RFID

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RFID(Radio-Frequency Identification) 기술이란 IC칩과 무선을 통해 식품, 동물, 사물 등 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 인식 기술을 지칭한다. 다시말해, 전파를 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술을 말한다. '전자태그' 혹은 '스마트 태그', '전자 라벨', '무선식별' 등으로 불린다. 이를 기업의 제품에 활용할 경우 생산에서 판매에 이르는 전 과정의 정보를 초소형 칩(IC칩)에 내장시켜 이를 무선주파수로 추적할 수 있다. 여기에는 RFID 태그(이하 태그)와, RFID 판독기(이하 판독기)가 필요하다. 태그는 안테나집적 회로로 이루어지는데, 집적 회로 안에 정보를 기록하고 안테나를 통해 판독기에게 정보를 송신한다. 이 정보는 태그가 부착된 대상을 식별하는 데 이용된다.

RFID는 사용하는 동력으로 분류할 수 있다. 오직 판독기의 동력만으로 칩의 정보를 읽고 통신하는 RFID를 수동형(Passive) RFID라 한다. 반수동형(Semi-passive) RFID란 태그에 건전지가 내장되어 있어 칩의 정보를 읽는 데는 그 동력을 사용하고, 통신에는 판독기의 동력을 사용하는 것을 말한다. 마지막으로 능동형(Active) RFID는 칩의 정보를 읽고 그 정보를 통신하는 데 모두 태그의 동력을 사용한다.

RFID를 동력 대신 통신에 사용하는 전파의 주파수로 구분하기도 한다. 낮은 주파수를 이용하는 RFID를 LFID(Low-Frequency IDentification)이라 하는데, 120~140 킬로헤르츠(khz)의 전파를 쓴다. HFID(High-Frequency IDentification)는 13.56 메가헤르츠(Mhz)를 사용하며, 그보다 한층 높은 주파수를 이용하는 장비인 UHFID(UltraHigh-Frequency IDentification)는 868 ~ 956 메가헤르츠 대역의 전파를 이용한다.

작동원리[편집]

  1. 칩과 안테나로 구성된 태그에 활용 목적에 맞는 정보를 입력하고 대상에 부착
  2. 게이트, 계산대, 톨게이트 등에 부착된 리더에서 안테나를 통해 발사된 무선 주파수 태그에 접촉
  3. 태그는 주파수에 반응하여 입력된 데이터를 안테나로 전송
  4. 안테나는 전송 받은 데이터를 디지털신호로 변조, CRC체크하여 리더로 전달
  5. 리더는 데이터를 해독하여 호스트 컴퓨터로 전달

장점[편집]

RFID 수동 시스템 또는 바코드 사용에 이점을 제공한다. 리더 근처에만 통과하면 태그는 그것이 물체에 덮여있거나 보이지 않아도 판독 할 수 있다. 태그는 케이스, 탄소, 상자 또는 다른 컨테이너 내에서 판독 될 수 있고, 바코드와 달리 RFID 태그는 한번에 수백가지를 판독 할 수 있다. 바코드는 오늘날의 장치를 사용하여 한 번에 하나씩을 판독 할 수 있다. 다음은 구체적인 RFID의 장점이다.

  • 반영구적 사용
  • 대용량의 메모리 내장 이동 중 인식 가능
  • 원거리 인식가능
  • 반복 재사용이 가능
  • 다수의 Tag/Label 정보를 동시 인식 가능
  • 데이터 신뢰도 높음
  • 공간 제약이 없이 동작 가능
  • 데이터 변환(write) 및 저장이 용이함

단점[편집]

  • 비싼 가격
  • 개인 프라이버시 침해 가능
  • 국가별 주파수가 다름
  • 전파의 적용범위(1m미만)가 한정

가격[편집]

2011년, 수동 태그의 비용은 US $ 0.09에서 시작했다; 금속 또는 감마 멸균에 견디는 특수 태그는 5달러까지 가기도 한다. 컨테이너, 의료 자산을 추적하거나 또는 데이터 센터의 환경 조건을 모니터링하기 위한 액티브 태그는 $50 이상이고 100 달러를 넘기기도 한다. BAP 태그는 $3-10 범위에 있고 온도와 습도 등의 센서 기능이 있다.

