I. 서론

1.1 연구 배경과 목적

2019년 통계청의 ‘총조사가구(1인 가구 부문)’를 보면, 1인 가구의 수는 우리나라 전체 가구의 약 28.5%인 약 585만 가구로 나타났다. 1인 가구는 2010년 기준 약 414만 가구, 2015년 약 518만 가구로 지속적인 증가율을 보였다. 또한 1인 가구의 주거형태는 단독주택이 약 276만 가구로 가장 많았으며 아파트가 약 175만 가구, 주택이외의 거처가 약 58만 가구 등으로 그 뒤를 이었다. 1인 가구의 장점으로 자유로운 생활, 여가시간 활용 등 여러 가지 장점이 있는 것으로 나타났지만 외로움 등 심리적인 요소, 안전과 위험 요소, 건강 요소, 식사 등 걱정요인 및 고충 또한 많다. 본 연구는 지속적으로 증가하는 1인 가구를 중심으로 그들의 많은 주거 형태인 단독주택을 대상으로 하여 도출되는 문제점을 개선하기 위한 목적으로 진행하였다. 그 해결 방법으로 문제점에 적합한 스마트홈서비스를 1인 가구의 단독주택에 적용시킬 방안을 모색하였다[1-3].

1.2 연구 범위 및 방법

본 연구의 범위는 1인 가구와 주거형태 중 단독주택을 대상으로 하며 스마트홈서비스는 현재 개발 및 시판된 기술만을 적용한다. 이를 바탕으로 1인 가구의 걱정 요인과 단독주택의 문제점을 적합한 스마트홈서비스로 해결 가능한 방법을 연구하였다. 연구의 방법은 다음과 같다. 첫 번째, 연구사례와 문헌조사를 통해 1인 가구의 주거현황과 단독주택의 개념 및 유형을 조사하였다. 두 번째, 1인 가구의 장점 및 걱정요인, 라이프 스타일과 단독주택의 장점 및 문제점을 관련 보고서와 연구사례를 통해 조사한 뒤 문제점을 종합하고 해결방안을 모색하였다. 세 번째, 관련 분야의 보고서 내용을 토대로 국내·외 스마트홈서비스의 현황을 조사하고 단독주택에 효과적으로 적용 가능한 스마트홈서비스의 종류와 개념을 알아보았다. 이를 통해 마지막으로 1인 가구를 위한 단독주택의 스마트홈서비스 적용 방안에 대한 결론 내용을 도출하였다.

그림 1. 연구흐름도

Ⅱ. 이론적 배경

2.1 1인 가구 개요

1인 가구(One person household)란 1인이 독립적으로 취사, 취침 등 생계를 유지하고 있는 가구로 정의된다. 우리나라의 1인 가구는 2000년대 222여만 가구 이후 비중이 크게 증가하면서 주목을 받고 있으며 지속적으로 증가되고 있다. 통계청의 2019년 ‘총조사가구(1 인 가구 부문)’의 통계 결과는 약 585만 가구로 나타났으며 2015년 약 518만 가구 대비 약 12.9% 증가하였다. 1인 가구가 지속적으로 증가할 경우 2045년의 1인 가구 수가 약 810만 가구까지 전체 3가구 중 1가구가 될 것으로 예상되고 있다[1][3][4].

그림 2. 1인 가구 증가 추이

2.2 1인 가구의 주거현황

통계청에 따르면 1인 가구의 주거형태는 단독주택이 약 276만 가구로 가장 많다. 이어 아파트에 거주하는 1인 가구가 약 175만 가구, 주택이외의 거처 약 58만 가구, 다세대주택 약 54만 가구, 비 거주용 건물 내 주택 약 12만 가구, 마지막으로 연립주택이 약 10만 가구로 나타났다. 단독주택은 일반적인 단독주택을 포함해 다중주택, 다가구주택 등을 포함한 주택 형태이다. 아파트는 한 건물 내에 독립된 여러 가구가 거주할 수 있도록 지은 5층 이상의 공동주택이다. 주택 이외의 거처는 주택의 요건을 갖추지 못한 거주공간으로, 종류는 다음과 같다. (1)오피스텔 (2)호텔, 여관 등 숙박업소의 객실 (3)기숙사 및 특수사회시설 (4)판잣집, 비닐하우스 (5) 기타((1), (2) 이외의 거처로 업소의 잠만 자는 방, 건설 공사장의 임시 막사 등 임시적 거주를 위한 구조물 등)가 있다. 다세대주택은 한 건물에 다수의 세대가 거주할 수 있도록 주거공간이 별도로 분리되어 있는 주택이다. 비 거주용 건물 내 주택은 비 거주용 건물에 사람이 살되, 그 거주 부분이 주택의 요건(방, 부엌, 독립된 출입구)을 갖추고 있는 경우를 말한다. 연립주택은 한 건물에 두 가구 이상이 독립된 주거생활을 할 수 있도록 지은 4층 이하의 공동주택이다. 또한 현재 거주하고 있는 세대별 주거 주택 면적은 연령대에 따라 다르게 분석되었다. 20-30대는 비교적 좁은 약 16~33㎡(약 5~10평)가 가장 많았고 40대의 경우 약 16~33㎡(약 5~10평)와 약 66~82㎡(약 20~25평)에 거주하는 가구의 수가 비슷했다. 50대는 66~82㎡(약 20~25평)와 약 82㎡(약 25평) 이상 면적에 거주하는 가구의 수가 높았다. 연령이 높을수록 비교적 넓은 면적에 거주하는 비율이 높은 것으로 나타났다[1][2][5].

