์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ (CPS)์์ ์ปดํจํ , ๋คํธ์ํน, ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค์ ํตํฉ์ ํ๊ตฌํฉ๋๋ค. ์์ฉ ๋ถ์ผ, ๊ณผ์ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ์ ์์๋ณด์ธ์.
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ : ๋์งํธ๊ณผ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ธ๊ณ์ ์ฐ๊ฒฐ
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ (CPS)์ ์ปดํจํ , ํต์ , ์ ์ด๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค์ ํตํฉํ๋ ํ์ ์ ์ธ ์์ง๋์ด๋ง ๋ถ์ผ๋ฅผ ๋ํํฉ๋๋ค. ์ด ์์คํ ์ ๋จ์ํ ์๋ฒ ๋๋ ์์คํ ์ด ์๋๋๋ค. ๊ณ์ฐ ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ ๊ฐ์ ๊ธด๋ฐํ ์ตํฉ๊ณผ ์กฐ์ ์ ํฌํจํฉ๋๋ค. ์์จ ์ฃผํ ์๋์ฐจ, ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋ ๋๋ ๊ณ ๊ธ ๋ก๋ด ์์คํ ์ ์๊ฐํด ๋ณด์ธ์. ์ด ๋ชจ๋ ๊ฒ์ด ์๋ ์ค์ธ CPS์ ๋ํ์ ์ธ ์์ ๋๋ค.
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ดํด
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ด๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ?
๋ณธ์ง์ ์ผ๋ก CPS๋ ๊ณ์ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ์ํํ ํตํฉ์ผ๋ก ๊ตฌ์ถ๋๊ณ ์ด์ ์์กดํ๋ ์์ง๋์ด๋ง ์์คํ ์ ๋๋ค. ์ด ํตํฉ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ผ์, ์ก์ถ์์ดํฐ ๋ฐ ํต์ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํตํด ๋ฌ์ฑ๋๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค์ ์ค์๊ฐ ๋ชจ๋ํฐ๋ง, ์ ์ด ๋ฐ ์ต์ ํ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ฃผ๋ก ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ฅ์น ๋ด์์ ๊ณ์ฐ์ ์ด์ ์ ๋ง์ถ ๊ธฐ์กด ์๋ฒ ๋๋ ์์คํ ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ CPS๋ ์ค๊ณ ๋ฐ ๋ถ์์ ๋ํ ๋ณด๋ค ์ด์ฒด์ ์ด๊ณ ์์คํ ์ ๋ฐ์ ์ธ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ ๊ฐ์กฐํฉ๋๋ค. ์ํํธ์จ์ด, ํ๋์จ์ด ๋ฐ ์๋ ํ๊ฒฝ ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ์ํธ ์์ฉ์ ํฌํจํฉ๋๋ค.
CPS์ ์ฃผ์ ํน์ง
- ํตํฉ: ๊น์ด ์ฝํ ๊ณ์ฐ ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์. ์ํํธ์จ์ด๋ ๋จ์ํ ์ ๋์จ์ด ์๋๋ผ ํ๋์จ์ด ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค์ ๋ณธ์ง์ ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋์ด ์์ต๋๋ค.
- ์ค์๊ฐ ์๋: CPS๋ ์๊ฒฉํ ์๊ฐ ์ ์ฝ ํ์์ ์๋ํด์ผ ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์ต๋๋ค. ์์ ์ฑ๊ณผ ์์ ์ ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด ํน์ ๋ง๊ฐ ์๊ฐ ๋ด์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฒ๋ฆฌํ๊ณ ์กฐ์น๋ฅผ ์ทจํด์ผ ํฉ๋๋ค.
- ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ: ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋งค๊ฐ๋ณ์์ ์ง์์ ์ธ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋ฐ ํผ๋๋ฐฑ ๊ธฐ๋ฐ ์กฐ์ . ์ผ์๋ ์์คํ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ณ , ์์คํ ์ ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋์์ ์กฐ์ ํฉ๋๋ค.
- ๋์์ฑ: ์ฌ๋ฌ ๊ณ์ฐ ์์ ๋ฐ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค๊ฐ ๋์์ ์๋ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋์์ฑ์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๊ฒ์ ์์คํ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ์์ ์ฑ์ ์ค์ํฉ๋๋ค.
- ์์ ์ ์ฝ: CPS๋ ์ข ์ข ์ ๋ ฅ, ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋ฐ ํต์ ๋์ญํญ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ํ๋ ์์์ผ๋ก ์๋ํฉ๋๋ค. ํจ์จ์ ์ธ ์์ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ์ฃผ์ ์ค๊ณ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ์ ๋๋ค.
