센서는 물체의 감각이다. 사람에게 감각은 하나의 매력 포인트가 되듯 물체도 마찬가지다. ‘감각 있는’ 사람 치고 모태 솔로는 한 번도 보지 못했으니. 그런 센서에 ‘스마트’가 붙었다. 휴대폰, 정보통신, 자동차 산업에 머무르던 센서가 로봇, 자동차, 의료, 환경, 에너지 산업까지 영역을 넓였다. 얼마나 매력을 더한 걸까. 한국과학기술연구원 센서시스템의 전영민 연구센터장이 말하는 스마트 센서는 이 정도다.

1. 환경 모니터링: 미세 먼지 너 꼼짝 마!
명동 한복판에서 스마트폰으로 환경 모니터링에 접속한다. 나노 센서들이 현 위치에 혼잡도, 공기 질, 날씨 등을 측정해 센터로 전송하면 센터는 관련 정보들을 보내준다. 곳곳에서 모인 정보는 쌓이고 미세먼지를 어떻게 분산해 나가면 좋을지, 차량 통제는 어떻게 하면 좋을지 등 여러 분야로 예측할 수 있어진다.

2. 객차 내 공기 질 측정 및 제어: 술을 마셨더니 시동이 걸리지 않네!
버스나 기차, 지하철 내 사람들이 내뿜는 이산화탄소를 센싱한다. 온도가 높을 땐 에어컨을, 또는 공조기를 작동시켜 실내공기를 쾌적하게 유지한다. 운전 차량의 경우 실외 온도와 차이로 생기는 습기를 막아주는 센서와 술 마신 운전자에게는 시동이 걸리지 않는 센서도 운영 중이다.

3. 식품 신선도 모니터링: 먹을 수 없는 음식을 알려주는 냉장고
부패한 식품은 특정한 가스를 내뿜는다. 이 가스를 분석해 총 8개 종류의 가스를 센싱해 냉장고에 탑재했다. 냉장고는 패턴 인식을 통해 물질을 감지한다. 특정 가스가 일정 수준 이상을 넘으면 먹을 수 없는 음식이라 판단해 “얼른 드세요.” 나 “먹을 수 없는 상태입니다.” 같은 알림이 가능해졌다.

4. 해양 환경 모니터링 및 적조경보 시스템: 적조, 게 물렀거라~
부영양화가 일어나는 점에서 착안해 해양탐사 시 영양염들의 이온 농도를 측정했다. 적조가 발생하기 2~4주 전에 경고를 보내고 적조를 막는 시스템이 개발됐다.

5. 스마트팜 모니터링: 식물의 언어도 이해할 수 있어요!

식물을 잘 키우기 위해서는 대기환경과 영양에 대한 정보를 알아야 한다. 스마트팜에 가스 센서를 설치했다. 식물의 흡수 스펙트럼 측정을 통해 식물의 언어를 이해했다. 수분이 부족한지, 이산화탄소가 부족한지 피드백으로 식물의 종류와 건강상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 햇빛 대신 이용되는 LED는 빛의 양 조절로 식물마다 다른 개화를 조절할 수도 있다.

6. 방사능•화학 감시용 드론 모니터링: 원전사고 미리 알 수 있다고!
후쿠시마 원전사고 발생을 감지한 건 미국의 드론이었다. 상온을 지나며 방사선량을 감지하는 드론에 일본이 꼼짝할 수 없이 고백했다. 국내에서도 방사능 감시용 드론 모니터링을 개발했다.

7. 스마트 소방복용 센서 모니터링: 소방관을 지켜주세요
소방관의 위치정보나 실내 유해가스, 온도를 모니터링하는 센서다. 아직은 개발 단계지만 도입된다면 구조 중 조난 한 경우나 바이탈에 이상이 생길 경우에 뒤따라오는 소방관에게 위치를 알려줘 소방관들의 안전을 조금이나마 보장해줄 수 있지 않을까.

8. U-Health 호흡기 질병 모니터링 시스템: 숨만 쉬고 있어도 질병을 진단한다
“숨만 쉬었을 뿐인데…” 당뇨병과 천식 등 질병을 조기에 진단한다. 당뇨병은 아세톤과 일산화탄소, 에탄올이 날숨에 많이 포함되고, 천식은 일산화탄소와 질소, 암모니아가 증가한다. 이런 가스 데이터를 토대로 각종 질병을 파악한다. 유럽과 미국은 개발 중이고 국내는 개발해 나갈 예정이다.

9. 인터렉티브 스마트 토이: 사자, 라는 철자를 맞추자 화면에서 '어흥~'하고 소리가!
“걷고 말하고 움켜쥐고 생각하고 탄환을 발사하는 로봇을 만들어 보세요. 상상할 수 있는 무엇이든 해낼 수 있어요.” 프로그래밍 소프트웨어를 이용해 자신만의 프로그램을 만들 수도 있다. LEGO 사의 Mindstrom(하단 동영상 참조)에 프로그래밍 블록, 모터, 센서 등이 조합한 결과다. 유아 교육으로도 개발되고 있다. 사자의 LION 철자를 맞추면 사자가 화면에 나오며 “어흥~”하고 말한다. 동작하는 대로 입력했다가 동작이 스스로 재생하는 코딩 교육용 장난감도 있다.