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Nikkei X-TECH_2020.10.7

아이폰에 이어 애플워치에도 UWB 탑재, 지금 왜 UWB인가?
애플의 UWB 활용 시나리오 모색(전편)

애플은 ‘아이폰11’ 시리즈에 이어 올 9월에 발매한 손목시계형 단말기 ‘애플워치 시리즈6’에 UWB(Ultra-WideBand)를 탑재했다. 발매 직전에 개최된 발표회에서는 크게 주목 받지 못했던 UWB이지만, 사실 이것은 애플의 사업을 더욱 비약적으로 발전시킬 가능성을 가지고 있고 할 수 있다. 10월 발매가 예정되어 있는 새로운 아이폰에도 탑재될 것으로 보이는 등, UWB는 애플이 최근 주력하고 있는 서비스 사업과 의료∙헬스케어 사업의 핵심이 되는 기술이다.

하지만 현시점에서 애플은 UWB의 활용 시나리오를 크게 어필하지는 않고 있다. 애플의 사업을 더욱 확대시킬 가능성을 가지고 있음에도 불구하고 대대적으로 어필하지 않고 있는 이유는 이용자의 이용 환경이 정비되지 않았기 때문인 것으로 보여진다. 이 때문에 UWB 활용 시나리오는 애플에 의해 몇몇 단계를 거쳐 서서히 그 존재감을 드러낼 것이다.

-- 애플이 기대하는 무선의 혁명적 기술 --
고속통신 및 고정밀도의 옥내 측위가 가능하다는 등의 특징을 가지고 있는 UWB는 2000년대 전반에 각광을 받아 무선의 혁명적 기술이라고 불렸다. 당시는 오직 고속통신 실현을 위한 기술로서 주목 받았다. 하지만 무선 LAN의 고속화와 킬러 애플리케이션의 부재 등으로 인해 보급에는 실패. 2010년대 이후 BtoC(소비자용) 용도의 메인 무대에서는 거의 그 모습을 볼 수 없게 되었다.

이러한 UWB에 애플이 기대를 걸고 있는 이유는 GPS 전파가 미치지 않는 실내에서 고정밀도의 측위∙측거(測距)에 적합하기 때문이다. UWB 방식은 여러 개 있으며, 측위에는 임펄스 방식(IR: Impulse Radio)이 이용된다. 임펄스 방식은 짧은 펄스를 출력해 그 전달 시간을 통해 거리를 측정한다. 펄스 폭은 나노초 오더로 짧아, 이용 상황에 의존할 수 밖에 없지만, 측거 정밀도는 10cm 전후까지 향상될 잠재력을 가지고 있다. 블루투스로도 측위 및 측거는 가능하지만 UWB가 정밀도가 더 높고 측위에 소요되는 시간도 짧다.

UWB의 고정밀도 측거∙측위에 주목해 도입을 시작한 분야는 BtoB(기업용)이다. 소위 말하는 ‘실시간 측위 시스템(Real Time Location System: RTLS)’에서의 이용이다. 예를 들어 RTLS에서 사람이나 조립 중인 제품, 부품, 공구, 설비 등의 대상물에 통신 태그를 부착해 그 3차원 위치(XYZ 좌표)를 실시간으로 검지할 수 있다. 다양한 무선 기술 가운데 UWB가 고정밀도의 RTLS를 실현할 수 있어 생산 관리와 안전 관리, 물류 관리 등에 이용하면 생산성 향상으로 이어질 수 있다. UWB의 RTLS를 개발하는 영국의 Ubisense에 따르면, 특히 구미(歐美)의 자동차 제조사들이 자동차 조립 공장에서 적극적으로 UWB를 채택하고 있다고 한다.

-- 애플이 노리는 UWB의 6가지 용도 --
한편, 애플이 UWB를 적용하려는 것은 주로 BtoC 용도일 것이다. 그렇다면 애플은 BtoC의 어떤 용도로 UWB를 이용하려는 것일까? 대표적인 것으로는 크게 6가지를 들 수 있다. 직감적인 단말기 간의 데이터 송수신, 디지털키, 스마트홈, 결제, 소매, XR(AR과 MR, VR)로, 모두 애플이 주력하고 있는 용도이다.

가장 먼저 애플은 무선통신을 이용해 근거리에 있는 다른 단말기와 사진이나 서류 등의 콘텐츠를 송수신 또는 공유하는 용도에 UWB를 적용했다. 바로 ‘AirDrop’ 기능이다. 자신의 단말기를 상대의 단말기 쪽으로 향하게 하면 상대방이 송신처 리스트에 처음으로 표시되는 등, UWB를 통해 보다 직감적으로 이용할 수 있도록 했다. 향후 다양한 애플 제품에 UWB가 탑재된다면 제품 간의 데이터 송수신이 훨씬 쉬워질 것이다.