사용[편집]

아마도 모두 한 번쯤은 자신이 알지 못하는 사이에 RFID를 사용해봤을 것이다. 빌딩 보안 장소에 입장하는 데 필요한 이름표(태그)나 도서관 서적을 파악하는 장치(판독기)는 RFID 기술을 사용하고 있으며, RFID는 현대 사회의 일부분이 되었다.

RFID는 처음에 아군인지 적군인지를 구별하는 신호를 방출하기 위한 목적으로 군용 항공기에서 사용되었다. 또한 보호 중인 물체의 위치를 파악하기 위해 RFID를 사용한 단순한 장치가 보안 산업에 쓰였다. 마리오 카둘로는 1969년 철도 추적에 바코드를 사용하는 것이 어렵다고 불평하는 엔지니어와 만났을 당시 군용 항공기와 보안 산업에 RFID 시스템이 사용되고 있다는 것을 알고 있었으며, 이 만남은 RFID가 극적으로 발전하는 계기가 되었다.

현재는 RFID가 소매업의 요구를 충족시키는 쪽으로 확장되어 응용되고 있다. 비록 현재 바코드가 제품 식별을 위한 장치로 가장 많이 쓰이고 있지만, RFID 장치의 개발 진척 상황으로 보아 충분한 시간이 주어진다면 조만간 바코드를 대체하게 될 것이다. RFID는 이미 애완동물을 잃어버리게 되면 그들을 추적할 수 있게끔 애완동물에 이식되고 있다.

식품관리[편집]

오늘날에는 식품의 상품 정보, 예를 들면 유효기간, 유통기한 등이 바코드 문자로 표기되어 있으나 미래에는 RFID 칩에 제조사, 유효기간, 생산일자, 유통과정, 식품요리방법 등을 모두 기록할 것이다.

고령자·장애자 유도[편집]

오늘날에는 신호등, 기둥, 도로 표지판 등 음성안내가 지원되고 있고 바닥의 노란 블록을 보면 알 수 있듯이 인도의 보도블록으로 유도하고자 하는 기능을 수행한다. 미래에는 보도나 지하도 등의 보행공간, 주소 표시판 등에 RFID를 부착하여 위치정보를 직접 제공할 것이다.

위조 방지[편집]

현재 지폐나 수표 등의 위조 판별을 위해선 현미경을 사용하거나 애초에 복사 방지를 위해 광간섭무늬 등을 사용한다. 미래에는 사물의 정보가 내장된 전자태그 칩을 이용할 것으로 더이상 지폐나 수표에 있어서는 단순한 복사로는 위조할 수 없을 것이다.

폐기물 관리[편집]

오늘날에 있어서 폐기물을 폐기하는 과정을 수작업으로 관리한다. 과정에 있어서는 폐기물을 보관후 운반, 멸균, 분쇄, 소각, 화장, 재활용 등이 있다. 그러나 RFID를 사용한다면 폐기물의 발생부터 폐기까지 전과정을 수작업 없이 실시간 추적하여 관리할 수 있게 된다.

물류/유통[편집]

현재는 물건의 출하부터 중계지, 목적지까지 실시간 연계관리가 불가능하다. 기껏해야 시간을 기록하는 정도였으나 RFID를 이용하면 출하부터 목적지까지 가는데 실시간 연계 관리가 가능해진다. 물류 유통 과정을 실시간으로 추적할 수 없는 현재와는 달리 RFID를 이용해 유통과정을 실시간으로도 추적할 수 있고 출하분실이나 오배송 등을 방지하는 것에도 기여한다.

