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1 중소 중견기업기술로드맵 Technology Roadmap for SME - 디자인 -

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3 CONTENTS 전략분야 디자인 1. 개요 1 2. 국내외정책동향 5 3. 산업이슈및동향 시장동향및전망 기술동향및이슈 중소기업시장대응전략 중소기업전략제품 23 전략제품 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 72 3D 프린팅제품설계디자인 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 132

4 스마트완구플랫폼디자인 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 193 정전식터치화면감성기술디자인 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 250 플렉시블시스템및공간디자인기술 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 297

5 공공시설물디자인기술 1. 개요 산업환경분석 시장환경분석 기술환경분석 중소기업환경 기술로드맵기획 347

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7 디자인 전략분야현황분석

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9 전략분야현황분석 디자인 1. 개요 가. 정의 디자인이란물품의형상, 모양, 색채또는이들을결합한것으로써, 시각을통하여미감을일으 키게하는것을의미 1) 전통적으로심적계획을현실화시키는지적조형활동으로정의되며주로외형의심미성을중 시해오던디자인의정의는최근제품의단순외관스타일링위주에서벗어나창작ㆍ개선을위 한기술개발행위및서비스산업분야까지로그영역이확장 기업의가장오래되고대표적인차별화전략이기도한디자인은제품의품질이평준화되거나 기술개발혹은개선을통한제품혁신이한계에부딪힐때타사제품이나서비스보다확연하게 두드러지는강점을부각시킴으로써시장경쟁력을확보할수있는중요한수단 최근의디자인개념은사용자경험, 기술동향, 산업동향, 사회이슈등을아우르는융합형디자 인으로전개되면서 R&D 영역에서의주요한축으로인식되며그영역및역할이제조업에서 서비스업까지확대 [ 디자인분야 ] 제품디자인시각디자인디지털미디어디자인공간디자인 패션 / 텍스타일디자인서비스 / 경험디자인산업공예디자인디자인인프라 1) 특허청 디자인의이해 1

10 디자인 기존요소투입중심의성장방식이한계에직면한상황에서디자인이제품ㆍ서비스의부가가치 를획기적으로제고시킬수있는기업경영전략의핵심수단으로부상 아직까지대부분의중소기업은디자인을제품의외형개선정도로만인식ㆍ활용하고있어기술 개발을우선시하고디자인개발은추가적인부분으로만인식하는경향 디자인산업은제조및서비스산업모든영역에서다양한연관비즈니스창출이가능한다중구 조의산업가치사슬형성이가능한 Multi Value Chain 형산업인동시에전후방산업연관효 과가큰중간재형지식서비스산업으로써, 산업전반, 특히소비재산업전반의경쟁력과직결 [ 8 대디자인구분별정의 ] 구분 제품디자인 정의 제품의기능, 사용, 가치및외관등을최적화하도록사양을기획및디자인하는산업디자인 서비스활동 시각디자인 그래픽디자인 (Graphic design) 이라는용어로더일반화되어있으며, 주로인쇄매체를 통한회화적표현수단이나문자, 또는일러스트레이션을사용하여표현하는활동과그 결과물 디지털미디어 디자인 디지털콘텐츠제작에핵심이되는기반기술로서, 문화기술 (CT: Culture Technology) 의 중요한범주안에포함되며, 세부적으로는영상및애니메이션, 웹, 게임디자인기술등으로 구분되어콘텐츠산업을포함한다양한분야에서활용 공간디자인 품격과품질이우수한건축물과공간환경의조성으로건축의공공성을실현하기위하여 건축물과공간환경을기획 설계하고개선하는행위 패션 / 텍스타일 디자인 옷과장신구에관한디자인및미학응용분야를의미하며, 다양한패션분야에서창의적인 이미지를창조해내는데활용 서비스 / 경험 디자인 소비자가제품및서비스의구매, 대여, 소비, 향유및그과정으로부터얻게되는 경험ㆍ가치를향상시킬수있도록서비스및서비스전달체계를고객중심의리서치를 기반으로하여디자인하는것 산업공예디자인 산업활동에주로종사하는생산단위의집합과노동, 자본, 원료등자원을투입하여재화 및서비스를생산또는제공하는일련의활동과정을의미 디자인인프라 ( 디자인기반기술 ) 디자인산업의발전과융합을도모하기위해행해지는연구ㆍ개발및교육과제반시설의 확충을의미 * 참조 : 한국디자인진흥원 (2015 산업디자인통계조사 ) 2

11 전략분야현황분석 나. 범위및분류 (1) 범위 디자인은제조와서비스산업부문외에도공공서비스, 정치, 경제, 사회, 문화전반의영역에 확대되는추세이며, 디자인산업의범주도지속적으로확대 현국내디자인산업과관련된법률로는 산업디자인진흥법, 문화산업진흥기본법, 건축기본법, 옥외광고물등관리법, 디자인보호법 이있으며, 산업디자인진흥법 에서의디자인을 제품등의미적ㆍ기능적ㆍ경제적가치를최적화함으로써생산자및소비자의물질적ㆍ심리적욕구를충족시키기위한창작및개선행위를말하고, 제품디자인ㆍ포장디자인ㆍ환경디자인ㆍ시각디자인등을포함한다 고정의 표준산업분류에서의디자인산업을살펴보면 한국표준산업분류 (9차) 는 A-U까지의국내산업분류중디자인을 M 전문, 과학및기술서비스업 으로분류하고 73 기타전문, 과학및기술서비스업 의하위분류에 732 전문디자인업 을다루고있으나, IT 기술의의해보편화된 UI 디자인, 웹디자인, 미디어영상디자인등이없어시대적변화를반영하지못하고있으며, 영역구분의위계도고르지못하다는한계 영국디자인카운슬 (Design Council) 은디자인산업을커뮤니케이션디자인, 디지털및멀티미디 어디자인, 인테리어및전시디자인, 제품및산업디자인, 패션및텍스타일디자인, 서비스디자 인, 기타모두 7 개로분류 서비스디자인을제외하면다른디자인분류는디자인의대상을기준으로한전통적분류라할 수있으며, 서비스디자인을주요분류체계에포함시킨것은향후영국의디자인산업의발전방 향을보여주는것 [ 8 대디자인구분별범위 ] 구분 제품디자인 범위 전기전자제품디자인, 다목적기계및공구디자인, 생활 / 환경용품디자인, 운송기기디자인, 가구디자인, 제조업회사본부디자인, 기타제품디자인등 시각디자인 편집디자인, 식 의약품패키지디자인, 비식 의약품패키지디자인, 광고디자인 ( 인쇄매체 ), 기타 시각디자인등 디지털미디어 디자인 영상디자인, 웹디자인, 게임디자인, 기타디지털 / 멀티미디어디자인등 3

12 디자인 공간디자인 건축디자인, 인테리어장식디자인, 전시및무대디자인, 인테리어자재디자인, 익스테리어디자인, 조경및레저공간디자인, 리모델링디자인, 건설환경디자인, 토목환경디자인, 기타인테리어디자인등 패션 / 텍스타일 디자인 패션디자인, 기능성패션디자인, 텍스타일디자인, 잡화디자인, 기타패션텍스타일디자인등 서비스 / 경험 디자인 서비스디자인, 인터렉션디자인, 기타서비스 / 경험디자인등 산업공예디자인 금속공예, 도자공예, 섬유공예, 목공예, 기타공예등 디자인인프라 ( 디자인기반기술 ) 디자인모형, 디자인연구개발, 기타디자인서비스등 * 참조 : 한국디자인진흥원 (2015 산업디자인통계조사 ) (2) 분류 디자인은산업기술분류상지식서비스로분류되기는하나, 대부분의제조산업기술에필수적 으로들어가는핵심요소라고할수있으며디자인그자체만으로도제품을상징하는마케팅 수단으로활용가능 또한, 제조산업에서의하드웨어적인디자인뿐만아니라인프라, 플랫폼, 시스템등의소프트웨 어적인디자인도최근타기업과의차별성ㆍ유용성및보안을위해서중요한요소로인식되고 있는추세 [ 디자인분야의산업기술분류 ] 구분 산업기술 _ 대분류 산업기술 _ 중분류 산업기술 _ 소분류 제품ㆍ환경ㆍ인테리어디자인기술 시각ㆍ포장디자인기술 디자인 지식서비스 디자인서비스 디자인ㆍ멀티미디어디자인기술패션ㆍ텍스타일디자인기술공예디자인기술 기타디자인서비스기술 인적자원역량개발서비스 지능형학습지원 / 관리기술 감성시스템및처리기술 4

13 전략분야현황분석 2. 국내외정책동향 산업부 2016 디자인혁신포럼 과디자인코리아 2016(DK 2016) 개최 산업통상자원부와한국디자인진흥원은 2016 디자인혁신포럼 에서 기술에디자인과감성, 가 치를결합해중국의추격을뿌리친다. 디자인을국가소프트파워의핵심자산으로육성하겠다. 는내용의 디자인혁신전략 을발표 혁신전략이란정부가경제활력을높이고일자리창출을위해발표한 서비스경제발전전략 의 후속조치의일환으로써산업부장관은디자인혁신에전폭적인지원을할것이라고발표 [ 디자인혁신포럼세부실천과제 ] 과제내용디자인산업지원체계전면개편디자인수요기반의대대적확충디자인한류의국제적확산지속성장기반강화 세부전략 - 성장유망기업타겟팅및집중지원 - 바우처를활용한 디자인애로해결사 도입 - 디자인진흥원의 국가디자인경영센터 化추진 - 기업의디자인수요기반확대 - 공공수요대폭확대 - 국제디자인페스티벌개최 - 글로벌디자인비즈니스한류확산 - 엔지니어링디자인인재집중육성 - 디자인공정거래환경조성 * 참조 : 산업통상자원부 (2016 산업고부가가치화를견인하는디자인혁신전략 ) 디자인산업지원체계전면개편을위해서성장유망중소기업이디자인중심의경영을통해글로벌플레이어로도약할수있도록집중지원할예정 100대성장유망기업을발굴한뒤, 2020년까지총 400억원을투입해수요자중심지원체계전면개편, 디자인수요기반의대대적확충, 디자인한류 의국제적확산, 지속성장기반강화, 제품의프리미엄화등의촉진을목표 신성장동력분야중고급소비재, ICT 융합, 바이오헬스등디자인의활용도가높은 3대분야를중점지원하며, 기술력, 매출규모, 수출비중, R&D 투자율등계량지표와비전 성장전략등정성지표를종합해성장잠재력판단 수출이나신제품개발을앞둔기업들의디자인애로를즉시해결하기위해단기 R&D바우처 를내년부터신설해 2020년까지 300억원을지원예정 희망기업이 RFP를작성ㆍ요청하면최적의디자인기업을매칭해주고개발대가는바우처로지불 (70억, 건당최대 5천만원 ) 하며, 수출가능성, 기술력, 마케팅역량등을고려하여지원대상기업을사전선정할예정 5

14 디자인 [ 디자인활용기업지원체계개편안 ] * 참조 : 산업통상자원부 (2016 산업고부가가치화를견인하는디자인혁신전략 ) 디자인발전전담기관인한국디자인진흥원의조직개편을통해중소기업의제품개발전주기를지원하는 국가디자인경영센터 로탈바꿈시키는동시에소비자들이우수디자인제품을보다쉽게접할수있도록국내외유통대기업과글로벌프리미엄시장에동반진출하는 디자인상생협력 모델도확산할계획 2016 년신규사업으로디자이너와엔지니어가사업초기단계부터협업하여아이디어를발전 시켜나가는디자인융합형스타트업육성하며, 2016 년하반기부터기존스타트업의경우에도 창조경제혁신센터와연계해서권역별순회디자인컨설팅지원 공공분야의디자인수요를확대하기위한방안으로공공물품ㆍ시설디자인개선사업을확대하고디자인주도의공공서비스혁신프로젝트를추진하며, 우수디자인제품을공공조달시장에확대진출할수있도록지원 중국의추격을뿌리치고, 디자인한류의국제적확산을위한차원으로디자인을국가소프트파워의핵심자산으로육성하여, 기술에감성, 가치등을융합해제반산업의경쟁력을강화하고부가가치를높이는디자인중심의혁신을모색 디자인코리아전시는우리나라의수출경쟁력강화와디자인산업발전을목적으로 2003년에처음개최되었으며, 국내에서가장큰규모의디자인전시회로자리매김중 전자랜드, 하이마트등과업무협약 (MOU) 을체결하고디자인비즈니스전시회인 디자인코리아 안에해외진출프로그램을확대추진하고있으며이는디자인역량을갖춘중소기업이국내외판로개척에도움을줄것으로예상 디자인의공정거래환경조성을위하여디자인의정당한가치를인정하고디자인권을보호하기위한제도적인기준및보호법을수립 2016년하반기부터정량적가치판단이어려운디자인이정당한보상을받을수있도록용역대가기준을수립 2) 하고디자인보호법개정을통해디자인권등록이전공개된디자인은등록가능기간을 6개월에서 12개월로연장하여개발자권리를강화 2) 디자인용역대가기준연구 ( 산업부, 16. 下 ), 공공디자인용역대가기준 ( 문체부, 16. 下 ) 6

15 전략분야현황분석 4 차산업혁명으로의산업패러다임변화및디자인의역할 독일의인더스트리 4.0 발표이후, 제4차산업혁명은점차전략적정책개념으로그위상이부여되어, 주요선진국을중심으로다양한대응전략이추진되고있는추세 세계경제포럼에따르면제4차산업혁명이란, 디지털ㆍ물리적ㆍ생물학적영역의경계가없어지면서기술이융합되는시대적변화 로정의하며, 이와함께, 인더스트리 4.0에서는 IoTㆍCPS 등에의해현실시스템과가상시스템간의경계가사라지면서, 자원조달에서설계 유통 서비스에이르는기업의공급사슬전체과정을연결하는새로운산업혁명 으로정의 4 차산업혁명 이라는동일한용어를사용하지않더라도, 자국의강점및글로벌기업을중심으 로 ICT 기술을활용한미래제조업및서비스산업생태계주도권확보에나서고있는흐름 제 46 회세계경제포럼 ( 다보스포럼 ) 에서 제 4 차산업혁명의이해 라는주제로혁신적기술이우리 삶과미래세대에어떤변화를가져올지에대해논의함으로써, 언론등에서도빈번히다루어지 고있는추세 디자인산업분야에는 IoT와제조서비스화라는산업환경의변화에따라 컴퓨테이셔널디자인 (Computational Design) 으로의디자인패러다임전환요구, 다품종적량생산시스템을통한소비자맞춤형생산에따라높아진디자인산업수요대비, 3D 프린팅기술을통해소비자주문생산및직접제조산업으로의진입준비등과같은산업적대응책이요구 [ 디자인패러다임의변화 ] 전통적인디자인 (Classical Design) 디자인적사고 (Design Thinking) 컴퓨테이셔널디자인 (Computational Design) 산업혁명이전부터발전한개념으로써보다정교하고완성된제품을만들기위한활동 고객의니즈를공감하고이를혁신함으로써경험의진화를만들기위한활동 최신기술을활용하여, 수많은사람들의니즈를실시간충족시키는활동 * 출처 : 디자인이슈리포트 - 산업혁명과디자인의미래 ( 한국디자인진흥원, 2016) 제조중심의경영에서디자인은원가경쟁력을상승시키고미적가치를높이는역할에그쳤지만 4 차산업혁명시대에접어들면서제조역시개별화ㆍ맞춤화시대로접어들고있으며이러한변 화속에다양한니즈에대응할수있는툴인디자인은경영전략의중심축으로부상 주요선진국이제시하는제 4 차산업혁명추진전략및핵심기술등을중심으로, 디자인산업의 미래먹거리를발굴하고체계적추진정책을수립할필요 7

16 디자인 4 차산업혁명환경하에서디자인산업은앞으로상호운용성 (interoperability), 가상성 (virtualization), 분산성 (decentralization), 실시간성 (real-time capability), 서비스지향성 (service orientation), 모듈성 (modularity) 등과같은요소들이점점강조될것으로전망 디자인산업은제품과소비자, 경제영역과사회영역전반에새로운가치를부여하여지속가능 한발전의흐름을주도하기위한준비가필요 산업통상자원백서에따른디자인분야향후계획 R&D 전 ( 全 ) 과정에디자인이주도적으로참여하는엔지니어링디자인R&D 시스템을지역ㆍ타부처ㆍ민간등으로확산하고수요기업들이공동으로활용할수있는디자인융합플랫폼을개발ㆍ보급할예정이며, 또한중소기업에대한디자인지원시스템을구축하여고부가상품개발을촉진하고 2020년까지디자인활용률 20% 달성할계획 디자인융합효과가큰전자, 로봇등 7대중점전략분야 ( 육상교통기기, 해양 / 조선, 로봇, 생활산업, 전자, 의료, 서비스 ) 를대상으로하는디자인융합기술개발시범사업을추진할예정 단계별 / 전문분야별엔지니어링디자인인력양성으로인력수립미스매치해소와고부가가치분야글로벌인재ㆍ인력을양성할계획 디자인비즈니스지원센터를설치하여디자인원스톱서비스창구를마련하여디자인기업을육 성하고디자인기업이영세성을극복할수있도록기업대형화및소규모기업간협업을지 원할예정 디자인과타분야간의융합확산및디자인경쟁력제고를위한지원기관으로써한국디자인진흥 원의기능을재정립하고모든산업분야에대한디자인지원강화, 글로벌트렌드ㆍ미래디자인 연구등향후디자인산업의미래비전을제시할예정 디자인클러스터조성으로디자인기업관련분야의시너지를제고하고디자인정보 DB 를구축 하여산업관련정보에대하여민관기초연구결과및분야별선행디자인연구결과등을공유할 예정 K-DESIGN 의세계화를통한해외비즈니스기회확대차원에서중국, 베트남등신흥디자인시 장에진출거점을확대하고시장개척단파견을지속적으로추진계획 중국의디자인시장및정책동향 8 중국디자인산업의역사는비교적짧으며, 중국정부는개방직후인 1990 년대들어디자인산 업에관심을갖고정부지원을시작

17 전략분야현황분석 개방이시작된 1987 년처음으로중국산업디자인협회가설립되었으며 1995 년베이징시산하 에디자인산업진흥기구인산업디자인촉진센터가설립 2000년들어중국내제조업이고도화되고국가전반의혁신능력이중요해짐에따라중국정부는문화창의산업 (cultural creative industries) 육성을표방하면서디자인산업지원을확대하고있는흐름 베이징, 상하이, 선전등주요도시는문화창의산업클러스터를조성하기시작했고, 클러스터는현재까지중국디자인산업성장의핵심적인역할을담당 중국의주요디자인클러스터는제조업의발달로디자인수요가큰동부연안대도시를중심으로분포 2000 년대이후다양한디자인육성정책이나왔으며, 특히 2014 년국무원의의견은중국이디 자인산업을단일행정조직이아닌국가차원에서집중육성하는기틀을마련 [ 중국의디자인산업육성관련주요정책 ] 발표시기디자인산업육성정책주요내용및목표 2007 년 02 월산업디자인중시의견 2010 년 07 월산업디자인발전촉진지도의견 - 원자바오총리의 중국산업디자인협회보고회의 발언 - 정부가본격적인디자인산업지원에나서야함을강조 년까지글로벌수준의디자인전문기업 3~5 개사육성 - 국가급창의클러스터 5~10 개조성 - 산업디자인표준체계및통계조사체계구축 2014 년 03 월 문화창의산업과디자인산업간융합발전에관한의견 - 지식재산권보호체계강화 - 공공부문의디자인구매확대를통한디자인산업수요증진 - 금융및세제지원 ( 소득세 15% 로감면, 디자인수출은증치세영세율적용등 ) - 불필요한심사체계간소화등행정효율화추진 * 출처 : 디자인산업, 해외시장에서돌파구를찾아라 ( 한국무역협회, 2015) 9

18 디자인 3. 산업이슈및동향 가. 산업이슈 산업의서비스화와서비스디자인 서비스디자인이란소비자의경험가치향상을위하여서비스및서비스전달체계를고객중심 의리서치를기반으로디자인하는것으로, 그대상범위는최종상품, 부대서비스, 경영시스템, 기업전략등기업내가치사슬의최상위에이르기까지매우포괄적 국내서비스디자인의잠재적시장규모와부가가치는매우큰것으로조사되었으며, 서비스디자 인활용기업의성과는고객만족도, 매출, 기업이미지, 제품 브랜드충성도, 기술 - 디자인융합등 모든분야에서서비스디자인을활용하지않는기업보다훨씬우수 서비스디자인의활용을위해서는기업의혁신의지및추진역량과디자인기업의수행역량이제 고되어야하고, 이를위한지원방안과서비스디자인기업의육성방안이강구되는것이우선 정부는서비스디자인을활용하는 R&D 과제를발굴하여시행함으로써산업혁신을도모하는동 시에, 융합비즈니스모델개발및산업, 기술등을연계한서비스디자인중심의융합 R&D 프 로그램의도출을점차지원하는추세 특히 IoT 와결합된제조업의서비스화에따라물자 상품 서비스를넘어사용자경험이라는흐 름속에서고객의요구를포착하여디자인하는것이점차중요 디자인경영및다양한분야에서의디자인수요 디자인이제품과서비스의경쟁력에미치는영향이증가함에따라국내외주요기업은디자인 경영을강화 21 세기들어서서수요산업의지식화, 융합화그리고그린화는디자인산업의변화를요구하 면서신규수요를창출 자원고갈, 자연재해의증가, 지속가능한개발과발전의필요성등은친환경적이며에너지및 원자재사용을줄일수있는제품과서비스의개발을지원할수있는디자인제안을요구하는 추세 인구증가속에고령화, 거대도시화, 양극화와함께신세대및여성소비계층과신흥국중산 10

19 전략분야현황분석 층증가등도새로운디자인제안이필요한요인이며, 산업디자인, 공공디자인과실내디자 인의변화및그린디자인과환경디자인의수요가증가함에따라인터렉티브및인터페이스 디자인과럭셔리디자인에대한수요의증가도예상 새로운소비계층의등장과디자인개념의재정립 고령화, 인구증가및신기술발전등에따른경제 사회및시장과수요변화는디자인산업의 수요산업에실질적변화를초래할전망이며자동차, 전자, 소재산업등디자인산업의주요 수요산업을중심으로융합화, 그린화, 감성화추세가가속화될것으로전망 세계인구중 65 세이상비중은 2015 년 8.2% 에서 2060 년 17.6% 로증가할전망이며, 한국 인구중 65 세이상비중은 2015 년 13.1% 에서 2060 년 40.1% 로증가할전망 [ 세계와한국의인구구조변화 ] 현대사회의노년층은문화향유욕구가강한동시에과거문화적부흥기때의향수를느끼려는특성이있으며, 이는뉴시니어세대에게는추억의공감대를형성하고, 젊은세대에게는새로운디자인으로어필 시니어세대를대상으로한생활용품을온라인으로판매하는 골드바이올린 은시니어세대의생활필수품들을신체적, 경제적, 심리적, 사회적여건을고려한제품개발과더불어패션과자부심의액세서리로디자인하여많은소비자들이구매 또한, 자신의건강을위해 IT 제품을적극수용하는현대노년층들이집안에서도손쉽게건강 을체크하고관리할수있도록인테리어, 가전제품들과결합될수있는헬스케어제품디자인 이요구 11

20 디자인 도시에살고있는소비자들을위한새로운거주디자인과공유경제에대한디자인재정의가필요 한국도꾸준히도시화율이증가하고있으며, 통계청의 2010 인구주택총조사 집계결과에따르면, 한국의도시화율은 2000년 79.7% 에서 2010년 82.1% 로증가한것으로조사 특히 1 2인가구를중심으로도시화가진행되고있는데, 1인가구는 2000년 226만가구 (15.6%) 에서 2014년 489만가구 (26.5%) 로증가한것으로조사 계속해서증가하고있는도시인구로인한극심한교통문제해결을위해서는이동수단의공유 시스템이체계화되어야하며, 도시소비자들이쉽고편하게이용할수있는서비스디자인이 요구 한정된도시공간에서많은도시소비자들이살아가기위해서는개인주거공간은소형화되는대 신사용자의필요에따라다양한공간을구성하거나좁은공간을효율적으로활용할수있게 트렌스폼되는기능을가진공간디자인이필요 미래의주거공간은개인의프라이버시와편의, 그리고커뮤니티를위한두가지공간개념이고 려되어야하며, 이에따라기존주거공간의개념을재정의하여디자인할필요성요구 12

21 전략분야현황분석 나. 핵심플레이어동향 최첨단에너지기술을활용한친환경디자인 Aesthetics Architects GO Group 의 Cactus Project 는무덥고건조한사막에서도잘자라는 선인장에서영감을받아돔형태의빌딩을설계했으며, 햇빛의강도에따라서건물의 Sunshades panel 의개폐를자동으로조절하여에너지의효율성을향상 Kooho Jung& Haeyon Kelly Choi 의 Wally Oasis 는도심의버티컬가든디자인으로빗물을 모아서정화, 보관하고, 환경오염을측정하여알려주거나, 태양으로부터빛을저장해서밤에는 가로등역할을하는에코시스템을가진새로운공생의공간으로재탄생 Piezo Shower 는인체의혈액순환시스템에서영감을받은에너지를생성하는샤워기로, 커빙 되고복잡하게연결된파이프를이동하면서생성된마찰력으로발생되는운동에너지로물을데 워전기를생산해내는구조이며, 에너지자급자족이가능하도록디자인 Gp Renewable사가개발한개인설치용풍력발전기는이산화탄소및오염화학물의대기방출이없이풍력에너지를전기로변환, 20kWp 미만의용량으로에너지를생산할수있으며현재이탈리아남부에서성공적으로설치되어전력생산이이뤄지는등, 현재미국으로의수출이확정됐으며전유럽으로수출될전망 국내우수디자인사례 우리나라아웃도어제품의경우, 동아알루미늄의라영환대표가런칭한브랜드 헬리녹스 는지난해매출을 210억원으로잠정집계했으며, 2013년세계적인디자인상인레드닷어워드를수상한이래올해까지 4년연속총 10개의디자인어워드를수상할만큼디자인에큰힘을쏟음. 닷 (DOT, 대표김주윤 ) 은시각장애인대상제품을개발하는스타트업기업으로, 블루투스로스마트폰과연결하면 24개의핀들이튀어나오며스마트폰의메시지를점자로알려주는웨어러블디바이스를개발했으며, 닷의첫번째제품인이점자스마트시계는전세계 11개국에서 13만개이상, 약 350억원규모의선주문을받은가운데올연말출시를앞두고있음. 유럽전역에 1,000여개매장을보유한독일유통업체새턴과공급계약을체결하였고, 2016 칸국제광고제에서디자인과혁신부문황금사자상을수상하기도하였음. 또한, 지금까지 50억원의투자를유치한가운데 KAIST, 구글등과협업하여공공부문으로까지시장진출을도모하고있음. 모듈화디자인사례 13

22 디자인 윌브라이트 (quirky.com) 의 LED 조명모듈은벽에부착할수있는정육면체의패널들로구성 되어있으며, 구조적인정육면체도형은단순하면서감각적인형태로사용자가디자인조합을 쉽게구상할수있는장점 렙카 (mylapka.com) 는아이폰과연동해사용하는센서세트로써, 자기장, 방사능, 온도 / 습도, 유 기성측정센서기능을하는각모듈은서로연관성을갖지않고서도독자적으로작동 슬로베니아의건축스튜디오인쿠도 (coodo.si) 가선보인둥근모서리의사격형으로이루어진건물은조립이가능하며앞뒤로뚫려있어사용자가원하는대로유리나벽을설치할수있는장점이있고, 방, 테라스, 주방등사용자의필요에따라모듈을쌓아가면서하나의집과같은완성된플랫폼으로탄생 14

23 전략분야현황분석 4. 시장동향및전망 가. 세계시장 세계경제환경에따른디자인의변화 세계화 (Globalization) 와함께자유무역협정 (Free Trade Agreement) 등지역무역협정체결의증가에따라세계시장의통합이가속화되고있으며신흥개도국의높은성장세는세계교역과투자를증대시키면서범세계적으로새로운디자인수요를창출하는추세 EU와미국등거대디자인시장으로국내디자인업체의진출기회가확대되고있는반면비교우위가상대적으로강한선진국들의디자인업체가국내내수시장으로진입하는경우도동시에증가함에따라경쟁심화가예상 이와더불어신에너지산업등새로운산업의창출이필요해짐에따라, 녹색신산업의창출은새 로운디자인수요를만들고있으며, 소재사용축소, 제조공정의최적화, 효율적인유통, 재사용 및재활용등에기여할수있는친환경디자인 (Eco design) 의중요성이강조 여수, 순천및광양시에 기능성화학소재구축 사업지원하며, 2020 년까지 1,300 억원의사업비 가투입예정으로우리나라의기능성소재연구개발지원센터의기능을담당 중국의디자인시장관심증대 중국의제조업이 OEM 3) 에서 ODM 4) 중심으로전환되면서디자인산업이급성장하고있고, 중국내한류콘텐츠및한국산화장품등소비재의인기가우리디자인에대한관심증대로이어지고있는추세 중국에기진출한우리디자인업체들도중국디자인산업의성장성을긍정적으로평가 인적교류가필수적인디자인산업의특징을고려할때문화와정서가유사하고지리적근접성 이높은우리기업이중국진출에유리 소득증가로소비패턴이과거의식주중심의생계형소비에서개인삶의질을중시하는향유형소비로전환, 상품디자인이구매의중요한고려요소 주요소비주체로부상한바링허우 (1980년이후출생자 ) 와지우링허우 (1990년이후출생자 ) 세대는소비를통한개성표현욕구가강하고상품구매시디자인등감성요소를중시 3) Original Equipment Manufacturing( 주문자위탁생산방식 ) 의약자로제품의디자인과설계는주문업체가담당하고수주업체는단 순생산만을전담하는방식 4) Original Development Manufacturing( 제조자개발생산방식 ) 의약자로주문업체가제품의생산을위탁하면수주업체는제품의디 자인, 설계및생산을전담하는방식 15

24 디자인 제품개발패턴또한다양한종류의제품이출시되고교체주기가짧아지는 다산다사 형으로변화하고있어디자인의중요도증가하고있는흐름 아웃소싱의보편화와부품모듈화의진전으로신제품개발및생산기간은단축 유사기술수준의대동소이한제품이증가함에따라제품간차별화를위한디자인개발수요확대 중국내디자인산업이가장발달한베이징, 상해, 선전등 3개도시의디자인규모는약 1,500억위안 (27조원) 으로우리나라디자인전문회사의연간매출액의약 10배수준이지만, 지역별로패션, 예술품, 건축, 공예등의산업이디자인산업에포함되는경우가있어통일된기준의디자인산업규모파악은어려운것으로조사 [ 중국 3 대도시의디자인산업규모 ] 베이징 (2014) 상하이 (2010) 선전 (2014) 1,000억위안디자인산업규모 (18조원 ) * 출처 : 디자인산업, 해외시장에서돌파구를찾아라 ( 한국무역협회, 2015) 445 억위안 (8 조원 ) 58 억위안 (1 조원 ) 16

25 전략분야현황분석 나. 국내시장 국내디자인활용업체의평균디자인투자금액은 1억 1,770만원, 산업규모는 10조 2,920억원으로추정 업종별로평균디자인투자금액을분석해보면, 제품디자인업이 2억 3,316만원으로가장높았고, 이어시각디자인 (1억 7,223억원 ), 디지털 / 미디어디자인 (1억 5,858만원 ), 서비스 / 경험디자인 (9,695만원), 공간디자인 (8,823만원), 패션 / 텍스타일디자인 (8,679만원) 등의순 규모별로는대기업의디자인투자금액은평균 19억 441만원, 중기업은 1억 2,221만원, 소기업은 8,661만원으로규모가큰업체일수록평균디자인투자금액이높은것으로조사 업종별로산업규모를분석해보면, 제품디자인 (2 조 6,705 억원 ) 의산업규모가가장큰것으 로나타났고, 이어서비스 / 경험디자인 (2 조 839 억원 ), 디자인인프라 ( 디자인기반기술 )(2 조 96 억 원 ), 시각디자인 (1 조 2,062 억원 ), 공간디자인 (1 조 487 억원 ) 등의순 [ 2013 년, 2014 년디자인활용업체의디자인산업규모 ] 단위 : 백만원, % 구분 디자인활용업체수 2013년 2014년 2013년업체평균디자인업체평균대비디자인산업규모활용디자인산업규모산업규모투자금액업체수투자금액증가률 제품디자인 14, ,649,963 11, ,670, % 시각디자인 9, ,334,353 7, ,206, % 디지털 / 미디어디자인 3, ,367 3, , % 공간디자인 6, ,204 11, ,048, % 업종별 패션 / 텍스타일디자인 2, ,182 4, , % 서비스 / 경험디자인 21, ,726,236 21, ,083, % 서비스디자인 18, ,294 17, ,016, % 산업공예디자인 2, ,426 4, , % 디자인인프라 ( 디자인기반기술 ) 21, ,467,219 23, ,009, % 소기업 62, ,647,797 70, ,101, % 규모별 중기업 17, ,837,813 15, ,932, % 대기업 1,273 2, ,667,344 1,186 1, ,258, % 합계 81, ,152,954 87, ,292, % * 출처 : 산업디자인통계조사 (2015) 17

26 디자인 디자인산업은 2013 년 13 조 672 억원에서 2019 년 29 조 4242 억원으로 8 년간연평균성장 률 (CAGR) 17.00% 나타내며지속적인성장을나타내는것으로조사 [ 디자인산업의국내시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 억원, %) CAGR ('13~'15) 국내시장 130, , , , , , , , * 출처 : 산업디자인통계조사 (2015) 를기반으로추정함 [ 2008 년 ~2014 년국내디자인산업규모추이 ] 단위 : 백만원 2008년 2010년 2012년 2013년 2014년 일반업체 3,347,607 4,368,687 10,056,779 9,152,954 10,292,018 전문디자인업 1,661,274 1,959,626 2,499,239 2,745,643 2,990,423 공공부문 223, , , , ,281 합계 5,231,881 6,670,559 12,919,063 13,067,240 13,420,722 * 출처 : 산업디자인통계조사 (2015) 디자인활용업체의 2014 년디자인수입금액규모는 192 억원으로추정되며, 전문디자인업체 의수출금액규모는 456 억원으로추정 디자인수입금액은 2008 년부터 2014 년까지 7 년간 6.15% 성장률을나타내점차줄어드는 모습을보였으나, 수출금액은같은기간 10.54% 의성장률을보여꾸준히증가하는모습을 보이는것으로조사 [ 2008 년 ~2014 년디자인산업수입 / 수출추이 ] 2008년 2010년 2012년 2013년 2014년 수입액 281억원 210억원 260억원 262억원 192억원 수출액 250억원 393억원 568억원 440억원 456억원 * 출처 : 산업디자인통계조사 (2015) 18

27 전략분야현황분석 5. 기술동향및이슈 4 차산업혁명이불러올디자인수요 소비자의개인화된욕구가생산계획및주문단계에실시간으로반영됨에따라커스터마이징 화된디자인이제품차별화의핵심역량으로대두 초연결, 융합시대및 IoT 환경에서디자인은기술, 사용자, 비즈니스적측면모두를고려해야 함으로써상품의기획부터서비스까지디자인관여도가높아질것으로예상 3D 프린팅은시제품제조기간단축및소재낭비방지를통한비용절감등미래제조업공정을 혁신하는기폭제로작용할전망이며, 3D 프린팅만으로는바로판매가능한완제품을생산할수 없기때문에 IT, 디자인, 후처리공정산업등과의시너지효과를발생도기대 3D 프린팅은소비자의제품선택권을일대일완전맞춤까지확장하여자신이원하는대로제품과서비스를창조하려는능동적소비자인프로슈머들이지속적으로증가할것으로전망 글로벌완구제조사레고의경우업종특성상디자인이핵심역량. 소속디자이너는 180명에불과하지만, 12만명의아마추어디자이너를확보, 완구업계 1위탈환 제품 서비스가 IoT로직접연결됨에따라제품과서비스가개별시스템에서 플랫폼 화로진화하여시장에직접적인영향력을행사할수있는것이가능 수요와공급을연결하는기술기반플랫폼발전으로공유경제및온디맨드경제 (on demand economy) 가급부상함에따라다양한서비스및비즈니스모델이증가하여창업이보다활성화될것으로전망 플랫폼산업은사용자의사용편리성이핵심요인중하나이므로 UX 디자인 (User experience design) 이중요하며미국의경우, 인터넷분야의스타트업기업중 38% 가디자이너와공동 창업 (Airbnb, Tumblr, Instagram, Fab 등 ) 을하는것으로조사 또한, 사용자경험디자인은다학제적인성격을가지고있어심리학, 인류학, 컴퓨터공학, 시 각디자인, 산업디자인, 인지과학등관련분야전문가와의협업이중요할것으로전망 센서기술과데이터의처리 분석기술이발달함에따라다양한고객데이터와거래데이터가쌓이게되고이러한빅데이터에서의미있는정보의선별과해석역량이중요 선진기업에서는면밀한관찰을통한고객니즈파악과사용자경험이해에능한디자이너들이신상품기획시주도적역할을수행 19

28 디자인 증강현실, 가상현실, 3D 프린팅기기등이보편화되면실제기기내에서중요한것은콘텐츠 이며이러한콘텐츠의생동감, 입체감, 신비감등의부여를위해디자이너들의창의적인시각 화작업이중요한요소로부상 필수적인디지털디자인툴및특성 플랫폼시대에고객반응에즉각적으로대응하고해당데이터를재활용하기위해디자이너들에게 3D 디자인툴 (3D Max, Rhino, Maya, Alias 등 ) 을활용하는능력이필수적으로요구되며이는제품생산이전에제품구조등을사전에검토하여제조리드타임을대폭줄일수있어제조원가의획기적절감에기여할수있을것으로기대 3D MAX는워낙다양한분야에서널리쓰이고있기때문에타툴이넘보지못할정도로많은플러그인이개발되어배포, 판매되고있으며인터페이스를효과적으로보조해주는플러그인역시많기때문에사용성이우수 주로엔터테인먼트와애니메이션을위한 3D 소프트웨어로, 벡터방식으로출력하는것이어려우며, 작업의속도는빠른편이나정밀도, 형태의자유도, 작업의산출효과는미흡 라이노 (Rhino) 는제한없이거의모든형태를정확하게구현할수있으며, 아날로그적드로잉에서 Vray 등의플러그인을이용한사진과같은이미지까지다양한이미지를뽑아내는것이가능 고도로복잡하게 3D모형의어디든잘라낼수있을정도로단면을자르는데효과적이고벡터로전환하는기능도강력하나, 수학적인모델링을기반으로하기때문에직관성이결여 마야 (MAYA) 는직관적이어야하는예술계열의모델링에서부터수학적인모델까지광범위하게 활용되며, 다른프로그램에비하여파티클다이나믹, 물리시뮬레이션을매우정밀하게구현할 수있어 CG 영화나영상등의작업에적합한소프트웨어로점점떠오르는툴 알리아스 (Alias) 는유려한곡면의생성과편집이강점인프로그램으로자동차디자인에최적화되고가장풍부한기능을갖춘툴이며, 산업제품및자동차디자인을위해스케치, 컨셉모델링, 서페이스및시각화기능을제공하여 2D 스케치및곡선을 3D 디자인컨셉으로변환하는것이가능 어느단계에서든제품모델을편집할수있으며, 실시간시각자료를통해디자인옵션을평가하는것이가능 고해상도이미지를이용하여제품을시각화할수있으며 Alias 파일을신속하게 VRED로변환하는것이가능 20

29 전략분야현황분석 모듈화디자인역량과활용범위 소비자는다양한선택의폭을제공받을수있고, 제조사입장에서는원가절감뿐아니라확장 가능성과업그레이드용이성으로제품의경쟁력을높일수있는모듈화디자인은하나의산업 트렌드로적용될전망 모듈화디자인을가장성공적으로활용하고, 안착한사례는자동차산업이며, 새롭게부각되고 있는분야는 IT 산업 플랫폼하나만갖고도완전히다른차체구조의자동차를만들수있다는효율성때문에전세계주요자동차제조사들은경쟁력있는모듈화플랫폼을만들어사용하고있는추세 2013년공개된르노 닛산그룹의글로벌플랫폼인 CMF(Common Module Family) 는 CMF-A ( 소형 ),B( 중형 ),CD( 중대형 ) 세종류를가지고있으며, 2020년까지르노 닛산얼라이언스모델의 70% 가이플랫폼을사용할것이라고발표 볼보의 SPA(Scalable Product Architecture) 플랫폼은볼보가포드의 EUCD 플랫폼에서벗어나 4년동안독자개발한플랫폼으로크기와관계없이다양하게쓸수있고, 하이브리드나전기자동차까지이플랫폼을사용할수있다는게가장큰장점 IT 산업에서의모듈화디자인은소비자에게다양한선택의폭을제공하고, 확장가능성이나업 그레이드용이성을높여서전체적으로제품의경쟁력을높이기위함이며, 현재까지크게성공 한사례는없으나, IT 분야에서도모듈화가큰트렌드로자리잡을것으로전망 21

30 디자인 6. 중소기업시장대응전략 Factor 기회요인위협요인 정책 공공수요대폭확대 디자인진흥원의 국가디자인경영센터 化추진 국내디자인산업규모의지속적인성장 디자인권을위한법과제도가미흡 다른산업에비해여전히부족한정부예산지원 산업 기업의디자인수요기반확대 디자인에대한패러다임변화 범세계적으로새로운디자인수요를창출하는추세 디자인의중요성을인지하지못하고있는중소기업들이여전히많음 디자이너들에대한처우와디자인권보호를위한인식부족 시장 디자인한류의국제적확산 남들과차별화된전략을위해디자인활용 서비스디자인중심의융합 R&D 프로그램지원 중국의디자인시장관심증대 중국의디자인시장확대는기회도될수있지 만디자인이새로운수요를창출할지는의문 기술 최첨단에너지기술을활용한친환경디자인등장 모듈화디자인활용 커스터마이징화된디자인 우리나라의디자인기술 R&D 는선진국대비활 성화되지않음 공공수요부문확대로인한수요증가 디자인산업의지속적인성장전망 디자인에대한인식이점차변화하는중 디자인한류의국제적인확산 첨단기술과융합된디자인의진화 커스터마이징을위한디자인의다양화 중소기업의시장대응전략 디자인을핵심산업화하겠다는정부의정책에발맞추어디자인산업에투자및연구 스마트기기의확산과더불어중요해진디자인의활용 중국의디자인시장확대예상으로중국및신시장창출 1인가구의증가와인구고령화를대비한디자인기술의변화 디자인저작권에대한인식변화와디자인인력확충을위한노력제고 디자인발전을위한 R&D 22

31 전략분야현황분석 7. 중소기업전략제품 가. 중소기업기술수요 중소기업, 대기업 공기업등에대하여설문조사및방문조사를통하여기술수요조사를실시 조사결과원단패턴디자인개발, 고부가가치기능성디자인, 3D 입체얼굴조형기술개발, 스파이크높이조절신발, 맞춤형소량생산조립모형완구, 3D 프린팅,3D CNC 디자인기술등의수요가있는것으로조사 중소기업청 R&D지원사업에신청한과제를디자인산업을 6대기술분야별로분석한결과, 제품ㆍ환경ㆍ인테리어디자인기술 (44.8%), 기타디자인서비스기술 (19.3%), 디자인ㆍ멀티미디어디자인기술 (11.0%), 공예디자인기술 (9.8%), 패션ㆍ텍스타일디자인기술 (7.7%), 시각ㆍ포장디자인기술 (7.3%) 순으로중소기업이기술개발에관심을보이는것으로분석 주요품목별기술개발과제의증가하는추세를살펴보면기타디자인서비스기술분야의증가율이가장높게나타났으며, 디자인ㆍ멀티미디어디자인기술, 시각ㆍ포장디자인기술, 공예디자인기술, 패션ㆍ텍스타일디자인기술, 제품ㆍ환경ㆍ인테리어디자인기술순으로기술개발이증가하는것으로나타남 주요기술분야별신청과제에대한내용을분석하여각분야별로중소기업이관심을갖는제품을파악 제품ㆍ환경ㆍ인테리어디자인기술분야에서는고부가가치기능성디자인, 새로운혁신기능융합, 블록완구, 태블릿PC 등과관련된기술개발에대한수요가높은것으로나타났으며, 기타디자인서비스기술분야에서는감성인터페이스, 캐릭터디자인, 3D프린터등에대한기술개발수요가높은것으로나타남 디자인ㆍ멀티미디어디자인기술분야에서는모바일디자인컨텐츠, 증강현실, 멀티터치와인터랙션, 영상편집및제작등에대한수요가높았으며, 공예디자인기술분야에서는문화관광상품, 맞춤형디자인, 키네틱퍼니처등에대한수요가높은것으로나타남 패션ㆍ텍스타일디자인기술분야는레저의류의경량화, 웨어러블시스템, 친환경패션디자인등에대한수요가높았으며, 시각ㆍ포장디자인기술분야에서는팩키지디자인, 빅데이터기반소비자감성분석도구, 제품포장디장인등에대한수요가높은것으로나타남 23

32 디자인 [ 중소기업청 R&D 지원사업신청과제현황 ] 주요품목 과제건수 합계 점유율 (%) 평균증가율 (%) 디자인 공예디자인기술 기타디자인서비스기술디자인ㆍ멀티미디어디자인기술시각ㆍ포장디자인기술제품ㆍ환경ㆍ인테리어디자인기술패션ㆍ텍스타일디자인기술 합계 나. 중소기업전략제품 [ 디자인전략제품 ] 전략제품 개요 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 기존영상카메라의정보를디지털화한뒤, 사전에정의한패턴분석및생체신호기술을활용하여이벤트가발생한경우알람, 진동등을활용해사용자에게전달해주는디바이스및플랫폼디자인 3D 프린팅제품설계디자인 분말, 액체, 고체형태의특정소재를 3D 프린터를통해분사및적층하여 3 차원형태의입체물을제작하기위해요구되는디자인기술 디자인 스마트완구플랫폼디자인 정전식터치화면감성기술디자인개발 기존의조립형블록장난감에통신기능과센서, LED 전광판, 카메라등의기능을결합하여아동및성인뿐아니라노인들의치매예방과응급상황대처용으로스마트완구를활용하기위한플랫폼디자인서비스 정전식화면터치기기의화면터치에관한정교함과섬세함을더하기위한소재및제품디자인 플렉시블시스템및공간디자인기술개발 적은면적을활용한다기능가구시스템과공간구조통합디자인시제품제작혹은 1 인가구, 소형오피스등을반영한신개념가구시스템라인업기술개발디자인 공공시설물디자인기술 공공시설물을도시의경관을형성하는중요한요소로서인식하고각도시만의정체성을담는동시에사용자의편의성을추가하기위한디자인 24

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34 전략제품현황분석 감성형 사용자인터페이스 (UI) 디자인

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36 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 정의및범위 모바일기기, PC, 디지털TV, 디스플레이등 ICT 제품과감성적소통을가능하게함으로써, 사용자에게새로운경험 (UX) 과가치를부여하고, 제품의글로벌경쟁력을강화시키는 ICT + 감성인지기술 현재감성 ICT 산업을주도하는부문은감성MID(Mobile Interface Device) 부문과경험형융합서비스제품군으로구분가능하며대표적인감성적인터페이스기술의유형으로는촉각 / 시각 / 청각 / 생체신호인식기반의인터페이스기술활용 정부지원정책 국가육성과제중하나로감성인터렉션을선정하고지원체계구축 ( 교육과학기술부 ) IT 융합확산전략의일환으로미래형감성제품시장창출을위한감성융합 ICT 원천기술개발 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 약점 (Weakness) 대기업에비해유연한조직구조 산업환경변화에빠르게적응 신기술에대한수용도가높고빠르게학습 / 적용가능 감성 ICT 에대한국내원천기술부족 감성 ICT 초기시장창출을위한지원미비 기술융합화에대응하는타산업계간협력경험부족 기회 (Opportunity) 위협 (Threat) 감성 ICT 에대한대내외적인관심고조 감성 ICT 육성을위한정부정책노력시작 스마트폰등개인정보단말기확산으로감성기반 컨텐츠를생산, 소비할수있는체계가마련 감성 ICT 해외선도기업의핵심기술독점 중소기업의디자인에대한낮은인식 중소기업의시장대응전략 빠르게진화하고있는감성사용자인터페이스분야의신기술을신속하게습득, 자체기술개발및적용을통해새로운가치창출방안모색 서로다른역량을가진중소기업간의협력을통해폭넓은발전가능성을갖는산업생태계구축 중소기업이자유롭게신기술을개발, 테스트해볼수있는풍부한자원 ( 개발인력, 개발자금, 빅데이터, 기술플랫폼등 ) 지원필요 28

37 전략분야현황분석 핵심기술로드맵 29

38 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 1. 개요 가. 정의및필요성 감성인터페이스기술은모바일기기, PC, 디지털 TV, 디스플레이등 ICT 제품과감성적소통 을가능하게함으로써, 사용자에게새로운경험 (UX) 과가치를부여하고, 제품의글로벌경쟁력 을강화시키는 ICT + 감성인지기술을총칭 감성 ICT 기술은일상생활에서인간의감성변화에의한자율신경계의활동에의해나타나는생체신호및환경 / 상황신호, 영상신호, 음성신호등을센싱및분석하여이를기반으로인간의감성을자동으로인지하여사용자환경에맞게감성정보를처리하여제품이나서비스로제공하는기술 ( 모바일기기 ) 제한된입출력방식의기능개선과애플리케이션의활용성제고를위한멀티터치, 햅틱 ( 촉감 ), 동작센싱등실감형모바일사용자인터페이스 (PC) PC의일상생활용품화를위해특화된기능에직관적인사용편의성을제공하는 e-북, 태블릿PC, 테이블 PC 등차세대 PC ( 디지털TV, 디스플레이 ) 사용자및상황인지기반체감형 TV 및디지털사이니지등스마트TV, 디스플레이 [ ICT 와감성인지융합제품군 ] 정보시대에서감성융합시대로변화하면서영상, 음성, 생체, 뇌파및신체의정보를감지하고감성을추출하여감성응용서비스로제공하고자하는시도가다방면에서시도중 감성적제품이소비를자극하는시대가도래함에따라, 선진기업은성숙기 ICT 산업돌파구로감성전달기술에주목하여시장차별화에주력하고있으며성능및가격위주의시장전략에서 30

