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모바일 장치

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목차

1. 개요

모바일 장치는 휴대성, 이동성, 무선 연결, 유연성 등의 특징을 가지며, 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기 등 다양한 형태를 포함한다. 1990년대에는 개인 정보 관리 기능이 주를 이루었으나, 기술 발전과 이동 통신의 발달로 통신, 컴퓨팅, 센서 기능이 융합되어 다양한 애플리케이션을 지원한다. 대한민국에서는 스마트폰을 활용한 모바일 뱅킹, 결제, 쇼핑 등이 활발히 이루어지고 있으며, 코로나19 팬데믹 상황에서 QR 체크인 등 방역 시스템에 활용되었다. 그러나 정보 처리, 통신 속도 향상에 따라 소비 전력이 증가하여 배터리 용량의 한계가 문제로 지적된다.

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모바일 장치

2. 특징

모바일 장치는 휴대성, 이동성, 무선 연결, 유연성 등의 특징을 가진다. 물리적 크기와 무게, 연결 방식, 통신 방식, 이동 시점 등 다양한 요소를 고려하여 모바일 장치를 분류할 수 있다.[2]

스마트폰은 대표적인 모바일 장치이며, 스마트 카드와 같이 디스플레이가 없는 형태도 존재한다. 스마트 카드는 은행 카드나 교통 카드 등으로 사용되며, 중앙 처리 장치(CPU)와 메모리를 가지고 있지만, 내부 데이터나 상태를 표시하려면 리더에 연결하거나 삽입해야 한다.

모바일 장치는 프랑스어(불어)의 'porter'(착용하다, 휴대하다)에서 유래한 "포터블"(영어)이라는 개념을 포함한다. "포터블"은 "핸드헬드(손으로 들 수 있는)"나 "웨어러블(신체에 착용 가능)"도 포함하는 개념이다. 예를 들어, 휴대용 무전기는 사용할 때 손으로 들고, 사용하지 않을 때는 신체에 착용하는 경우가 많다. 휴대 전화[21] 단말기는 벨트나 주머니에 장착하거나 넣을 수 있으며, 핸즈프리용 이어폰 마이크를 사용하면 "웨어러블" 형태로도 사용할 수 있다.

아마추어 무선 등 무선 분야에서는 다음과 같이 분류하기도 한다.


  • "고정" 클래스 - 고정국[23], 기지국 등.
  • "모바일" 클래스 - 차량 장비, 차량 전화나 위성 전화 등.
  • "휴대(포터블)" 클래스 - "핸드헬드" 또는 "웨어러블"인 것.


일본에서는 휴대 전화[21] 단말기를 단순히 휴대, 케타이(ケータイ)라고 부르기도 한다.

2. 1. 연결 방식

모바일 장치는 모바일 호스트에 다음과 같은 세 가지 방법으로 연결될 수 있다.

  • 동반형: 느슨하게 연결되어 모바일 호스트와 함께 이동하는 방식이다. 예를 들어, 스마트폰은 가방이나 주머니에 넣어 휴대할 수 있지만, 쉽게 잃어버릴 수도 있다.[2]
  • 표면 장착형
  • 내장형: 호스트 장치의 구조에 내장되는 방식이다. 자율 주행 자동차와 같은 경우가 해당된다.[2]

2. 2. 크기

모바일 컴퓨팅 장치의 가장 일반적인 크기는 주머니 크기이지만, 다른 크기도 존재한다. 유비쿼터스 컴퓨팅의 아버지로 알려진 마크 와이저는[3] 탭, 패드 및 보드 크기의 장치를 언급했다.[4] 여기서 "탭"은 스마트폰, 패블릿, 태블릿과 같이 동반형 또는 착용 가능한 센티미터 크기의 장치를 의미한다.

2. 3. 유연성

모바일 장치는 하드웨어와 소프트웨어의 고유한 유연성을 지니고 있다. 이러한 유연성 덕분에 화상 채팅, 웹 브라우징, 결제 시스템, 근거리 통신, 오디오 녹음 등 다양한 애플리케이션을 사용할 수 있다.[5] 모바일 장치가 널리 보급되면서, 클라우드를 활용하는 서비스도 함께 증가할 것이다.[6]

3. 종류

모바일 장치는 다양한 종류가 있으며, 각기 다른 용도로 설계되었다.

