u-city 기반 기술

U-City 기반기술

정보통신 인프라

RFID 개요

4 | 정보통신 인프라

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| 목차 |

목차 | 4

표 목차 | 6

그림 목차 | 7

제1장 U-City와 정보통신 인프라 ····················· 91 U-City 인프라 ······································10

1.1 U-City 인프라 개요 ·································10

1.2 U-City 인프라 구성 ·································10

2 정보통신 동향 ·······································13

2.1 정보통신 시장동향 ··································13

2.2 정보통신 기술동향 ··································15

제2장 정보통신망 기술 ···························191 광대역 통합망 (BcN) ···································20

1.1 BcN 정의 ·······································20

1.2 BcN 인프라 구축 ···································21

1.3 BcN의 구성 ······································21

2 전달망 기술 ········································23

2.1 IPv6 ·········································23

2.2 MPLS ·········································26

3 유선가입자망 기술 ····································27

3.1 FTTH ·········································27

3.2 MSPP ·········································29

3.3 Metro Ethernet ···································30

4 무선가입자망 기술 ····································32

4.1 WiBro ·········································32

4.2 WLAN ·········································34

4.3 Wireless Mesh Network ······························35

4.4 Zigbee ·········································37

5 구내망 기술 ········································39

5.1 구내배선망 ······································39

5.2 홈 네트워크 ······································41

제3장 U-City 인프라 설계 및 사례 ····················451 설계절차 및 방법 ·····································46

2 통신환경 및 통신수요 분석 ·······························48

2.1 정보통신 기술동향 분석 ·······························48

2.2 통신 환경 분석 ····································49

2.3 통신수요 상세분석 ··································50

3 통신망 구성방안 ······································52

3.1 유선망 구성방안 ···································52

3.2 무선망/센서망 구성방안 ·······························53

3.3 선로/관로망 구성방안 ································53

3.4 유무선 통합망 구성방안 ·······························54

4 통신망 인프라 설계 ····································55

4.1 설계 수행절차 및 방안 ································55

4.2 설계도서 작성방안 ··································56

4.3 통신망 인프라 투자예산 산정방안 ·························57

5 통신망 인프라 설계 사례 ·································59

참고 문헌 | 60

저자 소개 | 61

목차 | 5

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| 표 목차 |

[표 1-1] U-City 인프라 구성요소별 역할 ·······················11

[표 1-2] U-City 인프라 분야별 주요 기술 ·······················12

[표 2-1] E-PON과 WDM-PON 방식 비교 ······················29

[표 2-2] WLAN 기술방식 비교 ······························34

[표 2-3] 무선 Mesh 장비 비교 ······························36

[표 2-4] Zigbee 기술 특징 ································37

[표 2-5] 구내배선시스템 설명 ······························40

[표 2-6] 블루투스 기술 특징 ·······························43

[표 3-1] 핵심기술 제안 (예시) ······························49

[표 3-2] 주요설비별 상세수요 산정방안 ·························51

[표 3-3] 투자 소요예산 내역 (예시) ···························58

목차 | 7

[그림 1-1] U-City 인프라 구성도 ····························11

[그림 1-2] 유무선 통합 시장 전망 (2006~2010년) ··················14

[그림 2-1] BcN 목표망 구조 ·······························20

[그림 2-2] BcN 네트워크 구성도 ·····························21

[그림 2-3] BcN과 IPv6 ··································24

[그림 2-4] IPv4와 IPv6의 비교 ·····························25

[그림 2-5] FTTH 구성 개념도 ······························27

[그림 2-6] PON 방식 구성도 ·······························28

[그림 2-7] MSPP 구성도 ·································30

[그림 2-8] Metro Ethernet과 SDH 구성도 ······················31

[그림 2-9] WiBro와 3G 비교 ·······························33

[그림 2-10] WiBro 구성도 ································33

[그림 2-11] WLAN 구성도 ································35

[그림 2-12] 무선 Mesh Network 구성도 ························36

[그림 2-13] Zigbee를 활용한 네트워크 구성도 ····················38

[그림 2-14] 내배선망 개념적 범위 ····························39

[그림 2-15] 공동주택(특등급) 구내배선 예시도 ····················40

[그림 2-16] Home Network 구성도 ··························42

[그림 2-17] Home PNA 구성도 ·····························43

[그림 3-1] 통신망 인프라 설계절차 ···························46

[그림 3-2] 정보통신 기술동향 분석 (예시) ·······················48

[그림 3-3] 도시 정보화 분석 절차 ····························49

[그림 3-4] 환경분석을 통한 통신노드 선정 (예시) ···················50

[그림 3-5] 통신망 인프라 수요분석 절차 ························50

[그림 3-6] 유선망 모델 (예시) ······························52

[그림 3-7] 무선망/센서망 모델 (예시) ··························53

[그림 3-8] 유무선 통합망 모델 (예시) ··························54

[그림 3-9] 통신망 인프라 설계절차 및 내용 ······················55

[그림 3-10] 분야별 설계기준 수립절차 ·························56

[그림 3-11] 화성동탄 공공통신망 인프라 구성도 ···················59

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| 그림 목차 |

제1장

U-City와 정보통신 인프라

01_ U-City 인프라

02_ 정보통신 동향



01 U-City 인프라

1.1 U-City 인프라 개요

U-City 인프라는 U-City를 구성하는 필수적인 요소이다.

정부가 제정한‘유비쿼터스 도시 건설 및 운영에 관한 법률’을 보면, 제2조에서

U-City는 ①도로, 교통, 학교, 병원 등 도시기반시설에, ②첨단정보통신기술을 융합

하여 유비쿼터스 기반시설을 구축하여, ③교통, 환경, 복지 등 유비쿼터스 서비스를

언제 어디서나 제공하는 도시로 정의하고 있다. U-City는 간단하게 말하면 도시 공

간, U-City 인프라 및 유비쿼터스 서비스로 구성된다고 할 수 있으며, U-City 인프

라는 유비쿼터스 기반의 첨단 정보통신망이라 할 수 있다.

U-City 인프라는 U-City에서 도시의 기본 인프라로 채택되어 필수적으로 구축되

며, 다양한 콘텐츠, 서비스 등의 제공을 통해 새로운 부가가치 창출을 가능하게 해 준

다. 이는 전기, 가스 등의 기존 인프라가 낮은 부가가치의 인프라임에 비해, U-City

인프라는 다양한 유비쿼터스 서비스의 제공으로 높은 부가가치 창출이 가능하며, 이는

도시의 가치를 높이는 데 크게 기여할 수가 있다. U-City 인프라가 가지고 있는 이러

한 장점 때문에 U-City에서 가장 핵심적인 인프라로서 우선적으로 구축이 추진되고

있는 이유이다.

U-City에서 생산되는 정보는 수집, 가공단계를 거쳐, 도시민이 활용하는 단계로 구

분할 수 있다. 정보의 단계별 처리사항은 U-City의 구성요소로서 분류할 수 있는데,

RFID 등이 부착되어 지능화된 도시 시설이 정보를 생산하고(정보의 생산 단계), BcN,

USN 등 정보통신 인프라를 타고 생산된 정보가 도시통합센터로 수집되어(정보의 수

집 단계), 도시통합센터에서 통합정보를 가공하고(정보의 가공 단계), U-교통, U-방

범, U-환경, U-행정 등의 U-서비스를 도시민에게 제공한다(정보의 활용 단계).

1.2 U-City 인프라 구성

U-City 인프라는 [그림 1-1]과 같이 크게 도시통합센터, 통신망인프라, 센서망 및

기초인프라로 구성된다. 여기에서의 분류는 한국정보사회진흥원에서 마련한 U-City

인프라 가이드라인 V1.0을 참조하여 정리하였다. 도시통합센터는 도시의 상황을 모니

터링 하는 상황실, 관련 서버 및 장비로 구성되며, 통신망인프라는 광대역 통합망 기

제1장 U-City와 정보통신 인프라 | 11

반의 유무선통신망으로 구성되며, 센서망은 RFID 태그 및 각종 센서로 구성된다.

[그림 1-1] U-City 인프라 구성도

[출처:KT, 2005]

U-City 인프라를 구성하고 있는 요소 및 역할에 대해 [표 1-1]에서 정리하였으며,

[표 1-2]에서는 인프라의 분야별로 현재 사용되고 있는 주요 기술에 대해 설명하였다.

각 기술에 대한 세부 내용은 제2장 정보통신망 기술에서 상세하게 설명한다.

[표 1-1] U-City 인프라 구성요소별 역할

[출처 : 한국정보사회진흥원]

구성요소 역할

도시통합센터

U-City내 통신망, 교통망, 시설물 등의 센서장치로부터 수집된 도시정

보를 통합적으로 모니터링, 분석하여 도시를 운영 및 관리하는 역할을

하며 분석정보를 주민, 관련 기관에 제공한다.

통신망인프라정보통신 및 도시 관리를 위한 네트워크로서 전달망, 유선가입자망, 무

선가입자망 및 구내망으로 구성된다.

센서망RFID, Zigbee 등 미세전력을 사용하는 무선센서망, CCTV 카메라, 네트

워크 카메라 등 유선기반의 소전력을 사용하는 센서로 구성된다.

기초인프라유무선통신망, 센서망의 선로, 장비를 설치하기 위한 관로, 맨홀, 공동

구, 철탑 등을 말한다.


[표 1-2] U-City 인프라 분야별 주요 기술

분야 주요기술

도시통합센터 통합 플랫폼

통합 DB

통신망인프라

전달망 IPv6

MPLS

유선가입자망

FTTH

MSPP

Metro Ethernet

무선가입자망

Wibro

WLAN

Wireless Mesh Network

Bluetooth

Zigbee

센서망RFID

USN

기초인프라지상 안테나, 철탑, BBx, Pole

지하 통신구, 인공, 수공

[표 1-2] U-City 인프라 분야별 주요 기술


02 정보통신 동향

2.1 정보통신 시장동향

최근 국내 통신시장의 동향은 보면 크게 유무선 통합시장의 확대, 모바일 컨버전스

및 방송과 통신의 융합으로 정리할 수 있다.

2.1.1 유무선 통합시장 확대

국내 통신시장은 유선보다는 무선, 음성보다는 데이터 중심으로 성장이 예상되며, 5

년 후에는 유선과 무선의 비율이 3:7, 음성과 데이터의 비율이 6:4정도가 될 것으로

전망하고 있다.1) 현재 유선시장의 경우는, 가입자 수 및 회선수익 증가의 둔화, 후발

신규사업자의 진입으로 인한 가격 경쟁으로 인해 수익이 대폭적으로 감소되고 있으며,

무선시장의 경우는 무선전화 가입자의 포화로 가입자 수 증가가 둔화되고 있다. 또한

2G에서 3G로의 진화에 따른 막대한 투자비 소요와 경쟁사와의 치열한 경쟁으로 인하

여 수익이 점차 감소하는 문제에 직면하고 있다. 유선통신사업자 및 이동통신사업자는

직면한 이 같은 이슈를 극복하고 매출의 성장과 더불어 시장 경쟁력을 확보하기 위하

여 유무선 통합(FMC, Fixed Mobile Convergence)시장에 큰 기대를 걸고 있다. FMC

는 유선과 무선으로 구분되어 있는 네트워크, 기술, 서비스 등을 통합함으로써 차별화

되고 개인화된 유무선 융·복합 서비스를 제공할 수가 있어서 새로운 가치 제공을 통

한 통신 시장을 확대하는 효과가 있다.

1) KT 경영연구소, 2009.1


[그림 1-2] 유무선 통합 시장 전망 (2006~2010년)

[출처:ETRI, 해외 차세대 사업 방향, 2007]

FMC 서비스는 크게 3단계의 진화 과정을 거칠 것으로 보인다. 1단계는 결합서비스

단계로서 가격할인을 통한 서비스가 활성화되고, 2단계는 통합서비스 단계로서 커뮤

니케이션의 다양화, 엔터테인먼트 서비스가 강화될 것으로 보이며, 3단계에서는 융합

서비스 단계로서 엔터테인먼트 서비스의 대폭적인 강화, 다양화 정보의 제공과 활용성

이 강화될 것으로 전망된다. FMC 서비스는 이러한 진화 단계를 거치는 과정을 통해서

유무선 통신기술들이 융복합의 컨버전스 형태로 더욱 발전하도록 가속화시킬 것이다.

2.1.2 모바일 컨버전스

“지난 10년의 변화는 인터넷과 모바일이 주도했다”면“향후 10년의 변화는 인터넷

과 모바일의 만남, 즉 모바일 컨버전스가 주도할 것”이다.2) 과거 인터넷 확산이 개인

생활은 물론이고 기업 비즈니스, 산업구조에 근본적 변화를 초래했다면 앞으로는 인

터넷을 비롯한 모바일 컨버전스가 변화의 출발점이 될 것이라는 확신이다. 모바일 컨

버전스란 모바일 기기에 새로운 기능, 새로운 서비스 등을 융합하는 것을 말하는 데,

우리나라는 다른 선진 국가들에 비해 다소 늦게 시작한 감이 있으나 아직 시작 단계이

고, 발전할 가능성이 크다는 전망이다. 모바일 컨버전스 다섯 가지 분야에 주목해야

한다. ①방송의 모바일화이다. 국내에서 세계 최초로 시작되는 지상파 DMB가 방송미

디어 환경의 변혁을 초래할 것이다. ②인터넷의 모바일화로서 휴대인터넷은 유사 서

비스간 경쟁을 촉발하고 다양한 서비스가 도입되는 계기가 된다. ③유비쿼터스를 실

현하는 RFID의 확산인데, RFID는 물류, 유통, 교통, 환경 등의 분야에서 다양한 비

즈니스 모델을 탄생시킬 것이다. ④서비스의 모바일화로 헬스, 안전, 공공서비스 등의

영역에서 모바일 도입이 확산되고 있다. ⑤휴대기기의 복합기능화가 생활편의, 엔터

2) OECD 장관회의, SKT 김신배 사장, 2008.6


테인먼트, 업무 등의 영역으로 확대 및 심화되고 있다.3)

2.1.3 방송과 통신의 융합

방송과 통신이 합쳐지는 대표적인 미디어가 IPTV이다. IPTV는 초고속인터넷망에

연결돼 TV 방송은 물론이고 T커머스, TV 쇼핑, 원격 진료 등 무궁무진한 양방향 부가

서비스가 가능하며, 산업 발전의 촉매 역할을 할 것으로 전망된다.

IPTV는 초고속인터넷을 TV에 연결해 방송 콘텐츠와 각종 서비스를 제공하며, 실시

간 방송은 물론이고 주문형비디오(VOD)로 영화·드라마·스포츠·교육 등 다양한

콘텐츠를 원하는 시간에 볼 수 있다. 또한 TV 프로그램과 연동한 데이터를 함께 내보

낼 수 있고 양방향 서비스도 가능하며, TV 드라마 시청 중 주인공이 사용하는 상품을

검색, 구매할 수 있다. 요리 프로그램 식재료를 홈쇼핑에서 곧바로 주문할 수도 있다.

TV로 계좌 이체 등 은행 업무를 보거나 증권 거래 등의 서비스도 이용 가능하다. 인터

넷에서 이뤄지던 전자 상거래도 IPTV에서 가능하다. TV를 이용해 e메일과 문자메시

지를 보내고 IPTV 이용자끼리 채팅을 하는 것은 기본이다. 생활의 편의 제공뿐만 아

니라 IPTV는 개별 산업에 미치는 파급 효과도 크다. IPTV 콘텐츠는 물론이고 소프트

웨어, 셋톱박스, 디지털TV, 네트워크 장비 산업 등도 동반 성장할 것으로 예상된다.

2.2 정보통신 기술동향

최근 정보통신의 기술은 코어 네트워크뿐만 아니라 가입자 네트워크까지 IP기반으로

광대역화 하여 BcN을 확산하고, 사물에 센서를 점차 도입하여 사물의 유비쿼터스화로

M2M(Machine to Machine) 서비스가 가능해지는 방향으로 발전되어 나가고 있다.

2.2.1 ALL-IP, 광대역화

ALL-IP(Internet Protocol) 네트워크의 모델은 기본적으로 코어 네트워크 구조에

대한 진화 측면으로 시작되었으나, 최근의 추세는 유선은 물론이고 무선네트워크에 대

해서도 IP기반의 전송방식을 적용하는 형태로 확장되고 있어서 궁극적으로 전체 네트

워크를 IP기반으로 통합하는 방향으로 전개되고 있다. 정부에서는 미래 통신 네트워크

를 광대역 통합망(BcN)으로 정의하고, 이를 조속히 구축하기 위하여 통신사업자가 광

대역 통합망의 투자를 적극적으로 추진하도록 유도함과 동시에 가입자망의 고도화를

추진하여 현재는 상당히 많은 광케이블이 가입자망 구간에 있어 설치되고 있다. 광대

3) 삼성경제연구소, 2006


역 통합망은 음성과 데이터, 유선과 무선, 통신과 방송이 융합되어 품질보장형 광대역

멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 끊어짐이 없이 안전하게 이용할 수 있는 차세대

네트워크로서, 이용자 요구사항에 기반 하여 제공 서비스의 품질수준과 대상을 차별

화하여 QoS가 보장된 고품질 서비스를 제공할 수 있다. ALL IP 기반의 광대역 네트

워크는 개방형 구조를 기반으로 하기 때문에 차후에 전개될 다양한 서비스, 특히 IP기

반 서비스를 효과적으로 도입할 수 있고 네트워크의 운용과 관리에 있어서도 효율성을

극대화할 수 있는 장점이 있다. 아울러 정부에서는 유비쿼터스 시대를 대비하여 인터

넷 주소 부족 이슈를 해결하기 위한 방안의 하나로, 기존 인터넷 주소 체계인 IPv4를

국제표준화에 맞추어 차세대 인터넷 주소체계 IPv6로 전환하는 기술 정책을 추진하고

있다. IPv6는 국제인터넷표준화기구(IETF)에서 `98년 표준화된 차세대 인터넷 주소체

계 및 통신 프로토콜로서, 인터넷 주소가 거의 무한대(2128개)로 생성되어 유비쿼터스

사회에 필요한 주소를 충분하게 제공할 수 있다. 이에 따라 IPv6 기반의 통신 네트워

크 고도화, 기술개발, 응용서비스 보급 등의 상당한 변화가 예상된다.

2.2.2 유무선 네트워크 통합화

현재 유선통신 사업자는 이동통신 서비스에 대한 수요급증과 기존 음성 중심의 서비

스에 대한 수입의 감소를 대체하기 위하여 무선분야에 대한 서비스 개발을 추진하고

있으며, 광대역 무선 LAN 등의 신규 서비스를 활성화시켜서 새로운 수익창출을 적극

적으로 모색하고 있다. 반면 이동통신 분야에서는 폭발적 수요 증가로 음성서비스 시

장에서의 우위를 점하고 있으나 신규 서비스 창출에 어려움을 겪고 있어 수익 창출이

가능한 이동 멀티미디어 등과 같은 새로운 패킷 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는

네트워크 구축을 고려하게 되었다. 이러한 배경으로 개별 네트워크를 단일 네트워크로

통합하여 매체와 무관하게 언제 어디서나 음성, 데이터, 영상이 혼합된 고품질 멀티미

디어 서비스를 제공하려는 새로운 유무선 통합 개념이 형성되었다. 즉 코어 네트워크

를 유무선 공동으로 운용하고, 유선 및 무선 방식을 망라한 다양한 형태의 액세스 네

트워크를 구축하는 유무선 통합 네트워크 구축을 추진하는 것이다.