39 전략제품현황분석 사용자편의성과만족도를극대화시키는소비자감성지향형산업으로의재편을꾀하는중 감성 ICT산업의필요성 ( 사회적측면 ) 인간중심의미래생활패러다임의변화는감성이해를통한사용자친화적솔루션을요구 ( 시장적측면 ) 감성자극기반인애플의아이폰과같이국내제품의 부가가치를위한창의적혁신산업이필요함. " 감성 " 과 "ICT" 와의융합을통해, 기존 ICT 산업뿐만아니라자동차, 항공, 의료등대다수산업분야에활용, 신산업창출예상 ( 기술적측면 ) 다양한니즈를가지는소비자들을파악하고니즈를충족시키는맞춤형서비스시대를대비하여인간중심의핵심기술선점필요. 감성ICT 원천핵심기술의조기확보를위하여국가차원의전략적지원및감성융합기술의세계적경쟁력확보필요 진보된 ICT 기술과심미적인라이프스타일디자인을통해사용자와기기가교감하는디지털인터페이스를제공하는감성 UI 기술은새로운형태의의사소통방식과감정전달메커니즘을제시하여사회구성원의현재정서를인지하고감정의정화 / 승화 / 억제를보조하여, 가족및사회네트워크자원과의유대감을확고히함으로써구성원의삶의가치를향상시키고, 유비쿼터스환경과문화속에서사람과정보를보다밀접하게이어주는매개가될것으로전망됨 31

40 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 나. 범위 (1) 감성 ICT 산업분류관점 현재감성 ICT 산업을주도하는부문은감성 MID(Mobile Interface Device) 부문과경험형 융합서비스제품군으로구분가능 현재의진화는무선통신기능이있는모든디지털기기들을중심으로이루어지고있으나장기 적으로유무선통합, 통방융합, 제품간융합으로 ICT 제품뿐만아니라백색가전등모든전자 기기를포괄할전망 [ 감성 ICT 산업분류 ( 감성 MID 구성요소중심 ) ] 감성 ICT 부문 해당제품군 부품 감성디스플레이감성형 LCD ( 터치형등 ) 인터페이스부문 HCI 제품군 기기감성통신기기스마트폰 / MID 서비스감성서비스트위터 / My Space / 블로그 [ 감성 ICT 산업분류 ( 감성 mobile 제품중심 ) ] 감성 ICT 부문 해당제품군 휴대폰 스마트폰 MID 터치 / 감성형 MID Tablet PC, ipad 경험형 HCI Finger/Eye Tracking 인터페이스 뇌파기반인터페이스 엔터테인먼트 UX 형기기 경험형게임기 닌텐도 WII 감성로봇 감정표현및지능형로봇 감성콘텐츠 감성비디오게임 증강현실 SNS 공유서비스 Socail Networking 용서비스 Myspace / Twitter / 블로그 32

41 전략제품현황분석 (2) 감성형인터페이스기술유형관점 영상인식기반감성형인터페이스기술 사람의얼굴을인식하거나얼굴표정, 동작을인식하는기술. 영상을기반으로하는감성인지기술은사용자의얼굴표정과제스처를읽어들여이에따라감성상태를인지하는기법임. 이중가장큰비중을차지하는기법이얼굴표정을인식하는기술이며표정의변화는인간의얼굴부위 ( 눈, 눈썹, 입등 ) 의얼굴근육변화에의해각기다른감정을표현 음성인식기반감성형인터페이스기술 사용자의음성신호를분석하여사용자의감정을자동으로인식하는기술. 기계를제어하는데에그치지않고, 인공지능을통해사람과의소통이가능하도록개발되고있음. 음성은화자의의사에대한의미정보를소리로나타내는것뿐만아니라감성을포함하고있으므로감성에따라음성의형식, 음의강약, 장단, 고저등이각각다르게발성됨. 또한발성속도, 각발음사이의묵음구간의길이, 의성어도사람의감성을표현하는데있어매우중요한요소 촉각인식기반감성형인터페이스기술 손의감촉이나움직임을인식하는센서기술. 가장보편화된인터페이스. 손이나신체의감촉을통해서터치스크린또는터치패드가작동할수있도록구현함. 인식하는손가락의개수를늘리는멀티터치이외에도손가락의터치방법을인식하는기술이개발되고있으며촉각기반인터페이스는시각, 청각에비하여반응이빠르면서높은집중력을요하지않아유저의높은직관을활용하는데적용가능 생체신호인식기반감성형인터페이스기술 생체신호를이용하여기계와통신하는기술. 감성인지를위한생체신호측정은맥파등의측정부위의체적또는혈류량의변화를측정하기위한광학적방법, 심전도, 뇌전도등의생체전기신호를측정하기위한비침습 (non-invasive) 전기적방법및피부전기전도도 (GSR: Galvanic Skin Response), 피부온도 (SKT: Skin Temperature) 등을이용 33

42 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 스마트폰및웨어러블디바이스등정보통신단말의보급률이증가하고컴퓨팅기술이발달함에따라감성형사용자인터페이스기술의중요성이더욱강조되는추세 애플의아이폰 PDA를제치고스마트폰대중화의기점이될수있었던가장큰차별화포인트중의하나가정전식터치스크린을활용한쉽고편리한사용자인터페이스였다는점에서그중요성이재인식 기술개발을통해다양한방식의인터랙션 (multimodal interaction) 이가능해지면서, 사용편의성을높이고새로운경험을제공하기위한사용자인터페이스적용방안이적극적으로검토중 감성형사용자인터페이스기술은산업분야와일상생활에큰변화를가져올것으로예상 감성형사용자인터페이스는타산업분야 ( 의료, 헬스케어, 교육, 문화, 방송등 ) 에융합적용됨으로써제품, 서비스, 콘텐츠를아우르는산업생태계구축에구심점역할을할것으로전망 서비스공간이물리공간과전자공간을넘나들며확장되고있는맥락에서, 감성형사용자인터페이스는서비스의질과사용자경험을결정짓는중요요소로인식되며, 인간중심의디지털감성문화를창조하는원동력이될것으로기대 감성형사용자인터페이스는사람, 자연, 인공물간의새로운소통방식을제안하여사회구성원간의관계향상, 자연과의커뮤니케이션증진, 제품에대한애착형성에기여함으로써사회적 환경적으로지속가능한발전을촉진할수있고, 노인이나장애인의정보접근성을높임으로써이들의사회참여를유도할수있을것으로기대 인간과기계에대한깊이있는이해를필요로하는감성형사용자인터페이스기술개발을위해서는다학제적인협력이필수 감성공학의핵심기술은크게 (1) 감성측정, (2) 추론및인지, (3) 융합과표현으로구분가능 감성측정 : 인간공학 인지공학 생리학 심리학등인간특성을파악하기위한연구로, 생체및감각계측기술을주로활용 추론및인지 : 인식된감성에대한추론을통해감성상태를예측하고표현하는기술로서, 퍼지뉴럴네트워크기술, 신경망기술등감성처리기술을활용 융합과표현 : 인간특성에적합한사용자인터페이스를실현하기위한기술로서, 가상현실구현이나인공지능, 감성디자인영역을포함 활발한기술개발을위해서는각연구분야가유기적으로연계되어연구결과를공유하고협력할수있는다학제적연구환경이마련되어야함 34

43 전략제품현황분석 다양한산업분야간 연구분야간의원활한협업을위해서는감성형사용자인터페이스관련규격및표준필요 사용자인터페이스기술의방법이표준화되지못한채제각각개발된다면사용자는새로운인터페이스를매번학습해야하는번거로움뿐만아니라작은조작실수로새로운기술과서비스에대한활용도마저떨어지게될우려 사용자가새로운기술과서비스를효과적으로활용하기위해서는상호호환성을최대한보장하는표준화된사용자인터페이스가제공되어야함 국가주도의규격화 표준화추진, 또는국제표준의국내조기수용및적용등국제표준화단체의추진상황을고려한적절한대응전략이필요 감성형사용자인터페이스를활용하는서비스는개인의정보를다루는민감한영역이므로, 개인의 프라이버시문제해결을위한기술적부분과법제도정비에대한세심한검토와접근이요구 미국, 일본, EU 는감성 ICT 를인간중심의핵심기술분야로정의, 기술개발및정부지원을병행 하며기술선점을위해노력중 [ 주요기업의감성 ICT M&A 전략 ] 국가명 주요정책 국가과학재단은 NT, BT, IT 외 CT(Cognitive) 를국가 4 대핵심제시 미국 NRC 산하 Human Factors위원회에서인간, 기계인터페이스연구 MIT 미디어랩은감정을감지하여반응하는감성컴퓨팅, Sixth Sense/ 제스처기술, 키스멧로봇기술연구 MS는터치, 손동작으로동작하는 surface 컴퓨팅연구 총무성산하, 오감정보통신위원회설립, 오감센싱기반기술연구 일본 인간생활공학연구센터에서과학기술과인간사회조화목적으로감성공학연구추진 AIST는오감센서기술의기초및응용연구추진 URCF는오감통신, 감성인지기술연구, NTT는향기라디오, 향기통신시연및소니사는표정인식기반감성게임연구 CTEKs( 유럽지식사회를위한융합과학기술 ) 개념수립 EU ESPRIT, BRITE, PROMETHEUS 등대형프로젝트에감성공학추진 i2010에서사회, 문화참여를통한지식정보화사회비전제시 NOKIA는영국캠브리지대학공동으로사용자건강및감정상태를파악하여변형이가능한미래형스마트폰개발추진 35

44 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 (2) 산업의구조 전방산업은의료, 신변보호, 건설 인테리어, 의류, 자동차, 항공산업등으로구성되어있음 후방산업은반도체, 부품 소재, 임베디드 SW, 모듈, 부품, 휴대단말을포함함 감성형인터페이스산업은모바일산업, PC 산업, TV 디스플레이산업, 게임기산업등기존에 ICT 와긴밀한관련을갖는산업분야는물론, 자동차산업, 항공 / 철도 / 조선, 건축 인테리어, 테라 피등비 ICT 산업분야에도폭넓게적용되어산업생태계를구축하는데크게기여할것으로기대 [ 감성 ICT 산업분야산업구조 ] 후방산업감성 ICT 산업전방산업 반도체, 부품 소재, 임베디드 SW, 모듈, 부품, 휴대단말 생체신호추출기, 이동전화기, Handheld 디바이스, 정보가전, 차세대 PC, 디지털콘텐츠및소프트웨어, 통신서비스 의료, 신변보호, 건설 인테리어, 의류, 자동차, 항공산업등 * 자료 : 강선아, 조수미 (2013). 감성 ICT 산업의경제적파급효과분석. 산업경제연구, 26(4),

45 전략제품현황분석 나. 경쟁환경 국내감성사용자인터페이스산업은스마트폰제조업체및통신서비스업체를중심으로중소 기업과연구기관이관련연구를진행및제품 - 서비스를개발하고있는상황 적극적으로협력체제구축및인수합병을진행하고있는해외선진기업들과의경쟁이불가피한 상황이며, 특히스마트 TV 분야에서의경쟁이치열함 국내감성사용자인터페이스산업은스마트폰을생산하는제조업체및통신서비스업체를포 함하는모바일산업을중심으로발전하고있음 삼성, LG 등단말제조사는스마트폰에홍채인식, 노크코드등다양한인터랙션방식을활용한네추럴UI를개발및적용 SKT, LGU+, KT 등통신사는지능형디바이스를기반으로한 IoT서비스, 스마트교육로봇을통한교육컨텐츠제공등에감성인터페이스요소를도입 중소기업에서도감성인지기술개발및이를바탕으로한제품및서비스를개발중 락싸는놔파의측정및활용을위한다양한기술개발을진행중 필룩스는사용자의심리상태와상황에따라색온도와밝기를제어하여공간을변화시키는 LED 조명기술을적용한공부방조명, 감성조명제품및서비스를개발 ETRI, KAIST, 광주과기원등여러기관에서생체신호기반감성추론에대한연구가진행중 감성인터페이스기술역량강화를통해제품을차별화, 시장경쟁력을강화하고있는해외선진 기업들과의경쟁도불가피 기능의복잡성이높아지는모바일기기, IPTV, 3D TV의경우제품경쟁력제고를위해서직관적이고, 편리한인터페이스가필수기능으로부각 모바일, PC, 디지털TV로이어지는 3-Screen 지원을위한기기, SW, 콘텐츠, 서비스등全방위적생태계구성을확대해나가기위해구글, 소니, 인텔, 로지텍등이 TV사업참여를선언하여, 스마트폰에이어 TV 산업의글로벌생태계변화를촉발 국내 TV 제조사들의인터넷TV 출시와글로벌기업의자체 TV( 애플 itv, 구글TV) 출시계획으로콘텐츠유통플랫폼주도권확보경쟁역시치열할것으로전망되며, 이는지금까지의글로벌 TV 시장에서진행되어온화질, 두께, 디자인등 HW중심의경쟁구도에서콘텐츠, 애플리케이션등 SW경쟁으로패러다임이변화되었다는것을단편적으로시사 이에따라, 글로벌 TV 시장우위의삼성전자, LG전자등의국내업체들도구글, 애플등의 TV산 37

46 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 업신규참여업체들과경쟁이불가피한실정이며, 구글, 애플의스마트폰생태계에이어앱스토어 생태계에서도국내 TV 제조사는 TV 용앱스토어및디지털카메라, 캠코더, AV 등을위한앱스토어 등의확대추진이시급 촉각 ( 햅틱폰 ), 후각 ( 향기라디오 ), 뇌인터페이스 (BCI) 등다양한감각을활용하는실감 감성인 터페이스개발및적용이확대되는추세이며, 기기와사용자간의인터페이스기술혁신은새 로운시장과애플리케이션창출의효과적인대안으로인식 세계글로벌기업은감성 ICT 시장선점을위해유관산업의선도기업과협력체제구축및경 쟁적인수합병을진행하며공격적 R&D 전략을추진 [ 주요기업의감성 ICT M&A 전략 ] 분야기업 M&A 전략 모바일 애플 모바일 GPU 세계점유 1 위, Imagination 에 480 만불투자 아이폰의인공지능및음성검색전문업체 Siri 인수 ('10.4) PC 구글 PC 분야의감성 ICT 경쟁력확보를위해 3D 멀티터치데스크탑 UX 전문업체범프테크놀러지인수 ('10.4) 디지털 TV / 디스플레이 MS, 인텔 인텔은 MS와글로벌광고시장확보를위해디지털사이니지표준플랫폼공동개발협력 ('10.1) MS는게임기, PC, TV의새로운사용자경험제공을위해카메라기반동작인식전문기업 3DV시스템인수 (3,500만불, '09) 다. 전후방산업환경 모바일산업 : 모바일기기의감성화는애플을시작으로구글, 노키아, 삼성, LG 등에서유사사 업화전략 (Me too 전략 ) 에의한시장점유회복노력 PC 산업 : MS는미래컴퓨팅환경에서주도권확보를위해그래픽, 비주얼에서얼굴, 음성, 제스처인식등의내추럴컴퓨팅전략추진 MS아시아연구소 ( 중국 ) 는음성명령어, 제스처, 눈동자추적에반응하는컴퓨팅기술을소개 MS는 OS, 구글은웹브라우저, 애플은스마트폰에서터치, 인지기술등사용자감성을자극하는제품의차별화된마케팅경쟁 38

47 전략제품현황분석 TV 디스플레이산업 : TV 3D, 실감미디어, 스마트 TV 에다음단계로감성 UX 산업에대한 관심증대 게임기산업 : 닌텐도의 Wii 가판매되기시작된이후에게임에서는특히체감형게임기산업부 각되기시작 자동차산업 : 자동차산업은차량단말, 텔레매틱스등의급격한발달로, 감성지능형스마트자동 차로기술개발이활발히전개 항공 / 철도 / 조선 : 여행시승객에게편안함을제공할수있는여행자감성품질서비스산업으로진화 감성좌석, 감성브랜딩, Air Conditioning System, 내부소재, 엔터테인먼트, 항공보안등높은품질과쾌적한환경을제공 건축 인테리어 : 미래건물은첨단화, 복잡화및고급화를요구하고있어, IT 기술이융합된건 축신소재를이용한감성적인테리어에대한관심과차별화된전략추진중 테라피 : 최근의료산업은단순시술에서병의근원이되는스트레스등, 감성및인체특성에기반한치료기술이접목된고부가가치산업으로발전하는중 조도, 색상등빛의상태에따라인간의감정이변하는것을이용한 ' 라이트테라피 소리를이용한 ' 사운드테라피 (Sound Theraphy)' 의숙면효과도주목 [ 주요기업의감성 ICT 활용사례 ] 기업 전략 페이스북 모션컨트롤러인 오큘러스터치 와페이스북의가상현실기술을접목, 가상공간에서의공간이동, SNS 이용, 게임, 영상통화및셀카촬영등을시연함으로써높은상호작용과몰입감을선사할수있는가상현실의소셜화발전방향을제시 구글 Google Glass 는사용자착용안경을통해인식되는상황정보가서버컴퓨터로전송된후유용한정보를실시간으로합성하는제공하는기술을통해실감공간을위한디스플레이기술의실현가능성을검증 MS 투시홀로그래픽헤드마운트디스플레이 HoloLens 와거리영상기반동작인식센서인 Kinect 를접목하여, 주변현실공간에서홀로그램을보고들으며맨손으로조작할수있는기능을통해날씨, TV, 디자인, 화상채팅, 게임등다양한증강현실콘텐츠창출가능성제시 39

48 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 3. 시장환경분석 가. 세계시장 ( 기관 / 기업 ) MIT, MS, NTT Docomo, 어펙티브미디어사등글로벌연구기관은감성융합기술 을차세대프로젝트로선정하여기술개발을적극적으로추진 ( 정부 ) 美ㆍ ㆍ EU 정부는감성 ICT 의특성과차별화된응용분야를고려하여차세대융합기술 로기술개발및정부지원병행 ( 미국 ) NASA 등을포함한많은국책연구원에서감성인식기술에대한연구의활발한진행 ( 일본 ) 통산성주도의인간생활공학연구센터에서 " 인간감각계측응용기술개발 " 프로젝트를수행. 감성에대한연구를 " 신산업창조전략 " 을통하여범정부적으로추진 ( 유럽 ) EU 는 2001 년부터유럽미래기술기획을통해기초연구를계획 EU, 미국, 일본등은국제표준화기구를활용하여감성기술에대한지적재산권확보추진중 [W3C, NOSE II, OMG 등 ] 감성 ICT 산업협회의 ' 감성 ICT 산업규모및경제적파급효과 ' 자료를토대로감성 ICT 산업의 세계시장규모를예측해보면, 아래표과같이 2015 년 1 조달러에서 2020 년 1 조 6 천억달러 규모로연 10% 수준으로성장할것으로전망 [ 감성 ICT 분야의세계시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 조달러, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 출처 : 감성 ICT 산업규모및경제적파급효과 40

49 전략제품현황분석 [ 세계감성 ICT 산업예상시장규모 ] 모바일기기, PC, 디지털 TV, 디스플레이등제품에적용되는감성 ICT 산업의세계시장규 모는아래표와같이 '15 년 185 억달러에서 '19 년 268 억달러규모로연 10% 수준으로성 장할것으로전망 [ 세계감성 ICT 시장동향 ] ( 단위 : 백만달러, %) 구분 CAGR 모바일기기 9,551 10,524 11,497 12,470 13, % PC 1,324 1,515 1,706 1,897 2, % 디지털 TV 6,306 7,062 7,818 8,574 9, % 디지털사이니지 1,350 1,500 1,650 1,800 1, % 계 18,532 20,602 22,672 24,742 26, % < 자료 > 산업기술평가관리원, 감성 ICT 이슈리포트 2010, ETRI 재구성 2015 음성인터페이스기술이각산업분야에서차지하는비중은지속적으로증가하는추세이며음성 인식기술의시장규모는 2017 년 1,132 억달러로성장예정 모바일기기, 디지털가전 (TV), 타블릿 PC, 디지털사이니지와같은제품에공통으로적용되는 Multisensory( 후각포함 ) 감성 UX 인터랙션기술은지속적으로성장할것으로전망 제품관련된직접적인시장외에도서비스시장을포함한지속적인성장이전망되며, 18 년까 지 125 억불규모로성장이전망 41

50 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 나. 국내시장 ( 서비스업체 ) 통신업체를중심으로사용자의감성을자극하여편의성을도모하는감성기반의 콘텐츠및마케팅개발시도 ( 제조업체 ) 삼성, LG 등단말제조사는햅틱, UI 기반의감성자극모바일폰개발및감성기반디 스플레이프로젝트로초기단계의연구진행중 ( 중소기업 ) 감성인지기술개발위주로초기감성연구진행중임. 일부중소 / 벤처기업중심으로제품개발, 상용화초기단계진입하였으나, 시장을선점하기에는역부족 ( 연구기관 ) ETRI, KAIST, 광주과기원등여러기관에서생체신호기반감성추론에대한연구가진행되고있음. 맥파, 피부전도도, 영상, 음성등을이용한감성인지기술개발중 ( 정부 ) 정부에서는부처별기초연구개발이진행되고있으며, 감성 ICT에대한체계적지원체계는미흡한실정 지식경제부는생체신호계측및인지기술의기초연구개발지원을시작하였고, '10년 " 감성UX인터렉션기술 " 을 100대전략제품기술로선정 교육과학기술부는 '08년말국가육성과제중의하나로감성인터랙션기술을선정하고기술범위및기술동향등을분석, 지원체계구축 단위과제별로선행연구가진행되고있으나, 대규모의조직적인정부주도의프로그램은없는상태 국내의경우 2015 년 27 조원에서 2020 년 43 조원규모로성장할것으로기대 [ 감성 ICT 분야의세계시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 조원, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 출처 : 감성 ICT 산업규모및경제적파급효과 42

51 전략제품현황분석 [ 국내감성 ICT 산업예상시장규모 ] 국내시장의경우는아래와같이모바일기기, 디스플레이등의우리나라주력 ICT 에감성 ICT 적용으로 '15 년매출 6.8 조원에서 '19 년매출 10 조원규모에이를것으로전망 [ 국내감성 ICT 시장동향 ] ( 단위 : 조원, %) 구분 CAGR 모바일기기 % PC % 디지털 TV % 디지털사이니지 % 계 % * 출처 : 산업기술평가관리원, 감성 ICT 이슈리포트 2010, ETRI 재구성

52 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 다. 무역현황 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인과생체인식기술은상호간많은영향을주고받으며발전해왔음 최근지문인식과홍채인식기술이발달하면서이와감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인을연동시키는시도증가함 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인과생체인식기술이함께발달하면서휴대폰과태블릿PC, 데스크탑등의판매에큰영향을미치는경향을보임 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인은다양한품목들에적용되어있기때문에단일품목으로조사하기어려움. 여기에서는특히판매량에큰영향을미치는휴대폰품목의무역현황으로대체함 [ 휴대폰 ( 부분품포함 ) 무역현황 ] 구분 ( 단위 : 억원, %) CAGR ('11~'15) 수출금액 25,050 20,220 24,866 26,438 29, 수입금액 5,282 3,140 3,903 7,240 9, 무역수지 19,768 17,080 20,963 19,198 19,422 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 * 자료 : 관세청수출입무역통계 HS-Code(6 자리기준 ) 활용 생체인식품목의세계시장규모는 2015 년 88 억 13 백만달러규모로추산되며, 2018 년까지 연평균 25.9% 성장하여 175 억 87 백만달러의시장을형성할것으로전망 국내시장규모는 2015 년 2,022 억원규모로추산되며, 2018 년까지연평균 8.3% 성장하여 2,569 억원의시장형성이전망 2010년기준생체인식기술관련글로벌시장규모는세부기술별로지문인식기술이약 28 억 7천만달러로전체시장의약 66% 의절대적인비중을차지하고있으며얼굴인식기술이약 5억 1천만달러 ( 전체시장의약 12%), 홍채인식기술이약 2억9천만달러 ( 전체시장의 7%) 를차지 44

53 전략제품현황분석 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 사용자의오감을자극하는기술의필요 모바일기기, PC, 디지털 TV 디스플레이등의기존 ICT 제품은제조기술을통한차별화가한 계에도달하여, 제조자의시각인기술적인부분보다고객의시각인인성적인요소로의방향전 환이요구되고있음 감성적제품이소비를자극하는시대가도래함에따라, 선진기업은성숙기 ICT 성전달기술에주목 산업돌파구로감 성능및가격위주의시장전략에서사용자편의성과만족도를극대화시키는소비자감성지향형 산업으로의재편 * 출처 : 한국정보통신기술협회 [ 감성기술기반미래 Society ] 45

54 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 모바일기기분야 멀티터치, 햅틱, 동작인식및모바일증강현실등사용자와개발자가다양한콘텐츠와응용을공유, 활용 위치정보기반의증강현실서비스를활용 모바일기기의 3D 그래픽의처리성능이주요이슈로대두 PC 분야 직관적인사용자인터페이스제공을위한 3D 데스크탑 UI, 내추럴 UI 등기술혁신단계로전환중. 기존의키보드, 마우스의입력방식에서벗어나멀티터치, 3D UI 등입력장치가없이제스처, 동작센서에의한직관적인입출력방식의제품포지셔닝시도 모바일기기의성장요인이 PC 분야에영향을주어멀티터치 UI 수요가확대 디지털 TV 분야 양방향 / 참여형콘텐츠의소비증가로홈중심의 TV, 디스플레이를집밖으로확장시키는콘텐츠플랫폼부상 사용자참여인터페이스의경우터치패널, RFID, 사용자얼굴인식등으로사용자움직임에따라반응하는참여유도형사이니지가확산 * 출처 : 한국정보통신기술협회 [ ICT 와감성기술의역할 ] 초다학제적융합 (Transcendent Convergence) 연구 5) 사용자경험 (UX;User experience) 이란사람의제품, 시스템, 서비스에대한사용기대감의결과로나타나는직감과반응을말함 사용자의제품에대한긍정적인참여를이끌어내기위해서는제품에특정아이디어를제공해서사 5) 창조경제시대의스마트감성디바이스 - 창조적디자인인문기술융합을통한감성 UX 디자인방법론및사례중심으로, 한국산업기술평가관리원,

55 전략제품현황분석 용자에게감성적인영향을주는것이필수적임 이러한사용자경험과감성적참여는스마트디바이스의사업화성공여부결정에큰영향을미침 2011년시스코에서발표한 TV에서나타날 10가지의주요현상 실제와구별이되지않는 TV - 3D에더해촉각과후각등을활용한실감나는 TV의실현 후각, 촉각재현기능을발전시켜시청자들의콘텐츠와의상호작용방법을다양화하여몰입감을높이는콘텐츠및 UX 강화 * 출처 : 시스코 [ TV 에서나타날 10 가지의주요현상 ] 47

56 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 디자인산업글로벌메가트렌드 VS. 디자인기술 [ 글로벌메가트렌드 VS. 디자인기술 ] 구분글로벌메가트렌드주요내용연관기술 도시소비자 자연과조화되는도시인의삶을추구하는도시소 비자의출현및증대 자연과젊은감성으로패션화된일상용품의문화 사회 문화적트렌드 뉴시니어 다문화 ( 권 ) 간다양성 적향수를향유하는적극적소비주체로서의시니어세대의영향력증대 어디서나다양한감각을활용, 고정관념을탈피하고문화적자부심을자극할수있는감성적제품과서비스욕구의확대 저개발국, 소수문화에서탄생한제품 서비스의글로벌채택및확산 미래시나리오 (Envisioning) 경제적트렌드 디자인융합을통한글로벌화 신제품및서비스요구 스마트화와디지털화가가속화, 제품별디자인플랫폼에기반한주문변형 (Configure to Order) 디자인수요의증가 서비스산업이디자인산업의주요한글로벌수요시장으로새롭게등장 혁신개념개발 디자인-기술융합연구개발 컬러 소재 혁신조형 (Styling) 사용자가치발굴 기술적트렌드 혁신전략 (Design as Innovation) 디자인기술을지속적으로개발하고체계화하기위한디자인방법론 (Design methodology)dp 관한연구필요 기존새로운제품 서비스의컨셉을제시하고이를구현하기위한요소기술연구개발방향및목표수준이필요 UI/UX 서비스디자인 Design for Manufacturing 환경규제강화에따른대기오염, 교통혼잡, 페기 환경적트렌드 저탄소녹색성장 물관리가융합디자인의도전요소로등장 교토의정서및발리로드맵에탄소규제채택등대응노력확대 정책 제도적트렌드 디자인융합산업경쟁력강화 국가의미래신성장동력으로 3 대분야 17 개기술 / 사업분야중하나로신소재 나노융합산업선정 * 출처 ' 디자인, 2015 년연구분야및주요성과 ', 한국산업기술평가관리원,

57 전략제품현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 1) 해외업체동향 Affectiva, Emotient, Realeyes, Sension 인간의감정을인지하고분류하는로봇을개발하여상용화단계에있음, 인간보다더욱정확하게 감정의뉘앙스를포착함 Microsoft 청각, 시각, 생리학, 사회맥락적데이터를통해사용자의정서상태를파악하는 AffectAura 를개 발중임 MIT 얼굴근육및머리의움직임을통해정서표현을평가하는 FaceSense 를개발함 Cambridge Univ. 자폐아를위한정서반응로봇과, 행동및표정을추적하여정서를추론하는인터페이스를개발함 FearNot 과 Univ. of Sydney Positive Computing Lab. 학생들의긍정정서함양및부정정서통제방법을가르치는데적용할정서인식인공지능을개발 하고적용중임 CMU 6) 서비스업에서인간과효율적인상호작용에초점을둔프로젝트진행함 일본 NICT 초소형향분사장치 (micro-aroma-shooter) 와연결된다중감각상호작용시스템개발함 3D 영상, 촉감, 소리와함께향기도인터랙티브하게체험가능. 향분사장치는향을제시하는시공간제어가가능한초소형 (20mm X 20mm) 의정육면체로, 작은구멍에서사용자의코를향해특정향기를임의의시간동안분사함 일본 NTT 커뮤니케이션즈 2008 년부터 Tokyo FM 라디오를통해 향기나는라디오서비스실시됨 6) ECOsight 3.0: 미래기술전망, Insight Report, 미래사회연구실,

58 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 2009년부터휴대전화를활용한 향통신모바일 실험의일환으로휴대폰기반향플레이리스트서비스실험됨 2008년부터 향기나는사이너지 개발함 브로드밴드를활용하여원격조작으로전국복수의지점에콘텐츠정보 ( 영상, 음성, 향레시피 ) 를케이블전송이나개별전송함 향레시피정보에따라향의종류나강도, 방출하는시간등을컨트롤함 일본전자커뮤니케이션대학 2011년, 인터넷을통해키스시뮬레이션을할수있는 키스트랜스미션디바이스 개발. 프로토타입의 K-LRMCD는간단한박스형태로, 구부러진스트로모양의돌출구를입에넣고돌리면다른기계의돌출부가함께움직여서로키스하는것과같은느낌을제공함 영국 Telewest Broadband 미국 Trisnex사의기술을바탕으로향기가나는이메일을보내는시스템임 하나의카트리지에 20개의기본향을바탕으로총 60개의향조합생성됨 향코드가담긴이메일 (Scented ) 이오면이메일의전자시그널이향을방출하도록제어함 영국 Mint Digital 2011년 올리 (Olly) 개발. 로봇올리내부에원하는향기를저장한후특정상황이발생하면향기를주변에배출. 설정상황에맞게다양한향기가분사됨 향의조합이아닌단일한향이분사되는초보적인형태임 출처 : Mint Digital [ 향기로봇 Olly ] 50

59 전략제품현황분석 영국 York and warwick Univ. 2009년오감을만족시키는헬멧 Vitual cocoon 개발함 영상 / 소리 / 맛 / 냄새 / 온도까지재현가능함 고해상도스크린, 스피커, 헬멧내부의공기를순환시크는팬과향을담은튜브로구성함 미국 Scent Science Corp 2011년게임내동기화된향을사용자에게분사하는 Scentscape 출시함 PC / TV와연결해게임, 영화등의향을분사. 지나친향으로인해불쾌감을방지할수있도록강도조절가능함 미국 MIT/UCL 및 UCLA 2003 년런던과보스턴을연결하는인터넷악수 (internet handshaking) 실험. 촉감을컴퓨터정보 로만들고인터넷으로전달함 독일메르세데스벤츠 뇌파와핸들의센서를통해운전자의피곤및부주의정도를측정, 커피아이콘을띄워주는 어텐 션어시스트 (Attention Assist) 시연함 출처 : Mercedes-Benz [ 메르세데스밴츠에적용된 Attention Assist ] 싱가포르국립대학 2012년 2월개발된 Robot Kissenger는실제키스와비슷한촉감을전달해주는로봇 작은공크기로, 귀여운동물의외관에입술모양의두꺼운실리콘패드가장착, 키스를하면내장된접촉감지장치가작동해키스의감촉과움직임을그대로복제함 51

60 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 출처 : Huffpost Women [ Robot Kissenger 의내부 ] 2) 국내업체동향 삼성전자 향기나는휴대폰, 향기나는 TV 기초기술연구함 2009년 5월미국특허청에서향기나는휴대폰기술에대해특허획득함 2011년 6월, 향기나는 TV 를실현할차세대 TV 부품기술개발성공발표. 향기픽셀 (100X100개의작은전선매트릭스와 200개의컨트롤러 ) 기술을활용, 1만가지향기를발산함 햅틱 / UI 기반의감성자극휴대전화개발및감성기반디스플레이프로젝트로초기단계의연구진행중임 출처 : 한국전자통신연구원 [ 향기나는휴대폰시스템및서비스개념 ] 52

61 전략제품현황분석 유비벨록스 추출된감성정보를휴대전화등의단말기에활용할수있는감성플랫폼, 감성 UI, 감성콘테츠 및감성단말기개발중임 한국전자통신연구원 2009년가정, 사무실, 학교등의공간을포괄하는유비쿼터스홈에서실감있는미디어서비스를제공하기위한기술인 SMMD(Single Media Multi Devices) 개발. 화면연출장면에따라빛, 바람, 온도, 진동등으로가전제품을제어함 53

62 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 다. 기술인프라현황 정보통신산업진흥원에서는스마트콘텐츠관련전문기업을대상으로스마트콘텐츠센터운영함 입주공간및각종기기, 회의실, 공용시설등지원함 네트워킹, 컨설팅, 홍보등경쟁력강화프로그램제공함 콘텐츠품질향상을위한개발테스트및컨설팅, 개발플랫폼지원함 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제혁신센터운영함 전국 17개지역, 18개혁신센터가있음 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 54

63 전략제품현황분석 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공함 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공함 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공함 지역특성에전문화된프로젝트를진행함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 55

64 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 미래창조과학부산하 K-ICT 디바이드랩 아이디어발굴, 전문교육프로그램운영, 기술 디자인 마케팅등멘토링서비스제품화 ( 시작품 시제품 ), 시험 인증 테스트및컨설팅지원, 투자유치및판로개척등의전주기지원프로그램운영함 3D 모델링, 3D 프린터, CNC, 레이져커터등스마트디바이스제작을위한기본적인환경지원함 구축된고성능장비를활용하여상주전문인력을통해시제품개발 (3D 모델링, 외형출력, 정밀가공, 간이생산 ) 지원함 출처 : K-ICT [ 지역별 K-ICT 디바이드랩 ] 56

65 전략제품현황분석 사물인터넷, 스마트디바이스관련스타트업, 벤처 중소기업등을대상으로한시제품제작지원함 출처 : K-ICT [ K-ICT 디바이드랩시제품제작지원 ] 57

66 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 7) 을살펴보면연도별로출원경향이증가와감소를반복하고있어지속적으로감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인관련기술개발이활발 각국가별로살펴보면미국의출원경향은급격한증가추세를, 한국은완만한증가후감소추세를, 일본과유럽은소폭증감을반복하며보합세를유지하는경향 국가별출원비중을살펴보면미국이 68.3% 로최대출원국으로서감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술을리드하고있는것으로나타났으며, 한국이 18.8% 로뒤를따르고있고, 유럽이 6.7%, 일본이 6.2% 로비슷한수준의출원비중을보이고있으며, 최근미국의출원증가추세가두드러짐 [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야연도별출원동향 ] 7) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미공 58 개데이터가존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함

67 전략제품현황분석 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2010 년이후출원이소폭증가하다가 13 년이후감소하는경향 을보이고있으며, 외국인의출원도점차감소 일본의출원현황은 2010 년이후보합세를유지하다가 14 년소폭감소추세로변화하였으며, 외국인출원의비중도소폭의증가와감소를반복 미국의출원현황은지속적으로대폭증가하는추세를보이고있으며, 유럽은보합세를유지하 다가 2012 년소폭하락한이후다시회복했으나여전히미미한편 [ 국가별출원현황 ] 59

68 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 (3) 투입기술및융합성분석 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 8) 를통하여살펴본결과, 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야의가장높은 IPC는 G06F 기술분야가 398건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 H04N가 157건, G06Q가 150건으로다수를차지함 이외에 A61B 92건, G08B 92건, H04W 80건, H04L 64건, G06K 56건, G06T 54건, H04M 42건순으로기술이투입되어있어감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 A61B 기술분야의수명이 9년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q, H04W 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 9) G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 H04N 화상통신 7 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 A61B 진단 ; 수술 ; 개인식별 9 년 G08B 신호또는호출시스템 ; 지령발신장치 ; 경보시스템 7 년 H04W 무선통신네트워크 4 년 H04L 디지털정보의전송 6 년 G06K 데이터의인식 ; 데이터의표시 ; 기록매체 ; 기록매체의취급 7 년 G06T 이미지데이터처리또는발생일반 6 년 H04M 전화통신 7 년 투입기술이가능많은 G06F 분야와융합이높게이루어진기술은 H04L 분야로나타났으며, G06N, G06K 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 이외에 H04N 분야와융합된기술은 G06T, G06K, G08B 분야의기술이많은것으로나타났으며, G06Q 분야와융합된기술은 H04L, H04W, G06N 기술로분석됨 8) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 9) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 60

69 전략제품현황분석 [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로미국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 미국과일본의출원인의출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은한국기업인삼성전자주식회사이며, 그뒤를미국국적인 APPLE INC 와역시미국의 BLAST MOTION INC가차지하고있고, 기타다수의미국기업들과한국, 일본의기업들이다수의특허를확보하고있음 기타미국의주요출원인으로 MICROSOFT TECHNOLOGY LICENSING LLC, AMAZON TECHNOLOGIES INC, NIKE INC 등이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 일본의 SONY CORP와한국의엘지전자주식회사도다수특허를확보하고있음 미국기업인 NIKE INC 가 3 극패밀리수가 10 건으로다국적으로시장을확보하며출원을하고있는 것으로보이며, 역시미국의 QUALCOMM INC 도 9 건으로다양한국가에출원을하고있는것 으로나타남 미국기업인 FITBIT INC 가확보한특허의피인용지수가 26.4 로가장높게나타나원천기술을 다수보유하고있는것으로분석됨 61

70 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 국가 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국미국일본유럽 IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 주력기술분야 삼성전자주식회사 한국 % 63% 0% 0% 미국 사용자인터페이스 ( 음성 / 모션인식이용한전자장치 ) APPLE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 모션센서데이터처리 BLAST MOTION INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 모션이벤트인식 / 비디오동기화시스템 MICROSOFT TECHNOLOGY LICENSING LLC 미국 % 63% 0% 0% 미국 7 1 이벤트시각화 SONY CORP 일본 % 100% 0% 0% 미국 정보처리장치 AMAZON TECHNOLOGIES INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 상황감지구조 NIKE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 알림있는행동탐지 QUALCOMM INC 미국 % 75% 0% 0% 미국 제스처인식 엘지전자주식회사 한국 % 0% 0% 0% 한국 이동단말기 / 제어방법 FITBIT INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 휴대형모니터링장치 / 동작방법 62

71 전략제품현황분석 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업은삼성전자의출원건수가 20으로가장높게나타났으며, 중소기업으로는주식회사에스피지의출원건수가 7건으로높게나타남 기타대기업의주요출원인으로엘지전자가 16건, 엘지유플러스가 7건, 주식회사케이티 5건, 나머지 1~4건씩등의출원이있으며, 중소기업의주요출원인으로는주식회사에보시스등이각각 3건씩, 한국이미지시스템 ( 주 ) 등이각각 2건씩, 나머지각각 1건씩등의출원이있는것으로나타남 기업이외의주요출원인을살펴보면연구소 / 공공기관으로한국전자통신연구원이 14 건, 한국과 학기술원 3 건등이있고, 대학은목원대학교산학협력단이 2 건, 기타나머지대학교산학협력 단이각각 1 건씩출원이있는것으로조사됨 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 63

72 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 [ 감성형사용자인터페이스디자인분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 감성인터페이스 정보입출력기술, 정보전달기술 SK 텔레콤, LG 유플러스 이월리서치, 예스피치 인터넷공유기를이용한주문정보관리, 음성인식자동응답시스템용시나리오문서자동생성 감성형인터페이스 ( 유형 ) 촉각인식인터페이스시각인식인터페이스청각인식인터페이스후각및미각인터페이스 한국전자통신연구원, 현대모비스, 삼성전자 네오위즈게임즈, 아바비젼, 엔키아, 코리아퍼스텍 게임영상디스플레이방법, 디지털사이니지를이용한맞춤형광고서비스제공시스템, 음성인식형양방향콘텐츠제공 인터페이스입력장치 터치방식의입력장치기술, 가속도센싱기술, 생체신호입력기술 LG 전자, 삼성전자 코나드, 한울네오텍 가상네일아트시스템 * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 64

73 전략제품현황분석 나. 중소기업기술수요 감성형사용자인터페이스디자인제품의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업기 술수요조사및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같 은수요들이다수있는것으로분석 [ 감성형사용자인터페이스디자인분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 감성인터페이스 생체신호활용디바이스의사용성및수용도기술, 감성메시지작성및표현방법시각장애인을위한컴퓨터영상처리장치 감성형사용자인터페이스디자인 감성형인터페이스 ( 유형 ) 시공적상황데이터를이용한경고방법및시스템, 영상방범및상황기록기능을갖는자동소화기의제어시스템시선추적을이용한사용자인터페이스방법및이를적용한단말 인터페이스입력장치 센서연동데이터다중관리장치, 블랙박스와차선이탈경고기능겸용차량운행기록장치감정정보를포함한폰북서비스를제공하기위한방법및그전자장치 65

74 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 감성형사용자인터페이스디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 감성형사용자인터페이스디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 감성형사용자인터페이스디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 10) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 11) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 감성형사용자인터페이스디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 10) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 11) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 66

75 전략제품현황분석 [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인분야키워드클러스터링 ] [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 user interface, sensitive information 4~6 1. Method and system for controlling the exchange of privacy-sensitive information 2. GRAPHIC USER INTERFACE FOR SENSOR BASE DETECTION SYSTEM 3. An interactive graphical user interface for maritime security services 클러스터 02 mobile device, pressing unit 4~6 1. ESTIMATING DEMOGRAPHIC STATISTICS OF MEDIA VIEWERSHIP VIA CONTEXT AWARE MOBILE DEVICES 2. MANAGING SENSORY INFORMATION OF A USER DEVICE 3. Systems and methods for transforming an image 클러스터 03 electronic device, display device 4~6 1. MOTION SENSOR DATA PROCESSING USING VARIOUS POWER MANAGEMENT MODES 2. PROCESSING MOTION SENSOR DATA USING ACCESSIBLE TEMPLATES 3. Robust device motion detection 67

76 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 04 user input 4~6 1. Graphical user interface including usage trending for sensitive files 2. Virtual video patrol system and components therefor 3. Decision Management System to Define, Validate and Extract Data for Predictive Models 클러스터 05 spatial resolution 4~5 1. Evaluation of event position reconstruction in monolithic crystals that are optically coupled 2. Validation of satellite-based objective overshooting cloud-top detection methods using cloudsat cloud profiling radar observations 클러스터 06 environment al monitoring 4~5 1. ENVIRONMENTAL MONITORING DEVICE WITH EVENT-DRIVEN SERVICE 2. From sensor to situational awareness 3. Application of near real-time and multiscale three dimensional earth observation platforms in disaster prevention 클러스터 07 graphical user, power mode 4~5 1. SENSOR MANAGEMENT AND SENSOR ANALYTICS SYSTEM 2. APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THREE-DIMENSIONAL GRAPHICAL USER INTERFACE (3D GUI) 3. MANAGING SENSORY INFORMATION OF A USER DEVICE 4. Development of a simple, low-cost autopilot system for multi-rotor UAVs 5. An interactive graphical user interface for maritime security services 클러스터 08 communicati on device 5~6 1. SITUATION AWARE SECURITY SYSTEM AND METHOD FOR MOBILE DEVICES 2. APPARATUS, METHOD, AND PLATFORM FOR REAL-TIME MOBILE BROADBAND COMMUNICATION DATA 클러스터 09 wireless device 4~6 1. Automatic setting of an alert mode on a wireless device Wireless mobile phone methods 2. METHOD, SYSTEM AND WIRELESS DEVICE WITH POWER MANAGEMENT FOR MONITORING PROTECTIVE HEADGEAR 3. Automated commissioning of wireless devices 클러스터 10 emotional state, motion recognition 5~8 1. Gaming system, gaming device, and method providing an estimated emotional state of a player based on the occurrence of one or more designated events 2. Emotion recognition apparatus and method 3. METHODS, SYSTEMS, AND MEDIA FOR RECOMMENDING COMPUTERIZED SERVICES BASED ON AN ANIMATE OBJECT IN THE USER'S ENVIRONMENTES 68

77 전략제품현황분석 [ 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인분야데이터기반요소기술 ] No 요소기술명키워드 요소기술 01 소비자모델링기술 electronic device, customer, modeling 요소기술 02 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 emotional state, pressing unit 요소기술 03 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 environmental monitoring 요소기술 04 정보입출력기술 graphical user, power mode 요소기술 05 정보전달기술 communication device, pressing unit 요소기술 06 촉각인식인터페이스 wireless device, touch interface 요소기술 07 시각인식인터페이스 motion recognition 요소기술 08 청각인식인터페이스 user input, sensitive information 요소기술 09 후각및미각인터페이스 senser, sensitive information 요소기술 10 터치방식의입력장치기술 touch interface, screen 69

78 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 (2) 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종요소기술명확정 [ 감성형사용자인터페이스디자인분야요소기술도출 ] 분류요소기술출처 소비자모델링기술 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 통합디자인지식서비스 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링, 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링, 감성인터페이스 정보입출력기술 정보전달기술 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천, 촉각인식인터페이스 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 감성형인터페이스 ( 유형 ) 시각인식인터페이스 청각인식인터페이스 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천, 후각및미각인터페이스기술 / 시장분석, 기술수요, 터치방식의입력장치기술 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 인터페이스입력장치 가속도센싱기술 기술 / 시장분석, 타부처로드맵 생체신호입력기술 기술 / 시장분석, 전문가추천 70

79 전략제품현황분석 (3) 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 감성형사용자인터페이스디자인분야핵심기술 ] 분류핵심기술개요 제품 - 서비스시스템 사용정보기반 PSS (Product-Service systems) 디자인기술 수집된사용자및시스템운영관련정보를바탕으로사용자및이해관계자에게최적화된솔루션을제공할수있는제품 - 서비스시스템을디자인하는기술 촉각인식인터페이스 손의감촉이나움직임을인식하는센서기술. 가장보편화된인터페이스. 손이나신체의감촉을통해서터치스크린또는터치패드가작동할수있도록구현 감성형인터페이스 ( 유형 ) 영상인식인터페이스 사람의얼굴을인식하는단계에서얼굴표정, 동작을인식하는영상인식기술 음성인식인터페이스 음성을인식하여기계를제어하는데에그치지않고, 인공지능을통해사람과의소통이가능하게하는기술 터치방식의입력장치기술 터치패널은평판위에손끝이나전자펜등기타물체로평판위를접촉하면그위치를파악하여위치값을입력값으로받아들이는입력장치기술 인터페이스입력장치 생체신호입력기술 생체신호기반인터페이스기술이란홍채, 근전도및뇌파와같은인위적으로발생가능한생체신호를이용하여컴퓨터를이용하는데있어서의인터페이스 (Human-Computer Interfaces) 로사용하기위한명령어를생성하는기술 71

80 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 6. 기술로드맵기획 가. 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써중 소기업의기술개발방향성을제시 72

81 전략제품현황분석 나. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대 상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 감성형사용자인터페이스디자인분야핵심기술연구목표 ] 분류핵심기술기술요구사항 제품 - 서비스시스템 감성형인터페이스 ( 유형 ) 인터페이스입력장치 사용정보기반 PSS (Product- Service systems) 디자인기술 촉각인식인터페이스기술 영상인식인터페이스기술 음성인식인터페이스기술 터치방식의입력장치기술 생체신호입력기술 사용자및시스템운영관련데이터수집및분석 패턴검출및예측결과에기반한제품및서비스디자인 촉각인식력향상 제품접촉및파지방법에따른제어 제스처데이터베이스구축 어조 / 목소리톤변화에따른감정변화인식기술 터치패널특성 ( 크기, 유연성등 ) 에따른촉각인식사용성차별화 생체신호활용디바이스의사용성및수용도 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 개발목표수준설정및데이터수집방안모색 사용자 / 이해관계자니즈및문제점도출, 개발목표수준설정 촉각인식도 50% 이상 제어성공률 70% 이상 제스처정보수집및분류 정확도 85% 이상 - 수용도 16% 이상 데이터수집및분석시스템구축 제품 - 서비스시스템디자인및서비스시나리오작성 촉각인식도 70% 이상 제어성공률 80% 이상 데이터베이스구축및데이터축적 정확도 95% 이상 사용성개선도 50% 이상 수용도 50% 이상 시험운영을통한수집 / 분석시스템개선 ( 목표값 인지값 ) 제품 - 서비스시스템평가및개선 ( 목표값 인지값 ) 사용성개선도 70% 이상 - 최종목표 데이터를효과적으로수집, 분석가능한정보시스템구축 정보에기반하여사용자및이해관계자에최적화되는제품 - 서비스시스템구축 촉각인식을통한제어성능및사용자경험향상직관적이고자연스러운촉각제어방식및제품제안수화통역, 국가간제스처통역등에활용가능한데이터베이스구축음성을통해인식된감정상태에따라최적화된제품기능 / 서비스제공 터치패널특성별최적화된인터랙션방식정의 사용자의수용도에부합하며우수한사용성을제공하는새로운형태의생체신호디바이스개발 73