그림 3. 1인 가구의 주거형태

서울특별시 도시계획국은 일반적으로 한 세대가 단독으로 생활하기 위한 시설 및 규모를 갖춘 주택을 의미하지만, 건축법에 의한 건축물의 용도로서 단독주택은 일반적인 단독주택 외에도 다중주택, 다가구주택 등을 포함하는 것을 단독주택의 개념으로 정의했다. 단독주택은 일반적으로 하나의 주택 안에 하나의 세대가 생활할 수 있는 구조로 된 주택을 의미한다. 다중주택은 다음의 세 가지의 요건을 갖춘 주택을 의미한다. 1)학생 또는 직장인 등 다수인이 장기간 거주할 수 있는 구조로 되어 있을 것. 2)독립공간을 확보하되 화장실, 샤워실 등 주거생활의 일부는 공동으로 사용할 수 있도록 할 것. 3)연면적이 330㎡ 이하이고 층수가 3층 이하일 것. 다가구주택은 다음의 세 가지 요건을 갖춘 주택을 의미한다. 1)주택으로 쓰이는 층수(지하층을 제외)가 3 개 층 이하일 것. 다만, 바닥면적의 1/2 이상을 필로티 구조로 하여 주차장으로 사용하고 나머지 부분을 주택 이외의 용도로 사용하는 경우에는 해당 층을 주택의 층수에서 제외한다. 2)1개 동의 주택으로 쓰이는 바닥면 적(지하주차장 면적을 제외)의 합계가 660=㎡이하일 것. 3)19세대 이하가 거주할 수 있을 것. 또한 1인 가구가 가장 많이 분포되어 있는 유형은 원룸이며 일반적으로 원룸은 다가구주택을 의미한다[2][5].

표 1. 단독주택의 유형

표 2. 1인 가구의 주거유형

Ⅲ. 1인 가구에 대한 고찰

3.1 1인 가구의 장점

2019년 4월 전국 9개 도시(서울, 경기, 인천, 대전, 광주, 대구, 부산, 울산, 세종)에 거주하는 만 25-59세 1인 가구를 대상으로 실시한 ‘2019 한국 1인 가구 보고서’를 보면, 1인 가구의 가장 큰 장점으로 ‘자유로운 생활 및 의사결정’이 전체의 82.5%로 가장 높게 나타났다. 이어 ‘혼자만의 여가시간 활용’, ‘직장·학업 등에 몰입 가능’ 등 주로 혼자 생활함으로써 느끼는 자유로움을 대다수가 장점이라고 응답했다. 이러한 조사 결과는 같은 기관의 2017년 1인 가구 관련 보고서의 ‘혼자 사는 장점’ 결과에서도 중복된다. 모든 조사항목은 중복되지만 순위까지 중복되는 항목은 ‘자유로운 생활과 의사 결정’이 전체의 84.4%로 1위로 가장 많았고 ‘혼자만의 여가시간 활용’이 75.9%로 2위, ‘가사 등 집안일이 적음’은 5.9%인 6위로 장점의 순위가 같은 것으로 나타났다. 다른 항목들은 순위의 변동만 있고 응답률의 폭은 크지 않았다[2][3].

표 3. 1인 생활의 장점

3.2 1인 가구의 걱정요인

본 연구와 직접 관련이 있는 1인 가구에 대한 보고서 중 서정주·김예구(2017)의 설문조사 결과 일부에 따르면, 1인 가구의 걱정요인은 크게 일곱 개 항목으로 나눌 수 있으며 다음과 같다. (1)외로움 등 심리적인 요소, (2)안전·위험 요소, (3)건강문제, (4)식사해결문제, (5)안정적인 직업, (6)주거 및 생활환경, (7)주위로부터의 시선이 있다. 본 연구에서의 범위는 1인 가구와 단독주택인 주거공간을 대상으로 하기 때문에 걱정요인을 풀어낼 수 있는 항목은 (1)안전·위험 요소, (2)건강문제, (3)식사해결문제의 세 가지 요소를 문제해결 범위로 적용할 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 걱정요인들은 남성·여성 모두 해당되지만 성별에 따라 응답의 차이는 조금씩 다르게 나타났다. 남성과 여성 모두 공통적으로 높게 나타난 요소는 건강문제다. 다음으로 높게 나타난 요소는 남성의 경우 식사해결문제, 여성의 경우 안전·위험 요소로 남성과 여성의 응답률이 차이가 있다. 또한 정인·강서진(2019)의 ‘1인 가구 고충’ 관련 설문조사 결과에서도 ‘건강’, ‘식사(끼니) 해결’, ‘안전·위험 요소’ 등의 같은 요소들이 도출되었고 미래에 우려되는 점 또한 큰 차이점은 없다[2][3].

