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현재 우리가 실생활 속에서 사용하고 있는 '무선 환경'은 무엇이 있을까?

스피커, 이어폰, 헤드폰과 같은 사운드 관련 제품이 있고, 스마트폰, 태블릿 노트북과 같은 모바일 기기가 있다. 그 외에도 많은 관심을 받고 있는 '사물인터넷(IoT, Internet of Things)'과 기기를 충전하는 '무선 충전'도 무선 환경에서 작동한다.


무선 환경은 말 그대로 '선이 없는' 연결 상태를 말한다. 선이 없으면 그만큼 연결의 제한이 사라진다. 물론 신호에 따른 거리 제한이나, 연결의 안정성이라는 부분이 다시 제한 사항으로 등장하겠지만, 사용자 입장에서는 유선보다 '무선'이 갖는 다양한 장점을 먼저 생각하게 된다.

이런 무선 환경을 가능하게 해주는 서비스 중 하나가 바로 '블루투스(Bluetooth)'이다. 이번 글은 지난 6월 17일에 발표된 '블루투스 5(bluetooth 5)'에 대한 내용을 살펴보며, 전반적인 블루투스 이야기를 해보려고 한다.

블루투스 스피커, 블루투스 이어폰, 블루투스 마우스 등 다양한 기기에서 사용하는 무선 연결 방식인 '블루투스(Bluetooth)'가 무엇인지부터 이야기해보자.

블루투스(Bluetooth)는 근거리 무선통신기술이며, 줄여서 'BT'라고도 부른다. 1994년 에릭슨이 최초 개발을 시작했고, 곧이어 블루투스 SIG(Bluetooth Special Internet Group)라는 단체가 결성되면서 본격적인 개발에 들어갔다.

블루투스는 'Blue(파란, 푸른)'과 'Tooth(이빨, 이)'라는 단어를 조합한 것으로, '블루투스'라는 이름의 유래는 여러가지 전자제품의 무선 규격을 통일시키자는 의도에서 당시 연구 개발원이 읽고 있던 소설에 등장한 '하랄 1세(덴마크의 왕, 하랄 1세 블로탄)'에서 시작한다. 하랄 1세 블로탄의 '블로탄(Blåtand)은 '푸른 이'라는 뜻으로 영어로 옮기면 '블루투스'가 되는 것이다.

위에 보이는 블루투스 로고 역시 하랄 블로탄의 이름을 '룬 문자(기독교화가 되기 이전 켈트족과 게르만족이 널리 사용하던 표음문자)'로 썼을 때의 머릿글자가 'ᚼ'과 'ᛒ'이다. 이 둘을 합쳐서 블루투스 로고를 만든 것이다.

현재 우리가 주로 사용하는 블루투스는 '블루투스3' 또는 '블루투스4'이다. 최근 1년 이내에 출시된 제품은 대부분 블루투스4(Bluetooth 4)를 채택했지만, 그 이전 기기들은 대부분이 블루투스 3 버전일 것이다. 

블루투스 역시 버전별로 다른 기능과 서비스를 제공하는데, 각각의 버전별 주요 특장점을 살펴보자.

가장 초기에 나온 블루투스 버전은 1.0이며 이후 1.1과 1.2로 개선되었다. 하지만 최대 전송 속도가 723Kbps 였고, 2.4GHz 주파수를 사용하였다. 당시 무선 네트워크(802.11b/g)의 주파수와 동일하다는 점이 신호 간섭을 일으키며 장치간 충돌 현상이 발생했다. 물론 이후 비어있는 다른 채널을 찾아 데이터를 전송하는 방식으로 변경하면서 문제를 해결했다.

물론 당시에는 무선 AP(Wi-Fi) 사용자나 블루투스 기기 사용자가 많지 않았기 때문에 몇몇 얼리어답터들을 중심으로 이런 이야기가 나왔었다.

기존의 블루투스 1.0의 문제점을 수정하면서 서비스를 안정화시키는 마이너 업데이트 개념의 블루투스 버전이다. 비 암호화 채널(Non-encrypted Channel)을 지원했고, 신호강도 지표를 수신할 수 있게 되었다. 전송 오류나 신호의 품질 손실을 막는 기술이 추가 된 것이다.

블루투스 1.0이 '무선 연결'에 새로운 모습을 보여주는데 집중했다면, 블루투스 1.1과 1.2는 무선 연결의 안정성에 중심을 둔 업데이트 버전인 셈이다.

블루투스 2.X(2.0/2.1)는 데이터 속도가 빨라졌다. 이름 뒤에 붙은 EDR이 'Enhanced Data Rate'의 줄임말로 강화된 데이터 전송을 말한다. 블루투스 1.0의 최대 전송 속도인 712Kbps를 블루투스 2.0에서는 3Mbps로 약 4배 빠른 속도를 보여준 것이다. 물론 실제 최대 전송 속도를 이론과 조금 달라서 2.1Mbps 정도라고 한다.

블루투스 2.0 버전은 2004년 10월, 블루투스 2.1 버전은 2007년 7월에 발표했다.

블루투스 2.X 버전은 SSP(Sucure Simple Pairing)기능을 추가하여 더 쉽게 페어링을 가능하도록 하였고, 그 외에 EIR(Extended Inquiry Response) 강화, Low Power(저전력) 모드 추가 등의 변화된 모습을 보여주었다.

이때부터 스마트폰과 태블릿, 노트북 등에 탑재되기 시작했고, 우리에게 블루투스(Bluetooth)라는 서비스 이름을 알리게 된 것이다.

2009년 4월에 발표된 '블루투스 3.0'은 최대 전송 속도가 24Mbps로 엄청난 변화를 보여준다. 이는 802.11 PLA을 도입하면서 변화된 것이다. 블루투스 3.0 뒤에 붙은 'HS'는 'High Speed'의 줄임말이다.

