센서기술은 우리의 일상에서 쉽게 접할 수 있다. 지하철이나 버스 같은 대중교통의 이용에서부터, 제한된 구역의 출입카드를 사용하는 것에 이르기까지 이미 우리의 일상에서 진화하고 있었다. 이러한 자동인식(AIDC)기술의 한 종류로서 마이크로칩을 내장한 태그(Tag)에 저장된 자료를 무선주파수를 이용하여 비접촉으로 인식하는 기술이 유통과 물류 등 산업계에 적용될 경우 그 변화는 가히 혁명적이라 할 수 있다. 선진국에서 이미 시작된 이 변화는 국내 정부 및 국내 산업계 및 학술계의 유비쿼터스 컴퓨팅이라는 이름 하에 조직과 협회 등의 공식적이고 체계적인 대응과 변화를 위해 활발히 움직이기 시작했다.
◇RFID 정의 및 필요성
RFID(Radio Frequency Identification)란 자동인식(AIDC) 기술의 한 종류로 마이크로칩을 내장한 태그, 카드, 라벨 등에 저장된 데이터를 무선주파수를 이용하여 비접촉으로 읽는 기술로 태그 반도체 칩과 안테나, 리더(인식기)로 구성된 무선주파수 시스템이다.
반도체 칩에는 태그가 부착된 상품의 정보가 저장되어 있고, 안테나는 이러한 정보를 무선으로 수 미터에서 수십 미터까지 날려보내며, 리더는 이 신호를 받아 상품정보를 해독한 후 컴퓨터로 보낸다. 따라서 태그가 달린 모든 상품은 언제 어디서나 자동적으로 확인 또는 추적이 가능하며, 태그는 메모리를 내장하여 정보의 갱신 및 수정이 가능하다.
RFID의 도입에 따른 효과와 이점에 대해서는 작업량 절감이나 인건비 절감 등의 비용 절감이라는 측면과 바코드 같은 다른 종류의 인식방식에 비해 비환경성, 비접촉성 등의 유리한 점을 들 수 있다.
하지만, 넓은 의미로는 사물의 인터넷이라 할 수 있다. 인간의 세계에서 존재하는 유형 및 무형의 모든 사물을 인식하고 관리하여, 인터넷이라는 통신 수단을 통해 연결을 한다는 것이다. 좁은 의미로 바코드와 같은 센싱기술의 대체 그 이상의 의미를 지니고 있는 것이다.
RFID의 진화
RFID의 진화 단계는 크게 5단계의 진화과정을 보이고 있다.
초기 단계(Standard Alone)는 태그를 저주파 채널을 통해 리더기가 인식해 컴퓨터로 시리얼을 통해 전송하는 방식이다. 여기에서 멀티 개념이 도입되면서 지역 네트워크를 통해 다수의 리더기로부터 컴퓨팅이 가능하게 되는 단계(Networked Private)로 진화한다. 분산처리 개념이 도입되면서 네트워크가 지역의 범주에서 벗어나 세계적으로 확장 되면서 자연스럽게 분산처리가 필요하게 되는 형태로 진화하며, 네트워크가 인터넷의 단계로 진화하게 된다. 인터넷 수준으로 연결됨과 동시에 태그 ID가 유니버설 코드로 확장이 되면서 EPC의 개념이 도입된다.
현재는 지극히 원시적인 구조에서 탈피해 진정한 유비쿼터스 환경으로 진화하고 있는 과정이다.
◇RFID 종류와 특성 분류
RFID의 종류는 안테나로부터 고주파 태그(RF Tag)로 전파를 송신해
- 다양한 변조 및 복조 단계와 물리적 특성을 고려한 자계를 이용한 전자결합방식
- 평면안테나를 통한 마이크로방식
- 전파를 활용하는 전자유도방식
- 광방식 등이 있다.
또 전원공급 여부, 주파수 대역, 통신접속 등의 분류기준에 따라 세밀한 분류가 가능하고 분류에 따른 특장점을 보이고 있다. 우선 전원공급여부에 따라 능동형 태그(Active Tag)와 수동형(Passive Tag)로 나뉜다. 능동형은 내장 배터리를 사용하고 있고, 읽기/쓰기가 가능한 메모리를 크기 별로 가지고 있으다. 전원공급이 되므로 수명이 최장 10년이라는 제한성이 있으나, 장거리(30∼100m) 데이터 교환범위를 갖는다는 장점이 있다. 이는 대형창고와 같은 물류나 유통분야에 적합하며, 컨테이너 단위의 적용분야에 유리하다.
이에 반해 수동형은 외부 전원의 공급이 없으므로, 구조가 비교적 간단하며, 저가이고, 반영구적 수명을 가진 반면, 읽기전용 메모리고 높은 출력의 리더가 필요하다. 따라서 소단위 적용에 사용된다. 중간 단계인 반수동형(Semi-Passive Tag)로도 구분이 가능하며, 상자나 팰릿 단위에 적용될 수 있는 태그로도 분류가 가능하다. 대부분의 태그가 가지고 있는 장단점에 의해 해당 RFID 응용기기가 각각 추진되고 있는 실정이다.
