뇌(腦)를 가진 조명기술, 세상을 밝힌다
뇌(腦)를 가진 조명기술, 세상을 밝힌다
  • 김예지 기자
  • 승인 2020.01.14 15:07
  • 댓글 0
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가로등․경관조명․홈조명, ‘IoT, 빅데이터, AI, 딥 러닝 등 활용’
자동제어기술은 이미 보편화, “유기체 닮은 ‘스마트 도시’ 구현”
딥 러닝 ‘헬스케어 조명’…인간의 감정 조절, 환경 개선 등도

우리의 일상 공간을 밝혀주는 각종 조명산업에도 이젠 첨단 IT 및 4차산업혁명 기술이 본격적으로 도입되고 있다. 사물인터넷, 웰빙케어 기법, 원격 스마트 기술, 그리고 각종 방재와 보안에 초점을 둔 신개념의 조명 기술들이 점차 확산되고 있다. 이미 가로등이나 경관조명 분야에선 사물인터넷이나 앱을 활용한 자동제어 기술이 광범위하게 활용되고 있다. 이는 매년 열리는 조명과 IT기술 관련 전시회에서 실감할 수 있다. 

그중 빅데이터를 활용한 조명기술이 날로 확산되고 있다. 이는 차별화된 사전 시뮬레이션 분석 결과를 통한 조명, 즉 빅데이터에 의한 딥 러닝 기술 등을 연상케 하는 것이다. 아직 원초적이긴 하지만, 빅 데이터 기술을 조명제품에 접목한 케이스인 것만은 분명하다. 이들 제품은 불필요하게 빛이 주위로 번져나가는 현상, 즉 누설광이 없는 사용환경을 조성하며 하이파워 칩을 적용해 높은 광효율을 실현하기도 한다. 흔히 기존의 가로등 등에 많이 사용되는 메탈할라이드 조명에 비해 70% 이상의 전력 절감효과가 있고 눈도 편안하게 해주는 것으로도 알려져 있다.

■ ICT융복합 조명

조명업계에선 또 ICT융복합 조명이 급속히 확산되고 있다. 이 기술 역시 초보수준의 빅데이터 및 인공지능을 활용한 것인데, 현장의 다양한 환경과 정보를 자동 수집하는게 특징이다. 현장에서 수집한 조명 환경을 분석 처리하고, 시각화한 후 스스로 조도와 조명기기 점멸 등을 관리하고 통합 관제 환경을 제공하며 재난 안전 등 다양한 분야에 적용된다. 이는 특히 도시 혁신, 스마트도시 등 새로운 조명 환경을 구축하기도 한다. 
그 중엔 학습 기반 딥러닝 알고리즘을 활용하는 경우도 있다. ‘낮은 색온도’의 장파장 특성을 이용, 안개 속 투과율을 끌어올려 가시거리가 확대되게 하거나 ‘높은 색온도’의 단파장 특성을 이용, 빛의 직진성을 양호하게 하기도 한다. 또 안개 낀 도로에서 운전자의 가시거리를 단계별로 감지하고 안개 농도에 따라 가로등의 색온도와 밝기를 조정한다.

