전기전자/정보통신

Telecommunication_2017.3 특집요약 (p4~27)

IoT로 만드는 새로운 일본
7개 과제,  IoT를 통한 이노베이션

「일본의 경제성장에 대하여 인구감소에 대해 비관주의가 지나친 경향이 있다」고, 동경대학 명예교수인 요시카와 히로시 씨는 저서「인구와 일본경제」에서 지적을 하면서 다음과 같이 말했다. 「선진국의 경제성장을 정하는 것은 인구가 아니라 이노베이션」이다.

일본은 지금 중대하고 수많은 사회과제에 직면하고 있다. 또한 그 해결수단으로 기대를 걸고 있는 것이 IoT이다. 과연 IoT는 과제를 떠안고 있는 선진국에 이노베이션을 일으킬 수 있을까? 의료비, 개호, 저출산, 자연재해, 지방자치 활성화, 인프라 노후화, 기능 계승의 7개 테마의 IoT를 통한 “도전”을 확인해 본다

● 의료비 X IoT
건강에 대한 “의식개혁”으로 의료비 증가를 막는다

의료비 증가가 멈출 기세를 보이지 않는다. 그런 일본의 현상에 브레이크를 걸기 위한 노력이 아이즈와카마쓰(会津若松) 시에서 추진되고 있다. IoT를 활용한 헬스케어 서비스로 시민의 건강에 대한 “의식 개혁”을 촉구한다는 전략이다.

「ICT 선진도시라고 하면 아이즈와카마쓰 시」--. 이런 인식이 정착되기 시작하고 있는 아이즈와카마쓰 시에서는 ICT를 활용한 다양한 프로젝트가 전개되고 있다. 아이즈와카마쓰 시가 ICT활용에 적극적이게 된 배경에는 ICT전문대학인 아이즈(会津) 대학, 재해복구를 위한 아이즈와카마쓰 시에 후쿠시마(福島) 이노베이션 센터를 개설한 액센추어(Accenture), 그리고 무엇보다 ICT활용에 의용적인 무로이(室井) 시장의 존재가 있다.

아이즈와카마쓰 시를 실증 현장으로 한 선진적인 대처방안은 일본이 안고 있는 과제를 해결로 이끌 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 그 노력의 일환이「IoT 헬스케어 플렛폼 사업」이며, 의료비 과제에 대한 해결책으로써 기대를 모으고 있다.

-- 의료비 증가와「2025년 문제」 --
오랜 기간에 걸쳐, 일본의 의료비는 증가세를 이어 갔다. 후생노동성이 2016년 9월 13일에 발표한 내용에 따르면, 2015년의 산출 의료비는 41.5억엔으로, 전년도대비 1.4조엔이나 증가했다.

아이즈와카마쓰 시도 예외는 아니다. 시의 인구는 감소하고 있음에도 불구하고 의료비는 계속해서 증가하는 추세이다. 의료비 중에서도 특히 눈에 띄는 것은 개호급부비이다. 현재, 아이즈와카마쓰 시의 인구는 약 12만명이나, 개호급부비는 연간 100억엔을 상회한다고 한다.  

앞으로 8년 후, 일본은「2025년 문제」에 직면하게 된다. 단카이 세대(団塊世代: 1948년을 전후로 해서 태어난 사람이 많아서 인구 구성상 두드러지게 팽대한 세대)가 75세이상의 후기 고령화에 도달하는 2025년, 의료와 연금, 개호, 복지 등 여러 가지 면에서 불화가 일어나 수많은 심각한 문제가 분출하게 된다.

「그렇게 되는 것을 알고 있으면서 손가락만 빨면서 보고 있을 수는 없다」. 이런 문제의식을 바탕으로 아이즈와카마쓰 시는 2025년 문제의 대책을 짜기 위해 건강복지부 의 각 과의 그룹리더 회의를 2013년부터 정기적으로 개최했다.

그 회의의 검토결과를 아이즈와카마쓰 시의 건강복지부ㆍ고령복지과에서 주관하고 있는 미야모리(宮守) 씨는 다음과 같이 말한다. 「필요하다고 생각했던 대책 중 하나가『건강 만들기 추진』. 단카이 세대는 물론, 젊은 세대를 포함한 예방 의료에 대처해 건강 수명을 늘리는 것이다」.