표 4. 1인 가구의 걱정요인

표 5. 1인 가구의 고충

3.3 1인 가구 라이프 스타일

라이프 스타일이란 개인이나 가족의 가치관 때문에 나타나는 다양한 생활양식·행동양식·사고양식 등 생활의 모든 측면의 문화적·심리적 차이를 나타낸 말이다. 먼저 연구사례로 강순주 외 3명의 ‘1-2인가구의 라이프 스타일과 소형주택 요구도’를 보면, 1-2인가구의 라이프 스타일 유형 분류를 학생, 직장인, 장기 싱글, 신혼부부, 장년층으로 분류하여 라이프스타일 요인을 9개로 추출하였는데, 본인은 1인 가구의 라이프 스타일로 분류하기 위해 신혼부부를 제외한 네 유형과 단독주택의 주거공간이라는 범위 내에서 적용 가능한 라이프스타일 요인 4개를 조사대상과 연결하였다. 따라서 1인 가구의 유형과 라이프 스타일의 요인을 각각 짝지어 4가지의 라이프스타일 유형을 도출하였고 다음과 같다. (1)학생 유형은 필요 대상에 대한 광고와 정보를 적극적으로 활용하는 정보추구형이다. (2)직장인 유형은 합리적 소비를 위해서 광고와 정보를 적극적으로 활용하는 정보추구형이다. (3)장기 싱글 유형은 건강에 관심이 많은 웰빙 추구형이다. (4)장년층 유형은 건강에 관심이 많고 안전하고 편안한 생활을 추구하는 웰빙추구형과 편리추구 형이다[6].

표 6. 1인 가구의 라이프 스타일

Ⅳ. 단독주택과 1인 가구

4.1 단독주택의 장점

[표 1]의 ‘단독주택의 유형’을 보면, 단독주택 외에도 다중주택과 다가구주택이 있다. 또한 [표 2]의 ‘1인 가구의 주거유형’에서는 1인 가구가 가장 많이 거주하고 있는 유형이 다가구주택임을 알 수 있다. 따라서 단독주택의 장점에서는 다가구주택을 중심으로 하였다. 먼저 단독주택의 장점은 두 가지로 나눌 수 있다. 편의사항과 유지비용이다. 편의사항은 입주시 주택에 주거하면서 기본적으로 필요한 TV, 세탁기, 냉장고, 에어컨, 전자레인지 등의 가전제품과, 침대와 의자 등의 가구들이 구비되어 있다. 이러한 가전제품과 가구들은 입주자가 거주하는 동안 이용할 수 있기 때문에 입주 초기에 소요되는 비용들을 절약할 수 있다. 유지비용의 장점으로는 저렴함이다. 아파트 등의 공동주택의 경우 매달 높은 관리비를 지불해야 하지만 다가구주택의 관리비는 비교적 저렴하거나 없으며 사용한 만큼의 전기·수도·가스 등에 대한 공과금만 납부하기 때문에 매달 유지비용의 부담이 비교적 적은 편이다. 관리비에 이러한 공과금이 포함된 경우도 있다.

4.2 단독주택의 문제점

단독주택의 문제점은 크게 생활문제, 유지·관리문제, 안전·위험문제 세 가지로 나눌 수 있다. 생활문제는 다가구주택 외에도 아파트 등의 공동주택에서도 자주 발생하는 소음문제와 곤충유입의 문제점이 있다. 소음문제는 주택법상 모든 창호를 닫은 상태에서 실내 소음도가 45dB(데시벨) 이하여야 하지만 사람들과 한 건물에 거주하는 이상 발걸음소리, 대화소리, 애완동물소리 등의 다양한 생활소음으로부터 노출되며 일상생활에서 불편함을 느끼게 된다. 곤충유입의 문제 또한 개인이 전문적으로 해결하기 어렵기 때문에 불편함을 느끼게 된다. 유지·관리의 문제점으로는 계절과 날씨별로 환기와 온·습도를 적절히 유지해야 쾌적한 실내 환경을 만들 수 있지만, 그렇지 못한 경우 여러 가지 요인에 의해서 결로, 곰팡이 등이 발생하여 각종 질환으로 이어지는 문제가 될 수 있다. 안전·위험문제는 앞서 조사된 [표 4]에서 상위권 요인으로 나타났고 2018년 경찰청 에서 발표한 범죄발생장소 34개 중 단독주택은 5위에 해당하며 강력·폭력 범죄 등 총 81,199건으로 나타나 1인 생활에서 느끼는 안전상의 우려가 전반적으로 크다[3][7-10].

