AI와 스마트홈

미래를 만나는 일상 속 혁신, 스마트홈
인공지능 기술이 어떻게 우리의 일상과 가정을 변화시키고 있는지를 다룬다. AI의 발전은 각 가정뿐 아니라 공장, 의료, 금융 등 모든 분야에 걸쳐 이루어지고 있다. 특히 스마트홈과 스마트 빌딩은 AI 기술의 실제 적용을 체감할 수 있는 주요 분야다. 이 책은 AI 기술이 스마트홈에 어떻게 적용되는지, 그리고 어떤 변화가 일어나고 있는지를 쉽게 풀어낸다. 기존 가전제품이 AI 기술을 통해 어떻게 더 똑똑해지고 효율적으로 변하는지를 설명하며, AI 기술의 활용은 정적인 성능 시험을 넘어 동적이고 다양한 환경에서 평가되어야 한다는 점을 강조한다. 대한민국 정부가 발표한 “지능형 홈 구축·확산 방안”과 “스마트+ 빌딩 활성화 로드맵”을 통해 AI와 스마트홈의 발전 방향과 목표를 소개한다. AI@Home 프로젝트와 스마트 빌딩의 비전을 통해 국민 삶의 편의 증대, 장애인 및 노인 복지 향상, 새로운 시장 창출 및 고부가가치 일자리 창출 등 다양한 사회적, 경제적 혜택을 제시한다.
이 책은 공학적 지식이 없는 사람도 쉽게 접근할 수 있도록 일상에서 접할 수 있는 예를 들었다. 스마트홈의 전개 양상과 기존 기술의 제도적 관리 방식, 스마트홈의 주요 기능과 AI 적용 사례, IoT와 AI의 개념, 표준과 인증제도, 스마트홈에서의 AI 기술 활용 사례, 냉난방 공조 기술, 음성 및 화자인식, 비전 및 생체인식, 멀티모달, 메타버스, 로봇 기술 등을 소개한다. 국내외 AI 기술 규제와 법률 동향, AI 기술이 실제 산업 현장에서 어떻게 발전하고 있는지까지 다룬다. AI 기술의 발전 속도와 그로 인한 변화의 물결 속에서, 위기를 기회로 만드는 지혜를 얻길 바란다.

인공지능 기술이 가정과 일상에 어떻게 적용되는지 쉽게 설명했다. 스마트홈과 스마트 빌딩의 변화, AI 기술의 활용 사례, 정부의 AI@Home 프로젝트 등을 다루며 비전공자도 이해할 수 있게 친숙한 사례로 구성했다. 스마트홈과 인공지능 기술에 대해 이해하고자 하는 독자들에게 유용한 인사이트를 제공한다.

윤명섭
한국산업기술시험원(KTL) 에너지기기센터 수석연구원으로, 스마트HVAC평가센터장을 겸하고 있다. 경기과학고등학교 조기졸업 후 KAIST 기계공학과에서 학사(산업경영학 부전공), 석사, 박사 학위를 받았다(2007). 근래에는 IoT, AI 기술이 결합한 스마트 제품군의 평가를 위한 실증기반 구축(2020 ~2023) 과제를 수행하였고 4차산업 실증기술을 연구하고 있다. NEP 신제품, NET 신기술 인증 평가위원, 산업부, 국토부, 중기부 R&D 과제 평가위원이며, 건축물에너지평가사다. AI 관련 특허 출원 및 연구 활동으로 발명의날 장관상 표창(2021), 에너지절약및효율향상 유공 장관상 표창(2012)을 수상했다. 산업부 주최, KTL 주관으로 개최한 “2023 음성인식 어워드” 대회를 총괄했다. 주요 논문으로 “스마트홈 음성인식 및 비전인식을 위한 열환경 시뮬레이션 테스트 베드 기반구축”(2023), “Performance prediction and calibration of a clean room air conditioner using an embedded ANN”(2022), “Feasibility study on variable speed air conditioner under hot climate based on real scale experiment and energy simulation”(2019) 등이 있다.

