유비쿼터스 컴퓨팅´이라는 용어를 사용하면서 처음으로 등장하였다.
당시 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅을 메인프레임과 퍼스널컴퓨터(PC)에 이어 제3의 정보혁명을 이끌 것이라고 주장하였는데, 단독으로 쓰이지는 않고 유비쿼터스 통신, 유비쿼터스 네트워크 등과 같은 형태로 쓰인다. 곧 컴퓨터에 어떠한 기능을 추가하는 것이 아니라 자동차, 냉장고, 안경, 시계, 스테레오 장비 등과 같이 어떤 기기나 사물에 컴퓨터를 집어넣어 커뮤니케이션이 가능하도록 해 주는 정보기술(IT) 환경 또는 정보기술 패러다임을 뜻한다.[3]
쪾지향점
- 5C : Computing, Communication, Connectivity, Contents, Calm
- 5Any : Any-time, Any-where, Any-network, Any-device, Any-service
쪾특징
- Connected devices : 모든 컴퓨터는 서로 연결되어야 한다.
- Invisible : 인간화된 인터페이스로서 이용자 눈에 보이지 않아야 한다.
- Computing everywhere : 가상공간이 아닌 현실세계의 언제 어디서나 사용 가능해야 한다.
- Calm technology : 사용자 상황(장소, ID, 장치, 시간, 온도, 명암, 날씨 등)에 따라 서비스는 변해야 하며, 현실세계의 사물과 환경 속으로 스며들어 일상생활에 통합되어야 한다.
- Network : 고도의 인증 및 보안으로 프라이버시가 보호됨으로써 다양한 서비스를 누구나 안심하고 이용할 수 있어야 한다.[4]
이러한 유비쿼터스화가 이루어지면 가정·자동차는 물론, 심지어 산 꼭대기에서도 정보기술을 활용할 수 있고, 네트워크에 연결되는 컴퓨터 사용자의 수도 늘어나 정보기술산업의 규모와 범위도 그만큼 커지게 된다. 그러나 유비쿼터스 네트워크가 이루어지기 위해서는 광대역통신과 컨버전스 기술의 일반화, 정보기술 기기의 저가격화 등 정보기술의 고도화가 전제되어야 한다. 이러한 제약들로 인해 2003년 현재 일반화되어 있지는 않지만, 휴대성과 편의성뿐 아니라 시간과 장소에 구애받지 않고도 네트워크에 접속할 수 있는 장점들 때문에 세계적인 개발 경쟁이 일고 있다.[3]
u-network에 이용될 수 있는 센서의 구비 조건으로 첫째 센싱 기능의 고도화, 둘째는 초소형화 그리고 세번째로 센서 노드 수명 최대화를 위한 저전력 설계, 넷째로 이식 용이한 칩형의 구현 등을 들 수가 있다. [2]
먼저 센싱 기능의 고도화를 위한 기술은 물리센서의 경우 온도, 압력, 속도, 가속도센서에 대한 정밀도가 현저히 높아지고 있으나 u-network용 센서를 위해서는 보다 기능고도화를 구현해야 한다. 그리고 화학센서인 가스센서, 이온센서 및 습도센서와 바이오센서의 경우 이들을 u-network에 응용하기 위해서는 안정도와 감도를 높이는 기능 고도화 연구가 전반적으로 이루어져야 한다. 이를 위해 첨단 신소재 개발과 소자구조의 최적화 연구가 본격적으로 이루어져야 할 것이다. 최근의 센서기술로 보아 앞으로 5년 이내에 센서 기능의 고도화에 큰 진전을 보일 것으로 전망된다.
유비쿼터스 네트워크에 이용될 센서는 단일소자가 아닌 어레이형 소자군이어야 하므로 집적화 다기능센서가 구현되어야 하며 아울러 SoC(System On Chip) 개념의 소형화 칩으로 개발되어야 한다. 현재 센서분야에서 SoC기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. MEMS 기술의 발달로 인하여 소자의 소형화를 위한 기술적 전망은 밝은 편이라고 생각된다. 소자의 소형화 역시 물리센서분야에서 빠르게 실현될 것이며 화학센서의 경우에도 실온 내지 저온 동작용 첨단감지재료가 개발됨으로써 마이크로화의 급진전이 이루어질 전망이다. 그리고 SoC의 구현으로 가격대비 기능은 크게 낮아질 것이다.