표 7. 단독주택의 장점 및 문제점

4.3 1인 가구의 걱정요인과 단독주택 문제점 종합

앞서 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점에서 나타난 항목 외에 추가적으로 1인 가구의 주거문제를 파악하고자 진행된 선행연구를 살펴보았다. 180명을 대상으로 한 설문조사에서 본 연구에 적용 가능한 항목인 ‘1인 가구 생활 중 힘든 점’을 보면, ‘식사준비’가 전체의 64%, ‘안전 및 보안’이 전체의 56.8%로 나타났다. 이러한 결과는 1인 가구의 걱정요인의 항목과 중첩됨을 알 수 있다. 이를 참고하여 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 포함해 이를 개선할 수 있는 방향으로 종합해 보았을 때, 총 다섯 가지로 분류해 볼 수 있으며 내용은 다음과 같다. (1)식사해결·준비가 개선되어야한다. (2)안전에 대한 걱정 및 우려의 불안함을 개선할 방법이 필요하다. (3)건강을 위한 정보와 환경이 필요하다. (4)다양한 생활소음으로 인해 느끼는 불편함을 해결할 방법이 필요하다. (5)결로나 곰팡이 등이 발생되지 않도록 유지·관리의 정보와 방법이 필요하다 [11].

4.4 1인 가구를 위한 단독주택의 문제해결방안

1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 종합해 보았을 때 아파트 등 공동주택에서는 발견되지 않는 부분들이 있다. 공동주택은 안전에 대한 문제에 있어서 보안 시스템과 경비업체가 24시간 보안을 책임지고 있고 소음문제는 관리사무소를 통해 상대방에게 의견을 전달할 수 있으며 곤충유입의 문제는 주기적으로 계약된 업체를 통해 관리를 받을 수 있다. 하지만 단독주택의 경우 세입자인 사용자가 직접 관리해야 한다. 이러한 문제점들과 1인 가구의 걱정요인들을 종합해 보았을 때, 단독주택에는 없는 보안 시스템과 경비업체, 생활문제와 유지·관리에 있어서 필요한 관련 전문가, 식사와 관련되어 개선해야 할 방법 등 언급된 문제점들을 대신해서 개선 및 해결해줄 수 있는 방법이 필요하다고 보인다. 따라서 자동화시스템이나 상황에 따라 발생될 문제에 대해 사용자가 대처할 수 있어야 하며 상황에 따라서는 전문적인 방법이 필요할 것이다. 그 해결 방안으로는 IoT(Internet of Things)를 기반으로 자동화 시스템을 제공하는 새로운 주거형태인 스마트홈서비스를 단독주택에 적용하여 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 개선 및 해결하는 것이 적합하다고 사료된다.

Ⅴ. 스마트홈서비스

5.1 스마트홈서비스 개요

스마트 홈이란 주거환경에 IT를 융합하여 국민의 편익과 복지증진, 안전한 생활이 가능하도록 하는 인간 중심적인 스마트라이프환경이라고 정의할 수 있다. IoT(Internet of Things) 기능을 기반으로 유·무선통신 네트워크 자동화시스템이 구축된 생활환경이며 정보를 생산해 연결된 사물과 사용자에게 전달하고 사용자의 수요에 대한 예측과 파악을 통해 일정 수준의 자동화에 대한 결정을 스스로 함으로써 일상생활의 질을 향상시키는 시스템 및 서비스이다. 국내에서는 2000년 대 부터 활발히 보급된 유선 인터넷을 기반으로 홈 네트워크 시장이 본격적으로 성장하였고 최근에는 무선 인터넷 및 M2M(Machine to Machine) 기술을 바탕으로 하여 기존보다 확장되어 스마트 홈의 개념이 생겨나게 되었다[12][13].

5.2 국내·외 스마트홈서비스 현황

스마트홈서비스란 ‘주거 환경에 IT를 융합하여 국민의 편익과 복지증진, 안전한 생활이 가능하도록 하는 인간 중심적인 스마트라이프 환경’으로 정의된다. 집 내부에 설치된 여러 센서들과 스마트디바이스가 연계되어 사용자는 집 내부에 대한 통제 및 제어 등을 수행할 수 있다. 최근 국내·외 IT기업들이 발 빠르게 출시하고 있는 인공지능(AI)이 적용된 스마트디바이스들이 각종 스마트홈서비스를 지원하면서 스마트홈서비스 또한 급격히 확산되며 어렵지 않게 접근이 가능해지고 있다. 한국스마트홈산업협회에 따르면 국내 스마트홈 시장규모는 2015년 약 10조 원에서 2017년 약 15조 원으로 성장했고 이러한 지속적인 성장세를 이어간다면 2025년에는 약 31조 원 시장을 형성할 것으로 예상했다. 국외의 스마트홈 시장규모는 2015년 약 469억 7,000만 달러에서 2017년 약 641억 5,000만 달러로 성장했고 2023년에는 약 1379억 1,000만 달러까지 성장할 것으로 나타났다. 이러한 성장에 영향을 미친 스마트홈서비스 요인은 스마트키친, 스마트 홈 시큐리티, 스마트 헬스케어, 홈오토메이션, 스마트융합가전 등으로 분석되었다[14][15].

