RFID

3. 종류

RFID는 무선 주파수를 이용하여 물건이나 사람을 식별하는 시스템이다. ''태그'' 또는 ''라벨''을 식별할 대상에 부착하고, ''인터로게이터'' 또는 ''리더''라는 양방향 무선 송수신기를 통해 태그에 신호를 보내고 응답을 읽는다.^[163] RFID 시스템은 사용되는 태그와 리더의 종류에 따라 다양하게 분류된다.

3. 1. 태그 종류

3. 2. 리더 종류

• 수동 리더 능동 태그 (PRAT, Passive Reader Active Tag): 능동 태그로부터 무선 신호만 수신하는 수동 리더를 사용한다.
• 능동 리더 수동 태그 (ARPT, Active Reader Passive Tag): 능동 리더가 인터로게이터 신호를 전송하고 수동 태그로부터 인증 응답을 수신한다.
• 능동 리더 능동 태그 (ARAT, Active Reader Active Tag): 능동 리더의 인터로게이터 신호로 활성화된 능동 태그를 사용한다.

4. 작동 원리

무선 주파수 식별(RFID) 시스템은 식별할 객체에 부착된 ''태그'' 또는 ''라벨''을 사용한다. ''인터로게이터'' 또는 ''리더''라고 불리는 양방향 무선 송수신기는 태그에 신호를 보내고 응답을 읽는다.^[28]

5. 통신 방식

패시브 태그는 내부에 정류 회로가 내장되어 있어, 리더로부터의 전파를 정류하여 직류로 바꾸어 작동한다. 리더 및 태그가 데이터를 송신할 때의 변조 방식으로는, 진폭 변조, 주파수 변조, 위상 변조, 혹은 그 조합 변조 방식이 사용된다.^[28] 패시브 타입은 리더로부터의 송신에 응답하여 정보를 반환하며, 태그로부터 자발적으로 정보를 발신하지 않는다.

반면, 액티브 태그는 정보를 자발적으로 발신할 수 있다. 정기적으로 정보를 발신하거나, 센서를 내장하여 변화가 있을 때 발신하거나, 리더의 명령어에 응답하여 반환하는 타입이 있다.^[28]

6. 주파수

RFID 시스템은 정보를 식별하기 위해 '태그' 또는 '라벨'을 사용하며, '인터로게이터' 또는 '리더'라는 양방향 무선 송수신기가 태그에 신호를 보내 응답을 읽는다.^[34] RFID 태그는 다른 품목에 숨기거나 통합하기 쉬운데, 예를 들어 2009년 브리스톨 대학교 연구원들은 개미의 행동을 연구하기 위해 살아있는 개미에 RFID 마이크로 트랜스폰더를 부착하기도 했다.^[34]

RFID 태그는 크게 수동형, 능동형, 세미액티브형으로 나뉜다.

• 수동형 태그 (Passive tag): 리더의 전파를 에너지원으로 사용하며, 배터리가 필요 없다. ID 정보는 반사파에 실려 반환되는데, 반사파가 약해 수신 거리는 짧지만 저렴하고 거의 영구적이다.^[34]
• 능동형 태그 (Active tag): 배터리를 내장하여 자체 전력으로 통신하므로 통신 거리가 길다(1~100m 이상). 센서와 연결하여 변화를 통지하는 센서 네트워크로 활용 가능하다.
• 세미액티브 태그 (Semi-active tag): 배터리를 내장하지만, 통신 시작은 수동 방식으로 한다. 예를 들어, 시민 마라톤 참가자의 기록 측정에 사용된다.

• 전자기 유도 방식: 태그와 리더의 코일을 자속 결합시켜 에너지와 신호를 전달한다. FeliCa가 이 방식을 사용하며, 130~135kHz, 13.56MHz 주파수 대역이 사용된다.
• 전파 방식: 태그와 리더의 안테나로 전파를 주고받아 에너지와 신호를 전달한다. 433MHz, 900MHz 대역, 2.45GHz 주파수 대역이 사용된다.