2.2.3 유비쿼터스화

정보통신 기술의 진화과정을 바탕으로 사물의 정보화가 시작된 가상의 시대

(Information World)에서 정보화의 영역이 인간의 생활공간으로 확장, 침투되는 유

비쿼터스 시대로 변화가 진행되고 있다.4) 유비쿼터스 패러다임은 크게 디지털 컨버전

스, 유비쿼터스 컴퓨팅, 유비쿼터스 지능공간을 거치면서 고도화될 것으로 예상할 수

4) KT 경영연구소 IT2.0자료　


있다. 디지털 컨버전스는 초기에 가전기기에 네트워크를 결합하는 것을 의미하였는데,

인터넷 냉장고(냉장고+인터넷), 디지털카메라(카메라+USB 네트워크) 등이 그 예이

다. 여기에 홈 네트워크, 무선 네트워크 기술 들이 확대 적용되면서 디지털 컨버전스

는 모든 기기에 네트워크 연결 및 기기간의 결합으로 확대되었다. 유비쿼터스 컴퓨팅

기술은 이러한 기기와 네트워크의 결합을 사회 전반적인 인프라 네트워크로 확산시키

면서 RFID, USN(Ubiquitous Sensor Network) 등의 적용으로 인프라 접속 기능의

고도화로 전반적인 환경 인프라를 네트워크화 시킨다.5) 이러한 유비쿼터스 환경을 가

능하게 하는 핵심기반 인프라는 BcN, USN 및 차세대이동통신이 될 것으로 전망된다.

5) 한국정보통신기능대학, 감리원과정II 교육자료, 2008

제2장

정보통신망 기술

01_ 광대역 통합망 (BcN)

02_ 전달망 기술

03_ 유선가입자망 기술

04_ 무선가입자망 기술

05_ 구내망 기술



01 광대역 통합망 (BcN)

1.1 BcN 정의

광대역 통합망(Broadband Convergence Network, BcN)은 통신, 방송, 인터넷이

융합된 품질보장형 서비스를 언제 어디서나 끊어짐 없이 안전하게 광대역으로 이용할

수 있는 차세대 통합 네트워크를 말한다. BcN은 음성·데이터 통합, 유·무선 통합,

통신과 방송 융합형의 멀티미디어 서비스를 언제, 어디서나 편리하게 이용할 수 있도

록 제공하는 개방형 플랫폼(Open API: Application Programing Interface)을 기반

으로 하며, 품질보장(QoS), 보안(Security), IPv6가 지원되고, 네트워크나 단말기기

에 구애받지 않고 다양한 서비스를 이용할 수 있는 유비쿼터스 서비스 환경을 지원하

는 통신망이다.

[그림 2-1] BcN 목표망 구조

[출처:정통부, BcN 구축 기본계획, 2004]

제2장 정보통신망 기술 | 21

1.2 BcN 인프라 구축

정부에서는 2003년부터 BcN 구축 계획을 수립하여, 2010년까지 2,000만 유무선

가입자에게 광대역 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 세계 최고 수준의 BcN 가입

자망을 구축하고 BcN 관련 통신, 방송 장비의 생산 67조원, 수출 201억 달러 달성을

목표로 추진하고 있다. 단계별 서비스 목표는 3단계로 나누어 추진된다.

■ 1단계 기반조성 : 유무선 연동 및 통신방송 초기 융합서비스 제공

- 음성데이터 통합서비스 : 유선전화 품질의 VoIP 서비스 제공

■ 2단계 본격구축 : 유무선 연동 및 통신방송 융합서비스 본격 제공

- 무선통합서비스 : 초고속인터넷, WLAN, 이동통신, WiBro, 유무선 통합서비스

- 통신방송 융합서비스 : 고품질 및 DMB서비스 제공

■ 3단계 완성 : 유무선 연동 및 통신방송 융합서비스 안정적 제공

- 고정 및 이동식 단말을 통한 HD급 멀티미디어 서비스 제공

1.3 BcN의 구성

BcN의 구성은 서비스 및 제어 계층, 전달망 계층, 가입자망 계층 및 홈·단말 계층

으로 구분하고 표준 인터페이스에 의해 서로 접속된다.

[그림 2-2] BcN 네트워크 구성도

[출처:정통부, BcN 구축 기본계획, 2004]


BcN의 각 계층별 발전 방향을 전망해 보면, 서비스 및 제어 계층은 음성 데이터,

유·무선, 통신·방송 융합 서비스 제공이 가능한 개방형 통신망 구조로 발전되고, 전

달망 계층은 Tera급의 전송능력, 품질 및 보안성 보장, 스위칭 및 라우팅 능력을 제공

하는 구조로 발전될 전망이다. 가입자망 계층은 초고속 멀티미디어 정보를 송수신할

수 있는 광대역 가입자망으로 발전될 것으로 예상되고, 홈·단말 계층은 댁내의 다양

한 정보기기가 상호 연결되고 광대역 가입자망과 연결되어 홈서비스를 제공할 것으로

전망 된다.6) 본 장에는 BcN의 계층 구조를 기준으로 중요 기술만을 설명하고자 한다.

6) 한국정보통신기능대학 감리원과정II, 차세대통신기술, 2008


02 전달망 기술

2.1 IPv6

2.1.1 현황

IP(Internet Protocol)는 인터넷에서 개별단말(사용자 컴퓨터, 서버, 기타 데이터 장

치 등)을 식별하기 위해 사용하는 주소를 말하는데, 현재 사용 중인 인터넷 프로토콜

(IPv4)은 인터넷 이용확산 및 정보단말, 가전, 센서 네트워크 등의 보급이 확대됨에 따

라 머지않은 시기에 IPv4 주소의 고갈이 예상되어 이에 대한 근본적 해결책의 필요성

이 대두하고 있다. 유비쿼터스 서비스 환경 구현을 위해서는 모든 정보단말, 센서 등

에 인터넷 주소 부여가 필요한 상황이다.

2.1.2 IPv6 특징

IPv6는 차세대 IP 주소 체계로서 IP주소의 크기가 128비트로 대폭적으로 확장되었

으며 IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 1995년 12월에 IPv6(RFC

1883)이라는 표준안으로 완성되었다. IPv6가 갖고 있는 주요 특징은 다음과 같다.

■ IP 주소의 크기가 128비트 체계로 확장

- 기존 IPv4 주소는 32비트로 최대 약 40억 개 정도 인터넷 주소 제공

- IPv6는 128비트 체계로 인터넷 주소를 약 6조억 개 이상 제공 가능

■ 멀티미디어서비스 지원환경 가능

■ 인터넷 주소를 유니캐스트, 애니캐스트, 멀티캐스트 형태 등의 유형으로 할당

■ 호스트 이동성 지원, 인증 및 보안 기능

■ 단순화된 헤더 구조와 선택사항의 확장성 및 유연성

■ 강화된 보안 능력

■ 다양한 옵션 설정이 가능


2.1.3 BcN에서 IPv6의 역할

음성·데이터의 통합으로 VoIPv6를 활용한 유선전화 수준의 음성서비스 제공이 가

능하며, Mobile IP기술을 적용하여 유·무선 통합 IP망 구성 가능하며 또한 멀티캐스

팅 등을 활용하여 고품질의 주문형 양방향 인터넷방송 서비스 제공이 가능하다.

[그림 2-3] BcN과 IPv6

[출처:정통부, 2003]

2.1.4 IPv6 추진목표

정부에서는 IPv6 네트워크 조기 구축을 위하여 다음과 같은 추진계획을 수립하고

2006년, 2007년에 걸쳐 시범사업을 추진한 바 있다.

■ 시범사업을 통하여 장비 및 서비스를 사전에 검증하고 IPv6 전략협의회를 통한

산·학·연·관 공동협력체계 구축

■ 양뱡향 서비스, End-to-End Security 등 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 차

별화된 서비스 제공으로 보급, 확산을 유도하여 초기 시장조성에 기여

■ BcN, 휴대인터넷, 홈 네트워크 구축 등 신규 사업에 우선 IPv6를 적용하고 기존

IPv4망은 단계적으로 IPv6로 전환을 추진하며, RFID, 3G 이동통신 사업과도 연계하

여 추진

■ 첨단연구 개발망을 기반으로 IPv6 시범망을 구축운영


[그림 2-4] IPv4와 IPv6의 비교

[출처:KT, 2006]


2.2 MPLS

2.2.1 MPLS 개요

MPLS(Multi Protocol Label Switching 다중 프로토콜 라벨 스위칭)는 인터넷의 전

달망(백본망)에서 대량의 트래픽을 고속으로 처리 및 관리하기 위한 기술로서, 현재

라우터가 하고 있는 Best Effort 접근방식에서 진일보한 기술방식이다. 기술 동향을

보면 현재의 교환/라우팅 기술은 MPLS로 발전되고 향후에는 GMPLS (Generalized

MPLS)로 발전될 것으로 전망된다.

2.2.2 기존 라우팅과 차이점

기존의 라우팅이 3계층에서 Hop-by-Hop 체계를 기반으로 매 라우터마다 패킷의

헤더를 조사하여 다음 라우터의 경로를 설정하는데 비해 MPLS는 MPLS망에 진입하

는 시점에서 단 한번만 헤더를 조사하고 짧은 라벨을 이용하여 경로를 설정하게 된다.

MPLS는 유선망뿐만 아니라 무선망을 통합하는데 효과적이며, 네트워크의 리소스를

가장 효과적으로 제어 및 관리 할 수 있다(www.ktword.co.kr). MPLS 기술이 2계층

(L2 스위칭 기술)과 3계층(L3 라우팅 기술)을 동시에 지원함으로써 기존 인터넷 기반

의 응용 서비스를 그대로 수용하면서도 대규모 망 구축이 가능하다. 그리고 입력에 라

벨을 사용하여 사전에 약속을 하기 때문에 사용자가 원하는 서비스 유형에 따라 서비

스 등급 및 대역 할당 가능하며, 다양한 물리 선로와 스위치 성능에 따라 포워딩을 하

기 때문에 사용자가 원하는 품질을 제공받을 수 있다.

2.2.3 MPLS 특징

■ 트랙픽 엔지니어링(MPLS-TE)에 의한 QoS 보장

■ 정책에 따른 라우팅 선택이 가능

■ 우편번호와 같이 짧은 라벨(Label)을 이용한 경로 설정

■ 라우팅과 포워딩의 분리

■ 가설 사설망(IP-VPN) 구축 가능


03 유선가입자망 기술

3.1 FTTH

3.1.1 FTTH 개요

FTTH는 초고속정보통신망 구축을 위하여 광케이블을 가입자 댁내까지 인입하여

100M~1G급의 멀티미디어 서비스를 제공하는 가입자망 방식이며, 기존의 음성, 데

이터 및 영상 정보를 하나의 망에서 전송이 가능하도록 해 준다. 현재 PON(Passive

Optical Network) 방식이 FTTH 구축을 위한 가장 유력한 방식으로 도입되고 있으며

대표적으로 E-PON, WDM-PON 기술 등이 있다.

[그림 2-5] FTTH 구성 개념도

[출처:KT, 2004]

3.1.2 FTTH 특징

■ 광대역 통합망의 핵심 인프라

- 매체는 광섬유로 통해 데이터를 전송하고, 전송방식은 파장분할 또는, 시분할 방식 사용


■ 가입자 전송속도가 100Mbps~수Gbps까지 제공 가능

■ 다양한 품질보장형 서비스 및 통신·방송 융합형 서비스 제공 가능

■ 가입자선로의 광코어 절약 가능

- 가입자와 전화국사간에 두 가닥의 광섬유를 사용하면 되나, 한 가닥만으로도 전송 가능

3.1.3 PON 방식 비교

PON 전송방식으로는 E-PON(시분할전송방식), WDM-PON(파장분할다중전송

방식) 등이 있으며, E-PON은 광결합점에 광스플리터를 설치하여 광전력(Optical

Power)을 다수의 광섬유로 분배 및 결합하고, WDM-PON은 광결합점에 파장분리기

를 설치하여 여러 개의 광파장을 각각의 파장(Wavelength)으로 분배 및 결합하는 방

식이다.

E-PON 기술은 광스플리터와 같은 수동 소자만을 사용하여 광코어 하나를 다수의

가입자 ONU가 공유토록 하는 수동광가입자망 기술이며 LAN 및 WAN에 많이 설치되

어 있는 기존의 이더넷 시설과 호환성이 높고 프레임 구조가 IP데이터를 싣기에 용이

한 이더넷 프레임을 갖고 있다. WDM-PON은 가입자 또는 서비스 별로 파장을 다중

화 하는 WDM 방식을 사용하여 다수의 ONU가 하나의 광섬유에 여러 개의 광 링크를

수용하여 경제적으로 광가입자망을 구축하는 기술이다.

[그림 2-6] PON 방식 구성도

[출처:KT, 광가입자망고도화계획, 2004]


[표 2-1] E-PON과 WDM-PON 방식 비교

3.2 MSPP

3.2.1 MSPP 개요

MSPP는 Multi Service Provisioning Platform의 약칭으로, 고객의 다양한 서비스

요구를 충족하기 위해 다양한 기술에 부합되는 이기종 장비를 운용하지 않고, 한 개의

광전송장비(SDH)를 통해 다양한 형태의 데이터를 전송·처리할 수 있는 네트워킹 장

비이다.

MSPP는 SDH 광전송기술을 기반으로 단일 장치 상에서 기존 TDM 전용서비스 및

SDH기반의 이더넷 서비스를 함께 수용할 수 있는 장치이며, 현재 메트로이더넷 및

DWDM과 함께 차세대 가입자망 기술이라고 할 수 있다. MSPP는 광전송신호 뿐만

아니라 저속의 DS1/E1, 10/100/GE L1/L2/L3 이더넷, ATM 등의 다양한 인터페

이스 제공이 가능하다. [그림 2-7]에서와 같이 기존의 전송방식에서는 T1, E1, DS3

신호등은 SDH 장치에 수용하여야 하고, 이더넷 신호는 스위치나 라우터에만 수용함

으로 인하여, 대역폭 조절이나 변경은 각각의 장치에서만 가능한 특징이 있다. 그러

나 MSPP는 NG-SDH기술로서 모든 신호 형태의 수용이 가능하며 트래픽 컨트롤 및

auto-provisioning 기능을 보유하고 있어서 가입자가 임의로 대역폭을 조정하여 사

용이 가능하다.

구분 E-PON WDM-PON

전송형태 - 이더넷 프레임- 종속신호(이더넷,ATM,SDH 등)에

무관

전원 - ONU형태로 구성시 전원 필요 - Passive로 전원 필요 없음

제공대역 - 공유하는 가입자 수에 따라 다름- 가입자당 별도의 파장 할당

- 100Mbps 제공

기능장점

- ONT/ONU에 다양한 형태에 따라

FTTx 구성 가능

- CATV 형태의 방송 제공

- PTP 통신으로 시스템이 단순하여

높은 안정성 제공

- 가입자간의 통신 보안 제공

- 향후 수요에 따라 용량 확대가 용이

기능단점

- 상향은 TDMA 방식으로 시스템

구현이 복잡

- 하향대역 공유에 따른 보안

기술이 필요

- 분기수(파장수)에 따라 수용 가입자

수가 결정

- 개발 중인 WDM-PON은 32가입자

수용


[그림 2-7] MSPP 구성도

[출처:KT, 전송망 고도화계획, 2004]

MSPP는 빌딩이나 대용량 트래픽을 발생시키는 세대에 적합한 구조로, 경우에 따라

가입자 측뿐만이 아닌 국 측의 대용량 장비로도 사용이 가능하며, 가입자 측의 경우를

보면 빌딩 내에 다양한 미디어가 존재하고 있고 이러한 미디어들을 통합된 플랫폼으로

수용하고자 할 때 MSPP를 사용하는 것이 적합하다.

3.2.2 MSPP 특징

■ 여러 서비스 및 계층을 하나의 공통 플랫폼으로 통합하는 기능을 수행

■ PSTN, IP, ATM 등 모든 신호를 동일 장비 내에서 수용

■ TDM 전송장비에 IP 인터페이스가 추가된 SONET/SDH의 차세대 기술

■ 대역폭을 상용자가 원하는 만큼씩 세분화, 속도의 고속화 제공이 가능

- 622Mbps, 2.5Gbps, 10Gbps 등 N*M Mbps단위의 세밀한 트랙픽 제어관리가 가

능

3.3 Metro Ethernet

3.3.1 Metro Ethernet 개요

Metro Ethernet은 기존의 LAN영역에서만 사용하던 이더넷 및 스위칭기술을 메트

로(Metro, 대도시권, 약 70~100Km) 영역으로 확대 적용한 기술이다. 메트로 영역은

주로 대도시 지역사이트와 인터넷 백본을 연결하는 네트워크로 고가의 전송장비나 라


우터를 이용하지 않고 양단에 고속 스위치장비와 광케이블만을 이용하여 초고속의 고

품질 서비스를 제공한다.

[그림 2-8] Metro Ethernet과 SDH 구성도

[출처:KT, Metro Ethernet 기술, 2003]

3.3.2 Metro Ethernet 특징

■ 망 구성이 단순하고 저렴하게 전송망 구축 가능

- 이더넷 스위치만으로 망 구성이 가능하며 SDH장비에 비해 장비가격이 저렴함

■ 패킷교환방식으로 대역폭 공유로 회선사용 효율 증가

■ 다양하고 유연한 대역폭 제공 가능

- 1Mbps~최대 1Gbps까지 서비스 가능(1Mbps나 512Kbps 단위로 대역폭할당 가능)

■ 가입자 LAN장비의 이더넷 프로토콜을 백본망까지 변환 없이 전달


04 무선가입자망 기술

4.1 WiBro

4.1.1 WiBro 개요

WiBro(Wireless Broadband 휴대인터넷)는 고정 무선 가입자망을 위해 할당 된

2.3GHz 대역을 휴대인터넷용으로 용도 변경한 것으로 기존 셀룰러망을 이용한 무선

인터넷 보다 낮은 가격과 향상된 속도로 어느 정도 이동성과 고속데이터 전송을 보장

해 주는 기술이다.

휴대인터넷은 전송속도 측면에서 WLAN 보다는 느리지만 단말의 이동성을 보장하

는 장점이 있고, 이동성 측면에서 이동통신보다 고속이동성은 지원하지 못하지만 고

속의 전송속도로 인터넷서비스 제공이 가능하다는 특징이 있다. WiBro는 데이터 전

송속도, 이동성 측면에서 양측의 장점을 다 가지고 있으며 2007년 10월 Wireless

Broadband Internet (모바일 와이맥스)의 3G 세계표준으로 채택되어 해외로의 진출

이 가속화될 것으로 전망된다.

WiBro은 이동 중에도 고속인터넷이 가능한 IP 기반의 서비스로서 기존의 무선LAN

과 무선인터넷의 장점(이동성, 전송속도)을 절충한 시스템으로 무선으로 이동 중에 휴

대전화처럼 사용할 수 있다.

[그림 2-9]에서는 WiBro와 3G 무선통신간의 서비스 속성과 서비스 포지셔닝을 비

교한 것이다. 서비스 속성 상 WiBro와 3G는 부분적인 경합과 상호 보완적인 관계를

함께 가지고 있다. 3G 무선 통신이 음성중심의 이동성을 중시한다면 WiBro는 데이터

중심의 전송속도를 중시하는 서비스라고 할 수 있다.


[그림 2-9] WiBro와 3G 비교

[출처:KT, 2004]

[그림 2-10]에서는 Wibro가 다양한 실생활 환경에서 서비스를 제공할 수 있음을 보

여주고 있으며 현재 KT는 수도권 중심으로 서비스를 제공하고 있으나 향후 전국적으

로 서비스 제공을 확대할 예정이다.

[그림 2-10] WiBro 구성도

[출처:KT, 2008]


4.1.2 WiBro 특징

■ 순수 국내 기술로 개발된 세계 최초의 무선 초고속인터넷 기술

■ 데이터 중심의 초고속인터넷에 이동형 기술 접목

- 3G 이동통신(HSDPA)은 음성통화 중심의 이동통신 기술

■ 중저속의 이동성 지원 및 고속 데이터 전송 보장

- 이동성 : 정지, 보행 및 차량이동 지원 (60Km/h 수준)

- 단말기 : 노트북, PDA, Tablet PC, 스마트폰 등 다양한 형태의 단말기

- 커버리지 : 인구밀집 지역대상, 장소에 따라 무선LAN 또는 이동전화와 연동 가능

- 전송속도 : 원활한 인터넷 이용을 위하여 가입자당 1Mb/s 이상의 안정적 속도 제

공하며 향후 50Mb/s 제공 예정

4.2 WLAN

4.2.1 WLAN 개요

WLAN(Wireless Local Area Network, 무선랜, Wi-Fi)은 LAN기반의 유선망과

무선단말 사이를 무선주파수를 이용하여 전송하는 기술을 말한다. 원래 LAN(Local

Area Network)은 유선망에서 통신망의 크기가 수백 미터 이내의 것을 말하는 것으로

주로 사무실과 같은 실내에서 많지 않는 컴퓨터들을 연동할 때 사용되었다.