-- “의식 개혁”에 동참하는 시스템 만들기 --
시민이 건강하게 되기 위해서는 자신의 건강에 대한 “의식개혁”이 필요하다. 그 계기를 제공하는 기반이 IoT헬스케어 프랫폼이다. 플랫폼에는 바이탈 데이터와 수면데이터, 건강검진 데이터 등의「건강데이터」를 PHR(Personal Health Record: 개인건강기록)으로 축적한다.

그러나 일상활동과 수면상황을 자신이 매일 기록하는 것은 어려운 일로, 시민의 동의를 얻어서, IoT디바이스를 활용하여 각자의 건강데이터를 자동적으로 취득하여 플랫폼상에 축적한다. 이 빅데이터는 IoT헬스케어 서비스에 있어 다양한 형태로 활용된다.   
  
-- 데이터를 활용한 헬스케어 --

● 개호 X IoT
IoT로 개호에 활력을! 현장의 눈 높이가 향상시킨 기능

일본은 “고령화 선진국”이다. 개호가 필요한 사람이 늘고 있는 가운데, 요양보호사의 수는 절대적으로 부족하다. 이 상태로는 한계를 맞이할 개호현장---. 그곳에 IoT로 활력과 여유를 되찾으려는 도전이 추진되고 있다.
「개호 분야의 IoT 솔루션이야 말로 일본에서 세계로 전진해 나가지 않으면 안 된다」 --. 이런 위기감을 가지고 있는 것은 파나소닉(Panasonic) 어플라이언스 사업기획부 기획과의 주간(主幹)기사인 야마오카(山岡) 씨이다.

구글이나 아마존, GE등, 세계 거대기업이 IoT 및 AI를 활용한 서비스 개발에 적극적으로 대처해 나가고 있으나, 일본 기업에도 IoT 및 AI, 모노즈쿠리(장인정신)의 기술은 축적되고 있다. 또한 무엇보다 고령화 문제가 세계에서 가장 심각한 일본. 개호를 향한 IoT 솔루션으로 세계를 리드할 수 없다면, 그 어디에도 기회는 없을 것이다.

-- 「초고령사회」에 돌입한 일본 --
-- IoT가 개호업무의 부담을 줄인다 --
-- 기능은「현장에서 단련 받았다」 --
-- ‘하트워밍’의 개호로 --

-- 치매환자의 배회 대책ㆍIoT로 만드는 지역의 관찰 네트워크 --
개호를 필요로 하는 고령자들 중에는 치매를 앓고 있는 사람도 있다. 치매환자는 기억장애, 판단력 저하, 실언 등의 중핵증상 외에도 배회, 우울증, 폭언폭력, 식사장애 등의 동반증상이 나오는 경우도 있다. 「치료」가 아닌「개호」의 관점에서 보면 동반증상이 커다란 과제라고 할 수 있다. 특히 배회에 있어서는 일본에서 연간 1만명 이상이 행방불명이 되며, 그 중 400~500명의 사망이 확인되고 있는 상황이다.

-- ALSOK는 지킴이로 사회공헌 --
배회대책에서 중요한 것은 지역사회의 협력이지만, 여기에서도 IoT는 중요한 테크놀로지가 된다. IoT를 활용해 지역에 관찰 네트워크를 넓히려는 노력의 하나가 종합경비보장(ALSOK)의 「지킴이 태그」로 관찰하는 것이다.

이 관찰 네트워크로는 Bluetooth Low Energy를 탑재한 지킴이 태그를 고령자에게 소지하게 하여 지역 자원봉사자 주민 등에게는 스마트폰에「지킴이 태그 앱」을 인스톨하게 하는 등, 지역 민생위원의 자택 근처 등에「지킴이 태그 감지기」 등을 설치한다. 고령자가 배회하면 그 고령자와 마주친 자원봉사자의 스마트폰 앱이나 감지기가 고령자의 태그를 인식하여 위치정보를 ALSOK의 지킴이 태그 앱 서버에 전송한다.