그림 4. 국내·외 스마트홈서비스 시장규모 현황

5.3 소비자들이 원하는 스마트홈서비스

한국스마트홈산업협회의 ‘스마트 홈 라이프스타일 조사 분석 보고서’를 보면, 소비자들이 스마트홈과 관련해 가장 원하는 기능을 알아보기 위해 (1)스마트 홈 분야별 인지도, (2)스마트 홈에 대한 관심 정도, (3)스마트 홈이 제공해야 하는 기능에 대한 선호도 (4)향후 이용 의향이 있는 스마트기기 총 네 가지로 분류하였다. 스마트홈 분야별 인지도에서는 스마트TV와 홈엔터테인먼트가 41.6%로 가장 높았고 그 다음으로 홈오토메이션, 스마트융합가전, 스마트 홈 시큐리티, 스마트홈헬스케어의 순으로 나타났다. 스마트 홈에 대한 관심 정도는 스마트 홈 시큐리티가 40.8%로 가장 높았고 그 다음으로 스마트 융합가전, 스마트홈헬스케어, 스마트그린홈 등 순으로 나타났다. 스마트홈이 제공해야 하는 기능에 대한 선호도는 91.4%가 ‘보안강화’로 응답하였고 가족의 건강관리, 즐길 수 있는 콘텐츠 제공, 안전한 운전 환경, 편리한 쇼핑 기능, 집안 가전 및 조명기기 자동화 등의 서비스가 뒤를 이었다. 향후 이용 의향이 있는 스마트 디바이스로는 스마트TV가 43.9 %로 가장 높았고 그 다음으로 스마트보안시스템, 스마트백색가전, 스마트 헬스케어, 스마트그리드의 순으로 나타났다[16].

표 8. 소비자들이 원하는 스마트홈서비스

5.4 단독주택에 적용 가능한 스마트홈서비스

앞서 1인 가구의 주거현황 조사를 통해 1인 가구가 단독주택에서 가장 많이 거주하고 있는 것을 알 수 있었다. 따라서 1인 가구의 걱정요인에서 나타난 항목 중 단독주택의 범위에 적용시킬 수 있는 항목과 단독주택의 문제점들을 종합해 분류하였다. 분류된 항목을 바탕으로 현재 개발 및 시판된 기술을 중심으로 조사하여 단독주택에 적용시킬 수 있는 스마트홈서비스를 선정하고 그 종류와 개념을 알아보았다.

5.4.1 식사관련 스마트홈서비스-스마트키친서비스

스마트키친서비스는 레시피(Recipe)의 정보를 다양한 스마트디바이스로 제공받을 수 있는 서비스다. 문제 해결방안 도출 요소 중 (1)식사해결·준비에 해당한다. 현재 스마트키친서비스는 빅데이터와 스마트디바이스의 연계를 통한 조리법 검색, 식자재 주문 등이 가능한 스마트냉장고, 인공지능(AI) 스피커 등이 시중에 출시되어 있다. 1인 가구의 걱정요인을 종합해 보았을 때 식사해결·준비가 문제점으로 도출되었다. 또한 1인 가구는 식사와 관련해 잘못된 정보 및 습관 등으로 인해 건강문제로 이어질 수 있다. 따라서 단독주택에 적용할 스마트키친서비스는 스마트폰, 인공지능(AI) 스피커 등의 디스플레이와 음성지원이 가능한 스마트디바이스와 연계해 사용자가 원할 때 영상, 음성 등 여러 형태로 정보를 얻고 보다 원활한 식사준비를 통해 식사해결이 가능한 스마트홈서비스를 적용시키는 것이 필요하다. 아래 <표 9>는 1인 가구가 주거하는 단독주택임을 고려해 스마트키친서비스에 적합한 서비스와 디바이스를 제시하였다. ‘LG Smart Kitchen Service’는 누구나 쉽게 요리할 수 있는 서비스로, 사용자는 스마트폰, 태블릿PC 등 애플리케이션(Application)을 사용할 수 있는 소형 디바이스들을 통해 다양한 조리법을 검색하고 스마트오븐을 제어해 요리를 할 때 도움을 받을 수 있다. 스마트오븐은 사용자가 선택한 레시피(Recipe) 에 따라 조리에 필요한 온도와 시간 등을 자동으로 설정해준다. ‘LG엑스붐AI씽큐WK9’의 경우 디스플레이를 탑재하고 인공지능(AI) 스피커를 활용한 레시피(Recipe) 서비스이다. 사용자는 인공지능(AI) 스피커를 통해 음성으로 요리의 조리법을 질문하고 요리방법을 디스플레이로 확인할 수 있어 식사준비·해결에 있어서 효과적인 환경구축을 하는데 적합할 것으로 보인다[17].