센서 노드가 설치되는 장소는 물리적인 접근이 불편하거나 용이하지 않은 곳이 많기 때문에 배터리를 사람이 손으로 교체한다든지 충전하는 방법은 현실적이지 않으므로 최대한 전력소모가 적게 설계하여 센서 노드의 수명을 최대화하여야 한다.[5]
이식용이형 센서칩을 개발하기 위해 생체 또는 사물에 부합성이 양호한 몰딩재료의 개발과 아울러 칩 구조의 최적화가 이루어져야 할 것으로 보인다. 손목시계나 휴대폰, 의복 및 안경 등에 부착하는 형태는 가능할 것이며 이 역시 물리센서분야가 용이하게 적용될 것으로 생각된다.
나. MEMS 및 스마트 센서
MEMS
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)란 용어는 마이크로 시스템, 마이크로머신, 마이크로 메카트로닉스 등의 동의어로 혼용되어 사용되고 있으며, 일반적으로 초소형 시스템이나 초소형 기계를 의미한다.
마이크로 머신의 아이디어가 제창된 초기에는 혈관 내를 돌아다니면서 환부를 치료할 수 있는 기계에 대한 구상도 있었으나, 지금은 기존의 기계를 단순히 축소해야만 마이크로 머신이라고 한다는 단순한 생각은 이제 과거의 것이 되었다. 따라서 MEMS란 마이크로 머신이 느끼고 생각하며, 운동하는 시스템을 일컫는다.
MEMS는 1960년대 초 실리콘 가공기술에서 시작되었으며, 가장 최초의 연구는 실리콘 기판상에서 미세 기계요소, 즉 밸브, 모터, 펌프, 기어 등의 부품을 2차원 평면으로 제작한 것이 그 시초라고 할 수 있다. 이의 발전은 마이크로 센서의 수요 확대에 힘입어 실리콘 기판 위에 압력센서, 가속도 센서 등과 신호처리용 집적회로, 그리고 센서에 의해서 제어가 가능한 마이크로 액추에이터를 집적화하여 인텔리전트 시스템을 구현하려는 의도가 있었다. 그리고 1970년대에 이방성 etching 기술을 이용하여 여러 가지 device에 대한 연구가 수행되어, 이를 이용한 3차원 구조를 가진 광학 디바이스, 잉크젯, 홀로그래피 등이 연구되었다. 이처럼 반도체 기판 자체를 etching하여 3차원 구조를 만드는 것을 마이크로 머시닝이라고 한다. 1980년대 이후에는 surface micro machining 기술을 이용하여 기판 자체를 가공하지 않고 단지 기판상에 증착된 박막(Film)을 etching하여 박막으로 된 3차원 구조물을 만들게 되었다. 그리고 현재에 이르러서는 LIGA, LASER, 전기방전 등의 더욱 진보된 여러 가지 제작 기술이 개발됨에 따라 MEMS에 대한 연구는 지속적으로 발전하고 있다.
쪾MEMS 기술을 응용한 센서 기술
실리콘 마이크로머신의 MEMS 기술에서 가장 많이 알려진 응용 분야 중 하나가 관성센서 분야이다. 관성센서는 1~3방향의 축 중 하나의 가속도를 측정하는데, 신형 센서 중에는 직접 각 운동을 검지하는 것이 있다. 이 회전 가속도계는 자동차 안정 제어시스템, 디스크 드라이브의 진동보상 시스템, 캠코더 등의 전자제품의 진동 보정기술, 산업 로봇공학 등의 분야에서 매우 유용하다.