-- 나머지는 안테나를 보급시키는 것뿐 --

● 저출산 X IoT
“압도적으로 수월해진다” IoT가 보육사의 부담을 경감

일본에 있어서 저출산은 넘어서야 할 과제이다. 보육원을 알차게 만들어 육아세대가 안심하고 출산ㆍ육아를 할 수 있는 사회를 만들기 위해서도 가혹한 보육 업무를「디지털 혁명」으로 개선해 나가는 것이 요구되고 있다.

아이를 출산하고 직장에 복귀하는 여성은 더 이상 특별한 존재가 아니며, 육아세대의 맞벌이 가정은 늘고 있다. 출산율을 개선하여 저출산 문제를 해결하기 위해서는 출산 후에 안심하고 아이를 맡길 수 있는 보육원의 존재가 필수이다. 그러나 보육원의 접수 체제가 아직 정비되지 않은 것이 현실이다.

2015년 9월에 선언한「아베노믹스 제 2단계」에서는 새로운 세가지 정책으로써「경제 성장」「육아 지원」「사회 보장」을 내세웠다. 보육원의 대기 아동 문제는 두 번째 정책인 육아 지원에 직결되는 중요한 과제이다.

-- 보육업계에 디지털 혁명을 --
보육원 대기 아동의 문제에는 크게 2가지 장애물이 있다. 「용지 부족」과「보육사 부족」이다. 보육원의 용지에는 크기와 안전성 등 일정의 기준이 요구되지만, 이런 기준을 만족하는 시설을 확보하는 것은 어렵다. 그런 용지 부족 해소를 위해 국토 교통성은 공원 내에 보육소를 설치할 수 있도록 하는 방침을 세웠다.

또한, 보육사 부족의 원인은 급여가 낮다는 것과 보육업무가 힘들다는 것이다. 박봉에다가 심신이 고단해지는 노동 환경을 마주하고는 보육사 자격을 취득하고도 다른 업종으로 바꾸는 경우도 많다고 한다.

이런 속에 보육업무를 효율화하기 위해 보육사의 부담 경감을 목표로 하는 벤처기업이 있다. 「일본의 보육원이 안고 있는 과제를 IoT 및 AI를 사용하여 해결하고 싶다. 보육업계에『디지털 혁명』을 일으킨다」---. 이렇게 확신하는 것은 2013년에 창업한 유니화(UniFa)의 도키(土岐) 대표이사이다.

당사는 지금까지 인터넷 서비스「루쿠미 Photo」에서 시작하여, 원아 지킴이 로봇「MEEBO」 및 MEEBO의 카메라에 QR코드를 비추어 보는「등하원 관리 시스템」등을 제공해 왔다. 또한, 현재 보육업무의 효율화를 실현하는「보육원내 지킴 업무의 지원 서비스」의 개발을 추진하고 있다.

-- 심신이 지치는 힘든 보육업무 --
-- IoT화로 “압도적으로 수월해 진다” --
-- 주목을 모으는 유니화의 대응책 --

● 자연재해 X IoT
지진의 피해를 최소화로 IoT가 인명을 구하다

매년 지진을 포함해 다양한 대규모 자연재해에 휩싸이게 되는 일본. 자연재해를 막을 수는 없지만, 피해를 최소한으로 줄이기 위한 수단으로 IoT에 기대가 모아지고 있다. 

국립 연구개발법인 방재과학기술연구소와 NTT도코모는 금년 1월에 산사태 감시 IoT의 실증실험을 현(県)내에서 시작했다. 기존의 산사태 감시 시스템은 산의 경사면 등의 균열부분에 2개의 말뚝을 박아 와이어로 연결하여 신축(伸縮)을 검지하는 것으로 지면의 거동을 모니터링하여 그래프나 GIS(지리정보 시스템)으로 가시화한다는 방식이다.

이 경우, 센서 노드(Node)에서 게이트웨이(Gateway)까지의 무선통신 거리가 짧아, 데이터 취득 간격이 길다는 문제가 있다. 또한 공사비 및 구축 비용까지 포함하면 수백만엔 이상이 들기 때문에 위험지역 등 한정된 장소에만 설치할 수 있는 실정이다.