교통안전[편집]

지금은 자동차의 운동 상태를 육안으로 파악하거나 측정기기를 이용한다. 그러나 RFID 기술이 적용된다면 텔레매틱스 서비스가 제공되고 RFID가 부착된 타이어로부터 실시간 공기압 조회가 가능해지고 궁극적으로 교통사고를 예방하게 된다.

기타 및 향후 전망[편집]

위의 예시 말고도 활용범위는 무궁무진하다. 도난과 복제 방지를 위한 목적으로 사용할 수도 있고, 도서관에서는 도서 출납에 이용할 수도 있다. 현재 월-마트를 필두로 베네통, 독일의 유통체인인 메트로 등에서 상용화를 추진 중이다. 우리나라의 경우 RFID는 대중교통 요금징수 시스템은 물론, 그 활용 범위가 넓어져 유통분야뿐아니라, 동물 추적장치, 개인 출입 및 접근 허가장치, 전자요금 징수 장치, 생산관리 등 여러 분야로 활용되고 있다. 육상 선수들의 기록을 재거나 상품의 생산 이력을 추적하는 데서부터 여권이나 신분증 등에 태그를 부착해 개인 정보를 수록, 인식하는 데까지 폭넓게 쓰인다. ‘하이패스’라고 불리는 유료 도로 통행료 징수 시스템이나 교통카드에도 RFID가 이용된다. 동물의 피부에 태그를 이식해 야생동물 보호나 가축 관리 등에 사용하기도 한다. 일본 오사카에서는 초등학생의 가방과 옷 등에 태그를 부착하고 있으며, 신분증을 통해 건물의 출입을 통제하는 시스템도 RFID를 이용하고 있다. 때때로 태그는 사람 몸에 이식되기도 한다. 멕시코 법무장관은 18명의 사무실 직원의 몸에 태그를 이식해 기밀문서 저장실에 출입하는 것을 통제하는 데 이용했다. 또한 RFID 업체인 VeriChip사는 애틀랜타 당뇨병 엑스포(Atlanta Diabetes Expo)에서 18명의 당뇨병 환자들에게 RFID 칩을 이식하여 RFID 칩이 이식된 환자들이 병원에 무의식 상태 또는 의사소통이 불가능한 상태로 수송될 경우, RFID 리더기를 사용하여 몸 안에 있는 RFID 칩을 스캐닝 함으로써 데이터베이스에서 환자에 관한 상세 정보를 가져올 수 있게하였다.[1]

앞으로 RFID가 사용될 수 있는 분야는 더욱 넓다. 특히, RFID는 바코드의 대체품으로서 주목을 받고 있다. RFID 태그는 메모리로 집적 회로를 사용하기 때문에, 단순한 음영으로 정보를 기록하는 바코드보다 더 다양한 정보를 수록할 수 있다. 따라서 바코드처럼 물건의 종류만 식별하는 대신 개개의 물건마다 일련번호를 부여할 수 있다. 이런 기능들은 물건의 재고를 관리하고 절도를 방지하는 데 큰 도움이 된다.

역사[편집]