7. 장점

• 비접촉 인식 가능: 손을 사용하지 않고도 자동으로 인식, 확인, 집계, 분류, 추적, 발송 등이 가능하다.
• 반영구적으로 사용할 수 있다.
• 대용량 메모리를 내장하고 있으며, 이동 중에도 인식이 가능하다.
• 반복 재사용이 가능하다.
• 다수의 Tag/Label 정보를 동시에 인식할 수 있다.
• 데이터 신뢰도가 높다.
• 공간 제약 없이 동작 가능하다.
• 데이터 변환(쓰기) 및 저장이 용이하다.
• 적재, 창고 보관, 자산 관리 업무 등이 보다 신속하게 이루어진다.
• 이동 작업 제어 자동화를 제공한다.
• 운영비와 생산비를 줄여준다.
• 다른 자동화 인식 장치와 비교하여 유지 보수비가 매우 저렴하다.
• 읽기 범위가 넓다: 바코드는 바코드 리더가 읽을 수 있는 위치에 의도적으로 가져가야 읽을 수 있지만, RF 태그는 읽기 범위가 넓고 읽을 수 있는 방향도 자유도가 크기 때문에, 대략적인 위치에 있어도 읽을 수 있어 작업이 절약된다.
• 한 번에 많은 RF 태그를 읽을 수 있다: 수십 밀리초에서 수백 밀리초로 하나의 RF 태그를 읽을 수 있다. 또한, 많은 태그가 밀집되어 배치되어 있어도, 각각을 구별하는 기술(충돌 회피)이 개발되어 있기 때문에, 태그가 다소 겹쳐져 있어도 읽기가 가능하여 작업이 절약된다.
• 쓰기가 가능하다: 바코드는 인쇄물이므로 내용을 변경할 수 없지만, RF 태그는 쓰기가 가능한 것이 있어 유통 과정의 이력 정보 등을 기록함으로써, 새로운 이용 방법이 기대된다.
• 보이지 않아도 읽을 수 있다: RF 태그가 보이지 않는 곳에 숨겨져 있거나, 태그 표면이 먼지, 진흙 등으로 오염되어 있어도 읽기가 가능하여 바코드보다 넓은 용도로 사용될 것으로 기대된다.

8. 단점

• 비싼 가격^[163]
• 개인 정보 유출 가능성: RF 태그에 탑재되는 기억 소자의 용량과 기능(읽기/쓰기 등)이 증가하면서 추적 가능한 정보가 직접 기재되는 경우가 있어, 부정한 방법으로 조작될 경우 개인 정보 유출로 이어질 수 있다.^[163]
• 국가별 주파수 상이^[163]
• 전파 적용 범위 및 대상 한정^[163]
• 모든 정보 유출 가능성: ID와 상품 정보가 링크된 데이터베이스가 유출될 경우 발생할 수 있다.^[163]
• 프라이버시 침해 우려:
• RFID 태그가 부착된 옷을 입고 거리를 걸으면 어떤 브랜드, 소재, 가격의 물건을 구입했는지 주변에서 알 수 있게 된다.^[163]
• RFID 카드를 소지하면 소유자 모르게 개인 정보 취득이 가능하여 RFID 보급 이전보다 개인 정보 입수가 용이하다.^[163]
• 소지품 분실 시 소재 파악은 용이하지만, 개인 행동 경로가 제3자에게 알려질 수 있다.^[163]
• 의도적인 태그 부착을 통한 상업적 리서치의 경우, 악의적인 태그 부착으로 데이터 정밀도가 낮아질 수 있다.^[163]
• 일본 경제산업성과 일본 총무성은 "전자 태그에 관한 프라이버시 보호 가이드라인"(2004년)을 통해 개인 정보 포함 태그의 무단 판독 우려를 지적하고 운용상 주의를 공표했다.^[177]
• 프라이버시 보호 대책: RF 태그 부착 표시, 용도 완료 후 제거, 불필요한 정보 미기록 등.^[177] (예: 태그 기능 소거, 소비자에게 태그 이용 고지)^[177]
• RF 태그는 "단거리 무선 기기"로, 전파 법령 준수, 인체 보호, 심장 박동 조율기(인공 심장 박동기)를 포함한 의료 전자 기기 영향, 전자기 적합성 규격 등에 주의해야 한다.^[178][179]

9. 활용

RFID는 다음과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.^[180]

• '''유통'''
• 공급망 관리(SCM): 제품 생산에서 판매까지 전 과정을 추적하고 관리한다.
• 재고 관리: 월마트, 유니클로 등에서 재고 파악 및 관리에 활용된다.
• '''이력 관리'''
• 물품 유통 과정 추적: 쇠고기의 산지, 생산자, 유통기한 등을 추적하여 식품 안전성을 높인다.
• 브랜드 제품 진위 판정: 위조 상품 유통을 막고 정품 여부를 확인한다.
• '''수하물 관리''': 항공사에서 수하물 태그를 통해 수하물을 자동으로 분류하고 추적하여 분실을 방지한다.
• '''물품 관리'''
• 도서관, 비디오 라이브러리: 대량 물품의 대출, 반납, 재고 관리를 자동화한다.
• 호텔 유니폼 관리: 유니폼에 내수성 및 내약품성이 우수한 세탁 가능한 RF 태그를 부착하여 분실 및 도난을 방지한다.^[163]
• '''개인 식별'''
• 동물 추적: 야생동물 보호 및 가축 관리에 활용된다.
• 출입 통제: 건물 출입 시 신분증 확인을 자동화한다.
• 전자여권: 여권 정보를 저장하여 출입국 심사를 간소화한다.
• 교통 요금 지불: 교통카드, 하이패스 등에 사용된다.
• 스포츠 경기 기록 측정: 스포츠 경기에서 선수들의 기록을 정확하게 측정한다.
• '''의료'''
• 환자 관리: 환자 식별 및 의료 정보 관리에 활용된다.
• 의료 기기 추적: 의료 기기의 위치 및 사용 이력을 추적한다.
• 체외 수정: 정자와 난자의 혼동을 방지한다.^[95]
• '''교육'''
• 학생 출결 관리: 학생들의 등하교 및 출결 상황을 자동화한다.
• 도서 대출: 도서관에서 도서 대출 및 반납을 자동화한다.
• 학교 매점 결제: 학교 매점에서 RFID 카드를 이용한 결제를 지원한다.