이번 실증실험에서는 말뚝에 중력센서와 통신용 모듈, 배터리를 탑재해 지면의 거동에 관한 데이터를 게이트웨이에 일단 수집해, 그곳에서 클라우드로 보관하여 인공지능(AI)을 사용하여 해석을 꾀한다. 말뚝과 게이트웨이 사이의 통신은 LPWA(Low Power Wide Area)의 Wi-SUN을 채택한다.

「저소비 전력 및 저가, 장거리 통신이 가능하다는 2가지 조건을 충족시키는 통신 규격 중에 제품이 바로 입수 가능하다는 것 때문에 이번 실험에는 Wi-SUN이 채택되었다. 앞으로는 다른 통신 방법도 포함하여 검토 및 실험을 추진할 예정이다」라고 NTT도코모 IoT 어라이언스 담당과장인 이와하시(岩橋) 씨는 설명한다.

LPWA의 채택과 더불어 저가의 말뚝 센서를 개발함으로써, 기존 시스템의 10분의 1 정도의 가격의 패키지로 제공하는 것을 목표로 한다. 말뚝 센서의 단가가 낮아지면 그만큼 많은 말뚝을 설치할 수 있어 더욱 많은 데이터 수집이 가능하게 된다.

「기존의 시스템은 점으로 정확하게 측정하는 것에 포커스를 맞추었다. 우리의 시스템은 센서 1개당 정밀도는 그다지 높지 않지만, 다수 설치함으로써 지면을 커버하여 수집한 정보를 빅 데이터로 추출한다면 면적의 변화를 시계열로 분석할 수 있다」라고 NTT도코모 IoT 비즈니스부 영업추진 담당부장인 나카다(中田) 씨는 말한다. 실증실험에서는 당초, 10분 간격으로 데이터를 수집했으나, 앞으로는 1분 간격의 정보 수집을 목표로 하고 있다.

-- 드론으로 고립지에 약품 배송 --
-- 일정의 온도로 의약품을 운반 --

● 지방의 활성화 X IoT
관광객의 만족도를 향상, 여행 단골과 연결시키다

2020년을 향해 외국인 관광객의 보다 많은 증가가 예상되는 가운데, 관광은 지방을 활성화 시키는 비장의 카드로써 기대를 받고 있다. IoT의 활용으로 관광 수익 및 여행 단골을 늘리기 위한 노력도 시작되고 있다.

-- Beacon으로 그 장소에 맞는 정보 --
시마네(島根) 현의 남서에 위치한 쓰와노(津和野) 마을(町)은 옛 성이 있는 마을로써 아름다운 집들이 들어서 있는「산기슭의 작은 교토(京都)」로 알려져 있다. 그러나 이 마을에는「통과형 관광지」라는 커다란 과제를 안고 있었다. 연간 100만명 전후의 관광객이 찾아오지만, 그 대부분은 근접해 있는 야마구치(山口)현 하기시(市)로 가기 위한 통과지로 전락했으며, 숙박하는 사람이 상당히 적었다.

「사람이 모이기만 하는 것은 관광이 아니다. 1박이라도 해서 돈을 사용하게 하는 것이 지역의 경제를 활성화 시켜 인구 증가에도 도움이 된다」라고 일반 사단법인 쓰와노마을 관광협회 부회장인 야마오카(山岡) 씨는 말한다. 

관광객을 최대한 장기간 머물게 해서 마을의 매력을 더욱 음미할 수 있게 만들고 싶다---. 라는 생각으로 쓰와노 마을은 2010년 새로운 관광 가이드 서비스「쓰와노 마을 유비쿼터스 관광 가이드(통명 유비나비)」를 구축했다.

유비나비는 주요 관광 코스근처의 옥외 30개소와 미술관 등 시설 내 14개소의 합 44개소에 Beacon을 부착하여 장소마다 고유의 신호를 내는 시스템이다. 각 장소에 가까이 가면 관광객에게 배포한 전용 휴대단말기가 Beacon 신호를 수신하여 각각의 장소에 관한 정보 가 자동으로 전송된다. 제공하는 정보는 쓰와노 마을에 관한 음성 가이드(일ㆍ중ㆍ한국어 대응) 외에도 쓰와노 사투리(음성) 및 전통 무예 및 전통춤 등의 축제 동영상도 있다.