최근 이동성이 업무의 생산성에 직결되고, 사용자의 기대 수준이 높아짐에 따라

WLAN의 적용 분야가 점점 확대되고 있으며, Hot Spot 서비스와 공공 서비스뿐만 아

니라 공장 및 실외 지역, 섬 간의 무선 링크 구성, AV(Audio Video) 기기간의 인터

페이스 등의 다양한 분야에서 활용된다. 현재 2.4GHz 주파수대역이 주로 사용되고

있으나, 사용자수가 많아짐에 따른 대역폭, 접속성 등이 한계에 도달함에 따라 향후

5GHz 무선이 활성화 될 것으로 예상된다. WLAN은 IEEE802.11에서 표준화 되어 있

으며, WLAN의 종류에는 802.11b/11a/11g가 일반적으로 사용되고 있고, 최근 들어

802.11n의 표준화가 진행 중에 있다.

[표 2-2] WLAN 기술방식 비교

구분 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n

변조방식 OFDM DSSS/CCK OFDM/CCK OFDM/MIMO

전송속도 54Mbps 11Mbps 54Mbps 300Mbps

주파수대역 5.8GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4/5.8GHz

셀 커버리지 50m 100m 100m 1km


[그림 2-11] WLAN 구성도

4.2.2 WLAN 특징

■ LAN에 무선으로 연결하여 최대의 이동성 보장

- 기존 유선랜의 대체 또는 확장된 유연한 네트워크 액세스 제공

■ 설치 및 이동성이 용이하며 저렴한 비용으로 구축 가능

■ 셀 커버지리, 단말의 휴대성 제약으로 실내 및 비 이동성공간의 서비스에 적합

■ 서비스 거리는 반경 100m 이내로서 유선과 비슷한 전송속도 제공

4.3 Wireless Mesh Network

4.3.1 Wireless Mesh Network 개요

Wireless Mesh Network는 무선LAN에서 발전된 기술로서 물리계층부터 무선

Mesh Routing이 이루어지는 MAC/Network계층까지 상호 연동되는 것으로, 다양한

물리계층을 수용하여 멀티 플랫폼을 지원할 수 있는 네트워크를 말한다.

Wireless Mesh Network는 유선에 연결된 1개의 Mother AP(Access Point)와 다

수의 무선 Only AP만으로 무선LAN을 자동으로 구성하는 망구조로, Multi-point to

Multi-point 토폴로지 구조를 갖는다. 이러한 토폴로지는 하나의 링크가 끊어져도

사용가능채널 12개 중첩채널 13개 중첩채널 13개 중첩채널 확장대역폭

(40MHz)채널대역 20MHz 22MHz 22MHz


다른 우회 경로 제공으로 망은 항상 생존해 있게 되며, 트래픽을 여러 경로로 분산시

켜 네트워크의 부하를 줄여준다. 무선 Mesh Network의 기능으로는 무선 Mesh 노드

간 고속 로밍, 사용자별 SSID구분, QoS, IPv4/IPv6 및 VLAN 제공, 무선LAN 기반

VoIP 서비스가 있으며, 무선LAN계열의 802.11s(Mesh Extension)과 WPAN계열의

802.15 에서 표준화가 진행되고 있다.

[표 2-3] 무선 Mesh 장비 비교

무선 Mesh Network의 장점으로는 유선 네트워크의 구축 없이 네트워크 확장이 용

이하여 설치의 신속성과 경제성이 유리할 뿐만 아니라 다중경로에 의한 안정성 제공

및 설치지역에 최적화된 네트워크를 구축할 수 있다.

구분 1세대 무선Mesh 2세대 무선Mesh 3세대 무선Mesh

사용 무선 수 1개 무선 2개 무선 3개 이상 무선

확장성 매우 제한적 제한적 높음

Hop당 Latency 높음 중간 낮음

Hop당 전송률 매우 낮음 낮음 높음

실시간 서비스 지원 VoIP 제한적 VoIP 제한적 VoIP 가능

[그림 2-12] 무선 Mesh Network 구성도


4.3.2 Wireless Mesh Network 특징

■ 기존 무선 LAN의 한계를 극복하기 위한 새로운 무선 네트워크 기술

■ Multi-Hop 통신에 의한 망의 유연성 제공

- 무선 기능을 가진 단말들이 상호 라우팅 가능

■ 단일 경로가 아닌 다중 경로에 의한 통신 제공

■ 빠른 설치 및 자동 무선망 기능

4.4 Zigbee

4.4.1 Zigbee 개요

Zigbee는 Zigzag의 Zig와 가장 경제적인 통신을 한다는 벌(Bee)의 합성어로, 가정,

사무실 등 20m 내외 근거리 무선통신 및 유비쿼터스 컴퓨팅을 지원하는 기술을 말한

다. Zigbee는 IEEE 802.15.4 표준화 기술이며, 저속의 전송속도와 전력소모량이 적

은 것이 특징이며, 기존 Bluetooth나 무선 센서 네트워크의 문제점을 해결한 저전력,

저비용, 단순제어, 센서 네트워킹 구현이 가능하다.

아직 초보단계로 실제 적용 분야는 많지 않으나 실내외에 대규모 무선 센서망을 구

성하여 버튼 하나로 집안 어느 곳에서나 가전기기나 전등을 제어하거나, 홈 보안 시스

템의 VCR 작동, 산업용기기 자동화, 물류ㆍ환경 모니터링, 빌딩제어, 휴먼 인터페이

스 등에도 활용 가능하며, 센서와 결합하여 USN의 초기 적용 기술로도 활용할 수 있다.

[표 2-4] Zigbee 기술 특징

구분 세부 특징

주파수 868MHz, 915MHz, 2.4GHz

변조 DSSS

액세스방식(MAC) CSMA/CA

전송속도 250kbps, 40kbps, 20kbps

전송거리 10m~100m

노드 수 AP당 254

주소할당 64bit 주소

네트워크 규모 최대 65,000개

전송전력 -4~20dBm


[그림 2-13] Zigbee를 활용한 네트워크 구성도

[출처:KT, 2008]

4.4.2 Zigbee 특징

■ 근거리 저속 무선통신 기술

■ 저가, 저전력의 데이터 전송으로 실내외에 대규모 센서 네트워크 구성 가능

- 저전력 소모 및 시스템 구성의 저비용 소요

- 많은 네트워크 노드의 수용 및 비교적 간단한 프로토콜 구조

■ WLAN(802.11b), 무선전화기, 전자레인지 등과 같은 2.4㎓ 주파수 대역 사용


05 구내망 기술

5.1 구내배선망

5.1.1 구내배선망 개요

구내통신망은 [그림 2-14]에서 보는 바와 같이 공동주택의 구내 MDF로부터 중간,

세대단자함을 거쳐 댁내의 인출구까지 구성되는 가입자 네트워크라고 할 수 있다.

최근 유비쿼터스 네트워크 및 홈 네트워크에 대한 요구가 증대되면서 가정 내 가전

기기, 각종 정보기기들을 외부 통신사업자의 네트워크와 초고속으로 연결하여 다양한

멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있도록 하는 광케이블 구내배선망의 구축이 일반화

되고 있다.

[그림 2-14] 구내배선망 개념적 범위

[출처:KT, 2005]

[그림 2-14]의 공동주택(특등급)을 기준으로 구내배선시스템을 설명하면 구내배선

은 크게 구내간선계, 건물간선계 및 수평배선계로 구분하며, 세부내용은 [표 2-5]와

같다.


[표 2-5] 구내배선시스템 설명

구내배선망은 용도공간별로 분류하면 주거용 빌딩, 업무용 빌딩, 병원, 학교, 항만/

물류 등으로 분류할 수 있으며, 댁내까지 광대역서비스 환경에 유연하게 대응할 수 있

도록 성형 배선을 적용하고 있으며, 업무용 빌딩 등에서는 유무선 통합 환경 구축을

위하여 무선LAN 환경을 구현하여 이동성을 용이하게 하고 있다.

5.1.2 초고속정보통신건물 인증제도

정부(구. 정보통신부)에서는 초고속 정보통신 서비스가 원활하게 지원되도록 일정기

준 이상의 구내 정보통신 설비를 갖춘 건물에 대해 초고속정보통신건물 인증을 부여함

으로써 구내정보통신설비의 고도화를 촉진시키기 위해 초고속정보통신건물 인증제도

를 실시하고 있다. 초고속정보통신인증제도는 공동주택의 경우 50세대 이상, 업무, 오

피스텔의 경우는 연면적 3,000제곱미터이상에 적용되며, 특등급, 1등급, 2등급, 3등

급 등으로 구분하여 실시되고 있다.

[그림 2-15] 공동주택(특등급) 구내배선 예시도

[출처:정보통신부, 2004]

구분 설명

구내간선계 주배선반 등에서 건물배선반 등까지

건물간선계 건물배선반 등에서 중간배선반 등까지

수평배선계 중간배선반 등에서 세대단자함을 경유하여 실내 인출구까지


5.2 홈 네트워크

5.2.1 홈 네트워크 개요

홈 네트워크는 집안과 집밖을 유선 또는 무선 네트워크를 이용하여 가정의 정보가전

제품 등 홈 기기(Home Appliance)를 활용하여 통신 프로토콜을 통해 시스템으로 연

결되어 집안 및 집밖에서 정보가전 제어는 물론 홈쇼핑, 홈뱅킹, 원격진료 및 원격교

육, 방범, 방재 등을 할 수 있는 다양한 서비스를 말한다.

정보가전이 네트워크로 연결되어 기기, 시간, 장소에 구애받지 않고 다양한 서비스

가 제공되는 미래 가정환경이 기대되어 또한 통신, 방송, 건설, 가전 및 솔루션 등이

결합되어 연관 산업에 대한 신규 수요 창출효과가 매우 큰 서비스 산업이라고 할 수

있다.

홈 네트워크의 형태는 크게 유선과 무선으로 분류되며 유선의 경우, 기존 배선을 이

용하는 Home PNA(Home Phoneline Networking Alliance), 전력선 통신(Power

Line Communication) 등이 있고, 새로이 배선을 추가해야 하는 유선 기술로는

IEEE1394, USB(Universal Serial Bus) 등이 있다. 무선형태의 기술로는 Bluetooth,

Home RF(Home Radio Frequency), WPAN(Wireless Personal Area Network),

IrDA(Infrared Data Association) 등을 포함한다. 또한 가정 내 정보가전 기기들의

원활한 상호 운용성을 얻기 위해 소프트웨어 시스템으로 미들웨어가 필요한데, 주요

미들웨어로 UPnP(Universal Plug and Play), JINI, HAVi (Home Audio and Video

Interoperability standard), OSGi(Open Services Gateway initiative), Econet 등

이 있다.

5.2.2 국내 홈 네트워크 전망

국내 홈 네트워크 시장 구축은 홈오토메이션, 원격제어 등과 같은 주택 자동화를 비

롯하여 엔터테인먼트, 초고속통신, 건강 등을 목적으로 형성되고 있으며, 건설업계에

서 디지털 홈을 구현하여 가전기기에 대한 원격제어가 가능한 상용서비스를 시작하고

있으며, 통신업계에서도 새로운 비즈니스 모델 개발을 위한 사업화 차원에서 홈 네트

워크와 초고속인터넷을 연결한 양방향 멀티미디어 서비스 제공을 추진 중에 있다.

홈 네트워크는 초고속 인프라를 기반으로 다양한 IT 기술을 활용하여 원격교육, 엔

터테인먼트, 헬스케어, 정보가전 기기의 제어 등 다양한 서비스를 창출할 수 있는 신

산업 분야로서 가정 내부와 외부 네트워크와의 연계를 통해 다양한 콘텐츠를 확보하

고, 실수요자를 중심으로 한 관련 기기와 서비스를 개발하여 시장에서의 경쟁력을 확

보하고, 디지털TV, 지능형로봇, 차세대 이동통신, 디지털 콘텐츠/소프트웨어 솔루션

산업과도 밀접하게 연계되므로 새로운 수요와 부가가치를 창출할 것으로 기대된다.


5.2.3 홈 네트워크 주요기술

(1) Home PNA

Home PNA는 가정에 설치된 기존의 전화선을 이용하여 컴퓨터, 프린터, 자동화기

기 등 가정 내 정보통신 장비들을 하나로 연결하여 홈 네트워크를 구성하는 기술이다.

Home PNA는 전화 또는 다른 서비스가 사용하는 대역폭보다 높은 고유한 대역폭인

2MHz 이상을 사용하기 때문에 네트워크 사용 중에 전화선 상의 모든 방해 전파를 피

할 수 있다. 즉 전화선을 통해서 데이터가 전송되기 때문에 노이즈에 대한 방해를 받

지 않아 외부조건과 관계없이 매우 신뢰성이 높으며 안전하다.

Home PNA는 가정에서 하나의 인터넷 라인으로 다수의 동시 사용을 지원하고, 기존

전화선을 이용하여 별도의 라인을 구축할 필요가 없으므로 추가비용이 적게 들어가는

장점이 있으며 별도의 허브 없이 최대 25개 노드까지 네트워크 구축이 가능하다.

(2) 블루투스

블루투스라는 명칭은 1998년 블루투스 SIG(Special Interest Group)에 의해 정해

졌으며, 블루투스 기술은 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터 등과 같은 이동형 장치들 간의

[그림 2-16] 홈 네트워크 구성도

[출처:KT, 2004]


[그림 2-17] Home PNA 구성도

[출처:대한주택공사, 수요대응형 인텔리전트아파트 연구보고서, 2001]

양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 무선으로 구현하기 위한 근거리 무선통신

기술이다.

블루투스는 저비용, 단거리 무선링크를 기반으로 하고 중앙 시스템의 도움 없이 언

제, 어디서나 기기간의 무선통신 연결을 지원하므로, 사용자가 연결 케이블을 가지고

다니거나 연결할 필요 없이 광범위한 컴퓨팅 및 통신장비를 접속할 수 있도록 해준다.

[표 2-6] 블루투스 기술 특징

구분 세부 특징

주파수 2.4GHz 대역

변조 CVSD(음성 및 데이터 채널 동시지원)

전송속도 1Mbps

전송거리 10m~100m

동시지원 채널수 7개

소비전력 대기상태(0.3mA), 송수신(30mA)

제3장

U-City 인프라 설계 및 사례

01_ 설계절차 및 방법

02_ 통신환경 및 통신수요 분석

03_ 통신망 구성방안

04_ 통신망 인프라 설계

05_ 통신망 인프라 설계 사례



U-City 인프라는 도시의 통신환경 및 통신수요를 분석하고 정보통신기술 발전을 고

려하여 통신망 모델 및 구성방안을 수립하고 설계, 구축, 운영 및 향후 확장까지 고려

하여 설계를 수행한다.

[그림 3-1] 통신망 인프라 설계절차

통신망 인프라를 설계하기 위해 가장 먼저 수행해야 할 부문이 통신환경 및 통신수

요 분석이다. 정보통신기술의 최근 동향분석을 통해 도시에 적합한 통신기술을 선정하

고, 도시의 미래 서비스 수용을 고려한 상세한 통신수요 분석이 수반되어야 한다. 이

를 바탕으로 통신망 인프라의 구현방향을 설정한다.

구현방향 설정이 완료되면 개별 통신망에 대한 구성방안을 수립한다. 유선망의 경우

는 일반적으로 백본망, 전달망, 가입자망으로 구분하여 미래 모형을 설정하며 무선망,

센서망 및 유무선 통합망 구성방안을 제시해야 한다.

통신망 설계는 통신망 구성방안에서 제시된 개별 통신망에 대한 구축을 하기 위한

상세한 설계과정이라고 할 수 있다. 통신망의 설계기준을 확정할 필요가 있으며 현장

01 설계절차 및 방법

제3장 U-City 인프라 설계 및 사례 | 47

실사를 통하여 공사에 필요한 설계도면 및 예산내역서 등 설계 도서를 작성하여야 한

다. 마지막으로 운영방안 수립인데 통신망의 운영에 필요한 조직구성, 운영비 산출 및

유지보수 계획을 수립하여야 한다.


02 통신환경 및 통신수요 분석

2.1 정보통신 기술동향 분석

광대역 통합망 기반의 다양한 멀티미디어 융·복합서비스를 제공할 수 있는 유비쿼

터스 환경을 구축하기 위해 정보통신 기술동향을 분석하고 핵심기술을 선정하여 도시

의 U-City 인프라 적용방안을 제시할 필요가 있다.

[그림 3-2] 정보통신 기술동향 분석 (예시)

[출처:KT, 김포양촌(장기)지구 U-City 구축 설계용역 제안서, 2007]

정보통신기술동향 분석을 통해 도시에 구현될 기술을 [표 3-1]과 같이 제시하여 하

여 통신망 구성방안 수립에 활용하여야 한다.


[표 3-1] 핵심기술 제안 (예시)

2.2 통신 환경 분석

2.2.1 도시의 정보화 분석절차

U-City 구현 도시의 지구별 특성을 분석하여 공공정보서비스 예상수요 및 예상 상

주인구를 분석하여 통신노드 선정 등에 활용한다.

도시의 정보화분석 결과를 통하여 지구별 특성에 따른 통신노드 선정방안, 연계대상

분야 도출을 수행한다.

[그림 3-3] 도시 정보화 분석 절차


구분 핵심기술제안 적용방안

서비스 및 제어망 Open API도시통합센터에 개방형 네트워크플랫폼 환경

구축

백본망 MSPP노드간 백본망에 MSPP기반의 ALL IP네트워

크구축

가입자망

유선망 FTTH - PON행정, 대규모 산업단지, 주거건물 등에 FTTH

기반 PON 적용

무선망

무선LAN,

WiBro,

HSDPA

U-City의 유비쿼터스 인프라로 적용

무선서비스를 제공할 수 있도록 통신사업자가

구축

센서망 USN / RFI / UWB유비쿼터스화를 위한 센서네트워크 기반시설

로 적용


2.2.2 환경분석을 통한 통신노드 선정

[그림 3-4] 환경 분석을 통한 통신노드 선정 (예시)


2.3 통신수요 상세분석

통신 수요는 도시의 지구단위 개발계획을 기초로 공공정보서비스 상세수요를 분석

하고 연도별 수요변동을 분석, 반영하여 기초 수요를 산정하고 통계적 검토 및 검증을

통해 통신망 인프라 수요를 산정한다.

[그림 3-5] 통신망 인프라 수요분석 절차



[표 3-2] 주요설비별 상세수요 산정방안

구분 산정방안 고려사항

전송설비

- 기본 공공정보서비스 대역 산정

- 향후 추가 예상되는 서비스의 대역

산정

- 각 노드별 공공서비스 대역 산정

- 서비스별 운영방식, 대역, 위치,

수용노드 결정

- 추가 예상서비스의 종류, 위치,

수용노드 결정

- 각 노드의 트래픽 분산 수용 전책

결정

관로설비

- 주관로, 보조관로, 인입관로, 전원관

로 구분하여 수요 산정

- 광케이블 수요를 근거로 상세수요

산정

- 최적로트 확보를 위한 도로포장

계획 고려

- 타 지하시설물과 루트 간섭을 고려

선로설비

- 백본망과 가입자망으로 구분하여

산정

- 이용량 급증에 대비한 충분한 예비

확보

- 예비 확보를 위한 백본망과 가입자

망의 구성방식 및 운영정책 고려

- 회선수요 산정을 위한 인접망과

연계를 고려


03 통신망 구성방안

3.1 유선망 구성방안

지역특성에 적합한 유선망 설계를 위하여 통신망의 안정성, 확장성, 경제성을 고려

하여 백본망, 전달망 및 가입자망의 계층화 구조의 모델을 수립하고 설계원칙 및 구성

방안을 제시하여야 한다.