평가자, 연구자로서 느끼는 기술의 변화

01 가정의 스마트 제품 및 기술
02 스마트홈이 추구하는 방향
03 스마트홈의 기본 기술_IoT, AI
04 AI 스마트 제품, 홈의 평가 체계
05 스마트홈 냉난방 공조와 에너지
06 스마트홈과 음성인식 기술
07 스마트홈과 비전인식 기술
08 스마트홈과 AI 멀티모달, 메타버스, 로봇기술
09 국내외 AI 정책 및 동향
10 스마트홈의 과제

가전제품의 성능이 향상된 데에는 제도 및 규제의 영향도 무시할 수 없다. 에어컨 및 냉장고의 효율 향상이 대표적인 예다. 국내에서 공산품을 제조 또는 판매하기 위해서는 강제적으로 따라야 하는 규제가 있다. KC 인증이 대표적이다. KC 인증(Korea Certification Mark, 국가통합인증마크)은 국가에서 강제하는 인증이다. KC 인증에는 전기안전 인증, 전자파 인증, 승강기 안전 인증, 에너지소비효율등급 인증 등이 있다.
－01_“가정의 스마트 제품 및 기술” 중에서

스마트홈에 사용되는 AI 가전제품들은 아직 한창 개발 중이고, 앞으로 어떠한 양상으로 시장에 정착될지는 지켜봐야 한다. AI 스피커와 같이 개발되었다가 주춤하여 더는 국내 제조사의 신제품이 출시되지 않기도 한다(이경탁, 2023). 소비자의 입맛은 까다롭다. 조금이라도 쓰기에 불편하면 언제든지 외면한다. 이러한 측면에서 시험 표준 및 인증 제도는 개발된 제품이 사장되지 않게 선순환 기능을 발휘할 수 있다. 표준에 의하여 정확한 시험을 거쳐 소비자 또는 생산자에게 올바른 제품 성능 정보를 제공하고 생산자 간 선의의 기술 경쟁으로 품질 향상을 꾀할 수 있다. 대표적인 예가 가전제품 에너지소비효율 등급 제도다. 생산자와 관계 당국은 사회적 비용이 들더라도 AI 기술 발전을 위하여 다각적인 접근을 유도해야 한다.
－04_“AI 스마트 제품, 홈의 평가체계” 중에서

인식률은 제품에 내장되거나 연결된 소리 센서 등 하드웨어적 성능뿐만 아니라 거리나 주변 생활소음에서도 크게 영향을 받는데, 거리가 멀어질수록 그리고 주변 소음이 심할수록 음성 인식률은 현저히 떨어진다. 로봇청소기가 ‘윙’ 하는 소리로 청소할 때, 멀리서 부르면 제품이 응답하지 못하는 것이 좋은 예다. 이는 문맥을 이해하고 글을 작성하는 AI 기술 분야의 중요성만큼, 음원 신호를 필터링하여 노이즈를 걸러내는 신호 전처리 기술과, 멀리서도 깨끗한 음질로 감지할 수 있는 센서 기술도 상당히 중요함을 의미한다.
－06_“스마트홈과 음성 인식 기술” 중에서

이상의 일부 법률 발췌 내용에서 보듯이 AI 시대상을 반영하여 관련 법들이 개정되고 있다. 또한 신규로 제정되는 법안(일명 “인공지능 법”)도 있는데 아직 국회에서 계류 중이다. 해당 법안은 인공지능 산업 및 서비스를 규율하는 국내 첫 법령으로, 인공지능 산업 육성, 신뢰 기반 조성, 고위험 영역 인공지능 규제, 인공지능 산업혁신기업에 대한 지원 및 책무 등을 포함하고 있다.
－09_“국내외 AI 정책 및 동향” 중에서