시스템 개발 및 컨텐츠 제작을 맡은 파스코(Pasco) 컨설턴트 기술부장인 이와자키(岩崎) 씨는「현장 및 그 시기에 맞는 맞춤정보를 제공할 수 있는 것이 가이드북 등 기존의 관광정보와는 다른 점이다」 라고 설명한다.

-- 「Pepper」가 관광 안내역할로 --

● 인프라 노후화 X IoT
다가오는 수도 위기로부터 구해, 땅 속의 누수를 IoT로 발견

실질적으로 위기 상황인 일본의 수도. 노후화된 수도의 파손에 의해 전국에서 누수 사고가 다발하고 있다. 「언제나 맛있는 물을 마실 수 있다」는 생활을 지키기 위해 IoT로 땅속의 누수를 찾아내는 시도를 추진하다.

철도, 도로, 상하수도 등 일본의 사회 인프라의 대부분은 고도경제성장기에 집중적으로 정비되었다. 그 대부분이 2020년대에 건설 50년을 맞이하게 된다. 노후화 대책은 중요한 과제인 것이다. 그 중에서도 위급한 상황에 있는 것은 수도관의 노후화이다. 법정 내용 연수가 40년으로 비교적 짧으며, 게다가 땅 속에 매설되어 있기 때문에 열화(劣化) 상태도 잘 파악이 안 되는 실정이다.

-- 교체 완료는 100년후? --
노후화 대책의 해결책은 물론 수도관의 교체이지만, 놀라울 정도로 느리게 진행되고 있다. 교체속도는 연간 1%에도 미치지 않고 있다. 이 페이스로 계속된다면 전국의 수도관을 갱신하는 데는 100년 이상이 걸린다는 추산이다. 갱신이 진행되지 않는 이유는 간단하다. 돈과 사람과 시간이 부족하기 때문이다.

매설관을 교체하는 것은 방대한 비용이 들며 인구 감소로 인해 수도료 수입이 저하되고 있는 현실에서 교체하기에는 요금을 인상하지 않으면 안 되는 실정이다. 또한 간선 도로 아래에 매몰되어 있는 케이스가 많기 때문에 공사는 야간으로 한정되어 있다.

현실적으로는 열화ㆍ파손된 부위를 수리해서 연명시키는 것이 최선책이나, 이것도 눈에 보이지 않기 때문에 상당히 어렵다. 지면을 파 내지 않고 파손을 조사하기 위해서는 고도의 기술이 필요하며 조사원의 수도 부족하기 때문이다.

여기서, IoT를 활용하여 누수 감시 서비스를 제공하여 실적을 높이고 있는 곳이 NEC이다. 센서를 사용하여 수도관의 진동을 계측하고 그 데이터를 해석하여 누수를 검지한다. 센서는 수도관과 직결해 있어서 그 위에 지표로부터 접근할 수 있는 수도전이나 소화전에 간단히 부착할 수 있고 데이터도 무선 통신으로 취득 및 수집이 가능한 것이 특징이다.     

이 데이터를 클라우드에서 해석하여 누수의 유무 뿐만 아니라 파손부위도 핀포인트로 특정할 수 있다. 퍼블릭 SC총괄본부 시니어 엑스퍼트 타카하시(高橋) 씨는「이 방식을 사용하면 누수조사를 누구나 부담 없이 할 수 있다」라고 말한다.

-- 센서를 장착하고 순회하기만 하면 된다 --
-- 「숙련된 기술」을 넘어선 결과 --
-- 갱신 계획 책정의 지침으로 --

● 기능 계승 X IoT
“노하우를 수치화한 제이터”로 명인의 기술을 다음 세대에 전승

지금까지는 숙련된 농가의 작업을 “보면서 익힌다”에 그쳤던 농업 지도에 변혁이 일어나고 있다. IoT에 의해 농가의 지식 및 경험을 수치화하여 신규 취농자의 교육ㆍ지도에 공헌하기 위한 대처가 시작되고 있다.