82 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 다. 핵심기술심층분석 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 기술개발 필요성 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해소비자가치요소와기능, 형상, 성 질등제품요소, 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술필요 기술개발전략 요구조건 ( 요소 ) 추출과목표가치 ( 비즈니스모델 ) 도출의프로세스기술확보 적용제품에맞는소비자가치요소와특성을사용환경연계모델기술확보 No 명칭출원인 1 인터넷디지털컨텐츠에감성을표현하는방법과감성정보를감성날씨및감성기상도로시각화하는방법 김의순 2 게임영상디스플레이방법 ( 주 ) 네오위즈게임즈 관련특허현황 3 디지털사이니지를이용한맞춤형광고서비스제공시스템 ( 주 ) 아바비젼 4 시각장애인을위한정보제공장치 ( 주 ) 엠에스라인이엔지 5 6 SYSTEM AND METHOD FOR AUGMENTED REALITY USING MULTI-MODAL SENSORY RECOGNITION FROM ARTIFACTS OF INTEREST SENSING LEARNING DEVICE WHICH IS INTERACTIVE TYPE Augme Technologies, Inc. AMPUS TECHNOLOGY CORP 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 74

83 전략제품현황분석 촉각인식인터페이스기술 기술개발 필요성 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해손의감촉이나움직임을인식하는 센서기술, 가장보편화된인터페이스로손이나신체의감촉을통해서터치스 크린또는터치패드의작동 ( 촉각인식인터페이스 ) 이필요 촉각 움직임인식바이오센서기술확보 기술개발전략 촉각 움직임인식 / 센싱정확도기술확보 촉각 움직임인식정도등에관한데이터베이스 / 시스템기술확보 No 명칭출원인 관련특허현황 1 위치에근거하고촉각자극을제공하는방법 2 촉각형이벤트의화면이벤트에의변환 시스템및 Imagination coporation Sony Corporation Sony Computer Entertainment Inc. 3 감성메시지작성및표현방법김인수 MANAGING SENSORY INFORMATION OF A USER DEVICE TOUCHLESS SENSING AND GESTURE RECOGNITION USING CONTINUOUS WAVE ULTRASOUND SIGNALS Device, method, and graphical user interface for accessing an application in a locked device Synchronized, interactive augmented reality displays for multifunction devices Amazon Technologies Inc. Qualcomm Incorporated Apple Inc. Apple Inc. 8 Dual touch pad interface Dilluvah Corp. 9 Continued virtual links between gestures user interface elements 10 Synthetic Gesture Trace Generator and Intel Corporation Microsoft Corporation 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 75

84 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 시각인식인터페이스기술 기술개발 필요성 기술개발전략 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해사람의얼굴을인식하는단계에서얼굴표정, 동작을인식하는영상인식기술필요 시각인식바이오센서기술확보 사람의얼굴을인식하는영상인식단계에서얼굴표정을통해기분상태를인식하는기술확보 시각인식 / 센싱정확도기술확보 시각인식정도등에관한데이터베이스 / 시스템기술확보 No 명칭출원인 1 METHOD AND APPARATUS FOR IDENTIFYING LINE-OF-SIGHT AND RELATED OBJECTS OF SUBJECTS IN IMAGES AND VIDEOS Nokia Corporation 2 DISPLAY CONTROL DEVICE, DISPLAY CONTROL METHOD, AND PROGRAM SONY CORPORATION 3 DATA ANALYSIS SYSTEM AND METHOD TO ENABLE INTEGRATED VIEW OF CUSTOMER INFORMATION Tata Consultancy Services Limited 관련특허현황 4 Characterization and evaluation of optical elements under vibrational loading The United States of America as represented by the Secretary of the Navy 5 Providing near real-time maritime insight from satellite imagery and extrinsic data Windward Ltd. 6 DATA ANALYSIS SYSTEM AND METHOD TO ENABLE INTEGRATED VIEW OF CUSTOMER INFORMATION Tata Consultancy Services Limited 7 Method for acquiring data with an image sensor FEI Company 8 CHARACTERIZATION AND EVALUATION OF OPTICAL ELEMENTS UNDER VIBRATIONAL LOADING The United States of America as represented by the Secretary of the Navy 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 76

85 전략제품현황분석 청각인식인터페이스기술 기술개발 필요성 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해음성을인식하여기계를제어하는 데에그치지않고인공지능을통해사람과의소통이가능하게하는기술필요 청각인식바이오센서기술확보 기술개발전략 음성인식기술과인공지능을통해사람과소통기술확보 음성인식 / 센싱정확도기술확보 음성인식정도등에관한데이터베이스 / 시스템기술확보 관련특허현황 No 명칭출원인 USER PROGRAMMABLE MONITORING SYSTEM, METHOD AND APPARATUS SYSTEM AND METHOD FOR SERVER BASED CONTROL PROVIDING A LOG OF EVENTS TO AN ISOLATED USER Method of performing multi-modal dialogue between a humanoid robot and user, computer program product and humanoid robot for implementing said method Point of sale system with item image and deferred invoicing capability capture 음성데이터를이용한문서생성방법및시스템과, 이를구비한화상형성장치 {Method and system for generating document using speech data, and Image forming apparatus having it} SMART WATCH WITH AUTOMATIC VOICE RECORDING AND ALARM Methods and Systems for Remotely Recording and Managing Associated Recorded Files & Electronic Devices Ontario Inc. MAY PATENTS LTD. HARMAN INTERNATIONAL INDUSTRIES, INC. Aldebaran Robotics TOSHIBA GLOBAL COMMERCE SOLUTIONS HOLDINGS CORPORATION 삼성전자주식회사 SONY CORPORATION Hope Bay Technology Corporation 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 77

86 디자인 - 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인 터치방식의입력장치기술 기술개발 필요성 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해터치패널평판위에손끝이나전자 펜등기타물체로평판위를접촉하면그위치를파악하여위치값을입력 값으로받아들이는입력장치기술필요 터치적용방식별 ( 또는집중 ) 방식재현 ( 위치값입력 ) 기술확보 - 저항막방식 (Resistive Touch Screen) 기술확보 기술개발전략 - 정전용량방식 (Capacitive Touch Screen) - 초음파방식 (Surface Acoustic Wave Touch Screen. SAW) - 적외선방식 (Infrared Touch Screen) No 명칭출원인 1 APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING SEARCH SERVICE NHN CORPORATION 관련특허현황 2 METHOD AND COMPUTER SYSTEM FOR OPERATING GRAPHICAL USER INTERFACE OBJECT APPLE INC 3 Editing content using multiple touch inputs 4 상호작용멀티 - 모달이미지검색기법 Adobe Systems Incorporated 마이크로소프트 코포레이션 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 78

87 전략제품현황분석 생체신호입력기술 기술개발 필요성 감성형사용자인터페이스 (UI) 디자인위해생체신호기반인터페이스 ( 홍채, 근전 도및뇌파와같은인위적으로발생가능한생체신호 ) 를컴퓨터의인터페이스 (Human-Computer Interfaces) 로사용하기위한명령어를생성하는기술필요 생체신호기반인터페이스중집중개발생체신호선정 기술개발전략 선정된생체신호인식센서기술확보 선정된생체신호인식 / 센싱정확도기술확보 선정생체신호인식정도등에관한데이터베이스 / 시스템기술확보 No 명칭출원인 1 홍채이미지를이용한보안이강화된잠금장치아이리텍잉크 관련특허현황 2 Holistic risk-based identity establishment for eligibility determinations in context of an application International Business Machines Corporation 3 Generating deportment and comportment cohorts International Business Machines Corporation 적용가능분야 모바일, PC, 디지털 TV, 디스플레이제품 ATM POS 등의업무 / 경제활동, 소셜네트워킹, 교육 / 오락등응용산업 국내 : 엘지전자, 삼성전자, 유비벨록스등 관련기업 국외 : Microsoft( 미 ), Scent Science Corp( 미 ), Apple( 미 ), AMAZON TECHNOLOGIES ( 미 ), SONY( 일 ), NICT( 일 ), NTT 커뮤니케이션즈 ( 일 ), Telewest Broadband( 영 ), Mint Digital( 영 ) 등 79

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89 전략제품현황분석 3D 프린팅 제품설계디자인

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91 3D 프린팅제품설계디자인 정의및범위 전통적제조방법인절삭가공의비효율성과 3차원복잡형상제조문제를극복하기위해적층제조 (Additive manufacturing) 기법으로물체를형상에맞게무수한반복을통해쌓아올린인쇄제조방식인 3차원적층방식의가공시스템 3D 적층제조기술은분말, 액체, 고체형태의특정물질로입체형상을제조하기위해모델링, 프린팅, 후처리등의요소기술들을포함하고있으며, 기존폴리머기반의단순시제품이아닌, 티타늄등메탈기반의초정밀 / 초대형부품의양산기술포함정부지원정책 3D 프린팅산업발전전략을수립하여국가적인차원의기술개발을선도 3D프린팅포럼구성, 제조혁신지원센터구축및운영 범정부적으로 3D 프린팅융합생태계구축 3개년추진 ( 년 ) 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 3D 프린팅성능과품질향상, 기술인지도및관심도향상 HW, SW 및공급비용하락, 최종제품의가격하락촉진 다양한소재개발기술의발전 기본적인 CAD 기술을갖춘인력확대 3D 모델링 SW의확산기회 (Opportunity) 최근수년간 3D 프린터의기술진보및가격하락 활용범위가확대되면서광범위한영향력에주목 네트워크 +3D프린팅 + 신소재의결합, 새로운생산 / 유통 / 소비방식탄생 제조업을디지털화하여신개념의산업적변화잠재력보유 미국 / 유럽 / 일본 / 중국등글로벌기업의국내진출로인한국내 3D 프린팅관련산업의활성화 공정비용과시간을줄이고새로운제조방식과수요시장창출 12) 약점 (Weakness) 기존의프린터대비사용의어려움과 CAD 활용역량부족 프린팅소재, 프린팅크기및품질, 프린팅성능및가격, 디자인 / 프린팅전문인력부족 완제품출력시까지장시간소요 특정제품인쇄에필요한소재의부족 높은소재가격 (high-end 제품의경우kg당 100~300달러 ) 제품의불법복제및무단제작등의법적문제점발생우려위협 (Threat) 글로벌기업의국내진출로인한국내기업의경제적손실 제품의불법복제및무단제작등의법적문제점발생우려 총기류와같은불법무기제조확산에대한우려 다수생산자로인한불명확한책임소재에대한우려 비인가지적재산권및권리행사와복사, 생산, 고객의라이센스고비용거부 13) 중소기업의시장대응전략 중소기업이제조하는 3D프린팅성능과품질향상에따라가격경쟁력을통한글로벌진출가능 높은소재가격을극복하기위한네트워크 +3D프린팅등의유통구조개선을통한원가절감을통해신소비방식으로시장접근 83

92 핵심기술로드맵 12) 미래창조과학부 (2013), SIMTech(2013,4), BBC(2011,9) 의내용 13) Richard Wenbron , The Impact of 3D Printing On the World of Product Design In The Neare Future,

93 전략제품현황분석 1. 개요 가. 정의및필요성 3D프린팅은분말, 액체, 고체 ( 실, 와이어, 펠릿 ) 형태의특정물질을한레이어씩쌓아올려 3 차원의형태를제조하는것 구현하고자하는제품을 3차원디자인을통해가상의물체를그래픽으로시뮬레이션한후, 매우얇은단면 ( 약 0.015~0.10mm) 을한층씩형상을쌓아결과물을제조 3D 프린팅기술은디지털디자인데이터프로그램으로설계한물체형상을금속, 플라스틱, 파우더및고무와같은소재를적층가공 (AM : Additive Manufacturing) 즉, 적층 (Layer-by-layer) 하여 3차원입체물을형상화하는것을말하며, 3D 프린터는해당기술을활용해물체를제조할수있는장비 * 출처 : 연합뉴스 ( [ 3D 프린터의작동원리 ] 3 차원 CAD 에따라생산하고자하는형상을레이저와파우더재료를활용하여신속하게조형 하는기술을의미하는 RP(Rapid Prototyping) 에서유래 3D 프린팅의한계로지적되는제조시간, 해상도, 강도, 표면특성등의문제는프린터와소재의 문제가결합된것 대중화된 FDM 방식은약 60 cm3플라스틱조형물생산에약 50~60 분정도소요되는편으로 85

94 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 조형제작속도가매우느린편 사출성형공정에서도양산성확보는어려운수준이며, 표면해상도가수십나노미터대의정밀도구현은가능한수준이나금형제조방식과비교하여다소떨어지며, 적층방식제조로단층방향의힘이약하므로, 소재는현재까지광경화성수지, 레이저소결수지, ABS 필라멘트및금속등일부만활용가능한한계가있음 [ 3D 프린팅기술적한계및미래발전예측 ] 제약사항현재미래 느린조형속도 반나절 ~ 하루소요 수분 ~ 한시간이내소요 제한적재료선택 플라스틱류중심, 1~2 개재료만가능 (ABS, 아크릴등 ) 다양한재료 ( 스테인리스, 티탸늄, 유연한섬유세라믹, Carbon Fiber, 유리, 구리등 ), 여러가지색깔가능 최대조형사이즈 약 30 cm3박스크기미만 수십m3큐빅사이즈이상가능 상품디자인 복잡도 3D CAD 전문가들중심으로디자인 주로외형디자인에집중 제한된내부부품개수처리가능 초보자용 SW 등장으로쉽게디자인 복잡한외형디자인과수백, 수천개내부부품등복잡한디자인처리가능 정밀도 0.5mm~0.01mm 조형해상도 복잡한집적레벨나노스케일정 밀도가능 * 출처 : KT 경제경영연구소 86

95 전략제품현황분석 나. 범위 (1) 제품분류관점 3D 프린팅은적층방식과재료에따라다양한기술유형이존재하며특징에따라구분 적층방식은압출, 잉크젯방식의분사, 광경화, 파우더, 소결, 인발, 시트접합등으로구분가능하며, 현재는정밀성 효율성이높은 SLS, FDM 방식이시장의주류를형성 활용가능재료는폴리머, 금속, 종이, 목재, 식재료등매우다양 [ 3D 프린팅기술에서의적층방식 ] 적층방식 Extrusion( 압출 ) Jetting( 분사 ) Light Polymerised ( 광경화 ) Granular Sintering ( 파우더소결 ) Directed Energy Deposition Wire( 인발 ) Sheet Lamination ( 시트접합 ) 정의 고온으로가열한재료를다이스를부착한용기에넣어강한압력을가해서구멍으로부터압출하여성형하는방식 고압의액채원료를분출시키는방식 빛의조사에의해광경화성플라스틱에서중합반응을이용하여재료를고형화하는방식 분체를융점이하또는부분적인용융이일어날정도로가열하여고형화하는방식 레이저등의에너지원을활용, 재료를완전히녹여서기존의구조물및손상부품에적층하는방식 끝이좁은다이스를통해생성된실형태의폴리머재료를이용해서이를조형물적층에활용 얇은필름모양의재료를접착제를사용하거나열접착방법으로접착시키는방식 * 출처 : 한국기계연구원, 글로벌 3D 프린터산업 기술동향분석, 자료 : 최성권 (2010), 신속조형기술 RP 활용가이드 87

96 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 [ 3D 프린팅기술에활용되는재료의종류 ] 재료 폴리머 종류 PLA, ABS, HDPE, 폴리스티렌, 나일론, Resin, 금속거의모든금속 ( 티타늄, 알루미늄, 코발트, 스테인리스스틸등 ) 종이 (Film) 종이, 필름형태플라스틱 기타목재, 식재료, 아크릴, 석회가루, 왁스 ( 밀랍 ) * 출처 : 한국기계연구원, 글로벌 3D 프린터산업 기술동향분석, (2) 공급망관점 3D 프린팅은 7 개적층방식에따라 14 개의기술로구분 [ 공급망관점기술범위 ] 적층방식기술명정의 Extrusion ( 압출 ) Jetting ( 분사 ) 액체 Light Polymerised FDM (Fused Deposition Modeling, Fused Filament Fabrication) MJM (Multi Jetting Modeling) Polyjet 3DP (3 Dimensional Printing, Power Bed and injet Head 3D Printing) SLA (Stereo Lithography Apparatus) DLP (Digital Light processing) 가는실 ( 필라멘트 ) 형태의열가소성물질을노즐안에서녹여얇은 필름형태로출력하는방식으로적층노즐은플라스틱을녹일수있 을정도의고열을발산하며플라스틱은상온에서경화 프린터헤드에서광경화성수지와 WAX 를동시분사후, UV Light 로고형화하는방식으로적층 광경화성수지는모델의재료이며, WAX 는지지대로사용 광경화와잉크젯방식의혼합 프린트헤드의수백개의미세노즐에서재료를분사함과동시에 자외선으로경화시키는방식 이스라엘의 Objet 에서개발 ( 현재 Stratasys 에인수 ) 노즐에서액체상태의컬러잉크와경화물질을분말원료에분사하는 방식으로적층 액체광경화성수지가담긴수조안에저전력 고밀도의 UV 레이저 를투사하여경화시키는방식으로적층 조형판위에지지대 ( 받침대 ) 를조성하고조형하고자하는모델의 아랫부분부터경화 적층 1 단계적층이완성될때마다조형모델을아래로조금씩하강시키며 수평유지 리코터 (Recoater) 의수평날을이용하여수지의표면평탄화와재료 코팅처리수행 액체상태의광경화성수지에조형하고자하는모양의빛을 DLP(Digital Light Projector) 에투사하여적층 프로젝터에서나온이미지를마스크단위 (2 차원 ) 로투사 88

97 전략제품현황분석 고체 Granular Sintering (melting Directed Energy Deposition SLS (Selective Laser Sintering) SHS (Selective Heat Sintering) SLM (Selective Laser Melting) DMLS (Direct Metal Laser Sintering) EBM (Electron Beam Melting) DMD (Direct Metal Deposition, Laser Aided Direct Metal Tooling) 베드에도포된파우더 ( 분말 ) 에선택적으로레이저를조사 소결하고, 파우더를도포하는공정을반복하여적층 Thermal Printer Head 를이용하여챔버에얇게도포된파우더를녹여경화시키는방식으로적층 SLS 방식과유사하나레이저대신 Thermal Printer Head 를사용하는것이특징 도포된금속파우더에선택적으로고출력 Ytterbium- Fibre 레이저를조사하여용융시키는방식으로적층 리코터 (Recoater) 를이용하여금속파우더표면평탄화 금속파우더가용융되는동안산화방지를위해불활성가스 ( 아르곤, 질소 ) 를챔버내에공급 도포된금속파우더에선택적으로고출력 Ytterbium- Fibre 레이저를조사하여용융시키는방식으로적층 SLM 과매우유사한방식이며, SLS 와의차이점은금속파우더에국한되어사용된다는점 고진공상태에서전자빔을활용하여금속파우더를용해하는방식으로적층 고출력의레이저빔을이용하여금속분말을녹여붙이는방식으로적층 지지대역할금속표면에고출력레이저빔을조사하여일시적으로용융풀 (pool) 을생성하고, 여기에금속분말을공급하여클래딩층을형성 (DMT 로도알려짐 ) Wire ( 인발 ) Sheet Lamination EBF (Electron Beam Freedom Fabrication) LOM (Laminated Object Manufacturing) * 출처 : 한국기계연구원, , 글로벌 3D 프린터산업 기술동향분석 : 한국지식재산보호협회, 2014, 해외특허분쟁대응전략로드맵 (3D 프린팅 ) 와이어형태의원료에전자빔을조사시켜경화시키는방식으로적층 무중력환경에서사용할수있는시스템개발목적으로 NASA 의 Langley Research Center 에서개발주도 모델의단면형상대로절단된점착성종이, 플라스틱, 금속라미네이트층등을접착제로접합하여조형 [ 3D 적층제조공정 ] 89

98 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 3D프린팅은 2014년혁신을유발할것으로예상되는 12개기술중하나로선정이되었으며, 셰일가스 타이트오일관련기술보다더큰경제적파급효과를예상 14) 3D프린팅기술의경제적파급효과크기는일반적인가정용 3D프린터, 소비자맞춤형, 산업용부품, 공구및금형순으로예상되며, 2025년시장규모는약 230~550 달러로추정 15) 3D프린팅기술의경제적파급효과는소비자들의패턴변화, 창업활성화, 신제품 서비스창출및생산성증가를중심으로전개될것으로전망 [ 맥킨지선정 12 대기술의 2025 년경제적파급효과 ] 번호 기술명 경제적파급효과 최소 최대 1 모바일인터넷 (Mobile Internet) 3,700 10,800 2 지식노동의자동화 (Automation Of Knowledge Work) 5,200 6,700 3 사물인터넷 (Internet of Things) 2,700 6,200 4 클라우드기술 (Cloud Technology) 1,700 6,200 5 첨단로봇 (Advanced Robotics) 1,700 4,500 6 자율적운송수단 (Autonomous and Near-autonomous Vehicles) 200 1,900 7 차세대지노믹스 (Nest-Generation Genomics) 700 1,600 8 에너지저장장치 (Energy Storage) D 프린팅 (3D Printing) 첨단재료 (Advanced materials) 첨단원유 가스탐사및복구 (Advanced Oil & Gas Exploration & Recovery) ( 글로벌셰일가스 타이트오일개발 ) 재생에너지 (Renewable Energy) - 태양광, 풍력 계 16,630 40,320 * 출처 : 한국기계연구원 (2014), 글로벌 3D 프린터산업기술동향분석 3D 프린팅은 제조업의혁신, 또는 산업의혁명 등의수식어를가지고있듯이, 절삭공정위주 14) KDB 산업은행, 3D 프린팅기술현황보고서 15) 한국기계연구원 (2014), 3D 프린터산업기술동향분석 90

99 전략제품현황분석 의기존의제조방식대신각종소재를층층이쌓아제조하는생산방식을통해제조업공정을 혁신하는기폭제로작용할전망 [ 전통제조업과 3D 프린팅을통한제조업비교 ] 투자생산판매재무관리 전통제조업 금형비 비용및디자인자유도측면에서제품개발단계의가장큰걸림돌 수천만원에서수억원에이르는금형제작비용및수개월의제작기간 금형으로구현가능하고경제적인디자인으로타협필요 재고관리비 부품과완제품의적정 재고운영필수 재고유지및주문비용, 이에따른기회비용 부품수급 (SCM) 다수의부품을제작, 수급하여조립하므로 SCM 비용이높고복잡 최소주문 비용타산이맞지않는 소량주문고객판매 불가능 고객만족도 맞춤형제품의높은가격 제조공정의한계로 Optimum design 구현 불가능 투자의사결정 높은초기투자비용에 따른의사결정어려움 및투자비회수관리 재고자산의회수불확실성 현금유동성에악영향 중소기업의경우흑자 도산의원인가능성 3D 프린팅 금형투자의 고정비용을낮춰소량 생산가능 금형의디자인한계를 제거 주문제작으로재고 수준감소 부품을통합하여조립 비용절감 SCM 단순화 * 출처 : 한국경제연구소 (2012), ICT 와 3D 프린팅에의한제 3 차산업혁명 최소주문수량감소 Mass customization 향상된성능과디자인 투자실패리스크감소 회수불확실자산의감소로경영리스크감소 [ 기존제조방식 vs 3D 프린팅제조방식 ] * 출처 : 기존제조방법 VS 3D 프린팅방법비교그림 ( 한국기술평가원 2013, KEIT PD 보고서 ) 3D 프린팅은다품종소량생산과개인맞춤형제작이용이한산업으로, 규모의경제와저가 노동비우위를가진전통적인방식과다른형태의생산 / 유통 / 소비방식을제작 91

100 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 3D프린팅을통한제조방식은미리재고를확보해둘필요없이맞춤형주문생산이가능하여, 선주문, 후생산하는주문생산 (Build to Order) 방식으로제조업을확장시키는기능 3D 프린터는시제품의제작비용및시간절감, 다품종소량생산, 제조공정간소화등많은장점을보유 단, 시제품이아닌일반제품의생산과관련하여긴제조시간및고비용등의한계로일반제품의대량생산을대체하는것엔한계 [ 전통제조업과 3D 프린팅을통한제조업비교 ] 제조방식 기존제조공정 금형을이용하여주조등으로부품을생산하고 이를조립하여완성품제작 3D 프린팅제조공정 원료를한층씩적층하여조립공정없이최종 완성품제작 장점 대량생산에유리 단순형상의제품제작용이 다품종소량생산에유리 복잡한형상의제품제작용이 1개장비로다양한제품생산 시제품의제작비용및시간절감 단점 제품별로서로다른금형, 생산라인등이필요 조립등의추가공정이필요 일반제품제조시간은오래걸림 표면의정밀도가다소떨어짐 * 출처 : 한국산업은행기술평가부 3D 프린팅을통한제조방식은미리재고를확보해둘필요없이맞춤형주문생산이가능하여, [ 생산 유통 소비 ] 의산업체계를 [ 소비 생산 유통 ] 의순서로바꾸어선주문, 후생산하는방 식으로제조업을확장시킴 3D 프린팅은제조업의혁신뿐아니라투자, 판매, 재무관리등의전단계에변화를가져올수있는기회를제공 3D프린팅은금형투자의고정비용을낮춰주고시장에서의반응을살펴보기위한소량생산을가능케하며, 재고자산을줄여주는경영리스크를감소시켜주는것이가능 업체뿐만아니라채권자, 투자자등의입장에서도사업리스크를경감시켜준다는점에서여신, 투자등의의사결정방식에영향 3D프린팅관련기술개발과장비재의가격하락에힘입어산업용정밀기계, 자동차, 의료, 항공등다양한분야에활용 특히부품제조분야에활용도가높은데 3D프린팅으로부품을생산할경우미리생산해창고에비축할필요가없으며, 단종된부품도도면만있으면다시제작하는것이가능 92

101 전략제품현황분석 3D 프린팅은금형등을이용한제조방식과달리, 제품의순차생산에따른긴제조시간과높은 생산비용등으로인해완제품의대량생산을대체하기에는어려운상황 현재 3D프린팅은제작시간용절감, 정밀성향상, 금속소재개발등단점을극복하기위해다양한기술을개발하는단계 주로 3D프린터의상용화단계를가속시키기위한기술개발이진행되고있으며이러한기술들이개발되어야만완제품의대량생산가능 (2) 산업의구조 전방및후방모두에산업파급효과가큰수준이며, 국내 3D 프린팅기술은아직초기시장진 입단계로, 일부대기업을중심으로부품산업분야에서점차상용화시장이확대되고있는형태 전방산업은소비재 가전, 자동차, 인공뼈, 치과보형물등의의료용생체조직의의료 치과, 산업용기계류, 우주 항공, 공학 교육, 공공 국방, 복잡한구조의건물의건축모형및건축자재의건축분야등이존재 3D적층제조시스템산업에비중이높은산업으로는소비재산업이 21.8% 로가장높으며, 자동차 18.0%, 의료 치과 16.4%, 산업용기계류 13.4% 순으로비중을차지하고있어세계 3D적층제조시스템산업은자동차산업의영향을많이받고있는추세 구분 소비재 가전 [ 3D 적층제조시스템전방산업비중 ] 자동차의료 치과산업용기계류 우주 항공공학 교육공공 국방건축 이용률 (%) * 출처 : 장웅성외 (2013); Wohlers Associates Inc.(2012) 의내용을재구성 후방산업은금속, 세라믹등의소재분야와공구분야, 제품제조를위한프린터와스캐너분야 로구성 93

102 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 [ 표면경화분야산업구조 ] 후방산업표면경화분야전방산업 소재, 공구, 프린터, 스캐너 SW, 소재, 장비, 서비스 자동차, 조선, 우주항공, 소재, 신재생에너지, 방위, 가전제품, 의료장비, 치의학, 건축, 교육, 애니메이션, 완구, 패션, 보석 나. 경쟁환경 3D 프린팅관련특허출원은 2005 년까지 19 건에불과했던것이 2006~2011 년 59 건이출원 되면서증가추세를보이고있으며, 다양한원료물질이개발되면서적용분야가확대되고있는 추세 16) 소재또한장비와소재를연계하여판매하는산업구조로인해대부분외국으로부터수입하고 있는실정임 국내 3D 프린터장비공급업체는주로저가산업용인용장비를생산하는중소 중견기업들임 국내 3D 프린팅시장은 2012 년기준 300 억원규모로전년대비 30% 이상증가하였으나, 고 가산업용장비는 90% 이상수입 3D 프린팅서비스전세계매출이 2015 년약 28 억달러로성장하였으며, 2014 년에비해 33.0% 증가 (AM 으로제작한부품, 유지보수계약, 교육, 세미나, 컨퍼런스, 전시회, 광고, 출 판물, 컨설팅서비스, 연구용역등 ) 17) 현재국내에서 3D 프린팅관련사업을영위하고있는기업은 190 여개내외로추정되며, 이중 주요기업의분포는아래표와같음 16) 한국정보통신산업진흥원 (2013), 3D 프린팅산업동향 17) 3D 프린팅산업현황및시장동향, KEIT PD Issue Report, 2016Vol

103 전략제품현황분석 [ 국내 3D 프린팅주요업체현황 ] 구분 서울 경기 충북 충남 경북 경남 전북 전남 강원 제주 계 장비 소프트웨어 소재 활용 계 * 출처 : 3D 프린팅산업현황및시장동향, KEIT PD Issue Report, 2016Vol D 프린팅관련장비의제조는국산제조사와외산제품판매사로구분되며, 국산제조사는 48개사정도로추정 이중 25개사정도가지속적인제품판매를진행하고있으며, 나머지는기술개발및시장상황을관망하는것으로조사 소프트웨어는인텔리코리아, 롤이비즈, 3D TADA 와같은국산소프트웨어개발사와외산소프 트웨어판매사로구분 3D 프린팅제품관련소재는대림화학, 쓰리디코리아와같은 FFF 용필라멘트개발사와 SK 케 미칼, LG 화학등원재료개발사및스트라타시스코리아, 3D 시스템즈코리아와같은장비와연 계하여재료를판매하는외신장비판매사들로구분 3D 프린팅제품관련기술활용기업은 3D 프린팅대행, 피규어제작, 교육등으로구성 [ 주요 3D 프린팅관련기업분포 18) ] 95

104 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 글로벌선도기업이핵심원천기술 (SLS, SLA 등 ) 을주도중이며, 국내고부가가치장비개발을 위한기술력은선도국대비취약 선택적레이저소결 (SLS; Slective Laser Sintering), 광조형 (SLA;Stereo lithography) 캐리마, 인스텍등일부기업이독자기술을보유중임에도불구, Stratasys( 美 ) 등해외선진기 업대비기술경쟁력은취약 디지털광학기술 ( 캐리마, DLP; Digital Light Processing), 레이저 금속성형기술 ( 인스텍, DMT; Direct Metal Tooling) 국내 3D프린터를제조하는업체로는 ( 주 ) 캐리마, ( 주 ) 인스텍, ( 주 ) 로킷등소수의업체가시장에참여하고있음 이외에도개인용 3D프린터를제작하는오픈크리에이터, 윌리봇이있으며, 3D 설계소프트웨어기술을보유한 ( 주 ) 아이너스기술등 ( 주 ) 캐리마는기계적인구조가복잡하지않은 DLP방식의산업용프린터를제조하고있으며, 아크릴, 에폭시등 5종의광경화성소재를자체적으로개발하여생산 판매 핵심부인 DLP모듈은외부 (Texas Instrument) 에서구입하여사용하고있으며, 수출실적을늘리며성장중이나 2년매출규모는약 16억원수준으로미미한편 ( 주 ) 인스텍은대부분기술을자체적으로개발하는데성공한것으로알려져있는산업용 3D프린터제조업체로, DMT(Directed Metal Tooling) 원천기술을보유 고에너지형 (Directed Energy Deposition) 기술을미국에이어세계에서 2번째로개발한것으로알려져있으며, LG전자 ( 주 ), 현대자동차 ( 주 ) 등전자 자동차 의료등다양한분야에장비를납품 旣구축된장비를기업들이활용하기전 후처리장비가부족하고, TP 연구기관은산발적으로장 비구축 운영중 3D 프린팅장비는있으나, 메탈제품의서포터를제거하는후처리장비등이종합적으로구축 되어있지않아유휴설비다수 대부분시제품출력위주로사용되고있으며, 구축된장비의종류 적용범위등정보파악도 어려운상황 18) 3D 프린팅산업현황및시장동향, 한국산업기술평가관리원, 이슈리포트 June, 2016 VOL

105 전략제품현황분석 [ 제품분류별경쟁자 ] 구분 경쟁환경 기술분류산업용 3D 프린터개인용 3D 프린터 3D 프린팅서비스 주요품목및기술 시제품, 목업, 콘셉트디자인, 항공기용제트엔진부품, 공조부품, 날개, 자동차용엔진부품, 의지장구, 의료보조기구, 생체조직, 공예품, 생활용품, 장난감, 교보재, 기타등 해외기업 Stratasys( 미국 ), Object( 이스라엘 ), 3D Systems( 미국 ), Beijing Tiertime( 중국 ), Z corp( 미국 ), Organovo( 미국 ), EnvisionTec( 독일 ), EOS( 독일 ), solidscape( 미국 ) Bit From Bytes( 영국 ), MakerBot( 미국 ), PrintrBot( 미국 ), Cubify( 미국 ) Shapeways( 미국 ), Materialise( 벨기에 ), Quirky( 미국 ) 국내기업 캐리마, 인스텍, TPC 메카트로닉스 로킷, 오픈크리에이터, 윌리봇, 제이씨현시스템 아이너스기술, 트루바인 3D 프린팅기술활용을통해개인의특성이나기호에맞는변형가능한모듈형제품및맞춤형제품활성화 개인의가치와경험에대한인식이높아지고제품에대한소비자의요구가세밀해지며개인화된소비트렌드가등장 생활소비재에서도센서, 3D프린팅등의첨단기술을활용하여개인에최적화된제품및서비스개발이활성화될전망 개인의특성이나기호에맞추어제품과서비스를제공하거나개인이제품을환경이나목적에맞게변형이가능하도록하는모듈형제품이개발되고있으며 3D 프린팅을통해개인의기호에맞는맞춤제품을제작하는등의개인화된제품디자인개발이진행중 애플사도 3D프린팅산업에많은관심을가지고있는기업중하나로스마트폰에사용되는수백개의부품을 3D프린터를사용해서부품의숫자를줄이고더견고한스마트폰을생산하기위한목적 또한리퀴드메탈과같은신물질이가지고있는시장잠재력이크기때문 리퀴드메탈 (Liquid Metal) 은철보다가볍고강도는 3배이상이면서부식도되지않는금속물질로써애플은 2000년대후반부터리퀴드메탈과관련한특허를다수등록 97

106 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 최근에는 3D프린터를사용해서세계최초로자동차를만드는회사가등장 (Local Motors) 스트라티 (Strati) 라는자동차는 2014년 IMTS(International Manufacturing Technology Show) 에서첫발표를했으며, 대부분의부품을 3D프린터로제작. 부품의제조와조립까지불과 44시간소요 다. 전후방산업환경 3D 프린팅산업의영향력을예측하는사람들은 3D 프린팅산업이 1 차적으로는개도국보다는선 진국에영향을줄것이고, 소비패턴에변화를야기할것이며또한창업활성화및신제품 서 비스창출로제조생산성이증가될것으로예측 3D 프린팅으로인해제조업과정보통신기술 (ICT) 의융합등새로운산업형태가창출될것임. 누구나설계와디자인, 서비스를활용해개인맞춤형생산및거래가확산되어혁신에기여하며, 디지털데이터를중심으로한제품설계, 시제품제작, 제조 생산, 유통등이통합되는디지털시대가개막될것임. 이를제조업의민주화라지칭 아이디어제품, 부품, 취미활동용장식품등을 3D 프린팅으로직접제작, 생산, 소비하는프로 슈머 ( 생산적소비자 ) 를촉진할것이고책상위프린터에서물건을뽑아내는데스크톱 (Desktop) 공장이실현 * 출처 : Wohler Associates [ 3D 프린팅적용으로인한제조업변화 ] 3D 프린팅산업의영향으로 1) 기술집약형산업화가이루어지고, 2) 제조업과정보통신기술 (ICT) 융합등새로운산업형태가생기며, 3) 프로슈머및컨슈팩처러의등장과, 4) 집단지성협업 문화확산이이루어질것으로예측 98

107 전략제품현황분석 3. 시장환경분석 가. 세계시장 디자인전략부분에서기술편향적혁신의한계를극복하기위한대안으로디자인적관점으로의접근을통한기술과의융합을시도 주요국가들은기술과디자인의융합을위한협력촉진, 교육을통한디자인역량강화, 공공부문과지역사회에서의디자인활용확대, 국가브랜드이미지확립등사회전영역에걸친디자인전략을전개 제품과서비스가개인화되어가는과정에서디바이스의사용시간이증가하고디바이스와사람간물리적거리가보다가까워짐에따라제품의기능만큼이나사용성이혁신의중요한요소로부상하며디자인적인관점에입각한첨단기술과의융합제품개발이주목 생산자중심에서사용자중심의제품개발이자리매김하며소비자의다양한니즈를충족시키기위한맞춤형디자인이큰화두로부상 특별한디자인이나개인에최적화된사용성제공등으로개인의다양한요구와취향에부응할수있는맞춤형상품과개인의취향을소비에반영하여쉽게커스터마이징할수있도록하는큐레이션서비스의개발이활성화 3D프린팅관련시장은 09년이후큰성장을경험하고있으며, 최근 5년동안시장크기가 4배로성장하여, 2015년에약 51.6억달러규모를기록 3D프린팅제품의전세계매출은 2015년약 23.6억달러 ($2,365 billion) 이며, 2014년 ($1,997 billion) 에비해 18.4% 성장 19) 3D프린팅관련서비스는전세계매출이 2015년약 28억달러 ($2,800 billion) 로성장했으며, 2014년 ($2,105 billion) 에비해 33.0% 증가 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야의세계시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 백만달러, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 3,724 4,961 6,271 7,658 9,280 11, % * 자료 : Summary Forecasts For the 3DP Market by Industry_Smartech Markets(2014) ( 산업용시장 ) 산업용 3D 프린터제조업체중 2015 년판매량에따른시장점유율은스트라타시 19) 장비, 시스템업그레이드, 재료, 애프터마켓제품 ( 소프트웨어, 레이저등 ) 등 99

108 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 스 (5,166대), 3D시스템즈양사가전체판매량의 65% 이상을차지하며, 매출액기준으로도 50% 내외 ( 약 14억달러 ) 점유 금속부품제작을위한메탈 3D프린팅기술의수요가증가하고있으며, 808대의금속 3D프린터가 2015년에판매되어 2014년 (550대) 에비해 46.9% 증가 [ 산업용 3D 프린터제조기업판매량에따른시장점유율 (2016) ] 개인용 3D 프린팅시장의 2015년시장매출은약 2.9억달러 ($293.6 million) 규모이며, 이수치는전체 3D프린팅 ( 산업용, 개인용 ) 장비매출에서 19.4% 를차지 2014년개인용 3D프린팅시장은 1.8억달러 ($181.4 million) 규모이며, 전체 3D프린팅장비시장의 14.0% 수준 메이커봇 (MakerBot), Beijing Tiertime, 3D시스템즈 (3D Systems) 외전세계수많은회사가제품을개발 공급 개인용 3D프린터판매량은해마다급증하고있으며, 2015년에도전년도대비 69.7% 성장한 278,385대가판매된것으로추정 [ 전세계개인용 3D 프린터판매량 ] 100

109 전략제품현황분석 나. 국내시장 디자인시장의국내동향은 2010 년에서 2014 년사이 2 배이상성장한이후, 최근성장세둔화 2012년에서 2014년사이연평균 5% 수준의성장률로전세계성장률 7.5%, 선진국성장률 5.8% 보다낮은수치 한국은영역별로는그래픽 / 시각 / 커뮤니케이션, 패키지, 가구 / 홈웨어디자인에서강점이있으며, 운송기기, 귀금속 / 안경 / 시계디자인, 디지털 / 전자디바이스디자인에서기회가있는것으로분석 하지만, 3D프린팅, 문화유산및문화산업디자인이취약한것으로분석 디자인강국이라는비전하에디자인주도의산업융합활성화, 비즈니스생태계의고도화, 디자인위상강화와디자인한류확산등 3대추진전략발표 로봇, 스마트기기 /IoT, 헬스케어, 운송기기등디자인 R&D 중점분야에서 3D프린팅, AR/VR 등혁신적인첨단기술을융합한제품과서비스를위한디자인개발을통해미래지장발굴및선점목표 3D 프린팅기반의개인창작로봇, 3D프린팅후처리시스템, 3D프린팅의구현을통한개인맞춤제품제작활성화전망 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야의국내시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 억원, %) CAGR ('13~'15) 국내시장 820 1,160 2,260 3,160 4,731 7, % * 자료 : Mauldin Economics, 기타년도는연평균성장률기준추정치 101

110 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 다. 무역현황 2013년도대비 2014년도의장비판매량은국산장비의경우 192% 성장, 외신장비는 858% 성장을보임에따라평균 235% 의성장률을달성 국산제품에비해외산제품의판매량성장률이 4배이상인이유는장비개발에소요되는시간과비용문제로인한국산제품의신제품개발빈도저하및외산제품에대한선호등이주요한요인으로조사됨 2014년도국산제품의수출은 110대규모로총판매대수의약 2% 에불과함 국내 3D 프린터유형별매출액현황 2014 년도 3D 프린터매출액을구분하면국산 11.6%, 외산 87.7% 로구분되며, 가장매출액이 많은유형은재료분사방식 (MJ, 39.7%) 이며, 그다음은재료압출방식 (ME, 28.9%) 으로조사됨 국산제품은 PP, ME 에한정되어있으며 BJ, MJ 등의유형은매출이전혀없음 [ 국내 3D 프린터유형별매출액비중 ] 구분 광중합 방식 (PP) 재료 압출방식 (ME) 접사방식 (BJ) 재료 분사방식 (MJ) 분말적층 용융방식 (PBF) 고에너지직접조사방식 (DED) Sheet Lamination 계 국산 1.6% 4.7% 0% 0% 0% 0.6% 0% 6.9% 외산 10% 24.2% 17.1% 39.7% 1.7% 0.2% 0.2% 93.1% 계 11.6% 28.9% 17.1% 39.7% 1.7% 0.8% 0.2% 100% * 참조 : 국내 3D 프린터유형별매출액비중 (2016, 한국산업기술평가관리원 ) 102

111 전략제품현황분석 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 인터넷처럼미래기업프로세스를변화시킬기술중하나 인터넷이대중들에게보급되기이전에이미군사용그리고연구용으로광범위하게사용된것과비슷 하게 3D 프린팅기술도이미약 20 년전부터대기업그리고일부대형실험실에서사용 인터넷에비해서아직까지일반대중과중소기업에보급된정도나속도면에서는떨어지지만, 현재 보급화가진행중인혁신의대중화 (Commoditization) 의전형적인패턴 [ 3D 프린터기술의진화 ] 인터넷이기업프로세스의디지털화를촉진하고다양한파생적형태의파괴적혁신을만들어낸것 과비슷하게, 3D 프린팅은미래에기업프로세스를바꿀가장촉망받는기술중하나 3D프린터가일반화되면개인이아이디어를실현하기가훨씬쉬워질것으로예상 지금은신제품에대한좋은아이디어가있어도개인이이것을실현하려면도면제작, 금형제작, 공장임대등을혼자해야하기때문에어려움이많지만, 3D프린터를이용하게되면정확한도면만컴퓨터로작성한뒤바로 3D프린터로생산해아이디어확인 3D 프린터의가정보급확산시소비형태에큰변화가올것으로예상 103

112 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 제품의설계도와이것을사용해서 3D프린터로제품을만들수있는권리를사는소비형태로변화가능 스마트폰케이스가필요할경우마음에드는스마트폰케이스디자인을고르고이것을 3D프린터로만들수있는제조권리를구입해각자집에있는 3D프린터에제조도면을넣어만들어쓰는형태로변화가능 맞춤생산시대를열어줄것으로기대되는 3D프린팅기술과함께주목받고있는것은친환경생산방법 제러미리프킨은 < 한계비용제로사회 > 에서 3D 프린터는저렴한재활용플라스틱이나폐지등을원료로자가생산하는시대를가속화할것 이라고주장 3D프린팅건축으로유명한중국의윈선 (Winsun) 은산업폐기물을재활용한새로운건축자재로 3D프린팅건물, 즉 3D프린팅하우스를공개해큰화제가됐음. 해마다 16억 ~20억톤가까운거축폐기물이나오지만재활용률은 5% 에머물고있는중국에서윈선은향후 3D프린팅건축과함께중국전역에 100여개의재활용공장을지을계획 코카콜라도 3D시스템즈와파트너십을통해에코사이클이라는브랜드를론칭하여플라스틱콜라병을재료로다양한모양의생활제품을생산해낼수있는 3D프린터를공개 개인맞춤화 3D 프린팅의등장은개인맞춤형제품이확산되는계기 오늘날생산시스템은표준화된제품을대량으로생산하는것이비용측면에서유리하며, 사람들은자신의체형, 취향, 스타일에꼭맞는제품을원하면서도가격때문에표준화된제품을구매 3D 프린팅은개인맞춤형제품을합리적인비용으로생산할수있는잠재력이있으며, 별도의금형이나생산설비가필요하지않아, 매번다른제품을제작하더라도추가비용이크게발생하지않은장점이있기때문에개인맞춤화상품제작에최적 보청기, 치아, 의족, 임플란트등개인맞춤형제품이반드시필요한영역에서 3D 프린팅이빠르게도입될전망 최근환자의턱뼈를대체할수있는임플란트가 3D 프린팅으로제작되었으며, 이는티타늄으로골격을만들고바이오세라믹으로코팅을하여근육과신경이지나는자리까지고려했을때기존생산기술로는제작하기어려운디자인을구현 20) 20) BBC, Transplant Jaw made by 3D Printer claimed as first

113 전략제품현황분석 * 출처 : BBC [ 개인맞춤형임플란트 ] 3D 프린팅은이미대량생산에익숙한제품도개인맞춤형제품으로돌려놓을수있는잠재력을보유하고있어운동선수를대상으로발모양과발의움직임까지고려한개인맞춤형운동화출시 신생기업 Protos는개인맞춤형으로안경테를디자인해서 3D 프린터로제작할계획이며, 아직까지는개인맞춤형제품이특별한고객을대상으로한정적으로제공되고있으나, 중장기적관점에서는일부산업에서개인맞춤형제품이대중화될가능성이높음 디자인고도화 3D 프린팅은혁신적인제품디자인을가능하게할것으로기대 기존생산방식은복잡한내부구조나속이비어있는디자인은제작하기어려웠으나, 3D프린팅은제품단면을한층씩인쇄하면서적층하기때문에복잡한디자인도손쉽게제작이가능 식물의줄기나사람의뼈와같은구조를모방하여중량을줄이면서내구성이큰제품을제작하는것이가능해질것으로예상되며, 향후디자이너들이생산기술에의한제약없이자신의아이디어를실현할수있는가능성도높아질전망 최근액세서리, 주방기구, 생활용품, 조명기구등다양한영역에서 3D 프린팅으로제작된창의적인디자인의제품들이속속등장하고있으며, 네덜란드의디자이너 Iris vanharpen가 3D프린팅으로제작한독특한디자인의의류와악세서리를선보인이후, 3D 프린팅으로제작된구두, 드레스, 수영복등이등장 신생기업 ContinuumFashion은 SLS 방식을이용해서나일론입자로제작한비키니수영복과신발을판매하고있어, 3D 프린팅으로제작된패션아이템들은대부분수많은점과선으로구성되어있어기존생산기술로는제작하기어려운경우가다수 105

114 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 * 출처 : Continuumfashion.com [ Contimuum 에서 3D 프린팅으로제작한구두 ] 생산공정간소화 향후 3D 프린팅은생산공정의패러다임자체의변화를이끌것으로전망 기존에는부품을개별생산해서조립하던것을 3D 프린팅은단숨에생산해낼수있기때문에조립, 용접등일부생산공장을단축할수있음을의미 GE는제트기엔진의연료노즐을제작하는데 3D 프린팅을활용할계획으로 20개가량의부품을용접하는대신코발트-크롬파우더 (cobalt-chromium powder) 에레이저를쬐어 20 마이크로미터두께로제품단면을쌓아올림으로써생산비절감및제품경량화가능 EADS가 3D 프린팅으로제작한자전거 Airbike는축, 바퀴, 베어링등을단번에인쇄함으로써조립, 용접과정을대폭단축시킬수있으며, 나아가 3D 프린팅공정으로자동차몸체자체를인쇄도가능 신생기업 Kor Ecologic의디자이너 Jim Kor는 3D 프린터로자동차 Urbee 2의몸체를제작하여, 수많은부품을이어붙이는대신소재를적층함으로써자동차무게를줄일수있었을뿐만아니라, 이를통해자동차연비증대도가능 아직까지는생산성, 효율성, 안전성등검증되어야할부분이많지만, 아직까지 3D 프린팅이태동단계임을감안한다면향후생산공정의변화는당연 On-Demand 제조 중장기적인관점에서 3D 프린팅은생산시스템자체의변화를이끌것으로예상 고객이원할때, 고객과가까운곳에서고객이원하는제품을제작하는것이가능해질수있기때문에필요할것으로예상되는재고를비축하는대신, 필요할때제품디자인을다운받아제품을생산이가능 이런변화는궁극적으로생산공정및공급망을간소화시킴으로써비용절감을가져올뿐만아니라, 자연재해를포함해서예기치못한국지적사고로인한피해감소도가능 3D 프린팅을통해 On-Demand 방식으로제품을제작하는조짐시작 106