■ 사물인터넷, 조명의 차원을 바꾸다

IoT 조명은 이미 낯설지 않다. 이른바 스마트싱스(SmartThing)로 모든 IoT 가전을 연결하고 빅스비(Bixby)를 통해 음성제어까지 할 수 있는 LED조명도 본격화되고 있다. 별도의 앱을 추가할 필요없이 ‘스마트싱스’ 앱 하나로 모든 IoT조명과 IoT기기 일체를 한 번에 제어할 수 있다.
이런 원리의 IoT LED조명은 이런 기술을 통해 색온도 제어, 밝기 제어는 물론, 무드등(수면등), 타이머, 단축모드, 스케줄 제어 등을 망라한다. 또한 개인의 취향이나 라이프 스타일에 따라 다양한 조명을 연출하며 색온도 7단계, 밝기 13단계 등 모두 91개의 조명을 연출할 수 있다. 
야외 조명이나 대형 무대 등에 사용되는 투광기에 사물인터넷 기능을 접목하는 사례도 최근 눈에 띈다. 사물인터넷으로 밝기를 효율적으로 조절, 30% 에너지 절감효과를 내고 있다. 또  인공지능이 장착된 허브 1개로 투광등 250개를 제어하며 무선방식으로 배선망이 필요없도록 한 경우도 있다.
또 스마트앱을 통해 밝기를 조절(0~100%)하거나 낱개 또는 그룹별로 등기구를 자유자재로 조절할 수 있다. 거리와 관계없이 스마트폰으로 제어(해외에서도 가능)하며 실시간으로 에너지 절감효과를 확인할 수도 있다. 
도시의 밤을 밝히는 스마트 경관조명도 최근 확산되고 있다. 이는 RGB(Red, Green, Blue)를 동시에 구현할 수 있고 스마트앱과 블루투스 기능을 이용해 밝기 및 색상을 조정할 수 있다. 무선방식이어서 배선망이 불필요하고, 1600만 컬러에 달하는 다양한 색상을 구현하며, 스마트폰 1대당 6대를 동시에 제어할 수 있다.

■사용자 기분에 맞춰 색상․조명 조절

특히 조명기술의 백미는 인공지능을 활용한 스마트 기능이다. 한국조명ICT연구원이 최근 기업체와 협업, 개발한 산모 우울증 방지용 LED조명도 그런 사례 중 하나다. 이는 산모의 생체 리듬과 생활 패턴을 고려한 IoT 스마트 조명기기로서, 블루투스 통신으로 조명기기를 제어한다.
한 단계 더 나아가선 사용자의 기분에 따라 색상이 조절되는 ‘사용자 적응형 컬러테라피 LED조명시스템’도 있다. 이는 어플리케이션을 통해 사용자의 바이오 리듬, 심리패턴 등을 수집하여 백앤드 시스템을 통해 분석한 후, 블루투스 통신을 이용해서 색상과 조명을 제어한다.

■스마트 LED가로등이 거리와 도시 기능 조종

그런 점에서 스마트 에너지 조명은 단순한 조명제품과는 차원이 다른 기술혁신의 산물이다. LED조명을 IT·디지털 기술과 접목, 도시 자체가 유기적으로 살아 움직이는 스마트 시티를 구현하기도 한다. 다시 말해 도시가 스스로 뇌(腦)를 갖추고 유기체로 작동하는 것이다. 이에 걸맞은 속성을 지닌 것 중 하나가 IoT(사물인터넷) 기능을 접목한 LED가로등이다.
이는 도로를 달리는 자율자동차의 속도를 조절, 사고를 예방하고 주차장이나 목적지를 안내해주거나 신호등을 제어한다. 오가는 자동차들 전조등 밝기를 봐가며 주변 상점 간판이나 광고물 조명도 이에 맞춰 원격으로 조도를 조절한다. 앞으로 스마트 에너지 LED조명 기술이 날로 발전하면 도시와 거리 풍경은 이렇게 달라진다.
이런 기능의 스마트 LED가로등은 그야말로 거리의 ‘관제탑’이다. 심지어는 일정 구간이나 반경에 있는 통행차량과 보행인의 생활편의도 돕는다. 또한 스마트 LED가로등이 주변 옥외광고판이나 상점 간판을 보행인과 차량운전자의 스마트폰과 연동시키기도 한다.
즉 보행인이나 차량이 상점 앞을 지나는 순간, 스마트 LED가로등을 매개로 스마트폰을 통해 매장 제품 광고나 맞춤형 쇼핑 정보가 전달된다. 스마트 LED가로등은 자율자동차 운전자에게도 주행 정보나 온갖 생활 데이터를 제공, 네비게이션이나 갖가지 생활정보 앱을 무력화할 수도 있다.

김예지 기자 

[ 애플경제 = 김예지 기자 ]

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