- ๊ฐ๊ฑด์ฑ ๋ฐ ์ ๋ขฐ์ฑ: CPS๋ ์คํจ์ ๊ฐ๊ฑดํด์ผ ํ๋ฉฐ ์ ์ฌ์ ์ผ๋ก ์ด์ ํ ํ๊ฒฝ์์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ด๊ฒฐํจ์ฑ ๋ฐ ์ค๋ณต์ฑ์ด ์ค๊ณ์ ์์ฃผ ํตํฉ๋ฉ๋๋ค.
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ ์ฃผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์
์ผ๋ฐ์ ์ธ CPS ์ํคํ ์ฒ๋ ์ฌ๋ฌ ์ฃผ์ ๊ตฌ์ฑ ์์๊ฐ ํจ๊ป ์๋ํ๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ฉ๋๋ค.- ์ผ์: ์จ๋, ์๋ ฅ, ์๋, ์์น์ ๊ฐ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ์ธก์ ํ๋ ์ฅ์น. ์ด๋ฌํ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์ ๊ณ์ฐ ์์์์ ์ฒ๋ฆฌํ ์ ์๋ ์ ๊ธฐ ์ ํธ๋ก ๋ณํํฉ๋๋ค. ์ค๋งํธํฐ์ ๊ฐ์๋๊ณ, ์๋์ฐจ ์ ๋ ์์คํ ์ ์๋ ฅ ์ผ์, HVAC ์์คํ ์ ์จ๋ ์ผ์ ๋ฑ์ด ์์ ๋๋ค.
- ์ก์ถ์์ดํฐ: ์ ๊ธฐ ์ ํธ๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ๋์์ผ๋ก ๋ณํํ๋ ์ฅ์น. ๋ก๋ด ํ ์ด๋, ๋ฐธ๋ธ ์กฐ์ ๋๋ ๋ชจํฐ ์ ์ด ๋ฑ. ๋ก๋ด์ ์ ๊ธฐ ๋ชจํฐ, ํํ ๊ณต์ฅ์ ๋ฐธ๋ธ, ์ฐจ๋์ ๋ธ๋ ์ดํฌ ๋ฑ์ด ์์ ๋๋ค.
- ํต์ ๋คํธ์ํฌ: ์ผ์, ์ก์ถ์์ดํฐ ๋ฐ ๊ณ์ฐ ๋จ์ ๊ฐ์ ํต์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋คํธ์ํฌ๋ ์ ์ ๋๋ ๋ฌด์ ์ผ ์ ์์ผ๋ฉฐ ์์ ์ ์ด๊ณ ์ง์ฐ ์๊ฐ์ด ์งง์ ํต์ ์ ์ ๊ณตํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ด๋๋ท, Wi-Fi, ๋ธ๋ฃจํฌ์ค, ์ ๋ฃฐ๋ฌ ๋คํธ์ํฌ ๋ฑ์ด ์์ ๋๋ค.
- ๊ณ์ฐ ๋จ์: ์ผ์์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฒ๋ฆฌํ๊ณ , ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ์ ๋ด๋ฆฌ๊ณ , ์ก์ถ์์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ดํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋จ์๋ ๋ง์ดํฌ๋ก์ปจํธ๋กค๋ฌ์์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋ค์ค ์ฝ์ด ํ๋ก์ธ์๊น์ง ๋ค์ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์๋์ฐจ์ ์๋ฒ ๋๋ ํ๋ก์ธ์, ์ฐ์ ์๋ํ์ PLC(ํ๋ก๊ทธ๋๋จธ๋ธ ๋ก์ง ์ปจํธ๋กค๋ฌ), ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋์ ํด๋ผ์ฐ๋ ๊ธฐ๋ฐ ์๋ฒ ๋ฑ์ด ์์ ๋๋ค.