주파수 대역에 따라 고주파와 저주파로 나뉘어지는데, △30∼500KHz를 사용하는 저주파 태그는 짧은 가독 거리로 인해 보안, 자산관리, 정품식별등에 사용되며, △860∼960MHz나 2.45GHz의 고주파는 30m이상의 가독 거리로 철도, 물류, 유통 등에서 고려되고 있다.
현재 크게 5개의 주파수 대역이 있는데, 주파수의 성질에 따라 다양한 응용이 진행되고 있다.
- 125∼135KHz (ISO 18000-2)는 축산물 유통이나 출입카드등에서 활용되고 있으며,
- 13.56MHz (ISO 18000-3)은 우리가 흔히 접하는 신용카드나 교통카드, 혹은 작은 단위에서 활용이 된다.
- 433.92MHz(ISO18000-7)부터 능동형 태그가 적용될 수 있는데, 보통 컨테이너 등에 적용이 가능하며,
- 860∼960MHz (ISO18000-6)은 현재 물류 유통에서 적극 도입을 검토중인 주파수로서, GTAG등 글로벌화로 검토, 진행중인 대역이다. 현재 국내에서도 이 대역을 표준으로 진행중이다.
- 2.45GHz(ISO 18000-4)는 일본의 뮤칩과 같은 전자문서나 여권 위조 방지 등에 적합한 주파수 대역 제품이다. 각 주파수 대역별로 그 장단점이 유리하게 적용될 수 있는 기기가 산업별로 활발히 검토되고 있다.
◇RFID 표준화
표준화 기구는 두가지 부류에서 진행되고 있다. 대부분의 IT산업들이 자사의 제품을 표준 프로토콜로 연결하려는 기업표준인 드팩토 스탠다드(De facto standard)에서 EPC 글로벌과 uID 센터가 활동을 하고 있고, 국제표준인 드쥐레 스탠다드(Dejure standard)에서도 ISO 표준화가 진행되고 있다.
중요한 것은 타사의 여러 종류의 제품과도 연결되는 백그라운드 컨버전스 기술과 제품이 시장을 주도하게 될 것이라는 점이며, 현재 각 표준화 기구에서도 이러한 시장의 요구에 부합되도록 표준화를 진행하고 있다.
국내 역시, 정보통신부 산하 TTA에서 오토 ID나 uID 등 국외기구와 정부 출연 연구기관 등의 네트워크를 이용해 각 분과별로 국제표준 의 대응 및 자체 국내표준의 정립에 박차를 가하고 있다.
RFID 표준화 기구
오토 ID 센터와 유비쿼터스 ID 센터는 RFID 표준화 기구의 두 지류이다.
오토 ID 센터는 유럽의 EAN(European Article Number)과 미국의 UCC(Uniform Code Council) 및 전세계 100여개 기업 및 비영리단체들이 모인 차세대 RFID 스마트 태그를 비즈니스에 적용하고자 1999년 창설한 단체다.
2003년 EAN총회에서 2004년부터 GS1(Global StandardNum 1)으로 명칭을 바꾸고 유통과 물류, 전자상거래 관련 모든 표준화를 관장한다는 점에서 식별코드, 분류코드, 전자 카탈로그, XML, RFID 등 코드체계와 전자상거래 표준과의 통합이 예상된다. 최근에는 국제상품분류체계(UNSPSC) 관리기관으로 선정되어 식별과 분류코드 국제표준을 사실상 장악하고 있다.
GS1은 ISO 18000-6의 무선접속규격과 연계한 MIT 오토ID센터의 EPC를 물류시스템 표준화를 추진하기 위한 오토ID Inc.를 설립하여 RFID 응용기술 상용화에 필요한 표준개발을 위한 표준화를 주도하고 있다. 오토ID Inc.는 EPC 글로벌로 명칭을 변경하고, 결국은 GS1의 코드표준의 기준은 EPC체계가 될 것으로 전망된다.
또 RFID의 동향을 살펴봐야 할 곳이 일본의 유비쿼터스 ID 센터다. 물류와 유통에 집중되는 RFID를 넘어 사물이나 소프트웨어, 서비스에도 ID를 부여한다는 것이다. 특히 마쓰시다, 히다찌등 민간업체의 각종 애플리케이션 사업이 활발히 진행되고 있으며, 마루에쓰, 마루베니, NTT데이터 등 3사의 식품과 일용품 분야에 적용하였고, 그외에도 다양한 산업분야에서 RFID 프로젝트가 진행되고 있다.
◇RFID의 동작
현재 오토 ID 센터가 제안하고있는 오토-IDS의 구조를 살펴보면, 96비트로 구성된 EPC(Electronic Product Code)라는 코드가 스마트 태그라는 안테나가 내장된 마이크로 메모리 칩에 저장된 후 상품에 부착되는 것이다.