또한 분실 방지 태그에도 UWB를 적용해 고정밀도를 강점으로 내세울 것이라는 의견도 나오고 있다. 이러한 용도는 UWB 응용의 극히 일부에 불과하다. 당초 UWB의 킬러 애플리케이션이라고 주목 받았던 것은 ‘디지털키’와 결제의 2가지로, 애플은 이 두 분야에서의 주도권을 노리고 있는 것으로 보인다. 키 데이터와 결제의 트랜잭션(transaction)을 장악하게 되면 이용자 동향을 파악할 수 있게 될 뿐만 아니라 수수료 비즈니스를 추진할 수 있게 된다.

디지털키가 선행되고 있는 곳은 자동차 분야이다. 애플은 올 6월에 개최한 개발자 대상의 온라인에서 개최한 개발자용 이벤트 ‘WWDC20’의 기조 강연에서 아이폰의 NFC를 통해 자동차 키로 이용할 수 있는 ‘CarKey’ 기능을 발표. 독일 BMW가 신형 ‘5시리즈’에서 곧바로 채택했다는 사실을 밝혔다. 기조 강연에서는 주차장에 주차되어 있는 5시리즈의 도어를 아이폰으로 열고 탑승해 시동을 거는 데모가 공개되었다.

자동차 소유자는 애플의 메시지 앱 ‘Message’를 통해 지인이나 가족 간에 키 데이터를 공유하는 것도 가능하다. 이 때 젊은 운전자를 위해 최고 속도, 라디오 볼륨 등의 제한도 설정할 수 있다. 하지만 NFC는 어디까지나 제 1단계에 지나지 않으며 애플이 유력하게 검토하는 것은 UWB의 이용이다. 2021년에 CarKey에서 UWB를 이용할 수 있도록 하는 것을 목표로 내걸고 있다.

UWB를 자동차의 디지털키 기능에 채택함으로써 다양한 용도가 가능해졌다. 그 중 하나가 ‘릴레이 어택’ 방지. 릴레이 어택은 차량의 도어를 자동으로 열 수 있는 스마트키 기능을 악용한 것이다. 범죄자는 위법한 방법을 이용해 실내에 둔 스마트키에서 나오는 미세한 전파를 잡아 그와 동일한 전파를 옥외에 주차된 차량에 발신해 주인이 모르는 사이에 도어를 열고 차량을 훔친다. UWB를 통해 키가 차량 가까이에 있는지 여부를 알 수 있게 된다면 릴레이 어택을 방지할 수 있다. 지금까지 일부 차량에서 UWB를 채택한 키 단말기는 존재했지만 아이폰과 애플워치 등에 UWB가 탑재됨으로써 릴레이 어택 방지 키를 손쉽게 이용할 수 있게 된다.

UWB를 이용한 디지털 키의 경우, 자동차에 가까이 가는 것만으로 운전석과 트렁크, 차고 문을 자동으로 열 수 있다. 또한 디지털 키를 가진 사람이 도어에 접근한 상태에서 이 사람이 차 안에 있는지 차 밖에 있는지를 판별할 수 있다. 소유주가 가까이 가는 것만으로 운전석 도어가 자동으로 열리며, 운전석에 앉으면 자동차에 시동이 걸리고 운전자의 기호에 맞춘 내비게이션 기능이나 차내 조명 조절 등 ‘퍼스널화’ 처리도 자동으로 이루어진다. 이러한 기능은 블루투스와 NFC를 이용한 디지털 키로도 가능하지만, UWB는 보다 정밀도가 높고, 포켓이나 가방에 스마트폰이 들어있는 상태에서도 이용이 가능하기 때문에 편리하다. 이 외에도 애플은 주차 공간으로의 자동 유도, 전동차량 충전기로의 자동 포지셔닝 등에서의 이용도 상정하고 있다.

이러한 이용 케이스를 자동차업계에서는 ‘심리스(Seamless) 엑세스’라고 부른다. 자택이나 사무실 등에 UWB 통신장치가 탑재되어 있을 경우, 차고나 자택, 사무실 도어의 개폐가 이용자의 이동만으로 가능해진다. 더 나아가 샤워 후에 이용자가 현관이나 거실, 침실로 이동할 때 조명과 에어컨 등이 자동으로 온/오프 되는 자동 제어도 가능하다. 말 그대로 스마트홈을 구현한 것이라고 할 수 있다.

자동차의 디지털 키와 마찬가지로 사무실이나 주택의 스마트락에 UWB를 적용한다면 안전성이 높아진다. “기술적으로 스마트락도 릴레이 어택과 같은 범죄가 일어날 수 있기 때문에 UWB를 도입하는 것이 보다 안전하다”(보안 기술 전문의 대형 차량부품 제조 기술자).

스마트홈 기능을 음성으로 제어할 수 있는 AI 스피커에서도 UWB는 그 위력을 발휘할 수 있을 것이다. UWB를 통해 말하는 사람의 위치를 계측할 수 있게 된다면 사람의 특정뿐만 아니라, 그 위치 정보와 발언 내용을 통해 원하는 것을 보다 정확하게 파악할 수 있을 것이다. 애플도 AI 스피커 ‘Home Pod’를 출시한바 있어 이러한 용도를 상정하고 있을 것이다.

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