IT 839 정책 중 하나인 RFID는 기업의 수요 예측, 생산, 재고, 유통의 관리, 상점에서의 제품 판매 방식을 변화시킨다는 비전을 제시하고 있다. 또한 향후 RFID 관련 시장 규모가 급격히 증가할 것으로 전망되고 있다. [ 편집자 주]

RFID란 Radio Frequency Identification의 약자로 무선 주파수를 이용하여 수 cm에서 수십 m에 떨어져 있는 사물이나 사람에 부착된 태그를 인식하여 태그로부터 정보를 주고 받을 수 있도록 하는 기술이다. RFID 기술은 태그, 안테나, 리더, 그리고 태그와 리더 사이의 교환되는 정보를 받아 서버나 네트워크로 전달해 주는 미들웨어 등으로 구성된다.

RFID 기술은 주파수 대역에 따른 인식 성능과 응용 범위가 다르며 태그내 배터리 유무에 따라 액티브 태그 및 패시브 태그로 구분된다.

또 RFID 기술은 저주파일수록 태그 인식 속도가 늦고 태그, 크기가 큰 반면 환경 영향에는 고주파보다 강한 편이다. 또 고주파일수록 태그 인식 속도나 일괄 인식이 좋고, 태그 크기가 저주파에 비해 적은 반면 환경 영향은 저주파 대역에 비해 민감한 편이다.

최근 RFID 기술의 발전은 기업의 수요 예측, 생산, 재고, 유통 관리, 제품 판매 방식에서 엄청난 변화를 예고하고 있다. 이것은 비즈니스 프로세스 및 애플리케이션에 통합되었을 때 공급망을 변화시킬 가능성이 매우 높은 강력한 기술로, 중요한 공급망 데이터를 제조업체 및 고객을 위한 자료로 만들어 사업상의 결정을 더욱 현명하게 내릴 수 있게 한다. 현재 RFID 기술의 국내 현황은 13.56MHz 이하 주파수를 이용하여 생산공정이나 출입증, 교통카드, 도서관 관리 등에 사용되고 있으며, 정부의 기본계획에 따라 한국전자통신연구원(ETRI)을 중심으로 900MHz 수동형, 433MHz 능동형 RFID 및 u-센서 네트워킹 기술개발이 진행되고 있다.

RFID 연구개발 및 표준화 본격 추진

RFID와 관련하여 가장 적극적인 연구개발을 추진하고 있는 국내기관으로는 단연 ETRI(한국전자통신연구원)을 꼽을수 있다. 지난 3월에 ETRI는 정보통신부 ‘RFID 시스템 고도화 기술개발’ 사업의 일환으로 사라콤, 빅텍, 온유에스엔, 하이트랙스, 아시아나 IDT 등과 공동 개발한 RFID 수동형 리더가 국제표준규격단체인 ‘EPC 글로벌’의 RFID 하드웨어에 정합 인증을 획득한 바 있다. ETRI가 개발에 성공한 RFID 기술은 향후 대형물류센터, 쇼핑센터, 컨베이어응용, 우편집중국 등에 유용하게 사용될 전망된다.

ETRI가 인증받은 리더기는 그 동안 국내 많은 업체에서 연구개발에 참여하고 있었지만, 기술적 격차로 국내 RFID 시장이 외국산에 많은 부분을 잠식당했는데, ETRI의 기술개발과 국제인증으로 향후 수출은 물론 수입대체 효과 등이 크게 기대된다. 또한 이번에 인증받은 국제표준 규격은 UHF 대역의 국제 단일 규격으로 표준을 따르는 어떠한 태그도 읽을 수 있어 세계의 시장진출이 용이하다. 이로인해 국제표준 인증은 국산 리더기의 기술적 수준이 이미 세계수준에 도달하였음을 입증한다고 볼 수 있다. ETRI는 본 사업을 위해 지난 2006년부터 연구개발을 시작했으며 관련 국제특허 2건, 국제논문 등을 학회에 발표, 업체에 활발한 기술이전을 하고 있다고 설명했다.

ETRI가 기술개발에 성공한 수동형 RFID 리더기는 인식거리가 최대 8M에 이르는 900MHz대역이며 특히 최근 RFID의 보급 확대로 리더기가 많이 모여 있는 밀집 리더 환경에서 동작할 수 있는 특징이 있어 향후 전개될 시장에서 미국을 포함 국내 주파수 대역에 대한 국제 인증 획득은 세계를 무대로 시장진입에 유리한 고지를 점할 것으로 전망된다.