- ์ํํธ์จ์ด: ์ํํธ์จ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ CPS์ ๋๋ ์ญํ ์ ํ๋ฉฐ ์ผ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๊ณ , ์ก์ถ์์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ดํ๊ณ , ์์คํ ์์ค ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ์ด์ ์ฒด์ , ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, ๋ฐ์ดํฐ ์ฒ๋ฆฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๋ฐ ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ ์์ฉ
CPS๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ์ฐ์ ๋ฐ ์์ฉ ๋ถ์ผ๋ฅผ ๋ณํ์ํค๊ณ ์์ต๋๋ค.์๋ฃ
CPS๋ ๊ณ ๊ธ ์๋ฃ ๊ธฐ๊ธฐ, ์๊ฒฉ ํ์ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋ฐ ๋ก๋ด ์์ ์ ํตํด ์๋ฃ ๋ถ์ผ์ ํ๋ช ์ ์ผ์ผํค๊ณ ์์ต๋๋ค. ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ์ค๋งํธ ์ธ์๋ฆฐ ํํ: ํ๋น ์์น๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ์ต์ ์ ์์น๋ฅผ ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ์๋์ผ๋ก ์ธ์๋ฆฐ์ ์ ๋ฌํฉ๋๋ค.
- ๋ก๋ด ์์ ์์คํ : ์ธ๊ณผ์์ฌ๊ฐ ๋ ๋์ ์ ๋ฐ๋์ ์ ์ด๋ก ๋ณต์กํ ์ ์ฐจ๋ฅผ ์ํํ ์ ์๋๋ก ํฉ๋๋ค. Da Vinci Surgical System์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ์ ์๋ ค์ง ์์ ๋๋ค.
- ์๊ฒฉ ํ์ ๋ชจ๋ํฐ๋ง: ์๋ฃ ์ ๊ณต์๊ฐ ํ์๋ฅผ ์๊ฒฉ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋งํ ์ ์๋๋ก ํ์ฌ ๊ฑด๊ฐ ๋ฌธ์ ์ ์กฐ๊ธฐ ๋ฐ๊ฒฌ ๋ฐ ๋ง์ถคํ ์น๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ํนํ ๋ ธ์ธ ํ์๋ ๋ง์ฑ ์งํ์ด ์๋ ํ์์๊ฒ ์ ์ฉํฉ๋๋ค.
์ด์ก
CPS๋ ์์จ ์ฃผํ ์ฐจ๋, ๊ณ ๊ธ ์ด์ ์ ์ง์ ์์คํ (ADAS) ๋ฐ ์ง๋ฅํ ์ด์ก ์์คํ ์ ํต์ฌ์ ๋๋ค. ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ์์จ ์ฃผํ ์ฐจ๋: ์ผ์, ์นด๋ฉ๋ผ ๋ฐ ๋ ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฃผ๋ณ ํ๊ฒฝ์ ์ธ์ํ๊ณ ์ธ๊ฐ์ ๊ฐ์ ์์ด ํ์ํฉ๋๋ค. ์ ์ธ๊ณ์ Tesla(๋ฏธ๊ตญ)์์ Baidu(์ค๊ตญ)์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง ๋ง์ ํ์ฌ๊ฐ ์์ฒด ์ด์ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
- ์ด๋ํฐ๋ธ ํฌ๋ฃจ์ฆ ์ปจํธ๋กค: ์ ์ฐจ๋๊ณผ์ ์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ์ฐจ๋์ ์๋๋ฅผ ์๋์ผ๋ก ์กฐ์ ํฉ๋๋ค.
- ๊ตํต ๊ด๋ฆฌ ์์คํ : ์ผ์ ๋ฐ ์นด๋ฉ๋ผ์ ์ค์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ตํต ํ๋ฆ์ ์ต์ ํํ๊ณ ํผ์ก์ ์ค์ ๋๋ค.
์ ์กฐ
CPS๋ ์ค๋งํธ ํฉํ ๋ฆฌ, ์์ธก ์ ์ง ๋ณด์ ๋ฐ ๋ก๋ด ์๋ํ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ์ฌ 4์ฐจ ์ฐ์ ํ๋ช (์ธ๋์คํธ๋ฆฌ 4.0)์ ์ฃผ๋ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ๋ก๋ด ์กฐ๋ฆฝ ๋ผ์ธ: ๋์ ์ ๋ฐ๋์ ์๋๋ก ๋ณต์กํ ์์ ์ ์ํํ ์ ์๋ ๋ก๋ด์ ์ฌ์ฉํ๋ ์๋ํ๋ ์กฐ๋ฆฝ ๋ผ์ธ. ์ด๋ ํจ์จ์ฑ์ ๋์ด๊ณ ์ธ๊ฑด๋น๋ฅผ ์ ๊ฐํฉ๋๋ค.