115 전략제품현황분석 Mitagaki는고장난제빵기의부품을구하기힘들자, 직접필요한부품을디자인하여 3D 프린팅으로제작하기시작하여사용자가필요한시점에필요한제품을디자인해서제작 향후자동차수리점에서는부품재고대신디지털도면을보관하다가, 필요하면 3D 프린터로제작하는것도가능해질것이란예측 NASA에서는우주탐사중주변광물을이용하여필요한제품을제작하는 3D 프린터를연구하고있으며, 특히워싱턴주립대학의 Amit Bandyopadhyay 교수는달의흙을가공할수있는 3D 프린터개발을시도함으로써실현가능성을타진 개인제작도구 3D 프린팅의또다른잠재력은개인이제품을제작할수있는도구라는점이장점 상당규모의설비투자나숙련된생산기술이없더라도제품디자인만있으면개인이제품을제작할수있게되며, 최근저렴한가격대의 3D 프린터가보급되기시작하면서, 개인이필요한물건을스스로제작해서사용하는것은더욱쉬워지고있는추세 향후에도개인이 3D 프린터를보유하는경우는흔치않을수있으며이는현재프린터와같이자주사용하지않는다면굳이 3D 프린터를구매가필요없게되기때문 최근개인이디자인한제품을 3D 프린터로대신제작해주는업체가등장 Shapeways와같은웹사이트가대표적인사례로개인이디자인파일을업로드하고, 원하는소재를선정하면, Shapeways는 3D 프린터로제작해서배송하고있으며, i.materialise, Cubify 등에서유사한서비스를제공 최근에는사무용품전문회사 Staples, 유통업체 UPS 등은오프라인매장에서제작대행서비스를제공하기시작하였으며, 나아가 Shapeways와같은웹사이트는개인이디자인한제품을다른사람들에게도판매할수있는온라인마켓플레이스로성장 아마존이기업이제작한물건을고객에게판매하는온라인마켓플레이스의선구자였다면, Shapeways는개인이디자인한물건을글로벌고객에게판매할수있는온라인마켓플레이스를열어가고있으며, 이는개인의창의적인아이디어가보다손쉽게상품으로탄생할수있음을시사 바이오프린팅 3D 프린팅의또다른가능성은차세대유망산업에적합한생산기술로최근인공혈관, 인공신장, 인공피부등을만드는데바이오프린팅에활용 유럽에서는독일의연구기관 Fraunhofer Institute for Laser Techonolgy 주도로 3D 프린팅을통해인공혈관을만드는 ArtiVasc 3D 프로젝트가진행중 인공피부나인공장기가현실화되기위해서는이들조직에필요한영양분을공급할수있는인공혈관이필요하기때문에레이저를정밀하게제어하여나노미터단위로소재를인쇄하는방식 21) 을 21) BBC, Artificial blood vessels created on a 3D printer (2011.9), Optics.org, Fraunhofer leads project to grow artificial 107

116 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 활용 또한 2008년설립된신생기업 Organovo는수만개의세포로만들어진바이오잉크 (Bio ink) 를원하는모양으로적층하는 3D 프린팅기술을개발하였으며, 향후신약개발의독성실험에사용될인공간세포를제작하는데사용될전망 마이크로 / 나노프린팅 3D 프린팅을이용해서마이크로미터, 나노미터단위의제품을생산하려는시도 신생기업 Nanoscribes는미세하게레이저를조정하여 30 나노미터단위의구조물을생산할수있는 3D 프린터를선보이며기존에는한시간넘게걸리던작업을 1분이하로단축 22) 3D 프린터를사용해서마이크로미터크기를인쇄한초소형배터리가소개되기도했으며, 연구진들은머리카락보다가는두께로전극을인쇄 / 적층함으로써모래알크기의리튬이온베터리를제작 초소형배터리이지만충 방전속도, 배터리수명, 에너지밀도등상용제품에근접함으로, 향후의료기기나초소형로봇에활용될수있을것 [3D 프린팅으로제작된초소형베터리 ] tissues (2012.2) 22) Technology Review, Micro 3-D Printer Creates Tiny Structures in Seconds (2013.3) 108

117 [ 3D 프린터를이용한소비자맞춤형제품개발 ] Adorn 파운데이션을출력하는휴대용 3D 프린터로, 겉보기에는손에쥘수있는크기의펜모양이지만내부에는스캐너와프린터를내장함. 총 75,000 여가지색상을표현할수있고, 사용자의피부톤을스캔하여적합한파운데이션을바로출력 Windswept (Love & Robots) 3D 프린팅으로커스터마이징한쥬얼리컬렉션. 바람에흩날리는리본과같이광택있고부드럽게디자인. 사용자가펜던트의재료와추억이담긴도시, 날짜를선택하면해당날짜의바람의세기를재현해펜던트가바람에모양이변화함. 원하는형태가나오면중지한후주문 Trayser and Raker (ETT Industries) 3D 프린팅기술로개인화요소를적용할수있는전기자전거와전기오토바이, 사용자가직접디자인할수있도록 STL 파일을무료로제공, 주요본체를규격대로지급하되컵홀더, 스피커마운트, 흙받이등사용자마음대로일부액세서리를제작하여개인화할수있도록함 ubox (Toyota and Clemson University) Z 세대를위한자동차컨셉디자인. 친구들과항상함께하고싶어하는특성을반영한어떤상황에도대흥할수있는유동적디자인으로, 내부를모바일오피스, 여가용공간등으로쉽게재구성가능. 대시보드, 디스플레이베젤등 3D 프린팅으로개인화가가능 XOCO Chocolate Printer (Micheal Cornelissen) 초콜릿프린터의컨셉디자인. 기존 3D 프린팅에사용되는필라멘트카트리지개념을캡슐커피머신처럼캡슐용기로바꿈. 캡슐에담긴초콜릿을이용해스마트폰앱에서지정한모양으로출력함으로써맛과향이극대화된캡슐을이용해개인화된모양의초콜릿제작 Tactum(Mad Lab) 3D 프린팅웨어러블디바이스를만들기위한가상현실모델링툴. 디바이스를착용할팔위에프로젝션을투사해서빛으로직접모델링. 터치, 찌르기, 문지르기, 꼬집기등의동작에따라디바이스형태를조정하며빛과상호작용하며디바이스를설계함. 정밀한동작인식이가능한디지털오버레이기술을활용해완성된디자인에몸을맞추기보다처음부터개인에맞는디자인을제작 109

118 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 ExOne의 S series, M series 접착제분사방식을기반으로주물용거푸집과금속구조체를프린팅할수있는 3D프린터 샌드프린터 (S 시리즈 ) 는모래를바인더에분사해거푸집을출력할수있으며, 석영을분쇄한실리카샌드, 합성모래인세라비즈 (cerabeads), 재활용유리가루, 바다모래인지르콘 (zircon) 등다양한재료의사용이가능 * 자료 : [ S-Max 의구성 ] 메탈프린터 (M 시리즈 ) 는 BJ 방식의금속프린터로, 한층을프린팅하는데 30~60 초로매우빠른 특징이있으며, 스테인레스스틸, 니켈합금, 철, 철 - 크롬 - 알루미늄합금, 텅스텐등다양한재료로 제작가능 Markforged의 Mark-One 세계최초의탄소섬유 3D 프린터개발 나일론필라멘트를이용한 FDM 방식의 3D 프린터로, 결합력이좋은나일론수지를사용하여가볍고높은강도의결과물출력이가능 110

119 * 출처 : markforged.com [ Mark-One 으로 3D 프린팅한나일론 / 탄소섬유 / 나일론복합구조체 ] Carbon3d의 CLIP 광화학반응을이용한 3D 프린터로 CLIP(Continuous Liquid Interface Production) 이라는제조법을기반으로하며, 매우빠른프린팅속도와적층간격없이연속으로인쇄할수있는 3D 프린터로주목 10cm 크기의에펠탑을출력했을때일반적인 SLA(Stereolithography) 프린터가 12시간이소비되는데반해 7분이내로인쇄가능 * 출처 : KEIT [ CLIP 방식과의비교 ] Stratasys의컬러프린터, Objet500 고강도의플라스틱부품제작을위한열가소성수지를이용하는 FDM 프린터와 materal jetting 방식의헤드에 UV를노광시켜폴리머를경화시키는 Polyject 프린터제작 수백여가지의디지털재료옵션과혼합적용이가능하며단일빌드에서 3가지기본레진의조합으로최대 82가지의재료특성구현가능 재료를바꿀수있는기능과 500가지이상의복합재료에대한재료옵션 고무계열의컬러재료와투명, 다양한색상의반투명재료사용가능 111

120 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 Triple 헤드를탑재하고있으며, 헤드들간의재료혼합이가능하여다양한색상구현 * 출처 : stratasys.co.kr [ Stratasys 사의 Objet500 을이용한출력물 ] 주요국가별로소비재, 전자, 자동차, 의료, 항공분야등으로활용범위확대중이며, 신규원 천기술개발에도집중 3D 프린팅관련산업생태계는장비와소재중심에서 서비스 중심으로전환이예상 [ 산업별 3D 프린터활용사례 ] 산업 자동차 사례 대시보드, 바디패널등의시제품 의료 인공치아, 인공뼈, 인공관절등의보형물 패션 구두, 의류등의시제품견본 항공 / 우주 알루미늄동체등주요부품 건축 건축모형 엔터테인먼트 영화용캐릭터, 장난감등 소비자가전 휴대폰케이스. GPS 디바이스등각종소비자가전의시제품 * 자료 : 정보통신산업진흥원 112

121 (2) 국내업체동향 선진국대비기술경쟁력이부족하지만, 수요산업과의연계를통한성장잠재력보유 새로운 3D 프린팅기술을통한제품의변화 3D 프린터를활용한제품의효율적개발을위한공법제안및공법활용을통한제품디자인활성화 국내 3D프린터활용활성화방향 재료의최적화와경량화구조해석이가능한원천기술알고리즘개발 알고리즘을활용한 3D data 제작및 3D 디자인개발 다품종소량생산이가능한 3D프린터개발활성화 프로토타입을쉽게하는 Free-hand Drawing 인식기술고도화 현재 3D프린팅을하기위해서는렌더링프로그램을사용해야하며, 전문디자이너도사용하기에어려움이있음. 가능한대안으로사진을인식하거나스마트펜을인식하여 3D프린팅으로전환하는기술이존재하나사용이어렵고제한점이존재 Free-hand Drawing을인식함으로써디자인프로세스상에서 3D프린터를활용한프로토타입을쉽게만들도록지원 디자이너가자신의생각을스케치하면스케치를 3D로변환하여이를바탕으로반복적인수정을통해최종결과물을 3D프린터로출력 국내 3D프린터유형별매출액현황 2014년도 3D프린터매출액을구분하면국산 11.6%, 외산 87.7% 로구분되며, 가장매출액이 많은유형은재료분사방식 (MJ, 39.7%) 이며, 그다음은재료압출방식 (ME, 28.9%) 으로조사 국산제품은 PP, ME에한정되어있으며 BJ, MJ 등의유형은매출이전무 [ 국내 3D 프린터유형별매출액비중 ] 구분 고에너지광중합재료재료분말적층접사방식직접조사 Sheet 방식압출방식분사방식용융방식 (BJ) 방식 Lamination (PP) (ME) (MJ) (PBF) (DED) 계 국산 1.6% 4.7% 0% 0% 0% 0.6% 0% 6.9% 외산 10% 24.2% 17.1% 39.7% 1.7% 0.2% 0.2% 93.1% 계 11.6% 28.9% 17.1% 39.7% 1.7% 0.8% 0.2% 100% * 출처 : 국내 3D프린터유형별매출액비중 (2016, 한국산업기술평가관리원 ) 113

122 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 다. 기술인프라현황 미래창조과학부에서는 3D 프린팅산업진흥육성을위한프린팅전략기술로드맵을발표 장비 소재 소프트웨어전략기술을발굴하기위한 10대핵심활용분야를도입하여단기또는중장기적확보전략마련 향후기술주도권확보를위한 3D 프린팅방식별핵심기술개발을통해주력산업및신산업적용을고려하여응용분야별특화 기술격차해소를위한금속, 고분자, 세라믹소재및미래시장선점을위한창의소재개발, 내수수출용 Two Track 추진 획득, 저작, 활용분야핵심소프트웨어국산화및생태계활성화를위한서비스소프트웨어개발 주력산업경쟁력강화와신산업육성을목표로기초 원천연구에서사업화까지전주기를포괄하여수립 * 출처 : 미래창조과학부 [ 3D 프린팅관련분과별기술전략 ] 3D 프린팅산업본격육성추진을위한 삼차원프린팅산업진흥법 시행 [ 삼차원프린팅법령체계 ] 구분 주요내용 법률삼차원프린팅산업진흥법 ( 약칭 : 삼차원프린팅법 ) 대통령령 부령 삼차원프린팅산업진흥법시행령 삼차원프린팅산업진흥법시행규칙 삼차원프린팅서비스사업의신고등에관한규정 고시 ( 지침 ) 삼차원프린팅서비스안전교육위탁및운영등에관한규정 삼차원프린팅제품의안전한이용을위한이용자보호지침 기타품질인증가이드라인 (SW( 미래부 ), 장비 소재 ( 산업부 )) * 자료 : 미래창조과학부 114

123 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제혁신센터운영함 전국 17개지역, 18개혁신센터가있음 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 115

124 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공함 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공함 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공함 지역특성에전문화된프로젝트를진행함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 116

125 미래창조과학부산하 K-ICT 디바이드랩 아이디어발굴, 전문교육프로그램운영, 기술 디자인 마케팅등멘토링서비스제품화 ( 시작품 시제품 ), 시험 인증 테스트및컨설팅지원, 투자유치및판로개척등의전주기지원프로그램운영함 3D 모델링, 3D 프린터, CNC, 레이져커터등스마트디바이스제작을위한기본적인환경지원함 구축된고성능장비를활용하여상주전문인력을통해시제품개발 (3D 모델링, 외형출력, 정밀가공, 간이생산 ) 지원함 출처 : K-ICT [ 지역별 K-ICT 디바이드랩 ] 117

126 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 3D 프린팅제품설계디자인기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 23) 을살펴보면연도별로출원경향이전반적으로꾸준한증가를하고있어지속적으로디자인 / 3D 프린팅제품설계디자인관련기술개발이활발함 각국가별로살펴보면미국의출원경향은급격한증가추세를, 한국은소폭감소후대폭증가추세를, 일본과유럽도완만한증가추세를보이며지속적으로유지하는경향을보이고있음 국가별출원비중을살펴보면미국이 56.2% 로최대출원국으로서디자인 / 3D 프린팅제품설계디자인기술을리드하고있는것으로나타났으며, 한국이 21.9% 로뒤를따르고있고, 일본이 12.1, 유럽이 9.8% 로비슷한수준의출원비중을보이고있으며, 최근미국의출원증가추세가두드러짐 [ 3D 프린팅제품설계디자인기술분야연도별출원동향 ] 23) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미 118 공개데이터가존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함

127 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2013 년부터출원이급격히증가하는경향을보이고있으며, 외국 인의출원도소폭증가함 일본의출원현황은 2012 년을기점으로소폭증가추세로변화하였으며, 14 년을제외하고는출 원인대부분이내국인으로일본내의기술력이우수한것으로추정됨 미국의출원현황은지속적으로대폭증가하는추세를보이고있으며, 출원인대부분이내국인 으로자국의기술력이우수한것으로나타났으며, 유럽은소폭증가세로미미한편이며외국 인의출원이많은비중을차지함 [ 국가별출원현황 ] 119

128 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 (3) 투입기술및융합성분석 3D 프린팅제품설계디자인기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 24) 를통하여살펴본결과 3D 프린팅제품설계디자인기술분야의가장높은 IPC는 B29C 기술분야가 394건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 G06F가 101건, G06Q가 51건으로다수를차지함 이외에 G06T 51건, A61C 35건, B41J 35건, G05B 22건, A61F 20건, H04N 19건, G06K 18건순으로기술이투입되어있어 3D 프린팅제품설계디자인기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 A61C 기술분야의수명이 10년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 3D 프린팅제품설계디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 25) B29C 플라스틱의성형또는접합 ; 가소상태에있는물질의성형일반 ; 성형품의후처리 9 년 G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 G06T 이미지데이터처리또는발생일반 6 년 A61C 치과 ; 구강또는치과용위생 10 년 B41J 타이프라이터 ; 선택적프린팅기구, 즉조판이외의수단으로프린팅하는기구 ; 오타의수정 6 년 G05B A61F 제어계또는조정계일반 ; 이와같은계의기능요소 ; 이와같은계또는요소의감시또는시험장치혈관에이식할수있는필터 ; 보철 ; 인체의관상구조를개존시키는또는붕괴를방지하는장치 ; 정형외과용구, 간호용구또는피임용구 ; 찜질 ; 눈또는귀의치료또는보호 ; 붕대 ; 피복용품또는흡수성패드 ; 구급상자 H04N 화상통신 7 년 G06K 데이터의인식 ; 데이터의표시 ; 기록매체 ; 기록매체의취급 7 년 6 년 9 년 투입기술이가장많은 B29C 분야와융합이높게이루어진기술은 G05B 분야로나타났으며, B33Y, G06F 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 24) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 25) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 120

129 이외에 G06F 분야와융합된기술은 G06T, G06Q, G05B 분야의기술이많은것으로나타났으 며, G06Q 분야와융합된기술은 B33Y, A63F, A46B 기술로분석됨 [ 3D 프린팅제품설계디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로미국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타 났으며, 이스라엘과대만, 네덜란드, 한국의출원인의출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은미국국적인 MAKERBOT INDUSTRIES이며, 그뒤를역시미국국적인 XEROX CORP와 AUTODESK INC가차지하고있고, 기타다수의미국기업들과이스라엘기업인 STRATASYS INC, 대만기업인 XYZPRINTING INC, 네덜란드의 NIKE INC, 한국의한국전자통신연구원들이다수의특허를확보하고있음 이스라엘기업인 STRATASYS INC 가 3 극패밀리수가 7 건으로다국적으로시장을확보하며출원을 하고있는것으로보이며, 미국기업인 MAKERBOT INDUSTRIES 도 6 건으로다양한국가에출원 을하고있는것으로나타남 121

130 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 미국기업인 MAKERBOT INDUSTRIES 가확보한특허의피인용지수가 2.38 로가장높게나타 나원천기술을다수보유하고있는것으로분석됨 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 국가 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국미국일본유럽 IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 주력기술분야 MAKERBOT INDUSTRIES 미국 % 100% 0% 0% 미국 커스터마이즈된 3 차원프린팅 XEROX CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 가상렌더링 AUTODESK INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 제조용 3D 모델링 STRATASYS INC 이스라엘 % 100% 0% 0% 미국 7 1 (3D 인쇄 ) 슬라이싱 / 텍스쳐링 XYZPRINTING INC 대만 % 100% 0% 0% 미국 D 인쇄장치 / 방법 DISNEY ENTERPRISES INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 3D 프린터 ADOBE SYSTEMS INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 3D 인쇄보조지원 (2D 삽입외 ) NIKE INC 네덜란드 % 89% 0% 0% 미국 4 1 3D 프린트이미지보정 한국전자통신연구원 한국 % 0% 0% 0% 한국 D 프링팅시뮬레이션 EBAY INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 D 프린팅무결성관리 122

131 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업은삼성전자주식회사의출원건수가 4건으로가장높게나타났으며, 중소기업으로는주식회사로킷의출원건수가 5건으로높게나타남 기타대기업의주요출원인으로캐논코리아비즈니스솔루션, 삼성에스디에스주식회사가각각 3건씩있으며, 중소기업의주요출원인으로는주식회사캐리마등이각각 3건씩, 주식회사엔씨소프트등이각각 2건씩의출원이있는것으로나타남 기업이외의주요출원인을살펴보면연구소 / 공공기관으로한국전자통신연구원이 9 건, 한국과 학기술연구원 3 건등이있고, 대학으로는홍익대학교세종캠퍼스산학협력단이 4 건, 카톨릭대 학교산학협력단이 3 건, 기타나머지대학교들이각각 1~2 건씩의출원이있는것으로분석됨 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 123

132 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 산업용 3D 프린터 삼차원프린터를이용한조형물제공방법및시스템, 블록적층방식의 3D 프린팅시스템및 3D 프린팅을위한설계데이터생성방법 캐리마, 인스텍, TPC 메카트로닉스 3 차원프린팅기술을이용한강판제조, 연속공급 3D 제조 개인용 3D 프린터 3D 프린팅에의한이미지보정 로킷, 오픈크리에이터, 윌리봇, 제이씨현시스템 맞춤형 3D 프린팅로봇및이를위한주문시스템기술 3D 프린팅서비스 3D 프린터용디지털콘텐츠거래중개시스템및그방법, 3 차원모델링을위한촬상장치및그제어방법 아이너스기술, 트루바인 3D 프린팅기술을이용한약물의제작기술 * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 124

133 나. 중소기업기술수요 3D 프린팅제품설계디자인분야의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업기술수요 조사및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같은수요 들이다수있는것으로분석 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 산업용 3D 프린터 정밀주조열분해마스터모델성형용광경화조성물 3D 프린팅기반제품의판매장치및그동작방법 3 차원프린팅을위한두께모델생성장치및방법 3D 프린팅제품설계디자인 개인용 3D 프린터 피규어커스터마이징을이용한 3D 프린터용데이터생성방법및시스템 3D 콘텐츠제작방법자외선발광다이오드를이용한 3D 프린터용경화장치 3D 프린팅서비스 삼차원인쇄검사장치및방법 3D 프린터지원서비스방법 3D 프린팅을활용한사용성프로세스고도화 125

134 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 3D 프린팅제품설계디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 3D 프린팅제품설계디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 3D 프린팅제품설계디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 26) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 27) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 3D 프린팅제품설계디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 26) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 27) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 126

135 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야키워드클러스터링 ] [ 3D 프린팅제품설계디자인분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 1. HEATED BUILD PLATFORM AND SYSTEM FOR THREE 클러스터 01 additive manufacturi ng 4~5 DIMENSIONAL PRINTING METHODS 2. A review on 3D printed bioimplants 3. On Process Temperature in Powder-Bed Electron Beam Additive Manufacturing: Model Development and Validation 클러스터 02 build platform, display device 5~7 1. HEATED BUILD PLATFORM AND SYSTEM FOR THREE DIMENSIONAL PRINTING METHODS 2. 3-D PRINTER HAVING MOTION SENSORS 3. PRINTER WITH LASER SCANNER AND TOOL-MOUNTED CAMERA 클러스터 03 three dimensional model, three dimensional printer 4~5 1. SUPPORT MEMBERS FOR THREE DIMENSIONAL OBJECT PRINTING 2. THREE DIMENSIONAL PRINTING APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PRINTING ANOMALY 3. Three Dimensional Model Objects 127

136 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 04 printing system 4~5 1. SINGLE-USE BIOLOGICAL 3 DIMENSIONAL PRINTER 2. IMAGE CORRECTION WITH 3D PRINTING 3. Three-dimensional Printing System and Equipment Assembly 클러스터 05 physical model 4~5 1. System architecture for virtual rendering of a print production piece 2. Single Action Three-Dimensional Model Printing Methods 3. METHOD FOR MANUFACTURING A METALLIC OBJECT BY CASTING 클러스터 06 print head, printing object, printing process 5~6 1. CLEANING ADAPTER AND METHOD FOR CLEANING PRINT HEADS 2. METHOD FOR PRINTING A THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE, METHOD FOR CONTROLLING A PRINT HEAD AND A PRINTED ARTICLE 3. Stability of High Speed 3D Printing in Liquid-Like Solids 4. Real-time monitoring technology of plaster-based three-dimensional printing system for quality determination of model structure 클러스터 07 manufacturi ng system, printing platform 5~6 1. Platen Planarizing Process for Additive Manufacturing System 2. Automated additive manufacturing system for printing three-dimensional parts, printing farm thereof, and method of use thereof 3. Method for Printing Three-Dimensional Parts with Part Strain Orientation 클러스터 08 material bed 5~6 1. POWER FEED MECHANISM FOR A THREE-DIMENSIONAL PRINTER 2. THREE-DIMENSIONAL PRINTER AND METHOD FOR CREATING A THREE-DIMENSIONAL MODEL 클러스터 09 support material, support structure 5~7 1. SYSTEM AND METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL PRINTING 2. POYLMERIC COMPOSITION FOR USE AS A TEMPORARY SUPPORT MATERIAL IN EXTRUSION BASED ADDITIVE MANUFACTURING 3. Water soluble ink-jet composition for 3D printing 클러스터 10 printing apparatus 4~5 1. THREE-DIMENSIONAL SURFACE PRINTING APPARATUS 2. THREE-DIMENSIONAL PRINTING APPARATUS AND THREE-DIMENSIONAL PRINTING METHOD 128

137 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야데이터기반요소기술 ] No 요소기술명키워드 요소기술 01 소비자모델링기술 additive manufacturing, customer 요소기술 02 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 build platform, display device 요소기술 03 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 three dimensional model, three dimensional printer 요소기술 04 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 printing system, support structure 요소기술 05 3D 프린팅디자인서비스일반기술 physical model, service 요소기술 06 3D 프린팅소재별디자인기술 print head, printing object, printing process 요소기술 07 3D S/W 개발기술 manufacturing system, printing platform 요소기술 08 FDM 방식 (Fused Deposition Modeling) material bed, printing platform 요소기술 09 3D Bioplotter 방식 three dimensional model, printing platform 129

138 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 (2) 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종요소기술명확정 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야요소기술도출 ] 분류요소기술출처 통합디자인지식서비스 3D 프린팅디자인 압출공정 (Material extrusion) 재료제팅공정 (Material jetting) 컨테이너광경화공정 (Vat photopoly merization) 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 3D 프린팅디자인서비스일반기술 3D 프린팅소재별디자인기술 3D S/W 개발기술 FDM 방식 (Fused Deposition Modeling) 3D Bioplotter 방식 버블젯 (bubble-jet) 방식 Stereolithography Apparatus(SLA) 방식 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술수요, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 기술수요, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 130

139 (3) 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업 에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합 성 (10) 을고려하여평가 [ 3D 프린팅제품설계디자인분야핵심기술 ] 분류핵심기술개요 소비자모델링기술 소비자제품사용행위분석, 소비자생활패턴분석및예측기술 통합디자인지식서비스 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 소비자가치요소와기능, 형상, 성질등제품요소, 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술 PSS(Product-Service systems) 프로세스기술 디자인 제품군및개발상황에특화된제품개발인지과정모델링등의디자인기술 3D 프린팅디자인 3D S/W 개발기술 소재별특성이감안된 3D 프린팅위한 S/W 개발기술 압출공정 (Material extrusion) 3D Bioplotter 방식 열가소성고체고분자를사용하기보다는액상혹은페이스트상태의재료를이용하는기술 131

140 디자인 - 3D 프린팅제품설계디자인 6. 기술로드맵기획 가. 3D 프린팅제품설계디자인기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써중 소기업의기술개발방향성을제시 132

141 전략제품현황분석 나. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대 상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 3D 프린팅분야핵심기술연구목표 ] 분류핵심기술기술요구사항 통합디자인지식서비스 3D 프린팅디자인 압출공정 (Material extrusion) 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 3D S/W 개발기술 3D Bioplotter 방식 소비자니즈분석플랫폼개발 3D 프린팅제품디자인등록 DB 구축 콘텐츠마켓플랫폼구축 제픔의모듈화방식고도화 3D 프린팅을활용한사용성프로세스고도화 제품출력데이터판매플랫폼구축 소재별강도, 탄성, 움직임등을미리확인할수있는렌더링툴개발 보급형 3D 모델링 S/W 혁신소재활용사례 DB 구축 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 소비자선호요인분류및 1 개제품선호요인 DB 구축 디자인등록 DB 구축 50% 일반인들의거래가가능한플랫폼개발 모듈화설계구조분석및유형화 사용성테스트방법론구축 데이터유통구조설계 소재별적용시뮬레이션개발 50% 기존 3D 모델링 S/W 기능분석 제품분야사례구축 선호요인분석제품확대 디자인등록 DB 구축 100% 플랫폼오픈및고도화 모듈화유형별활용사례수집 사용성테스트방법론적용 자가생산가능한품목판매 소재별적용시뮬레이션개발 100% 일반인 3D 활용제작품목분석 의료및건축분야 제품지속적으로확대 디자인등록 DB 오픈및고도화 - - 사용성테스트방법론고도화 - 소재별적용시뮬레이션개발고도화 핵심기능기반 S/W 개발 ( 기존 SW 대비사용자만족도향상 ) 섬유및기타혁신분야 최종목표 소비자선호요인을활용하여 DIY, 레고형등모듈화및맞춤서비스산업활성화 제품불법복제및무단제작방지 일반인들의콘텐츠개발을통한 3D프린팅콘텐츠마켓및서비스활성화제품의모듈화설계를통한소비자맞춤디자인서비스확대신속한 Prototype 제작및사용성테스트를통해소비자만족도향상 소비자의제품자가생산확대 소재의특성에따라예측되는결과물을미리확인하여개발비용절감 일반인들의 CAD 활용역량강화 출력가능소재연구를통한생산가능제품확대 133

142

143 전략제품현황분석 스마트완구 플랫폼디자인

144

145 스마트완구플랫폼디자인기술 정의및범위 스마트완구 (Toy; 토이 ) 는일반적으로기존완구제품의특성과무선통신, 인공제어장치및다중센서등의 IT 기술이융합한형태의제품을의미. 이러한스마트완구의특성을활용하여아동및성인뿐아니라노인들의치매예방과응급상황대처용으로스마트완구를활용하기위한플랫폼디자인서비스가대두 조립형블록장난감등의기존완구제품에무신통신기능과인공제어장치및다중센서, LED 전광판, 카메라등의 IT 기술및기능을결합하는기술이포함정부지원정책 스마트완구플랫폼디자인전략을수립하여국가적인차원의기술개발을선도 스마트완구플랫폼디자인포럼구성, 제조혁신지원센터구축및운영 범정부적으로스마트완구플랫폼디자인융합생태계구축추진 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 스마트완구성능과품질향상, 기술인지도및관심도향상 다양한소재개발기술의발전 고부가가치의콘텐츠산업에새로운비즈니스모델방향제시 고수익의라이선스들과라이선싱제품들은안전하고효과적인시장에서수익을내는것이가능기회 (Opportunity) 향후빅데이터, 맥락분석, 감정분석, 웨어러블등 ICT 기술과융합되어발전할것으로전망 모듈형스마트기기의등장으로인하여사용자가주요부품을직접교체해사용할수있는다양한모듈형콘셉트가적용가능함 제조업을디지털화하여신개념의산업적변화잠재력보유 미국 / 유럽 / 일본 / 중국등글로벌기업의국내진출로인한국내관련산업의활성화 약점 (Weakness) 기획에서제품개발까지장시간소요 전통완구에비해높은가격형성 토이에디지털기술이접목되면서높은몰입감으로인한과도한의존과중독현상이발생할수있음 제품의불법복제및유사제품무단제작등의법적문제점발생우려위협 (Threat) 글로벌기업의국내진출로인한국내기업의경제적손실 제품의불법복제및무단제작등의법적문제점발생우려 다수생산자로인한불명확한책임소재에대한우려 중소기업의시장대응전략 중소기업이적극적으로활용할수있는스마트완구플랫폼디자인을통한글로벌진출기회제공 아동, 성인, 노인에이르는소비자니즈에맞추어 IT 기술등첨단기술융합을통한다양한스마트완구를개발하여글로벌경쟁력확대

146 핵심기술로드맵

147 전략제품현황분석 1. 개요 가. 정의및필요성 (1) 스마트완구 스마트완구 (Toy; 토이 ) 는일반적으로기존완구제품의특성과무선통신, 인공제어장치및다 중센서등의 IT 기술이융합한형태의제품을의미 이러한스마트완구의특성을활용하여아동및성인뿐아니라노인들의치매예방과응급상황대처용으로스마트완구를활용하기위한플랫폼디자인서비스요구 조립형블록완구, 인형완구등의기존완구제품에무신통신기능과인공제어장치및다중센서, LED 전광판, 카메라등의 IT 기술및기능을결합하는기술이포함 * 출처 : 한국콘텐츠진흥원 ( 디지털기술과결합된플랫폼토이, 새로운형태의놀이와교육의가능성을제시하다, 2015 년 03 월 ) [ 스마트토이의분류 ] 통신모듈과모바일프로세서등스마트폰, 태블릿 PC와같은스마트기기에서사용되는디지털기술이접목된스마트토이가출시 내부에 Wi-Fi나블루투스와같은통신모듈, 모바일프로세서 (AP) 등을내장하고있어, 인터넷에연결되거나스마트폰, 태블릿PC와접속해조작가능하고자체적인컴퓨팅연산이가능 사용자의조종에따라움직이거나프로그래밍을통한맞춤화 (Customization) 가가능한로봇, 음성인식과대화가가능한디지털인형, 디지털레이싱자동차등다양한종류의스마트토이가개발되어시판 139

148 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 * 출처 : 년 01 월 [ Orbotix,, Sphero ] 스마트토이는최근급속도로발달한스마트기기관련기술에힘입어등장 Wi-Fi, 블루투스통신이가능한저전력소형통신모듈의개발, 매우낮은전력을소모하면서도컴퓨팅성능이뛰어난모바일프로세서의등장, 리튬폴리머배터리등작고가벼우면서도효율이좋은배터리개발등으로토이에디지털기술이접목 이들스마트토이는외형적인측면에서물리적인토이의특징과함께기능적인측면에서는스마트기기의특징을함께지니는일종의하이브리드토이로볼수있음 스마트토이는커넥티드토이 (Connected Toy), 피지털토이 (Physital Toy) 등의다양한명칭으로불리고있는흐름 ios 및안드로이드기기와연동해작동하는디지털완구개발사인오르보틱스 (Orbotix) 는자사의토이를스마트기기와접속해작동한다는의미에서 커넥티드토이 (Connected Toy) 라고지칭 완구산업전문컨설팅업체인글로벌토이엑스퍼트 (Global Toy Experts) 의 CEO인리차드고틀립 (Richard Gottlieb) 은 토이산업의핵심은순수한물리적인 (Physical) 토이에서디지털 (Digital) 기술이결합된이른바피지털 (Phygital) 토이로이동하고있다 면서전통적인제조업영역에속했던토이산업에디지털기술이접목되고있는양상을지적 (New York Times, ) 스마트토이는전통적인토이의개념을뛰어넘어새로운형태의놀이와교육을창조할수있는가능성을내포 사용자와의상호작용이제한적이었던전통적인물리적토이와달리스마트토이는사용자의언어나움직임에반응하거나컴퓨터프로그래밍을통한맞춤화 (Customization) 가가능하기때문에, 보다폭넓고다양한상호작용을구현하는것이가능 스마트토이의디지털상호작용기능은사용자에게보다높은몰입감과재미를선사해, 기존의토이와는전혀다른놀이도구로서의가능성을제시 또한스피로 (Sphero) 의완구형스마트토이와원더워크샵 (Wonder Workshop) 의로봇형스마트 140

149 전략제품현황분석 토이는모두프로그래밍을통한맞춤기능구현이가능해, 초등학교학생들의기초프로그래밍교 육에사용되는등새로운형태의교육에적용될수있는가능성 아시아최대완구박람회인 홍콩완구및게임박람회 에서는지난 2010년부터스마트토이가등장했고 2014년부터는스마트테크토이 (Smart-tech Toy) 존을런칭, 해외스마트토이시장은 2012년 32,000억원을돌파하였으며 2017년에는 35,000억원을예상. 노인들의치매예방과응급상황발생시병원과연계할수있는서비스제공의기능추가적으로필요 (2) 스마트완구플랫폼 플랫폼 (Platform) 의사전적의미는기차역의승강장을뜻하나그의미가확대되어특정장치나시스템을구성하는기초틀또는골격을지칭하는용어로폭넓게사용 플랫폼은 많은사람이쉽게이용하거나다양한목적으로사용된다 라는특징을가지고있으며, 자동차등하드웨어생산과정뿐만아니라 IT에서는애플리케이션을작동시키기위한기반이되는 OS나기술환경들을지칭 플랫폼이산업에처음도입된건 TV, 자동차등하드웨어제품을일관된품질로 대량생산 하기위해 프로세스 와 자동화 를시작하면서부터이며, 이는작업자의스킬에따라품질이달라지지않게함으로써일정한품질의제품을낮은원가로만들수있게해주었고, 이러한프로세스와장치를 플랫폼 이라고지칭 PC가보급되고인터넷브라우저가확산되면서윈도우와같은 OS, 인터넷익스플로러와같은브라우저도플랫폼이라불리기시작했고, 개발하기쉽게여러환경을제공해주는개발플랫폼이라는개념도등장 이러한플랫폼이 IT 업계에서본격적으로주목을받기시작한것은애플이스마트폰을출시하고, 앱스토어가개발자와이용자간의비즈니스플랫폼으로성공하면서부터인것으로추정 IoT 라는용어가새롭게떠오르면서 플랫폼 이라는용어도함께얘기되는것은애플의앱스토어같은성공적인비즈니스플랫폼을먼저선점하는회사또는조직이 IoT 시장의수익도선점할것이라고예측되기때문 기존에제품이나서비스가먼저만들어지고이에대한플랫폼생태계가형성되던것과는달리, 요즘은제품이나서비스출시와동시에플랫폼도출시되고있으며, 이러한상황들을인식하여 스마트완구플랫폼디자인이고려되어져야함 141

150 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 나. 범위 (1) 제품분류관점 현재글로벌완구시장에서기출시되었거나출시예정인주요스마트완구들을분류할경우 크게인형계열, 로봇계열, 작동완구계열, 기타등의 4 가지계열로구분가능 * 출처 : Deloitte, 지역강소기업경쟁력강화사업, 2015 [ 계열별제품출시현황및예정장표 ] 인형계열스마트완구 Doll 은통신기술의발전으로제품자체에서통신이가능한제품중심으로개발된것으로전망 되며, Figure 는단순히관상목적에서 Figure 를가상현실에서활용하는게임으로발전할전망 * 출처 : Deloitte, 지역강소기업경쟁력강화사업, 2015 [ 인형계열스마트완구트렌드 ] 기존인형계열제품의특징으로는스마트기기기반의활용이전부 142

151 전략제품현황분석 지난 Figure 제품은관상이주된목적이었으나, 현재는스마트기기를통한가상현실에서 Figure를활용한게임으로발전해가는추세 향후 doll은독립적인방식의 IOT 기술을기반으로이용대상자에맞춘대화기능이가능한제품으로출시될전망 Figure 제품의경우스카이랜더스의성공으로가상현실에서 Figure를이용한컨텐츠중심으로발전할것으로전망 로봇계열스마트완구 로봇계열의스마트완구는주로교육적용도로활용되나, 향후에는토이의범주를넘어서교육 - 의료 - 안전등의종합가전으로발전될것으로전망 초창기제품들은자체저장되어있는기본적인대화나소리정도만이송 수신되었으나, 최근 프로그래밍학습및음악연주안내등의교육콘텐츠가증가 향후인공지능이강화되면서완구용로봇제품과가전용로봇제품간의경계가무너질것으로전망 * 출처 : Deloitte, 지역강소기업경쟁력강화사업, 2015 [ 로봇계열스마트완구트렌드 ] 로봇계열의스마트완구의경우놀이와교육기능외방범, 일정관리, 의료등의종합적인기 능으로확대될것으로예상 작동완구계열스마트완구 작동완구계열의스마트완구는사용자의몰입도를증대시킨완구로향후증강현실및가상현실 로의발전이전망되며, 어플리케이션의개발이제품의성패를좌우할것으로예상 143

152 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 * 출처 : Deloitte, 지역강소기업경쟁력강화사업, 2015 [ 작동완구계열스마트완구트렌드 ] 스마트작동완구계열은속도를변화시키고방향을전환시키는등주행에직접적으로참여하여 사용자의몰입도를크게향상 각종어플리케이션을통해게임, 교육등다양한콘텐츠를제공 작동완구계열은증강현실및가상현실로의확장성이가장좋은제품군으로, 다양한형태의증강, 가상현실접목및활용이전망 제품의완성도못지않게앱을통한각종게임모드들의중요성이높은제품군으로좋은앱의개발이제품의매출을좌우 기타스마트완구 기타스마트완구는웨어러블등다양한목적으로그활용범위및개발영역이확대될것으 로전망 * 출처 : Deloitte, 지역강소기업경쟁력강화사업, 2015 [ 기타스마트완구트렌드 ] 독자적인동작및자세인식기술, 데이터분석기술을활용한웨어러블스마트완구로개발되며, 스마트폰앱과무선연결 (Bluetooth 방식 ) 되어사용자의움직임을분석하고, 각각의움직임에따라기타, 피아노, 요술봉, 장난감총등다양한소리가울리게하여마치게임을즐기는 144

153 전략제품현황분석 것과같은재미를부여한다는점이특징 각각의피규어는인터넷으로연결돼정보를주고받으며상호작용 사용자가착용하는웨어러블기기가연동돼만화속주인공이된것처럼다른캐릭터와플레이하는것이가능 스마트토이게임을장르별로액션, 어드벤처, 스포츠, 시뮬레이션, 기타로구분 액션 : 플레이어의반사신경에의존하는형태 어드벤처 : 플레이어가직접설정된스토리를완성해나가는형태 스포츠 : 스포츠를제재로한게임 시물레이션 : 현실세계를게임으로구현하여게이머가경험하게하는형태 기타 : 퍼즐, 보드게임류 (2) 제품분류관점기술범위 스마트완구플랫폼디자인핵심기술은스마트완구별적용목적에따라크게여섯분야로구분할수있으며각기술은제품적용컨셉에따라다양하게기술을적용가능 통합디자인지식서비스기술에는소비자모델링기술, 사용정보기반 PSS(Product-Service systems), PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술, 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술등이포함 실감 UI/UX기반인터랙션기술에는음성인식기술, 스마트토이와인터랙션기술, IoT 기술, IoT 연동기술등사용자중심의경험최적화방법에따라기술분류 제어및구동기술에는감지제어알고리즘기술개발, 카메라인식및촬영기술개발, LED 디스플레이기술개발, 소리및음향기술개발, 모터구동및제어기술개발및무선통신기술개발등이포함 감성형센서네트워크UX 기술에는감성형감지센서응용개발, 음성및터치인식기술등이포함 형합기술에는결속및분해형상개발이있음 감지기술에는감각형감지센서응용개발등을들수있음 스마트완구플랫폼디자인은각각의스마트완구를완성할수있도록기술과사용자별요소들 을추출하여실제품별특성을고려하여개발할수있도록디자인되어져야함 145

154 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 [ 제품분류관점기술범위 ] 전략제품제품분류관점세부기술 소비자모델링기술 소비자제품사용행위분석, 소비자생활패턴분석및예측기술 통합디자인지식서비스 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 소비자가치요소와기능, 형상, 성질등제품요소 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술 제품군및개발상황에특화된제품개발 인지과정모델링등의디자인기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 제품개발다분야지식서비스연계체계구축, 제품 - 서비스통합가치모델링및설계지원도구개발 음성인식기술 음성인식 ( 아동, 노인의응급상황 ) 과간단한대화로응급상황대체를기대하는기술 스마트완구플랫폼디자인 실감 UI/UX 기반인터랙션 스마트토이와인터랙션기술 IoT 기술 IoT 연동기술 감지제어알고리즘기술개발 카메라인식및촬영기술개발 스마트토이에내장된근거리무선통신 (NFC) 칩기술 구입한장난감에통신기능과센서, LED, 전광판, 카메라등의기능을결합한기술 기존장난감 ( 조립형블록등 ) 의통신기능, 센서등의스마트완구플랫폼과관련된 IoT 디자인기술 감지센서의신호를받았을때원하는동작및반응을할수있는프로그래밍 시각기능을대신하여사물을인식하고동영상등으로기록하여디스플레이를통해시각화할수있는기술 제어및구동 LED 디스플레이기술개발 소리및음향기술개발 인지에대한반응을시각적으로사용자에게표현할수있는기술 인지에대한반응을청각적으로사용자에게표현할수있는기술 모터구동및제어기술개발 인지에대한반응을동작을통해사용자에게표현하거나동작명령을수행할수있는기술 무선통신기술개발 각각의조립된완구끼리상호작용을할수있는신호를전송, 수신할수있는기술 감성형센서네트워크 UX 감성형감지센서응용개발 음성및터치인식기술 빛, 소리, 압력, 거리등인간의감각을대신해감지할수있는센서기술및방법 음성이나촉각에반응할수있는유저인터페이스또는사용자경험 (UX) 기술 형합 결속및분해형상개발 각블록간자유로운형합이될수있도록블록, 모듈의결합및분해방법및디자인 감지 감각형감지센서응용개발 빛, 소리, 압력, 거리등인간의감각을대신해감지할수있는센서기술및방법 146

155 전략제품현황분석 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 전통적인토이산업의핵심은유아대상시장으로미취학아동을대상으로하고있으며특히토 이마켓은라이센싱측면에서각회사에이익을가져다줄수있는효자부문 몇년주기로시장에새로운소비자들이진입함에따라고수익의라이선스들과라이선싱제품들은안전하고효과적인시장에서수익을낼수있다는것이장점 그러나시장내경쟁이치열함에따라소비자들의마음을끄는이야기, 유머, 음악, 독특한캐릭터를갖추는것이필수적 또한라이센스들과리테일러들의관심을끌기위해서는다수의에피소드, 국내외의폭넓은인지도, 안정적인자산범위, 안정적인브랜드가치, 효과적으로움직이는라이센싱관련부서가필수적 최근인형이나장난감자동차와같은완구대신컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC 등다양한디지털기기가어린이들의사랑을독차지하고있어전통적인토이업계의타격이큼에따라최근전통적인장난감이나완구에 IT 기술및요소를결합함으로써보다창의적이고새로운기능을구현하는신개념스마트토이 (Smart Toy) 가급부상하고있는추세 액세서리장난감, 인형, 캐릭터피규어, 완구, 원격조종장난감, 로봇등그종류와형태도점 차다양화되고있는추세 ( 단위 : 십억유로 ) * 출처 : 한국콘텐츠진흥원 ( 장난감과 IT 기술의융합으로재미와창의력을동시에자극하는 스마트토이, 2015 년 12 월 ) [ 전세계스마트토이시장규모성장전망 ] 일반적으로장난감이나완구에대한인식은단순히아이들의놀이를위한수동적인도구에불 147

156 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 과한것이사실이었으나최근등장하고있는장난감들은다양한기술이접목되어사람의말이나행동에반응하거나새로운놀이방식을제공하는등새로운형태로발전 이처럼전통적인장난감에스마트폰, 모바일앱등다양한스마트기술이융합되면서등장한혁신적인형태의장난감은이른바 스마트토이 (Smart Toy) 라고불리며장난감및완구산업의패러다임을변화중 스마트폰및태블릿 PC의이용및보급률증가와어린이들사이에서의인기, 여기에기술적으로강화된제조사들의열망은이러한스마트완구의부상을야기하는요인 유럽시장조사기관인유로모니터 (Euromonitor) 의우쿠탄셀 (Utku Tansel) 부장은스마트토이의등장배경이어린이들의디지털단말의교육적이점을극대화하고디지털환경에대한지나친노출을억제하기위한것에있다고설명 즉, 최근의부모들이전통적이고물리적인장난감이나게임대신에디지털단말을자녀들의교육및학습을목적으로활용하는것에착안해디지털단말과전통적장난감의이점을융합하기위한시도에서스마트완구가탄생 전통적인장난감산업에서스마트기술요소가차지하는부분은점차증가하고있으며, 그결과 스마트완구시장은지속적으로발전할전망 [ 게임과장난감이서로영향을준방식과사례 ] 구분방식사례 장난감 ( 캐릭터 ) 게임 장난감이나캐릭터가애니메이션등을통해먼저인기를얻은후이를기반으로한게임제작 기동건사건담원작게임 건담기렌의야망 (PS2), 건담무쌍 (PS3) 등드래곤볼원작게임 드래곤볼레이징블래스트 (Xbox360, PS3), 드래곤볼 Z 스파킹 (PS2) 등 게임 장난감 ( 캐릭터 ) 게임이먼저인기를얻은후이를바탕으로한애니메이션제작과캐릭터상품판매 포켓몬스터애니메이션및캐릭터상품라그나로크애니메이션 게임 + 장난감 ( 캐릭터 ) 기획단계에서부터장난감과게임의융합을목표로, 게임내에서장난감을활용하도록개발 스카이랜더스 (Skylanders) 디즈니인피니티 (Disney Infinity) 레고퓨전 (Lego Fusion) * 출처 : 한국콘텐츠진흥원 ( 문화와기술의만남 : 융합형글로벌다중접속온 오프라인로봇전략게임시스템개발, 2015 년 5 월 ) 스마트토이에는스마트폰이나태블릿 PC와같은디스플레이단말과앱이외에도수많은 IT기술및요소들이활용 대표적으로는근거리통신기술인 NFC(Near Field Communication) 과블루투스, 카메라를통한 148