백본망은 안정성이 우수한 Ring형 이중화 구성이 필요하며 기술 유연성이 우수한 기

술적용과 함께 회선품질 보장을 위한 GPS 클럭 공급이 지원되어야 한다.

전달망은 백본망과 가입자망의 가교 역할이 필요하기 때문에 이용량 급증에 대비한

스위치 용량 설계, 가입자 확장 지원이 가능하도록 설계되어야 한다.

가입자망은 유, 무선 지원이 가능한 통합망으로 설계되어야 하며, Ring, Star,

Tree 형을 탄력적으로 적용, 경제적인 관로 및 선로의 물리적 경로 설계 및 현장 전원

설비를 고려하여 설계되어야 한다.

[그림 3-6] 유선망 모델 (예시)

[출처:KT, 성남판교 U-City구축사업 실행방안 및 실시설계용역 제안서, 2007]


3.2 무선망/센서망 구성방안

무선망 및 센서망은 주요기술인 USN 및 근거리 무선 통신기술 등을 적용하여 설계

원칙 및 구성방안에 따른 무선망 모델 수립이 필요하다.

[그림 3-7] 무선망/센서망 모델 (예시)


무선망의 주요 설계방향을 보면, 유선 가입자망을 기반으로 서비스 접속구간을 USN

및 근거리 무선통신망으로 구성하고, 생태보호구역 등 친환경 공간을 대상으로 구성하

여야 한다.

또한 무선망은 운용 시 타 네트워크와의 간섭이 없도록 설계되어야 하며, 암호화에

의한 보안성이 우수한 방식으로 설계가 필요하며 전력 소모가 적은 장비로 설계되어야

한다.

3.3 선로/관로망 구성방안

선로/관로망은 도시의 통신망을 지원하는 기반인프라로서 향후 공공정보서비스 이

용량 급증 시 도로굴착 등 토목공사 없이 수요를 지원할 수 있도록 예비 확보를 고려

하여 설계하여야 한다.

주요 도로와 연계하여 경제적이고 물리적인 경로를 선정할 필요가 있으며 안정성 확

보를 위해 백본망은 Ring 배선법, 가입자망은 스타 방식으로 많이 설계하고 있다.


3.4 유무선 통합망 구성방안

유무선 통합망은 안정성, 경제성, 망 확장의 유연성 등을 반영하여 계층화 구조의 백

본망, 전달망, 가입자망, 무선망으로 설계할 필요가 있다.

백본망은 도시통합센터와 백본 노드를 연결하는 Ring형 구성이 바람직하며, 전달망

은 트래픽 분산 처리 구조의 Mesh형 구조가 적합하다.

액세스망은 현장시스템의 특성에 맞게 Ring, Tree, Star 방식을 탄력적으로 운영할

필요가 있으며 무선망은 가입자망을 기반으로 무선기지국 설치, 무선구간은 보안 우수

한 방식 적용이 요구된다.

[그림 3-8] 유무선 통합망 모델 (예시)

[출처:KT, 성남판교 U-City구축사업 실행방안 및 실시설계용역 제안서, 2007]

4.1 설계 수행절차 및 방안

통신망 인프라 설계는 도시개발계획과 고객요구사항을 분석하고 현장실사를 통해 수

행계획서를 작성하며 설계의 경제성 등에 대해 내부 및 설계자문위원회의 검토를 통해

설계 성과품을 작성하여야 한다.


04 통신망 인프라 설계

[그림 3-9] 통신망 인프라 설계절차 및 내용



4.2 설계도서 작성방안

설계도서는 관련법규, 기술표준 및 신기술 등을 기준으로 사전조사와 현장실사를 통

해 분야별 설계기준을 수립하고 설계보고서, 설계도면, 설계예산내역서 및 공사시방서

등 설계도서를 작성한다.

4.2.1 분야별 설계기준 수립

관련법규와 기술표준을 기준으로 철저한 사전조사와 현장실사를 통해 분야별 설계기

준을 수립한다.

[그림 3-10] 분야별 설계기준 수립절차


4.2.2 설계도서 작성

분야별 설계기준을 적용하여 설계보고서, 설계도면, 공사시방서 및 예산내역서 등의

설계도서를 작성하여야 한다.

(1) 설계보고서

설계 전반에 대한 업무수행 결과를 과업의 주요 내용별로 상세히 기술하고, 여러 가

지 각종 조사자료 및 협의자료 등을 부록에 수록하여야 한다.

(2) 설계도면

누구나 이해하기 쉽도록 제작, 시공에 필요한 제반사항 및 조건 등을 상세히 표기한다.

(3) 공사시방서

일반시방서, 특별시방서 및 시공 중 특히 유의사항으로 구성한다.


(4) 예산내역서

수량산출서, 단가산출서, 일위대가표 및 설계예산내역서로 구성한다.

4.3 통신망 인프라 투자예산 산정방안

통신망 구축을 위한 소요예산을 산출하기 위해서는 수량산출서, 단가산출서, 일위대

가표를 작성하고 이를 기준으로 통신망 투자 소요예산을 산출하기 위한 설계예산내역

서를 작성한다.

4.3.1 투자 소요예산 산정내용

소요예산 산정을 위한 수량과 단가 산출 후, 공종 별 일위대가표를 작성하여 재료비

와 인건비를 산정한다.

(1) 수량 산출서

케이블 피스표, 자재조서, 공정집계표 등

(2) 단가 산출서

기계경비 및 운반비 산출, 지급임차요, 폐기물처리비 등

(3) 일위대가표

공종별 재료비, 노무비, 경비 등

(4) 예산내역서

총 공사비, 공사원가계산서, 공사예정공정표 등


4.3.2 투자 소요예산 내역

일반적으로 통신망 구축 소요 예산은 통신용관로, 선로, 전송장비, 전원설비 분야 등

으로 구분하여 작성한다.

[표 3-3] 투자 소요예산 내역 (예시)

공사 종류 규격 단위 수량 단가(천원) 총계(천원)

공사비 합계

관로

간선 관로(백본) 200D×100㎜ km

보조 관로(엑세스) 100D×100㎜ km

인입 관로(엑세스) 100D×80㎜ km

인공설치 PPMS-2호 개소

선로

144core 광케이블 144c [SM] km



전송장비

MSPP 10G 식

E-PON ONT 24CH EA

E-PON ONU 1CH EA

전원설비

전원케이블공사포설, 접속,

단말처리 식

UPS설치공사 ONU용 UPS(90V) 개소

수전신청 개소


화성 동탄지구는 U-City 구축을 통하여 향후 화성시 및 주변지역을 연결하는 신도

시 벨트를 형성하는 주요 연결고리로서의 역할 확립을 목표로 공공통신망 인프라를 구

축하였다.

[그림 3-11] 화성동탄 공공통신망 인프라 구성도

[출처:KT, 화성동탄 U-City 구축 보고서, 2006]

■ 망 구성방법

- 고성능 광통신 장비 : MSPP, LAN 스위치, 미디어 컨버터

- 1동, 2동 동사무소 및 센터에 10G MSPP 장비 설치하고 공공정보서비스 시설물

과의 연계정보를 위해 WDM 컨버터 설치

■ 관로 및 선로공사

- 주간선망은 도시통합정보센터를 중심으로 동사무소간의 3Core로 연결

- 지선망은 해당 동사무소로부터 인접한 공공시설물을 2Core Tree형 연결

05 통신망 인프라 설계 사례


1. IT 2.0, KT 경영연구소, 2006

2. 차세대통신기술, 감리원과정 II, 한국정보통신기능대학, 2008

3. 해외 차세대 사업방향, ETRI, 2007

4. 모바일 컨버전스 전망, 삼성경제연구소, 2006

5. BcN 구축 기본계획, 정통부, 2004

6. KT word world, //www.ktword.co.kr

7. 광가입자망 고도화 계획, KT, 2004

8. 전송망 고도화 계획, KT, 2004

9. Metro Ethernet 기술, KT, 2003

10. 수요대응형 인텔리전트아파트 연구보고서, 대한주택공사, 2001

11. U-City컨설팅 강의 교재, KT, 2006

12. 성남판교 U-City구축사업 실행방안 및 실시설계용역 제안서, KT, 2007

13. 김포양촌(장기)지구 U-City 구축 설계용역 제안서, KT, 2007

14. 화성동탄지구 U-City 구축 보고서, 한국토지공사, 2008

| 참고 문헌 |

(표지) RFID 개요

RFID 개요

64 | RFID 개요

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| 목차 |

목차 | 64

표 목차 | 66

그림 목차 | 67

제1장 RFID 개요 ·······························691 RFID 소개 ·········································70

2 RFID 특성 ·········································72

제2장 RFID 구성 및 동작원리 ·······················751 RFID 리더 ·········································76

1.1 리더의 구조 ······································76

1.2 리더의 동작 원리 ···································77

2 태그 ·············································79

2.1 태그의 분류 ······································80

2.2 태그의 동작원리 ···································81

3 안테나 ···········································83

3.1 리더 안테나 ······································83

3.2 태그 안테나 ······································84

4 소프트웨어와 미들웨어 ··································85

4.1 API ·········································85

4.2 미들웨어 ········································85

제3장 표준과 규정 ······························871 국내외 표준 ········································89

1.1 ISO/IEC ········································90

1.2 국내 표준 ·······································91

2 EPCglobal ·········································92

2.1 EPC 표준 ·······································92

2.2 EPCIS ·········································93

3 모바일 RFID ·······································94

목차 | 65

4 주파수 대역별 규정 ····································96

4.1 135kHz 이하 ·····································96

4.2 13.56MHz대역 ····································97

4.3 UHF대역 (433MHz) ·································97

4.4 UHF대역 (908.5MHz~914MHz) ·························98

4.5 마이크로파 대역 (2.45GHz) ····························99

제4장 보안 및 정보보호 ··························1011 보안기술 ········································· 103

1.1 보안 취약점 ····································· 103

1.2 보안 및 안전성 요구사항 ····························· 105

1.3 보안을 위한 기술 ·································· 106

2 프라이버시 보호 ····································· 108

2.1 프라이버시 개요 ·································· 108

2.2 프라이버시 침해 위험성 ······························ 109

2.3 프라이버시 보호 가이드라인 ··························· 109

제5장 적용 분야 ······························1131 의료 보건 분야 ····································· 115

2 유통·물류 분야 ···································· 116

3 건설 분야 ········································ 117

4 항공 수하물 분야 ···································· 118

5 도서출판 분야 ······································ 119

6 농축산 분야 ······································· 120

7 국방 분야 ········································ 121

8 모바일 RFID 분야 ··································· 122

참고 문헌 | 124

저자 소개 | 125

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66 | RFID 개요

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| 표 목차 |

[표 1-1] RFID 활용 분야 ·································71

[표 1-2] RFID와 바코드 차이점 ·····························73

[표 2-1] 태그의 읽기/쓰기 기능 구분 ··························81

[표 2-2] 미들웨어 사용 시 장점 ·····························86

[표 3-1] EPCglobal의 표준 ································93

[표 3-2] 900MHz 대역의 전파규정 ···························98

[표 4-1] 무선인식을 사용할 때 고려해야 할 보안문제 ················ 103

[표 4-2] RFID시스템에서의 보안과 프라이버시 위협 ················ 105

[표 4-3] 무선인식의 주요 보안 서비스 요구사항 ··················· 106

[표 4-4] EPC의 RFID 프라이버시 위험요인 분석 ·················· 109

[표 4-5] RFID 관련 프라이버시 보호 가이드라인 주요 내용 ············ 111

목차 | 67

[그림 1-1] RFID시스템 구성도 ······························72

[그림 2-1] 리더의 종류 ··································76

[그림 2-2] RFID시스템 동작원리 ····························78

[그림 2-3] 주파수 대역별 태그 ······························80

[그림 2-4] 리더 안테나 ··································83

[그림 2-5] 주파수 대역별 태그 안테나 ·························84

[그림 3-1] RFID 표준 ···································89

[그림 3-2] 국제표준의 각 SC 그룹 ····························90

[그림 3-3] 국내표준화 절차 ································91

[그림 3-4] 모바일 RFID 포럼 분과 및 역할 ······················94

[그림 3-5] 모바일 RFID 구성도 ·····························95

[그림 5-1] RFID 산업별 적용분야 ··························· 114

[그림 5-2] RFID 산업별 적용분야 적용 예 ······················ 115

[그림 5-3] 구 산업자원부의 물류관리 사업 적용 예 ················· 116

[그림 5-4] 건축자재 관리 및 콘크리트 이력관리 적용 예 ·············· 117

[그림 5-5] 항공분야 적용 예 ······························ 118

[그림 5-6] 도서관리에 필요한 장치 ·························· 119

[그림 5-7] 도서관리에 RFID 적용 예 ························· 119

[그림 5-8] RFID를 적용한 농작물 관리 예 ······················ 120

[그림 5-9] 공군본부에 RFID시스템이 적용된 예 ·················· 121

[그림 5-10] 모바일 RFID서비스 분야 적용 예 ···················· 122

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| 그림 목차 |

제1장

RFID 개요

01_ RFID 소개

02_ RFID 특성

RFID 개요

70 | RFID 개요

RFID(Radio Frequency Identification)는 소형 전자 칩을 이용해 무선 주파수 인식

을 통한 자동인식 기술이다. 전자 태그를 사물에 부착하여 사물이 주위상황을 인지하

고 기존IT시스템과 실시간으로 정보교환 처리를 할 수 있도록 한다. 또한 RFID는 유

비쿼터스 컴퓨팅의 핵심요소로서 IT산업은 물론 국방, 조달, 건설, 교통, 의료 등 공공

부문과 물류, 유통, 제조, 서비스 등 산업 전반에 걸쳐 가장 큰 영향을 미쳐 기존의 산

업구조는 물론, 인간의 생활방식까지도 변화시킬 수 있는 중요한 기술로 인식되고 있

다. 이 기술은 새롭게 창조된 기술이기 보다는 이미 2차 세계대전 당시 영국 공군이 적

과 아군의 전투기를 식별하는데 사용되어 왔다. 당시에는 레이더 기술이 아군과 적군

을 식별할 수 없었기 때문에 RFID 기술이 사용되었다. 이후 1973년 국제상품코드가

만들어진 해에 미국의 웨스팅 하우스사에서 접근제어(Access Control)를 위한 RFID

태그를 개발하여 1977년에는 로스알라모스 사이언스랩에서 대중에게 이 기술을 공개

하면서 RFID 기술을 접할 수 있게 되었다. 이후 태그의 크기가 작아지고, 가격이 낮아

지면서 가축 관리, 기타 산업분야에서 일반용으로 사용되기 시작하였다. 1990년대 들

어 RF 기술이 발전함에 따라 저가, 고기능의 태그가 개발되어 카드, 라벨, 코인 등 다

양한 형태의 제품이 출현하게 되어 1990년대 말부터 기업의 비용절감을 목표로 바코

드를 대체하기 위한 기술로 개발되어 왔다.

RFID시스템은 태그를 부착한 대상물과 그 대상물에 대한 정보를 인식할 목적으로

사용된다. 즉 RFID 태그가 붙은 상품이 존재하는 바로 그 곳에서 필요한 정보를 획

득하고, 나아가서 필요하다면 새로운 정보를 업로드 할 수 있다. 이러한 기능을 가진

RFID시스템을 사용하면 정보 센터에 필요한 정보를 문의하고 획득하는데 걸리는 시

간이 절약된다. 정보의 분산 처리가 용이하여 정보 시스템을 간소화할 수 있는 이점이

있다.

이와 같이 RFID 기술은 원거리 인식 가능, 높은 다중인식, 그에 따른 효율성 등의 특

징을 바탕으로 물류분야에서 널리 사용되어 온 바코드나 자기 인식 장치의 단점을 보

완하고 있다. 또한 사용의 편리성으로 인해 물류관리, 운송관리, 창고/재고관리, 전자

상거래 등 다양한 분야에서 수요가 증가되고 있으며, 다양한 가치창출이 기대되고 있

다. 다음의 [표 1-1]은 다양한 RFID 기술 활용분야를 나타낸 것이다.

01 RFID 소개

제1장 RFID 개요 | 71

[표 1-1] RFID 활용 분야

구분 활용업무

물류분야 물류관리, 운송관리, 창고관리,우편물관리, 수하물 관리, 컨테이너 관리 등

산업분야 공정관리, 재고관리, SCM 등

금융분야 신용카드, 전자화폐, 전자티켓 등

공공분야 도서관리, 주차관리, 수목관리, 교통요금 결재, 유물관리 등

의료분야 환자관리, 병원물품관리, 약재관리, 신생아관리, 의료폐기물관리 등

농수산물유통 농축수산물 이력추적관리 등

기타분야 도난방지, 애완견관리, 가축관리, 출입통제 등

72 | RFID 개요

RFID는 리더(Reader: Interrogator), 안테나, 태그(Tag: Transponder)로 구성되

어 사람, 차량, 상품, 교통카드등을 비접촉으로 인식하는 기술이다. RFID시스템은

자체 전원을 가지고 있는 능동형 태그와 자체 전원이 없는 수동형 태그로 구분된다.

RFID시스템 중 태그의 정보를 수신한 리더는 PC나 개인 휴대용 장치 즉, PDA 등에

연결되어 운용되며, 응용목적에 따라 응용 소프트웨어에 의해 RFID시스템을 제어한

다. 다음 그림은 RFID시스템 구성도를 나타낸 것이다.

[그림 1-1] RFID시스템 구성도

일반적으로 RFID는 바코드와 많이 비교가 되고 있다. 정보를 저장하여 인식하고 사

물을 인식하는 측면에서 유사하기 때문에 상호간 비교의 대상이 되고 있다. 이 두 기

술의 가장 큰 차이점은 정보의 판독방법이다. 바코드는 일대일 단위의 스캐너로 읽어

야 하며, 정보의 인식을 수동으로 작동시켜야 한다는 점이다. 이에 비해 RFID 태그는

일대 다수의 복수 정보를 인식하여 읽거나 입력을 자동화할 수 있다는 큰 차이점을 갖

고 있다. 뿐만 아니라 바코드는 근거리에서 작동해야 하지만 무선인식은 무선 주파수

로 다양한 형태로 정보를 인식할 수 있기 때문에 효율적인 프로세스를 실현하여 생산

성을 절감할 수 있다. 입력된 정보도 RFID의 경우 수정 또는 재입력이 가능하나 한번

스캐닝 된 바코드는 재입력이 불가능하며, 입출력되는 정보의 양에서도 RFID는 수십

킬로바이트(Kb)가 가능하나 바코드는 제한된 정보만 제공할 수밖에 없는 차이를 보이

02 RFID 특성

제1장 RFID 개요 | 73

고 있다. 바코드에 비해 한 가지 약점은 태그의 가격이 상당히 비싸다는 점이다. 그러

나 이것은 재사용, 손상도, 활용도, 사용 기간 등을 고려하여 비교할 경우 무선인식이

보다 경제적이라고 할 수 있다. 다음 표는 RFID와 바코드의 차이점을 나타낸 것이다.

[표 1-2] RFID와 바코드 차이점

■ 직접 접촉을 하거나 어떤 조준선이 필요치 않음

■ 데이터를 읽는데 매우 빠른 속도로 인식

■ 먼지/페인트/수증기/진흙/물/플라스틱/나무/유리/구리스와 같은 상태

즉, 환경성이 좋음

■ RF 태그를 계속해서 재사용 한다면 바코드보다 유지비용이 절감

■ 비접촉식이므로 리더의 오동작에 의한 장애가 없기 때문에 반영구적인 사용이 가능함

■ 지능적인 성능을 가질 수 있음(스마트 카드 등)

■ 많은 양의 데이터를 읽고 쓸 수 있음

■ 데이터를 저장하거나 읽어 낼 수 있음

■ 사용되는 위치를 유연성 있게 옮길 수 있음

바코드에 비해 장점이 많은 RFID는 무선 주파수를 사용하기 때문에 전파법에 의한

규정에 따라 사용해야 한다. 무선 주파수는 국가의 자산이기 때문에 이를 RFID를 위

해 사용하기 위해서는 주파수의 일정부분을 무선인식용으로 할당받아야 한다. 할당 받

은 주파수는 각 주파수대역에 따라 인식 거리가 달라지는데 인식 거리는 수㎜～수십

ｍ에 이른다. 이는 RFID가 단일 통신 방식을 사용하는 것이 아니라, 다양한 통신 방법

가운데 특정 용도와 일치하는 가장 적합한 특성을 가진 통신방법을 채택하고 있기 때

문이다. 각 주파수 대역은 국가 마다 사용 가능한 주파수 범위가 서로 다르기 때문에

무선인식을 사용하기 위한 주파수 국제표준 제정에도 많은 시일이 필요했을 뿐만 아니

라, UHF 대역의 경우 각 나라별 주파수 환경을 고려해서 제정되었다.