회전 가속도계 센서의 개발에 사용되는 관성 센서 기술은 1~3축의 가속도 센서나 자동차용 네비게이션 시스템의 자이로스코프 디바이스 개발에도 사용된다. 자동차 바퀴에 접속된 센서는 자동차 바퀴로 주행거리를 측정하고 자이로스코프로 동작 방향을 검지한다. 그리고 GPS와 같이 위성을 사용하는 위치 검지 시스템과 조합하여 자이로스코프와 가속도계 센서를 연동하면 위성 신호를 수신할 수 없는 경우나 충분한 정도를 얻을 수 없는 장소에서도 동작을 계속 추적할 수 있게 된다. 회전 가속도계와 유사한 구조에 동작을 발생시키는 전압을 가하기만 하면 마이크로 액추에이터로 사용할 수 있는데 이러한 타입의 마이크로 액추에이터는 헤드의 위치 결정을 정밀하게 제어하는 하드디스크 드라이브에 사용할 수 있다.[6]
MEMS 기술은 모든 제품의 소형화, 저가격화, 고부가가치화를 통해 전 산업 분야에 새로운 기회를 제공할 것이고, 특히 정보 인프라와의 결합을 통해 엄청난 시너지 효과를 발휘할 것으로 전망된다. MEMS 기술에 의해 모든 기기가 초소형화될 경우 전자공간과 물리공간이 연결되는 진정한 유비쿼터스 사회가 구축될 수 있다.
이상에서 개관한 바와 같이 센서기술은 미세화 기술(MEMS 기술)과 신재료기술과의 융합으로 그 고기능화 및 지능화가 급속히 이루어질 전망이다. 이는 유비쿼터스 네트워크시대에 대비하여 정확하고 유용하며 다양한 정보를 제공하는 센서의 기능향상과 다중센서의 직접화 가능성의 면에서 중요하다.
스마트 센서
인간 생활의 윤택함을 추구하는 유비쿼터스 세상의 핵심요소 기술 중 빼 놓을 수 없는 것이 센서 기술이다. 어떤 대상의 신호나 정보가 감지되는 일반적인 센서의 개념을 뛰어넘어 최근에는 스마트 센서(Smart Sensor)라고 불리는 인간의 능력과 가까운 판단력을 가진 센서의 개발 단계까지 이르고 있다. 스마트 센서의 개념은 원래 미 항공우주국(NASA)의 우주선 개발 과정에서 탄생했다. 이 센서에 의해 비행중인 우주선의 온도, 압력, 자세, 위치 등의 관측 데이터가 시시각각 지상으로 보내져 온다.
스마트 센서의 응용분야는 차량용 스마트 센서(에어백 센서, 타이어 압력 모니터링 시스템 등), 스마트 환경 센서, 전자코 시스템, 스마트 홈을 위한 시스템 등 유비쿼터스와 관련된 수 많은 분야에서 응용되고 있다.
스마트 센서라는 말은 센서와 관련하여 회로가 일체화된 마이크로 시스템을 지칭한 데서 사용되기 시작하여 지금은 다기능 집적화 센서와 신호처리부가 결합된 지능화 센서를 의미한다.
스마트 센서에는 여러 가지 타입이 있으며 프로세싱 유닛의 일부 혹은 전부가 집적되어 있는 마이크로 센서로 정의된다. 전자회로가 내장된 실리콘 미세 가공 센서는 스마트 센서의 예가 된다. 현재 쓰이고 있는 대표적인 마이크로 센서는 수요가 큰 자동차 산업을 위해 개발된 것이 많다. 그 예로서 실리콘 압력센서가 있는데 연료, 타이어, 유압, 기압 등 여러 가지 용도에 이용된다. 최근의 실리콘 압력센서는 저가격이고 센서의 스마트화가 지속적으로 이루어지고 있다. 이밖에 마이크로 가속도계가 선을 보이고 있으며 이 분야 시장이 빠른 성장을 보이고 있다.
스마트센서의 또 다른 예로서 ‘전자코’라고 불리우는 인공 후각 기능 시스템이 있다. 인간의 후각 기능을 통해 판별되기 힘든 독성이 강한 화학 물질을 스마트 센서가 내장된 전자코 시스템을 이용해 인간이 하기 힘든 물질 판별을 해낼 수 있다. 이러한 스마트 센서의 구성은 일반 센서 개념인 측정 센서 프로세서와 고성능의 CPU를 내장한 시스템으로 구성되어 있으며, 기반기술로는 초정밀미세가공기술(MEMS-Micro Electro Mechancial Systems)을 기반으로 한 센서 소자 기술과 센서 데이터를 획득하고 분석, 처리할 수 있는 신호 처리(Signal Pro
cessing) 기술 등이 포함된다.[2]
다. 센서노드 개발동향
센서 네트워크의 유연성, 내장애성, 고충실성, 저가격 그리고 설치신속성은 원격 감시, 측정, 관리, 유지, 보수의 측면에서 다양한 응용 서비스들을 만들어 낼 수 있고, 특히 센서망 구현의 전단계에서 확장성, 비용성, 네트워크 토폴로지의 변화성 그리고 전력 소모성 등이 분석되어야 효과가 높은 USN 응용 서비스가 등장하게 된다.