157 전략제품현황분석 동작인식기술, 자이로센서및적외선센서등 그형태는단순하게는액세서리및파티용장난감이나인형및캐릭터피규어, 아웃도어및스포 츠활동을위한완구에서부터복잡하게는원격조종장난감이나로봇에이르기까지매우다양 (2) 산업의구조 완구산업은리먼쇼크이전인 2007 년도에최고치를기록한후계속축소되고있는추세 일본의완구시장규모는 2007 년도에 1 조 2,109 억엔 ( 소매기준 ) 였으나, 2012 년도에는 9,818 억 엔으로 5 년간약 20% 나축소 최대요인은 TV 게임의소프트웨어, 하드웨어가침체인한편완구산업에포함되지않는스마트 폰용게임콘텐츠시장이급격히확대되고있기때문이며, 전체적으로는소비자가완구나놀이 에소비하는총액은결코감소되고있지않음 완구중에서가장많은구성비를차지하는 TV 게임은 2007 년도에 7,077 억엔 ( 소프트웨어하 드웨어합계 ) 이었던시장규모가 2012 년도에는 4,730 억엔으로거의 3 분의 2 로감소 그밖의분야를살펴보면, 유력캐릭터관련완구, 트레이딩카드게임, 봉제인형, 유아용기초완 구등은연도에따라차이는있지만대체적으로안정된시장규모를유지하고있으며 TV 게임 시장의침체가전체적인완구시장축소로이어지는추세 2007년도에스마트폰용게임콘텐츠시장은거의제로에가까웠으나 2012년도에는시장규모 4,300 억엔 ( 일본국내소매기준, 휴대전화 모바일단말용게임포함 ) 이라는거대산업으로급속히발전 이수치는 2007~2012년도까지 TV게임시장이상실한시장규모보다도큰수치 완구산업의부진은저출산이나불경기때문이아니라, TV 게임분야만이스마트폰이라는새로운 테크놀로지기기의출현과보급으로인한축소가불가피 최근에는많은완구메이커들이주력상품을부모와자녀 2세대가즐길수있는개념으로바꾸거나성인용상품개발에주력하는등저출산화에상당부분대응하고있는추세 좋아하는것에는얼마든지돈을쓴다 라는매니아적인소비자비율이증가하고있기때문에구산업은언뜻저출산이나불경기의영향을크게받기쉬운산업으로보이지만, 실제로는이미직접적인영향을받기힘든구조로변모하는중 149

158 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 2012년후반부터 2013년에걸쳐완구산업에서가장히트를친상품은이른바 스마트폰토이 라고불리는스마트폰이나모바일단말을본뜬완구이며, 어린이용이지만어느정도통신기능이나게임어플리케이션이내장된본격적인상품이높은판매율을기록 이와더불어, 많은아날로그게임이스마트폰을통해최신데이터콘텐츠를다운로드해즐길수있는구조를채용하는등기존완구와스마트폰의연동도진행 스마트폰은완구산업에위협이라기보다는새로운완구에가능성을주는존재라할수있으며사람들의놀이에대한의욕과소비액의절대량은대체로다소의인구구성변화나경기상황에그다지좌우되지않는시장 의욕과소비의대상이집중되는포인트가시대에따라계속변화하고있으며, 현재는그포인트가스마트폰으로크게전환되고있다고보는것이적절 [ 스마트완구플랫폼디자인분야산업구조 ] 후방산업스마트완구플랫폼디자인분야전방산업 완구소재, 완구의원부재료, 완구생산장비및부대설비 통합디자인지식서비스실감 UI/UX 기반인터랙션제어및구동, 감성형센서네트워크 UX, 형합, 감지등 인형계열스마트완구, 로봇계열스마트완구, 작동완구계열스마트완구, 기타 150

159 전략제품현황분석 나. 경쟁환경 전자완구성장성이전통적인완구시장보다적으며, 스마트토이시장은아직도입기로시장이 형성되며서서히스마트토이산업이형성 미국, 유럽, 일본등선진국을중심으로 2010 년이후본격적인스마트토이개발이이루어지 고있으나, 국내의경우스마트토이산업이활성화가이루어지지않고있는추세 초창기일부가전업체들이로봇형태의스마트토이를개발하였으나실패한사례가다수존재 함에따라, 시장에대한보다면밀한분석과깊은이해가선결된이후접근하는것이타당 전통완구와 IT 기술의융합이날로심화되는가운데, 최근의스마트토이는 IT 기술을통하여전 통완구를보환하는유형과스마트 IT 기술을통하여 Playground 의영역을확장하는영역으로 구분 * 출처 : 한국콘텐츠진흥원 ( 디지털기술과결합된플랫폼토이, 새로운형태의놀이와교육의가능성을제시하다, 2015 년 03 월 ) [ 스마트완구의유형 ] 스마트완구의유형의제품들은프로그래밍, NFC, 가상현실등다양한 IT 기술접목을시도중 이나, 아직실험적인성격이강하여전략을판단하기에는이른상황 해외완구업체의경우, 레고같은확장성이무한한형태의기본완구가인기가높으며, 최근에 는게임 / 영화 / 콘텐츠등과결합한융합형레고보드게임및완구를출시하는등고객접점유지 를위한다양한비즈니스모델융합을통한지속적인수익창출을구현 스피로의경우는유아부터성인까지타겟층이넓으며, 증강현실기술을활용하여게임과제품이 151

160 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 결합될수있는다양한콘텐츠를개발할수있도록 API 를개방하고다양한서드파티사업자들이 활용할수있도록하여, 스피로를중심으로한증강현실게임생태계를조성 국외완구업체분석 덴마크의 Lego사는 2000년대초반경영위기극복을위해게임및영화콘텐츠를활용한신개념의융합형레고보드게임및완구를출시하고최근에는레고블록에최첨단 IT 기술을적용한스마트블록 브레인브릭스 ' 출시준비중 2004년최저순이익 ( 약 -3,700억) 기록후점차회복, 제 2의전성기구가 루카스필름과계약 출시한스타워즈시리즈성공이후디즈니, 워너브라더스등과콘텐츠제휴하여신제품출시가속화 브레인브릭스 (BrainBricks) : 커뮤니케이션이가능한작은센서가삽입된레고블록으로자동차를만들고해당자동차를블루투스를통해모바일디바이스에전송하여온라인레이싱을즐길수있는서비스 * 출처 : URL: [ 레고, 겨울왕국 ] 미국의오보틱스 (Orbotix) 가제작한아이폰용장난감스페로 (Sphero) 의 API는오픈되어있어이를이용해서드파티 (Third Party: 독자적으로응용소프트웨어를개발, 제조, 판매하는사업자의총칭 ) 에서다양한개임앱을출시하여완구를중심으로한완구생태계가조성중 디지털완구는주로와이파이나블루투스를이용해스마트폰과연결해동작하는형태 스페로의경우, 증강현실을이용해재미있는캐릭터를이용할수있어아이들에게적절 2015년영화스타워즈 7에등장한 BB-8 모델도스페로와콜라보레이션한제품 152

161 전략제품현황분석 * 출처 : URL: [ Sphreo, Sphreo 제품과파생제품, 서드파티생태계 ] (2) 국내완구업체 국내완구업체는그간어린이날등선물시즌에만판매수요가있고, 비수기의경우영업실적이 급락하는경향이크고, 이에따라제조라인도보수적으로운영하여, 판매량의완급조절이어려 운상황 완구기업들은이를타개할비즈니스전략에대한혁신으로최근또봇, 터닝메카드등애니메 이션, 모바일게임등콘텐츠를기반으로지속적인고객접점을유지하며판매량을유지할수 있는방향으로변화 영실업, 또봇은기아자동차와디자인라이센스협약을맺고, 기아차의 K3, 레이, 쏘렌토, 쏘울등을모델로한변신로봇완구인또봇을출시, 2013년매출 700억원을기록하며국내캐릭터완구시장 1위달성 영실업은또봇을통해매출액이연간 50% 씩성장하였으며, 2009년또봇시리즈출시이후지금까지누적판매 700만대기록 * 출처 : URL: [ 영실업, 또봇 ] 153

162 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 손오공의터닝메카드는어린이들이열광하는미니카와카드, 변신완구가모두결합한제품으로미니카와카드가만나변신하는획기적인시스템을구현하며완구와모바일게임의연동을세계최초로시도 완구를구입하면얻게되는시리얼넘버를통해모바일게임에서사용할수있는특전은다양한즐길거리를제공 터닝메카드는미니카와카드를결합해변신하는로봇완구로지난해유통가에서품귀현상이일어날만큼선풍적인인기 터닝메카드인기덕분에 2012년부터 2014년까지 3년간적자늪에빠져있던손오공은지난해매출 1,250억원, 영업이익 103억 9,600만원을기록하며사상최대의실적달성 * 출처 : URL: [ 터닝메카드 ] HENES사는 안전한유 아동전동차 라는컨셉하에, 기존자동차에탑재된기능을어린이전동차에적용하여신개념승용완구를개발하여국내외승용완구의최강자로부상 2006년창업하여, 2014년까지 23개지역총판대리점운영중이며전체직원의 40% 를전문연구개발인력으로구성하고, 디자인-개발-제작까지모든과정을자체소화하며독자적인기술력을확보 2012년에출시된 HENES M7은반년만에해외 29개국독점계약및국내시장점유율 60% 달성 * 출처 : URL: [ HENES ] 154

163 전략제품현황분석 [ 제품분류별경쟁업체 ] 구분 경쟁환경 기술분류인형계열로봇계열작동완구계열기타 주요품목및기술 Skylanders, Infinity, Ubooly, Fusion, Furby, Amiibo, Cognitoys, Dimension, Smart Barbie, 라라 Mind Storm, Ozobot, Dash & Dot, 또봇 Sphero, Anki Drive, Vortex, 터닝메카드 M7, T870, F830, 월드카, Academy R/C Moff Band, Playmation SU-76M SPG 해외기업 Lego, slsxpseh, Activision, Disney, Ubooly, Mattel, Nintendo, Elemental Path, Lego, Ozobot, Megabooth Orbotix, Anki, WL toys Moff Band, Disney 국내기업대성완구, 햇님토이영실업 손오공, HENES, 미미월드, 아카데미과학 옥스포드 155

164 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 3. 시장환경분석 가. 세계시장 글로벌토이시장은 2018년까지약연평균 4% 대안정적인성장을할것으로예상되며, 전통완구및게임시장은연평균약 4.5% 성장할것으로전망 2014년글로벌 Toys and Games 시장은글로벌경제침체와유럽재정위기에도불구하고 2013 년대비약 4% 성장한 $152.8 billion을기록 이와같은완구소비의수요는 2018년까지지속될것으로전망되며, 약 4% 의성장률을기록할것으로예상 * 출처 : Euromonitor Global Toy Industry (2014), News Clippings [ 글로벌토이시장전망 ] 전통완구의대륙별현황을보면중국, 태국, 말레이시아등아시아지역국가들의성장세가가 장높을것으로전망되는반면, 북미, 서유럽등선진국시장은약 2.3% 성장이전망되어사 실상시장이정체 * 출처 : Euromonitor Global Toy Industry (2014), News Clippings [ 주요지역별전통완구및게임시장전망 ] 156

165 전략제품현황분석 스마트완구는시장형성단계로서아직시장에대한정의및명확한시장규모가파악되지않 으나, 상위개념인전자 Toy 시장으로유추해보았을때스마트토이는여전히도입기로서시 장이형성중 상기 글로벌토이시장 그림에서비디오게임을제외한완구류중스마트토이류는연평균약 4% 성장할것으로전망되며, 전통완구의성장은개발도상국의 GDP 성장및 Golden Kids 세대확산이견인할것으로예상 * 출처 : Technavio(Global baby electronic toys market, 2015 [ 전통완구및전자완구의시장규모 ] 로봇, 유아용승용차, 음악완구, 스마트폰기반완구등이모두전자완구에포함되며, 아직스마트토이의개념은명확하게구별및정의되지않고있는흐름 전통완구의성장은중국, 동남아시아등개발도상국의 GDP 성장및 Golden Kid세대의확산이견인할것으로전망 반면, 전자완구의다소완만한성장률은전자완구가상대적으로 GDP 성장률및출산률이높지않은선진국유아들을대상으로고가에판매되는것에기인 [ 스마트완구플랫폼제품의세계시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 백만달러, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 % * 자료 : Statista(2017), Smart toys industry revenue Worldwide in 2013 to 2020 미국 : 전세계완구시장규모의약 30% 를점유하고있는거대시장으로가장큰시장규모를 차지하는제품은야외및스포츠토이이며, 전자완구시장은연평균 32% 의높은성장세를 157

166 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 나타내는추세 독일 : 완구시장규모는 2013년약 28억유로이며, 2012년에비해약간성장한수준이며, 전자완구트렌드는스마트폰을연동한완구제조로, 제품을조립한후스마트폰과연동해서조종이가능한스마트토이와, 언어를배우고다양한그림을활용한교육용스마트토이에대한관심증대 호주 : 전자완구는호주토이시장의약 45% 를차지하고있으며, 점진적으로시장비중이확 대되는가운데, 과거고가에속하던전자완구상품들이해외아웃소싱을통해가격경쟁력을 확보 나. 국내시장 국내완구시장의규모는 1.2조원으로스마트완구시장은태동기라고볼수있으며특히스마트완구플랫폼시장의국내시장규모를분석하는데에는한계가있음 글로벌업체와손잡은국내기업들은발빠르게제품을출시하고있으며특히 2019년까지국내초등학교에서코딩교육이의무화되면서학습능력까지더해진 융합형완구플랫폼 산업은더욱탄력을받을것으로전망 미래창조과학부의 신산업창조프로젝트 를수행하고있는한국과학기술연구원 (KIST) 사업단은지능형완구시장과영유아교육시장등에서새로운시장을창출하기위한스마트블록의사업화를적극추진중 841억달러규모세계완구시장 ( 12년기준, 미국장난감협회 ), 2조 7,000억원규모국내영유아교육시장 ( 13년기준, 육아정책연구소 ) 등에서신시장창출 우선, 지난 6월에는 로보로보에기술이전을마치고아이들이블록을가지고놀면서자연스럽게소프트웨어를배울수있는 만지는코딩교육 컨셉을중심으로내년 3월방과후교육시장을타겟으로한제품을 로보로보와공동출시할계획 158 * 출처 : 미래창조과학부보도자료, 2015 [ 만지는코딩교육 제품 ]

167 전략제품현황분석 시각 촉각 청각을모사한블럭이근거리통신에의해쉽게연동되어, 아이들의흥미와상상력을자극하는인터랙티브한놀이와창의교육이가능한 스마트블록 이개발 사업단은기존조립형블록완구에사물인터넷 (IoT) 등디지털기술을접목한스마트토이플랫폼을개발 기초 원천기술의융합및후속연구개발 (R&D) 과민간전문가를통한기술사업화를동시지원하여 First-Mover형비즈니스모델을구현하고신속한시장진출과신산업 시장창출을견인 ( 국정과제 과학기술을통한창조경제기반조성 ) 2016 창조경제박람회개최를통하여체험관에서는첨단기술 (VR) 을활용한다양한콘텐츠, SW 코딩원리를쉽게배울수있는게임등다양한체험프로그램을진행 VR양궁게임, 롤러코스터, 레이싱, 스마트토이등다양한체험이가능한 VR 테마파크 (VR플러스 ), 시각 청각 평형감각중심의실감나는콘텐츠를체험할수있는 VR ZONE ( 에쉬컴퍼니 ), 코딩원리를쉽고재미있게보드게임으로배울수있는 코딩보드게임 ( 과학창의재단 ) 을운영 159

168 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 다. 무역현황 스마트토이관련하여국내제품이외국제품과비교하여경쟁력있는제품의출시가거의없 는실정이며, 미국, 핀란드, 영국, 일본등외국에서수입하고있는실정 수입완구제품의경우완구회사또는개인이외국완구회사를통하여직구형태의판매가이루어지며일부스마트완구의경우전통완구시장에포함되어수출입이통계로포함되므로스마트토이관련부문만따로통계적으로무역현황을분석하는데는한계 국내도 2018년중학교를시작으로 2019년초등학교까지코딩교육이의무화될예정이어서관련산업이주목받고있으며유럽시장조사기관 (IDATE) 에따르면, 2014년 2조8000 억원이던세계스마트토이시장은 2020년 83 억유로 (10조4000 억원 ) 에이를것이란전망 최근삼성의경우사내벤처 C랩 의창업을통하여스마트완구등에관심과투자가이루어지고있는상황 통신기기업체인인포파크의경우 2017년초수입제품유통을시작하며, 하반기중에자체개발한스마트토이를출시를계획하고있으며기타국내완구업체들도기존제품의스마트화를위하여계속연구중 완구및장난감과관련된무역현황 28) 을분석한결과무역특화지수가매우낮은것으로나타났으며이는수출대비수입의존도가매우높음을의미하며전체수입 / 수출액수도매우낮은것으로나타남 현재스마트완구는수입의존도가높지만, 향후국내외스마트완구시장도빠르게재편되어국내기업의수출량이증가할것으로기대 [ 스마트완구플랫폼디자인관련무역현황 ] 구분 ( 단위 : 억원 ) CAGR ('11~'15) 수출금액 % 수입금액 1,063 1,669 2,095 1,940 1,778 14% 무역수지 -1,070-1,942-2,434-2,371-2,303 - 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 * 자료 : 관세청수출입무역통계 HS-Code(10 자리기준 ) 활용 28) 전체완구및스마트완구무역데이터가없는관계로장난감및인형의수출입통계를참조함 HS-Code( , , , ) 160

169 전략제품현황분석 국내장난감관련산업은수출이내수또는수입보다작은 ' 내수형 ' 산업형태 영실업은조립식장난감을비롯한캐릭터개발및 TV시리즈제작등사업확장을통해미국을비롯한세계각국으로수출하여시장점유율을확대중 미미월드는캐릭터완구, 교육완구, 과학완구등지속적제품개발을통해디자인기술력과마케팅전략구축으로국내외시장에서경쟁력확보를위한노력중 손오공은초이락에서제작한애니메이션 터닝메카드 돌풍으로, 2016년 1분기기준으로전년동기대비매출과영업이익이약 2배가량증가 아카데미과학도 2015년 로보카폴리 등기존완구제품의지속적인판매실적으로, 매출액과영업이익이증가하였으며, 특수촬영물인 레전드히어로 도시청률상승세 한국개발연구원 (KDI) 이발표한 시장구조조사최종보고서 (2013년) 에따르면, 동품목이포함된 ' 인형및장난감제조업 ' 상위업체의점유율 (CR3) 은 37.5% 로, ' 경쟁적시장 ' 을형성 161

170 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 전통완구영역에서사물인터넷 [IoT] 기술등이융합된형태로스마트완구가개발되고있으며, 디지털기술이접목된첨단산업으로영역확장하고있는추세 사물인터넷.(Internet of Things) 은각종사물에센서와통신기능을내장하여인터넷에연결하는기술을의미하며, 각종센서를가전제품, 모바일장비, 웨어러블컴퓨터에사용하게되면서대중화 사물인터넷은사물에심어져있는여러가지종류의센서노드가상황을인지하여유 무선망을통해정보를서버에전달하면서버는그상황에적절한액션을사물이나사람에게전달하여대처 이러한서비스요소를가능케해주는기술요소로는스마트센서노드, 센서네트워크, 서비스플랫폼, 서비스어플리케이션, 서비스플랫폼과사물을연결시켜주는통신망등 또한, 사물인터넷의다양한서비스기능을구현하기위해서는정보의검출, 가공, 정형화, 추출, 처리및저장기술, 위치판단및상황인지기술, 정보보안, 시맨틱웹기능, 오픈센서기반 API(Application Programming Interface) 기술, 가상화 (Virtualization), 프로세스관리, 오픈플랫폼기술, SNS(Social Network Service) 등의다양한기술이필요 * 출처 : [ 사물인터넷의사례 ] 센싱기술 전통적인온도 / 습도 / 열 / 가스 / 조도 / 초음파센서등에서부터원격감지, SAR, 레이더, 위치, 모션, 영상센서등유형사물과주위환경으로부터정보를얻을수있는물리적센서를포함 물리적인센서는응용특성을좋게하기위해표준화된인터페이스와정보처리능력을내장한 스마트센서로발전하고있으며, 또한, 이미센싱한데이터로부터특정정보를추출하는가상 162

171 전략제품현황분석 센싱 기능도포함되며가상센싱기술은실제 IoT 서비스인터페이스에구현 기존의독립적이고개별적인센서보다한차원높은다중 ( 다분야 ) 센서기술을사용하기때문에 한층더지능적이고고차원적인정보를추출하는것이가능 유무선통신및네트워크인프라기술 IoT의유무선통신및네트워크장치로는기존의 WPAN, WiFi, 3G/4G/LTE, Bluetooth, Ethernet, 위성통신, Microware, 시리얼통신, PLC 등, 인간과사물, 서비스를연결시킬수있는모든유 무선네트워크를의미 WPAN(WiFi-Direct, Bluetooth, RFID/ NFC 등 ) 을통해독립적으로전달가능 시리얼통신 : 일반적으로컴퓨터기기를접속하는방법의하나로, 접속하는선의수를줄이고, 원거리까지신호를보낼수있도록한통신방식 사물인터넷 [IoT] 서비스인터페이스기술 IoT 서비스인터페이스는 IoT 의주요 3 대구성요소 ( 인간ㆍ사물ㆍ서비스 ) 를특정기능을수행 하는응용서비스와연동하는역할 IoT 서비스인터페이스는네트워크인터페이스의개념이아니라, 정보를센싱, 가공 / 추출 / 처리, 저장, 판단, 상황인식, 인지, 보안 / 프라이버시보호, 인증 / 인가, 디스커버리, 객체정형화, 온톨러지기반의시맨틱, 오픈센서 API, 가상화, 위치확인, 프로세스관리, 오픈플랫폼기술, 미들웨어기술, 데이터마이닝기술, 웹서비스기술, 소셜네트워크등, 서비스제공을위해인터페이스 ( 저장, 처리, 변환등 ) 역할을수행 사물인터넷 (IoT) 스마트기술이란기술자체가스마트한것이아니라개인과산업을더스마트하게만드는기술이라고할수있으며도처에서발생하는상황을민감하게인지하고분석및예측을통해신속하게대응할수있는개인화된상품과서비스를제공하기위한스마트기술은센싱 (Sensing), 인텔리전스 (Intelligence), 모빌리티 (Mobility), 탄력 (Elasticity), 통합 (Integration) 의 5가지속성을지닌총체적기술을의미 앞으로스마트기술은각산업의새로운비즈니스를창출하고지속적으로진화, 발전시키는원 동력역할을할것 여러스마트기술들이산업영역에적용되어기존에는없었거나불가능했던새로운산업의변화 를초래 앞으로사회적새로운비즈니스는스마트기술로인한끊임없는융복합을통해스마트인더스트리 163

172 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 의새로운비즈니스들이창출되며지속적으로진화되어발전을계속할것이며스마트기술은도시 (City), 가정 (Home), 공장 (Factory), 일 (Work), 엔터테인먼트 (Entertainment) 등에서다양한산업 과기술이결합해우리생활을급속히변화시키는중 미래창조과학부의 신산업창조프로젝트 를수행하고있는한국과학기술연구원 (KIST) 사업단이개발한 12종의 스마트블록 은각블록이하나의감각을표현하는데무선통신을통해서로연결되면새로운기능을구현할수있어, 다양한놀이로의확장과새로운사용자경험창출이가능 ( 시각 ) 카메라, 디스플레이, LED Matrix, LED, ( 청각 ) 마이크, 스피커, ( 촉각 ) 터치, 모터, 거리측정, 조도, 리모콘송 수신등 디지털기술을극대화하는방향으로구현된기존지능형완구가디지털기기의부정적영향에대한부모들의걱정, 제한된콘텐츠와어려운사용법등으로시장에서성공하지못하였으나, 스마트블록은친숙한기존아날로그블록과 100% 호환되고아이들이친구들, 부모와함께직접새로운장난감을설계하고만들어볼수있어창의력, 협동심, 논리력향상에도움이될것으로기대 * 출처 : 미래창조과학부보도자료, 2015 [ Trigger Network ] 사업단은간단하면서도블록의자연스러운연동을위해트리거네트워크 (Trigger Network) 라는새로운형태의무선네트워크방식을적용 한편, on/off로만구성되어블록의전원을켜기만하면주변의모든블록들이바로연결되어, 새로운개발자참여가용이하고적은배터리로오랜시간사용가능 서드파티개발자들이센서모듈등다양한기능을추가하여새로운스마트블록을개발할수있도록전원 통신모듈등을플랫폼형태로제공하여 HW 중심의스마트토이생태계를구축하겠다는전략 164

173 전략제품현황분석 * 출처 : 미래창조과학부보도자료, 2015 [ 모듈형태의플랫폼화 ] 물리적인 (Physical) 완구에서디지털 (Digital) 기술이결합된피지털 (Phygital) 완구로완구산업트렌드가변화 사물인터넷 [IoT] 적용스마트토이는일반적으로기존완구제품의특성과무선통신, 인공제어장치및다중센서등의기술이융합한형태의제품을의미 전통완구에 IoT 기술의융합이날로심화되는가운데, 최근의스마트토이는 IoT기술을통하여전통완구를보완하는유형과스마트 IoT 기술을통하여 Playground의영역을확장하는유형으로구분 스마트토이는커넥티드토이 (Connected Toy), 피지털토이 (Physital Toy) 등의명칭으로불리고있음 ios 및안드로이드기기와연동해작동하는디지털완구개발사인오보틱스 (Orbotix) 는자사의토이를스마트기기와접속해작동한다는의미에서 ' 커넥티드토이 (Connected Toy)' 라고지칭 완구산업전문컨설팅업체인글로벌토이엑스퍼트 (Global Toy Experts) 의 CEO인리차드고틀립 (Richard Gottlieb) 은 " 토이산업의핵심은순수한물리적인 (Physical) 토이에서디지털 (Digital) 기술이결합된이른바피지털 (Phygital) 토이로이동하고있다 " 면서전통적인제조업영역에속했던토이산업에디지털기술이접목되고있는양상을지적 (New York Times, ) 업체별플랫폼기술개발현황 29) 아직스마트완구시장에서플랫폼이완성된것은발표된바없지만 IoT 시장의분석을통하여구상해볼수있으며기존의 IoT 시장에서절대강자가나타나지않았기때문에업체들은두가지전략으로플랫폼을준비하고있는단계 애플, 구글과같이기존스마트폰에서강력한플랫폼으로생태계를이끌었던업체들은독자적인플랫폼을준비하고있고, Chip사, Device 제조사, Network사, 서비스사등 IoT 구성요소회사들은협회를조직하여플랫폼을개발중 애플 HomeKit 29) [Creative and Smart! LG CNS] 165

174 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 애플은 ios라는소프트웨어플랫폼으로 IoT 시대에서도가장주목받고있으며가정용 IoT 플랫폼인 HomeKit을통해다양한가정내기기를제어할수있도록하여가정용제품을만드는제조사와개발자들에게새로운사업기회를창출 HomeKit을적용한조명, 가전등디바이스를구매하면아이폰, 아이패드, 애플와치등으로손쉽게스마트홈을체험 구글 BrilloㆍWeave Google은 IoT용기기들을위한경량 OS인 Brillo와기기들간통신을위한통신플랫폼인 Weave 를개발하고있음. Smart Home을목표로 IoT 디바이스간통신플랫폼을제공하고, Weave를통해개발자들이스마트폰, IoT 기기, 클라우드를한데묶은공통된코드를만들어쓰도록유도 삼성전자 ATIK 2015년삼성전자가공개한 'ATIK' 은프로세서와소프트웨어를통합한형태의개방형 IoT 플랫폼으로삼성전자의스마트폰갤럭시로집안의스마트기기들을통합제어하는것을목표로개발하고있으며 2016년상용화를목표로하여 2020년까지전가전기기에 ATIK을적용할것이라고발표 AllSeen Alliance AllJoyn 2013년퀄컴, Cisco, Microsoft, LG전자등이참여해만든표준단체 AllSeen Alliance에서발표한 AllJoyn 플랫폼은원래퀄컴이칩판매촉진을목적으로개발했으나, 이후오픈소스로공개했으며, AllJoyn을탑재한디바이스들은동일 Wi-Fi 상에서손쉽게통신이가능함 현재 Window10과 LG전자스마트폰에는 AllJoyn이탑재되어있어, 개발자가 AllJoyn 플랫폼을이용해쉽게서비스개발이가능 Open Connectivity Foundation IoTivity AllSeen Alliance에대응해 2014년인텔, 삼성전자등이결성한표준화단체인 OIC(Open InterConnect Consortium) 는결성과동시에 CoAP 프로토콜기반의 IoTivity 플랫폼개발을시작했으며, 특히 IoTivity 오픈소스플랫폼은로열티프리정책을기반으로어느회사든로열티없이 IoTivity 플랫폼을적용한제품출시가가능 또한다양한오픈소스하드웨어 ( 아두이노, 에디슨등 ) 와소프트웨어플랫폼 ( 안드로이드, Ubuntu, Tizen 등 ) 을지원하며최근 AllSeen Alliance의퀄컴과 MS가 OIC에참여함으로써 OCF 로이름을변경하고표준단체로서의행보를더욱빠르게추진중 onem2m onem2m Platform onem2m 은한국의 TTA( 정보통신표준협회 ) 를비롯한전세계 7 개주요표준화기관 (ETSI( 유럽 ), 166

175 전략제품현황분석 TIA, ATIS( 미국 ), ARIB, TTC( 일본 ), CCSA( 중국 )) 들이글로벌 IoT 서비스플랫폼표준기술개발을위해 2012년에결성한단체 현재이동통신사, 솔루션업체, 네트워크및장치제조사등 235개회원사가입으로최다회원사를보유하고있으며 onem2m 협회에서는표준스펙 (Document) 만제공하고, SW는각사가표준스펙에맞춰개발 국내에서는 KETI( 한국전자부품연구원 ) 에서 R&D를통해 onem2m 오픈소스 1.0 팩키지소프트웨어를발표하였고, 통신 3사및 LG CNS 가이를바탕으로 onem2m 플랫폼을개발 LG CNS와공동개발로 onem2m 플랫폼을확보한 LG U+ 는 2016년 3월세계최초 onem2m 기반상용화서비스인 키즈와치 서비스를출시하였고, 향후지속적인 onem2m 플랫폼기반서비스를출시할예정 애플이스마트폰생태계를주도할수있었던것은앱스토어라는플랫폼과더불어고객 Needs 를충족시킨 아이폰 이라는제품의영향도크며, 이러한상황에서스마트완구의특성을활용하여아동을위한스마트완구뿐만아니라이를활용한성인계층과노인들의치매예방과응급상황대처용으로스마트완구를활용하기위한플랫폼디자인서비스요구 IoT 시장의플랫폼선점을위해많은글로벌업체들이자체개발또는협업하고있으나아직까지이를주도하고있는플랫폼이나오지않고있는것은고객가치를충족할만한 IoT 서비스가충분히개발되지않았기때문 다양한제품을제조하는완구생산중소기업들이자신들의제품에스마트기술을활용하여스마 트폰앱이나서비스를쉽게구현할수있는플랫폼디자인이절실히요구 167

176 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 나. 업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 오르보틱스 (Orbotix) 의스피로 (Sphero) 와올리 (Ollie) 2011년공모양의로봇스마트토이 스피로, 2013년 스피로 2.0, 2014년 9월 올리 (Ollie) 시판 스마트폰과접속해동작한다는의미에서 커넥티드토이 (Connected Toy) 라고지칭 30미터이내의거리에서스마트기기와블루투스로통신하는방식으로, 안드로이드와아이폰의앱으로움직임을조작할수있으며, 내부에모터와추를내장해자유로운이동과다양한응용동작구현가능 LED램프를내장해다양한빛을재현하며, 리튬이온배터리를탑재해완충시 1시간가량동작 * 출처 : Orbotix [ 오르보틱스의스피로와올리 ] 2014년, 오르보틱스는스피로를교육현장에활용하기위한프로그램인 SPRK(Schools Parents Robots Kids) 제공 SPRK는스마트토이와프로그래밍기술을결합한융합형 STEM(Scence Technology Engineering Mathematics) 교육커리큘럼을제공, 스마트토이를이용하여기초프로그래밍학습이가능하도록설계 스피로를활용한교육에는여러개의스피로를이용해경주를벌이거나복잡한미로속을통과할수있도록하는등교육에따른직접적인결과를확인할수있게함 168

177 전략제품현황분석 * 출처 : Engadget [ 스피로를활용한교육활동모습 ] 원더워크샵 (Wonder Workshop) 의대시 (Dash) 와닷 (Dot) * 출처 : Wonder Workshop [ 원더워크샵의대시와닷 ] 스마트폰앱으로조작하여간단한프로그래밍을할수있는스마트토이대시와닷출시 대시는바퀴를장착해이동가능하며, 닷은움직일수는없지만불빛과소리를이용한사용자와의상호작용가능 입력신호는블루투스로수신하며내장된리튬이온충전지완충시 5시간동작가능 마이크, 스피커, LED 라이트등이탑재되어블루투스로받은신호에따라작동 대시와닷의조작은스마트폰앱을통해이루어지며, 원더워크샵은앱마켓에서다운가능한고 (Go), 패스 (Path), 사일로 (Xylo), 블락클리 (Blockly) 4종류의앱제공 169

178 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 [ 대시와닷에제공되는 4 가지앱의기능과실행화면 ] 앱기능및작동방식설명실행화면 Go 스마트폰이나태블릿화면에나타나는원형모양의컨트롤러아이콘의대시의이동방향및속도조작 대시와닷의눈과귀부분에장착된 LED 라이트불빛색과깜박이는패턴을조정 대시와닷에장착된스피커를통해강아지울음소리나 안녕 (HI!) 등각종소리를재생 대시의이동경로를화면에그려서조작 Path 이동중일정지점에서돼지, 닭울음소리를내는등의액션지정 드래그앤드롭으로간편하게조작가능한비주얼인터페이스제공 Xylo 대시에부착가능한작은미니실로폰액세서리를직접연주가능하게해주는앱 앱에내장된기존의동요를재생 사용자가직접실로폰형태의악보에서음을선택해음악을만들어연주가능 Blockly 대시와닷이사용자와상호작용하는기능을간단한프로그래밍으로구현 대시가목소리를들으면 When, Dash, Hear Voice, Say, Hi 와같은텍스트명령어를조합해로봇과사용자의상호작용구현 쉽고간단한방식으로아이들이코딩을체험해볼수있는기회제공 * 자료 : 정보통신산업진흥원 우불리 (Ubooly) 아이들과대화를나누거나이야기를들려주는인형모양의스마트토이우블리 (Ubooly) 귀가달린동물모양의봉제인형속에스마트폰이나태블릿 PC를삽입해이들기기에서앱을실행해이용하는 4~8세아이를대상으로한인터랙티브인형 음성인식기능을갖추어음성명령에맞는동작을하거나대화를나누는등아이들과의상호작용이가능 외형은봉제인형이지만핵심콘텐츠는우블리앱이므로인터넷으로최신의콘텐츠를이용 170

179 전략제품현황분석 * 출처 : Ubooly [ 스마트토이우불리 ] 디즈니 (Disney) 의플레이메이션 (Playmation) 자사의캐릭터를모티브로 토이투라이프 (Toy to Life) 라는전력수립 플레이메이션은어린이들이아이언맨장갑이나헐크주먹모양의장치를팔에장착하고캐리거피규어또는다른사람과상호작용하며플레이할수있는장난감 직접착용하는웨어러블단말과캐릭터피규어, 제품의기능을활성화시키는액티베이터 (Activator) 로구성 무선통신, 적외선센서를통한동작인식기술등을통해이용자의활동이감지, 점수가측정되어빛, 진동, 음향효과등을통해피드백 * 출처 : playmation.com [ 플레이메이션의구성및조작 ] 171

180 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 타카라토미 (takara Tomy) 와일본통신사 NTT 도코모 (NTT docomo) 의오하나스 (OHaNAS) 자연스러운대화가가능한커뮤니케이션형스마트토이 16cm 둥근몸체에양을연상시키는외관 본체에마이크, 스피커외에각종센서와블루투스가탑재되어상대방의말을인식해마치사람과대화하는것처럼응답하는것이특징 스마트폰과태블릿의앱에서블루투스로연동가능 눈과배부분에센서가있어만지거나안아올리는것을감지해반응 * 출처 : OHaNas [ 커뮤니케이션형스마트토이오하나스 ] * 출처 : 한국콘텐츠진흥원 [ 오하나스의커뮤니케이션구현과정 ] 172

181 전략제품현황분석 (2) 국내업체동향 손오공의카봇펭토킹 펭귄외형의인형과스피커, 마이크, 각종센서와블루투스가내장된완구 사용자가말을걸면따라하고, 9종류의명령어에는지정된대답을함 스마트폰어플로먹이를주거나놀아줄수있고연주를하게할수있음 * 출처 : 손오공 [ 카봇펭토킹 ] 간송 C&D의 바른소리 훈민정음의 ㅎ, ㅁ, ㅈ, ㅇ 을형상화한외형 블루투스스피커와마이크시스템을내장한인형과교육용스마트앱으로구성 아이들의올바른한글교육을목표로제작 * 출처 : 간송 C&D [ 스마트토이바른소리 ] 173

182 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 다. 기술인프라현황 스마트토이는사물인터넷 (lot/ Internt of Things) 기술을기반으로하고있으므로사물인터 넷솔루션을어떻게적용하느냐가스마트토이기술개발의관건 사물인터넷은 " 각종사물에컴퓨터칩과통신기능을내장하여인터넷에연결하는기술 " 로정의되며, 사물 은임의의소형컴퓨팅디바이스가임베디드될수있는모든물체를의미 예를들어, 스마트폰, 태블릿, 스마트안경, 스마트밴드, 스마트워치등의모바일디바이스로부터차량, CCTV, 가전제품, 드론등을포함하여심지어 ICT와관련없는가로등, 전등, 책상, 의자등에이르는모든물체가사물에포함 사물에설치된센서를이용하여새로운데이터를센싱하고, 네트워크를통해센싱된데이터를사람또는사물들에전송하고, 전송된데이터를활용하여서비스가가능할때, 비로소사물과사물간의연결이의미가있음을표현 현재사물인터넷분야에서는서비스확산에요구되는센서, 네트워크, 데이터, 서비스기술에 대한해결책을찾기위해센서디바이스플랫폼, 네트워크인프라, 사물인터넷통합플랫폼, 사 물인터넷서비스기술에대한연구개발및표준화작업이활발히진행중 한국콘텐츠진흥원에서는스마트토이를융복합분야로규정하고다양한지원을계획 2016 년소형프로젝트인 Idea cel 과중대형프로젝트인 Make cel 사업협약공고 시장출시및투자유치, 글로벌유통이목표 * 출처 : 한국컨텐츠진흥원 [ 한국컨텐츠진흥원의융복합협업프로젝트계획 ] 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제 174

183 전략제품현황분석 혁신센터운영 전국 17 개지역, 18 개혁신센터 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영 감성품질디자인센터 (EDSC) 에서는제품의형태 / 표면품질디자인및제품개발전체프로세스를지원함 UV 평판프린트, 진공주형기, 진공증착장비, 멀티코팅장비, CNC, 아노다이징, 3D 프린터, CO2 레이져마킹기, Fiber 레이져마킹기, DDP, UV 코팅스프레이, UV Cure system, 열경화기, 플로터등의장비지원 * 출처 : 감성품질디자인센터 [ 감성품질디자인센터의연구지원분야 ] 175

184 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공 지역특성에전문화된프로젝트 176

185 전략제품현황분석 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 미래창조과학부산하 K-ICT 디바이드랩 아이디어발굴, 전문교육프로그램운영, 기술 디자인 마케팅등멘토링서비스제품화 ( 시작품 시제품 ), 시험 인증 테스트및컨설팅지원, 투자유치및판로개척등의전주기지원프로그램을운영 3D모델링, 3D프린터, CNC, 레이져커터등스마트디바이스제작을위한기본적인환경을지원 구축된고성능장비를활용하여상주전문인력을통해시제품개발 (3D 모델링, 외형출력, 정밀가공, 간이생산 ) 지원 177

186 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 출처 : K-ICT [ 지역별 K-ICT 디바이드랩 ] 사물인터넷, 스마트디바이스관련스타트업, 벤처 중소기업등을대상으로한시제품제작지원 출처 : K-ICT [ K-ICT 디바이드랩시제품제작지원 ] 178

187 전략제품현황분석 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 스마트완구플랫폼디자인기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 30) 을살펴보면연도별로출원경향이증가와감소를반복하고있어지속적으로디자인 / 스마트완구플랫폼디자인관련기술개발이활발 각국가별로살펴보면미국의출원경향은소폭감소후증가추세를, 유럽은완만한감소후증가추세를, 일본감소-증가-감소추세를보이고있으며, 한국도보합세로출원건수를유지 국가별출원비중을살펴보면미국이 71.4% 로최대출원국으로서디자인 / 스마트완구플랫 폼디자인기술을리드하고있는것으로나타났으며, 유럽이 13.2%, 일본이 12.9% 로비슷 한수준의출원비중을보이고있으며, 한국은극히미미한수준 [ 스마트완구플랫폼디자인기술분야연도별출원동향 ] 30) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미공개데이 터가존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함 179

188 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2011 년, 2014 년에약간의출원이있고이후출원의소폭증가가 예상되고있으나미미한편이며, 외국인의출원은전무 일본의출원현황은 2010 년이후전반적인감소추세를나타냈으며 2013 년잠시회복되었으나 다시감소추세로돌아섰고, 출원인대부분이자국출원으로일본내의기술력이우수한것으 로추정 미국의출원현황은보합세를보이다가소폭증가하는추세를보이고있으며, 유럽은감소후 소폭증가하는추세로외국인의출원비중이높은편 [ 국가별출원현황 ] 180

189 전략제품현황분석 (3) 투입기술및융합성분석 디자인 / 스마트완구플랫폼디자인기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 31) 를통하여살펴본결과, 디자인 / 스마트완구플랫폼디자인기술분야의가장높은 IPC는 H04N 기술분야가 78건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 G06F가 49건, G06K가 24건으로다수를차지함 이외에 G06T 20건, H04L 14건, A63H 13건, G06Q 8건, E05B 6건, A61K 5건, H04W 5건순으로기술이투입되어있어디자인 / 스마트완구플랫폼디자인기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 A63H 기술분야의수명이 11년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q, H04W 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 스마트완구플랫폼디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 32) H04N 화상통신 7 년 G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 G06K 데이터의인식 ; 데이터의표시 ; 기록매체 ; 기록매체의취급 7 년 G06T 이미지데이터처리또는발생일반 6 년 H04L 디지털정보의전송 6 년 A63H 완구 11 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 E05B 자물쇠 ; 자물쇠를위한부속품 ; 수갑 10 년 A61K 의약용, 치과용또는화장용제제 8 년 H04W 무선통신네트워크 4 년 투입기술이가능많은 H04N 분야와융합이높게이루어진기술은 G06T 분야로나타났으며, 31) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 32) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 181

190 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 G03B, G06K 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 이외에 G06F 분야와융합된기술 H04L, H04B, H05K 분야의기술이많은것으로나타났으며, G06K 분야와융합된기술은 G06T, A61B 기술로분석됨 [ 스마트완구플랫폼디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로미국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 일본의출원인의출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은일본국적인 SONY CORP이며, 그뒤를미국국적인 TEXAS INSTRUMENTS INC와 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP가차지하고있고, 기타다수의미국기업들과일본기업인 CANON KK가다수의특허를확보하고있음 기타미국의주요출원인으로 GENENTECH INC, DIALWARE INC, MICROSOFT CORP 등이다수의특허를보유하고있는것으로나타남 미국기업인 GENENTECH INC 가 3 극패밀리수가 6 건으로다국적으로시장을확보하며출원을하 182 고있는것으로보이며, 역시미국기업인 DIALWARE INC 도 4 건으로다양한국가에출원을하

191 전략제품현황분석 고있는것으로나타남 미국기업인 TEXAS INSTRUMENTS INC 가확보한특허의피인용지수가 5 로가장높게나타나 원천기술을다수보유하고있는것으로분석됨 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 국가 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국미국일본유럽 IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 주력기술분야 SONY CORP 일본 % 100% 0% 0% 미국 화상처리장치 TEXAS INSTRUMENTS INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 5 비디오코딩 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 ( 컴퓨터시스템의 ) 노드동적분배 GENENTECH INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 보체활성화억제제 CANON KK 일본 % 100% 0% 0% 미국 0 2 화상 ( 정보 ) 처리장치 / 방법 DIALWARE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 4 3 상호작용장난감 MICROSOFT CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 멀티캐스트프로토콜 APPLE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 비디오인코팅 / 디코딩 DOLBY LABORATORIES INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 3 0 비디오컨텐츠인코딩 MCAFEE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 3 0 ( 악의적인터넷호스트추적 / 차단용 ) 분산시스템 / 방법 183

192 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업의출원은조시되지않았고, 중소기업에서는주식회사에프지아이의출원건수가 2건으로높게나타남 기타중소기업의주요출원인으로는주식회사케이티넥스알, 유진로봇, ( 주 ) 엘리펀트, ( 주 ) 모빌랩등이각각 1건씩의출원이있는것으로조사됨 기업이외의주요출원인으로연구소 / 공공기관과대학에서는출원이조사되지않았음 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 184

193 전략제품현황분석 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 [ 스마트완구플랫폼디자인분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 실감 UI/UX 기반인터랙션 음성인식기술, 인터랙션기술, 사물인터넷기술 에프지아이, 유진로봇, 콘텐츠서비스페어링기술, 감성및물리현상인식모듈, 아동및부모페어링서비스 제어및구동 감지제어기술, 카메라능력향상기술, 디스플레이기술, 음향및오디오기술, 모터구동기술, 통신기술 손오공, 영실업 넥스알, 간송 독립형스마트완구클라우드시스템, 클라우드컴퓨팅의블럭스토리지서비스의데이터이중화방법 감성형센서네트워크 UX 감성형센서및인터랙션기술, 터치인식기술및감응도향상기술 옐리펀트, 모빌랩, 반응형감성스마트토이시스템 * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 185

194 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 나. 중소기업기술수요 스마트완구플랫폼디자인분야의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업기술수요 조사및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같은수요 들이다수있는것으로분석 [ 스마트완구플랫폼디자인분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 실감 UI/UX 기반인터랙션 LED 디스플레이기술개발, 카메라인식및촬영기술개발, 스마트토이와인터랙션기술 스마트완구플랫폼디자인 제어및구동 모터구동및제어기술개발, 스마트완구클라우드시스템, 클라우드컴퓨팅의블럭스토리지서비스의데이터이중화방법 감성형센서네트워크 UX 무선통신기술개발, 콘텐츠서비스페어링기술을위한독립형스마트완구클라우드시스템및그방법, 스마트토이기반놀이지수서비스를제공하기위한시스템및그방법 186

195 전략제품현황분석 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 스마트완구플랫폼디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 스마트완구플랫폼디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 스마트완구플랫폼디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 33) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 34) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 스마트완구플랫폼디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 33) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 34) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 187

196 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 [ 스마트완구플랫폼디자인분야키워드클러스터링 ] [ 스마트완구플랫폼디자인분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 study area 5~8 1. Data analysis techniques: A tool for cumulative exposure assessment 2. Environmental evaluation and assessment of some important factors of oil contamination in soil around sarkhoun gas refinery of ar abbas 클러스터 02 motion vector, block design 5~7 1. IMAGE CODING METHOD AND APPARATUS WITH CANDIDATE MOTION VECTORS 2. Motion estimation technique for digital video encoding applications 3. A Novel Near-Infrared Spectroscopy Based Spatiotemporal Cognition Study of the Human Brain Using Clustering 클러스터 03 computing device 6~8 1. METHOD AND APPARATUS FOR VIEWING IMAGES 2. DYNAMICALLY MITIGATING A NONCOMPLIANT PASSWORD 3. Power efficient brokered communication supporting notification blocking 188

197 전략제품현황분석 No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 04 fault zone, computer system 5~7 1. Detection and management of unauthorized use of cloud computing services 2. Formal verification driven power modeling and design verification 3. Conserving power in a platform supporting network interfaces 클러스터 05 digital image 6~8 1. Determining sharpness predictors for digital images 2. Digital camera incorporating a sharpness predictor 3. Extracting full-field dynamic strain on a wind turbine rotor subjected to arbitrary excitations using 3D point tracking and a modal expansion technique 4. High-accuracy digital speckle correlation method for rock with dynamic fractures 클러스터 06 second candidate 5~6 1. IMAGE CODING METHOD AND APPARATUS WITH CANDIDATE MOTION VECTORS 2. METHOD AND SYSTEM OF CODING PREDICTION FOR SCREEN VIDEO 3. MOVING PICTURE CODING METHOD AND APPARATUS WITH CANDIDATE MOTION VECTORS 클러스터 07 image block, room temperature 4~6 1. IMAGE BLOCK MERGING SYSTEM AND METHOD 2. Method for determining clear image using an image pickup device 3. Block-adaptive DCT-Wiener image up-sampling 4. High-accuracy digital speckle correlation method for rock with dynamic fractures 클러스터 08 first screen 7~8 1. Moving image distribution server, moving image playback apparatus, control method, and recording medium 클러스터 09 computer implemented method 5~6 1. METHOD AND APPARATUS FOR VIEWING IMAGES 2. Image processing apparatus and image processing method 3. Method and apparatus for viewing images 클러스터 10 memory block 4~6 1. Methods and system for verifying memory device integrity 2. TECHNOLOGIES FOR IMPROVED HYBRID SLEEP POWER MANAGEMENT 189

198 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 [ 스마트완구플랫폼디자인분야데이터기반요소기술 ] No 요소기술명키워드 요소기술 01 소비자모델링기술 study area, customer 요소기술 02 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 motion vector, block design 요소기술 03 감각형감지센서응용기술 sensor, computing device 요소기술 04 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 fault zone, community 요소기술 05 음성인식기술 digital image, memory block, voice 요소기술 06 스마트토이와인터랙션기술 second candidate, computing device 요소기술 07 무선통신기술 Bluetooth, IoT 요소기술 08 IoT 연동기술 first screen, device, computer system 요소기술 09 감지제어알고리즘기술 computer implemented method, controlling 190

199 전략제품현황분석 (2) 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로로 드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종 요소기술명확정 [ 스마트완구플랫폼디자인분야요소기술도출 ] 분류요소기술출처 통합디자인지식서비스 실감 UI/UX 기반인터랙션 제어및구동 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 음성인식기술 스마트토이와인터랙션기술 IoT 기술 IoT 연동기술 감지제어알고리즘기술개발 카메라인식및촬영기술개발 LED 디스플레이기술개발 소리및음향기술개발 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 전문가추천 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 기술수요, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 타부처로드맵 감성형센서네트워크 UX 형합 감지 모터구동및제어기술개발무선통신기술개발감성형감지센서응용개발음성및터치인식기술결속및분해형상개발감각형감지센서응용개발 기술 / 시장분석, 기술수요 기술수요, 특허 / 논문클러스터링기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링기술 / 시장분석, 전문가추천, 기술 / 시장분석, 특허 / 논문클러스터링, 타부처로드맵기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 191