구분 바코드 RFID(수동형) RFID(능동형)

사용방식 재사용 불가 재사용가능 재사용가능

저장용량 1~100 bytes 1b~8Kb 64~228Kb

데이터 수정 불가 가능 가능

Line of Sight 필요 불필요 불필요

판독거리 10cm ~9m 50~300m

판독방식 순차적 동시 동시

태그 가격 무료 $0.25~ $10~

제2장

RFID 구성 및 동작원리

01_ RFID 리더

02_ 태그

03_ 안테나

04_ 소프트웨어와 미들웨어

RFID 개요

76 | RFID 개요

RFID 리더는 무선 주파수를 이용하여 태그를 인식하는 장비로 태그로부터 정보를

받아 상위 단말기로 정보를 송신하는 역할을 한다. 리더를 구성하는 요소는 무선 주파

수를 송신하는 송신부, 무선 주파수를 수신하는 수신부, 이 모든 것을 제어하는 제어

부로 나뉘며, 이기종간의 연결을 위한 다양한 통신포트를 사용한다. 리더의 형태는 사

용형태에 따라 고정형과 이동형으로 나눌 수 있다.

RFID 리더는 태그에 원격으로 전력을 제공해 정보를 보내거나 명령어를 전송한다.

리더는 태그로부터 정보를 받아서 호스트 컴퓨터나 개인 단말장치로 정보를 송신하는

기능을 수행하게 된다. 리더를 구성하는 구성요소는 크게 송신부, 수신부, 프로세서부

로 나뉘며, 리더의 인터페이스는 리더와 이기종간의 연결을 위해 시리얼통신, 유무선

통신 등의 다양한 통신포트를 연결하여 사용할 수 있다. RFID 리더기의 형태는 크게

고정형과 이동형으로 나눌 수 있는데, 고정형은 출입구나 계산대, 생산라인 등에 고정

되어 태그의 정보를 받고, 이동형은 건 타입이나 PDA 형으로 이동이 가능한 특성을

가지고 있다. 다음 그림은 휴대형 및 고정형 리더를 나타낸 것이다.

[그림 2-1] 리더의 종류

1.1 리더의 구조

RFID시스템이 구성되기 위해서는 기본적으로 리더, 안테나, 케이블, 주변장치 등으

로 구성된다. RFID시스템은 리더 주변의 다양한 물체로부터 신호의 반사, 흡수, 간섭

으로 인해 성능에 영향을 받는다. 그래서 RFID시스템이 설치될 곳에는 반드시 전파환

경에 대한 실험을 해야만 한다. 따라서 RFID시스템의 하드웨어나 소프트웨어는 RFID

시스템이 동작하는데 문제가 되는 주변 환경의 영향을 제거하거나 또는 이를 극복할

01 RFID 리더

제2장 RFID 구성 및 동작원리 | 77

수 있도록 선택하고, 구성하여야 한다. 리더는 태그의 데이터를 읽거나, 태그에 데이

터를 쓰는 기능 이외에 수동형(passive) 또는 반수동형(semi-passive) 태그에 원격으

로 전력을 공급하는 기능을 한다. 이러한 리더의 기능을 살펴보면

■ 리더는 태그에 원격으로 전력을 공급하여 태그를 깨움

■ 리더는 태그에 명령(command)을 보낸다. 명령이 전달되는 과정에도 지속적으로

태그에 전력은 공급됨

■ 태그는 리더의 명령에 응답(reply)한다. 이때 리더는 태그로부터 정보를 수신하는

동시에 태그에 전력을 공급하기 위해 CW(continuous wave)신호를 송신하는 기능을

하게 됨

이러한 기능을 수행하기 위해서 리더의 내부는 크게 세부분으로 구성된다. 태그로부

터 신호를 송신하는 송신부, 태그로부터 정보를 수집하는 수신부, 리더의 제어하는 프

로세서부 등으로 나뉜다. 리더의 송신부는 세부적으로 태그에 에너지를 전달하는 고주

파 신호를 발생하는 발진기, 태그와의 통신을 위해 고주파 신호의 주파수, 위상, 진폭

을 변화시키는 변조기, 선택적으로 발진기의 고주파 신호를 증폭하는 전력 증폭기 등

으로 구성되어 있다. 리더의 수신부는 변조된 고주파 신호에서 정보를 추출하는 복조

기로 구성되며, 선택적으로 태그로부터 수신 받는 약한 신호를 증폭하는 증폭기가 추

가로 구성되는 경우도 있다. 리더의 프로세서부는 리더의 RF 기능을 제어하는 중추적

인 역할을 하는 곳으로 기본적인 기능으로 상위시스템인 미들웨어 시스템이나, 호스트

와의 네트워크 통신을 제공한다. 프로세서부는 통신제공과 더불어 리더를 동작하는데

필요한 OS 및 메모리를 제공하며, OS를 통해 리더의 모든 기능을 제어한다.

1.2 리더의 동작 원리

RFID 리더의 동작원리는 리더와 태그 사이에서 안테나를 이용하여 다량의 데이터를

송수신하는 방식으로 리더는 무선통신을 통해 비 접촉식 인식으로 태그의 데이터를 수

신 받는다. 태그는 리더로부터 에너지와 명령 신호를 수신 받아 리더로 데이터를 송신

하기도 하고 업로드 하는 기능을 가진다. 다음 그림은 RFID시스템이 동작하는 방식을

나타내었다.

78 | RFID 개요

[그림 2-2] RFID시스템 동작원리

현재 RFID시스템의 자체전원을 가지고 있지 않는 수동형 타입은 13.56㎒ 대역 미만

과 900㎒ 대역과 2.45㎓ 대역으로 나누고 있다. 여기서 2.45㎓ 대역은 능동형도 같이

존재한다. 주파수 대역에 따라 동작원리는 크게 두 가지로 구분할 수 있는데, 첫 번째

로 13.56㎒ 대역 미만의 시스템에서는 자기장에 반응을 하게 되고 두 번째는 전자장

에 반응을 하게 된다. 자기장에 반응하는 원리는 트랜스포머에서 전력을 이동하는 것

을 이용하여 근거리에서 태그에 전력을 공급하고 전력을 공급하면서 명령어와 데이터

를 보내게 된다. 이에 반해 전기장에 반응하는 시스템은 후방산란방식을 이용하는데

이는 리더의 원리와 동일한 방법을 사용하게 된다. 즉 전자장을 발생하여 되돌아오는

신호를 리더에서 복조해서 데이터를 획득하는 방식을 사용하게 된다. 이후 태그의 동

작방식에서 원거리 인식과 근거리 인식 방법에 대해서 좀 더 자세하게 알아보겠다.


태그는 각각의 개체에 대한 정보를 저장할 수 있는 RFID 칩이 탑재되어있다. 태그

칩 내부에는 각각의 고유번호(UID: Unique IDentification)를 가지고 있으며, 제품에

따라 정보를 저장 할 수 있는 메모리 영역을 보관한다. 태그에는 RFID 칩이 동작하는

데 필요한 전원과 무선 신호를 송신하는데 필요한 전원을 공급할 수 있도록 안테나의

영역이 칩과 연결되어 있다. RFID 태그 안에 내장된 안테나가 리더로부터 전파를 수

신하면 RFID 태그에 탑재된 IC칩이 태그 안의 안테나로부터 공급되는 미세한 전류로

동작되며 칩 내부의 정보를 무선 신호화하여 리더로 데이터를 송신한다.

RFID 태그는 배터리 사용여부에 따라 배터리가 요구되는 능동형 태그와 배터리

가 요구되지 않는 수동형으로 분류된다. 일반적으로 배터리가 사용되지 않는 수동형

태그는 배터리가 사용된 능동형 태그보다 인식거리가 짧다. 인식거리가 긴 UHF대역

RFID시스템은 보통 인식거리가 2m 이상이 되며 이런 태그는 저 전력 소모가 기본적

으로 요구된다.

태그의 기능은 크게 3가지로 분류되는데 읽기 전용형(Read-only), 한번 쓰고 여러

번 읽기형(WORM: Write-Once-Read-Many) 및 읽기/쓰기형(Read/Write) 태그로

구별된다. 읽기 전용 태그는 제조 시 칩에 고유 정보가 저장되며 정보 내용 변경이 불

가능해 가격이 저렴하여 단순 인식을 요하는 RFID분야에 사용된다. 한번 쓰고 여러

번 읽기형 태그는 사용자가 데이터를 쓰게 되는데 이렇게 쓰고 난 후에는 변경이 불가

하며, 읽기/쓰기형 태그는 몇 번이고 프로그램 및 데이터 변경이 가능한 구조로써 일

반적으로 많이 사용되고 있다.

태그의 메모리는 1비트인 태그부터 수 킬로비트(Kbit) 태그 등 제조사에서 맘대로

태그를 만들 수 있다. 세계적인 RFID 표준기구인 EPC글로벌은 64, 96, 128비트 세

종류를 표준으로 정하였는데, 그 중에서도 96비트가 가장 많이 활용될 것으로 예상된

다. 메모리 96 비트는 사용용량은 2억6800만개의 회사(Domain manager), 각 회사

별로 1,600만종의 품종(Object class), 각 품종별로 680억 개의 상품(일련번호)을 표

현할 수 있는 크기이다. 많은 정보를 태그에 기록하면 좋을 수도 있지만 태그 가격이

높아지기 때문에 태그에는 식별번호만 기록하고 그 회사나 기관의 정보시스템에 그 식

별번호를 키(key)로 하여 필요한 정보를 기록 유지하는 것이 권장된다. 다음 그림은

주파수 대역별 RFID 태그의 형태를 나타낸 것이다.

02 태그

80 | RFID 개요

[그림 2-3] 주파수 대역별 태그

2.1 태그의 분류

2.1.1 전원 유무에 따른 분류

배터리가 내장되어 있는 태그를 능동형 태그라 부르며, 태그에서 배터리 전력을 이

용해 전파를 방출하므로 전파의 강도가 강해 인식거리가 멀어 리더가 멀리 떨어져 있

어도 태그의 인식이 가능하다. 능동형 태그는 가격이 높고 배터리가 수명을 다하면 작

동이 불가능하여 배터리를 교체 해주어야 하는 수고가 있지만, 일반적으로 배터리의

수명은 여러 해(1～7년 정도) 동안 지속된다. 이와 반대로 태그 내에 배터리가 없는

것을 수동형 태그라 부르며 인식거리가 짧지만 배터리 교체가 필요 없어, 훼손이 없을

경우 반영구적으로 사용이 가능하다는 강점이 있다. 능동형과 수동형의 중간적인 반수

동형(semi-passive) 태그가 있는데 이는 배터리가 있지만 리더로부터 신호를 받을 때

까지는 작동을 안 하는 태그로 배터리 수명이 능동형 태그보다 오랜 시간 동안 사용할

수 있어 지속적인 추적이 필요하지 않은 제품에 사용된다.

2.1.2 주파수 대역에 따른 분류

RFID 태그의 주파수 대역은 저주파, 고주파, UHF대역, 마이크로파로 나뉜다. 저주

파수 대역은 125㎑, 134㎑ 대역의 주파수이며, 고주파수 대역은 13.56㎒, UHF대역

은 433㎒, 900㎒, 마이크로파 대역은 2.45㎓ 의 주파수 대역을 사용하고 있다. 이러

한 주파수별 대역으로 RFID시스템을 나누며 또한 RFID의 구성요소 중 가장 중요한

것이 태그이므로 태그 종류를 주파수 대역으로 나누기도 한다. 13.56㎒ 대역과 2.45

㎓ 대역은 ISM 밴드 대역이지만 135㎑ 미만은 ISM(Industrial Science Medical) 밴

드 대역은 아니기 때문에 국내 기술규정의 미약전파로 구분되어 사용된다. 다음 표는

읽기/쓰기 태그의 주요 특징에 관한 내용이다.


[표 2-1] 태그의 읽기/쓰기 기능 구분

2.2 태그의 동작원리

2.2.1 근거리장(Near-field)과 원거리장(Far-field)

안테나에서 방사에 의한 전자파는 안테나에서 충분히 떨어진 지점에서 발생된다. 예

를 들어 코일 루프에 교류 전류를 흘리면, 코일 주변에서 자기장이 발생하고 이 자기

장이 진행하면서 유도현상에 의해 전기장이 유도된다. 처음에는 순수한 자기장만으

로 시작되지만 시간이 지나 충분히 코일 루프로부터 충분히 벗어나게 되면, 공간상으

로 방사(radiation)하게 된다. 전자파가 생성되기까지의 거리를 근거리장이라 부르

고 이후의 거리를 원거리장이라 부른다. 근거리장과 원거리장의 거리는 안테나로부터

λ/2π로 정해진다. 전자파는 방사되기 전의 거리인 근거리장에서는 상호 인덕턴스

(mutual inductance)나 상호 커패시턴스(mutual capacitance)에 의해 리더와 태그

가 결합된다.

2.2.2 근거리 결합과 원거리 결합

근거리 결합은 앞서 전자기파의 성질에서 패러데이 법칙에 의한 자기장의 결합을 의

미하고, 원거리 결합은 안테나를 이용하여 전자파의 방사를 통해 결합하는 것을 의미

한다. 근거리 결합과 원거리 결합은 일반적으로 동작 주파수에 의해 정해진다. 일반적

으로 인식거리를 높이기 위해서는 전자파에 의한 원거리 결합이 좋다. 그래서 900㎒

대역의 RFID시스템에서 사용하고 있다. 원거리 결합을 위해서는 적합한 안테나가 필

요한데, 적합한 안테나란 동작 주파수에 의해 안테나의 크기와 길이가 주파수와 맞는

태그의 읽기/쓰기 구분 주요 특징

태그 읽기/

쓰기

읽기 전용형

(Read only)

- 제조 시 데이터 기록, 정보내용은 변경 불가

- 가격 저렴, 바코드와 같이 단순인식 분야사용

한 번 쓰고 여러 번

읽기형(Worm)- 사용자가 데이터 기록 후 변경이 불가

읽기/쓰기형

(Read/Write)

- 몇번이고 기록 및 데이터변경 가능

- 고가이나 다양한 분야에서 고도의 활용이 가능

태그

전원유무

능동형

(Active)

- 태그에 배터리 부착, 수십ｍ 원거리 통신용

- 가격 고가, 수명 제한, UHF대역이상에서사용

수동형

(Passive)

- 태그에 배터리가 없으며, 10ｍ 이내 근거리 통신용

- 가격 저렴, 수명 반영구적(약 10년이상)

82 | RFID 개요

안테나를 말하는 것이다. 안테나가 전자파를 효율적으로 복사하기 위해서는 대략 파장

의 크기에 견줄 정도가 되어야 한다. 안테나의 최대 크기를 D라 하면 원거리장의 경계

는 로 정해진다. 125㎑와 같이 낮은 주파수에서 한 파장은 대략 2㎞이상이 되므로 원

거리장에 의한 전파의 방사 구현하기가 현실적으로 가능하지 않다. 하지만, 900㎒의

UHF 대역의 RFID는 파장이 33㎝ 정도가 되므로 효율적으로 구현할 수 있다. 따라서

저주파 RFID는 근거리 결합이 사용되고, 인식거리를 확장하기 위한 원거리 결합은 고

주파에서 사용된다.

근거리장에서 리더와 태그 간에 전력을 전송하는 방법으로 인덕터간의 유도 결합에

의해 가능하다. 리더의 코일에 교류 전류가 흐르면 주변에 자기장이 형성되고, 이 주

변에 태그의 코일이 놓여 있으면 태그 코일에서 자기장에 의한 유도 전류가 발생하는

원리로 트랜스포머가 발생되는 원리와 비슷하다. 전력을 수신한 태그의 전력은 교류

이므로 이를 직류로 정류하여 IC칩에 필요한 전력을 공급한다. 태그의 동작할 수 있는

인식 거리는 리더 코일의 전류 세기, 리더와 태그간 거리, 리더와 태그의 코일 방향과

크기에 의해 결정이 된다.


안테나는 전기장과 자기장을 동반한 파동을 방사하는 기능을 가지며, 이러한 파동

을 전자파라고 하는데 RFID시스템에서는 전자파를 이용해 전력을 이동시키는 역할

을 병행 한다. 이러한 안테나 종류로는 기본적으로 직선 방향의 전류로 전자파를 발생

시키는 다이폴 안테나, 원형 방향의 전류로 전자파를 발생시키는 루프 안테나가 있고

이 외에도 혼 안테나, 스파이럴 안테나, 마이크로스트립 안테나 등이 있다. 안테나는

리더와 태그에 설치되어 리더와 태그 간의 무선 신호 전송을 수행한다. 일반적으로 저

주파 및 고주파용 안테나는 원형 코일 혹은 원형 형태의 패턴으로 제작되며, 초고주파

및 마이크로파의 안테나는 일반적으로 평면형(planar)으로 송수신부로 나누어져 만들

어진다.

3.1 리더 안테나

리더 안테나는 원형 편파를 갖도록 설계한다. 원형 편파 형태로 안테나를 설계하면

태그 안테나의 방향이 다소 임의적으로 바뀌더라도 무선 링크가 가능한 기회가 많아진

다. 일반적으로는 마이크로스트립 안테나가 평면형의 구조로 비교적 쉽게 저가에 설

계 제작 될 수 있으므로 많이 사용되고 있다. 국내에서는 900㎒ 대역의 리더 안테나의

입사 전력은 보통 1[W]로, 안테나의 이득은 6[dBi]로 사용하는 것이 일반적이다. 다음

그림은 주파수 대역별 리더 안테나의 형태를 보여준다.

03 안테나

[그림 2-4] 리더 안테나

84 | RFID 개요

3.2 태그 안테나

일반적으로 태그 임피던스는 용량성1)이다. 그래서 공액 정합을 위해서는 태그 안테

나 임피던스는 유도성2)이어야 한다. 다이폴 안테나의 경우는 그 길이가 반파장 보다

짧을 때는 용량성이고 반파장 보다 클 때는 유도성이다. 주파수 910㎒를 가정할 때 파

장은 33㎝이고 반파장 λ/2는 16.5㎝이다. 특별한 수단이 동원되지 않는 한 유도성

부하를 가지려면 16.5㎝보다 길어야 한다. 그러나 33㎝의 태그를 사용할 경우 태그의

크기가 매우 커지기 때문에 길이를 작게 제작하게 된다. 그래서 보통 길이가 작으면서

도 유도성 부하를 갖기 위해서 미앤더(구불구불한 형태) 구조를 다이폴 안테나에 적용

한다. 미앤더 형태로 태그를 제작할 경우 8～10㎝ 정도까지 그 길이를 줄일 수 있다.

다음 [그림 2-5]는 주파수 대역별 태그 안테나의 형태를 보여준다.