스마트폰과 휴대용 모바일 장치


스마트워치와 휴대용 모바일 장치


스마트 안경과 착용형 컴퓨터 안경


전형적인 휴대 기기에는 휴대하여 이용 가능한 통신 기기 (휴대 통신 기기·단말) 와 정보 기기 (휴대 정보 기기·단말)가 있다. 종류에 따라 정보 단말, 정보 가전 및 디지털 가전의 범주에도 속한다.

보급 초기에는 휴대 기기가 아니었지만, 기술의 진보(다운사이징)에 따라 휴대 가능한 기기가 등장한 것(예: 시계, 유선 전화→휴대 전화 단말기, 메인프레임→노트북 컴퓨터)도 있고, 휴대 가능한 것이 통상화된 것도 있다(예: 라디오, 계산기).

스마트폰

3. 1. 모바일 컴퓨터

모바일 컴퓨터에는 다음과 같은 종류가 있다.

3. 2. 휴대 전화

휴대 전화는 사람들이 통화, 문자 메시지 전송 등에 사용하는 소형 모바일 컴퓨터이다.

3. 3. 디지털 카메라

디지털 카메라와 디지털 비디오 카메라가 있다.[25]

3. 4. 웨어러블 컴퓨터

스마트워치, 스마트 안경, 헤드 마운트 디스플레이 등이 이에 해당한다. 최근 웨어러블 기기 시장이 성장하면서 다양한 형태의 제품들이 출시되고 있다.

3. 5. 기타

호출기, 위성 항법 장치, 프로세서 내장 IC 카드 등도 모바일 장치에 포함된다.[25]

4. 역사

모바일 장치의 역사는 기술적 융합으로 특징지어진다. 초기 모바일 장치인 계산기, 휴대용 미디어 플레이어, 디지털 카메라 등은 단일 기능만을 제공했다. 1990년대에는 개인 휴대 정보 단말기(PDA)가 등장하여 메모, 일정 관리 등의 기능을 제공하며 노트북을 보완하는 역할을 했다.[7]

같은 시기, 휴대 전화는 음성 통화 외에 문자 메시지, 인터넷 연결, 멀티미디어, 화상 통화 기능을 추가하며 발전했다. 이러한 피처폰은 결국 스마트폰으로 통합되었고, 2000년대 후반부터 스마트폰은 가장 흔한 모바일 장치가 되었다.[8][9][10]

이동 통신의 발전과 함께 휴대 통신 기기 및 휴대 정보 기기 분야는 크게 발전했다. 이는 유비쿼터스 컴퓨팅 개념으로 설명될 수 있다.[26]

1990년대에는 휴대 기기가 주로 단일 기능 위주였지만, 2000년대에 기기의 소형화와 이동 통신 기술이 발전하면서 변화가 일어났다.

일본에서는 세계보다 먼저 휴대 기기와 그 기능 요소의 융합이 빨라졌다. "휴대 국제 포럼"이라는 이동 통신 관련 전시회[27]에서는 "휴대 전화·PHS, PDA, 차량용 내비게이션 등의 이동 통신 기기·서비스의 총칭"으로 일본식 "휴대폰(ケータイ)" 개념이 제시되었다. 휴대 전화는 디지털 도구의 성격을 띠며 피처폰(갈라파고스 휴대폰)으로 발전했지만, 2000년대 후반 스마트폰으로의 전환에는 실패하여 해외 제조사 제품이 시장을 점유하게 되었다.

2010년대 이후, 스마트폰으로의 대체가 진행되면서 사회적으로 큰 영향을 미쳤고, IoT, 빅데이터, 핀테크 등의 개념이 주목받게 되었다.

5. 활용

2010년대 초반부터 모바일 기기는 가속도계, 자력계, 자이로스코프와 같은 센서를 통합하여 방향과 움직임을 감지할 수 있게 되었다.[11] 생체 인식과 같은 사용자 인증 기능을 제공하여 얼굴 인식 또는 지문 인식을 활용할 수 있다.