200 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 (3) 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 스마트완구플랫폼디자인분야핵심기술 ] 분류핵심기술개요 음성인식기술 음성인식 ( 아동, 노인의응급상황 ) 과간단한대화로응급상황대체를기대하는기술 실감 UI/UX 기반인터랙션 스마트토이와인터랙션기술 IoT 기술 스마트토이에내장된근거리무선통신 (NFC) 칩기술 구입한장난감에통신기능과센서, LED, 전광판, 카메라등의기능을결합한기술 IoT 연동기술 기존장난감 ( 조립형블록등 ) 의통신기능, 센서등의스마트완구플랫폼과관련된 IoT 디자인기술 감지제어알고리즘기술개발 감지센서의신호를받았을때원하는동작및반응을할수있는프로그래밍 제어및구동 카메라인식및촬영기술개발 시각기능을대신하여사물을인식하고동영상등으로기록하여디스플레이를통해시각화할수있는기술 LED 디스플레이기술개발 인지에대한반응을시각적으로사용자에게표현할수있는기술 감성형센서네트워크 UX 음성및터치인식기술 음성이나촉각에반응할수있는유저인터페이스또는사용자경험 (UX) 기술 감지 감각형감지센서응용개발 빛, 소리, 압력, 거리등인간의감각을대신해감지할수있는센서기술및방법 192

201 전략제품현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 스마트완구플랫폼디자인기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써중 소기업의기술개발방향성을제시 193

202 디자인 - 스마트완구플랫폼디자인 나. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대 상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 스마트완구플랫폼디자인분야핵심기술연구목표 ] 분류핵심기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 음성인식기술 음성인식정밀도 75% 이상 85% 이상 실감 UI/UX 기반인터랙션 스마트토이와인터랙션기술 IoT 기술 인터랙션정밀도 기능결합정밀도 75% 이상 85% 이상 85% 이상 95% 이상 사용자중심의경험최적화기술개발 IoT 연동기술 연동기능결합정밀도 85% 이상 95% 이상 제어및구동 감지제어알고리즘기술개발 카메라인식및촬영기술개발 동작반응프로그램개발정도 디스플레이시각화률 30% 70% 100% 30% 70% 100% 통합과유연성간의상충관계해소및개발시간단축기술개발 LED 디스플레이기술개발 시각화률 30% 70% 100% 감성형센서네트워크 UX 음성및터치인식기술 센싱률 75% 이상 85% 이상 95% 이상 상황인지형기술개발 감지터치 감각형감지센서응용개발 빛, 소리, 압력등요소별센서정밀도측정 85% 이상 95% 이상미세전자기계시스템기술개발 194

203

204 전략제품현황분석 정전식터치화면 감성기술디자인

205

206 정전식터치화면감성기술디자인 정의및범위 감성터치란화면에표시된위치를손가락이나펜등을이용하여해당위치를파악하여특정한명령을처리하도록한화면을의미하는협의의개념에서최근에는화면에단순접촉방식뿐만아니라인간의오감 ( 시각, 후각, 미각, 청각, 촉각 ) 및행동을기반으로한신개념의입력체계를통칭함 New Experience(Novelty, Enjoyable, Value Creation) 제공, 멀티터치, 모션인식, 오감센싱등모든 IT 디바이스의인간친화적이며직관적인새로운정보전달체계 ( 입력 UI/UX) 를포함하는광의의개념으로확장되어정의할수있음정부지원정책 감성터치시장은스마트폰중심의소형에서태블릿, 노트북, TV, 가전, 자동차등중 대형분야로빠르게전환중이며디스플레이산업기술의급속한발전과 IOT 기술의발전등소프트웨어측면의다양한콘텐츠탑재와융합되어그수요가다시확대될것으로예상 정부와터치스크린업계를중심으로정전용량방식과광학 (Optical/IR), 적외선방식등다양한방식의감성멀티터치스크린개발이진행중이며, 특히디자인의자유도, 다양한콘텐츠와의결합등에장점이있는중대형감성터치개발에중점을두고있음 지식경제부는현재한국산업기술진흥원 (KIAT) 등정부기관과의연계를통해 감성터치플랫폼개발및신산업화지원사업 의 7개신규과제중하나로 60인치이상정전용량방식및광학방식멀티터치기술개발 등소형스마트폰중심에서벗어나중대형감성터치기술개발을통해세계시장을선점하고자지원하고있음중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 감성터치기술의적용분야확대 전후방산업의파급효과큼 세계최고의디스플레이기술수준기회 (Opportunity) 정부의지원정책확대 디스플레이등전방산업의성장에따른시장확대 약점 (Weakness) 콘텐츠등의소프트웨어기술 감성터치중소기업의선행기술개발인식부족위협 (Threat) 중국등후발기업의추격 터치패널소재산업등의원천기술력 중소기업의시장대응전략 감성터치등선행기술에대한중요성을인식하고관련기술개발 디스플레이디바이스의변화에맞추는선재적대응필요 ICT 기술과의융복합화를통한스마트공정개선

207 핵심기술로드맵

208 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 1. 개요 가. 정의및필요성 CRT나 LCD 등과조합시켜문장과그림등이표시되어있는장소를직접누름으로써기기를제어할수있는투명스위치패널, 사용자가스크린을보면서직접위치를지정할수있는대화형그래픽입력장치의일종으로써 CRT, LCD 화면등에투명한패널을씌워사용자가손가락끝으로접촉하면그위치가하드웨어에입력됨 스크린즉모니터를접촉함으로써컴퓨터와교신할수있는방법이며터치패널은사람이컴퓨터와상호대화하는가장단순하고가장직접적인방식임 터치패널은누구나어떠한훈련을받지않더라도하드웨어를사용할수있고, 사용자가명확히한정된메뉴에서선정하므로사용자의오류를제거한다는장점이있음 나. 범위 터치스크린은출력장치인 LCD 화면위에입력장치인터치패널이올라간구조로되어있으며접촉을감지하는센서의기술에따라종류가구분됨 터치스크린은크게네종류로나뉘어정전식방식, 압력식저항막방식, 표면초음파전도방식, 적외선감지방식등으로구분되며이중정전식방식과압력식저항막방식이주로사용됨 정전식방식 (Capacitive Overlay) 정전식방식은터치화면센서를구성하는유리의양면에투명한특수전도성금속 (TAO: Tin Antimony Oxide) 물질을코팅하는방법으로만들어지며, 사용자접촉시사람몸의정전용량으로전류의양이변화한부분의위치와크기를계산하여인식하는방식 이방식은내구성이뛰어나고반응속도가빠르며높은해상도를나타냄 광투과율이낮고전도성물체에만반응하며생산단가가높다는단점이있으나, 현재상용화된기술중유일하게멀티터치가구현가능한방식이라는큰강점을가지고있음 애플사의 아이폰 에이방식의터치스크린이장착되기시작하여태블릿 PC, 가전등다양한분야의터치인터랙션스타일을제공하고있음 200

209 전략제품현황분석 [ 정전식 (Capacitive Overlay) 터치패널방식 ] 압력식저항막방식 (Registive Overlay) 압력식저항막방식은투명전극이코팅되어있는두장의기판을합착시킨구조로, 손가락이나펜으로압력을가해상부와하부의전극층이접촉되면전기적신호가발생하여위치를인지하는방식임 압력식저항막방식은생산단가가비교적저렴하고정확도가높으며소형화에유리한장점이있으나, 두장의기판이서로접촉해야터치인식이되기때문에투과율이약해화면의선명도가떨어지고내구성이약하며견고하게제작하기가다른방식에비해어려운단점이있음 이러한압력식저항막방식의터치패널은초기 PDA, 자동차의내비게이션에주로활용되었으며이전까지는접촉식정전용량방식만이유일하게멀티터치가가능하였으나, 최근국내업체에서압력식저항막방식에서도이를가능하게하는기술을개발하여특허신청을한상황이라앞으로이것이상용화되면저렴한단가때문에활용폭이현재에비해다양해질수있는가능성이있음 [ 저항막 (Registive Overlay) 터치패널구조 ] 적외선방식 (Infrared Overlay) 201

210 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 적외선방식은눈에보이지않는적외선이가지고있는직진성을이용한것으로, 패널에특정물체접촉시직진하던적외선이장애물에닿아차단되는원리로위치를파악하는방식임 터치스크린의두측면에적외선을방출하는 LED를좁은간격으로배치하여적외선신호가검출되지않는지점의좌표를터치지점으로인식하게되는방식 손가락이외에모든입력장치로입력이가능하고스크린이오염되기쉬운환경에서사용하기좋으며내구성이뛰어나지만, 부피가크고응답속도가느리며해상도가낮은단점 [ 적외선 (Infrared Overlay) 터치패널방식 ] 표면초음파전도방식 (Surface Acoustic Wave) 표면초음파전도방식은패널모퉁이에부착된트랜스미터 (Transmitter) 에서방출되는초음파가반사판 (Reflector) 에반사되어패널반대편으로진행하게되는데, 장애물을만났을때파동의크기가줄어드는것을리시버 (Receiver) 에서검출하여입력을감지하는방식임 이방식은사용자와스크린사이에코팅된막이없어광투과율이매우높음 표면이유리로되어있어내구성이높고, 네가지방식중화면해상도가가장뛰어나지만이물질이나외부물질에의해오작동을할수있음 [ 표면초음파전도방식 (Surface Acoustic Wave) 터치패널 ] 202

211 전략제품현황분석 위에서살펴본터치패널의종류및특성과같이터치패널은사용자에게새로운경험을제공하 면서일반화되었으며향후에도지속적이고견고한성장이예상됨 특히터치기술방식중에정전식방식이아이폰최초모델부터적용되어온이래, 향후에도이방식이시장을주도할것으로예상되며정전식터치패널성장의주요요인으로는세가지를꼽을수있음 우선은모바일디바이스시장의성장으로터치패널수요가동시에늘어난다는점으로스마트폰비중의확대와태블릿PC, 스마트워치등새로운 Device의출현과기존 Device의성장등이대표적인데, 기존스마트폰과태블릿 PC의시장성숙기와더불어스마트워치등 Wearable Device의새로운출현으로이러한정전식터치패널방식은지속적인성장이예상됨 두번째요인은터치의적용범위가모바일 IT 기기를벗어나서다른응용분야로확대될것이라는점으로좀더장기적관점에서봐야할부분이겠지만지금까지는스마트폰중심이었다면, 이것이새로운디스플레이기술과결합되어자동차, 가전제품에사용되거나터치인식을넘어물체정보인식까지가능해지는등다양한제품, 다양한사용환경으로확대될것 세번째요인으로는, 터치패널을탑재한제품이지속적으로경량화, 슬림화의추세를보이고있다는것으로태블릿 PC, TV 등 Display 제품의경우기술방식은바뀌더라도하드웨어의슬림화, 경량화, 베젤리스 (Bezel-less, 화면의테두리에덮인부분의폭을없애는의미 ) 등은단순히외장디자인의관점을넘어사용성측면의새로운가치를제공하고제품의가장중요한경쟁력중하나로인식되고있으며, 이러한슬림화, 경량화, 베젤리스를실현하는가장적합한터치패널의방식이정전식터치방식임 [ 터치패널방식의비교및특성 ] 터치패널방식저항막방식정전용량방식적외선방식 특성 압력이가해졌을때양쪽유리판이접촉되어발생하는전기신호에의해위치를인식 저렴하나투과율이떨어지고내구성이떨어지는단점이있으며초기 PDA, 네비게이션등으로활용 인체에있는정전용량을이용하여, 손가락접촉시전류의양이변경된부분을인식하여동작 멀티터치가용이하고내구성등이장점이며현재대부분의모바일기기에적용 적외선의직진성을이용하여손가락으로인한차단특성을활용하여위치를인식 내구성및투과율우수하나센서해상도의제약으로대형화면에유리 초음파방식 소리의전파특성을이용하여손가락접촉으로표면파의진행방향을막아 발신점과수신점의거리계산으로위치를인식 내구성은우수하나표면이물질시오작동우려 203

212 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 터치스크린산업의구조는크게터치패널관련부품제조업체, 터치패널제조업체, 터치스크린모듈제조업체로구성됨 터치패널제조업체들은 ITO필름및강화유리등을조달하여터치패널을제작 터치스크린모듈업체는터치패널과컨트롤러 IC, LCD패널을조립하여세트업체로공급 정전식터치패널방식증대로산업의구조에변화가가속화됨 부품의차이로인해저항막방식과정전용량방식의가치사슬구조에는차이가있으며헤게모도다름 터치패널제작에있어컨트롤 IC의신뢰도가매우중요한데, 저항막방식의경우범용칩이주로사용되지만, 정전용량방식은보다정교한알고리즘이요구되므로기술을보유한일부업체들만공급가능 또한정전용량방식에서는패널의구조에대한패턴디자인의주도권을컨트롤러 IC업체가가지고있음. 정전용량방식의터치패널은컨트롤러 IC에의해터치감지와동작이결정되고, 컨트롤러 IC에따라 ITO의패턴, 필름구조가바뀜 모바일디바이스등에서정전식터치패널방식의비중이늘어나면서세트업체의역할이중요해져, 터치스크린산업에서는터치패널업체와컨트롤러 IC업체, 세트업체와의공조가중요해짐 과거부착형터치스크린패널이주종일때에는모든부품이 LCD 모듈업체들로집중되고 LCD모듈제조사가세트업체에게공급을하는구조였음 그러나터치패널이확산되면서세트업체가직접컨트롤러 IC업체를선택하고, 컨트롤러 IC업체가패널구조를디자인해터치패널및터치모듈업체가직접세트업체에게직접납품하는형태가늘어남 204

213 전략제품현황분석 [ 터치패널산업가치사슬및주요업체 ( 정전식방식 ) ] Smart Phone 스마트폰에서의터치패널채용은지속적인성장기를지나양적성장의정체기를맞고있으며, 터치패널이채용된모바일폰은 2013년 10억여대에서 2017년 18억여대규모로성장후스마트폰보급의포화상태로인해스마트폰에적용되는정전방식터치패널의수요또한정체기에이를것이라예상됨 [ 터치모바일폰시장전망 ] ( 단위 : 백만개 ) 전체시장 1, , , , ,186.3 터치모바일폰 1, , , , ,874.3 터치채용률 61.6% 67.4% 75.8% 81.8% 85.7% * 출처 : Displaybank, 2013 이러한스마트폰의시장상황에맞추어일반적인스마트폰과같은소형터치모듈에서는원가절감과생산효율화를위한단일층 TSP 모듈의비중이크게늘어날것이며이를반영한것이커버유리와패널의일체방식인 G1F 비중의증가임 한편, 투과도및제조비용등으로 ITO 필름을두장사용하는 GFF은축소될것으로예상되며대신커버유리와필름센서를결합한 GF2의비중확대및관련기술의개발이더욱활발해질것으로예측됨 또한앞에서언급한디스플레이분야의경량화, 슬림화, 베젤리스에관한기술의발전에따라커버유리와필름센서의결합방식과커버유리를대체할소재차원의정전식터치방식의기술개 205

214 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 발이활발해질것으로예상됨 [ 터치패널장착방식에따른분류및적용모델 ] 분류기술분류 * 주요적용모델 추가부착방식 ( 별도터치모듈을패널에부착 ) 커버유리 (G) 와유리센서 (G) 의결합 커버유리 (G) 와필름센서 (G) 의결합 GG 아이폰, 아이패드 GG2 킨들파이어, 반스앤노블누크 GFF 대부분스마트폰, 갤럭시 Tab 10.1 GF2 - 디스플레이와일체방식 커버유리 G) 와일체방식 * G 는 Glass, F 는 Film, 숫자는코팅된전극의개수를의미 On-cell 갤럭시시리즈 (S, 노트, Tab 7.7) 등 In-cell 아이폰 5 G1F 갤럭시 Wave ll G2 옵티머스 G, 넥서스 7, HTC Flyer 등 G1 - Tablet PC 100% 정전용량방식터치모듈을사용하는태블릿 PC는휴대폰과함께터치패널의성장을견인하는대표적인기기로, 시장규모는 2013년 1.3억여대에서 2017년 2억여대규모로지속성장이예상됨 이러한태블릿 PC는 Apple, 삼성전자, LG전자등몇몇 IT업체의생산에한정되었으나아마존, 반스엔노블스, Asus, Acer 등신규업체의가세로인해시장성장이가속화될전망 태블릿 PC의정전식터치패널적용은 100% 로, 스마트폰과비슷한경향을보이고있으며스마트폰에적용되는디스플레이의기술발달과그트렌드를같이할것으로예상됨 향후 GF2의급상승과 GFF의축소가대표적이며, 단일층전극만사용하는 GF1 구조의모듈이크게늘어날것으로예측되고 AMOLED On-cell 형태의터치모듈의증가세도나타날것 * 출처 : Displaybank, 2014 [ 태블릿 PC 에서의터치모듈방식의변화 ] 206

215 전략제품현황분석 Notebook PC 터치노트북시장은정전식패널의적용이지속적으로늘어날것으로예상되는시장중하나로써, 터치패널이채용된노트북은 2013년 2천만대규모에서 2017년약 5천만대규모로급성장이예상됨 MS(microsoft) 사의윈도우8 OS의출시로터치패널의 UI(User Interface) 기능이대폭강화되며, 향후시장성장의모멘텀이될것으로전망됨 정전용량방식의터치패널채용이확대되고있으나, 이는생산원가상승과두꺼워진무게등의문제점이있어이에대한해결이필요한상황인데, 노트북 PC용터치모듈시장에서는제조단가경쟁력을기반으로한 GF2의증가가예측되며, 이에반해 G2(OGS) 의비중이 67% 에서 55% 로감소될것으로예상됨 [ 터치노트북시장전망 ] ( 단위 : 백만개 ) 전체시장 터치노트북 터치채용률 11.5% 15.7% 22.0% 27.9% 30.5% * 출처 : Displaybank, 2013 * 출처 : Displaybank, 2014 [ 터치노트북 PC 에서의터치모듈방식의변화 ] 207

216 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 (2) 산업의구조 정전식터치패널분야의산업구조를보면 ITO Film, ITO Glass, Control IC, Sensor 등의기 술을비롯한소재산업분야의후방산업과디스플레이디바이스분야의전방산업을연결하는 역할을하고있음 정전식터치패널분야는향후플렉서블, 롤러블디스플레이디바이스등전방산업의기술발전에따라터치패널의기술방식이따라가는경향을보일것이며이는필름, 센서등후방산업의소재개발에필수적인요소가될것으로예상됨 이러한이유로전후방산업과의유기적인상호기술개발관계가필요하며 UX/UI의지속적인발전을통한감성터치방식의지속적인연구가필요함 [ 정전식터치패널분야산업구조 ] 후방산업터치패널분야전방산업 ITO Film ITO Glass Control IC Flexible Sensor Embeded Sensor 정전방식압력식저항막적외선표면초음파 Display Device Mobile Device Home Appliance Wearable Device UX / UI 2007년스마트폰의보급시작시점에서터치패널분야의주요업체는미국, 일본의부품, 소재업체중심이었으나삼성, LG 등의스마트폰생산증대와함께한국업체들의기술개발과시장점유가확장되었음 향후터치패널분야의근간이되는디스플레이분야의국내업체의시장점유율이더욱확대될것으로예상됨에따라터치패널분야의국내업체또한성장을지속할것으로예상됨 이러한이유는삼성, LG 등의국내대형디스플레이제조업체가빠fms 기술개발트렌드에맞춰기술및생산의대응이효율적이고빠른국내업체를선호하는경향이강하기때문으로분석됨 208

217 전략제품현황분석 나. 경쟁환경 위에서살펴본바와같이, 터치패널특히정전식방식의터치패널은초기스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 중심으로적용되어발전되어왔으나하드웨어기술의발달과다양한소프트웨어및컨텐츠의발전과더불어그적용영역및범위가급속히확대되고있으며이러한추세는앞으로도지속될것으로전망됨 IT / Mobile 분야 정전식터치패널적용양상의가장큰특징은디스플레이기술의발전에따른두께의슬림화및소형화와소재기술의다변화를통한다양한 Mobile Device의출현과진화및발전이동시에이루어짐 글로벌시장조사업체인스트래티지애널리틱스 (SA) 는 올해삼성전자가세계첫폴더블 (Foldable) 폰을상용화할수있다 " 하고밝혔으며 SA는 삼성전자가수년간폴더블디스플레이개념을소개했지만비용과다른부품문제때문에아직상용화에이르지못했던것이라고설명 SA에따르면신규생성되는폴더블디스플레이시장은 2017년 270만대, 2018년 1890만대로성장할것으로전망됨 폴더블스마트폰을만들기위해서는고온과저온을견디는폴리이미드필름 (Polyimide Film) 이필수적이며샘모바일에따르면국내기업인코오롱은폴리이미드필름에대한대량생산을내년상반기에시작할것으로예상 LG 디스플레이또한 2016년세계최초로롤러블 (Rollerable) 디스플레이를선보이고스마트폰, 태블릿 PC 등에적용할수있는새로운개념의디스플레이디바이스의개발및이에따른다양한플랫폼의 Mobile 제품의출시를진행중 [ 삼성의폴더블디스플레이 ( 좌 ) 와 LG 의롤러블디스플레이 ] 모바일디바이스분야또한이전의스마트폰단일제품중심에서다양한웨어러블디바이스등 의출현으로인한소형화, 슬림화의요구가두드러지는경향을보이고있음 209

218 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 삼성의 Gear S3, Apple Watch 등의대표적인웨어러블기기에서볼수있듯이, 터치패널을적용할수있는물리적인면적은급격히소형화되는반면정해진면적의패널에서조작해야하는콘텐츠의양은더욱다양해지고양상으로변화하고있으며이에따라작은면적에서더많은콘텐츠의조작과더욱세밀한터치조작이필수적으로요구되고있음 이러한모바일, 특히웨어러블디바이스의터치패널발전경향은터치패널방식중정전식방식이지속적으로발전될수있는가장중요한이유라고할수있음 [ 삼성의 Gear S3( 좌 ) 와 Gear Fit2 ] [ Apple Watch Series2 ] 가전 (Home Appliance) 분야 냉장고, 세탁기등의주방가전, 생활가전분야는정전식터치패널방식의수요가새롭게창출 되고있는중요한시장이라고할수있음 대부분의홈어플라이언스 (Home Appliance) 제품들은터치방식보다는버튼, 다이얼 (Dial) 등직관적이고물리적인조작방식을주로적용해왔던대표적인분야였으나삼성, LG 등가전분야의선두업체를시작으로가전제품분야에서도터치패널의조작방식이활발하게적용되고있는추세 스마트폰의등장이후터치패널방식이기능선택과제품조작방식으로주류를차지하면서제품의복잡했던외관디자인이심플하고고급스러운방향으로표준화되기시작했으며이러한경향은냉장고, 세탁기, 정수기등가전제품에까지확산되기시작 210

219 전략제품현황분석 제품의심플한외관을구현하기위해서는제품자체에존재해왔던선택, 조작버튼을없애거나 줄여야하는방법이필연적이며그러한이유가조작패널등에터치패널방식을적용하기시작한 가장큰이유라고할수있음 가전제품에서의터치패널은주로압력식저항방식을채택하여제품외관에단순히물리적인버튼등을삭제하는데초점을맞춰서발전되어왔으나이후스마트폰의예와같이제품의기능, 콘텐츠등이더욱다양해지고복잡해지는발전경향에맞추어이러한압력식저항방식에서정전식터치패널방식으로급속히변화되고있는추세 삼성전자의패밀리허브 (Family-hub) 냉장고는가정내의 IT, 가전제품의모든조작과관리를할수있도록냉장고의전면에 29인치 LCD 패널을적용하였으며그외음식조리방법, 보관음식물의정보등을디스플레이를통해알수있는다양한콘텐츠를제공하고있음 이에따라기존의버튼조작방식, 또는압력식저항막방식의터치패널로는다양하고세밀한조작이불가능하였으며이에따라필연적으로정전식터치패널방식을적용한대표적인가전제품이라고할수있음 [ 삼성의스마트냉장고 Family Hub 2.0 ] 대표적인생활가전제품인세탁기는물리적인조작버튼, 다이얼방식에서압력식저항막방식의터치패널로다시정전식방식의터치패널로변화, 발전되는대표적인가전제품의사례 기존의대부분의세탁기는외관의디자인보다는세탁성능등기능위주의제품이였기에물리적인조작방식이중요하게여겨져옴 그러나주거트렌드의변화로인해세탁기의외관디자인측면에서도더욱심플하고고급스러운디자인이중요요소로대두되기시작하였으며이에따라물리적인버튼을삭제하고정전식방식의터치패널방식이중고가가격대의제품을중심으로조작패널의일반적인방식으로자리잡게됨 211

220 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 이러한조작패널방식이프리미엄제품을중심으로더욱발전되어냉장고의사례와같이더욱감성적이고세밀한방식으로진화되고있으며특히모든기능과콘텐츠를하나의디스플레이에집약화하여더욱심플하고고급스러운외관디자인을추구하기에이르렀음 이러한경향에맞춰정전식터치패널방식이향후고급제품군을중심으로외관디자인과 UX, UI 측면의장점으로인해일반화될것으로예상됨 [ 세탁기조작방식의변화및정전식터치패널적용, LG 전자 ] 자동차용터치패널분야 자동차용기기에탑재되는터치패널모듈에는압력시저항막방식과정전식터치방식, 적외선방식이있다. 현재저항막방식과정전식방식이주류를형성 자동차용터치패널시장은꾸준히성장하고있는데그이유는내비게이션과오디오및리어시트엔터테인먼트등이자동차에탑재되면서그기기들을조작하기위해터치패널이사용되기때문 일본의야노경제연구소에따르면, 자동차용터치패널의세계시장규모는메이커출하량기준으로 2014년 2,835만패널, 2015년 3,364만패널을기록했고 2016년에는 3,898만패널이될것으로예측 이중에서저항막방식의수요가많으며 2015년도저항막방식의자동차용터치패널세계시장규모 ( 메이커출하량기준 ) 는 2,282만패널로자동차용터치패널시장의 67.8% 를차지함 2015년도정전식방식의자동차용터치패널세계시장규모 ( 메이커출하량기준 ) 는 1,082만패널이었음 정전용량방식은멀티터치및제스처기능등에서조작성이우수하고, 곡면으로패널의형상을가공할수있어디자인자유도가높기때문 212

221 전략제품현황분석 이러한특징이자동차의디자인을자유롭게구현하는데유리하기때문에자동차부품메이커들은지속적으로정전식터치패널의적용을늘리고있으며이방식의경우, 초기시장은유럽및북미자동차메이커들이이끌었지만최근일본이나한국의자동차메이커도채용을늘리고있는추세 2016년정전용량방식의자동차용터치패널세계시장규모는약1,600만패널이였으며. 향후자동차용터치패널은저항막방식에서정전용량방식으로대세가전환될것이예상되는데, 2018년기준으로출하량은저항막방식이 1,800만패널이고, 정전용량방식이 2,400만패널을차지할것으로전망됨 이러한정전식방식의전체자동차용터치패널시장에서의점유율증가는스마트카, 자율주행자동차의발전에따라더욱심화될것으로예상 [ 자동차용터치패널의세계시장방식별구성추이 ] [ 자동차에적용된정전식방식의터치패널 ] 213

222 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 [ 제품분류별경쟁자 ] 구분 경쟁환경 기술분류 Film Glass Sensor Panel/Module TFT-LCD 주요품목및기술 터치용 ITO 필름 GFF G1F GF2 G2(OGS) GG(SITO) GG(DITO) 정전식지문인식미세라이팅펜인식일체 Flexible Embeded 곡면 Glass 가공 Edge Grinding 이형 Cutting 정밀 Repair Scribing LCD LED AMOLED OLED 해외기업 Nitto Denko Toray Asahi Glass NEC G-Tech Corning Synaptics Cypress Atme Nissha Gunze Matsushita J touch Young Fast CMO AUO 국내기업 디지텍시스템스 SKC 한성플라웍스나우테크덱스필름 일부아크릴글라스제조 멜파스디지텍시스템스엠트로닉스 디지텍시스템스멜파스에이터치이엘케이에스텍시노펙스 삼성 SDI LG Display 다. 전후방산업환경 터치패널은디스플레이산업의발전방향과큰관계가있으므로디스플레이메가트렌드와터치패널의메가트렌드는기술적연관성이매우높음 최근의디스플레이는슬림한두께와대형고해상도패널개발경쟁중심에서소형, Curved, 플랙시블, 투명디스플레이등여러연관산업과사용자, 사용환경에따른다양한디바이스로발전되면서, 2016년부터는터치패널의대형화와촉감, 3D 터치및공간터치등의다양한터치정도를입력하는기술과펜인식및지문인식등다양한모듈을하나의패널과구현한융복합패널이개발될전망 또한이러한터치기술은모듈, 소재, 장비및 UX/UI 분야에서기술개발이진행될것이며디스플레이개발업체의기술개발및생산에맞추어 2015년 Curved 터치개발이후, Bendable/Wearable 터치센서가개발예상되며소재및장비, UX/UI 기술개발이대응되어개발될것으로예측 214

223 전략제품현황분석 [ 디스플레이의발전에따른정전식터치패널기술개발예상 ] 모바일디바이스등정전식터치패널방식이주류가된후현재까지커버글라스와터치를인식하는센서등몇몇제한적인소재관련분야의발전에주로기여했던것에서벗어나향후플랙서블, 폴더블디스플레이와가전및자동차인테리어등에광범위하게적용될것으로예상 투명플라스틱, 센서, 필름등각산업에연관되어발전되는다양한소재산업중심의후방산업으로파급이활발해질전망 소재분야는물론동작인식 UI 등의 3D UX 분야와상황인지 UI, 모션인식 UI 등감성융합터치패널분야등의 UI, UX분야의소프트웨어전방산업이더욱활성화될것으로예상되며이를바탕으로대형양방향스마트 TV, 스마트홈가전, 디지털사이니지등감성서비스분야의하드웨어뿐만이아닌및소프트웨어의전방산업의발전에크게기여할것으로예상됨 [ 감성터치패널기반의 UX 발전예상추이 ] 215

224 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 3. 시장환경분석 가. 세계시장 터치모듈생산량은 2013년에 15억 4천만개에도달했으며, 매년평균 11% 증가하여 2017 년에 25억 5천만개에이를것으로예측됨 다만, 성장세는스마트폰의성장세의정체로인해차츰줄어들어 2012년에약 19% 에서 2017년에는약 9% 로머물전망 * 출처 : Displaybank (2015 년 ) [ 터치제품생산량변화 ] 터치모듈별기술개발을통해모듈업체간에경쟁이가속화되고제조단가하락이지속적으로 발생하여터치제품별매출둔화도발생할것이다 년에약 316 억달러에이른매출이매 년평균 7% 성장세를보이며 2017 년에는 436 억달러에이를것으로예측됨 TSP 모듈기술별증가세를비교하면, In-cell 방식의모듈이 2012 년에 3.7% 에서 2017 년에 5.3% 으로증가하며, On-cell 방식의모듈은 2012 년에 6.3% 에서 2017 년에 8.7% 으로증가하 는것으로예측되는데, 이것은기존의스마트폰에서태블릿 PC 까지내장형 TSP 모듈이확대되기 때문이며 Add-on 형태의 TSP 모듈도 2012 년에 62.6% 에서 2017 년에 75.1% 로확대될것으로 예측됨 [ 터치패널분야의세계시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 백만달러, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 20,000 22,300 24,000 25,000 25,700 26, * 자료 : NPD Display Search(2014 년 5 월 ) < 로추정 216

225 전략제품현황분석 * 출처 : Displaybank (2015 년 ) [ 터치제품매출변화 ] 애플아이폰등장이후스마트폰에대거적용되기시작한정전식터치방식은태블릿 PC 시대 를열었고가전, 자동차등에도탑재되고있지만터치패널수요를견인하던스마트폰과태블릿 PC 의판매성장이둔화되며터치패널시장도영향권에진입 정전식터치패널시장은스마트폰보급의일반화와태블릿 PC의보급이확산되며 2014년까지두자릿수성장을이어옴 야노경제연구소에따르면지난 2012년세계터치패널시장은 9억1,600만개를출하해전년대비 44%, 2013년에는 14억4,500만개로 57% 가량성장 그러나 2014년에는성장이둔화된스마트기기시장여파에전년대비 14% 성장하며성장이한풀꺾임 2015년역시이어진세계적인스마트기기시장성장침체로인해터치패널시장성장률이한자릿수에그쳐전년대비 8% 성장에머무르며전체출하량은총 17억7,200만개수준을유지함 이러한전세계터치패널시장규모는 2018년까지 310억 9천달러규모로성장하며출하량은 2018년까지 2억 5천만대로예상됨 중국신흥스마트폰제조사성장에힘입은중 저가스마트폰용터치패널수요는확대될것으로예상되며지난해부터세계중 저가스마트폰용터치패널은 GF1( 커버글라스, 단면 ITO 필름 1매 ) 구조로전환이이뤄지고있음 GFF보다부재조달비용을줄일수있어생산원가절감이중요한중 저가스마트폰용에적합하다는평가를받으며 GF1 기술과제로알려졌던 5인치이상크기에서의터치감도도개선됐기때문 중국등신흥국을중심으로점유율을늘리고있는샤오미등신흥제조사로인해세계시장에서차지하는중 저가스마트폰판매비중은더커질것으로기대되며이에터치패널시장역시 GF1 217

226 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 등중저가제품생산비중이늘어날것으로예상됨 이렇듯스마트폰등의시장정체로인해정전식터치패널의수요증가세는완만한성장세혹은정체를맞을것으로예상되나앞서언급한바와같이웨어러블기기등새로운모바일기기의개발과생활가전, 주방가전등의조작패널등의수요특히스마트카, 자율주행카의급격한발전에따라자동차용정전방식의터치패널의수요는급격히성장해전체적으로중저가터치패널제품의수요는정체기를맞으나프리미엄제품, 고부가가치제품에적용가능한정전방식의터치패널수요는급격이커질것으로전망됨 나. 국내시장 디스플레이패널산업에서는국내업계가세계 1위이나, 터치스크린패널의핵심부품및소재는일본, 미국등외국업체가우위에있음 국가별터치스크린패널생산능력은대만이우위를차지하고있으며, 기술수준또한미국과일본이국내에비해높음 국내업체에서는 SKC와디지텍시스템스가 ITO 필름을, 디지텍시스템스와컴트로닉스, 멜파스가컨트롤러 IC를, 디지텍시스템스와이엘케이등이패널을생산하는주요업체. 애플은아이폰, 아이패드등에사용되는글라스타입정전식방식터치패널을대만업체에서공급받으면서급성장 LCD 패널업체인 AUO, CMI, CPT 등과컬러필터업체인 Sintek, Cando 등이기존 4세대이하라인을터치패널로전환하는한편신규라인에적극투자하고있는추세 Young Fast와 J-Touch 등저항막방식터치패널업체들은국내업계가주력하고있는필름타입정전용량터치패널생산으로전환 국내업계와대만업계는각각다른분야에주력하면서경합하고있는데우리나라의경우필름타입중심의정전용량터치패널이주류를이루고있으며대만은애플의존도가높아글라스타입정전용량방식중심임 11년부터보급형스마트폰시장이확대되면서필름방식에강한국내업체들의수혜가두드러짐 [ 터치패널분야의국내시장규모 ] 구분 ( 단위 : 억원, %) CAGR ('13~'15) 국내시장 82, , , , , , * 자료 : Gartner, Displaysearch, Displaybank 를바탕으로 KISTI 추정 < 로추정, 218

227 전략제품현황분석 다. 무역현황 디자인분야는디자인산업의특성상수출금액, 수입금액등정량적인무역현황을수치로분석하는데한계가있음 특히, 디자인분야에서도감성측면의디자인관점은외관디자인, CMF(Color, Material, Finishing) 등유형의디자인과는달리무형의디자인분야로써정량적인디자인개발의품목별, 제품적용대수별통계의분석에한계가있는분야임 국내기술이세계최고의수준을확보하고있는모바일기기, 디지털가전, 차세대디스플레이, 자율주행자동차등의전략제품분야에감성터치화면, 감성 UX 등을공통으로융합적용하여정보를만지고느끼고자유롭게소통하게함으로써제품의글로벌경쟁력을상승시키고미래신산업을창출할수있을것으로예상됨 219

228 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 터치스크린의전성시대 터치스크린의종류 터치스크린은구현원리와동작방법에따라다양한방식 ( 저항막 / 광학 / 정전식 / 초음파 / 압력 ) 으로구분함 스마트폰, 태블릿 PC 등에탑재된터치스크린은저항막 ( 감압 ) 과정전식으로나뉨 [ 터치스크린의작동원리 ] 감압식 정전식 적외선 초음파 터치방식 손가락, 스타일러스펜 손가락 손가락 손가락, 스타일러스펜 빛투과율 85% 이하 90% 이상 100% 92% 이상 장점 저비용 높은투과율과내구성 대형사이즈유리 대형사이즈유리 단점낮은투과율과내구성 장갑, 손톱등에반응없음 고비용 센서가액체와오염에취약 터치해상도 Best Best Better Good 멀티터치가능가능 적용분야 네비게이션, 휴대폰, PDA, 게임기기 키오스크, ATM, 휴대폰, 게임기기 POS, 게임기기 키오스크, ATM, 전자칠판 정전식터치스크린의원리 인체를통한기전력기준으로터치여부를검출함 사람의손에의해터치센서를만졌을때표면기전력을콘덴서의충 / 방전을통해검출함 신체또는특정물체가접촉했을때발생하는정전용량 (Capacitance) 의변화를감지하여동작함 정전식터치스크린의동작순서 터치스크린의접촉부에적은양의전류를흘려줌 ( 대기상태 ) 화면에터치함 인체에전기가흘러짧은시간에전압변화생김 220

229 전략제품현황분석 내부회로 / 전압에반응함 감압식터치스크린과정전식터치스크린의교체 기존의감압식터치스크린은반응속도가느리고손가락터치에는정밀성이떨어진다는단점 대안인정전식터치스크린은전기신호를이용하여압력을감지하는방식임 화면을견고하게만들수있으며손가락의전기신호로충분히조작가능하지만, 감압식에비해정밀성이떨어진다는단점이있음 출처 : Wacom.com [ 감압식입력장치 Wacom intuos ] 출처 : Apple.com [ 정전식터치스크린인 iphone ] 정전식터치스크린의단점과보완 감압식터치방식의대표적인제품인와콤 (Wacom) 사의타블렛은전용펜을이용하여압력을감지하는방식으로, 매우정밀한조작이가능함 인체의전기반응을이용해압력을감지하는정전식터치방식은감압식에비해반응이빠르다는장점이있으나, 전기반응이없는펜등으로는압력감지가불가능함 주변환경에따라전기반응에영향을주는경우터치에오류가생길수있음 221

230 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 정전식터치스크린의정밀성문제는큰화면과소프트웨어로해결가능함 ( 예, 애플사의 iphone 와 ios) 모바일시장과정전식터치스크린 정전식터치스크린의보급화로가장큰변화를겪은분야는모바일기기분야임 터치스크린이전의모바일기기는단순히통화를하기위한기기에지나지않았음 정밀성이떨어지는정전식터치스크린의보완책으로기기전면을활용하기위해입력패널이사라짐 입력패널의삭제로터치스크린을입력장치로활용하기위한모바일 UI 분야가확대되기시작함 정전식터치스크린을위한운영체제 정밀한조작이필요없는직관적이고간단한디자인임 과거입력장치의가장큰비중을차지했던키보드를대체하는입력프로그램의개발임 [ iphone 의입력프로그램 ] 222

231 전략제품현황분석 모바일시장의확대로기존 PC 시장의운영체제역시터치스크린에적합한디자인으로변화함 출처 : microsoft.com [ MS 사의운영체제 Windows 8 ] 223

232 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 애플 (Apple) 사의아이폰시리즈 정전식터치스크린을채택한시리즈 출처 : Apple [ Apple 의운영체제인 ios ] 이전모바일기기가플라스틱커버와감압식터치스크린을주로사용한데반해강화유리와정전식터치스크린을채용함 정밀한조작이어려운정전식터치스크린방식의보완을위해정밀한조작이필요없도록기기의전면전체를활용하는것으로정전식터치스크린의단점을보완함 정전식터치스크린의장점인멀티터치와빠른인식을활용한 UI 디자인으로다른모바일기기와차별화를꾀함 실제종이를손가락으로밀어움직이는듯한조작방식과, 새로운개념의스크롤링탑재함 두손가락으로확대 / 축소하거나네손가락으로쓸어넘기는멀티터치제스처를차용하였으나, 이러한조작방식에대한특허를주장하여논란을부르기도했음 현재아이폰 7과 ios 10 출시됨 224

233 전략제품현황분석 출처 : Apple [ 아이폰시리즈 ] 기존인터페이스와사용방식에변화를주지않고있으므로꾸준한사용자를확보함 구글 (Google) 사의넥서스와픽셀 2010년부터구글이제작한스마트폰임 2016년 픽셀 의제작발표로넥서스는단종됨 운영체제로는구글의안드로이드를사용함 자체설계, 제작이아닌 ODM 방식으로제작됨 운영체제를개발하는회사에서제작한스마트폰이라는장점으로매우빠른업데이트가가능함 타운영체제에비해자유롭게변형가능하여시장점유율이높음 225

234 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 출처 : Google [ Google 의운영체제인안드로이드 ] 출처 : Apple [ Google 의넥서스 ] 마이크로스프트 (MS) 사의루미아시리즈 2015년마이크로소프트사의 windows 10 mobile을운영체제로사용하는스마트폰임 스마트폰시장에뒤늦게합류한탓에시장점유율은낮음 Windows에익숙한사용자를겨냥했으나여러단점과함께터무니없이높은라이센스비로인해외면받고있는상황임 226

235 전략제품현황분석 출처 : Microsoft [ 루미아의운영체제인 windows 10 ] 출처 : Microsoft [ MS 사의루미아 ] 227

236 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 (2) 국내업체동향 삼성의갤럭시시리즈 모바일기기중안드로이드를운영체제로하는기기의대명사임 2016 년기준, 전세계모바일기기의 22.3% 의점유율을기록함 출처 : 삼성 [ 삼성갤럭시 7 엣지 ] 아이디엔의한글자판천지인 모바일기기의전면을사용하는터치스크린의등장과함께새롭게주목받은한글입력자판임 한글창제의원리를이용하여완성형모음이아닌조합형모음으로자판의숫자를크게줄였고, 아이콘의크기를키움 228

237 전략제품현황분석 [ iphone 의기존한글자판과천지인자판 ] 기존의한글입력자판은키보드의크기가작아세밀한조작에어려움이있었으나, 한글의특징에맞는디자인과입력방식으로모든모바일운영체제에한글입력방식으로추가함 국내모바일폰에는기본한글입력방식으로채택되었으나, 기존의컴퓨터입력장치에익숙한사용자를위해사용자가입력방식을선택할수있음 삼성전자와특허권분쟁이있었으나 2010년아이디엔이특허권을국가에기증함 229

238 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 다. 기술인프라현황 정보통신산업진흥원에서는국내스마트콘텐츠관련전문기업을대상으로스마트콘텐츠센터운영함 입주공간및각종기기, 회의실, 공용시설등지원함 네트워킹, 컨설팅, 홍보등경쟁력강화프로그램제공함 콘텐츠품질향상을위한개발테스트및컨설팅, 개발플랫폼지원함 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제혁신센터운영함 전국 17개지역, 18개혁신센터가있음 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영함 230

239 전략제품현황분석 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공함 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공함 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공함 지역특성에전문화된프로젝트임 231

240 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 미래창조과학부산하 K-ICT 디바이드랩 아이디어발굴, 전문교육프로그램운영, 기술 디자인 마케팅등멘토링서비스제품화 ( 시작품 시제품 ), 시험 인증 테스트및컨설팅지원, 투자유치및판로개척등의전주기지원프로그램운영함 3D모델링, 3D 프린터, CNC, 레이져커터등스마트디바이스제작을위한기본적인환경지원함 구축된고성능장비를활용하여상주전문인력을통해시제품개발 (3D 모델링, 외형출력, 정밀가공, 간이생산 ) 지원함 232

241 전략제품현황분석 출처 : K-ICT [ 지역별 K-ICT 디바이드랩 ] 233

242 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 사물인터넷, 스마트디바이스관련스타트업, 벤처 중소기업등을대상으로한시제품제작지원함 출처 : K-ICT [ K-ICT 디바이드랩시제품제작지원 ] 감성품질디자인센터 (EDSC) 에서는제품의형태 / 표면품질디자인및제품개발전체프로세스를지원함 UV 평판프린트, 진공주형기, 진공증착장비, 멀티코팅장비, CNC, 아노다이징, 3D 프린터, CO2 레이져마킹기, Fiber 레이져마킹기, DDP, UV 코팅스프레이, UV Cure system, 열경화기, 플로터등의장비지원함 234

243 전략제품현황분석 출처 : 감성품질디자인센터 [ 감성품질디자인센터의연구지원분야 ] 235

244 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 정전식터치화면감성기술디자인기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 35) 을살펴보면연도별로출원경향이증가와감소를반복하고있어지속적으로정전식터치화면감성기술디자인관련기술개발이활발함 각국가별로살펴보면미국의출원경향은증가후완만한감소추세를, 한국은감소후급격한증가추세를, 유럽과일본은완만한증가와감소를반복하는추세를나타내고있음 국가별출원비중을살펴보면미국이 55.2% 로최대출원국으로서정전식터치화면감성기술디자인개발기술을리드하고있는것으로나타났으며, 한국이 27.9% 로뒤를따르고있고, 유럽이 10.5%, 일본이 6.4% 로비슷한수준의출원비중을보이고있으며, 최근한국의급격한출원변화추세가두드러짐 [ 정전식터치화면감성기술디자인기술분야연도별출원동향 ] 35) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미 236 공개데이터가존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함

245 전략제품현황분석 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2010 년이후출원이소폭감소하는경향을보이다가 14 년급격 히증가한이후다시감소하는추세로추정됨 일본의출원현황은 2010 년을기점으로감소추세로변화하였으며, 외국인출원의비중도감소 하고있는것으로나타남 미국의출원현황은증감을반복하며지속적으로유지되고있는추세를보이고있으며, 유럽은 외국인출원이대부분으로소폭감소하는추세를보이고있으며전반적으로미미한편임 [ 국가별출원현황 ] 237

246 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 (3) 투입기술및융합성분석 정전식터치화면감성기술디자인기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 36) 를통하여살펴본결과, 정전식터치화면감성기술디자인기술분야의가장높은 IPC는 G06F 기술분야가 324건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 G06Q가 31건, H04N가 8건으로다수를차지함 이외에 G02F 7건, G09G 7건, H04L 6건, A63F 5건, A63H 4건, B32B 4건, G01N 4건순으로기술이투입되어있어정전식터치화면감성기술디자인기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 A63H 기술분야의수명이 11년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 정전식터치화면감성기술디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 37) G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 H04N 화상통신 7 년 G02F 광의강도, 색, 위상, 편광또는방향의제어를위한장치또는배치 6 년 G09G 정적수단을사용하여가변정보를표시하는표시장치의제어를위한장치또는회로 6 년 H04L 디지털정보의전송 6 년 A63F 카드게임, 보드게임또는룰렛게임 ; 작은움직이는물체를사용하는실내용게임 ; 그밖에분류되지않는게임 8 년 A63H 완구 11 년 B32B 적층체, 즉평평하거나평평하지않은형상 8 년 G01N 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 9 년 투입기술이가능많은 G06F 분야와융합이높게이루어진기술은 G09G 분야로나타났으며, A62F, G02F 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 36) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 37) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 238

247 전략제품현황분석 이외에 G06Q 분야와융합된기술은 B66B 분야의기술로나타났으며, C23C 분야와융합된기술 정보는없는것으로분석됨 [ 정전식터치화면감성기술디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로한국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 미국과일본, 중국의출원인의출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은한국기업인원투씨엠주식회사이며, 그뒤를미국국적인 APPLE INC 와한국기업인삼성전자주식회사가차지하고있고, 기타다수의한국기업들과일본국적 NINTENDO CO LTD, 중국국적인 BEIJING BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY CO LTD 등이다수의특허를확보하고있음 기타한국의주요출원인으로삼성디스플레이주식회사, 주식회사모린스, IP CUBE PARTNERS CO LTD가다수의특허를보유하고있는것으로나타남 미국기업인 APPLE INC 가 3 극패밀리수가 8 건으로다국적으로시장을확보하며출원을하고 있는것으로보이며, 한국기업인삼성전자주식회사도 4 건으로다양한국가에출원을하고있 는것으로나타남 239

248 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 미국기업인 SYNAPTICS INC 이확보한특허의피인용지수가 11.8 로가장높게나타나원천기 술을다수보유하고있는것으로분석됨 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 국가 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국미국일본유럽 IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 주력기술분야 원투씨엠주식회사 한국 % 0% 0% 0% 한국 1 0 스탬프터치사용 APPLE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 ( 터치스크린위한 ) 다중모드전압 삼성전자주식회사 한국 % 86% 0% 0% 미국 ( 이동통신단말기 ) 영상처리방법 삼성디스플레이주식회사 한국 % 100% 0% 0% 미국 정전용량방식터치스크린 NINTENDO CO LTD 일본 % 100% 0% 0% 미국 포인팅입력사용가상객체제어장치 주식회사모린스 한국 % 0% 0% 0% 한국 정전용량방식터치스크린 IP CUBE PARTNERS CO LTD 한국 % 100% 0% 0% 미국 반도체센서 SYNAPTICS INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 사용자인터페이스 BEIJING BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY CO LTD 중국 % 100% 0% 0% 미국 용량성 (Capacitive) 터치스크린 BOE TECHNOLOGY GROUP CO LTD 중국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 용량성 (Capacitive) 터치스크린 240