1) 교류 회로에서 임피던스 허수분 중 용량성을 포함한 부분. 임피던스를 복소수 Z＝R＋jX의 형으로 나타

낼 때 X가 음(陰)이면 Z는 용량성이라 말하고, X를 용량성 리액턴스라고 함

2) 임피던스를 복소수 Z＝R＋jX의 형식으로 표시할 때의 X. R는 저항, Z＝R-jX의 형식이면 X는 용량성

리액턴스임

[그림 2-5] 주파수 대역별 태그 안테나


RFID 분야는 리더에서 수신한 태그 데이터를 상위시스템 즉 호스트 컴퓨터나 로컬

시스템에 정확한 데이터를 전달하기 위하여 미들웨어를 사용한다. 미들웨어는 리더의

제조사와 관계없이 태그의 데이터를 필터링하는 등의 기능을 수행하여 응용프로그램

이 잘 돌아갈 수 있도록 데이터를 제공한다. 또한 리더의 하드웨어적인 기능을 소프트

웨어에서 충분히 작동할 수 있도록 API(Application Programmable Interface)를 제

공하여 응용프로그램을 원활하게 동작할 수 있도록 한다. 따라서 API와 미들웨어의

기능과 특성을 알아본다.

4.1 API

RFID 리더의 기능은 태그로부터 데이터를 읽어 들이고 이를 해석하고 가공한 후 이

태그 정보를 필요로 하는 애플리케이션 또는 상위 시스템(이하 상위 시스템)에 데이터

를 넘겨주는 역할을 수행한다. 이를 위해서 리더와 상위 시스템은 항상 유기적인 연

결이 가능하여야 하며 지속적인 통신이 필요하다. 리더의 전원이 들어오면 곧바로 태

그의 존재를 감지하여 상위 시스템에 전송하는 방식이 될 수도 있고, 상위 시스템에서

태그 데이터 전송 요구가 들어 올 때만 동작하여 데이터를 넘겨주는 방식이 되기도 하

며, 평소에는 태그 데이터만 수집하고 리더 자체에서 저장하고 있다가 상위 시스템이

요구할 때 데이터만 넘겨주는 방식 등 다양한 형태의 동작 방식이 있다. 또한 다양한

환경 하에서 사용자의 각각의 다른 사용 방식을 제공하기 위해 여러 형태의 파라미터

설정이 가능하도록 해 주고 있다.

4.2 미들웨어

일반적으로 RFID 미들웨어는 응용프로그램을 연결해서 상호간의 데이터를 교환할

수 있게 해 주는 시스템 소프트웨어로 정의된다. 응용프로그램을 직접 연결할 경우,

관련된 적용분야에 응용프로그램 간 문제없이 상호운용성(Interoperability)이 보장되

어야 한다. 특히 RFID 미들웨어는 미들웨어 기술의 일종으로서 다양한 RFID 응용의

04 소프트웨어와 미들웨어

86 | RFID 개요

개발 및 적용을 용이하게 도와주는 중요한 역할을 수행한다. RFID 미들웨어의 주요

기능을 살펴보면 이기종 복수 RFID 리더기 관리, RFID 데이터 처리, 응용 시스템과

의 연동으로 나누어 볼 수 있다. 다음은 미들웨어 사용 시 장점을 표로 나타내었다.

[표 2-2] 미들웨어 사용 시 장점

따라서 미들웨어는 궁극적으로 응용 프로그램이 디바이스 계층의 세부적인 기술 사

양에 대한 정보가 없이도 논리적으로 RFID기능을 구현할 수 있다.

구분 내용

Single Image

Reader

다양한 어플리케이션과 다양한 리더들의 표준화된 인터페이스를 미들

웨어가 제공함으로써 어플리케이션이 리더에 대해 하나의 이미지를 가

질 수 있도록 해준다.

Preprocessing

지원

지속적으로 읽혀지는 태그들에 대해 사전처리를 가능하게 해준다. 여기

서 사전처리는 Filtering과 Error Correction 등을 포함한다.

Light Weight

Application

리더에 대한 Access나 처리 및 제반 RFID 네트워크 관련 서비스들은

응용 프로그램 개발로부터 분리가 되게 되므로, 개발자는 이에 대해 전

혀 고려하지 않고 응용 프로그램을 개발할 수가 있게 된다.

글로벌화

(Globalization)글로벌 RFID시스템 통합화에 기여하게 된다.

실시간 태그 DB의

제공

리더로부터 읽혀지는 태그들은 하나의 스트림을 형성하여 계속 입력된

다. 이의 빠른 처리를 위해서는 미들웨어 자체적으로 고성능의 DB를 지

원할 필요가 있다. 보통 In Memory DB를 사용하게 된다.

제3장

표준과 규정

01_ 국내외 표준

02_ EPCglobal

03_ 모바일 RFID

04_ 주파수 대역별 규정

RFID 개요

88 | RFID 개요

표준화(Standardization)란 일반적으로 사물에 합리적인 기준을 설정하고 다수의

사람들이 이 원칙에 따라 활동함으로써 편리와 이익을 가져오는 조직적 활동이라고 할

수 있다. 합리적 기준이라는 것이 바로 표준(standards)을 의미하고 있다. 국제적인

표준을 담당하는 ISO/IEC에서 국제적인 표준이 제정되고 나면 국제표준에 기반 하여

대한민국의 표준이 제정된다. RFID 관련 표준은 RFID 기술이 가지고 있는 기능들의

효율성을 극대화시키기 위하여 태그와 리더간의 통신방식, 사용하는 전파의 주파수 대

역별 Air interface, 코드체계, 미들웨어와의 연동 인터페이스, 각기 다른 사물들의 분

류별 인식 개념 구조 등을 서로 호환될 수 있도록 규격화하는 것이다.

규정(Regulation)은 정부에서 주파수 분배를 결정하고 하드웨어의 전파 특성을 측

정하여 정부에서 규정한데로 제품이 만들어졌을 경우 이를 인정하는 인증서를 발급하

게 된다. 이렇게 규정된 전파법은 주파수 대역 및 전파 특성이 잘 고려되어 산업계에

적용된다. 만약 정부에서 규정한 전파법을 지키지 않을 경우에는 형사적인 처벌까지

받기 때문에 전파 규정은 반드시 지켜야 할 부분이다.

제3장 표준과 규정 | 89

국제표준은 전 세계 각국의 내셔날 바디(National Body)가 모여서 투표하고 각 단계

별로 투표된 결과를 토대로 IS(International Standard)로 만들어진다. RFID는 국제

표준화기구(ISO: International Organization Standardization)와 국제전기표준회

의(IEC: International Electrotechnical Commission) 간의 조정으로 국제표준 기준

이 혼선되는 일을 방지하기 위하여 조직되었으며 정보 기술의 국제적인 표준화 작업을

합동 관리하기 위해 1987년에 설치한 조직이다. 공식 명칭은 정보 기술에 관한 ISO/

IEC JTC 1(ISO/IEC Joint Technical Committee)이다.

국내표준은 기술표준원에서 우리나라 표준을 제정 및 관리하고 국가표준 기관에서

우리나라를 대표하여 우리기술이 국제표준에 잘 반영될 수 있게 제안 및 투표하는 등

의 역할을 하고 있다. RFID의 표준화 활동은 한국정보통신표준화협회(TTA), 한국

RFID/USN협회에서 표준 제안 및 활동을 활발히 추진하고 있다.

RFID표준은 표준을 주관하는 기구, 태그의 전원 공급방법, 주파수, 용도 등 다양한

방법에 따라 분류할 수 있다. 이중 국내외 표준화 기구에 대해 다루기로 하며, ISO/

IEC 표준의 주요 주파수 대역에 따른 RFID시스템의 표준은 다음 그림과 같다.

01 국내외 표준

[그림 3-1] RFID 표준

90 | RFID 개요

1.1 ISO/IEC

ISO가 1960년에 TC 97(Technical Committee 97: 사무 기기 관계)을 설치하여 정

보 처리 관계의 표준화를 추진해 왔고, IEC도 1961년에 TC 83(정보 기기)을 설치하

여 정보 처리 관련 표준화를 추진해 왔다. 이는 두 기구의 활동 분야가 중복되기 때문

에 이를 막기 위하여 ISO와 IEC 간 중복되는 부분의 표준화를 공동으로 작업할 목적

으로 JTC1이 설립되었다.

RFID 분야의 국제적인 공식 명칭은 정보 기술에 관한 ISO/IEC JTC1이다. ISO/

IEC JTC1은 ISO의 TC 97과 IEC의 TC 83, TC 47 산하 SC 47B를 합병한 조직이다.

ISO/IEC JTC1의 회원은 투표권을 가진 P(Participation)-Member와 각종 표준화에

따른 진행 상황이나 결과에 대한 자료를 공유할 수 있는 O(Observer)-Member가 있

는데, 우리나라는 창립 당시의 24개 P-Member 중의 하나이다.

JTC1은 분야별 분과 위원회(SC: Sub Committee), 몇 개의 작업 그룹(WG:

Working Group)과 서브 그룹(SG: Sub Group)을 설치하여 표준화 작업을 진행하

고 있다. JTC1은 ISO와 유사한 업무 절차를 거쳐 국제 표준(IS), 국제 표준 프로파일

(ISP: International Standard Profile), 기술 보고서(TR: Technical Report)를 발행

하고 있다. 구체적으로 ISO/IEC JTC1/SC31에서는 물품관리용 RFID 태그에 대한 응

용 요구 프로파일, 응용 명령/응답, 로직 메모리/태그 드라이버, 에어 인터페이스, 성

능 시험방법, 고유 식별자 등을 표준화 심의 대상으로 하고 있다. 그중 SC31은 JTC1

의 31번째 위원회로서, 바코드 및 RFID를 포함하여 자동식별 및 데이터 수집기술에

대한 표준화 작업을 수행하고 있다. SC31산하에는 5개의 WG(Working Group)가 있

다. 이중 WG4에서는 사물관리를 위한 RFID 표준화를 진행하고 있다. 이외에도 WG1

은 데이터 캐리어, WG2는 데이터 구조, WG3은 적합성, WG5는 실시간 위치 시스템

을 위한 표준화 작업을 각각 진행 중이다. 다음 그림은 국제표준의 각 SC그룹에 대해

나타낸 것이다.

[그림 3-2] 국제표준의 각 SC 그룹

[출처:기술교육원, ISO표준화 동향과 대응방향, 2006.3]


1.2 국내 표준

국내 표준화는 지식경제부 산하의 기술표준원에서 담당하고 있다. 국제 표준이 완성

되면 국내에서 KS 표준을 만들어서 필요한 사람들에게 제공하게 된다. 다음 그림은

국내 표준화 절차를 나타내었다.

[그림 3-3] 국내표준화 절차

RFID와 관련한 국내표준은 『한국정보통신기술협회(TTA)』, 『한국RFID /USN

협회』, 『RFID산업화협의회』를 중심으로 RFID관련 표준화 작업을 진행하고 있다.

여기에서 제정된 규격은 TTA에 상정되어 관련 프로젝트 그룹의 심의를 거쳐 TTA 단

체 규격으로 추진된다.

92 | RFID 개요

EPCglobal은 1999년 미국 MIT에 Auto-ID 센터를 설립한 비영리모임으로 기

존 바코드에 이은 차세대 데이터 캐리어 시스템 연구로 발족하여 다양한 연구를 시

작하였다. Auto-ID 센터의 실질적인 목표는 실용화 추진을 목적으로 전자상품코드

(EPC: Electronic Product Code)를 관리하는 기구인 EPCglobal이 출범하게 되었다.

EPCglobal은 상품코드의 국제표준 개발/관리 기구인 EAN과 UCC의 통합으로 탄생

한 GS1이 2003년 11월에 설립한 자회사로서 EPC 코드와 EPCglobal 네트워크의 전

세계 보급을 총괄하고 있는 국제민간기구로 설립되었다.

2.1 EPC 표준

EPCglobal에서는 UHF 대역의 에어 인터페이스(Air Interface), EPC 태그 데이

터 규격, RFID 리더에서 수집된 이벤트의 처리, ONS(Object Name Service) 및

EPCIS(EPC Information Service)라 불리는 디렉토리 서비스와 정보 저장소, 그리고

보안과 API(Application Programmable Interface) 등에 대한 규격 작업을 수행하고

있다. EPCglobal의 능동형 RFID와 관련된 표준화 그룹으로는 AT-JRG(Active Tag

Joint Requirement Group)와 TLS(Transportation and Logistics Services)가 있다.

AT-JRG는 EPCglobal의 여러 HAG(Hardware Action Groups)들 중의 하나로, 능

동형 RFID 태그에 대한 요구사항을 논의하고 정의한다. 다음에 EPCglobal의 표준을

나타내었다.

02 EPCglobal


[표 3-1] EPCglobal의 표준

2.2 EPCIS

EPCIS는 EPCglobal 네트워크 구성원 간의 데이터 교환의 주요 수단이다. EPCIS

데이터는 거래 파트너가 직접 관리할 수 없는 위치에 있는 개체로부터 발생하는 객체

또는 트랜잭션에 대한 데이터를 얻기 위해 공유하는 정보이다.

EPCIS는 정적 정보와 동적 정보를 가진다. 우선 정적 정보는 물리 객체의 고유한

성격에 대한 데이터로 상품명, 상품코드와 같이 변경되지 않는 클래스 레벨의 정보와

제조일자, 유통기한과 같이 물리 객체마다 변경되는 인스턴스 레벨의 정보이다. 이를

통해 물리 객체의 동질성과 유일성을 제공한다. 그에 반해 동적 정보는 물리 객체의

이동과 상태변화에 따라 성장하고 변화한다. EPCIS는 이벤트가 발생하면 ALE에서

전달해준 데이터로 해당 이벤트를 저장하는데, 상황에 따라 저장되는 데이터의 형태가

변경된다.

EPCIS의 동작원리는 미들웨어로부터 태그 이벤트 정보를 받아 이를 이용해 상품의

상태 및 추적 정보를 생성하여 미래의 사용을 위해 로컬 저장소에 저장하고 관리한다.

또한 EPCIS는 주어진 EPC에 대한 정보 취합의 허브역할을 담당한다. EPCIS는 소프

트웨어 구성요소로서 EPCglobal 네트워크 구조에서 소프트웨어와 하드웨어를 연결하

는 역할을 수행한다. 또한 실시간 이벤트 정보를 관리하고 구성원의 기존 시스템과 연

동하기 위한 정보를 관리한다.

표준 종류 내용 비고

EPCglobal 1 EPC Tag Data Specfication -

EPCglobal 2 900㎒ RFID Tag Specification Class 0

EPCglobal 3 13.56㎒ RFID Tag Interface Specification Class 1

EPCglobal 4860~960㎒ RFID Tag RF & Logical Communication

Interface Specification

Class 1

version 1

EPCglobal 5 RF Identity Protocols-Generation 2 Identification Tag -

EPCglobal 6 Reader Protocol Class 1 Gen-2

EPCglobal 7 Savant Specification -

EPCglobal 8Physical Markup Language(PML) Core Spec,

XML Schema and Instant Files-

EPCglobal 9 Object Name Service(ONS) Specification -

94 | RFID 개요

모바일 RFID는 2005년에 모바일 RFID 포럼(MRF: Mobile RFID Forum)이 만들

어지면서 RFID와 이동통신 인프라를 결합시켜 각종 정보를 제공하는 서비스이다. 이

러한 모바일 RFID 서비스는 휴대폰 무선인터넷에 RFID 융합을 통해 사용자에게 새로

운 가치를 전달하고, 새로운 산업 영역 발굴 및 기존 시장을 확대하여 경제적 부가가

치를 증대시켜 국가경쟁력을 향상시키는 데 그 목적을 두고 있다. 다음 그림에 모바일

RFID 포럼분과 및 그 역할을 나타내었다.

[그림 3-4] 모바일 RFID 포럼 분과 및 역할

MRF는 900㎒기반의 모바일 RFID를 세계 최초로 한국에서 개발하고 있으며, 이와

관련된 표준화는 모바일 RFID 포럼에서 주도적으로 추진하고 있다. MRF는 관련 기

술의 동향을 파악하고, 이를 표준화에 적절히 반영하기 위한 조직으로써 포럼의 각 분

과에서 만들어진 표준안은 TTA를 거쳐 국가표준으로 만들어진다. 모바일 RFID는 리

03 모바일 RFID


더가 개체에 부착된 태그정보를 획득하여, 이를 기반으로 이동통신망을 경유하여, 유

용한 정보를 휴대폰 사용자에게 제공하는 서비스로 표현할 수 있다. 다음 그림은 모바

일 RFID 서비스 구조를 나타내었다.

[그림 3-5] 모바일 RFID 구성도

국내에서 추진 중인 모바일 RFID와 유사한 기능을 수행하는 대안 기술로는

NFC(Near Field Communication) 방식이 있다. 모바일 RFID 측면에서 보면, 900㎒

기반의 모바일 RFID와 NFC는 이동통신망을 경유한 정보획득 측면에서 유사하지만

주파수 대역과 운영방식에 따른 차이점이 있다.

96 | RFID 개요

현재 국내외적으로 RFID를 확산시키고 저변확대를 위해 공공, 민간단체에서 시범

및 확산사업, R&D연구개발 등을 통해 활발하게 움직이고 있는 상황이다. 많은 부분

들이 이미 국제적으로 표준을 제정한 상태이나 데이터 표준이나 응용표준은 호환성 등

의 이유로 표준을 그대로 받아들이기는 하지만 주파수 대역은 각 국가별 전파환경이나

규정이 있기 때문에 반드시 자국의 주파수 환경을 고려해야한다. 따라서 각 국가별로

자국에 맞는 주파수 대역을 할당하여 사용해야 하며 할당된 주파수 대역을 사용하는데

있어 반드시 이해해야 만 할 것이다. 또한 해외수출을 위해서도 반드시 수출할 대상

국가의 전파법을 숙지하고 있어야 할 것이다.

4.1 135㎑ 이하

135㎑ 대역은 RFID분야에서는 저주파수 대역이라고 칭한다. 저주파수 대역은 다른

RFID주파수 대역에 비해 상대적으로 통신 속도가 느리고 인식거리가 짧은 반면, 금

속이나 액체 등의 환경의 영향에 강한 주파수 대역이다. 저주파수 대역에서 운용되는

RFID는 135㎑이하 주파수 대역의 KS X ISO/IEC18000-2규격에 에어 인터페이스

가 정의되어 있고 2005년 국가표준으로 확정되었다.

리더는 동작 주파수에 따라 서로 다른 특징을 가지고 운용된다. 예를 들어 125㎑를

이용하는 경우 태그와 양방향 통신을 하는 반면, 135㎑대역을 이용하면 반이중방식의

통신을 하도록 되어있다.

응용분야는 출입통제, 동물인식, 수목관리, 공장의 공정관리 등의 분야에서 사용되고

있다. 현재 일본 및 유럽 등은 RFID의 사용증가와 관련 산업의 활성화를 위해 별도의

법령개정을 통해 최대 1m 거리에서도 이용할 수 있도록 하고 있다. 국내 기술기준은

전파연구소 “방송·해상·항공·전기통신 사업용 외의 기기로 정의되어 어부용 무

선설비의 기술 기준”으로 고시되어 있으며 제3장 “허가받지 아니하고 개설할 수 있

는 무선국의 무선설비” 제6조 “미양 전계강도 무선기기”의 기술기준이라고 명시하

고 있다. 유럽과 미국은 135㎑ 대역에 관한 기술기준이 별도로 존재하고 일본의 경우

도 유도식 통신설비에 있어서 별도 규정을 두고 있지만 우리나라에서는 322㎒ 이하는

미약 전파로 규정하여 사용하고 있다.

04 주파수 대역별 규정


국가표준인 KS X ISO/IEC18000-2 규격의 경우 135㎑이하의 RFID주파수 대역

에 대하여 형식 A(125㎑)와 형식B(134.2㎑)로 각각 규정하고 있다. 그러나 국내 기

술기준은 322㎑에 대한 별도의 용도지정이 없이 “미약 전계강도 무선기기”로 규정

하고 있다. 3ｍ 환산 시 전계강도 또한 국가표준이 107/1㏈㎶/ｍ@3ｍ(=65.6㏈㎂/

ｍ@10ｍ)이며 기술기준은 95.4㏈㎶/ｍ @3ｍ (500 ㎶/ｍ@3ｍ)이다.