- ์์ธก ์ ์ง ๋ณด์: ์ผ์ ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฅ๋น ๊ณ ์ฅ์ ์์ธกํ๊ณ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ ์ ์ ์ง ๋ณด์๋ฅผ ์์ฝํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ค์ดํ์์ ์ต์ํํ๊ณ ์ฅ๋น ์๋ช ์ ์ฐ์ฅํฉ๋๋ค.
- ์ค๋งํธ ์ ์กฐ: CPS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ์ต์ ํํ๊ณ ํ์ง์ ๊ฐ์ ํ๋ฉฐ ํ๊ธฐ๋ฌผ์ ์ค์ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ๋ชจ๋ ์ธก๋ฉด์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์งํ๊ณ ๋ถ์ํ๋ ๊ฒ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
์๋์ง
CPS๋ ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋, ์ฌ์ ์๋์ง ํตํฉ ๋ฐ ์๋์ง ํจ์จ์ ์ธ ๊ฑด๋ฌผ์ ํตํด ์๋์ง ๋ถ๋ฌธ์ ๋ณํ์ํค๊ณ ์์ต๋๋ค. ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ์ค๋งํธ ๊ทธ๋ฆฌ๋: ์ผ์, ํต์ ๋คํธ์ํฌ ๋ฐ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ๋ ฅ ๋ถ๋ฐฐ๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ ๊ทธ๋ฆฌ๋ ์์ ์ฑ์ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฌ์ ์๋์ง์ ํตํฉ์ด ๊ฐ๋ฅํด์ง๊ณ ์๋์ง ๋ญ๋น๊ฐ ์ค์ด๋ญ๋๋ค.
- ์ค๋งํธ ๋น๋ฉ: ์ผ์ ๋ฐ ์ ์ด ์์คํ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์๋์ง ์๋น๋ฅผ ์ต์ ํํ๊ณ ๊ฑฐ์ฃผ์ ํธ์์ฑ์ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ์ฌ์ค ์ฌ๋ถ ๋ฐ ํ๊ฒฝ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ๋ผ ์กฐ๋ช , ๋๋ฐฉ, ํ๊ธฐ ๋ฐ ๊ณต์กฐ๋ฅผ ์ ์ดํ๋ ๊ฒ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
- ์ฌ์ ์๋์ง ๊ด๋ฆฌ: CPS๋ ํ์๊ด ๋ฐ ํ๋ ฅ๊ณผ ๊ฐ์ ์ฌ์ ์๋์ง์์ ์์ฑ ๋ฐ ๋ถ๋ฐฐ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ ์ต์ ํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
๋์
CPS๋ ๋์ ์์ฐ์ฑ์ ๊ฐ์ ํ๊ณ ๋ฌผ ์๋น๋ฅผ ์ค์ด๋ฉฐ ์ด์ถฉ์ ๋ฐ ๋น๋ฃ ์ฌ์ฉ์ ์ต์ํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ์ ๋ฐ ๋์ : ์ผ์, ๋๋ก ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ด๊ฐ, ๋น๋ฃ ๋ฐ ํด์ถฉ ๋ฐฉ์ ๋ฅผ ์ต์ ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋๋ถ๋ ํ์ํ ๋ ํ์ํ ๊ณณ์๋ง ์์์ ์ ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
- ์๋ ๊ด๊ฐ ์์คํ : ์ผ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ ์ ์๋ถ ์์ค์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ๊ด๊ฐ ์ผ์ ์ ์๋์ผ๋ก ์กฐ์ ํฉ๋๋ค.
- ๊ฐ์ถ ๋ชจ๋ํฐ๋ง: ์ผ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฐ์ถ์ ๊ฑด๊ฐ ๋ฐ ํ๋์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ์ฌ ์ง๋ณ์ ์กฐ๊ธฐ์ ๋ฐ๊ฒฌํ๊ณ ๋๋ฌผ ๋ณต์ง๋ฅผ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค.
CPS ์ค๊ณ ๋ฐ ๊ตฌํ์ ๊ณผ์
์๋ง์ ์ด์ ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ CPS๋ ์ค๊ณ ๋ฐ ๊ตฌํ์ ์๋นํ ๊ณผ์ ๋ฅผ ์๊ณ ์์ต๋๋ค.๋ณต์ก์ฑ
CPS๋ ์ฌ๋ฌ ์ํธ ์์ฉํ๋ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ๊ธฐ์ ์ ํฌํจํ๋ ๋ณธ์ง์ ์ผ๋ก ๋ณต์กํ ์์คํ ์ ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์์คํ ์ ์ค๊ณ, ๋ถ์ ๋ฐ ๊ฒ์ฆํ๋ ค๋ฉด ์ปดํจํฐ ๊ณผํ, ์ ๊ธฐ ๊ณตํ, ๊ธฐ๊ณ ๊ณตํ ๋ฐ ์ ์ด ์ด๋ก ์ ํฌํจํ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์ ์ ๋ฌธ ์ง์์ด ํ์ํฉ๋๋ค. ๋ค๋ฅธ ๊ตฌ์ฑ ์์ ๊ฐ์ ์ํธ ์์ฉ์ ์์ธกํ๊ณ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ต๋๋ค.