249 전략제품현황분석 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업은삼성전자주식회사의출원건수가 2건으로나타났으며, 중소기업으로는원투씨엠주식회사의출원건수가 69건으로가장높게나타남 기타대기업의주요출원으로삼성디스플레이주식회사가 1건있고, 중소기업으로는주식회사모린스가 6건있는것으로나타남 기업이외의주요출원인으로연구소 / 공공기관이나대학에서는출원이조사되지않았음 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 241

250 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 정전식터치화면감성기술디자인분야의중소기업경쟁력은다수의중소기업들이경쟁에참여 하면서다양한형태로기술분류가나타나고있음 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 Film 정전용량방식의터치스크린기술 삼성전자삼성 SDI, 디지텍시스템스 SKC 한성플라웍스나우테크덱스필름 정전식터치펜, 터치스크린센서 Glass G2(OGS) GG(SITO) GG(DITO) 삼성전자삼성 SDI, LG Display 원투씨엠주식회사 일부아크릴글라스제조 Sensor 유닛터치인증방법, 정전식지문인식미세라이팅펜인식일체 Flexible Embeded 삼성 SDI 멜파스디지텍시스템스엠트로닉스 터치모듈, 터치스크린기술 Panel/ Module 정전식터치인증방법곡면 Glass 가공 Edge Grinding 이형 Cutting 정밀 Repair Scribing 삼성전자, LG 전자 원투씨엠주식회사, 디지텍시스템스멜파스에이터치이엘케이에스텍시노펙스 정전용량방식의 IMDSL 사출터치스크린패널, 압력기반정전용량식터치스크린 TFT-LCD LCD LED AMOLED OLED 삼성 SDI LG Display 원투씨엠주식회사 터치모듈 * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 242

251 전략제품현황분석 나. 중소기업기술수요 정전식터치화면감성기술디자인분야의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업기 술수요조사및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같 은수요들이다수있는것으로분석 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 Film 강화유리다단적층장치의개발, 저항막방식기술정밀소재기술개발, 유연투명전극용탄소나노박막연속증착기술개발터치패널미세패턴을위한 130 이하필름 Type 감광성실버페이스트기술개발 Glass 강화유리다단적층장치의개발플랙시블 LED 용고신뢰성융합전극소재개발 Glass 표면및 Edge 에 Particle, Crack, Chipping 에대한검사알고리즘및자동화시스템개발 정전식터치화면감성기술디자인 Sensor 초음파방식기술정밀소재기술개발 1mm 스타일러스펜인식 Panel/ Module 정전용량방식기술, 터치패널용초박형무전도필름증착기술개발 OLED 및 LED TV 겸용회로보호용 250V 리드캡타입세라믹휴즈개발 TFT-LCD 표면접촉각 7 이내구현 UV LED 표면세정기시스템개발, 40 급 FULL HD 곡면 LCD 모듈개발고출력 / 고색재현 BLU(Back Light Unit) 용나노양자점필터개발 243

252 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 정전식터치화면감성기술디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 정전식터치화면감성기술디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 정전식터치화면감성기술디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 38) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 39) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 정전식터치화면감성기술디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 38) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 39) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 244

253 전략제품현황분석 [ 정전식터치화면감성기술디자인개발분야키워드클러스터링 ] [ 정전식터치화면감성기술디자인개발분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 touch screen, electronic device 4~5 1. System and method for retrieving information from an information carrier by means of a capacitive touch screen 2. Digital Image Capture Device Having A Panorama Mode 3. Wireless energy transfer: Touch/proximity/hover sensing for large contoured displays and industrial applications 클러스터 02 capacitive touch 4~6 1. System and method for retrieving information from an information carrier by means of a capacitive touch screen 2. Combining touch screen and other sensing detections for user interface control 3. CAPACITIVE TOUCH SCREEN 클러스터 03 ㅊ 4~5 1. TOUCH PANEL MODULE 2. Touch sensing device and method for driving the same 3. Touch sensing method, recording medium in which program for realizing the same is recorded, and touch sensing system 245

254 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 04 color filter 4~6 1. Capacitive in-cell touch screen, driving method for the same, and display apparatus 2. LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE WITH BUILT-IN TOUCH SCREEN 3. Liquid crystal display device with a built in touch screen with light sensor 클러스터 05 driving signal 4~6 1. Capacitive in-cell touch screen, driving method for the same, and display apparatus 2. Touch sensing device and method for driving the same 3. Capacitive in-cell touch screen, driving method for the same, and display apparatus 클러스터 06 geometric relationship 6 1. METHOD FOR AUTHENTICATING CAPACITIVE TOUCH 클러스터 07 film substrate, main body 5~6 1. Touch screen panel 2. FLEXIBLE TOUCH SCREEN PANEL 3. INTERPUPILLARY DISTANCE CAPTURE USING CAPACITIVE TOUCH 클러스터 08 information carrier 4~7 1. System and method for retrieving information from an information carrier by means of a capacitive touch screen 클러스터 09 touch operation 4~7 1. TOUCH PANEL, TOUCH PANEL MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC APPARATUS 2. TOUCH PANEL, TOUCH PANEL MANUFACTRUING METHOD, AND ELECTRONIC APPARATUS 3. Touch display device and control method thereof 클러스터 10 modified material 4~5 1. MATERIAL FOR USE WITH A CAPACITIVE TOUCH SCREEN 2. Material for use with a capacitive touch screen 246

255 전략제품현황분석 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야데이터기반요소기술 ] No 요소기술명키워드 요소기술 01 정밀소재기술개발 modified material 요소기술 02 서비스디자인관련터치포인트퍼포먼스측정및평가기술 information carrier, performance 요소기술 03 저항막방식기술 color filter, Thermally Image 요소기술 04 소비자모델링기술 geometric relationship 요소기술 05 정전용량방식기술 touch screen, electronic device 요소기술 06 단일층터치센서기술 touch sensing, Touch Module 요소기술 07 상호정전용량 (Mutual capacitance) film substrate, main body 요소기술 08 스마트모빌리티와의연동 driving signal 요소기술 09 자기정전용량 (Self capacitance) capacitive touch, Appratus for sensing 247

256 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 (2) 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종요소기술명확정 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야요소기술도출 ] 분류요소기술출처 차량인식기술 서비스디자인관련터치포인트퍼포먼스측정및평가기술 정밀소재기술개발 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천 기술수요, 타부처로드맵 통합운용시스템 S/W 기술 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 기술 / 시장분석, 기술수요, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 저항막방식기술 기술수요, 타부처로드맵 통합운용시스템 S/W 기술 정전용량방식기술초음파방식기술단일층터치센서기술자기정전용량 (Self capacitance) 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 타부처로드맵, 전문가추천 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 기술수요, 특허 / 논문클러스터링, 전문가추천 상호정전용량 (Mutual capacitance) 기술수요, 타부처로드맵 스마트모빌리티와의연동 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 248

257 전략제품현황분석 (3) 핵심기술선정 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야핵심기술 ] 분류핵심기술개요 정전식터치화면 서비스디자인관련터치포인트퍼포먼스측정및평가기술 정밀소재기술개발 터치포인트의퍼포먼스를측정및평가하여서비스디자인의질을향상할수있도록종류별, 분야별퍼포먼스를측정및평가를위한기술 정전식화면터치기기의정교함과섬세함등과관련한첨단소재기술 ( 터치화면, 터치펜등 ) 통합디자인지식서비스 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 소비자제품사용행위분석, 소비자생활패턴분석및예측기술 소비자가치요소와기능, 형상, 성질등제품요소, 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술 저항막방식기술 투명전극이코팅되어있는주장의기판을합착한후상판에압력을가해상하부의판이접촉되어발생하는전기신호에의해위치를인식하는기술 터치센서 정전용량방식기술 터치좌표를얻기위하여투명전극의행열패턴을제작하는기술 단일층터치센서기술 단일층터치패널은 TX 와 RX 의센싱전극이 G2 방식에서사용되는 Bridge 전극없이한층으로이루어져있으면서, X 축과 Y 축모두스캔이가능한터치패널기술 249

258 디자인 - 정전식터치화면감성기술디자인 6. 기술로드맵기획 가. 정전식터치화면감성기술디자인분야개발로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써중 소기업의기술개발방향성을제시 250

259 전략제품현황분석 나. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대 상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 정전식터치화면감성기술디자인분야핵심기술연구목표 ] 분류핵심기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 정전식터치화면 서비스디자인관련터치포인트퍼포먼스측정및평가기술 정밀소재기술개발 서비스경험조사 / 분석 / 구축 / 전달 ITO/Glass 대체소재및미세패턴기술 디자인리서치프로세스구축 Curved 디바이스터치소재기술개발 서비스 Ecology 고객여정 Map 설정 Bendable/ Wearable 터치디바이스소재기술개발 타겟고객유형별 Toolkit 개발 롤러블 (Rollerable) 터치디바이스소재기술개발 서비스디자인질향상을위한종류별, 분야별퍼포먼스측정및평가 디바이스의변화에따른정밀소재기술개발 통합디자인지식서비스 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 정보의처리, 의사결정, 의사결정의영향변수분석 디자인 Methodology, Process, Frame-work 구축 소비자제품구매 / 사용행위분석 Process 구축 사용정보기반 PSS 디자인방법론개발 소비자생활패턴분석 PSS 디자인프로세스혁신기술개발 소비자생활패턴예측기술 Platform 구축 지능형 PSS 디자인프레임워크구축 소비자생활패턴분석및예측기술개발 제품 서비스통합시스템디자인전략기술개발 저항막방식기술 부품, 소재 / 센서및모듈기술 초박형터치기반기술개발 터치부품및소재성능향상기술개발 초박형 / 초저가 / 초절전터치기술개발 단점을보완하는저항막방식터치센서기술개발및표준화 터치센서 정전용량방식기술 장비 / 소재 / UX /UI 기술 Curved 터치디바이스소재기술개발 Bendable/ Wearable 터치디바이스소재기술개발 다양한디바이스 Platform 에적용가능한 UX / UI 디바이스의변화에따른정밀소재기술개발 단일층터치센서기술 부품, 소재 / 센서및모듈기술 센서정밀도 20% 이상 센서정밀도 30% 이상 일체형양산공정확보 251

260

261 전략제품현황분석 플렉시블시스템및 공간디자인기술

262

263 전략제품현황분석 플렉시블시스템및공간디자인기술 정의및범위 플렉시블 (Flexible) 은가변성으로번역되며물체나시스템에있어서동적인성질을가진비정형가구의복합적인기능을가진시스템을통칭 가구가가진수납, 형태가이동성, 기능의복합성과다양성으로사용자에게편리함을제공해주는가구를말하며사회적약자를위한안전과환경을고려한지속가능한시스템까지고려한가구 총체적인환경으로써의공간디자인가구의의미를실내공간구성요소의일부가아닌공간을구성하는모든요소 ( 가구, 가전, 인테리어소품, 건물의벽, 기둥, 계단등 ) 로확대적용하고, 이러한공간구성요소들간의상호관계까지의범위가가능정부지원정책 중소 중견기업의신제품기술역량강화및혁신상품개발 4 차산업혁명과사물인터넷 (IoT) 기술의글보벌세계화를반영한정책 21 세기세계경제는융합혁명의시대로 2008 년국가융합기술발전계획반영 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 가구의복합기능과편의성우수 작은단위별의가구회사의상품개발 중소기업의오래된장인인력확보 첨단기술과디지털미디어산업발달 사용자정보를활용한디자인기회 (Opportunity) 지능형홈발달로다양한소재개발기술의발전 네트워크및신소재의결합, 새로운생산 / 유통 / 소비방식탄생 모듈화된제조생산시스템으로신개념의산업적변화잠재력보유 미국 / 유럽 / 일본 / 중국수출로한국의창의적산업의활성화기여 사물인터넷을활용한상품개발 약점 (Weakness) 가격경쟁력약화 회사어느곳도나서지않음 융합비즈니스모델 디지털체계화위협 (Threat) 디자인저작권문제 다수생산자로인한불명확한책임소재에대한우려 제품의불법복제및무단제작등의법적문제점발생우려 글로벌기업의국내진출로인한국내기업의경제적손실 중소기업의시장대응전략 중소기업간의경쟁력강화와가구디자인성능과품질향상으로가격경쟁력을통한글로벌진출가능 1 인가구, 고령화로인한사용자의라이프스타일을고려한미래형신상품개발 255

264 핵심기술로드맵 256

265 전략제품현황분석 1. 개요 가. 정의및필요성 플렉시블은가변성으로번역되며물체나시스템에있어서동적인성질을가진비정형가구의복합적인기능을가진시스템을통칭 따라서플렉시블시스템가구란가구가가진수납, 형태가이동성, 기능의복합성과다양성으로사용자에게편리함을제공해주는가구를지칭 사회적약자를위한안전과환경을고려한지속가능한시스템까지고려한가구 플렉시블시스템및공간디자인기술개발을위한특징 공간디자인 복합성 / 편리성 : 두가지기능이복합적으로작용해사용자에게편리함을제공 형태미 / 기능성 : 사용자의인간공학적측면이고려된형태 리디자인 : 가공방식에기술적발달로기존에사용되던가구의재사용, 재활용 신소재개발 : 접었다펼치거나붙일수있는경량소재및신소재개발 통합디자인지식서비스 소비자 DIY : 반정형화된상품은완성된상품보다는사용자가사용하면서상품이완성되는역할 사용정보기반디자인기술 : 소비자가치요소와기능을반영한상황연계기술정보를의미하며제품-서비스통합가치모델링및설계지원도구개발을포함 가변형조립식가구시스템 가변형가구시스템기술 : 비정형연결장치를이용한프레임조립체결방식 변형전용시스템기술 : 조립해체를통해다양한형태와용도로변형및전용가능 상품의공간활용성 : 빌트인, 상반된기능들을합쳐서새로운기능으로사용 조립체결장치기술및최적화요소기술개발 1인가구규모가지속적으로증가함에따른좁은공간에서사용가능한시스템가구의수요가증가할것으로예상 적은면적을활용한다기능가구시스템과공간구조통합디자인시제품제작혹은 1인가구, 소형오피스등을반영한신개념가구시스템라인업기술개발디자인 257

266 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 시스템가구의정의를내리기위한개념분류 시스템가구 의시스템이란 전체적인단일체를형성하기위한연결, 연합또는조합, 공통된계획이나목적을위하여다양한요소로구성된하나의복잡한동일체, 요소들로조직되거나연결된하나의그룹 등으로정의 시스템가구는일정한상호작용과의존의형태로정리된요소들의집합을말하고한가지의형태로구분하기보다는공간의기능과환경, 형태, 가구를이루는다른요소와의결합상태에서나타나는유기적인것 기계문명의발달과경제수준의향상으로생긴발전된가구형태로서몇개의규격화된단일가구 (Component) 들을원하는형태로조합 ( 組合 ) 시킬수있는것으로원룸아파트, 오피스텔, 기숙사, 아동방등좁은공간에서도공간활용도를높여주고소비자가원하는공간설계를할수있을뿐만아니라기능적으로변형하여사용할수있는다목적가구 가구 ( 생활공간 ) 의소형화에따라발전된가구형태로써여러개의규격화된모듈구조체를원하는형태로조합시킬수있는것으로소형단위공간에서공간활용도를높여주고각유닛의해체, 조립이가능하여이용자가원하는공간구성이가능한가변적다용도가구 [ 시스템가구의개념비교표 ] 시스템가구분류 Unit 시스템가구 내용 몇개의규격화된단일가구및판넬을원하는형태로조합, 분해, 조립하는것으로서가구로서의단일용도로사용되는것 Panel 시스템가구 고정형및가변형의이동이가능하며칸막이선반의기능을가져공간상에서벽의기능으로사용되는것 수납형벽체시스템가구 고정형및가변형의이동이가능한것으로서칸막이수납의기능을가져공간상에서벽과수납기능으로사용되는것 붙박이시스템가구 건물과일체화되어공정된수납형가구로바닥, 벽, 천장의구성에사용되는것 스마트화, 모듈화, 다양화, 컨버전스등다차원적인방법으로시스템가구를구성할수있으며, 플렉시블시스템에대한분류를통해시스템기술방법을가구에적용하고자함 258

267 전략제품현황분석 나. 범위 (1) 제품분류관점 가구디자인제품, 벽체와수납가구, 가변형가구, 결합및삽입되는연결되는제품을공간디자 인범위와역할을넓게볼수있음 가구의의미를실내공간구성요소의일부가아닌공간을구성하는모든요소 ( 가구, 가전, 인 테리어소품, 건물의벽, 기둥, 계단등 ) 로확대적용하고, 이러한공간구성요소들간의상호 관계까지의범위확대가가능 [ 제품분류관점기술범위 ] 전략제품제품분류관점세부기술 공간디자인경향 (1 인용, 다기능가구등 ) 복합기능 / 편리성관련디자인기술개발 형태미 / 기능성관련디자인기술 감성관련디자인기술 두가지이상의복합기능, 편리성관련디자인기술 사용자에대한인식변화와인간공학적측면이고려된디자인기술 감성요구를충족시키는디자인기술 신소재개발기술 공간디자인소재기술개발 플렉시블시스템및공간디자인기술 통합디자인지식서비스 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product- Service Systems) 디자인기술 가변형가구시스템기술 소비자제품사용행위분석, 소비자생활패턴분석및예측기술 소비자가치요소와기능, 형상, 성질등제품요소, 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술 비고정형연결장치를이용한프레임조립체결방식의가변형가구시스템기술개발 가변형조립식가구시스템 가변형조립가구기초디자인 변형전용시스템기술 조립체결장치기술 정량적시스템조건설정기술 가구기초부재설계기술 조립체결의최적화요소개발기술 간단한조립, 해체를통해다양한형태, 용도로변형및전용이가능한가구기술개발 볼트, 나사못등고정형연결장치의이용을최소화할수있는원리에착안한다양한조립체결장치기술개발 책상류, 의자류, 수납가구류각각에적용되는 KS 인증사조건에만족하는안정성, 강도, 내구성등을유지할수있는정량적시스템조건설정 가구의기초구조부재인변형이가능한형태의프레임연구및형태변형이가능한디자인기술 가구프레임의재질, 규격, 강도등의조건연구및확립, 가구변형시조립체결의시공성최적화요소개발및적용 259

268 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 그동안의 Low-Tech 산업으로인식되어온우리나라가구산업은깊은침체기다른산업과의 공조없이독자적으로발전하기엔이미한계에직면함 4차산업혁명으로제조업의혁신등가구디자인분야에도맞춤형주문생산이가능하여, 선주문, 후생산하는주문생산방식으로제조업을확장시키는등방법을다양화 현재가구뿐아니라모든디자인사업의세계적인추세는하나의제품에여러가지의기능이융합되는컨버전스 (convergence) 로요약 컨버전스란하나의아이템으로다양한공간 ( 상반된기능 ) 을탄생시키는새로운형태의시스템가구를지칭 가구는실내공간구성요소의일부가아닌공간을구성하는모든요소 ( 가구, 가전, 인테리어소품, 건물의벽, 기둥, 계단등 ) 로확대적용하고, 공간구성요소들간상호관계의역할을담당 융합된가구와공간구성에대한사례를기능적측면, 형태적인측면, 재료적인측면으로볼수있으며, 앞으로다가올미래가구의전방위산업으로의파급효과가큰신성장동력산업이될가능성이있음 특히 IoT 산업과연계한디지털정보와가구가서로연결될수있는기대로새로운시장을형성 융합신산업분야와관련해국내디자인수요기업의 36% 가상품기획 디자인컨설팅 UX 등 고부가가치분야에디자인수요보유하고있으며 3~5 년내수요창출분야로는미래자동차, IoT, VR 등융합신산업 (39.5%), 공공 (37.1%) 분야를꼽음 40) 융합신산업은 NT, BT, IT등신기술간또는이들과기존산업 학문간의상승적인결합을통해새로운창조적가치를창출함으로써미래경제와사회 문화의변화를주도하는기술 국가융합기술발전계획, 에따른융합기술의정의 로정의 21세기세계경제는 융합혁명의시대 로가속화 : 산업과첨단기술개발의시대에서융합을기반으로하는창의와컨셉의시대로글로벌경쟁의패러다임이급격히변화 제품과제품, 제품과서비스, 서비스와서비스간의융 복합으로진화중 40) 한국디자인진흥원, 산업구조고도화에대응하는디자인혁신방안, 2016 에서재인용 260

269 전략제품현황분석 [ 국내디자인산업의미래수요전망 ] [ 3~5 년내디자인수요창출분야 ] [ 10 년후디자인수요예상분야 ] * 출처 : 한국디자인진흥원, 산업구조고도화에대응하는디자인혁신방안, 2016 에서재인용 ( 산업범위 ) 디자인 R&D 로드맵작성대상 5대산업후보 ( 안 ) 선정 지역전략산업, 국가 12대주력산업, 미래유망신성장동력산업 등을종합하여디자인 R&D의 5 대수요산업을선정 : 운송기기, 헬스케어, 스마트기기 /IoT, 생활소비재 ( 가전포함 ), 서비스 ( 중소기업청 ) 중소기업의융합역량강화는신제품 기술개발역량을강화하고개방형 R&D 지원체계구축및중소기업간교류활동지원 ( 산업융합 ) 성장이정체된주력산업의새로운성장모멘텀을확보할수있는주요수단으로 IT 융합등으로기존주력산업을프리미엄산업으로재편하고, 새로운융합비즈니스모델창출을통해글로벌시장경쟁력확보 41) 이종기술 산업간의융 복합화로새로운제3의산업이등장하고, 제품 서비스가결합된다양한신시장창출로성장기반확충 [ 융합을통한신산업 / 신시장창출 ] 41) 관계부처합동, 2014 년도산업융합발전실행계획 ( 안 ),

270 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 Fast Follower 에서 First Mover 로도약할수있는핵심전략 3-4 년이소요되는원천기술개발과달리기존기술의재조합을통해단기간에기술장벽극복가능 창의적아이디어기반의혁신제품으로시장창출및선점가능 (2) 산업의구조 국내가구업계시장규모가꾸준히증가하며, 국내가구시장의매출은꾸준히증가 융합신산업분야에국내외디자인산업의미래수요가있으며, 전후방연계된산업으로의연계 가능성이큼 국내가구업계시장규모는국내가구업체수는총 1,343 곳, 전체매출 10 조 757 억원 42) 가구시장의 80% 이상은부엌가구, 가정용가구, 사무용가구등완성제품 으로 완성품가구업체는 1,107곳으로총매출은 8조 1,656억원가정용가구가 3조 5,798억원으로가장많았고, 사무용가구는 1조 1,650억원 부엌가구 (7,655억원), 침대 (6,534억원), 상업용가구 (5,991억원), 의자 (4,254억원) 등부품 부자재업계는전체시장의 20% 수준임 총 236개업체에총매출은 1조 9,101억원으로조사되었으며, 경첩, 피스, 레일등각종하드웨어부분이 4,400억원으로가장많았고, 가구표면재 (4,300억원 ), 문짝 도장 (3,911억원 ), 인조석가공 (2,929억원 ) 등의순임 연매출 1,000억원이넘는대형업체는 9곳으로한샘, 리바트, 에넥스순으로국내시장의매출 20% 43) 차지 연매출 1,000억원이넘는대형업체는 9곳임. 한샘이 9,560억원으로 1위를차지하고, 현대리바트는 5,258억원으로 2위, 에넥스 (2,282억원 ), 퍼시스 (2,171억원 ), 에이스침대 (1,633억원 ) 는매출순위, 대형업체 5곳의총매출은 2조 904억원으로국내시장전체매출의 20% 를차지 선창아이티에스 (1,439억원 ), 넵스 (1,171억원 ), 까사미아 (1,079억원 ), 시몬스 (1,019억원 ) 등도매출 1,000억원을넘어선매출순위 국내가구시장의성장세는지속될것으로예상, 2013 년기준국내가구업체는총 1,343 곳이 며전체매출 10 조 757 억원이며, 최근건설경기상승과지방혁신도시건설효과로가구업 계가연간 10% 이상의성장세를나타냄 42) 2015 년한국가구산업체총람자료 43) 2015 년한국가구산업체총람자료 262

271 전략제품현황분석 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야산업구조 ] 후방산업 나무재료, 철재, 알미늄재료, 패브릭및신소재. 수지및 FRP 소재, 스폰지, 라텍스등하리막스, 플라스틱 플렉시블시스템및공간디자인 기술분야 가구산업 전방산업 건축 / 조경 / 건설. 주택 / 인테리어, 조명 / 전시, MICE 산업, 신유통산업, 주문제작, 호텔 / 관광, 디스플레이 / 가전 나. 경쟁환경 국내통신사와연계한사용자의라이프스타일중심의가구와 IT 를접목한디자인상품개발 국내가구산업은전통적인내수중심의노동집약적산업으로국내기업의기술경쟁력약화로중 국, 베트남등의저가품목과고가품목의수입의존도가높은상황이며, 소규모기업형태소량 생산체제로설계, 디자인, 제조, 판매의형태를구성 소형가구와잡화부터부엌용품 인테리어소품등전반적인생활용품을의미하는홈퍼니싱시 장의확대로국내가구시장의경쟁이커질전망 1 인가구및고령화로인한환경적요인 1인가구로인한주요상품군확대될전망이며가구의소형화, 다기능, 이동성, 단순한디자인, 저렴한가격이보다커질것으로전망 44) 가구제품으로는소파겸침대기능을할수있는소파베드, 좁은공간에서쓸수있는접이식화장대, 수납기능침대, 사다리형선반등을제시 고령화에따른인구증가로가구패턴의특징은안전성, 편의성, 이동성, 단순한디자인등인간공학적인특징으로규정 변기위에놓을수있는변기용의자와앉을때충격을예방할수있는충격완화의자, 허리를굽히지않아도되는높낮이조절싱크대, 휠체어를타고도살림을할수있는개조형주방가구등실버세대를위한가구가증가할것으로전망 44) 263

272 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 경쟁제품및환경 이케아의한국진출에도국내가구업계의최대실적 45) 금융감독원전자공시시스템에따르면 2016년상반기상장가구업체의영업이익은한샘이매출과영업이익 4,093억원, 323억원으로전년동기대비각각 29.1%, 25.2% 증가하여총 613억원, 현대리바트는매출과영업이익 1,737억원, 93억원으로전년동기대비 19,1%, 30.9% 증가한 179억원, 에넥스역시 3분기매출과영업이익은 755억원, 16억원으로전년동기대비각각 8%, 14% 로성장 판매방법및유통채널의다각화 기업간거래 (B2B) 에서기업 소비자간거래 (B2C) 로사업구조개편 이케아진출에따른대형직매장확대, 대리점 홈쇼핑 온라인몰등유통채널을다양화 국내시장의환경변화에따른소비자들이새롭게인식하면서홈퍼니싱시장형성 가구업계시장점유율분석 2014 년도 2 분기를기준으로볼때가정용가구시장에서한샘이 57.5% 의점유율을보이며 독보적인 1 위를차지하고있으며뒤를리바트가 22.7% 로뒤따르고있고보루네오는 6.8% 의 점유율을보이고있는추세 [ 가구업계동향 ] [ 가정용가구업체순위 ] 오프라인직매장플래그숍을운영해사용자들이직접제품을체험할수있는매장을확보하였 고, 온라인은홈쇼핑과인터넷쇼핑으로맞춤형가구제품을보다소비자입장에맞춘것이시 장확보에커다란요인으로작용함 45) 뉴시스

273 전략제품현황분석 글로벌가구업체이케아로가구시장에큰변화가있을것으로예상하였으나, 가구라는설계, 시공부분에있어서한국적정서와차이점으로큰변화가있었으며, 제품의사용후서비스및하자보수부분에있어큰만족을보임 특히, 1인가구증가로인한홈퍼니싱시장은보다더확대될것으로전망 [ 제품분류별경쟁자 ] 구분 경쟁환경 기능적측면의융합화 공간 - 상황다변화 재료, 서비스방법 기술분류 두가지이상의용도 인간공학적측면 사용자의사용성반영 디지털요소의변화 새로운재료의사용 재활용, 환경고려 가구와전자기기결합 폴딩형조립방식 판매및마케팅방법 주요품목 철제가구, 목제가구제품, 의자, 침대, 사무용가구, 소파, 테이블, 옷장, 드레스룸, 붙박이장, 식탁, 책장, 테이블, 파티션, 등 주요기술 조립체결장치기술, 정량적시스템조건설정기술, 가구기초부재설계기술, 조립체결의최적화요소개발기술, 버튼및작동방식기술, 비고정형연결장치고주파곡면성형가구 해외기업 이케아 ( 덴마크 ) DOICH ( 독일 ) LIGNE ROSET ( 프랑스 ) INFINITI ( 이탈리아 ) ALMA ( 이탈리아 ) 이케아 ( 덴마크 ) 나토리 ( 일본 ) 국내기업 까사미아까사온리바트일룸퍼시스에몬스에이스에넥스 한샘넵스리바트한샘에몬스벤텍퍼니처 에든에넥스까사미아까사온 265

274 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 다. 전후방산업환경 1인가구로인한주요상품군확대될전망이며가구의소형화, 다기능, 이동성, 단순한디자인, 저렴한가격이보다커질것으로전망 46) 가구제품으로는소파겸침대기능을할수있는소파베드, 좁은공간에서쓸수있는접이식화장대, 수납기능침대, 사다리형선반등을제시 고령화에따른인구증가로가구패턴의특징은안전성, 편의성, 이동성, 단순한디자인등인간공학적인특징으로규정 변기위에놓을수있는변기용의자와앉을때충격을예방할수있는충격완화의자, 허리를굽히지않아도되는높낮이조절싱크대, 휠체어를타고도살림을할수있는개조형주방가구등실버세대를위한가구가증가할것으로전망 가구사물인터넷구현을위한 IT 인프라가잘갖추어져있어개발비용이타산업에비해낮으며, 비즈니스모델개발을통해수익성있는서비스가개발될가능성 앞으로사용자의이해를통한지속적스마트퍼니처의가구개발 사물인터넷시대, 정보화시대, 가구와전자제품의융합이나결합등다양한형식으로의통합은공간에서사용자와의관계를적극적으로변화시키고있다는점도인지 정보화시대의가구는기본의소극적역할에서벗어나사용자에게적극적역할을하고있다. 또 한기술발전과가구의결합의가능성은무궁무진하며통시모듈, 센서기업등에대규모사업기 회가창출될전망 47) 가구는 IT 인프라가잘갖추어있어개발비용이타산업에비해낮으며, 비즈니스편리성, 생산방식의기계화가이루어지기쉬운단위가구 (Unilt Furniture), 조합가구 (Sectional Furniture), 분해식 (Knock down system), 부분조립식 (Prefab system) 방식이혼합된시스템가구가보편화될전망 디지털기술 (Digital Technology) 과결합되면서사용자와의상호작용 (Interaction) 과커뮤니케이션 (Communication) 이가능하게될것임전자제품과가구의시스템 (System) 화가공간의가변성이증대될것임 46) 47) 신동회외, 사물인터넷동향과전망, 한국인터넷정보학회지, 14 권 2 호, p

275 전략제품현황분석 [ KARIM ASHID CHROMAZONE ] 재료와조립체결방식의조직화 친환경합성목재플라스틱 (WPC) 라는부분 : 리그노셀룰로오스를고온에서기계적 화학적으로처리한섬유나섬유다발에접착제를첨가하여열압시켜만든섬유판 (Fiber boards)(mdf) 등이사용 친환경합성목재플라스틱 (WPC) 를재료로하여복합적인기능을가진모듈구조들의합리적인구조와일관성있는비례의조합이가능하고공간의기능과환경, 형태, 가구를이루는다른요소와의유기적결합이가능한스마트시스템가구 인체에무해하며사용후수거된소재는분쇄후 100% 재활용되기때문에원목자원의재활용률이타목질재소재에비하여매우높아소형가구공간의재료로적합 267

276 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 3. 시장환경분석 가. 세계시장 글로벌시장조사기관인스트래티지애널리틱스 (Strategy Analytics의조사에따르면 2016년전세계스마트홈시장규모는, 전년대비 20% 성장한 690억달러로 2014년부터연평균 18.6% 씩성장하여 2020년에는 1,320억달러에이를전망 IoT 및모바일네트워크의확산, 스마트폰 테블릿PC 웨어러블디바이스등스마트기기의보급확대, 스마트홈서비스수요증대가스마트홈시장성장의주요요인으로분석 가구와전자매체와의융합으로사물인터넷 (IoT) 과스마트홈시장에영향을미칠것으로예상 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야의세계시장규모및전망 ] ( 단위 : 억달러, %) 구분 CAGR ('13~'15) 세계시장 ,000 1,115 1, * 자료 : 스트레티지애널리틱스 (Strategy Analytics), 2015 에기반해전망치추정 268

277 전략제품현황분석 나. 국내시장 가구분야의플렉시블시스템및공간디자인기술은융합되어이루어지는기술로서가구와전자매체와의융합으로사물인터넷 (IoT) 과스마트홈시장에영향을줄것으로예상 따라서, 스마트홈시장의가구의새로운제품 서비스기술로서의스마트홈 / IoT 융합시장의영향을줄것으로예상 국내스마트홈시장은 2014년 8.6조원, 2015년에는 20.9% 성장한 10.4조원으로추산되며, 연평균 22.2% 씩성장하여 2020년에는 29조원에이를전망 스마트융합가전기기 스마트헬스케어 스마트TV에대한수요와함께홈엔터테인먼트서비스에대한수요증가가국내스마트홈시장성장의주요요인으로분석 스마트융합가전산업은향후 4년간연평균 27.8% 로성장해 2019년에는 8조 1,853억원규모에이를전망되어전체스마트홈시장의 38.7% 를차지할것으로예측 스마트홈시장전체를차지하지는않으며부분적으로영향을끼칠것으로예상 [ 스마트홈분야의국내시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 억원, %) CAGR ('14~'19) 국내시장 * 자료 : 한국스마트홈산업협회 (2015) 에기반해전망치추정 노후화로아파트리모델링및인테리어수요증가예상 한국토지주택공사 (LH) 토지주택연구원에따르면지난해국내전체아파트 980만가구중 20년이지난노후주택은 327만가구로 46.0% 를차지했으며 30년이지난아파트는 29.3% 에달한것으로나타났고특히 1980년대말조성된분당, 일산, 중동, 평촌, 산본등 1기신도시아파트의경우대부분이준공 20년이넘은것으로조사됨에따라업계에서는올해국내인테리어 리모델링시장은 30조원을처음으로넘어서고 2020년까지는 41조 5,000억원에달할것으로예상 48) 특히국내 1인가구및고령화인구의증가로홈퍼니싱시장의꾸준한성장할것으로예상 48) 이데일리,

278 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 다. 무역현황 국내가구산업의수출입구조를살펴보면 11년기준수출 8억3600만불, 수입 11억 8500만불로약 3억 5천불의무역수지적자를보이고있으며지역별수입구조를살펴보면중국으로부터수입이 2/3이상을차지한가운데베트남, 이탈리아, 미국등으로부터의수입비중이높음 가구제품해외수출입은중국및동남아의중저가수입과이탈이아등유럽의고가품수입으로무역수지는적자이나, 2009년이후의자및사무용가구의수출증가로수출액은다소증가하는추세 국내가구제조기술은이탈리아등선진국보다는다소뒤지고있으나중국등개도국에비해서는매우우수하나최근에는중국의매우빠른기술발전속도 이는이탈리아, 독일등선진국이인건비가싸고가구원자재가풍부한중국에서가구를생산하면서중국이자체적으로기술습득및생산노하우를접목하여자체적으로빠른발전을하고있어한국에게는더욱어려운현실 이탈리아등유럽의고급가구시장의선진국에비하면노동비용등가격면에서는유리하지만디자인, 품질, 마케팅, 기술수준, 숙련도등에서불리하여고급가구시장에서도경쟁력이밀리고있는실정 고가시장의위치를확고히하는동시에중간가격대제품까지생산라인을다양화함으로써국제경쟁력을강화하고있어한국의가구산업경쟁력은점차힘을잃어가고있는반면, 중국, 베트남등동남아의개도국에비하여기술수준, 디자인및품질등은다소유리하나임금등생산비용, 가격등에서매우불리한상황 플렉시블시스템요소의가구는해외가선도적이며, 국내중소수입업체를중심으로해외 상품을병행수입판매하고있으며, 또한주로디자이너작품으로고가의상품으로판매되고 있어구체적인통계자료와데이터자료는미흡한실정임 [ 가구분야무역현황 ] 구분 ( 단위 : 천달러, %) CAGR ('11~'15) 수출금액 897,823 1,035,201 1,130,746 1,092,182 1,006, % 수입금액 1,399,727 1,348,816 1,487,294 1,778,089 1,956, % 무역수지 -501, , , , ,593 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1 이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 * 자료 : 관세청수출입무역통계 HS-Code(6 자리기준 ) 활용 270

279 전략제품현황분석 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 공간은사물과주변환경과상황에따라변화될수있기에이를유형화하여공간디자인경향을 요소별로분류하고이를바탕으로기술개발트렌드를분류 [ 공간디자인가구요소기술분류 ] 요소별분류유형별공간공간디자인기술 가구 + 가구 두가지이상의기능을가지는가구와가구의조합 기능적측면 가구 + 전자기기 가구의용도와첨단전자기기기능의융합 가구 + 건축물 가구와실내건축요소의일체화 형태적측면 공간에따른형태변형 독창적인형태 공간고유의업무역할에부응하는다양한형태로의조합과변형 기존가구가구의형태와개념을뛰어넘는다양한디자인의시도 재료적측면 신소재의사용 제작방법에있어신기술의적용 기존가구에사용하지않았던신소재의과감한사용 타산업분야에서개발한신기술및제작방법의적극적응용 기능적측면의융합화 가구 + 가구 가구와가구의조합을통해두가지혹은그이상의기능을하나의제품으로통합가구는기능적측면에따라침대, 소파, 의자와같은휴식용가구, 장롱, 책장과같은수납용가구, 테이블, 싱크대와같은작업용가구로분류할수있으며, 같은기능끼리의조합또는서로다른기능의조합을통해다양한복합기능을구현 가구 + 전자기기 시스템및기능적측면에서가구와디지털전자기기와의조합은산업계간의공조가필수적이며, 서로다른분야로여겨지던이종산업간의영역이사라지고융합하여새로운부가가치를찾아내려는다양한시도는 IT 기기산업관련분야에서가장먼저활성화 271

280 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 항공기좌석은가구와전자기기기능통합으로기능조합을넘어서첨단신기술이집약된고부가 가치산업이며대한항공의 Kosmo Sleeper seat of korean air 가대표적사례 이탈리아 sheer kitchen 의주방가구의경우주방용전자기기와가구의결함사례 가구 + 건축물 가구와건축물의관계는별도의객체로보지않고통합된하나의개념으로보는것이특징이며형태적인특징을살펴보면, 가구와실내건축요소들이이음매없이부드럽게연결되는유기적인형태로써마치하나의연속된면으로보이게되는데, Beacon Communication의오피스공간은벽이바닥이되기도하고, 천장이되기도, 때로는가구가되기도하는오피스공간대표적사례 형태의다변화 형태변형모듈을이용한반복과확장의개념은오랜시간가구디자인에서형태의변형을통해재미를주는요소로써사용되어왔지만, 최근에는단순히형태를변화시키는단계를뛰어넘어사용자의편의성를향상시키는실용적측면에서의접근 공간이요구하는다양한형태로의조합과변형은현대가구디자인에있어가장중요한특징 디지털공간에서창조된새로운형태로형태를이루는방법은우리는관념속에서만들어지는형태와실제공간상에서실존하는형태로분류 건축가마르코스노박, Liquid Architecture in Cyber Space 를주장하면서논리적기대나투시, 중력의법칙에영향을받지않는가상공간에서의실험적디자인가구형태 재료적측면 현대실내공간과가구디자인에서또하나의큰특징으로다양한소재의사용으로전통적가구소재인원목과합판, MDF (medium density fibreboard) 등가공목재와 HPM (High Pressure Melamine Sheet), LPM(low pressure melamine impregnated paper), 라미네이트소재에서벗어나알루미늄, 플라스틱, 유리섬유, 인조대리석등사용 실험적인신소재도가구에적용가능함신소재기술을어떻게가구디자인에접목시킬것인가가미래가구산업의성패를좌우하는요인 272

281 전략제품현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 이케아는침대협탁, 스탠드등에무선충전패드가장착되어있어플러스기호가표시된부분에스마트폰을올려두기만해도충전이가능한무선충전기능홈퍼니싱제품출시 집안곳곳에서사용할수있는패드형무선충전기와소비자가집접가구에설치가능한무선충전기를함께제공 DIY 패러다임변화 : 기존에조립이완성된상태의유통, 가구의고가격성과내구성이라는패러다임을구매자의직접조립, 가구의저가격성과교체성이라는패러다임으로완전히변화 Cassina의필립스탁디자인 MISS : Music Image Sofa System으로처음시장에보였을때기존에등장하지않았던가구와전자제품을접목한새로운시도라는점에서큰반향을일으켰던제품 구조, 목적, 관계등필요에따라빌트인 (Bilt-in) 형식과플러그 (Plugged) 형식의결합이며, 결합형의가구는디지털기술의발달정도, 결합정도, 사용자의요구등에따라여러형태로등장 멀티기능성을가지고있으며공간의활용도와경제성을증가시킨제품의출현 [ 이케아무선충전기 ] [ M.I.S.S. (Music Image Sofa System)/ Philippe Starck ] 친환경재료의사용 273

282 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 허먼밀러 (Herman Miller) 의변화를위해설계된 Compass System의구성으로쉽게조립, 분해, 재배치되며새로운공간을구성가능 수납공간은신속하게위치재배열이가능하고상부장 (Headwall) 유틸리티는쉽게접근이가능하며추가또는변경이용이하고또한부분적으로손상된제품은전체를쉽게철거하지않고부분교체할수있을뿐만아니라모서리처리등으로사용자의안전을고려와심미성을중요시함 Compass System 제품은친환경적으로나무, 스틸, 플라스틱, 알루미늄으로구성되어있으며 약 39% 가재활용가능하며, 제품의 57% 가재활용소재사용 (Green Guard 의인증 ( 인증번 호 : /-420) [ 허먼밀러 (Herman Miller) 의 Compass System ] 신개념모듈러가구의연결구조체의역할 30% 가량의공간을늘릴수있는신개념모듈러가구인독일지마틱 (Siematic) 사에서만든 MultiMatic은결합하고, 추가되고, 변형가능한인테리어피팅시스템으로언제든힘들이지않고사용자가원하는대로가구구성요소들의이동이가능 부엌수납장은기능, 위치에따라다양한주방기구를자유롭게배치할수있으며기능성과사용성및심미성에초점을맞춘디자인 [ 독일지마틱 (Siematic) 의 MultiMatic ] [ 실로비스 (Xilobis) 의 Bilia ] 실로비스 (Xilobis) 에서제작한 Bilia 선반시스템의다양함은아주간단한아이디어에서비롯되 었으며, 특별한도구없이조립, 변형및확장될수있는이가구는자작나무합판사이의홈 274

283 전략제품현황분석 부분에크롬강철볼들이위치하여사용자가원하는대로조립가능 또한, 가구의연결구조체의역할을하는케이블루프는탄성없는튼튼한섬유로마모되지않는보호섬유로코팅 자작나무상판과하판을케이블루프로이어연결된구조체를만들며선반은강철볼들을이용하여고정하는구조로재료사용을줄였으며따라서가구자체의무게도감소되었고심미적완성도도증가 재료나소재의변형에따른모듈러시스템 Formkind 는다각형형태를띤방음패널로, 패브릭을이용해촉감은부드럽지만시각적으로 단단한조각적느낌 [ Formkind ] 덴마크의직물업체크바드랏과의공동작업은직물에기반한타일재질의칸막이벽이라는혁 신적인착상으로경량의직물벽이하나의대안이된사례 [ 노스타일 (North Tiles, 구름 Clouds 스웨덴, 스톡홀름 ] 미래사무실의미디어디스플레이컨셉디자인으로육각타일로만들어진모듈형벽으로파티션, 디스플레이, 소음차단, 인테리어조명등의기능을수행하며, 공간활동에대한다양한연출을통 해필요한형태로커스터마이징가능 275

284 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 [ MIMIC Wall (Eastman Innovation Lab & MG2) ] [ 컨덴스트코어오픈하우스 (Shigeru Ban)] 일상에필수적인요소인화장실, 부엌, 세면대를통합하고급 / 배수시설을바닥이아닌상단에처 리함으로써집의형태를유연하게변동할수있도록함. 천장과벽을지퍼로고정하는시트소재 로적용해사용자가집의크기와구조를자유롭게변경해사용가능 색상을활용한시스템가구 어린이놀이방같은인테리어디자인의치과병원은낮은높이에밝은색상의목재가구로안정적이고편안한느낌을연출하고병원곳곳에동물모양의가구와칠판등을배치하여아이들의두려움을감소시키는효과 디자인을통해의료시설의이미지를변화시키고고정관념탈피를통한새로운감성디자인. [ A Warm Clinic (RIGIdesign)] 276

285 전략제품현황분석 (2) 국내업체동향 한샘 1970 년주방가구전문회사로출발함 1 인가구를위한다양한기능성가구개발함 출처 : 한샘 [ 한샘하이브리드리클라이닝소파베드 ] 일룸 친환경소재에엄격한기준을가진회사로, 시계적친환경인증제도인그린가드인증획득함 해외유명디자이너들과콜라보레이션을진행하기도해제품의디자인이유려함 출처 : 일룸 [ 일룸멀티소파레이턴 ] 277

286 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 현대리바트 + SK텔레콤 스마트퍼니처 주방가구와화장대거울등에각종 ICT 기술을접목한 스마트퍼니처 주방가구문짝이나화장대등에터치스크린이구현된거울을설치하고유무선인터넷망을활용해다양한정보를제공 ( 라디오, 날씨정보, 뉴스, 요리정보, 농수산물가격정보, 쿡타이머, 가족가메신저, 포토앨범등 ) 스마트폰미러링기술을적용한전화는물론스마트폰에특화된서비스를손쉽게이용할수있는신개념가구 ( 음악, TV, 영화등콘텐츠제공등 ) 한샘 + LG 유플러스 LTE 매직미러 거울을보면서자신의피부타입을측정할수있고측정한결과에따라맞춤형피부관리법과미용 제품을추천해주는기능 [ SKT + 현대리바트, 스마트퍼니처 ] (Smart Furniture) 자료 : 한샘블로그 [ 사물인터넷기술이접목된한샘매직미러 ] ( 한샘 +LG 유플러스 ) 주로소파와침대의기능을갖춘소파베드 (sofa bed) 가매장에서판매되며접이식침대를시작으로벽에부착되어올렸다내렸다하는월베드 (wall bed) 를소량주문생산하여판매 월베드는안정성에문제가있어판매가저조하여현재에는생산및판매가되고있지않으며소파베드는중소업체에서소량판매 한샘, 리바트, 까사미아등국내가구회사에서소형공간의특성에맞도록출시하는제품은거의없으며일반적인소비자들이사용하는책상, 장식장, 옷장등사이즈를축소해서생산판매하고있는실정 278

287 전략제품현황분석 [ 국내주요가구생산업체의상품군 ] 가변적다기능가구시스템개발과공간절약형시스템가구이동이가능한분해조립형시스템 가구등소비자가편리하게조립할수있도록기존의하드웨어의문제점을분석하고새로운하 드웨어를연구개발이필요 일룸의모션베드맞춤형형태의가구로사용자의편의성및기능에따른소프트한가구로의변 형, 수납에편리함을더하는숨겨진차원의듀얼소파테이블상품 [ 듀얼소파테이블일룸 ] [ 모션베드일룸 ] 279

288 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 다. 기술인프라현황 주거공간의변화로가구디자인이전자기기화되면서네트워크정보가전과가구의구분이모호해지는사례증가 49) 디지털기술 (Digital Technology) 과정보통신제품의발달로전자제품의소형화, 경량화, 고기능화, 다기능화, 디지털 (Digital) 화가활발히진행되면서전자제품은가구와융합 (Integrated) 적인형태 역간의형태가모호해지고경계가확실하지않게되는융합형의가구는사용자가보다친밀하게가구와제품을인지하고새로운상화작용 (Interaction) 을하게되는것을의미 감성품질디자인센터 (EDSC) 에서는제품의형태 / 표면품질디자인및제품개발전체프로세스를지원함 UV 평판프린트, 진공주형기, 진공증착장비, 멀티코팅장비, CNC, 아노다이징, 3D 프린터, CO2 레이져마킹기, Fiber 레이져마킹기, DDP, UV 코팅스프레이, UV Cure system, 열경화기, 플로터등의장비지원함 출처 : 감성품질디자인센터 [ 감성품질디자인센터의연구지원분야 ] 49) 정동헌, 네트워크시대주거공간변화에따른가구디자인연구, 홍익대산업미술대학원석사학위논문, 2002, p

289 전략제품현황분석 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제혁신센터운영함 전국 17개지역, 18개혁신센터가있음 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 281

290 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공함 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공함 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공함 지역특성에전문화된프로젝트임 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 282

291 전략제품현황분석 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 플렉시블시스템및공간디자인기술개발기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 50) 을살펴보면연도별로출원경향이증가와감소를반복하고있어지속적으로플렉시블시스템및공간디자인기술개발관련기술개발이활발함 각국가별로살펴보면미국의출원경향은완만한감소-증가-감소추세를, 유럽도완만한감소-증가 -감소추세를, 한국과일본은미미하나보합세를유지하는경향을보이고있음 국가별출원비중을살펴보면미국이 77.4% 로최대출원국으로서플렉시블시스템및공간디자 인기술개발기술을리드하고있는것으로나타났으며, 유럽이 16.6% 로뒤를따르고있고, 일 본이 4.8%, 한국이 1.2% 로비슷한수준의출원비중을보이고있으나미미한편임 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야연도별출원동향 ] 50) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미공개데이터가 존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함 283