4.2 13.56㎒대역

13.56㎒ 대역은 2005년 국가표준으로 제정되었으며 제정된 KS X ISO/IEC

18000-3 규격은 변조방식에 따라 두 가지로 구분된다. 모드 1과 모드 2는 상호 호환

되지 않는다. 모드 1의 경우 IC카드 규격인 ISO/IEC 15693의 피라미터를 기반으로

하며 모드 2규격은 428kbps의 고속통식 방식의 특성을 지닌다. 또한 동일한 13.56

㎒ 대역의 주파수를 사용하는 스마트카드는ISO/IEC 18000-3과 상이한 ISO/IEC

14443에 기반으로 운용된다. 국내 기술기준은 13.552～13.568㎒ 주파수의 전파를

사용하는 RFID용 무선설비의 기술기준은 전파연구소고시 “방송·해상·항공·전기

통신 사업용 외의 기타업무용 무선설비의 기술기준” 제8조(RFID/ USN용 무선설비)

의 제 3항이다.

국가표준인 KS X ISO/IEC18000-3규격의 경우13.56㎒ 주파수 대역에 대하여 변

조방식에 따라서 모드A와 모드B로 규정하고 있으며 전계강도에 대해서는 별도의 규정

을 두지 않고 있다. 국내 기술기준은 13.56㎒에 대하여 “RFID/USN용 무선설비”

로 고시하고 있으며, 전계강도는 10ｍ의 거리에서 93.8㏈㎶/ｍ (=47.544㎷/ｍ)로

규정하고 있다.

4.3 UHF대역 (433㎒)

UHF대역 중 하나인 433㎒대역의 RFID 국가표준은 태그와 리더사이의 통신할 경우

대역폭이 서로 다른 것이 특징이다. 최근 ISO/IEC1800-7의 개정안이 발표되어 국내

에서도 추가 개정 작업이 진행 중이다. 새로 개정될 표준에서는 기동(Wake up)신호가

31.25㎑ 부반송파 톤(tone)신호 후 10㎑의 톤(tone)신호를 보낸다.

ISO/IEC18000-7 표준기술은 컨테이너 관리용 전자봉인(e-seal)의 기반기술로 사

용되고 있다. 현재 국내 433㎒주파수 대역의 RFID무선설비의 기술기준은 전파연구소

고시 제 2007-22호「방송·해상·항공·전기통신사업용 외의 기타업무용 무선설비

의 기술기준」제 8조(RFID/USN용 무선설비)의 제 2항에 명시되어 있다. 이대역의

주파수는 구)정보통신부장관고시 “대한민국 주파수 분배 표”에서 항만, 내륙컨테이

너 집하장, 부두차고 등 컨테이너 집하·관리 장소에 한하여 RFID/USN용으로 사용

98 | RFID 개요

하도록 되어있으며 국가표준에 맞춰 비대칭 통신 대역폭을 규정하고 있다.

국가표준 KS X ISO/IEC18000-7에서는 태그의 배터리 절약을 위해 실제 응용에서

사용되는 기동신호(wake-up)용 135㎑이하의 전자유도통신에 대한 내용이 없다. 그

리고 국가표준에서는 능동형 RFID 기술의 사용 장소에 대한 제한을 두고 있지 않다.

현재의 국내 기술기준에는 항만, 내륙컨테이너 집하장, 부두창고 등 컨테이너 집화,

관리 장소에 한하여 사용이 규정되어있으며 공항 등 그 외의 장소에서의 사용여부에

대하여는 명확히 규정되어 있지 않다. 현재 개정 진행 중인 국가표준의 31.24㎑ 기동

신호에 대한 규정은 현행 기술기준의 점유주파수 대역의 허용치 내에서 사용이 가능하다.

4.4 UHF대역 (908.5㎒~914㎒)

현행 900㎒주파수 대역의 RFID무선설비의 기술기준은 전파연구소고시 제2007-22

호 「방송·해상·항공·전기통신 사업용 외의 기타업무용 무선설비의 기술기준」제

8조(RFID/USN용 무선설비)의 제 1항이다. 국내 기술의 특징은 송신 전 감지(LBT:

Listen Before Talk) 방식과 주파수 호핑 대역확산(FHSS: Frequency Hopping

Spread Spectrum)방식모드를 고려하고 있으며 점유주파수 대역폭의 허용치는 200

㎑이하로 규정하고 있다. 다음 표에 900㎒ 대역의 우리나라 전파규정을 나타내었다.

[표 3-2] 900㎒ 대역의 전파규정

FHSS 방식 LBT 방식

전파 형식 N0N, A1D, A7D

주파수 허용편차 ±20x106 이하

주파수 대역 910㎒ ~ 914㎒ 908.5㎒ ~ 914㎒

공중선 전력 1W (4W EIRP) 이하

점유주파수 대역폭 200㎑ 이하

불요 발사 기준

- 사용주파수 대역 바깥쪽의 주파수에서 측정,

단 그 주파수 대역의 양끝으로부터 500kHz 범위는 RBW 3㎑로 측정

1㎓ 미만 : -36dBｍ / 100㎓ (RBW)

1㎓ 이상 : -30dBｍ / 1㎒(RBW)

호핑 채널 수 중첩되지 않은 15개 이상 -

체류시간 한 채널당 0.4초 이내 -


4.5 마이크로파 대역 (2.45㎓)

2.45㎓국내 주파수 대역의 RFID 무선설비 기술기준은 전파연구소고시 “방송·해

상·항공·전기통신 사업용 외의 기타업무용 무선설비의 기술기준” 제 7조(특정 소

풀력 무선국용 무선설비)의 제 8항 “이동체 식별용 특정 소출력 무선기기”에 적용

하여 사옹가능 하도록 명시되어 있다. 국내 기술기준의 특징은 최고 30W EIRP(공중

전력:30ｍW 이하, 안테나이득: 20dBi 이하)출력까지 3개의 채널을 신고 없이 사용

할 수 있다. 마이크로파 대역의 국가표준은 2003년에 제정된 국제표준을 근거로 하

여 모드1, 모드2에 대하여 권고하고 있으나 1996년도에 고시된 국내 기술기준 “이동

체 식별용 특정 소출련 무선기기”에 따르면 국가표준에서 권고하고 있는 주파수 호핑

(FHSS) 통신방식은 사용이 불가능하다. 모드2의 경우에는 2개의 캐리어를 송출하는

방식으로 국내에서는 사용이 불가능하다.

감지레벨 - -96dBｍ이하

50ｍW 미만 : -83dBｍ

50ｍW 이상 ~ 250ｍW미만 :

-90dBｍ

250Mw ~ 1W : -96 dBｍ

감지 요구 시간 - - 최소 5ms이상의 시간동안

전 채널 송신

최대 시간-

호핑 채널 수

x0.4초 이내

(예 : 15개 채

널인 경우 6초

이내)

4초 이내

기타사항

- 다른 기기가

채널을 이미 사

용하고 있는 것

과는 상관없이

채널 이용

- 기존 FHSS

방식에 송신 전

감지기능을 추

가하여 이미 사

용 중인 채널은

보호

- LBT에 대한

기술기준과는

별도 사항

- 송신 전 감지기능으로 이미 사

용 중인 채널은 보호하며 현재 탐

지하고 있는 채널뿐만 아니라 다

른 채널로도 전환할 수 있는 기능

(AFA 기능도 포함)

제4장

보안 및 정보보호

01_ 보안기술

02_ 프라이버시 보호

RFID 개요

102 | RFID 개요

RFID시스템의 발전 및 확산을 위해 병행되어야 할 중요한 것이 보안기술과 프라

이버시 보호이다. RFID시스템의 발전으로 새로운 정보보호 요구가 강해질 수밖에 없

고, 프라이버시 침해 대상도 이제는 인간 및 사물에까지 확대되어 가고 있다. RFID태

그가 모든 사물에 부착되어 보편화 될 경우 프라이버시 침해 및 유출에 따른 보안 문

제가 중요한 이슈로 대두될 것으로 예상된다. 사전에 법적, 제도적, 기술적으로 대응

책을 마련함으로써 RFID가 확산될 때 장애요인을 줄여야 한다.

제4장 보안 및 정보보호 | 103

RFID가 모든 산업분야에서 광범위하게 활용될 기술인 것은 이미 국내외를 통해 알

려져 있다. 그 만큼 어디에서 사용하더라도 안전하게 사용할 수 있도록 하기위한 다양

한 연구가 이루어지고 있다. 무엇보다도 무선 주파수를 이용하기 때문에 누구나 정보

를 읽을 수 있다는 점 또한 무선인식의 보안을 중요시하게 되는 이유 중 하나이다. 무

선인식을 사용할 때 고려해야 할 보안문제를 다음 표에 나타내었다.

[표 4-1] 무선인식을 사용할 때 고려해야 할 보안문제

1.1 보안 취약점

1.1.1 도청 공격

RFID시스템은 바코드시스템과 달리 수 미터 범위 내에서도 주파수를 통해 리더와

태그 간에 통신이 가능한 기술이다. 따라서 누구든지 태그에 접근하여 태그의 출력 값

을 얻을 수 있기 때문에 인가되지 않은 리더가 적절한 접근제어기능이 없는 태그에 접

근하여 프라이버시를 침해할 수 있는 보안의 문제점을 갖는다. 도청공격의 형태로는

공격자가 리더를 갖고 태그를 스캐닝하는 적극적 공격과, 리더와 태그 간 통신을 무선

수신하는 수동적 공격이 있다.

01 보안기술

구분 내용

정보유출

(데이터 보안문제)

무선인식 태그 내부에 저장된 사용자의 비밀정보가 공개되어

프라이버시 침해가 발생될 수 있음

추적가능성

(위치 프라이버시 문제)

무선인식 태그에 저장된 정보의 내용이 노출되지 않는 경우라

도, 무선인식 태그가 가지는 고유한 값을 통한 사용자의 위치추

적이 문제될 수 있음

전방향 프라이버시

(Forward Privacy) 문제

일시적으로 공격자에게 태그의 비밀정보가 노출되었다고 하더

라도, 그로인하여 그 태그와 관련된 사용자에 대한 이전의 모든

행적이 다 노출될 수 있음

104 | RFID 개요

1.1.2 트래픽 분석

리더와 태그 간 통신 중 트래픽 분석을 통한 위협이 존재한다. 공격자가 어떤 특정

지역 내지 특정 태그에서 리더와 태그간의 트래픽 분석에 의한 통계 기반의 식별정보

를 추적할 수 있다면, 공격자는 그 지역에서 어느 정도의 트래픽이 존재하는지, 어느

정도의 물품이 존재하고, 빠져나가는지에 대해서 알 수 있다.

1.1.3 재전송 공격(Replay Attack)

무선인식 시스템은 공격자가 도청으로 획득한 정보를 이용하여 정당한 태그로 가장

하여 공격할 수 있다.

1.1.4 스니핑(Sniffing), 스캐닝(Scanning), 스푸핑(Spoofing) 공격

네트워크상에서는 데이터 패킷들이 전송될 때 TCP/IP 프로토콜 특성상 정확하게 한

호스트를 향해서만 전송되지 않고 동일한 서브네트워크에 속해는 호스트들에게 모두

전송이 된다. 이때, 각 호스트들은 패킷들이 자신을 목적지로 전달된 것인지 확인을

하고 만약 자신을 목적지로 된 패킷이라면 이 패킷을 받아들이게 된다. 그러나 다른

호스트를 목적지로 전달된 패킷도 네트워크 장치에서 볼 수가 있다. 이렇게 네트워크

상에서 전달되는 모든 패킷들을 감시하는 것을 스니핑(Sniffing)이라고 부른다. 스캐

닝(Scanning)은 상대방의 네트워크에 어떤 종류의 컴퓨터들이 있고, OS의 버전과 네

트워크 데몬들의 목록을 알아내는 것이다. 이는 보통 침입을 위한 전단계로 볼 수 있

다. 공격자가 정당한 리더로 가장하여 태그에 질의함으로써 태그로부터 인증정보를 획

득할 수 있거나, 공격자가 상품의 태그를 이용하여 유인 태그를 만든 후 실제 제품과

바꾸는 태그 스푸핑(Spoofing) 공격이 발생할 수 있다.

1.1.5 태그 복제

목격자는 도청한 데이터의 해독, 부채널 공격(Side channel Attack) 등을 통해 태그

의 정보를 복제할 수 있다.

1.1.6 메시지 유실

공격자에 의한 서비스 거부나 무선 통신에 방해가 되는 잡음 등의 문제로 인해 전송

되는 데이터가 훼손, 유실될 수 있다.


1.1.7 서비스 거부(DoS: Denial of Service) 공격

서비스 거부(DoS) 공격이란 공격자가 여러 대의 장비 또는 시스템을 이용해 표적 시

스템이 처리하지 못할 정도의 엄청난 데이터를 집중적으로 전송함으로써, 표적 시스템

의 정상적인 기능을 방해하는 것을 말한다. 공격자는 태그의 수를 급격히 늘리거나 전

파방해 등을 통해 서비스 거부 공격을 시도할 수 있다.

이제까지 RFID에 대한 일반적인 공격기법에 대해 알아보았다. 그 외에 물리적인 공

격방법으로 암호 알고리즘 계산 시 사용되는 암호키 값에 따라 소모전류를 변화를 이

용한 공격방법, 칩 내부 공격, 타이밍 공격, 배터리 소진 공격 등이 있다. 또한 RFID

주요 보안 취약점으로 정보유출, 추적 가능성, 전방향 프라이버시 문제가 있으며, 주

요 프라이버시 위협사항으로 감시, 관계, 선호도, 폐기, 불법 위조에 대한 위협 등이

존재한다. 다음 표는 RFID시스템에서의 보안과 프라이버시 위협을 나타낸 것이다.

[표 4-2] RFID시스템에서의 보안과 프라이버시 위협

1.2 보안 및 안전성 요구사항

RFID를 사용할 때 고려사항과 위험요소에 대해 더욱 안전한 시스템을 구성하기 위

해서 많은 전문가들이 기본적으로 지원해야 할 정보보호관련 요구사항을 정의하고 있

다. 아래 표는 무선인식 시스템에서 제공하고자 하는 보안 서비스 및 보안서비스별 주

요 정보보호 요구사항을 나타낸 것이며, 이러한 서비스에 대한 요구사항에 맞추기 위

해 가변 보안이 사용된다. 다음 표에 무선인식의 주요 보안 서비스 요구사항을 나타내

었다.

원인 위협

태그

정보

노출

식별 정보

노출

기업 스파이 위협, 경쟁적 마케팅 위협, 행동 위협, 위치 위협, 선

호 위협 등

위치 정보

노출행동 위협, 위치 위협

태그 위조 위조 위협, Breadcrumb위협

서비스 거부 인프라스트럭처 위협

106 | RFID 개요

[표 4-3] 무선인식의 주요 보안 서비스 요구사항

RFID시스템에 대한 위협에 대한 내용을 보면 태그 정보 노출에 대한 안전, 사용자

추적에 대한 안전, 태그 복제에 대한 안전, 서비스 거부 공격에 대한 안전, 전방향 안

전성 보장, 불구분성 보장, 가용성, RFID서비스 시스템에 대한 안전부분의 미들웨어

서버에 대한 안전, ONS 서버에 대한 안전, 정보 서버에 대한 안전 등이 있다.

1.3 보안을 위한 기술

RFID시스템을 공격하는 방법이 매우 다양한 만큼 이에 대응하기 위한 보호기술 또

한 개발되어 있다. 대응방안은 태그를 사용하지 못하도록 기능을 정지시키는 방법, 물

리적인 대응방법, 논리적인 대응방법 등이 있다. 다음은 태그 기능정지 방안(Kill 명령

어 기법/대기명령과 기동 명령어 기법) 및 태그의 기능을 유지하면서 사용자가 원하지

않는 리더기와 자신의 태그 사이의 통신을 막는 주용 물리적 해결방안에 대해 기술한

것이다.

구분 요구사항

기밀성

- 태그 사용자는 권한이 있는 유저에 의해서만 태그가 읽히길 요구하며

태그 사용자는 태그에 쓰여진 데이터를 암호화할 수 있어야한다.

- 태그는 태그의 설계 또는 구조의 간섭 없이 암호화된 데이터를 읽고 쓸

수 있어야 한다. 이러한 특성은 사용자가 선택할 수 있어야 한다.

익명성

- 태그 내의 정보 또는 정보와 별도의 태그 식별 정보에 대한 익명성이

보장되어야 한다.

- 정보를 이용한 사물 및 개인에 대한 위치추적, 경로추적 및 감시가 이루어

지지 않도록 인증된 적법한 사용자가 제어할 수 있다.

무결성

- 태그는 잠김 데이터를 알려진 데이터의 변경이나 삭제를 막을 수 있어야

한다.

- 태그 제조사들은 사용자에 관련되지 않는 제조사와 관련된 데이터의

저장소와 식별에 대한 태그 데이터를 잠글 수 있는 기능을 가져야 한다.

인증성

- 태그 데이터의 저장소와 전송 프로토콜은 태그 데이터를 읽기에 앞서

결의자의 권한에 대한 인증의 요구에 대해서 사용자가 제어 가능한 옵션

을 제공한다.

- 태그 아이디를 읽는 것만으로 인증을 요구하지 않는다.

침해 대응성

- 서비스 거부 공격 대응

- 시스템 보호 제공

- 네트워크 보호 제공

- 해킹 바이러스 침입공격 등에 대한 대응


■ Kill 명령어 기법

EPC를 위한 저가형 태그에 프라이버시 문제를 보완하기 위해 사용자가 제품을 구매

하는 순간 리더의 무효화(Kill) 명령을 통하여 제품에 부착된 태그가 더 이상 동작하기

않도록 하는 방안이다. 이러한 방법은 태그 재사용이 불가하다. 때문에 그 응용성이

상당히 제한되므로 실생활에 유익하고 편리한 서비스를 제공할 수 없다.

■ 대기(Sleep) 명령과 기동(Wake) 명령어 기법

무효화 명령의 단점을 보완하기 위해 사용자의 태그의 기능을 잠시 동안 정지하였다

가 안전한 장소에서 다시 동작하도록 하는 명령이다. 이 기능은 사용자가 키 관리를

비롯하여 각 태그의 동작을 일일이 관리해야하는 불편함이 있다.

■ 태그차폐(Shield the tag)

RFID 태그가 사용하는 특정 주파수가 통과할 수 없도록 하는 패러데이 케이지

(Faraday Cage) 등의 전파차단막으로 태그를 감추어 임의의 리더기가 태그에 접근하

는 것을 막는 방법이다. 일반적인 차단막으로 감추기 어려운 물건에 부착된 태그들이

많으며, 도난 물건을 감추는 일 등의 악용될 수 있는 단점이 있다.

■ 능동형 전파 방해(Active Jamming)

지속적으로 의미 없는 전파신호를 발생시켜 주변의 리더기가 정상적으로 통신을 하

지 못하도록 방해함으로써, 사용자의 프라이버시를 보호할 수 있다. 하지만 이를 통하

여 무선인식 시스템에 대한 공격이나 전파 공해 등의 문제가 야기될 수 있다.

■ 블로커 태그(Blocker tag)

임의의 리더기가 사용자의 태그로부터 정보를 얻지 못하도록 막는 방법으로 무선인

식 시스템의 통신 계층에서 수행되는 개별화 프로토콜 단계에서 모든 개별화 ID를 흉

내 냄으로써 리더기가 주변에 어떠한 태그도 구별할 수 없도록 하는 블로킹 방식이다.

■ 프록시(Proxy) 접근

일반 장소에 설치되어 있는 무선인식 리더를 통한 정보의 보호를 대신하여 소비자들

이 직접 자신만의 무선인식 시스템 하의 프라이버시 보호를 위한 장비를 가지고 다니

는 것을 의미한다. 실제로 일부 휴대전화는 이러한 기능을 가지고 있다. 이런 장비들

은 프라이버시 보호를 위한 다양한 도움을 줄 수 있다. 그 외 논리적 해결방안으로 배

타적 논리합/익명 등의 저연산 기법, 해시 기반 및 난수 등을 이용한 기법, 암호화 알

고리즘을 이용한 기법, NTT 전방향 안전성 기술 등이 있으며, 위에서 기술된 물리적

인 해결방법들은 보안 및 프라이버시 침해 위협을 원천적으로 방지할 수 있지만 합법

적인 서비스를 방해한다거나 태그 재사용의 문제점 등이 발생하게 된다.