표 9. 단독주택에 적용 가능한 스마트키친서비스·디바이스 사례

5.4.2 안전관련 스마트홈서비스-스마트보안시스템

스마트보안시스템은 집의 보안과 관련된 상태를 다양한 스마트디바이스로 제어할 수 있는 서비스다. 문제해결방안 도출 요소 중 (2)안전에 해당한다. 현재 스마트보안시스템은 카메라, 감지센서 등과 스마트디바이스의 연계를 통한 출·입구와 창문 등의 개폐 제어, 긴급출동서비스 등이 시중에 출시되어 있다. 하지만 최근 이동통신회사의 종합 보안서비스 시장 진출과 5세대 이동통신 기술의 상용화가 진행되면서 기존 대비 저렴하고 더 정확한 물리보안 서비스를 이용할 수 있게 되었고 인공지능(AI) 시스템을 활용해 새로운 디바이스 및 서비스가 출시되었다. 앞서 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점에서 안전에 대한 걱정 및 우려로 인해 불안함을 느낀다고 나타났고 단독주택은 2018년 범죄 발생장소 조사결과 전체 34개 장소 중 5위로 통계 되었다. 따라서 단독주택에 적용할 스마트보안시스템은 인공지능(AI)이 경비업체의 역할을 대신하고 스마트폰·태블릿PC 등의 소형 스마트디바이스와 연계해 언제 어디서든 집안의 출·입구 등을 제어하고 모니터링하며 안전과 관련된 장치를 자동화하여 관리해야 한다. 상황에 따라 문제 발생 시 즉시 해결 가능한 서비스를 적용시키는 것이 필요하다. 아래 [표 10]은 1인 가구가 주거하는 단독주택임을 고려해 스마트보안시스템에 적합한 디바이스를 제시하였다. ‘Google Nest Hub Max’는 디스플레이, 기존 인공지능(AI) 스피커인 ‘Google Home’이 탑재된 디바이스다. 기존에 디스플레이로부터 지원되는 기능과 인공지능(AI) 스피커 외에도 보안 카메라인 ‘Nest Cam’을 통해 홈CCTV가 가능하고 외출 시 디바이스에 등록된 사람을 제외한 사람의 움직임이 감지되면 개인 디바이스로 알림을 보낸다. ‘Amazon Alexa Guard’는 Amazon 기존의 인공지능(AI) 시스템 에코시리즈인 Echo, Echo dot, Echo plus 등의 시스템을 활용해 제공하는 새로운 서비스이다. 사용자가 외출 시 보안 기능이 활성화되면서 집안의 이상 행동을 홈CCTV로 모니터링이 가능하며 음원을 감지해 문이 열리는 소리, 유리가 깨지는 소리, 물건이 떨어지는 소리 등을 감지하고 이상 상황 발생 시 사용자에게 개인 디바이스로 상황을 알려준다. ‘Google Nest Hello’는 도어뷰어, 방문·침입자 알림, 음성 송출 등의 기능으로 안전·방범예방, 사생활 보호에 적합할 것으로 보인다[10].

표 10. 단독주택에 적용 가능한 스마트보안시스템 디바이스 사례

5.4.3 건강관련 스마트홈서비스-스마트 헬스 케어

스마트헬스케어는 의료산업과 빅 데이터, 인공지능, IoT 등의 정보통신기술이 융합된 새로운 개념의 사용자 맞춤형 건강관리서비스다. 문제해결방안 도출 요소 중 (3)건강에 해당한다. 현재 스마트헬스케어의 대표적인 사례로 몸에 직접적으로 부착하고 여러 스마트디바이스와 연동하여 건강을 진단하고 관련 데이터를 모니터링하는 웨어러블 디바이스들이 시중에 많이 출시되어 있다. 수면관리, 혈압, 심장박동 수 등 여러 분야의 건강관리가 필요한 사용자들이 쉽게 사용할 수 있는 서비스이다. 하지만 단독주택에 주거하는 1인 가구의 경우 건강 항목이 회복을 위함이 아니라 걱정요인과 고충으로서 언급되었고 적용 대상이 주거공간이기 때문에 건강과 관련된 다양한 정보와 효과적인 건강관리의 환경구축을 위한 스마트디바이스들을 구성하여 환경을 구성하는 것이 필요하다. 아래 [표 11]은 건강이 1인 가구의 걱정요인 및 고충과 주거공간임을 고려해 스마트 헬스케어에 적합한 디바이스를 제시하였다. ‘dyson pure hot+cool’은 기존 공기청정기에서 실내의 미세 먼지와 유해가스 분포 정도를 사용자에게 실시간으로 알려주고 공기를 정화시킨다. 또한 열 제어 온도조절을 통해 사용자가 원하는 실내 온도를 유지시켜주고 온도를 감지해 떨어지면 난방이 자동으로 가동된다. ‘CESCO Air IoT EM200I’는 공기질 측정기로 초미세먼지, 라돈 방사능, 온·습도 등을 감지할 수 있는 정밀센서가 탑재되어 있다. 실시간으로 공기질을 측정하여 디바이스의 디스플레이와 스마트폰을 통해 데이터를 제공하고 외출 시 필요한 실외 공기 질 정보를 알려준다. 또한 측정된 데이터를 분석하여 결과에 따라 전문가의 컨설팅을 통해 사용자의 맞춤 솔루션을 제시해준다. ‘CIRCADIA Sleep System’의 경우 사용자의 수면 패턴을 측정해 전용 조명장치로 멜라토닌을 생성·억제하는 파장의 빛을 내보내 수면을 조절해주는 디바이스다. 전자파를 이용해서 사용자의 심박수, 호흡, 움직임, 코골이 등의 생체정보와 수면환경의 온·습도, 빛, 소음 등을 수집하고 분석해 쾌적한 수면상태를 유지시킨다. 또한 스마트폰과 연동해 수집된 정보를 시각적으로 확인할 수 있다[18].