이번에 ETRI가 인증 받은 RFID 하드웨어 장비는 ‘EPC 글로벌 C1 Gen. 2 프로토콜 v1.0.9 (ISO/IEC 18000-6C) 및 UHF RFID 정합규격 v1.0.4 ’라는 국제표준 규격에 근거한 RFID 수동형 리더(ERP630) 로써, 이번 국제표준 인증획득을 계기로 국내 RFID 산업의 글로벌 경쟁력을 확보하는데 중요한 의미를 갖는다.

지난해말에도 ETRI는 빅텍, 대덕 GDS, 아시아나 IDT, 세연 테크놀로지, 한맥 ENG와 공동 연구를 통하여 900MHz 대역 반 능동형 센서 태그 보드 및 리더를 개발한 바 있다. 반 능동형 센서 태그 기술은 기존 수동형 RFID 태그에 자체 전원 공급을 위한 박형 전지를 부가하여, 수동형 태그의 최대 문제점인 인식률을 개선하고 부착물체의 영향을 보완하여 인식거리를 2배 이상 향상시킬 수 있는 기술이다.

반 능동형 태그는 센싱 기능을 추가하여, 식•의약품 관리, 혈액 관리, 자동차 및 교통 분야, 환경 관리 분야 등의 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이러한 저가형 반 능동형 센서 태그는 수동형 태그가 성능 면에서 차지할 수 없고 능동형 태그가 가격 면에서 담당할 수 없는 응용 분야에서 최소의 가격으로 최대의 성능을 발휘할 수 있는 장점이 있다.

반 능동형 센서 태그 관련 국제 표준화는 국제표준화기구인 ISO/IEC산하의 JTC1/SC31/WG에서 전지 지원 및 센서 기능을 지원하기 위해 필요한 명령어의 일반적인 기능 정의, 각 주파수 대역별 Air Interface별 개정 (ISO/IEC 18000-6 AM2), 센서 메타데이터 구조, 센서 데이터 처리 및 센서 드라이버 (ISO/IEC 15961, 15962, 24753) 등과 관련된 표준화 작업을 진행 중에 있다.

ETRI에서는 UHF 대역 Air Interface에서의 전지 및 센서 기능 지원을 포함하는 ISO/IEC 18000-6 AM2와 센서 데이터 메타구조 및 센서 드라이버에 대한 ISO/IEC 24753에 표준 기고서를 제출하여 표준화 작업에 반영하였으며, 이를 바탕으로 반 능동형 센서 태그 보드와 리더를 개발한 것이다. 개발된 반 능동형 센서 태그 보드는 금속과 액체와 같은 다양한 부착물체의 영향을 최소화하여 비교적 균일한 인식거리를 제공하기 위해 플랫폼 인센서티브 안테나 (Platform Insensitive Antenna)를 내장하고 있다.

반 능동형 센서 태그 리더는 기존의 수동형 EPC Class1 Gen2 리더를 기반으로 수동형 태그 뿐만 아니라 반 능동형 센서 태그를 구분하여 센서 데이터를 수집/처리할 수 있는 기능을 추가하였다. 수동형 태그 칩 설계 기술과 반 능동형 센서 태그 보드 기술을 바탕으로 반 능동형 센서 태그용 칩 개발에도 박차를 가하고 있다고 ETRI는 밝혔다.

RFID 국제 표준화 동향

ISO (International Standard Organization)

RFID 기술은 1996년 3월 국제 표준화 기구인 ISO와 국제 전기 기술 위원회 IEC가 합동 기술 위원회 JTC1 내에 자동 식별 및 데이터 획득 기술인 AIDC 기술 표준화를 위해 SC31을 설립하여 바코드 및 RFID 기술에 대한 국제 표준화 활동을 시작으로 착수되었다. 또 RFID 기술 관련해서 ISO 내에서는 식별 카드 표준화를 위해 농업 및 동물 관리에 대한 식별 카드 표준화를 TC23에서, 컨테이너 식별카드 표준화를 TC104에서, 포장 관리에 대한 식별카드 표준화는 TC122에서, 그리고 교통 정보 관리에 대한 식별 카드 표준화는 TC204에서 각각 응용분야별 IC 카드에 대한 표준화 작업이 진행되어 왔고, 2005년 12월 현재는 이들 각각에 대한 표준화가 거의 이루어진 상태다.

현재 ISO/IEC JTC1 SC31에서 진행되는 RFID 기술에 대한 표준화는 5개의 워킹 그룹(working group)으로 나누어져 진행되고 있으며 그 중 WG4에서 RFID를 이용한 아이템 관리에 대한 내용을 5개의 서브 그룹으로 나누어 리더에서 태그 정보를 엔코딩 및 디코딩 처리하고 이를 응용 시스템으로 올려주는 부분에 대한 내용은 SG1에서, RFID 태그내에 UID에 관한 내용은 SG2에서, 리더와 태그의 무선 구간에 대한 내용은 SG3에서, RFID 기반 아이템 관리에 대한 각종 규정에 대한 내용은 SG4에서, 그리고 RFID 기술 응용에 대한 내용을 SG5에서 각각 정의하고 있다.