์ค์๊ฐ ์ ์ฝ
๋ง์ CPS ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ์ค์๊ฐ ์๋์ ์๊ตฌํ๋ฉฐ, ์ด๋ ์์ ์ด ํน์ ๋ง๊ฐ ์๊ฐ ๋ด์ ์๋ฃ๋์ด์ผ ํจ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค. ๋ถํ์ค์ฑ ๋ฐ ๊ต๋์ ์กด์ฌ ํ์์ ํนํ ์ด๋ฌํ ๋ง๊ฐ ์๊ฐ์ ์ถฉ์กฑํ๋ ๊ฒ์ ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ต๋๋ค. ์ค์๊ฐ ์ด์ ์ฒด์ (RTOS) ๋ฐ ํน์ ํ๋์จ์ด๊ฐ ์ด๋ฌํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ ๋ฐ ์์ฃผ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
๋ณด์
CPS๋ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ์์ ์ ์์์ํฌ ์ ์๋ ์ฌ์ด๋ฒ ๊ณต๊ฒฉ์ ์ทจ์ฝํฉ๋๋ค. CPS ๋ณด์์ ๋ณด์ ํต์ ํ๋กํ ์ฝ, ์ธ์ฆ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ฐ ์นจ์ ํ์ง ์์คํ ์ ํฌํจํ ๋ค์ธต์ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ด ํ์ํฉ๋๋ค. CPS์ ์ํธ ์ฐ๊ฒฐ๋ ํน์ฑ์ ๊ณต๊ฒฉ์์๊ฒ ๋งค๋ ฅ์ ์ธ ๋์์ด ๋ฉ๋๋ค.
์ ๋ขฐ์ฑ ๋ฐ ๋ด๊ฒฐํจ์ฑ
CPS๋ ์์ ํ๊ณ ์ง์์ ์ธ ์๋์ ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋ขฐํ ์ ์๊ณ ๋ด๊ฒฐํจ์ฑ์ด ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ด๊ฒฐํจ์ฑ์ ์ค๋ณต์ฑ, ์ค๋ฅ ๊ฐ์ง ๋ฐ ์์ ์ฝ๋, ๋ด๊ฒฐํจ์ฑ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํตํด ๋ฌ์ฑ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ๋ขฐ์ฑ์ ์ํด ์ค๊ณํ๋ ค๋ฉด ์ ์ฌ์ ์ธ ๊ณ ์ฅ ๋ชจ๋์ ์์คํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์ ์คํ๊ฒ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํฉ๋๋ค.
๊ฒ์ฆ ๋ฐ ์ ํจ์ฑ ๊ฒ์ฌ
CPS๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ๊ณ ์ ํจ์ฑ์ ๊ฒ์ฌํ๋ ๊ฒ์ ๋ณต์กํ๊ณ ์๊ฐ์ด ๋ง์ด ์์๋๋ ํ๋ก์ธ์ค์ ๋๋ค. ๊ธฐ์กด ํ ์คํธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก๋ ๋ชจ๋ ๊ฐ๋ฅํ ์๋๋ฆฌ์ค๋ฅผ ๋ค๋ฃจ๊ธฐ์ ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ชจ๋ธ ๊ฒ์ฌ ๋ฐ ์ ๋ฆฌ ์ฆ๋ช ๊ณผ ๊ฐ์ ํ์์ ๊ฒ์ฆ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ CPS๊ฐ ์ฌ์์ ์ถฉ์กฑํ๋๋ก ๋ณด์ฅํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ ์ ๊ณ์ฐ ์ง์ฝ์ ์ผ ์ ์์ผ๋ฉฐ ์ ๋ฌธ ์ง์์ด ํ์ํฉ๋๋ค.