-- 농작업을 수치로 뒷받침 --
각 산지마다 커뮤니티를 형성하여 정보를 공유하는 역할을 담당하거나 신규 취농자의 육성에 대처하기 위한 조직으로는 지방자치단체의 농림과 및 JA, 농업대학 등이 있다. 이런 기관이 현재 주목하고 있는 것은 바로 “농업 IoT”이다.

센싱에 의한 포장(圃場)의 환경을 가시화하여, 적절한 행동을 취하기 위해 사용하는 것 외에, 환경변화의 데이터를 보존ㆍ분석하여 공유하는 것도 가능하다. 생산성 향상을 위해 사용하는 것뿐만 아니라 지금까지 경험과 감에 의존했던 농작업을 수치를 통해 증명하여 신규 취농자의 교육에 사용하려는 시도가 시작되고 있다.

이러한 농업 IoT의 실제 사례가 전국 각지에 있으나, 그 중에서도 농가의 경험과 지혜를 다음 세대에 전달한다는 관점으로 실적을 올리고 있는 곳이 소프트 뱅크 그룹의 PS솔루션즈가 제공하는「e-kakashi(허수아비)」이다. 당사의 CPS사업본부 본부장인 야마구치(山口) 씨는 다음과 같이 말한다. 「”SUGOI(대단한) 농가” 및 JA등이 각 지역에 뿌리내린 농업 기술을 가지고 있다. 그 기술을 높이고 유지해 전달하기 위해서는 노하우를 수치화한 데이터에 기반한 과학적인 조언으로써 생산자에게 전달하지 않으면 안 된다. e-kakashi는 그 도구로써 사용되고 있다」

-- 흔한 IoT와는 다르다 --
-- 명인의 지식 및 경험도 수치화 --
-- 신규 취농자를 불러모을 무기로 --
-- 「일본의 농업을 수출 산업으로 --

[칼럼] 정부가 셰어링 이코노미(공유 경제)에 주력하는 이유
일본의 과제를 모두가 셰어

모든 사물이 인터넷으로 연결되는 IoT시대. 이 IoT시대를 상징하는 새로운 경제 모델이 바로 「셰어링 이코노미(공유 경제)」이다. 지금 이 셰어링 이코노미의 추진에 일본 정부가 본격적으로 뛰어들었다. 정부는 금년 1월, 내각관방 정보통신기술(IT) 통합전략실 내에「셰어링 이코노미 추진실」을 설치했다.

「사회과제의 해결자는 지금까지 주로 정부였다. 그러나 셰어링 이코노미에 의해 민간의 힘, 특히 젋은 사람의 지견을 활용하여 일본 사회의 문제를 해결할 수 있다---. 그런 새로운 사회 디자인을 실현할 수 있을 것이다」(셰어링 이코노미 추진실의 마쓰다 기획관).

정부가 셰어링 이코노미 추진에 힘을 쏟는 이유는 몇 가지 있다. 그 중 하나는 1억 총 활약사회의 실현이다. 「셰어링 이코노미의 방식으로 지금까지 활용되지 못했던 개인의 자산이나 능력을 시장화하는 것은 개인의 소득증대로도 연결된다」(마쓰다 씨)。겸업을 하기 쉽게 함으로써 업무 방식의 개혁이 진행될 가능성도 있다.

일본의 생산성 향상에도 기여를 한다. 유림자원 및 개인의 남은 시간 등, 사회에 편재하는「미사용의 가치 = 낭비」를 셰어링 이코노미를 통해 효과적으로 활용할 수 있기 때문이다. 또한, 이 흐름에 따라가지 못한다면, 국제 경쟁에서 뒤처지게 된다는 위기감도 있다. 기업가치가 10억 달러 이상의 미상장 벤처기업을「유니콘 기업」이라고 부르고 있으나, 세계의 유니콘 기업의 탑 10중, Uber, Airbnb 등, 실제로 4사가 셰어링 사업자이다. 「세계에서 새로운 셰어 비즈니스가 계속해서 생겨나고 있으며, 지금 가장 뜨거운 영역이라고 할 수 있다」라고 마쓰다 씨는 지적한다.

-- 지역 상조를 셰어로 실시 --
-- 규제를 “Hack”하는 방법 --
-- IoT로 셰어가 가속 --

  -- 끝 --