재미있는 것은 엄청난 속도 변화를 보여주지만 제한사항이 있었으니 블루투스 3.0 + HS만 24Mbps를 지원하며 '+HS'가 없는 경우라면 블루투스 3.0이지만 블루투스 2.X와 동일한 속도를 보여준 것이다. 물론 +HS가 없어도 '블루투스 3.0'이라는 이름값에서 추가된 몇가지 일반 기능이 있는데, 기기간 대용량 파일을 주고 받을 수 있다는 것, PC를 모바일 기기와 동기화할 수 있다는 것, 전력 소모를 줄였다는 점 등이 있다.

스마트폰의 대중화 시점과 겹치는 만큼 가장 흔하게 볼 수 있는 블루투스 버전 중 하나이다.

2010년 6월에 발표한 블루투스 4.0은 '+HS'가 없어도 고속 전송이 가능하고, 저전력(Low Power)에 탁월한 기능을 보여주었다.

기술에 따라서 크게 3가지로 나눌 수 있는데...

클래식 블루투스(Classic Bluetooth) : 1.0부터 2.1로 이어져온 기존의 블루투스 기술
고속 블루투스(Bluetooth High Speed) : Wi-Fi를 활용한 HS 고속전송 기술
저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) : 전력소모를 최소화하고 배터리 수명 연장에 중점을 둔 기술

이때 가장 주목받는 부분은 역시 '저전력 블루투스'였다. 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에 연결되는 기기(이어폰, 스피커, 키보드 등)에서 블루투스 방식을 많이 사용하는 만큼 배터리 소모를 줄이는 것이 기기 사용에 있어서 커다란 부분을 차지하는 만큼 속도 개선보다는 저전력에 집중하는 것은 개발자 뿐만 아니라 소비자 역시 동일한 부분이었다.

블루투스 4.0 발표 후 약 2년 6개월이 지난 2013년 12월에 발표했다. 마이너 업데이트인 만큼 몇몇 기능에 집중된 모습을 보여주는데...

공존성 향상 : 블루투스와 LTE 무선이 통신 상태를 조정해 가까운 대역폭으로 인한 간섭 현상을 줄임

자동 재연결 : 블루투스 기기는 거리(약 10m)가 멀어지면 연결이 끊어지는데, 연결 가능한 거리로 돌아오면 자동으로 재연결되는 기능

데이터 전송 개선 : 블루투스를 사용한 액세서리 장치와의 통신 전송 상태 개선

개발의 유연성 : 웨어러블 디바이스 관련 업데이트로 다중 연결(허브 역할)을 가능하게 해주고, 사물인터넷을 위한 IPv6 사용 표준도 추가, 128비트 AES 암호화 추가로 보안 향상

2014년 12월 발표. 기존 4.0 규객 대비 전송 속도가 2.5배 증가하고 한번에 보낼 수 있는 패킷 용량이 10배로 늘어났다. IPv6나 6LoWPAN을 통해 인터넷에 직접 접속할 수 있어서 사물인터넷 기기를 위한 연결성 부분이 향상되었다. 개인 정보 부분도 강화되면서 다양한 블루투스 연결 시 사용자의 위치를 사용자의 허락 없이 추적할 수 없게 되었다.

블루투스하면 그냥 '무선 연결' 정도만 생각했던 분들이라면 위에 나열한 블루투스 버전별 변화는 새로운 정보인 동시에 재미없는 기술적인 이야기일 수 있다. 그래서 준비한 것이 조금 더 재미있게 블루투스를 알게 해 준 하나의 CF를 공유해보려고 한다.

요즘도 핫한 여배우가 리즈 시절 등장한 '휴대폰 광고'이다.

무선 환경에 음악을 듣고, 전화 통화가 가능하다는 것으로 '블루투스' 기능을 탑재한 휴대폰을 광고한 것이다. 물론, 강의실 내부가 아닌 복도부터 광고가 시작된다는 점은 현재 블루투스 4.2(제한 거리 약 10m)에서도 조금은 어려운 사용 환경이 아닐까라는 생각이 든다.

2016년 6월 블루투스 SIG는 블루투스 신버전 '블루투스 5(Bluetooth 5)'를 발표했다. 앞에서 언급했던 Bluetooth SIG에서 2017년 상반기에 출시 예정이라는 공식 발표를 한 것이다.

블루투스 5가 주목 받는 이유는...

이번 버전에 비해서 확연히 향상된 전송 거리와 속도, 브로드캐스트 메시징 용량이다. 4배 길어진 전송 거리는 이제 집안 전체, 건물 및 야외에서도 어느 정도 사용자의 행동을 자유롭게 해줄 수 있게 되었다. 이는 단순히 거리의 확장이 아니라 '사물인터넷(IoT)'에 블루투스 연결이 중요한 부분을 차지할 수 있는 변화인 셈이다.

거기에 추가로 데이터 전송을 보다 빠르게 하고 응답성능 역시 최적화했으며, 확장된 브로드캐스트 용량으로 비콘을 비롯한 위치 관련 정보와 내비게이션 등 차세대 비연결 서비스를 더욱 활성화할 수 있게 됐다.


물론, '블루투스 5' 발표 하루가 지난 현재 블루투스 5에 대한 보다 자세한 정보를 얻는 것에는 한계가 있다. 하지만, 블루투스 5라는 새로운 서비스의 등장이 단순히 버전 올리기를 위함이 아닌 'IoT(사물인터넷)' 환경에 보다 적합한 블루투스 서비스를 내놓기 위한 등장이라는 점에 주목할 필요가 있다.