[논문]빅데이터 적용 사례 및 활용 전략

강희용

문제 정의

루모 에너지는 발전소 내부 설비 및 장비들을 관리하고 모니터링하기 위해 자체적인 스카다(Supervisory Con trol and Data Acquisition, SCADA) 시스템을 사용하고 있었다. 실시간으로 에너지 가격 변동에 대응하는 기능을 추가하고 발전소 인프라에서 발생하는 데이터를 시각화함으로써 자사의 SCADA 시스템을 확장하고자 했다. 즉 비용 절감과 에너지 효율성 증대라는 목표를 세우고 수많은 발전소의 기반 설비를 실시간으로 관제하기 위한 솔루션을 찾고 있었고, 빅데이터 시스템을 도입하여 성공적으로 목표를 달성했다.

제안 방법

기본 전력 가격을 모니터링하고 예측하는 작업을 자동화했으며, 발전소 내 모든 데이터를 인덱싱하고 자사의 특화된 분석 및 연산 작업을 수행하여 전력 가격을 제안한다. 그 결과 가격 변동을 예측하고 빠르게 대응하여 매출을 최대화할 수 있게 되었다.
맥키니(McKenney’s)는 건물 자동화 및 제어시스템 등 다양한 서비스를 제공하는 미국 엔지니어링 회사로 2012년 세계에서 가장 큰 군기지 중 하나로서 수백 개의 빌딩과 이만 명에 육박하는 인력이 상주하는 에글린 공군기지(Eglin Air Force Base)에 에너지 관리 시스템을 구축했다. 빅데이터 수집, 모니터링 및 분석을 통한 에너지관리시스템(Eglin Management System, EMS)은 에글린 내 빌딩의 중앙냉난방 공조설비(Heating, Ventilation, and Air Conditioning, HVAC)의 수만 개의 센서에서 발생하는 데이터를 수집하여, 대시보드를 통해 빌딩의 성능과 에너지 효율성을 관리할 수 있도록 했다. 또한, 공군기지 내 빌딩의 에너지 사용량이 자동으로 보고되고, 과거 에너지 사용량 대비 현재 사용량을 비교할 수 있는 기능이 구현되었다.

대상 데이터

IoT와 데이터 분석은 가장 각광받고 있는 IT 트렌드이다. 가트너는 지난해 말 ‘2015년 10대 전략 기술 동향’ 발표에서, 향후 3년간 기업에 주요한 영향을 미칠 가능성이 있는 기술들 가운데 이 두 가지를 선정했다.
가트너는 지난해 말 ‘2015년 10대 전략 기술 동향’ 발표에서, 향후 3년간 기업에 주요한 영향을 미칠 가능성이 있는 기술들 가운데 이 두 가지를 선정했다.

성능/효과

가트너는 지난해 말 ‘2015년 10대 전략 기술 동향’ 발표에서, 향후 3년간 기업에 주요한 영향을 미칠 가능성이 있는 기술들 가운데 이 두 가지를 선정했다. IoT 시대를 맞아 디지털화로 인해 생성되는 데이터 흐름과 서비스의 융합은 관리, 현금화, 운영, 확장이라는 네 가지 IoT 사용 모델을 창조, 모든 기업들은 산업과 무관하게 이 기본 모델을 활용해 디지털 비즈니스를 영위할 수 있게 됐다.
LED 조명을 적용하고 BEMS의 조명제어 솔루션을 통해 건물 환경에 따라 그룹 또는 개별적으로 밝기를 조절함으로써 조명 에너지의 50~80%를 줄일 수 있다. 특히 각 층별 분전반에 설치된 조명 전력 제어기를 통해 기존 전력선으로 LED 조명을 개별 제어할 수 있어 별도의 통신선이나 통신 모듈, 스위치 배선을 설치할 필요가 없다.
또한, 공군기지 내 빌딩의 에너지 사용량이 자동으로 보고되고, 과거 에너지 사용량 대비 현재 사용량을 비교할 수 있는 기능이 구현되었다. 그 결과로 에글린 공군기지는 효율적인 전력사용 전략을 세울 수 있게 되어 공군기지 내 빌딩의 전기요금을 절약할 수 있었는데 이 시스템 덕분에 연간 약 10억 원의 비용 절감 효과를 얻었다고 밝혔다.
또 동력 제어 솔루션을 적용하면 고효율 인버터를 이용해 공조, 냉·난방 시설을 구동하는 모터 속도를 주변 환경에 맞춰 제어함으로써 동력 에너지를 20%에서 34%까지 줄일 수 있다.
비콘을 이용해 회의실 입·출입을 제어하고 회의실 입·퇴실 확인 및 공실 회의실 관리를 할 수 있고, 이와 함께 대강당 조명, 스피커, 영상 등을 패드로 조정하고 전층을 분전반 원격검침 시스템으로 실시간 모니터링을 할 수 있으며, 무선 액세스 포인트(AP) 보안을 위한 무선 네트워크 보안 솔루션(WIPS)가 건물 전체에 구축되어 보안성을 높였다.
실제 서울시의 한 아파트는 RFID 기반 음식물 쓰레기 처리기를 설치한 후 매일 10~15통씩 나오던 음식물쓰레기 배출량이 5통으로 절반 이상 줄었으며, 처리비용도 20~30% 감소 효과가 있을 것으로 파악됐다.
실시간으로 에너지 가격 변동에 대응하는 기능을 추가하고 발전소 인프라에서 발생하는 데이터를 시각화함으로써 자사의 SCADA 시스템을 확장하고자 했다. 즉 비용 절감과 에너지 효율성 증대라는 목표를 세우고 수많은 발전소의 기반 설비를 실시간으로 관제하기 위한 솔루션을 찾고 있었고, 빅데이터 시스템을 도입하여 성공적으로 목표를 달성했다.
지능형 빌딩 분야는 개인 및 기업 시장에서의 보안 시설과 장비, 건물 자동화 장비의 효율적 관리를 위한 유무선 연결이 확대됨에 따라 연평균 17%로 성장할 것으로 전망되며, 이 중에서도 보안 분야가 가장 큰 비중을 차지할 것이나 건물 자동화도 50% 이상의 성장률을 보이며 급격한 성장이 전망된다.