기업용 디지털 보조 장치는 현장 서비스 관리에서 노트 디지털화, 송장 송수신, 모바일 자산 관리, 서명 기록, 부품 관리, 바코드 스캐너 및 RFID 태그 스캔과 같은 작업에 활용된다.

2009년, 모바일 협업 시스템 개발로 비디오, 오디오 및 화면 공유 기능을 결합하여 위치에 관계없이 실시간 다자간 화상 회의가 가능해졌다.[12] 휴대용 컴퓨터는 스마트폰, PDA, 초소형 PC, 태블릿 컴퓨터(팜 OS, 웹OS) 등 다양한 형태로 제공된다.[13] 사용자는 일부 모바일 기기에서 IPTV를 통해 인터넷 텔레비전을 시청할 수 있다. 모바일 텔레비전 수신기는 1960년부터 존재했으며,[14] 21세기에는 이동통신 사업자가 휴대폰에서 텔레비전 시청을 가능하게 했다.[15]

2010년대에는 모바일 기기가 기기 간 거리나 사양에 관계없이 다양한 데이터를 데이터 동기화하고 공유하는 기능을 포함한다. 의료 분야에서 모바일 기기는 약물, 치료법, 의료 계산과 같은 임상 정보 접근에 필수적인 도구로 자리 잡았다.[16] 모바일 게임의 인기로 도박 산업은 모바일 기기에서 카지노 게임을 제공하기 시작했고, 이는 불법 도박에 사용될 수 있는 장치로 간주되어 유해 행위 방지 법안에 포함되도록 했다. 미성년자 관련 노골적인 자료 유포, 합법적인 성인 엔터테인먼트 부문의 모바일 앱 및 기술 통합, 국경 간 서비스 촉진 등도 규제에 대한 주의가 필요하다.

군사 분야에서 모바일 기기는 주둔 위치에 관계없이 병사에게 훈련 및 교육 자료를 제공하는 새로운 가능성을 제시했다.[17]

2024년 6월 13일, 로스텍 국영 기업의 루스일렉트로닉스 지주 회사는 "엘브루스-2S3(Эльбрус-2С3) 마이크로프로세서" 기반의 새로운 싱글 보드 컴퓨터를 개발했다.[18] 이 장치는 크기가 95mm x 95mm에 불과하며, 현재 이 프로세서 유형을 기반으로 하는 가장 작은 솔루션이다. 엘브루스-2S3의 독자적인 러시아 아키텍처를 통해 정보 보안 요구 사항이 강화된 시설에서 사용할 수 있다. 이는 16nm 공정으로 제조된 9코어("CPU-코어×2" + "3D・GPU-코어×1" + "2D・GPU-코어×2" + "VPU-코어×4") CPU이며, 16코어 엘브루스-16S의 컷다운 버전이다. 시장 수요가 충분하다면 다시 등장할 수도 있다.[19][20]

6. 기능 요소

현대 모바일 장치는 통신, 컴퓨팅, 센서 등 다양한 기능을 제공한다.[21]


  • 시계 (시각 보정 기능), 알람 시계[21]
  • 리치 텍스트, 스프레드시트, 프레젠테이션 등의 각종 문서 파일 보기, 편집[21]
  • 휴대용 음악 플레이어 (MP3 플레이어 등), 사운드 레코더[21]
  • 전자 사전, 번역, 전자 서적[21]
  • 긴급 지진 속보, 전국 순시 경보 시스템 수신[21]
  • 수준기, 방사선 계측기, 저울, 서멀 카메라 등 측정, 계측 장치[21]

6. 1. 통신 기능

과거 초기 휴대 전화는 음성 통화를 위한 통신 기능만 제공했지만, 현대의 모바일 장치는 이메일, 웹 등의 인터넷 접속은 물론, 휴대 전화 네트워크(3G, LTE 등)를 비롯하여 Wi-Fi, 블루투스, NFC 등 다양한 통신 기능을 갖추어 다른 장치와의 연결이 가능하다.[21]

모바일 장치, 특히 휴대 전화의 통신 기능은 다음과 같다.[21]

6. 2. 컴퓨팅 기능

모바일 장치는 PC 수준의 다양한 컴퓨팅 기능을 제공한다.[21] PIM 기능으로 계산기, 달력, 스케줄, 메모장 등을 사용할 수 있다.[21] 또한, 게임, 문서 편집, 음성 및 음악, 이미지(정지 화상) 및 동영상의 녹화 및 재생 등 멀티미디어 기능을 제공한다.[21]

6. 3. 센서

GPS 수신기, 전자 지도, 전자 컴퍼스 (지자기 센서)[21], 자이로 센서[21], 기압 고도계[21] 등을 통해 위치 정보, 움직임, 주변 환경 정보를 감지한다.