현재 아이템 관리 부분 RFID 기술 표준화에 대한 사항은 SG5에서 담당하는 응용 시스템 적용 지침을 제외하고는 거의 국제 표준 규격으로 완성 단계에 있으며 < 표 2>는 RFID 기술에 대한 국제 표준화 상태를 보여 준다. 참고로 ISO에서 기술에 대한 국제 표준 규격 제정 단계는 신규 작업을 정의하는 NP 단계(New Work Proposal), CD 단계, FCD 단계, FDIS 단계, 마지막으로 IS 단계로 이루어지며 이 과정까지는 보편적으로 1년에서 길면 2년 정도의 시간을 필요로 하고 있다.

한편 RFID 기술 성능 및 적합성 시험에 대한 국제 표준화 규정은 WG3에서 추진하고 있으며 현재는 모두 TR로 정의되어 있고 2006년 6월까지는 모두 IS로 변환 추진하기로 했다.

EPCglobal (Electronic Product Code)

EPCglobal은 기존 MIT Auto-ID 센터에서 개발한 RFID 기술을 표준화하고 상용화를 추진하기 위해 2003년 10월 설립된 미국 중심의 조직으로 EPC를 기반으로 EPC 네트워크를 구성하기 위해 RFID 기술을 태그 부분, 리더 부분, 미들웨어 부분(Savant) 그리고 네트워크 관련 ONS 및 PML 부분 등으로 나누어 개발하고, 이를 국제 표준화에 반영하도록 노력하고 있다. 현재 미국은 ISO에서 제정하는 RFID 국제 표준 규정하고는 별도로 EPCglobal에서 제정하는 RFID 기술 표준을 미국 표준으로 정하고 있다.

EPC 코드는 기존의 바코드 관리 기관에서 제안한 RFID용 코드 체계로서 64비트, 96비트, 혹은 256비트의 상품 번호 체계에 기반을 두고 있고, 버전 관리를 위한 1개 영역과 상품을 구별하기 위한 3개 영역, 총 4개 영역으로 구성되어 있으며, 코드의 표현 순서는 상위 비트 열부터 버전 숫자, 영역 관리자 번호, 객체 클래스 번호, 일련 번호순으로 나열되어 있다. EPC 버전은 총 7종류가 존재하며 버전 구조의 차이는 각 영역에 할당된 비트 길이의 차이므로 버전 번호를 알게 되면 상품에 대해 할당된 길이가 예측된다. < 표 3>은 현재 EPCglobal에서 추진하고 있는 RFID 기술에 대한 표준화 상황을 보여준다.

UPU (Universal Post Union)

우편 주소, 우편물 처리, 우편 요금, 우편 제도 등에 관한 사항을 국제 표준화를 추진하고, 각국 우정 담당자들간의 우편 업무에 대한 정책 교환 및 우편 업무에 대한 토의를 할 수 있도록 정기적인 총회를 진행하는 국제 우편 연합에서도 우편물 관리 관련 기존의 바코드 체계에서 RFID 기술 도입에 따른 국제 표준 작업을 수행하고 있다. UPU는 RFID 기반 우편물 및 운송 용기 관리에 대한 국제 규격을 기본적으로 ISO에서 규정한 사항을 따르며 또한 UPU에서 별도로 규정한 RFID 기술 규격은 ISO 규격에 반영할 수 있도록 하고 있다. 현재 UPU에서는 우편 업무에 관한 국제 표준 규격을 UPU 표준 규격 번호를 부여하여 S-series로 정하고 있으며 우편물 관리에 대한 코드 표준화도 UPU 코드 목록으로 하여 0~174까지 정해 표준을 정하고 있다.

현재 RFID 기술에 대한 UPU 표준 규격은 S20에서 RFID 데이터 구조 및 성능에 관한 내용을, S23a에서는 시스템 구조 및 파라미터에 대한 규격을, S23b,S23c/d, S23e, S23g, S23i에서는 주파수 대역별 리더와 태그 사이 무선 구간에 대한 표준 규격을 정하고 있으며 현재 이들 규격은 기본적으로 ISO 표준규격을 그대로 따르는 정도며 UPU 내에서 최종 규격으로의 결정은 아직 정하지 않은 상태다. 또한 UPU에서의 표준화 작업 진행은 ISO와 같이 그렇게 활동적이지는 않은 상황이다.

