[세상을 바꾸는 무선통신기술] 제 2탄. 무선주파수기술의 장거리선수! ‘RFID’

세상을 바꾸는 무선 통신 기술을 알아보는 시간! 이번엔 무선주파수기술의 전성기를 연 RFID를 소개하는 시간입니다. RFID의 기원은 1939년 영국에서 개발된 피아식별장치, ‘IFF(Identification, Friend or Foe)’에서 시작되었습니다. 2차 세계대전 당시 비행기에 부착해 아군과 적군을 식별하기 위함이었죠. 초기에는 RFID의 핵심인 태그가 크고 비싸 상용화되지 못했지만, 반도체 기반의 집적회로(IC칩) 기술 발달로 점차 소형화, 고성능화 되며 현재는 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 이제 우리 일상 속 깊숙이 파고 든 RFID에 대해 자세히 알아보겠습니다.

초고속, 장거리 물체도 인식한다! RFID의 작동 원리

RFID(Radio-Frequency Identification)는 무선 주파수를 통해 물체나 사람을 식별하는 인식 시스템으로 바코드와 비슷한 역할을 합니다. 바코드가 빛으로 제품을 인식하는 반면 RFID는 전파를 이용해 먼 거리에서도 태그를 인식한다는 차이점입니다.

RFID는 주파수를 이용하기 때문에 직접적인 접촉없이 먼 거리에서도 정보를 인식할 수 있고, 고속으로 움직이는 물체도 식별할 수 있습니다. 심지어 사이에 있는 물체를 투과해 데이터를 수신할 만큼 인식률이 뛰어나죠.

RFID는 고유 정보를 담은 RFID 태그, 데이터 송수신을 돕는 안테나, 태그의 정보를 읽는 리더, 분산된 리더 시스템을 관리하는 호스트로 구성되어 있는데요. RFID 태그는 정보를 기록하는 IC칩과 리더에 데이터를 송신하는 안테나가 내장되어 있습니다. RFID 태그와 리더가 안테나를 통해 데이터를 주고받고, 읽어 들인 데이터는 호스트에서 관리하게 되죠. 가장 대표적인 RFID인 하이패스를 예로 들어 살펴보겠습니다.

먼저 차량에 부착한 하이패스 단말기는 RFID 태그, 톨게이트 상단에 부착된 것은 리더입니다. 차량이 톨게이트로 진입하면, 리더가 안테나를 통해 차량의 하이패스(RFID 태그)로 무선주파수를 보내는데요. 하이패스는 이 무선주파수에 반응해 차량 운행 정보가 담긴 데이터를 다시 안테나로 전송합니다. 안테나는 전송 받은 데이터를 디지털 신호로 바꿔 리더로 전달하고, 리더는 받은 데이터를 해독해 호스트 컴퓨터로 전달하는 방식이죠.

RFID와 NFC의 차이점은?

RFID와 함께 우리에게 익숙한 NFC(Near Field Communction)는 전자기유도현상을 활용한 근거리 무선통신으로, RFID와 작동 원리가 유사합니다. 하지만 엄밀히 보면 두 기술에도 용도에 따라 큰 차이가 있습니다.

가장 큰 차이는 ‘연결 범위’입니다. NFC는 13.56MHz로 주파수가 고정되어 최대 10cm로 거리가 다소 짧은 반면, RFID는 사용 주파수와 통신방식에 따라 최대 100m까지 사용 가능합니다. RFID는 주파수 대역에 따라 따라 종류를 구분(LFID, HFID, UHFID) 하기도 하는데, 주파수가 높을수록 데이터 전송 속도도 빨라지죠. 또한 RFID는 리더와 태그가 따로 구성되는 반면, NFC는 자체적으로 데이터 읽기와 쓰기 기능을 모두 사용할 수 있기 때문에 별도의 리더가 필요하지 않다는 점도 다릅니다.

RFID는 장거리 통신이 가능하고, NFC는 암호화가 가능해 보안성이 높다는 장점이 있는데요. 이런 특징 때문에 NFC는 모바일 기기 등 개인 단말기에 자주 사용되는 반면, RFID는 개인뿐 아니라 물류 등 각종 산업에서 활발하게 이용되고 있습니다.

편리함과 효율성, 두 마리 토끼를 잡다! RFID 활용 범위

RFID는 우리의 일상에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 원활한 교통 흐름을 돕고 있는 하이패스에 이 기술이 적용되는데요. 고속의 동체나 물질을 투과할 수 있어 달리는 자동차도 정확하게 인식해 요금을 정산합니다. 교통카드도 RFID 원리를 활용한 사례인데요. 교통카드가 태그, 단말기가 리더 역할을 해 대중교통 요금을 손쉽게 지불할 수 있죠. 이 외에도 버스 도착정보 시스템, 태그에 결제 완료 정보가 입력되지 않으면 경보가 울리는 도난방지시스템 등에도 RFID 원리가 적용되어 편리한 일상을 누릴 수 있습니다.

RFID는 일상뿐 아니라 다양한 산업에 적용되며 시스템 효율성을 높여주고 있습니다. 특히 물류관리시스템에서 진가를 발휘하고 있는데요. 물류센터에서 제품에 RFID 태그를 부착하면, 리더로 판매, 입고, 출고, 재고를 실시간으로 체크할 수 있습니다. 이후 매장을 거쳐 소비자에 이르기까지 모든 과정을 추적할 수 있죠. 덕분에 처리속도는 빨라지고, 관리 비용은 줄어들어 시스템 효율성이 획기적으로 높아졌습니다.

최근에는 각자 버리는 양만큼 처리 수수료를 부담하는 ‘RFID 음식물쓰레기 종량제’에도 활용되고 있습니다. RFID 태그가 부착된 음식물 쓰레기 전용 수거 용기에 쓰레기를 버리면, 부착된 계량장치가 양을 자동으로 측정하고, 배출 정보를 수집해 관리시스템으로 전송하는 방식이죠. 무게를 측정해 수수료(37.5원/1kg)를 산정하기 때문에 음식물 쓰레기를 줄일 수 있고, RFID로 효율적인 시스템 관리가 가능한 장점이 있습니다.

지금까지 무선전파기술의 전성기를 연 RFID 기술을 알아봤습니다. 우리의 일상뿐 아니라 시스템 효율성까지 높이고 있었는데요. 세상을 바꾼 무선통신기술 다음편도 많은 기대 부탁 드립니다!

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