์์ ์ ์ฝ
๋ง์ CPS๋ ์ ๋ ฅ, ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋ฐ ํต์ ๋์ญํญ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ํ๋ ์์์ผ๋ก ์๋ํฉ๋๋ค. ํจ์จ์ ์ด๊ณ ์์ ์ธ์์ด ๋์ CPS๋ฅผ ์ค๊ณํ๋ ๊ฒ์ ๊ด๋ฒ์ํ ์ฑํ์ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ฝ๋ ์ต์ ํ ๋ฐ ์๋์ง ์ธ์ ์ค์ผ์ค๋ง๊ณผ ๊ฐ์ ์ต์ ํ ๊ธฐ์ ์ ์์ ์๋น๋ฅผ ์ต์ํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
CPS์ ํ๋์จ์ด-์ํํธ์จ์ด ํตํฉ
ํ๋์จ์ด์ ์ํํธ์จ์ด์ ์ํํ ํตํฉ์ CPS์ ์ฑ๊ณต์ ์ธ ์๋์ ํ์์ ์ ๋๋ค. ์ด ํตํฉ์๋ ๋ช ๊ฐ์ง ์ฃผ์ ์ธก๋ฉด์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
ํ๋์จ์ด ์ถ์ํ ๊ณ์ธต(HAL)
HAL์ ์ํํธ์จ์ด์ ๊ธฐ๋ณธ ํ๋์จ์ด ๊ฐ์ ์ถ์ํ ๊ณ์ธต์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ํํธ์จ์ด๋ฅผ ํน์ ํ๋์จ์ด ํ๋ซํผ์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ์ํํธ์จ์ด๋ฅผ ๋ค๋ฅธ ํ๋์จ์ด ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์ฝ๊ฒ ์ด์ํ ์ ์์ต๋๋ค. HAL์๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ผ์, ์ก์ถ์์ดํฐ ๋ฐ ํต์ ์ธํฐํ์ด์ค์ ๋ํ ๋๋ผ์ด๋ฒ๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
์ค์๊ฐ ์ด์ ์ฒด์ (RTOS)
RTOS๋ ์ค์๊ฐ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ์ํด ์ค๊ณ๋ ํน์ ์ด์ ์ฒด์ ์ ๋๋ค. ๊ฒฐ์ ์ ์ค์ผ์ค๋ง, ์ธํฐ๋ฝํธ ์ฒ๋ฆฌ ๋ฐ ์์ ๊ด๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. RTOS๋ ์์ ์ด ๋ง๊ฐ ์๊ฐ ๋ด์ ์๋ฃ๋๋๋ก ๋ณด์ฅํ๋ ๋ฐ ํ์์ ์ ๋๋ค. RTOS์ ์๋ก๋ FreeRTOS, VxWorks ๋ฐ QNX๊ฐ ์์ต๋๋ค.
ํต์ ํ๋กํ ์ฝ
ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ CPS์ ๋ค๋ฅธ ๊ตฌ์ฑ ์์ ๊ฐ์ ํต์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๋กํ ์ฝ์ ์์ ์ ์ด๊ณ ํจ์จ์ ์ด๋ฉฐ ์์ ํด์ผ ํฉ๋๋ค. ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ ์๋ก๋ ์๋์ฐจ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ฉ CAN(Controller Area Network), ์ฐ์ ์๋ํ์ฉ Modbus, IoT ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ฉ MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)๊ฐ ์์ต๋๋ค.
๋ฐ์ดํฐ ์์ง ๋ฐ ์ฒ๋ฆฌ
CPS๋ ์ผ์์์ ์ ํํ๊ณ ์๊ธฐ์ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์์กดํฉ๋๋ค. ๋ฐ์ดํฐ ์์ง ๋ฐ ์ฒ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ์ผ์์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์์งํ๊ณ , ๋ ธ์ด์ฆ๋ฅผ ํํฐ๋งํ๊ณ , ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ํ์์ผ๋ก ๋ณํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์ ํธ ์ฒ๋ฆฌ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ข ์ข ์ผ์ ๋ฐ์ดํฐ์์ ๊ด๋ จ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ถ์ถํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ
์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ผ์ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐ ์์คํ ๋ชฉํ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ก์ถ์์ดํฐ ๋์์ ์ ์ดํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋จ์ํ PID(๋น๋ก-์ ๋ถ-๋ฏธ๋ถ) ์ปจํธ๋กค๋ฌ๋ถํฐ ๊ณ ๊ธ ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊น์ง ๋ค์ํฉ๋๋ค. ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ํ์ ์์คํ ์ ๋ณต์ก์ฑ๊ณผ ์ฑ๋ฅ ์๊ตฌ ์ฌํญ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค.