쪾센서 네트워크를 구성하는 3가지 노드
① 센서 노드 - 순간적으로 환경 정보를 감지하고 변환하여 임시로 저장
② 싱크 노드 - 센서 노드를 다양한 동기로 자극하여 정보를 취득하고 상황을 인지하며 사용자 명령에 따라 보고
③ 사용자 노드 - 센서 네트워크를 관리하고 정보 취득 명령을 내리며 보고를 접수하여 사용자에게 표현
이것들이 외부의 인터넷과 연결되기 위해서 필요한 게이트웨이 또는 사용자 노드가 수시로 요구하는 네트워크 채널, 다수의 센서 노드들과 Sink Node가 요구하는 센서 채널이 존재하는 시간 동안 센서 네트워크는 정보를 송수신한다.
따라서, 이러한 USN이 다양한 용도들에 활용되기 위한 센서로 ①공통 환경 센서 ②공통 지리 센서 ③특수 화학 센서 ④정체 확인 센서 ⑤이동 추적 센서로 구분하고, 각 센서의 모양과 크기와 같은 기구적 규격은 물론, 소모 전원을 비롯한 전기적 규격 그리고 EMC/EMI와 같은 전자파적 규격까지도 만족하도록 설계한 다음, 응용 서비스 목적에 맞도록 복합 센서 노드를 구현해야 할 것이며, 그에 따라 다양한 복합 센서 노드들이 출시되어 있다.[7]
1)UC Berkeley의 Smart Dust
UC 버클리(University of California Berkeley)의 ‘Smart Dust’ 프로젝트는 먼지처럼 가벼워 공중에 떠다닐 수 있는 실리콘 모트(silicon mote)에 센서, 송수신기, 태양전지 등을 탑재함으로써 자율적인 센서 네트워크의 역할을 하도록 하는 극소형 칩 개발을 목표로 진행되었다. 이를 위해 네트워크, 소프트웨어, 시스템디자인, MEMS 등의 기술들에 대한 연구가 수행되었다.  개발된 것은 7mm정도의 시험 작품인데, 1mm3 부피의 입자를 목표로 시작되었다. [8]
무선상용부품을 이용한 플랫폼 외에 광통신 (Optical Communication)을 사용하고 MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems) 기술을 접목하여 눈에 보이지 않는 플랫폼을 만들었다. 이를 통해 2001년에 개발된 결과 시제품이 (그림 2)와 같다.
위 플랫폼은 1Mbps 광통신수신기, 8bit 아날로그 디지털변환기(Analog to Digital Converter:ADC), 광센서, 디지털제어기 등이 0.15mm3 크기의 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)2 ASIC에 포함되어 있다.
센서네트워크에 대한 초기연구에 선도적인 역할을 수행한 본 연구는 2001년 종료 되었으며, 그 이후 Webs NEST, CENS 등의 프로젝트가 계속 연구를 수행 중이며, Kris Pister 교수는 Dust Inc.를 설립하여 상용화하는 작업을 계속 중이다. [9]
스마트 더스트 기술은 주어진 작업의 에너지 소모를 최소화하고, 최소한의 크기에 필요한 정보를 수집할 수 있는 센서를 탑재하는데 주력하고 있다.  또한 스마트 더스트 상호간의 통신을 위한 네트워크를 적용하여 각 스마트 더스트를 감지하고 서로 효율적으로 컴퓨팅 작용을 할 수 있도록 하고 있다.