108 | RFID 개요

RFID시스템에서는 RFID태그를 이용자들이 인식할 수 없도록 사물 또는 문서에 보

일 수 없도록 부착하는 것이 가능하다. RFID시스템의 특성상 물, 섬유, 플라스틱 등에

서도 통과하여 인식이 가능하기 때문에 개인의 옷, 쇼핑백, 가방 등에 들어있는 제품

의 내용을 판독할 수 있다. 또한 태그를 읽는 리더기도 잘 보이지 않는 곳에 설치되어

침해를 당할 수 있다.

이와 같이 RFID는 그 특성상 칩에 기록된 정보를 제3자가 손쉽고 은밀하게 판독할

수 있고 장기적으로 태그 정보와 연동된 DB를 축적, 이용할 수 있는 점에서 프라이버

시 침해 가능성이 계속적으로 제기되고 있다. 그래서 국내 각 전문기관(한국전자통신

연구원, 국가보안기술연구소, 한국정보보호진흥원 등)들은 RFID서비스 활성화에 따

른 역기능에 대한 준비를 하여 정보사회진흥원, 전자거래진흥원 등에서 이에 대한 가

이드라인이 제시하였다.

2.1 프라이버시 개요

프라이버시라 함은 개인의 사생활이나 집안의 사적인 일, 또는 그것을 남에게 간섭

받지 않을 권리를 말한다. RFID와 관련한 프라이버시는 태그의 정보를 RFID 리더기

를 통해서 당해 태그 내의 기록되어 있는 정보를 판독하여 그에 해당하는 개인정보가

담겨있는 서버에 접근하여 필요로 하는 정보를 받아오는 일련의 행위 일체를 의미한

다. RFID시스템과 관련한 주요 프라이버시 위협사항을 보면 다음과 같다.

- 감시 위협: 리더에 의해 감시되고 있는 태그의 움직임에 따라 태그의 소유자 또는

사용자의 행동이 감시당하거나 예측당할 수 있다.

- 관계에 의한 위협: 태그의 소유자와 특정 태그간의 관계가 노출될 수 있다.

- 선호도에 의한 위협: 태그 소유자의 선호도, 경향 등이 노출될 수 있다.

- 이동에 의한 위협: 특정 태그가 부착된 상품의 이동은 출발지와 도착지 간에 연관이

있음을 드러낸다.

- 폐기에 의한 위협: 태그가 부착된 특정 물품은 폐기되더라도 사용자와의 연관성을

지니고 있기 때문에 폐기 후에도 프라이버시를 침해할 수 있다.

02 프라이버시 보호


2.2 프라이버시 침해 위험성

RFID 사용은 매우 유용하지만 RFID 기술의 일부 특징은 프라이버시와 시민의 자유

를 침해하는 방향으로 도입될 수 있다. 다음 표는 EPC에서 무선인식 프라이버시 위험

요인을 분석하여 RFID 기술의 위험요인을 정리 하였다.

[표 4-4] EPC의 RFID 프라이버시 위험요인 분석

이미 RFID가 일부 상품관리 등에 활용되고 있는 해외에서는 프라이버시 침해를 우

려, 시민단체를 중심으로 RFID를 반대하거나 규제하자는 캠페인을 벌이기도 했다. 미

국의 소비자단체들이 면도기 메이커인 질레트와 의류업체인 베네통을 상대로 프라이

버시 침해를 주장해 무선인식 유통을 전면 보류시킨 것이 대표적인 사례로 꼽힌다. 현

재 월마트를 비롯해 베네통은 RFID 도입을 잠정 중단한 상태로 그 이유는 개인의 상

품구매 이력이 침해를 당해서 피해를 줄 수 있다는 미국 소비자 사생활 보호단체의 반

발 때문이다.

2.3 프라이버시 보호 가이드라인

정부 및 관련 산업관계자는 이미 RFID시스템에 대해 사물에 대한 정보를 효율적으

로 처리할 수 있도록 하여 국방, 물류, 운송, 유통, 항공, 항만 등에 획기적인 개선을

가져올 것이라고 예상하고 있다. 그러나 한편 RFID가 개인이 착용, 휴대하고 있는 사

구분 설명

숨겨진 태그무선인식 태그들이 소유주인 정보주체가 인지하지 못한 상황에서

사물들과 문서에 내장될 수 있다.

물품에 대한 유일한

식별정보

바코드와 달리 무선인식은 EPC로 ID가 지정되어, 지구상에 모든 사

물에 유일한 ID를 가지게 할 수 있다.

대용량 자료수집

무선인식 배치는 유일한 태그 데이터를 포함하고 있는 대량 데이터

베이스의 개발을 요구하게 되며, 이는 데이터의 통합을 유발 할 수

있다.

숨겨진 리더

사람 또는 사물이 모여져 있는 어떤 환경에서도 보이지 않게 설치될

수 있는 리더들에 의해 태그들은 시야의 제한 없이 멀리서 읽혀질

수 있다.

개인 추적과

프로파일링

개인적인 신원이 유일한 무선인식 태그 넘버와 연결되어 있다면 개

인들이 인식하지 못하는 사이에, 프로파일(profile)되고 추적당할 수

있다.

110 | RFID 개요

물에 대한 정보를 판독하여 개인에 대한 프라이버시를 침해할 수 있다는 우려가 제기

되고 있다. 이에 따라 정부는 지난 2007년 RFID 프라이버시보호 가이드라인을 제정,

공시하여 RFID를 취급함에 있어 준수해야 할 기준을 제시함으로써, 관련 사업자는 안

정적으로 사업을 추진할 수 있고, 일반개인은 프라이버시에 대한 우려를 벗어날 수 있

을 것이라 기대하고 있다.

RFID 프라이버시 보호 가이드라인은 정보통신망 이용촉진 및 정보보호 등에 관한

법률 등 관계법령의 개인정보보호 원칙을 토대로 하여 새로운 기술발전과 신규서비

스 도입으로 프라이버시 침해 우려가 높아짐에 따라 관련 법적 규율 이전에 자율적 가

이드라인으로 제시하였다. 제정 목적으로서 RFID시스템의 이용에 따른 이용자의 프

라이버시를 보호하고 안전한 무선인식 이용환경을 조성하는 것이다. RFID 프라이버

시 보호 가이드라인 표준안은 표준 제정의 목적, 구성 및 범위, 용어정의(개인정보, 무

선인식 시스템, 무선인식 태그, 무선인식 취급사업자, 이용자), 개인정보의 기록, 수집

및 연계, 무선인식 태그 부착 사실의 표시 등으로 구성되어 있으며, 보칙을 통해 무선

인식 태그의 인체이식 등의 금지, 리더기의 설치 표시, 개인정보 보호를 위한 관리적,

기술적 조치, 프라이버시 보호 영향평가, 개인정보 관리책임자의 지정, 무선인식 태그

이용자의 인식 제고, 개인정보 이용, 제공, 파기 등에 대한 가이드라인을 담고 있다.

다음 표에 RFID 관련 프라이버시 보호 가이드라인을 설명하였다.


[표 4-5] RFID 관련 프라이버시 보호 가이드라인 주요 내용

분류 내용

목적 - RFID의 활용 및 소비자 이익 보호의 조화

적용범위 - 소비자 거래에서의 RFID와 RFID를 활용하는 사업자

고지, 표시- RFID의 장착 사실, 장착 장소, 그 성질 및 보유 정보에 대한 고지

또는 표시

최종선택권 - RFID 독해 방지 방안 고지 또는 표시

사회적 이익

등 정보제공

- RFID 폐지에 따라 상실되는 소비자 이익 또는 사회적 이익에 대한

정보 제공

개인정보와

RFID 정보의

결합

- RFID 정보와 개인정보가 결합하는 경우 개인정보보호법상의 개인

정보로 취급

정보의 수집,

이용제한 및

정확성 확보

- RFID 내 개인정보의 목적 및 내용 대조를 통한 정확성, 최신성 유지

및 오기 방지

- RFID 내 개인정보의 멸실, 훼손, 수정 및 누설 방지

정보 관리자- RFID와 프라이버시 보호 관련 정보의 적정한 관리 및 불만의 신속

하고 적절한 처리

소비자에 대한

정보 제공- RFID와 프라이버시 보호에 관한 소비자 교육 실시

제5장

적용 분야

01_ 의료 보건 분야

02_ 유통·물류 분야

03_ 건설 분야

04_ 항공 수화물 분야

05_ 도서출판 분야

06_ 농축산 분야

07_ 국방 분야

08_ 모바일 RFID 분야

RFID 개요

RFID시스템은 지난 2004년부터 본격적으로 정부의 시범사업 및 각 산업별 업체

들의 적극적인 활동에 의해 이미 다양한 분야에서 실용화가 진행되고 있다. 또한 각종

법제화, 표준화, 실증실험을 통하여 응용서비스분야를 점차 확대적용 하고 있으며, 이

미 많은 분야에서 상용화 단계와 비즈니스 상에도 상당한 효과를 나타내고 있다. 여

기에서는 RFID시스템의 국내외 적용 및 연구 분야에 대해 소개한다. 다음 그림은 각

RFID 산업별 적용분야를 나타낸 것이다.

[그림 5-1] RFID 산업별 적용분야

114 | RFID 개요

제5장 적용 분야 | 115

의료보건 분야에서는 환자관리, 혈액관리 독거노인의 건강상태 관리 등의 효율적

인 환자관리에 크게 기여할 수 있다. 환자는 바코드나 손으로 적은 번호가 새겨진 팔

찌 대신 RFID가 부착된 팔찌를 착용한다. 의사나 간호사는 환자의 위치나 현재 상

황, 병의 치유 상태에 대한 정보를 원격에서 실시간으로 파악하여 상황에 따라 신속하

게 대처할 수 있다. 또한 환자안전을 위하여 수혈/투약 시 환자와 혈액/약품에 부착된

RFID 태그를 이용하여 일치여부를 확인한 후, 수술환자를 대상으로 RFID 태그를 부

착하고 수술실에서 환자의 수술정보를 확인하여 수술 오류 발생을 방지하기 위한 분야

에도 적용이 가능하다. RFID는 이러한 기능을 바탕으로 의료 서비스의 효율성을 높여

줄 뿐 아니라 치명적인 의료사고를 감소시킨다. 다음 그림은 의약품의 유통과 물류에

대한 흐름을 나타내었다.

[그림 5-2] RFID 산업별 적용분야 적용 예[출처:CJ 시스템즈, 의약부문 RFID 적용을 위한 최신 동향, 2006]

01 의료 보건 분야

116 | RFID 개요

유통·물류 분야는 다른 분야에 비해 RFID시스템 도입 적용이 가장 앞서가는 분야

중 하나다. 이미 국내 대형업체를 중심으로 RFID 도입을 위한 연구 및 테스트베드를

시행하고 있으며 점차적으로 실제 적용해 나가는 계획을 마련해 놓고 있다. 또한 정부

의 시범사업 및 확산사업을 바탕으로 육상물류, 해운물류, 항공물류 각 분야에서 구체

적인 계획을 마련하여 추진 중에 있으며 창고관리, 화물추적 및 물류센터에서도 활발

하게 RFID 적용이 시도되고 있다. 이처럼 유통/물류 분야에서 활용도를 보이는 이유

는 재고상태를 지속적으로 파악하여 적재적시에 물건을 효율적으로 공급하여 품절현

상을 막을 수 있고, 바코드 시스템의 부분적인 재고관리가 아닌 물류 전 과정에서 모

니터링 및 추적이 가능하며, 실시간으로 물류 및 재고의 흐름을 파악하고 자동화를 통

한 노동비 절감을 가져올 수 있기 때문이다. 이와 같이 유통/물류 분야에 무선인식을

적용한다면 Sell&Payment(매장관리), SCM(공급망 관리), CRM(고객관리)의 부분 등

에 적용이 가능하다. 다음 그림은 구 산업자원부에서 국가 수출입 물류에 대한 공급망

관리를 나타낸 것이다.

[그림 5-3] 구 산업자원부의 물류관리 사업 적용 예

[출처:한국정보사회진흥원, RFID/USN 가이드라인, 2007]

02 유통·물류 분야


건설분야는 건설장비나 자재관리, 시설물 유지보수, 노무관리, 작업자 안전관리 등

에서 RFID 도입적용이 가능하다. 또한 RFID를 통한 파이프 위치추적관리나 콘크리트

양생과정에서 RF센싱기술을 통해 온도변화에 따른 콘크리트 강도를 측정하는 방안,

석유 시추선상에서 자재위치파악 및 자재관리 등 다양한 분야에서 RFID 도입이 적용

될 수 있다. 다음 그림은 건축자재 관리와 RFID 태그를 이용하여 콘크리트의 양생 이

력을 관리하는 그림을 나타내었다.

[그림 5-4] 건축자재 관리 및 콘크리트 이력관리 적용 예

[출처:RFID Journal, 2005]

03 건설분야

항공 수하물에 RFID 태그를 부착하여 수하물 관리, 수하물 위치파악이 가능해지면

서 수하물이 분실되거나, 바뀌는 것을 방지하고 수하물이 승객이 탄 여객기에 실리지

못하는 경우를 방지할 수 있다. 또한 RFID 기술이 적용된 스마트 카드, 무인자동 발권

기, 전자여권을 통해 공항 출입국 수속시간이 단축 될 수 있다. 다음 그림은 RFID 수

하물 관리를 위한 전반적인 흐름도를 나타내었다.

[그림 5-5] 항공분야 적용 예[출처:한국정보사회진흥원, RFID/USN 가이드라인, 2007]

118 | RFID 개요

04 항공 수하물 분야

도서출판 분야에서는 제조업체(출판사)에서 모든 도서에 도서정보 및 거래정보가

기록된 RFID 태그를 부착해 출하하면 이후 유통과정의 제반정보들이 추가 기록되어

무인반송에 따른 경제성 향상과 입ㆍ재고 업무의 표준화 및 가시성 확보, 패킹 오류

로 인한 고객 불만 최소화, 업무시간 단축효과를 거둘 수 있다. 또한 각종 도서관에서

RFID 적용 경영정보시스템 구축을 통해 무인·자동 관내열람치 통계 산출 체계가 원

활히 이루어 질 수 있으며, 도서관 이용카드 발급, 운영제도를 통해 이용자 편의성 향

상 및 업무 효율성에도 많은 도움을 줄 수 있다. 다음 그림은 도서 관리에 필요한 장치

와 적용한 예를 나타내었다.

[그림 5-6] 도서 관리에 필요한 장치

[그림 5-7] 도서관리에 RFID 적용 예



05 보안기술

120 | RFID 개요

최근 농축산식품 분야의 RFID에 대한 관심이 늘고 있다. 광우병이나 AI, 유전자조작

식품 유통, 잔류농약 및 화학비료 허위표시, 산지둔갑 등 식품관련 사고가 반발하면

서 이에 대한 예방시스템 차원에서 원료 농축수산물의 생산ㆍ가공ㆍ유통ㆍ소비 등 푸

드 체인 차원에서 RFID를 이용한 농축산물 이력추적제 등의 도입이 절실히 필요한 상

황이다. 또한 가축 및 동물용 RFID시스템 적용으로 가축 및 애완동물에 장착된 RFID

TAG를 통해 가축 및 애완동물의 이력을 실시간으로 수집해 정보를 제공하고 이를 이

용해 가축 및 애완동물의 질병, 혈통, 유기방지 등을 관리할 수 있게 됨으로써 가축 및

애완동물에 대한 사회적 비용을 절감시키고, 이력추적을 통한 안정성을 확보할 수 있

게 된다. 다음 그림은 농작물 이력관리를 위한 예를 나타내었다.

[그림 5-8] RFID를 적용한 농작물 관리 예


06 농축산 분야


군수물자 관리, 물체식별, 상황정보취득 등을 위하여 RFID시스템을 적용할 수 있

다. 지뢰와 같은 폭발물을 지하에 매설한 이후 필요에 따라 제거해야 할 경우에 RFID

리더를 통하여 지뢰의 위치와 특성 정보를 취득할 수 있다. 특히, 국방 분야에서 중

요한 탄약 및 총기 관리는 기존의 재고, 적송, 수불, 출고 등 수작업으로 관리하던 것

을 RFID를 적용하여 정확하고, 안전한 관리가 가능해지며, F-15전투기 등의 부품에

RFID태그를 부착하여 체계적인 신무기 관리도 적용 될 수 있다. 다음 그림은 공군 본

부에서 RFID시스템을 적용한 예를 나타내었다.

[그림 5-9] 공군본부에 RFID시스템이 적용된 예


07 국방 분야

122 | RFID 개요

핸드폰과 RFID기술을 결합하여 다양하게 응용할 수 있다. RFID칩과 리더를 내장한

핸드폰은 신용카드나 자동차 열쇠를 대신하거나 영화티켓을 대신할 수 있어 예약에 활

용할 수 있다. 미술관이나 박물관에 전시된 작품이나 역이나 거리 게시판의 포스터,

지하철내의 포스터 등에 부착된 RFID 태그에 필요한 정보나 관련 URL 등을 기록하

고, 리더가 장착된 핸드폰을 사용하여 관련 정보를 읽을 수 있다. 다음 그림은 부산영

화제와 택시안심서비스에 모바일 RFID가 적용된 예를 나타내었다.

[그림 5-10] 모바일 RFID 서비스 분야 적용 예[출처:한국정보사회진흥원, 모바일 RFID 시범사업 추진 현황, 2006]

RFID 분야는 국방, 조달, 제조, 물류, 유통, 서비스, 농/축산, 안전 등 다양한 산업

영역에서 막대 한 경제적 파급효과를 창출할 수 있는 핵심 기술이다. 최근 4∼5년 사

이에 걸쳐 우선적으로 건설, 유통, 제조, 항만, 농수산 등에서는 많은 현장에서 무선인

식의 실용화를 위한 시범사업, 기업현장에 적용 또는 도입 적용하려는 움직임이 활발

하게 이루어지고 있다. 이외에도 RFID의 활용은 대학교의 출석체크, 회사의 출입관

리, 각종 이력관리 등 모두 열거할 수 없을 만큼 활용범위는 넓고 다양하다.

08 모바일 RFID분야

124 | RFID 개요

1. RFID 도입방법론 기초연구, 한국RFID/USN협회, 한국정보사회진흥원, 2005.10

2. 2004년도 RFID 기술 및 관련정책연구, 한국RFID/USN협회, 한국정보사회진흥원, 2004.11

3. RFID주파수 이용방안 연구, 한국전파진흥협회, 2003.12

4. 전파식별 보급 활성화를 위한 역기능 및 정보보호 대책연구, 한국정보사회진흥원, 2004. 11

5. RFID 프라이버시보호가이드라인 해설서, 한국정보보호진흥원, 2005. 7

6. RFID 표준화 동향 기술, 한국전자통신연구원 전자통신동향 분석 제20권 제3호, 2005. 6

7. 정민화, RFID 국제 표준화 동향, 한국전자파학회지, 기술표준원, 2004. 4

8. 모바일RFID기술 및 표준화 동향, 전자부품, 2005. 6

9. RFID적용을 위한 가이드북 1권, 3권, 6권, 한국정보사회진흥원, 2007. 2

10. RFID GL 기술자격 검정, 한국RFID/USN협회, 영진미디어, 2008. 4

11. 훤히 보이는 RFID/USN, 전자신문사, 2008. 6

12. RFID Handbook, 2nd Klaus Finkenzeller, 2004

| 참고 문헌 |


저자 | 최규태, 박성수

RFID 개요

저자 | 강민수

감수 | 구지희 ([email protected])

정태웅 ([email protected])

디자인 | 강한송 ([email protected])

U-City 기반기술

발행인 : 문창엽

발행처 : U-Eco City 사업단

펴낸 곳 : 랭스테크

주소 : 서울시 광진구 중곡 2동 211-1번지 은혜빌딩 3층

ISBN 978-89-962596-2-6

ISBN 978-89-962596-0-2 (세트)

u-city 기반 기술

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