10. 문제점 및 과제

RFID 기술은 여러 분야에서 활용되지만, 다음과 같은 문제점과 과제를 안고 있다.

• 데이터 홍수: RFID 시스템은 유용하지 않은 방대한 양의 데이터를 생성할 수 있다. 따라서 효율적인 데이터 필터링 및 처리 기술이 필요하다.^[126]
• 보안 문제: RFID 태그의 불법 추적, 데이터 유출 등 보안 위협에 대한 대비가 필요하다. RFID 태그의 무단 읽기는 개인 정보 및 사업 기밀 유출 위험을 야기한다.^[133] 여러 보안 프로토콜이 제안되었지만, 저비용 및 긴 판독 거리를 위해 단순한 보안 프로토콜만 지원하는 경우가 많다.^[132]
• 개인 정보 보호: RFID 기술 활용 과정에서 개인 정보 침해 가능성이 제기되고 있다. 제품 구매 후에도 태그가 계속 작동하여 감시 및 다른 용도로 사용될 수 있다는 우려가 있다.^[147]
• 제품 소유자가 RFID 태그의 존재를 모르거나, 태그가 원거리에서 읽힐 수 있어 민감한 데이터가 동의 없이 획득될 수 있다.
• 태그가 부착된 품목이 신용 카드나 로열티 카드와 함께 사용되면 구매자의 신원이 간접적으로 추론될 수 있다.
• 표준화: 국가별, 산업별 다양한 RFID 표준이 존재하여 호환성 문제가 발생할 수 있다. 국제 무역 문제 해결을 위해서는 모든 국제 주파수 대역에서 작동하는 태그가 필요하다.^[127]
• 국제 표준화 기구(ISO), 국제 전기 기술 위원회(IEC) 등 여러 기관에서 RFID 표준을 설정했지만,^[119] 국가별 주파수 할당 규칙이 달라 전 세계적으로 통일된 표준이 없다.
• 저주파(LF) 및 고주파(HF) 태그는 전 세계적으로 사용 가능하지만, 초고주파(UHF) 태그는 국가별 규정이 다르다.^[120]
• 기술적 한계: 금속, 액체 등 특정 환경에서 RFID 인식률이 저하될 수 있어, 기술적 개선이 필요하다.
• 일본 경제산업성 및 일본 총무성 가이드라인: "전자 태그에 관한 프라이버시 보호 가이드라인"(2004년)에서는 개인 정보가 소비자 몰래 읽힐 수 있음을 지적하고, 운용상의 주의를 공표했다.^[177]
• 기타:
• RF 태그는 "단거리 무선 기기"로 간주되어 전파 법령, 인체 보호, 의료 전자 기기 영향, 전자기 적합성 규격 등에 주의해야 한다.^[178][179]
• RF 태그 자체에는 개체를 식별하는 정보만 기록되는 경우가 많으며, 상세 정보는 데이터베이스를 참조해야 한다. 이 데이터베이스의 신뢰성 확보가 중요한 과제이다.
• RF 태그에 기록된 정보가 부정하게 조작될 경우 개인 정보 유출로 이어질 수 있다.

11. 전망

RFID 기술은 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술 중 하나로, 앞으로 더욱 다양한 분야에서 활용될 것으로 전망된다. 특히, 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷(IoT) 등 다른 기술과의 융합을 통해 더욱 지능화된 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

RFID는 물건에 부착되어 해당 물건의 식별 정보를 가지는데, RF 태그(RF tag^영어)는 스스로 전파를 발신하여 식별 정보를 담고 있어 무선 통신을 통해 정보를 주고받을 수 있다.^[163] RF 태그의 예시로는 비접촉식 IC 카드(교통 카드, 전자 화폐, 사원증), 무선 IC 태그(가격표) 등이 있다.^[164]

RFID는 바코드의 대체품으로서 주목받고 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 있어, 물건의 재고를 관리하고 절도를 방지하는 데 큰 도움이 된다.^[180]

페이스북은 대부분의 라이브 이벤트에서 손님들이 자동으로 사진을 캡처하고 게시할 수 있도록 RFID 카드를 사용하고 있으며, 자동차 브랜드들은 다른 산업보다 소셜 미디어 제품 배치에 RFID를 더 빠르게 채택했다. 메르세데스-벤츠는 2011년 PGA 챔피언십에서 이를 조기에 도입했으며,^[52] 2013년 제네바 모터쇼에서는 많은 대형 브랜드가 소셜 미디어 마케팅에 RFID를 사용했다.^[53]

RFID 기술 발전과 함께 개인 정보 보호, 보안 문제 등에 대한 사회적 논의와 제도적 보완도 함께 이루어져야 할 것이다.

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