쪾Smart Dust의 상용화
- 금문교(샌프란시스코) : 8MHz대역 통신 기능 200
개 배치, 강풍으로 인한 교량 흔들림 측정
- 브리티시콜럼비아의 포도밭 : 60여개 배치, 서리가 내리는 것을 감시
- 메인주 해변의 바다제비 서식지 : 100여개 배치, 바다제비의 생태 모니터링
- 미국의 군사목적으로 사용 : 적지의 탱크와 군용차량의 이동 정보 수집
- 중국 둔황의 석굴 : 벽화의 보존을 위한 석굴 내의 습도 등 환경조건 감시[8]
쪾Smart Dust의 활용
- 생산라인 : 제품 품질, 유통경로 관리
- 의료 : 반창고에 부착, 상처의 회복상태를 통보
- 지진 피해 예방 : 지진으로 인한 진동의 정도 계산
- 산불 진압 : 불 속에 넣어 산불에 관한 자료 수집, 진행 방향 판단 가능
- 사무실 : 실내온도 조절
- 컴퓨터 : 자판 대신 손가락의 움직임만으로 작동
- 자동차 : 부품 상태 및 교체시기 체크, 통보
- 안전사고 예방 : 아기의 기저귀에 붙여 위치와 상태 감시 가능
쪾해결과제
① 전력문제
: 과다한 전기소모로 사물의 진동이나 태양열 사용 등의 자율적 전원공급을 모색해야 한다.
② 정보처리 문제
: 정보량이 과다할 경우 전송에 대한 부담이 증가하며, 지나친 정보 선별은 프로세싱에 부담을 준다.
③ 사이즈 축소
: 현재의 Smart Dust의 크기는 골프 공 크기이나 인텔은 ‘무어의 법칙´을 적용하여 2011년까지 크기는 쌀알, 가격은 $5대로 낮추고자 한다.
2)Crossbow사의 MICAx
Crossbow사는 UC Berkeley 대학의 센서네트워크 운영체계인 TinyOS와 Mote를 기반으로 센서네트워크의 연구개발 및 애플리케이션을 위한 MICA 시리즈의 상용플랫폼을 제공하고 있다.
TinyOS는 UC Berkeley 대학에서 초기연구를 진행하여 현재는 오픈소스 프로젝트로 계속 발전되고 있다. 센서네트워크를 위해 컴포넌트 기반의 프로그래밍 언어인 NesC를 기반으로 태스크의 동시작업지원에 초점을 두고 있다. 이를 위해 하위레벨의 메시지 전달과 실행 배정 프리미티브를 제공한다. TinyOS
가 탑재되는 플랫폼의 프로세서나 메모리가 극히 제한적이기 때문에 코드 사이를 최소화하며 기능동작을 수행한다.[7]
Berkeley Mote를 토대로 발전되어 온 Crossbow의 Mote는 현재 MICA, MICA2, MICA2DOT, MI
CAz 등의 여러 유형의 플랫폼이 개발된 상태이다. 그 외에 각종 센서보드와 네트워크 게이트웨이 플랫폼 등이 있다. (표 2)는 MICA 시리즈의 플랫폼을 정리한 내용이다. 이들은 저가의 8bit 프로세서를 사용하고 주파수 사용문제를 피하기 위해 ISM (Industri
al Scientific and Medical) 대역의 무선통신을 위한 송수신기를 부착하였다. 가장 최근에 출시될 예정인 MICAz는 작년에 표준이 완료되어 무선센서네트워크에 적용이 기대되는 IEEE 802.15.4 표준과 호환하는 MICAz이다. 현재까지 실제 애플리케이션에 적용되기에는 높은 가격과 배터리 사용시간의 제약이 심하지만 전세계 연구개발분야의 활용도는 매우 높다.[8]
3)전자부품연구원 TIP
2004년 4월, 전자부품연구원(KETI)에서 개발한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 핵심 부품인 소형·저전력 센서 네트워크 통신 모듈 Tiny Interface for Physi
cal World (TIP) 및 플랫폼과 개발 완료된 플랫폼의 사진은 (그림 3)과 같다.