6. 4. 기타

모바일 장치는 다양한 기능을 제공한다. 디지털 카메라나 비디오 카메라처럼 사용할 수 있는 카메라 기능,[25] 바코드/QR 코드 리더 기능, 전자 사전, 번역, 전자 서적 기능을 제공한다. 전자 지도와 GPS 수신기를 통해 자동차 내비게이션이나 보행 내비게이션으로 활용 가능하다.

모션 컨트롤러, 만보계와 같은 기능도 있으며, TV/라디오 방송 시청 및 녹화/녹음도 가능하다.[21] 리모컨(적외선 장치) 기능, Wi-Fi, Bluetooth를 이용한 장치 간 통신도 지원한다.

IC 카드 (NFC, RFID 태그)를 통해 전자 화폐, IC식 승차 카드, 디지털 키, ID 도구, 포인트 카드, 회원증, IC 탑승권 등으로 사용될 수 있다. 지문 인증, 얼굴 인식, 음성 인증 등 생체 인증 기능과 방범 부저 기능도 제공한다. 음성 인식, 음성 읽기 기능과 터치 패널 인터페이스도 제공한다.

맥박 산소 측정기, 혈압계, 청진기, 체온계, 최대 호기 유량 측정기, 초음파 프로브, 근적외선 분광 분석 장치와 같은 건강/의료 관련 기능을 제공한다.

7. 이동 통신과의 관련

이동 통신의 발전은 휴대 통신 기기 및 휴대 정보 기기 분야의 발전을 이끌었으며, 이는 유비쿼터스 컴퓨팅[26]의 개념으로 설명될 수 있다.

1990년대에는 휴대 기기가 주로 단일 기능(예: 아날로그 휴대 전화, 노트북 PC)을 가지고 있었다. 그러나 2000년대에 들어 기기의 소형화와 이동 통신의 급격한 발전이 이루어졌다.

일본은 휴대 기기와 그 기능 요소의 융합을 세계보다 빠르게 진행했다. "휴대 국제 포럼"이라는 이동 통신 관련 전시회[27]에서는 "휴대 전화·PHS, PDA, 차량용 내비게이션 등의 이동 통신 기기·서비스의 총칭"으로 일본식 "휴대폰(ケータイ)" 개념을 제시했다. 휴대 전화는 디지털 도구로서의 성격을 띠며 피처폰 (갈라파고스 휴대폰)으로 발전했지만, 제조사들은 2000년대 후반 스마트폰으로의 전환에 실패하여 해외 제조사 제품이 시장을 점유하게 되었다.

2010년대 이후, 스마트폰으로의 전환은 사회 전반에 큰 영향을 미쳤으며, IoT, 빅데이터, 핀테크 등의 개념이 주목받게 되었다.

8. 소비 전력 문제

휴대 기기(휴대 정보 기기, 휴대 통신 단말)는 정보 처리의 고도화, 고속화 및 이동 통신의 통신 속도 향상에 따라 매년 소비 전력이 증가하고 있으며, 요구되는 이차 전지의 전지 용량(Ah) 또한 지속적으로 증가하고 있다.

한편, 전원을 필요로 하는 휴대 기기에 거의 필수적인 이차 전지(축전지)의 전지 용량 효율 향상 정도는 앞서 언급한 소비 전력 증가 추세에 크게 미치지 못한다. 이차 전지 분야의 기술 혁신은 정보 처리 및 이동 통신의 기술 혁신 속도에 비해 다소 완만하다.