RFID 시장 현황

IDTech사의 RFID 구축사례에 대한 심층분석 자료에 따르면, 전세계적으로 RFID가 가장 많이 적용되어진 분야는 소매 및 소비재 분야로 나타났다. 가장 많이 사용되어지는 주파수 대역은 HF(13.56MHz)였다. 태그의 형태로는 라벨이 가장 많은 비중을 차지하는 것으로 나타났다. HF(13.56MHz)와 LF(125~135kHz) 방식은 모든 국가에서 활용되고 있으나 Microwave(2.45GHz)와 UHF(868~960MHz)의 비중도 상대적으로 높게 나타났다.

응용분야별로는 군사부문(military)의 경우에는 HF(13.56MHz)와 UHF(433MHz), UHF(868~960MHz)를 주로 활용하는 것으로 나타났다. 그리고 제조업 분야의 경우에도 HF(13.56MHz)와 LF(125~135kHz), Microwave(2.45GHz), UHF(868~860MHz) 부분을 활용한 것으로 나타났다. 또한 주파수별 응용분야를 살펴보면, HF(13.56MHz)와 UHF(868~960MHz)가 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 있어 범용성이 높은 대역임을 암시하고 있다.

국가별 RFID 응용분야면에서는 금융과 안전, 물류 부문, 레저, 스포츠 부문, 승객 수송 및 자동차 부문, 소매 및 소비재 상품의 경우에는 모든 국가에서 RFID를 적용한 사례로 나타나 있다. 상대적으로 국가별로 응용하지 않는 분야가 military이다. 일본의 경우에도 RFID가 아직까지 military 분야에서는 적용을 하지 않고 있다.

또한 각 국가별 주파수의 경우에는 캐나다와 이탈리아는 LF(125~135kHz)가 가장 많이 이용되었고, 나머지 국가에서는 HF(13.56MHz)가 가장 많이 이용이 되었다. 태그의 형태는 중국, 프랑스, 네덜란드에서는 카드의 형태가 가장 많이 이용되었고, 나머지 국가에서는 라벨의 형태가 가장 많은 비중을 차지하였다. 미국과 독일에서 가장 많이 이용된 응용분야는 소매 및 소비재 분야이고, 영국의 경우에는 금융과 안전분야가 가장 많은 비중을 차지하였다.

한국RFID/USN협회(회장 김신배)가 지난해말 발표한 ‘2006년도 USN기반 응용서비스 산업실태조사’ 보고서에 따르면, RFID 관련 국내 시장 규모는 2003년 549억원에서 2005년 1,547억원, 2007년 4,716억원으로 연평균 71.2% 성장하고 있는 것으로 나타났다.

2006년도 국내 RFID 매출액은 전년 대비 99%이상 증가할 것으로 나타났고 특히, 리더 1,237억원, SI 1,115억원, 태그 881억원의 순으로 매출이 높을 것으로 전망됐다. 주파수 대역별 매출액은 태그 및 리더 모두 900㎒대역, 13.56㎒대역, 135㎑이하 대역에서 많은 매출이 발생할 것으로 전망됐다.

USN 시장 규모는 2005년 568억원, 2006년 901억원, 2007년 1,830억원으로 연평균 79.4% 성장이 예상됐다. 2006년도 매출액은 전년 대비 103%이상 증가할 것으로 나타났고 특히, 센서노드 1,193억원, 네트워크 339억원, 애플리케이션/서비스 110억원순으로 매출이 높을 것으로 전망됐다. 센서노드관련 분야의 매출액은 전체 예상매출액의 65.2%를 차지하며 센서노드 세부분야로는 센서 552억원, 시스템 428억원의 매출이 가장 클 것으로 전망됐다.

또한 RFID관련 수출액은 2003년 75억원에서 2005년 84억원, 2007년 279억원으로 연평균 38.8% 성장이 예상되며, 2007년 수출액은 전년도에 비해 66%이상 증가할 것으로 나타났다. 특히, 2007년 수출액은 리더 95억원, 안테나 86억원, 태그 52억원순으로 수출이 많을 것으로 전망되었다. 또한 태그 주파수대역별 수출액은 900㎒대역 22억원, 13.56㎒대역 11억원, 135㎑이하 대역 8억원순이나, 리더 주파수대역별 수출액은 태그와 달리 135㎑이하 대역 33억원, 13.56㎒대역 26억원, 900㎒대역 21억원순으로 나타났다.

RFID관련 수입액은 2003년 78억원에서 2005년 107억원, 2007년 395억원으로 연평균 49.6% 성장이 예상되며, 2007년 수입액은 전년도에 비해 141%이상 증가할 것으로 나타났다. 특히, 2007년 수입액은 태그, 리더, 안테나순으로 수입이 많을 것으로 나타났고, 주파수 대역별로는 태그 및 리더 모두 900㎒대역에서 수입이 많이 발생할 것으로 전망된다.

아이씨엔 매거진 2007년 06월호