산업자원부 ‘전자부품핵심 기반기술사업´의 일환으로 이번에 개발된 TIP은 유비쿼터스 네트워크 환경에서 디바이스와 네트워크를 연결해주는 핵심 부품이다.[5]
8MIPS 저전력 프로세서, 3V 배터리전원부, 914~
915MHz 대역의 최대 56Kbps의 무선통신 송수신기, 호스트 혹은 콘솔인터페이스를 위한 시리얼, JTA
G 포트 그리고 온도, 습도, 조도 센서가 탑재되어 독립적인 프로세싱이 가능하다. 또 세라믹 안테나를 사용, 부피를 기존 제품 대비 60% 정도로 줄였으며 3볼트(V) 짜리 소형 배터리로 1년간 사용할 수 있을 정도로 전력 소모량이 적은 것이 TIP의 특징이다.[10]
향후 무선통신 칩셋의 개발이 완료되면 현재 사용 중인 상용 부품을 대체할 예정이며, 네트워크 프로토콜, 시스템 소프트웨어, 응용 애플리케이션에 대한 연구를 병행하고 있다.
현재 국내무선센서네트워크에 대한 연구는 미국, 일본 등에 비해 뒤쳐져 있으나 인터넷, 이동통신 등 보급률이 매우 높고 PC, PDA, 텔레매틱스 등의 단말기분야도 경쟁력을 갖추고 있기 때문에 이를 적용하기 위한 인프라가 잘 갖추어진 상태이다. 특히 신기술의 적용을 통한 응용서비스 창출이 매우 뛰어나기 때문에 활발한 기반기술연구활동이 기대된다.

3. 결론
USN 시장은 초기에는 ID인식, 이력 관리 서비스가 중심이 되지만 점차 환경정보 센싱, 태그간 통신, 태그 제어의 기술 발전 단계에 따라 USN 시장으로 확대될 전망이다.
현재의 디지털 컨버전스, 디지털 홈으로의 발전 추세 및 새로운 IT 성장 동력원으로서 한국 IT 산업의 재도약을 위해서는 USN 산업의 성공적인 구축이 중요하다. 특히 미래 정보통신의 기본 인프라가 될 USN 산업의 발전을 위해서는 핵심기술 확보와 표준화를 추진할 필요가 있으며, 우리가 강점을 가질 수 있는 특화된 분야를 중심으로 일관성 있게 시범사업을 추진하여야 할 것이다.[11]
센서는 USN의 유용한 정보를 수집, 전송할 수 있는 핵심부품으로 그 종류 및 응용분야가 다양하며, 유비쿼터스 네트워크를 구축하는 데 가장 핵심적인 기술중의 하나로 국가경쟁력의 필수 요소가 될 것이다. 따라서 현재는 RFID/USN에 국한된 기술뿐 아니라 더욱 고도화된 지능형 유비쿼터스 네트워크를 구축하기 위한 USN용 센서 분야에 국가적 차원의 노력이 중요한 시기이며 앞으로도 적절한 투자와 연구가 지속되어야만 한다.
참고문헌
[1]유비쿼터스 포탈 http://www.ubiu.com/
[2]유비쿼터스 네트워크와 센서 기술, 이덕동, 경북대학교, 2, 2003.
[3]네이버백과사전 http://100.naver.com/
[4]전자정보센터 http://www.eic.re.kr/
[5]유비쿼터스 센서 네트워크, 김대영, 한국정보통신대학교.
[6]MEMS 기술 및 연구개발 동향, 전웅, 포항산업과학연구원 부품신소재연구센터.
[7]USN 응용 서비스의 국내외 기술 및 수요 동향과 시사점, 박승창, 2005.
[8]유비쿼터스 센서 네트워크 기술개발동향, 이상학, 김대환, 유준재, 전자부품연구원.
[9]월간국토, 국토연구원, 2004년 8월호.
[10]2004년 4월 30일자 전자신문 및 전자정보신문 주간 261호.
[11]u-센서 네트워크 구축을 위한 정책 추진 방향, 김동석, 전파지, 5, 2004.

그림 1. 생활 전반에 걸친 유비쿼터스 네트워크 기술의 가능성

그림 2. UC Berkeley의 Micro Mote

표    1. Crossbow의 MICA 시리즈 플랫폼

그림 3. 전자부품연구원의 TIP 플랫폼

필자약력
·고려대 전기공학과 박사과정 수료
·전자부품연구원 나노메카트로 닉스연구센터
  센터장

<본 사이트에는 일부 표를 생략하였습니다. 원문을 보시려면 월간세라믹스를 참조바람>