표 11. 단독주택에 적용 가능한 스마트 헬스 케어 디바이스 사례

5.4.4 소음관련 스마트홈서비스-층간소음경보시스템

층간소음경보시스템은 가구에서 발생하는 진동 및 소음을 감지하여 일정 소음 발생 시 해당 가구에 경고 알림을 전송하는 서비스다. 문제해결방안 도출 요소 중 (4)소음에 해당한다. 현재 층간소음을 대응할 적합한 디바이스는 시중에 출시되지 않았으며 국가소음정보시스템인 ‘층간소음 이웃사이센터’를 통해 해결을 유도하거나 아파트 등의 공동주택인 경우 경비실이나 관리실을 통해 의사를 전달하기도 한다. 하지만 단독주택의 경우 경비실이나 관리실이 없기 때문에 제3자를 통한 의사 전달이 불가능하다. 따라서 단독주택에 적용할 층간소음경보시스템은 제3자를 대신하여 소음이 발생하면 해당 가구에 대신 의사를 전달하여 거주자끼리 서로 마주치지 않고도 해결을 유도할 수 있는 방법이 필요하다. 아래 [표 12]는 층간소음경보시스템에 적합한 서비스를 제시하였다. LH(한국토지주택공사)에서는 2018년부터 거주자들이 스스로 층간소음에 대한 경각심을 갖도록 IoT를 활용한 층간소음경보시스템을 개발 중이며 2020년에 완성될 예정이다. ‘LH층간소음경보시스템’은 세대 내에서 발생하는 진동과 소음을 모든 층에서 감시하여 일정 수준 이상 발생 시 해당 세대에 경고 알림을 전송하는 기술이다.

표 12. 단독주택에 적용 가능한 층간소음경보시스템 사례

5.4.5 유지·관리관련 ㅡ스마트홈서비스-스마트관리시스템

스마트관리시스템은 냉·난방 관리, 온·습도 등의 실내에서 관리해야 할 시스템이 자동화된 서비스다. 문제해결방안 도출 요소 중 (5)유지·관리에 해당한다. 현재 스마트관리시스템은 자동 온도조절과 환경에 따라 적절한 온·습도가 자동화되고 원격제어가 가능한 스마트에어컨, 자동온도조절기 등이 출시되어 있다. 단독주택의 문제점을 종합해 보았을 때 결로, 곰팡이 발생 등이 문제점으로 도출되었으며 결로나 곰팡이 발생을 차단하려면 계절·상황별로 적절한 환기와 온·습도를 유지시켜주어야 한다. 따라서 단독주택에 적용할 스마트관리시스템은 환기 및 온·습도, 쾌적한 실내가 자동화로 유지되어 건강에 각종 질환이 발생되는 문제로 이어지지 않아야 한다. 또한 오염된 실내공기를 공기청정기를 통해 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있는 효과적인 방법이 필요하다. 아래 [표 13]은 유지·관리에 적합한 디바이스를 제시하였다. ‘SHERPA Aircle’은 환기청정기로 외부의 고농도 미세먼지를 제거하고 실내의 CO2, 라돈, 포름알데히드 등 유해물질 농도 변화를 실시간으로 감지해 실외로 자동 배출하는 지능형 환기청정기다. 실내와 외부의 공기가 교차되면서 발생되는 결로 현상으로 인한 곰팡이를 방지해주고 그 외에도 박테리아, 각종 바이러스 등의 세균을 제거해준다. ‘BRUNT 에어젯 모델 S’의 경우 약 18.2㎡(약 5.5평)의 면적을 정화시켜주는 소형 공기청정기다. 기존의 공기청정기에 스마트 IoT 기능이 탑재되어 사용자는 스마트폰을 통해 언제 어디서든 공기청정기를 원격으로 제어할 수 있고 실내의 공기 상태에 따라 자동화되어 작동한다. 또한 연동된 스마트폰의 설정된 위치를 기반으로 실외의 미세먼지 상태, AQI(Air Quality Index) 등을 전송받아 디바이스의 LED 램프로 표시해준다.