์๋ฒ ๋๋ ์ํํธ์จ์ด ๊ฐ๋ฐ
์๋ฒ ๋๋ ์ํํธ์จ์ด ๊ฐ๋ฐ์ ๋ง์ดํฌ๋ก์ปจํธ๋กค๋ฌ ๋ฐ ์๋ฒ ๋๋ ํ๋ก์ธ์์ ๊ฐ์ ์๋ฒ ๋๋ ์์คํ ์์ ์คํ๋๋ ์ํํธ์จ์ด๋ฅผ ์์ฑํ๋ ๊ฒ์ ํฌํจํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ํ๋์จ์ด ์ํคํ ์ฒ, ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ธ์ด(C ๋ฐ C++ ๋ฑ) ๋ฐ ์ํํธ์จ์ด ๊ฐ๋ฐ ๋๊ตฌ์ ๋ํ ๊น์ ์ดํด๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค. ์๋ฒ ๋๋ ์ํํธ์จ์ด ๋๋ฒ๊น ์ ์ ํ๋ ์์๊ณผ ์ค์๊ฐ ์ ์ฝ์ผ๋ก ์ธํด ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ
CPS ๋ถ์ผ๋ ๊ธฐ์ ๋ฐ์ ๊ณผ ์ค๋งํธ ๋ฐ ์ฐ๊ฒฐ๋ ์์คํ ์ ๋ํ ์์ ์ฆ๊ฐ์ ํ์ ์ด ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ช ๊ฐ์ง ์ฃผ์ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI) ๋ฐ ๋จธ์ ๋ฌ๋(ML)
AI์ ML์ ์ง๋ฅํ ์์ฌ ๊ฒฐ์ , ์ ์ ์ ์ด ๋ฐ ์์ธก ์ ์ง ๋ณด์๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๊ธฐ ์ํด CPS์์ ์ ์ ๋ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. AI ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ผ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ถ์ํ๊ณ , ํจํด์ ์๋ณํ๊ณ , ๋ฏธ๋ ์ด๋ฒคํธ๋ฅผ ์์ธกํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ML ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ด ์์คํ ์ด ๋ณํํ๋ ์กฐ๊ฑด์ ์ ์ํ๊ณ ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํ๋๋ก ํ๋ จํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฃ์ง ์ปดํจํ
์ฃ์ง ์ปดํจํ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ค์ ์๋ฒ๋ก ๋ณด๋ด๋ ๋์ ์์ค์ ๋ ๊ฐ๊น๊ฒ ์ฒ๋ฆฌํ๋ ๊ฒ์ ํฌํจํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์ง์ฐ ์๊ฐ์ ์ค์ด๊ณ , ๋ณด์์ ๊ฐ์ ํ๋ฉฐ, ์ค์๊ฐ ์์ฌ ๊ฒฐ์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ฃ์ง ์ปดํจํ ์ ์์จ ์ฃผํ ์ฐจ๋ ๋ฐ ์ฐ์ ์๋ํ์ ๊ฐ์ด ๋ฎ์ ์ง์ฐ ์๊ฐ์ด ํ์ํ CPS ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ํนํ ์ค์ํฉ๋๋ค.
5G ๋ฐ ๋ฌด์ ํต์
5G ๋ฐ ๊ธฐํ ๊ณ ๊ธ ๋ฌด์ ํต์ ๊ธฐ์ ์ CPS์ ๋ ๋น ๋ฅด๊ณ ์์ ์ ์ด๋ฉฐ ์์ ํ ํต์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ ์์จ ์ฃผํ ์ฐจ๋ ๋ฐ ์๊ฒฉ ์๋ฃ ๋ชจ๋ํฐ๋ง๊ณผ ๊ฐ์ด ๋์ ๋์ญํญ๊ณผ ๋ฎ์ ์ง์ฐ ์๊ฐ์ด ํ์ํ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ํนํ ์ค์ํฉ๋๋ค.