후속연구

마지막으로 공공 및 민간 데이터 연계이다. 국가 기관, 정부출연기관, 지자체 등의 공공기관의 공공 지식 정보와 국내외 포털, 기업 소셜 사업자를 포함한 민간기업의 민간지식 정보를 연계한 소셜 미디어의 지식 정보를 일반국민이 접근하여 융복합 지식을 이용한 비즈니스 모델을 만들고, 이를 다각적으로 분석 활용할 수 있도록 연계되어야 할 것이다.
빅데이터 분석 활용 마스터플랜 수립과 지식 정보 활용 촉진을 위한 법과 제도 개선의 실행계획을 시작으로 정부, 전문가와 전문기업이 참여하는 빅데이터 오픈 플랫폼 구축 등의 시스템 구성, 데이터의 평가와 연계 분석 체계 구축과 이에 따르는 개인정보보호와 보안대책 강구, 전문인력양성 등의 기반 구축이 필요하다. 또한 대용량 분산시스 템, 융합 분석의 인프라 기술과 대용량 비정형 데이터관리, 정보 시각화 등 빅데이터 운영기술 등의 핵심기술 개발 등을 고려해야 한다.
시장조사기관 IDC는 오는 2018년까지 IoT에서 생성된 데이터의 40%가 보관되고 분석될 것으로 예상했다. 또한 현재는 IoT의 50% 이상이 제조, 운송, 스마트시티 및 컨슈머 애플리케이션 분야에 집중되어 있지만, 향후 5년 내 전 산업에서 IoT가 활성화될 전망이다. IDC에 따르면, 글로벌 IoT 시장은 지난해 6,558억 달러에서 연평균 16.
최근 관련 업계에서는 사물인터넷(IoT) 시대를 맞아 각종 기계로부터 쏟아지고 있는(machine-generated) 데이터에 대한 관심이 점차 늘어나고 있다. 사람들이 만들어내는(human-generated) 데이터와 함께 기계가 끊임없이 쏟아내는 정보를 실시간으로 빅데이터 분석하는 능력이 미래산업의 비전을 얻게 할 것이다.
사물인터넷(Internet of thing)은 사람과 사람 간의 소통을 넘어, 장소와 시간, 사물의 제약 없이 소통하는 환경을 말한다. 이제, 모든 만물이 언제 어디서나 서로 소통하는 초연결 사회가 열릴 것이며 그 근간에 사물인터넷 기술이 기반이 될 것으로 예상된다. IoT의 기원은 인터넷에 연결되는 제품이 늘어남에 따라 이로부터 생겨날 수 있는 다양한 영역의 사업기회(business opportunity)를 설명하기 위한 용어로 생겨났다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사물인터넷이란 무엇인가?	사물인터넷(Internet of thing)은 사람과 사람 간의 소통을 넘어, 장소와 시간, 사물의 제약 없이 소통하는 환경을 말한다. 이제, 모든 만물이 언제 어디서나 서로 소통하는 초연결 사회가 열릴 것이며 그 근간에 사물인터넷 기술이 기반이 될 것으로 예상된다.
	빅데이터의 특징을 3V라고 말하는 이유는?	빅데이터의 특징을 3V라고 말한다. 데이터의 크기(Volume), 데이터가 생성되는 속도(Velocity), 데이터 종류의 다양성(Variety) 면에서 기존과 차원이 다른 모습을 보여주기 때문이다.
	IoT 적용분야는 무엇으로 나눌 수 있는가?	IoT 적용분야는 크게 제품의 원격 모니터링 서비스와 데이터 예측분석을 위한 스마트 제품, 기기, 설비관리 등의 스마트 커넥티드 프로덕트(Smart Connected Product) 분야와 인더스트리 4.0 및 산업 인터넷을 주로 하는 제조 분야의 스마트 커넥티드 오퍼레이션(Smart Connected Operation), 스마트 홈, 스마트 도시, 스마트 농장 등을 지원하는 시스템인 스마트 커넥티드(Smart Connected System)로 나눌 수 있다.

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