1939년, 영국에서 비슷한 기술을 이용한 IFF(Identification, Friend or Foe) 자동응답기가 개발되었다. 이 기계는 제2차 세계대전 당시 비행기에 부착해 적과 아군을 식별하는데 이용되었다. 1946년, 소비에트 연방의 레온 테레민은 첩보전을 위한 장비를 만들었다. 이 장비는 공기 중의 전파를 변조하여 정보를 송신하는 장치로, 음파가 진동판을 진동시키면 그 떨림이 공명기를 변화시켜 전파를 변조한다. 비록 정보 인식 및 저장 기능은 없지만, 전파 변조를 통한 정보 전달을 할 수 있다는 점에서 이 장비가 RFID의 시초라고 할 수 있다. 1960년대 들어서 미국 정부가 핵설비의 장비 및 작업자 식별에 RFID 기술을 활용하였다. 1973년 마리오 카둘로가 특허를 취득한 장비는 진정한 최초의 RFID라고 할 수 있다. 메모리를 갖추고 전파로 통신하는 RFID의 특징이 있었기 때문이다. 카둘로의 특허는 전파, 음파, 빛까지 통신에 사용하는 아이디어를 포함하고 있었다. 같은 해, 로스 알라모스 국립 박물관에서 스티븐 뎁 등이 제한된 출력의 RFID 기술을 최초로 시연했다. 1980년대부터는 육우용 소의 귀에 태그를 사용하기 시작하였다. 1991년 미국 오클라호마 주 고속도로에 RFID를 이용한 통행료 시스템이 개통되었다. 1998년 케빈 워윅 레딩대 교수는 주치의, 조지 불로스가 근무하는 틸레허스트 병원에서 인류 최초로 팔에 통신용 RFID 칩을 이식했다. 수술은 피부 바깥에서 근육 쪽으로 구멍을 뚫어 이식 장치를 밀어 넣는 것으로 20분 정도 걸리는 간단한 것이었다. 사전에 연락을 받은 BBC 방송은 워윅이 수술실로 들어가는 장면부터 수술의 모든 과정을 조지 불로스의 해설과 함께 녹화했다. 이식 수술이 끝나고 보도진과 함께 학교로 돌아간 워윅은 지능형 빌딩 로비에서 실험했는데, 팔에 RFID 칩을 이식한 워윅이 로비문에 들어서자 컴퓨터가 워윅을 인식했다는 신호를 보냈다. 인식 장치를 설치한 문에서 1미터 반경 안에 들어서면 RFID 칩이 감응하게 되어 있었다. 워윅이 팔을 이리저리 뒤틀어도 칩은 어느 각도에서나 제대로 작동했고, 워윅이 여러 문을 무작위로 지나다녔는데도 컴퓨터는 그의 경로를 정확히 추적했다. 아쉽게도 워윅이 접근할 때 컴퓨터 스크린에 그의 개인 홈페이지가 뜨도록 설계한 것은 작동되지 않았다. 워윅의 아내도 2002년 6월에 칩 이식을 자발적으로 결정했다.

문제점과 취약점[편집]

그러나 RFID의 활용에는 아직 넘어야 할 산이 많다. 일단 정해진 국제적 규격이 없다. 이로 인하여 미국에서 사용하는 주파수와 유럽, 일본에서 사용하는 주파수가 달라 서로 호환성이 없다. 이런 까닭으로, RFID 여권을 이용한 공항에서의 자동 통과가 현실화되기까지는 많은 시간이 걸릴 것으로 보인다.

RFID 도입을 반대하는 사람들의 우려도 만만치 않다. 시민 단체들은 RFID를 통해 개인정보가 노출될 것을 걱정한다. 신분증에 RFID 태그가 붙어 있을 경우, 같은 주파수를 읽는 판독기만 있으면 누구라도 내 정보를 얻을 수 있는 가능성이 있기 때문이다. 또한, 물품 관리에 바코드 대신 RFID를 이용할 경우, 각 물품마다 일련 번호가 붙기 때문에 소비자가 결재 시 태그를 제거하지 않는다면 소비자의 이동 경로를 다른 사람이 추적할 수도 있다.

현재의 RFID기술은 보안기능이 매우 취약하여, 태그 정보 및 센서 노드의 위변조, 위장리더, DoS 공격, 네트워크에서 개인 추적 정보 유출 등의 위협에 노출되어 있다. 또한 RFID는 관리 대상이 되는 태그 및 노드의 수가 기존의 네트워크보다 월등히 많고 이들에 의해 구성되는 네트워크가 중앙 집중 구조가 아닌 자율분산 구조이므로, 기존의 네트워크보다 훨씬 더 많은 취약점을 가지고 있다.

전시회[편집]

함께 보기[편집]

주석[편집]

  1. Silicon.com, 2007.3.14