๋์งํธ ํธ์
๋์งํธ ํธ์์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์คํ ์ ๊ฐ์ ํํ์ ๋๋ค. ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์์คํ ์ ๋์์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ , ์ฑ๋ฅ์ ์์ธกํ๊ณ , ์ค๊ณ๋ฅผ ์ต์ ํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋์งํธ ํธ์์ ์ ์กฐ, ์๋์ง ๋ฐ ์ด์ก ๋ถ์ผ์์ ์ ์ ๋ ์ธ๊ธฐ๋ฅผ ์ป๊ณ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ด๋ฒ ๋ณด์
CPS๊ฐ ์ ์ ๋ ์ํธ ์ฐ๊ฒฐ๋๊ณ ์ฌ์ด๋ฒ ๊ณต๊ฒฉ์ ์ทจ์ฝํด์ง์ ๋ฐ๋ผ ์ฌ์ด๋ฒ ๋ณด์์ CPS์ ์ ์ ๋ ์ค์ํด์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฌ์ด๋ฒ ์ํ์ผ๋ก๋ถํฐ CPS๋ฅผ ๋ณดํธํ๊ธฐ ์ํด ์๋ก์ด ๋ณด์ ๊ธฐ์ ๋ฐ ํ๋กํ ์ฝ์ด ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ์นจ์ ํ์ง ์์คํ , ์ธ์ฆ ๋ฉ์ปค๋์ฆ ๋ฐ ๋ณด์ ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
์ธ๊ฐ ์ค์ฌ ์ค๊ณ
CPS๊ฐ ์ฐ๋ฆฌ ์ถ์ ๋ ๋ง์ด ํตํฉ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ธ๊ฐ์ ์๊ตฌ์ ์ ํธ๋์ ์ค์ ์ ๋๊ณ ์ค๊ณํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ธ๊ฐ ์ค์ฌ ์ค๊ณ ์์น์ CPS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ฝ๊ณ ์์ ํ๋ฉฐ ์ฌํ์ ์ ์ตํ๋๋ก ๋ณด์ฅํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ CPS์ ์ค๋ฆฌ์ ์ํฅ ๊ณ ๋ ค ๋ฐ ์ฑ ์๊ฐ ์๋ ์ฌ์ฉ ๋ณด์ฅ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
์ฌ์ด๋ฒ-๋ฌผ๋ฆฌ ์์คํ ์ ์ปดํจํ , ํต์ ๋ฐ ์ ์ด๋ฅผ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ๋ก์ธ์ค์ ์ํํ๊ฒ ํตํฉํ์ฌ ๋ค์ํ ์ฐ์ ์ ํ๋ช ์ ์ผ์ผํค๊ณ ์์ต๋๋ค. CPS๋ฅผ ์ค๊ณํ๊ณ ๊ตฌํํ๋ ๋ฐ๋ ๋ง์ ๊ณผ์ ๊ฐ ์์ง๋ง ์ ์ฌ์ ์ธ ์ด์ ์ ์์ฒญ๋ฉ๋๋ค. ๊ธฐ์ ์ด ๊ณ์ ๋ฐ์ ํจ์ ๋ฐ๋ผ CPS๋ ๋์ฑ ๋ณดํธํ๋๊ณ ์ ๊ตํด์ ธ ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ด๊ณ ์ผํ๋ ๋ฐฉ์์ ๋ณํ์ํฌ ๊ฒ์ ๋๋ค. ํ๋์จ์ด-์ํํธ์จ์ด ํตํฉ์ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ดํดํ๋ ๊ฒ์ ์ด๋ฌํ ๊ฐ๋ ฅํ ์์คํ ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ฑฐ๋ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐ ๊ด๋ จ๋ ๋ชจ๋ ์ฌ๋์๊ฒ ์ค์ํฉ๋๋ค.
AI, ์ฃ์ง ์ปดํจํ , 5G ๋ฐ ๋์งํธ ํธ์์ ํตํฉ์ CPS์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์ฑ ํฅ์์์ผ ์๋ก์ด ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๊ณ ์ฐ์ ์ ๋ฐ์ ๊ฑธ์ณ ํ์ ์ ์ฃผ๋ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ํ ์ฌ์ด๋ฒ ๋ณด์ ๋ฐ ์ธ๊ฐ ์ค์ฌ ์ค๊ณ์ ๋ํ ๊ฐ๋ ฅํ ์ด์ ์ ๋ฏธ๋์ CPS์ ์์ ํ๊ณ ์ ๋ขฐํ ์ ์์ผ๋ฉฐ ์ฑ ์๊ฐ ์๋ ๋ฐฐํฌ๋ฅผ ๋ณด์ฅํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ๊ฒ์ ๋๋ค. CPS์ ๋ฏธ๋๋ ๋ฐ์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐํ ๋ณํ์์ ์๋ฃ, ์ด์ก์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง ์ธ๊ณ์ ๊ฐ์ฅ ์๊ธํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ต๋๋ค.