표 13. 단독주택에 적용 가능한 스마트관리시스템 디바이스 사례

표 14. 적용 가능한 디바이스 및 서비스 사례 종합

VI. 결론 및 한계점

6.1 결론

본 연구에서는 1인 가구가 주거하는 단독주택에 스마트홈서비스를 적용하여 문제점을 개선할 방안에 대한 연구로, 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 선행연구와 자료조사를 통해 알아보았다. 이를 통해 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점에 대한 해결 방안으로 스마트홈서비스를 단독주택에 적용 시 참조할 결론을 도출하였고 다섯 가지로 분류되었다. (1)식사 해결·준비가 개선되어야한다. (2)안전에 대한 걱정 및 우려의 불안함을 개선할 방법이 필요하다. (3)건강을 위한 정보와 환경이 필요하다. (4)다양한 생활소음으로 인해 느끼는 불편함을 해결할 방법이 필요하다. (5)결로나 곰팡이 등이 발생되지 않도록 유지·관리의 정보와 방법이 필요하다. 분류된 항목들은 다음과 같은 스마트홈서비스를 적용시킬 수 있을 것이다. 첫째, 스마트키친서비스가 있다. 1인 가구의 걱정요인·고충에서 식사해결 문제의 응답이 중복되었고 선행연구 조사 결과 또한 식사 준비에 어려움이 있다고 나타났다. 이러한 문제점은 스마트키친서비스 적용을 통해 1인 가구의 식사준비가 수월하게 진행되어 식사를 해결할 수 있을 것이다. 둘째, 스마트보안시스템이 있다. 1인 가구의 걱정요인·고충에서 안전과 위험의 응답이 중복되었고 단독주택은 범죄발생장소 조사결과 전체 34개 장소 중 5위로 통계 되었다. 따라서 스마트보안시스템 적용을 통해 사물인터넷 기능을 극대화하여 보안 및 안전·위험의 예방과 제어를 가능하게 하고 문제 발생 시 즉시 해결할 수 있을 것이다. 셋째, 스마트헬스케어가 있다. 1인 가구의 걱정요인·고충에서 건강의 응답이 중복되었고 미래의 우려 항목에서 또한 높게 나타났다. 따라서 스마트헬스 케어 적용을 통해 건강과 관련된 디바이스로 효과적인 환경구축을 하여 1인 가구 건강에 긍정적인 효과를 극대화할 수 있다. 넷째, 층간소음경보시스템이 있다. 단독주택의 문제점에서 나타난 소음은 쉽게 노출되어 일상생활에서 불편함을 느끼게 된다. 따라서 층간소음경보시스템을 통해 생활소음 발생 시 상대 가구에 경고 알림을 통해 효과적인 생활소음 차단에 도움이 될 수 있을 것이다. 다섯째, 스마트관리시스템이 있다. 외부 공기와 분리된 실내는 적절한 환기와 온·습도가 유지되지 않으면 결로나 곰팡이 등의 세균 번식으로 나타난다. 오염된 실내가 지속되면 건강에 각종 질환이 발생 되는 문제로 이어질 수 있다. 이러한 문제점은 스마트 관리시스템 적용을 통해 적절한 환기 및 온·습도 조절을 통해 오염을 방지해줄 것이고 쾌적한 실내가 유지될 것이다. 앞서 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 분류하고 문제해결로써 단독주택에 필요한 스마트홈서비스를 도출하였다. 본 연구를 통해 1인 가구의 걱정요인과 단독주택의 문제점을 보완하고 쾌적한 주거공간이 되도록 단독주택에 적용 가능한 스마트홈서비스 기능을 소개하고 그 적용 방안을 제시하였다.

6.2 연구의 한계점

본 연구는 1인 가구의 고찰과 단독주택의 문제점을 분석하고 종합하여 스마트홈서비스를 적용시킬 수 있는 항목을 분류하였다. 분류된 항목을 바탕으로 1인 가구와 단독주택의 여러 가지 문제점을 개선할 수 있는 스마트홈서비스를 제안하였다. 제안된 스마트홈서비스는 단독주택에 거주하는 1인 가구를 중심으로 선정되었지만 이러한 문제점들은 단독주택과 1인 가구에만 한정되어 발생하는 부분이 아니기 때문에 오롯이 1인 가구에만 적합한 스마트홈서비스라고 단정 지을 수 없다. 따라서 본 연구의 한계점은 단독주택에 거주하는 1인 가구가 아니더라도 상황에 따라 동일한 문제점을 겪고 있는 일반가구에도 적용할 수 있는 스마트홈서비스로 볼 수 있으므로 1인 가구에 한정된 스마트홈서비스가 될 수 없음에 있다. 향후 1인 가구를 중점으로 하는 스마트홈서비스가 개발된다면 문제점을 더 효과적으로 개선할 수 있는 적용 방안에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.