따라서 기술적인 측면에서 실현 가능성이 있음에도 불구하고, 휴대 기기의 소비 전력 제약, 크기 제약 등으로 인해 구현된 휴대 기기에서는 (고정 기기에 비해) 기능 및 성능이 제한되거나 기능을 채택할 수 없는 제약이 존재한다.

참조

[1] 서적 Learning Mobile App Development: A Hands-on Guide to Building Apps with IOS and Android https://books.google[...] Addison-Wesley 2014
[2] 서적 Ubiquitous Computing Smart Devices, Smart Environments, and Smart Interaction https://web.archive.[...] Wiley 2015-01-07
[3] 뉴스 Mark Weiser, a Leading Computer Visionary, Dies at 46 https://www.nytimes.[...] 2019-04-09
[4] 간행물 The Computer for the Twenty-First Century
[5] 간행물 Social Mobile Devices as Tools for Qualitative Research in Education: iPhones and iPads in Ethnography, Interviewing, and Design-Based Research http://eprints.hud.a[...] 2015-01-21
[6] 간행물 Characteristics of Mobility in Wireless Networking https://study.com/ac[...] 2023-02-10
[7] 서적 Mobile Interactions in Context: A Designerly Way Toward Digital Ecology https://books.google[...] Springer 2022
[8] 서적 Human Factors and Ergonomics in Consumer Product Design: Uses and Applications https://books.google[...] CRC Press 2011
[9] 서적 Sustaining Mobile Learning: Theory, Research and Practice https://books.google[...] Taylor & Francis 2015
[10] 서적 A Practical Guide for Medical Teachers https://books.google[...] Elsevier Health Sciences 2013
[11] 간행물 Mobile Devices, Connected Objects, and Sensors http://www.ncbi.nlm.[...] Humana 2024-01-24
[12] 뉴스 Mobile video system visually connects global plant floor engineers http://m.controleng.[...] Control Engineering 2009-05-28
[13] 문서 The media generation: Maximise learning by getting mobile 2005
[14] 웹사이트 Image of sony tv8-301 portable television receiver, 1960. by Science & Society Picture Library https://www.sciencea[...] 2023-09-19
[15] 문서 The Television Will Be Revolutionized New York University Press 2007
[16] 간행물 Mobile devices in medicine: a survey of how medical students, residents, and faculty use smartphones and other mobile devices to find information* 2014-01
[17] 뉴스 Army seeks to increase use of mobile devices https://web.archive.[...] ftleavenworthLamp.com 2014-07-23
[18] 웹사이트 Description of the microprocessor device and its operational characteristics - Central processor "Elbrus-2S3" (TVGI.431281.027) http://www.mcst.ru/s[...] 2024-12-05
[19] 웹사이트 Ростех разработал самый миниатюрный компьютер на базе «Эльбруса» https://rostec.ru/ne[...] 2024-12-05
[20] 웹사이트 Ростех разработал самый миниатюрный компьютер на базе «Эльбруса» https://rostec.ru/me[...] 2024-12-05
[21] 문서 フィーチャーフォン、PHS、スマートフォン等の総称とする。
[22] 문서 （ラップトップパソコン、ノートパソコン、タブレットPC、ハンドヘルドコンピュータ、タブレット、携帯情報端末、PDAやスマートフォン等。将来的にはウェアラブルコンピューティング）
[23] 문서 「固定」とは「据付式」の意味。
[24] 서적 Ubiquitous Computing Smart Devices, Smart Environments and Smart Interaction http://www.eecs.qmul[...] Wiley
[25] 문서 ポータブルDVDプレーヤー、ポータブルBDプレーヤーなど。
[26] 문서 「ユビキタスコンピューティング」自体にも、マーク・ワイザーや坂村健など複数の提唱者があり、「パロアルト的」または「日本的」な概念の差異がある。
[27] 웹사이트 第1回ケータイ国際フォーラム https://web.archive.[...]
[28] 간행물 How effective are mobile devices for language learning? A meta-analysis https://doi.org/10.1[...] 2015-10
[29] 문서 （むしろ、情報・通信分野の革新スピードが速すぎるとも言える）
[30] 문서 大容量の電池ほど大きい容積が必要となる。また、携帯電話等の人が手に持って使用するデバイスの市場は、継続的に軽薄短小を指向し続けている。


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