EPC의 코드 포맷을 보면 해더는 대게 EPC 버전을 저장하고, EPC 매니저라는 28비트는 제조업체 정보를 기록한다. 대략 2억6천8백만 개의 상품 제조업체를 식별이 가능하며, 각각의 EPC는 24비트의 해당 제조업체의 상품을 식별하며, 동일 상품에 대해 시리얼을 36비트에 부여하게 된다. 그리고, 무선 라디오 주파수 베이스 판독기가 스마트태크를 스캐닝한 후 EPC코드를 인터넷상으로 전송한다. 인터넷에 연결되어 제품의 여러 정보를 얻어낼 수가 있다.
이를 위해서 몇 가지의 기술이 요구된다. 우선 읽혀진 EPC코드는 ONS( Object Name Service)를 통해 하나의 EPC코드가 가진 객체정보를 어느 서버에서 찾을 수 있는지 서버의 인터넷주소(IP)를 획득한 후 EPCN(EPC Network)에서 인정되는 PML(Product Markup Language)이라는 언어를 프로토콜로 사용하여 해당 객체의 정보를 얻게 된다. 또한 계층화된 분산구조에서, 리더에서 발생하는 EPC 이벤트를 안정적으로 처리하고, 분산된 계층간의 통신과, 라우팅 기능을 처리하는 사반트 플랫폼도 필요하다.
◇RFID 현재의 이슈
RFID의 선풍적인 인기와 관심과 발전에 가려져, 기술적 약점에 대해 관련 산업계에서는 그다지 많은 고려가 되고 있지 않는 듯하다. RFID가 마치 모든 것을 해결할 수 있으리란 시대적 분위기에 휩싸인 것일지도 모른다.
현재 RFID 기술에는 몇 가지 기술적인 약점과, 제도적인 약점이 존재한다. 동시에 하나 이상의 태그에서 발생하는 응답을 판독기가 안정적으로 인식하기 위한 부분이 가장 큰 기술적 약점이며, 인식문제에 있어서, 금속물질과 RFID 태그의 간섭이나 투과 문제이다. 현실적으로 산업계에 폭 넓게 적용하기에는 기술적인 문제가 남아 있는 것이다.
제도적인 문제로는 크게 경제적 문제와 사회적 문제이다. 경제적 문제로는 현재의 RFID 태그 가격이 5센트 이하로 떨어지지 않고, 판독기 또한 1,000달러를 호가하는 구조에서는 기존의 UPC 바코드를 대체할 경제적 이유가 없다. 물론, 기술의 발전은 이러한 제조원가를 떨어뜨릴 것 이다.
EPC 글로벌에 따르면 2008년 정도면 모든 산업계에서 적용 가능한 가격구조로 진입할 것이라고 말한다. 하지만, 사회 제도적인 문제는 계속적인 이슈가 되어질 것이다. 개인 사생활 침해가 그것이다. 소비자가 제품을 구매하여 소비자의 가정으로 RFID 태그를 가져간다는 것이 가장 논란이 되는 대목이다. 현재 미국 월마트가 7개의 매장에서 일부 제조사 제품에 RFID를 적용중에 있고, 2005년에 본격적으로 도입을 하겠다는 의지를 보이고 있다.
실시간 재고관리 및 유통과정 추적 등의 기업적인 마케팅 전략이 있지만, 고객이 태그가 붙은 상품을 들고 매장을 나갈 경우에도 추적이 될 가능성이 있다는 것이 사생활 침해의 주요 이슈다.
하지만, 이런 모호한 개인정보보호 제도나 기술적인 약점에도 불구하고, RFID는 분명 물류 유통분야에 커다란 일대 변화를 가져올 것이라는 것에는 반론은 없다. 대상 지역이나 산업에 사회적 문화적 배경까지 고려하여 적합한 해결점과 제도적인 보완, 기술적인 약점이나 경제적 약점을 보완 한다면, 기업의 입장에서 진정한 CRM의 시대로 진입할 것이라는 것이 대세의 흐름이다. 모든 장치나 시스템은 단계적으로 발전하며, 각 단계에서 여러 시행착오를 거쳐 완성에 이르게 되어 있다.
현재 RFID는 몇 가지 장애 요소가 있으나, 분명 이는 극복되어야 할 부분은 극복될 것이고, 충돌이 나는 것은 적절한 협의점과 제도 보완으로 새롭게 다가올 것이다.
국내에도 2004년부터 본격적으로 RFID산업에 대응하여 활발히 움직이고 있다. 산,학,연,관 모두 실체적 협력체제를 구축하여, 세계 표준화 등의 흐름에 뒤쳐지지 않고 대응할 수 있는 체제와 관련산업의 적극적인 검토와 도입이 이뤄져야 할 것이다.
[출처] 전자신문 bmkim@openbase.co.kr [2004/07/06]