292 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2010 년이후출원이거의없다가 12 년부터소폭증가했으나여 전히미미한경향을보이고있음 일본의출원현황은 2010 년이후소폭증가하다가 14 년에약간감소하였으며출원인대부분이 외국인으로자국인의출원이미미함 미국의출원현황은 2011 년소폭감소후다시증가하며기존의출원을지속적으로유지하고 있는추세를보이고있으며, 유럽도 2012 년소폭의감소제외하면기존의출원수준을유지하 고있는것으로나타남 [ 국가별출원현황 ] 284

293 전략제품현황분석 (3) 투입기술및융합성분석 플렉시블시스템및공간디자인기술개발기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 51) 를통하여살펴본결과, 플렉시블시스템및공간디자인기술개발기술분야의가장높은 IPC는 G06F 기술분야가 170건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 A61B 가 99건, G06Q가 85건으로다수를차지함 이외에 H04L 52건, H04W 42건, H01L 27건, A61M 26건, B32B 24건, F16L 22건, A61F 21건순으로기술이투입되어있어플렉시블시스템및공간디자인기술개발기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 F16L 기술분야의수명이 11년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q, H04W 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 52) G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 A61B 진단 ; 수술 ; 개인식별 9 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 H04L 디지털정보의전송 6 년 H04W 무선통신네트워크 4 년 H01L 반도체장치 ; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 6 년 A61M 인체속에또는표면에매체를도입하는장치 ; 인체용의매체를교환하는또는인체로부터매체를제거하기위한용구 ; 수면또는무감각을도입또는각성시키기위한장치 10 년 B32B 적층체, 즉평평하거나평평하지않은형상 8 년 F16L A61F 관 ; 관의이음또는부속품 ; 관, 케이블또는보호관류의지지 ; 일반적인열절연방법 혈관에이식할수있는필터 ; 보철 ; 인체의관상구조를개존시키는또는붕괴를방지하는장치 ; 정형외과용구, 간호용구또는피임용구 ; 찜질 ; 눈또는귀의치료또는보호 ; 붕대 ; 피복용품또는흡수성패드 ; 구급상자 11 년 9 년 투입기술이가장많은 G06F 분야와융합이높게이루어진기술은 H04L 분야로나타났으며, 51) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 52) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 285

294 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 G06Q, G06T 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 이외에 A61B 분야와융합된기술은 A61M, A61N, A61F 분야와의기술이많은것으로나타났 으며, G06Q 분야와융합된기술은 H04L 기술로분석됨 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로미국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 독일의출원인의출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은미국국적인 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP이며, 그뒤를역시미국국적인 MICROSOFT CORP와 INTEL CORP가차지하고있고, 기타다수의미국기업들과독일국적 SAP SE도다수의특허를확보하고있음 기타미국의주요출원인으로 WARSAW ORTHOPEDIC INC, ORACLE INTERNATIONAL CORP, APPLE INC, BLUESKY MEDICAL GROUP INC 등이다수의특허를보유하고있는것으로나타났음 미국기업인 WARSAW ORTHOPEDIC INC 가 3 극패밀리수가 8 건으로다국적으로시장을확보하 며출원을하고있는것으로보이며, 역시미국기업인 MICROSOFT CORP 도 6 건으로다양한국 286

295 전략제품현황분석 가에출원을하고있는것으로나타남 미국기업인 BLUESKY MEDICAL GROUP INC 가확보한특허의피인용지수가 로가장 높게나타나원천기술을다수보유하고있는것으로분석됨 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 국가 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국미국일본유럽 IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 주력기술분야 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 워크플로우제어 MICROSOFT CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 다중레이어사용자인터페이스 INTEL CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 Flexible routing tables WARSAW ORTHOPEDIC INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 Flexible spinal stabilization system/method ORACLE INTERNATIONAL CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 1 1 트래픽환경에서유연성제공 SAP SE 독일 % 100% 0% 0% 미국 유연한사용자인터페이스 APPLE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 유연한쇼크흡수연결 ( 모바일장치내 ) BLUESKY MEDICAL GROUP INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 유연한감압처리장치 BROADCOM CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 1 유연샤프트익스텐더 COVIDIEN AG 미국 % 100% 0% 0% 미국 3 8 Flexible access assembly 287

296 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업은대우조선해양주식회사의출원건수가 2 건으로나타났 으며, 중소기업으로는펑션베이 ( 주 ), ( 주 ) 파인원커뮤니케이션즈, ( 주 ) 엘지하우스가각각 1 건씩 으로나타나미미한편임 기업이외의주요출원인을살펴보면연구소 / 공공기관으로한국표준과학연구원, 한국철도기술 연구원이각각 1 건씩있고, 대학은조선대학교산학협력단이 2 건, 한국항공대학교와서울과학 기술대학교산학협력단이각각 1 건씩의출원이있는것으로조사됨 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 288

297 전략제품현황분석 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 기술및용도융합기술 IoT, 조립체결장치기술, 변형전용시스템기술, 다용도활용기술 까사미아일룸리바트퍼시스에넥스, 삼성전자, 엘지하우시스 - - 신소재기술 제품디자인, LED, 재활용소재활용기술 까사미아에넥스 사용성반영 사용자중심디자인기술렌더링기술, 언터렉티브컨텐츠디자인, 행동유형기반디자인 한샘, LG 유플러스 SK 텔레콤 벤텍퍼니처, 넵스 - * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 289

298 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 나. 중소기업기술수요 플렉시블시스템및공간디자인기술분야의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업 기술수요조사및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같은 수요들이다수있는것으로분석 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 기술및용도융합기술 변형전용시스템기술복합기능변형전용시스템기술조립체결장치기술가구기초부재설계기술 플렉시블시스템및공간디자인기술 신소재기술 신소재개발기술개발재활용소재활용기술 사용성반영 형태미 / 기능성관련디자인기술감성관련디자인기술, 정량적시스템조건설정기술조립체결의최적화요소개발기술거리조성디자인 290

299 전략제품현황분석 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 플렉시블시스템및공간디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 플렉시블시스템및공간디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 플렉시블시스템및공간디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 53) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 54) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 플렉시블시스템및공간디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 53) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 54) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 291

300 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술개발분야키워드클러스터링 ] [ 플렉시블시스템및공간디자인기술개발분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 systematic review 4~6 1. Reporting quality in abstracts of meta-analyses of depression screening tool accuracy: A review of systematic reviews and meta-analyses 클러스터 02 flexible substrate, computer system 4~5 1. Flexible tracking article and method of using the same 2. FLEXIBLE MICRO-SYSTEM AND FABRICATION METHOD THEREOF 3. Flexible Smart Card Transponder 4. Research progress in flexible wearable electronic sensors 클러스터 03 reduced pressure 5~8 1. Flexible reduced pressure treatment appliance 2. IMPROVED FLEXIBLE REDUCED PRESSURE TREATMENT APPLIANCE 3. SYSTEM AND METHOD FOR MULTIPLE DIRECTION FLEXIBLE INLINE CANISTER 292

301 전략제품현황분석 No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 04 power system 4~6 1. Flexible resonator attachment 2. Overview on power system flexibility evaluation 3. Distributed optimization approaches for emerging power systems operation: A review 클러스터 05 renewable energy 4~6 1. Recent approaches of unit commitment in the presence of intermittent renewable energy resources: A review 2. On heat pumps in smart grids: A review 3. Sustainable Cloud Data Centers: A survey of enabling techniques and technologies 클러스터 06 physical activity 5~7 1. Flexible item carrier 2. Acute effects of muscle stretching on physical performance, range of motion, and injury incidence in healthy active individuals: A systematic review 클러스터 07 flexible element 5~7 1. SPINAL STABILIZATION SYSTEM WITH RIGID AND FLEXIBLE ELEMENTS 2. Flexible mass support apparatus 클러스터 08 memory system 4 1. FLEXIBLE MEMORY SYSTEM WITH A CONTROLLER AND A STACK OF MEMORY 2. LINE BASED IMAGE PROCESSING AND FLEXIBLE MEMORY SYSTEM 3. The MNESIS model: Memory systems and processes, identity and future thinking 클러스터 09 royal society, thin film 4~5 1. Flexible, total coverage electromagnetic wave shielding system 2. A comprehensive review on design of building integrated photovoltaic system 3. Carbon Nanotube Sponges, Aerogels, and Hierarchical Composites: Synthesis, Properties, and Energy Applications 클러스터 10 end portion 4 1. SYSTEMS AND METHODS FOR RESTRICTING MOVEMENT IN FLEXIBLE DUCTS 2. Spinal stabilization system with rigid and flexible elements 3. Flexible mass support apparatus 293

302 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야데이터기반요소기술 ] No 요소기술명키워드 요소기술 01 복합기능 / 편리성관련디자인기술개발 systematic review, flexible furniture 요소기술 02 형태미 / 기능성관련디자인기술 flexible substrate, computer system 요소기술 03 감성관련디자인기술 emotional design, relax 요소기술 04 신소재개발기술개발 advanced materials technic 요소기술 05 변형전용시스템기술 flexible element, space 요소기술 06 조립체결장치기술 physical activity, structure 요소기술 07 정량적시스템조건설정기술 power system, flexible element 요소기술 08 가구기초부재설계기술 reduced pressure, memory system, 요소기술 09 조립체결의최적화요소개발기술 comprehensive review, thin film 294

303 전략제품현황분석 (2) 요소기술도출 산업 시장분석, 기술 ( 특허 ) 분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 중소기업기술수요를바탕으로로드맵기획을위하여요소기술도출 요소기술을대상으로전문가를통해기술의범위, 요소기술간중복성등을조정 검토하여최종요소기술명확정 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야요소기술도출 ] 분류요소기술출처 공간디자인경향 (1 인용, 다기능가구등 ) 복합기능 / 편리성관련디자인기술개발형태미 / 기능성관련디자인기술감성관련디자인기술신소재개발기술개발 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 클러스터링, 전문가추천 기술 / 시장분석, 전문가추천, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 기술수요, 전문가추천 소비자모델링기술 기술수요, 타부처로드맵 통합디자인지식서비스 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 지능형 PSS(Product-Service systems) 디자인프레임워크및지식커뮤니티기술 가변형가구시스템기술 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 전문가추천, 특허 / 논문클러스터링 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 가변형조립식가구시스템 가변형조립가구기초디자인 변형전용시스템기술조립체결장치기술정량적시스템조건설정기술가구기초부재설계기술조립체결의최적화요소개발기술 기술수요, 타부처로드맵 기술 / 시장분석, 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술수요, 전문가추천, 특허 / 논문 기술수요, 특허 / 논문클러스터링 기술 / 시장분석, 기술수요, 타부처로드맵 (3) 핵심기술선정 295

304 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 확정된요소기술을대상으로산 학 연전문가로구성된핵심기술선정위원회를통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을고려하여평가 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술분야핵심기술 ] 분류핵심기술개요 복합기능 / 편리성관련디자인기술개발 두가지이상의복합기능, 편리성관련디자인기술 공간디자인경향 (1 인용, 다기능가구등 ) 형태미 / 기능성관련디자인기술 감성관련디자인기술 사용자에대한인식변화와인간공학적측면이고려된디자인기술 감성요구를충족시키는디자인기술 신소재개발기술개발 공간디자인소재기술개발 통합디자인지식서비스 소비자모델링기술 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 소비자제품사용행위분석, 소비자생활패턴분석및예측기술 소비자가치요소와기능, 형상, 성질등제품요소, 사용환경등을체계적연계하는상황연계기술 가변형조립식가구시스템 가변형가구시스템기술 변형전용시스템기술 비고정형연결장치를이용한프레임조립체결방식의가변형가구시스템기술개발 간단한조립 해체를통해다양한형태, 용도로변형및전용이가능한가구기술개발 296

305 전략제품현황분석 6. 기술로드맵기획 가. 플렉시블시스템및공간디자인기술로드맵 최종중소기업기술로드맵은기술 / 시장니즈, 연차별개발계획, 최종목표등을제시함으로써중 소기업의기술개발방향성을제시 297

306 디자인 - 플렉시블시스템및공간디자인기술 나. 연구개발목표설정 로드맵기획절차는산 학 연전문가로구성된로드맵기획위원회를통해선정된핵심기술을대 상으로기술요구사항, 연차별개발목표, 최종목표를도출 [ 플렉시블시스템및공간디자인기술핵심기술연구목표 ] 분류핵심기술기술요구사항 연차별개발목표 1 차년도 2 차년도 3 차년도 최종목표 공간디자인기술 기능적측면의융합화 ( 편리성, 안전성형태, 감성, 신소재 ) 사용자인식변화를위한색상, 소재, 기능 감성요구충족을위한형태모양, 기능성 수납, 폴팅형융합기술 40% 감성형유형분류 45% 융합형모델 80% 융합형모델 85% - - 수납, 폴딩형사용자맞춤형가구다양화 소비자모델링기술 소비자사용행동패턴분석및예측 패턴모델 15% 예측모델 40% 패턴 / 모델상용화기술 80% 소비자행동패턴정보화분석및예측 통합디자인지식서비스기술 사용정보기반디자인기술 색채정보형태정보상황기술정보 DB 플랫폼 색채, 형태, 공간 15% 플랫폼구축 30% 프로토타이핑테스트 75% 색채, 형태, 상황별정보를통한플랫폼구축 지능형디자인프레임워크사용정보기반디자인기술 삽입형전자모듈반인공지능형정보처리기술 IT 기술삽입형단자 30% 전자모듈화유형수 50% 지능형 IT 정보처리기술구현 80% 인공지능형 IT 와연계한융합형디자인기술구현 가변형조립식가구시스템기술 비고정형연결장치해체조립을위한형태용도를위한시스템기술 조립체결장치기술 가변형가구조립방식기술 조립체결장치기술 기술개발 40% 안전도 80% 이상 기술개발 80% 내구성 80% 이상 - 공간의유틸리티화를위한지능형가변성가구시스템 298

307

308 전략제품현황분석 공공시설물 디자인

309

310 공공시설물디자인기술 정의및범위 스마트시대의흐름에맞추어스스로주변상황을인식하고필요에맞게사용자를예측하여공공시설물이다양한기능들을가지고제한된공간에서높은효율성이나편의성을제공하는기술 도심공공시설물디자인은지능형능동디자인분야, 도시디자인분야, 통합디자인지식서비스분야로구분가능하며건축물과도로, 운하, 주거환경에필요한공원등과같은환경적시설물까지확대가능 정부지원정책 선진국에있어서공공디자인은산업도시의상징적인산업분야 국민디자인단이운영되어질만큼수요자입장에서맞춤형행정서비스에대한관심이높아지고공공디자인에대한투자가증가하는추세 공공분야에다양한디자인기법을적용하여국민, 공무원, 전문가들과함께공공서비스개발에대한관심집중 중소기업시장대응전략 강점 (Strength) 산업환경에변화에빠른대처가가능 중소기업간의네트워크구축이대기업보다유연하고빠름 신제품개발추진에적극적이며시장에대한과감한투자가능기회 (Opportunity) 약점 (Weakness) 스마트기술에대한기술력이부족 스마트공공시설물에대한시장구축에대한지원미비 다양한소비자를만족해야하므로혁신적인디자인솔루션발굴의어려움위협 (Threat) 최근수년간공공디자인에대한트렌드가형성 각도시별로공공디자인에대한정부의관심도가급증 IoT 시장등소비자에게도스마트제품에대한인식이증가하며, 많은회사들이스마트제품에대한투자가늘어나고있음 정책사업과연관이되어있으므로투명성을요구 중소기업의디자인에대한인식이낮음 중소기업의시장대응전략 점점늘어나고있는공공디자인시장에새로운트렌드형성 각자가지고있는독자적인기술력을활용하여다양한공공디자인시설물시장을확보할수있음 중소기업간의신기술개발, 기술협약을통해서풍풍한자원을적극활용가능하도록하는인프라를구축지원필요

311 핵심기술로드맵

312 디자인 - 공공시설물디자인기술 1. 개요 가. 정의및필요성 공공장소란건물과건물, 공간과공간, 또는건물과공간사이를연결하는도시의중요한요소 로사람들에게쉴곳을제공하거나특정한기능을제공하거나수행할수있는공간 사람들의목적에따라서다양한기능을가지거나다양한타입으로공공장소들이존재 [ 공공장소예시 ] 공공시설물들은공공장소를이루는요소이며공공장소에서다양한사람들이함께사용할수있는건축, 시설물등이라고볼수있음 공공시설물들은사용자들에게편의성과효율성을제공하고공간적인측면에서는제한된공간을활용도를높일수있음 도심의분위기와도시의아이덴티티를나타내는도시경관 도시계획에있어서도시경관은주요한요소로작용 도시에살고있는거주민에게삶의질을증진시키는데주요한역할로작용 공공시설물을통해서도시의정체성을나타내도록할수있고지역의아이덴티를높이고홍보하는데활용 304

313 전략제품현황분석 [ 도시경관은개선사례 _ 청계천 ] 공공디자인중공공시설물관련된디자인용역가능범위는기획, 조사, 분석, 자문, 디자인, 설 계, 제작, 설치, 관리등다채로운이해관계자들이필요로함 공공디자인에서도공공시설물디자인은관련된세부항목들이많아서새로운산업의기회로볼 수있음 공공디자인은지역의문화적인측면으로연관이되어지기때문에도시를알릴수있는방법으 로활용되어질것 공공디자인은도시발전에있어서도자원부분을효율적으로활용이가능하다는장점이있어 정부에서도적극적인지원을할것으로예상 시설물과관련해서제작하는업체들의다양한시장이형성되어공공시설물을제작하는시장은 점점더커질것으로예상됨 사용자들을고려한공공디자인은보다나은편의성을제공하면서기존의시설물보다사용자들 의만족도가높아진다는장점이있음 305

314 디자인 - 공공시설물디자인기술 나. 범위 공공장소는구성하고있는요소는크게 3 가지로분류가가능함 (2007, 신태양 ) Fixed element 건축물같은현재건축되어진건물이나건물들같은것들이여기에포함이되어짐 Semi-fixed element 공공시설물들이여기에해당이됨 ( 버스정류장, 벤치, 가로수등 ) Non-fixed element 공공장소를이용하는사람들, 사람들의행동, 인터렉션들이여기에해당됨 공공시설물의분류 공공시설물관련해서는 Semi-fixed element 에좀더집중해서생각할수가있으며, 공공디자 인협회의자료에따르면공공시설물아래와같이분류가가능함 306

315 전략제품현황분석 [ 공공시설물디자인기술의분류 ] 대분류중분류소분류세부내용 보행시설물계 보행신호등, 펜스, 블라인드, 가드레일, 가로표식, 에스컬레이터, 정류장, 자전거정차대, 육교, 지하타도, 보행유도등등과같은시설물의디자인 교통시설 운송시설물계 신호등, 교통차단물, 속도억제물, 주차시설, 주차요금징수기, 공공기관소유차량등과같은시설물의디자인 휴계시설물계 벤치, 의자, 쉘터, 옥외용테이블등과같은사설물의디자인 공공시설물디자인 편의시설 위생시설물계 판매시설물계 휴지통, 음수대, 재떨이, 화장실, 세면장등과같은시설물의디자인 매점, 무인키오스크, 자동판매기, 신문가판대등과같은시설물의디자인 관리시설물계 맨홀, 전신주, 보행등, 신호개폐기, 전력구, 분전반, 환기구, 우체통, 소화전, 방재시설, 범죄예방장치, 신원확인장치등과같은시설물의디자인 공급시설 정보시설물계 공중전화, 풍량계, 시계, 온습도계, 인포부스, 관광안내시설, 지역안내도, 교통정보판, 등과같은시설물의디자인 행정시설물계 각종집기와도구, 제복, 가구, 문구, 표찰, 무인민원처리기등과같은시설물의디자인 * 자료 : 공공디자인협회 공공시설물의물리적기능과외관을중심으로하는분류이외에도디자인적인요소로는아래 4 가지요소 ( 형태, 재질및색채, 그래픽요소, 설치 ) 가있음 307

316 디자인 - 공공시설물디자인기술 * 참조 : 충주시공공시설물가이드라인 [ 공공시설물의디자인적요소 ] 형태 : 공공시설물의외관적인형태뿐만아니라기능에따른형택즉어포던스 (affordance) 가형태적요소로작용 재질및색채 : 공공시설물재질이무른가, 단단함이얼마정도인가목적에적절하게사용되어져야하며색채요소가시설물이얼마나어울릴수있는지디자인적으로심미적기능하는가를보여주는요소 그래픽요소 : 시설물에적용되는문자, 픽토그램등정보에관련된그래픽요소적인것을통틀어서공공시설물의그래픽요소로정의 설치 : 공공시설물이주변환경에적용이가능한것인가에대한설치의적절한정도를설치의적정성라고하며공공시설물의설치가능한범위와기준을제시하는요소로작용 디자인기술 디자인기술은엔지니어링기술 (engnineering technology), 생산기술 (manufacturing technology) 과더불어서특정제품또는특정이슈에있어서필요한핵심기술 ( 디자인지식기술로드맵보고서,2012) 산업이점차발전함에따라서품질에대한개념이신뢰도중심에서편리성, 사용성, 심미성등사용자가바라는가치로확장되면서부터디자인기술의중요성이점점더부각되고있음 디자인기술은디자인문헌에서디자인이론과는상대적인개념으로정의할수있는디자인방법론을포함하지만이범위에제한되지않는포괄적인개념으로이해 인간중심디자인 (User-centered design) 전반적인프로세스를사용자관점에서해석하고디자인솔루션을발견해가는디자인기술 308

317 전략제품현황분석 관찰, 인터뷰, 설문지등통해정성적이든정량적이든사용자로부터문제점을발견하고사용자입장에서문제점을해결하는것 전통적인디자인접근보다사용자의숨은니즈 (Needs) 와위시 (Wish) 를정확하게파악할수있다는장점을가짐 309

318 디자인 - 공공시설물디자인기술 2. 산업환경분석 가. 산업특징및구조 (1) 산업의특징 공공디자인산업은국내에서공공분야의디자인마인드가조성되기시작한지 10여년에불과하기때문에블루오션으로떠오르고있음 ( 황미영, 2016) 산업기반의사업은일반적으로제품공정, 유통및거래에초점을두고있으나공공디자인산업은도시의공공의이윤을목적으로하기때문에조금더거시적인관점의이해를요구함 어떤문제를새롭게바라보고, 새로운대안을모색하는디자인씽킹 (Design thinking) 을디자이너뿐만아니라기획자, 엔지니어, 마케터등다양한이해관계자들의참여가필요할것으로전망 디자인산업의결과물은형태를가진제품부터서비스까지다양한유형으로나올수있으며디자인의목적을잘해결할수있어야함 공공디자인은도시불평등을해결할수있는방법으로도시의경제적성장과사회적성장을균형을잡는데도움을줄수있어서국가적으로나기업적으로산업에대한관심이점차증가하는추세에있음 지역이가진환경의특수성을이해한뒤지속가능한가치들이나재료를활용할수있도록산업의성장계획을작성하는자세가요구 참여의디자인 특정기관또는업체와개인에의해서이루어지는산업이아니라도심지역의주민, 전문가, 행정가들의협업을통해서만들어짐 공동체의목표를중요시하여공동의방향으로부합할수있게다양한구성원이참여하는것이필수 산업경제에기반을두는것보다의사소통의방식을통해효율적인결과를창출 주민들의다양하고복잡한니즈 (Needs) 와위시 (Wish) 를바탕으로선택 공공디자인산업은민주성, 합리성, 투명성, 형평성등이수단으로이용되어야함 310

319 전략제품현황분석 [ 참여하는디자인예시 서울마을기업 ] 통합의디자인 도시의편리성과공공성을증신시키는데목적을둠 공적인영역과사적인영역을포함하여도심의이미지증진시키고강화하는데목표를세움 사회, 정치, 경제, 문화같은다양한요소를바탕으로체계적인계획이필요 디자인, 건축, 조경, 공학, 인문학등협업을통해결과물을만들어내는통합적인과정 계획적인발전을통해개별적요소뿐만아니라일관된도심의이미지와지역의정체성을나타냄 311

320 디자인 - 공공시설물디자인기술 [ 통합의디자인예시 경기도수원, 성남, 부천도시재생사업 ] 가치지향의디자인 단순한결과물이아니라공공성을지향하는데가치를둠 환경을고려한디자인, 지속가능한디자인, 유니버셜디자인등으로접근이가능 제품, 시각적결과믈, 공간같은것들이디자인경계없이적용가능 분야의전문가와주민또는사용자들도참여할수있는특성을가짐 [ 가치지향의디자인예시 그린공공디자인, 센프란시스코 Mobile park] 312

321 전략제품현황분석 (2) 산업의구조 공공디자인산업분야에서는문화창조자, 문제해결사, 경제활성자가연관이되어있음 ( 문화체 육관광부 ) 문화창조자는공공디자인에있어서일상감성적이해, 사람의행동방식, 지역문화를반영하는 역할을함 문제해결자는사회소통증진, 가치의재분배, 안전 위생같은사회문제대안제시와같이주 로다른관계자들을융합할수있는역할을함 경제활성자는지역과장소의가치창출, 지역경제여건개선, 장소마케팅실현과같은이익 을발생할수있는역할을함 * 출처 : 문화체육관광부 [ 공공디자인의구성원 ] 전방산업은도시계획및조경설계서비스업, 컴퓨터응용디자인, Communication design, Brand design / building 등으로구성 후방산업은제품디자인, 산업디자인, User Interface design, Model design, Technological design 등으로구성 313

322 디자인 - 공공시설물디자인기술 [ 공공시설물디자인기술분야산업구조 ] 후방산업공공시설물디자인기술분야전방산업 제품디자인산업디자인 User interface design Model design Technological design 건축디자인, 인테리어디자인, 시각디자인, 환경디자인, Concept design 도시계획및조경설계서비스업, 컴퓨터응용디자인, Communication design, Brand design / building 나. 경쟁환경 환경시설물, 가로시설물, 경관시설물등다양한명칭으로국내외지자체, 기업, 공공단체의공공시설물디자인관련공모전과용역이활발하게진행되고개발되어지고있음 ( 전미화, 2010) 서울시공공디자인개선사업은시민들의보행환경개선, 서울의아이덴티티 (Identity) 확립, 조화로운공공시설물이미지개발에초점 다양한공공디자인국외 / 국내사례들이존재하며이는시설물의분류에따라서디자인특성이다르게적용되어지고있음 벤치 - 단순하고절제되며유기적인형태와구조를가지고있지만연령별, 상황별다양한형태를수용하고있으며이는벤치만의기능을수행하는것이아니라조명, 자전거거치대, 화단, 오디오를다양한복합적인기능을포함하는방향으로변형됨을의미 [ 공공벤치디자인예시 ] 314 휴지통및음수대 - 검정과회색조의색상의메탈소재가주로사용되어지고형태는유선형, 입방 체등과같은심플한형태를가지며음수대와같은경우퇴수환경을다시공급할수있는친환

323 전략제품현황분석 경적인방법을반영하려는노력 [ 공공음수대및휴지통디자인예시 ] 자전거보관대 - 캐노피가없는단순한형태의반복이특징이며벤치와마찬가지로여러가지기능 이복합적으로있는다기능의시설물로변화하고있는경향 [ 자전거보관대디자인예시 ] 버스정류장및가로판매대 - 육면체형태를기본으로하며공간을구분짓는벽은투명한재질 을활용하여시각적인개방감과수평성을나타내며현재의기능과관련된정보를함께나타내고 있는변화를보임 315

324 디자인 - 공공시설물디자인기술 [ 버스정류장디자인예시 ] 볼라드및가로수보호덮개 - 단순기하학도형을절단, 삽입, 반복을통해서변형된형태로다양 한기능과융복합된시설물로변화 [ 볼라드및가로수보호덮개디자인예시 ] 펜스및맨홀덮개 - 펜스본래의보호기능뿐만아니라수직적경관요소로서조형적으로개방감 을확보하거나나무와같은식물을활용하여녹화를하는경향을보이며맨홀덮개는길과잘어 울리게디자인되거나심볼화가되는경우가많음 [ 펜스및맨홀디자인예시 ] 가로등 ( 경관조명 ) - 기술력의발달과친환경적인디자인의영향으로대부분 LED 광원을사용하며 316

325 전략제품현황분석 자연물형태에서모티브를얻은디자인을많이볼수있고, 또한주간과야간의경관을모두고려 하여인터렉티브한변화와타기능과의인터랙션 (Interaction) 이되어가고있는추세 [ 가로등디자인예시 ] 중소기업에서도소셜매뉴팩처링플랫폼 (Social Manufacturing Platform) 구축을위한공공 서비스디자인에관한내용들이나오고있으며제품개발에있어서열악한환경의중소기업들도 이러한공공서비스디자인을통해경쟁력을갖출수있음 다. 전후방산업환경 전방산업인도시계획및조경설계서비스업에서는공공디자인을바탕으로다른도시와의차별 화를보여주려는관심이증대하고있는추세 Brand design 에서는도시도하나의브랜드로각지역에서캐릭터로홍보하려는노력을보이고있음 후방산업에서도공공디자인을접목하여다양한기회영역을확인해볼수있음 제품디자인에서는도심의아이덴티티 (Identity) 가구축되어짐에따라서도심과관련된제품, 관광상품, 기념품등과같이소비자들에게판매할수있는제품사업이확대되어지고있음 산업디자인부분에서는공공디자인을적용하기위한가이드라인제작을바탕으로공공디자인을서포팅하려는디자인기술개발이전개되어지고있음 User interface design에서는사용자간또는사용자와제품간의새로운인터랙션 (Interaction) 을제공하며개인적인모바일제품뿐만이아니라공공시설물같은정류장디자인에이르기까지확장되어지고있음 Technological design 산업에서는새로운기술을적용해서서스테이너블 (Sustainable) 한제품을만들기에관심이높아지는데특히태양열에너지와같은자연에너지를활용할수있는기술의개 317

326 디자인 - 공공시설물디자인기술 발에초점을두고있음 도심의재생과도심속의사람들에게웰빙 (Well-beig) 라이프를제공하기위한공공디자인이새 로운트렌드로급부상하고있음 공유의공간 공공장소는행정적공간으로인식되어지지않고사람들이소통하고교류할수있는공공의공 간으로인식이바뀌고있음 (2014, 이용환 ) 제한된공간에서다양한사람들의니즈와위시를충족시키기하나의기능만을수행하는공간이 아니라다양한기능을담고있는공공의공간으로발전 (2014, 이용환 ) 도시재생적인디자인 지식의정보화사회에들어서면서급격한도시화와개인화로인해서사회의공공성구현에대 한재해석을요구 (2014, 이용환 ) 공공역역들이복합적인인터랙션을통해다양한시각과만족감이해하고사회적소통이가능한 역할을하는기능적시설물과공간을구축하여도시기능증진 똑똑해지는시설물 사물인터넷기술을적용하여시설물들이스스로진단하고유지및보수하며시설물들간의정 보공유를통해사용자의행동에맞추어서기능을변화 모듈조립형공공시설물 건축학에서사용하는모듈화개념을디자인에접목하여공공시설물이아래와같은특징을가질수있게함 (2013, 김기수 ) 요소를하나의장치에집약화함으로써환경구성요소가정리되어질서있는경관을만들수있음 개별설계에의한특별주문제품은현장대응적인용접구조의경우가많아조형적으로지역성을반영하여제작 환경공공시설물모듈화는정밀도높은부품시스템을이용하는것에의해여러가지기능의설정및설치상황에맞는형태의설정가능 장래의기능변경에대해서는융통성있는대응과장소마케팅의필요성고려가능 부품화되어있기때문에관리가용이하여야하며유지보수가신속히이루어져야함 318

327 전략제품현황분석 3. 시장환경분석 가. 세계시장 세계적인인구전망을봤을때도시인구가농촌인구보다급격하게증가함을알수있으며, 이는인구와많은재원들이도심에집중되며이를통해서새로운인프라를요구하는동시에새로운문제를야기시킬수있으므로공공시설물의보급및확충을필요로함을의미 2015년기점으로도시인구가농촌인구수를증가함 도심인구가더욱더늘어나면 2050년에는전세계의인구의 66% 가도시에서살아갈전망 공간적인제약과공간적인제약으로인해서공공시설물을활용하여도심의효율을극대화하는방안을주목 도심의목적은다양하게존재하지만환경적인측면, 교통효율측면, 도시의안정화적인측면, 국민과정부의소통측면등이대표적인목표가될것 * 자료 : [ 세계도시 - 농촌인구전망 (1950~2050) ] 해외국가들의디자인시장규모를봤을때미국이 80 조원으로가장큰시장규모를나타내 며다음으로는일본 20 조 3 천억원의디자인시장규모를가지고있고영국이 13 조 3 천억 원, 한국이 7 조원정도의디자인시장규모를보유 스마트융합제품시장은점점더커질것을예상하며 2020 년에는 340 억을돌파할것으로 예상이되며이는 CAGR(13'~15') 시장규모보다 8 배이상형성될것이라는전망 319

328 디자인 - 공공시설물디자인기술 공공시설물의스마트시장도스마트융합제품시장에비례하여커질것으로전망이되며세계 적으로도스마트공공시설물에시장이증대함 [ 세계스마트융합제품시장규모및전망 ] 구분 ( 단위 : 억달러, %) CAGR ('13~'15) 세계시장 * 자료 : 한국디자인진흥원 2025 Future vision code_smart home 나. 국내시장 공공디자인관련국내시장분석하였을때디자인시장을나타낸자료가불충분하여전체적인 디자인시장자료로대체하는것으로함 도시기능에따라서공업도시, 산업도시, 1 기신도시, 2 기신도시로건설을했으며도시화율이 90% 이상에달하여점점더공공디자인의중요성이늘어날전망 ( 조휘만, 2014) 2015년뉴스1 코리아에의하면서울에서는도시경관을종합적으로나체계적으로개선관리하는것을목표로두고도시의개성과질서를부여할수있는공공디자인을서울우수공공디자인을통해진행하고있음 서울은공공시설물의제작단계에서부터디자인가이드라인까지공공디자인을초석을마련하고있음 한국디자인진흥원은국내디자인시장의규모가 1996 년에는 1 조원, 2005 년에는 7 조원, 2010 년대에는 10 조원을돌파할것으로예상 세계지식재산권기구 (WIPO) 자료에따르면국내산업디자인원등록규모는중국 (312,904 건 ), OHIM(78,050 건 ) 에이어세계 3 위인것으로나타나며매년증가하는결과를보여주고있음 기업의디자인부서별업종과규모를봤을때제품디지안이 36.1% 로가장높은비율을차지하고있으며다음으로시각디자인 (30.0%), 환경디자인 (18.5%) 를차지하고있음 업종별로디자인유형별로차이가있으나기업규모별에서는중소기업보다는대기업에서디자인부서운영이많이되고있음을확인할수있음 중소기업의역량을강화하기위해서는디자인부서의운영을확장을해야함을유추해볼수있음 320

329 전략제품현황분석 * 출처 : 월간디자인 [ 업종과기업규모별기업의디자인부서운영 ] 다. 무역현황 공공시설물디자인기술은제품특성상제조업이나기타산업군처럼수출이나수입이이뤄지는것이아닌, 도시와인구구성에따른디자인산업에맞춰형성되는것이므로공공시설물디자인기술에해당하는무역현황을파악하는데에는어려움이있음 다만 2010년이후로기업에서디자인을활용하는수는급격하게증가하고있는것으로미뤄보아, 이를통해디자인시장이점점더커질것으로예상할수있으며공공시설물디자인시장역시급격한성장을보일것으로전망할수있음 사물간연결을기반으로해서방대한정보를수집및활용하는 IoT(Internet of things) 시장 이빠르게성장세를보임에따라공공시설물에도적극적인 IoT 도입이이뤄질것으로전망 해외의경우, 중국공업신식화부에의하면 2015 년중국사물인터넷산업시장의규모는 7,500 억위안을기록하였으며, 2020 년에는 1 조 8,000 억위안으로늘어날전망임 2016 년해외시장뉴스에따르면산업기준완비, 기술지속추진, 정부지원에따라관련산업은 지속적인발전추세를이어갈전망이며, 경제성장의새로운모멘텀으로작용할것으로기대 321

330 디자인 - 공공시설물디자인기술 4. 기술환경분석 가. 기술개발트렌드 공공시설물에대한인식의변화 기능적인의미의공공시설물에서도시의구성요소로서의공공시설물로인식의변화가이루어짐 도시미관의중요한요소로자리잡음 일괄적인기능의공공시설물은시간이지날수록도시미관을해치는요소로인식됨 도시의랜드마크와지역의특징을표현함 지역주민들의소속감과자부심을고취시키는역할을함 도시의정체성을표현하는것으로타도시와의차별성부여함 서울시는매년 우수공공디자인인증 을실시하고, 심의면제, 홍보등각종혜택부여함 * 출처 : News1 [ 서울시공공시설물 ] 322

331 전략제품현황분석 공공시설물의새로운시도 단순히기능적인면을고려한공공시설물이아닌참여, 접촉등의커뮤니케이션을위한공공시설물로서의변화 정책, 트랜드를고려한새로운공공시설물의등장 * 출처 : 한국일보 [ 서울시중구흡연부스 ] 공공시설물의다기능화 하나의독립적인기능을하던예전의시설물에서점차다기능화되고있음 IT 기술을기반으로한다양한인터렉티브미디어들이제시되고있음 스마트시대의흐름에맞추어수동적이고고정적인설치물이아닌스스로주변상황을인식하고필요에맞게예측, 대응하는시설물들이제시되고있음 공공시설물의친환경화, 자동화 계절, 날씨의변화에맞추어시설물이스스로의기능을컨트롤하는시스템이제시되고있음 우천시가동이멈추어야하는시설물의경우 레인센서 라는기기로빗물을감지해자동으로작동을멈추도록하여불필요한가동을제한 323

332 디자인 - 공공시설물디자인기술 [ 레인센서 ] 공공시설물의미래 편의기능 안락한공공시설물에대한요구 기능의결합 편의성이나사용성을높이기위해두가지이상의목적을가진시설물이결합 안전과친환경디자인 시민의안전과유해요소가들어가지않은원료로디자인 가변형시설물 필요에따라용도를변경할수있는시설물 324

333 전략제품현황분석 나. 주요업체별기술개발동향 (1) 해외업체동향 샌프란시스코 Pier-9-15의 쇼셜서클 시민들이앉아쉬는공간을특색있게디자인한사례임 트랙위에놓인의자는위치를옮길수있고, 자석이내장되어있어두개의의자를붙여여러명이앉을수있음 * 출처 : rebargroup [ 샌프란시스코 Pier-9-15 에있는 소셜서클 ] 프랑스 bruit du firgo 스튜디오에서디자인한공공시설물 야외에서일광욕을즐기는유럽인들이흥미를가질수있는욕조형태의공공시설물 수경시설과함께시민들이휴식을즐길수있도록만든디자인 [ Bruit du firgo 스튜디오의공공시설물 ] 325

334 디자인 - 공공시설물디자인기술 일본나고야의친환경공공시설물디자인 일본나고야는순환형사회의형성을위한친환경공공디자인을추진함 * 출처 : 아트 PLUS [ 일본나고야의휴식시설 ] 영국런던사우스뱅크의 스카이스테이션 유명건축가르꼬르뷔제의안락의자에서영감을얻음 일상생활에서지나치기쉬웠던하늘과도시의풍경을새로운시각으로바라본다 라는의도임 * 출처 : ron bainbridge [ 런던 스카이스테이션 ] 326

335 전략제품현황분석 (2) 국내업체동향 수원시버스승강장 수원시박지성축구센터진입로변의경관특화를위해버스승강장디자인을박지성의모습이담 긴전광판으로변경함 * 출처 : sptoday [ 박지성축구센터버스승강장 ] 서울시아리수수돗가 서울시음수대 아리수수돗가 아리수를형상화한디자인으로아리수의홍보와함께음수대의기능을함 [ 서울시아리수수돗가 ] 서울시청피아노계단 327

336 디자인 - 공공시설물디자인기술 서울시청의계단으로, 사용자가밟으면빛과소리가출력되는효과 미적, 청각적변화를주며계단이용을유도함 [ 서울시청피아노계단 ] 경북청송버스정류장 경북청송의지역특산물을형상화한버스정류장 특산물인사과의홍보와버스정류장의기능을갖춤 [ 경북청송버스정류장 ] 328

337 전략제품현황분석 다. 기술인프라현황 전국지자체에서는정기적으로공공시설물디자인공모전을실시 출처 : 감성품질디자인센터 [ 감성품질디자인센터의연구지원분야 ] 감성품질디자인센터 (EDSC) 에서는제품의형태 / 표면품질디자인및제품개발전체프로세서를지원함 UV 평판프린트, 진공주형기, 진공증착장비, 멀티코팅장비, CNC, 아노다이징, 3D 프린터, CO2 레이져마킹기, Fiber 레이져마킹기, DDP, UV 코팅스프레이, UV Cure system, 열경화기, 플로터등의장비를지원함 출처 : 감성품질디자인센터 [ 감성품질디자인센터의연구지원분야 ] 329

338 디자인 - 공공시설물디자인기술 미래창조과학부에서는창업기업육성, 중소기업혁신, 지역특화사업을위하여지역별창조경제혁신센터운영함 전국 17개지역, 18개혁신센터가있음 각지역센터는정부 / 지자체 / 지원대기업이협업하는일대일전담지원체계로운영함 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별협업현황 ] 330

339 전략제품현황분석 창업을희망하는경우맞춤형컨설팅을제공함 우수기술기업에는입주공간, 멘토링, 투자자연결, 글로벌진출등종합서비스제공함 법률 / 금융 / 특허전문가의컨설팅제공함 지역특성에전문화된프로젝트임 출처 : 미래창조과학부 [ 창조경제혁신센터지역별핵심사업 ] 331

340 디자인 - 공공시설물디자인기술 라. 특허동향분석 (1) 연도별출원동향 공공시설물디자인기술의지난 7년 ( 10~ 16) 간출원동향 55) 을살펴보면연도별로출원경향이증가와감소를반복하고있어지속적으로디자인 / 공공시설물디자인관련기술개발이활발함 각국가별로살펴보면미국의출원경향은소폭의감소와증가를반복하는추세를, 한국은감소-증가-감소추세를, 일본도감소와증가를반복하고있으며, 유럽은지속적인소폭의감소세를유지하는경향을보이고있음 국가별출원비중을살펴보면미국이 54.7% 로최대출원국으로서디자인 / 공공시설물디자인 기술을리드하고있는것으로나타났으며, 한국이 22.6%, 일본이 16.5% 로비슷한수준의 출원비중을보이고있고유럽은 6.2% 로다소미미한편임 [ 공공시설물디자인기술분야연도별출원동향 ] 55) 특허출원후 1 년 6 개월이경과하여야공개되는특허제도의특성상실제출원이이루어졌으나아직공개되지않은미 공개데이터가존재하여 2015, 2016 년데이터가적게나타나는것에대하여유의해야함 332

341 전략제품현황분석 (2) 국가별출원현황 한국의출원현황을살펴보면 2011 년대폭감소이후출원이소폭증가하는경향을보이다가, 13 년이후다시소폭감소추세를나타내고있음 일본의출원현황은 2011 년을기점으로증가추세로변화하였으나다시감소하는경향을보이고 있으며, 출원인대부분이자국출원으로일본내의기술력이우수한것으로추정됨 미국의출원현황은 2011 년이후지속적으로증가하다가다소감소하는추세를보이고있으며, 유럽은지속적으로감소하고있는경향을나타냄 [ 국가별출원현황 ] 333

342 디자인 - 공공시설물디자인기술 (3) 투입기술및융합성분석 공공시설물디자인기술분야의투입기술을확인하기위하여특허분류코드인 IPC Code 56) 를통하여살펴본결과, 공공시설물디자인기술분야의가장높은 IPC는 G06F 기술분야가 53 건으로가장많이차지하고있으며, 이어서 G06Q가 34건, H01L가 12건으로다수를차지함 이외에 G01C 8건, E04H 7건, E04B 6건, E01F 5건, G01N 5건, G01V 5건, G05B 5건순으로기술이투입되어있어공공시설물디자인기술분야에다양한기술이융합되어존재함 더불어해당 IPC의특허인용수명을살펴보면 E04H, E04B, E01F 기술분야의수명이 10년으로가장긴것으로나타났으며, G06Q 기술분야는 4년으로가장짧은것으로분석됨 [ 공공시설물디자인기술분야상위투입기술 ] IPC 기술내용특허인용수명 (TCT) 57) G06F 전기에의한디지털데이터처리 6 년 G06Q 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한데이터처리시스템또는방법 ; 그밖에분류되지않는관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용또는예측용으로특히적합한시스템또는방법 4 년 H01L 반도체장치 ; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 6 년 G01C 자이로스코프 ; 진동질량을가지는회전 - 감응장치 ; 운동질량이없는회전 - 감응장치 ; 자이로스코프효과를이용한각속도의측정 7 년 E04H 특정목적의건축물또는유사한구축물 ; 수영또는물놀이용수조또는풀 ; 마스트 ; 울타리 ; 텐트또는차양일반 10 년 E04B 건축구조일반 ; 지붕 ; 바닥 ; 천정 ; 건축물의절연또는기타보호 10 년 E01F 도로의부대설비의설치또는플랫폼, 헬리콥터의착륙대, 표시, 방설책또는이와유사한것의건설과같은부대작업 10 년 G01N 재료의화학적또는물리적성질의검출에의한재료의조사또는분석 9 년 G01V 지구물리 ; 중력측정 ; 질량또는대상물의검출 ; 태그스 7 년 G05B 제어계또는조정계일반 ; 이와같은계의기능요소 ; 이와같은계또는요소의감시또는시험장치 6 년 투입기술이가장많은 G06F 분야와융합이높게이루어진기술은 G06Q 분야로나타났으며, 56) 전세계적으로통용되고있는국제특허분류 (IPC: International Patent Classification) 를통해특허정보기술분야에서공지기술을조사할수있으며, 기술및권리정보에용이하게접근가능 57) 특허인용수명지수는후방인용 (Backward Citation) 에기반한특허인용수명의평균, Q1, Q2( 중앙값 ), Q3 에대한통계값을제시함. 특히이와같이산출된 Q2 는 TCT(Technology Cycle Time, 기술순환주기또는기술수명주기 ) 라고부름 334

343 전략제품현황분석 B29C, E04H 분야와도융합된기술의건수가높은것으로분석됨 이외에 G06Q 분야와융합된기술은 E04B, G06K, G09F 분야의기술이많은것으로나타났으 며, H01L 분야와융합된기술은 E04F 기술로분석됨 [ 공공시설물디자인기술분야 IPC 기술및융합성 ] 335

344 디자인 - 공공시설물디자인기술 (4) 주요출원인분석 세계주요출원인을살펴보면주로미국의출원인이다수의특허를보유하고있는것으로나타났으며, 한국의출원인출원건수도높게나타남 출원건수 1위의출원인은미국국적인 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP이며, 그뒤를한국기업인현대중공업주식회사와미국의 BOREALIS TECHNOLOGY OY가차지하고있고, 기타다수의미국기업들이다수의특허를확보하고있음 기타미국의주요출원인으로 FORD GLOBAL TECHNOLOGIES INC, ITERIS INC, JOHNSON CONTROLS TECHNOLOGY CO, MICROSOFT CORP 등이다수의특허를보유하고있는것으로나타났음 미국기업인 APPLE INC가 3극패밀리수가 2건으로다국적으로시장을확보하며출원을하고있는것으로나타남 미국기업인 BOREALIS TECHNOLOGY OY 가확보한특허의피인용지수가 1 로가장높게나타 나원천기술을보유하고있는것으로분석됨 336

345 전략제품현황분석 [ 주요출원인의출원현황 ] 주요출원인 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP 국가미국 주요 IP시장국 ( 건수 %) 한국 미국 일본 유럽 % 100% 0% 0% IP시장국종합 3극패밀리수 ( 건 ) 피인용지수 미국 주력기술분야 Tunnel field-effect transistors 현대중공업주식회사 한국 % 0% 0% 0% 한국 설계충돌검사시스템및방법 BOREALIS TECHNOLOGY OY 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 1 항공기출입구주차 / 정비방법 FORD GLOBAL TECHNOLOGIES INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 전력사용량산정 / 추정장치 ITERIS INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 운송인프라 JOHNSON CONTROLS TECHNOLOGY CO 미국 % 100% 0% 0% 미국 시스템식별및모델개발 MICROSOFT CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 비즈니스어플리케이션시스템 APPLE INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 모바일 IP BANK OF AMERICA CORP 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 기술프로젝트관리시스템 BLUE RIDGE ANALYTICS INC 미국 % 100% 0% 0% 미국 0 0 컴퓨터구현토지계획시스템 / 방법 337

346 디자인 - 공공시설물디자인기술 (5) 국내출원인동향 국내출원인동향을살펴보면대기업은현대중공업주식회사의출원건수가 4건으로가장높게나타났으며, 중소기업으로는주식회사아이티굿과수자원기술주식회사의출원건수가각각 2건으로높게나타남 기타대기업의주요출원인으로에스케이, 두산중공업, 대우조선해양주식회사가각각 1건씩의출원이있으며, 중소기업의주요출원인으로는주식회사티엠이엔씨, 주식회사상안, 주식회사동호등이각각 1건씩의출원이있는것으로나타남 기업이외의주요출원인을살펴보면연구소 / 공공기관으로한국전자통신연구원, 한국에너지기 술연구원등이각각 1 건씩의출원이있고, 대학으로는한양대학교에리카산학협력단이 2 건, 기 타성균관대학교, 서울대학교산학협력단등이각각 1 건씩의출원이있는것으로조사됨 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 338

347 전략제품현황분석 5. 중소기업환경 가. 중소기업경쟁력 공공디자인은그특성상일부대기업이나중소기업이주도를하고있는시장이아니라수많은디자인회사와디자이너들이존재하고있음 공공기관이나일반인들역시공공디자인의주체가될수있고일반적으로공모의형식으로디자인이결정되기때문에점유율에서우위를점하고있는중소기업이나대기업은없는것으로조사됨 일반적으로대기업은공공시설물의소프트웨어, 즉통신이나빅데이터, 소비자모델링시장을점유하고있으며일반디자인회사들은공공시설물의물리적인제품을점유하고있음 [ 공공시설물디자인기술분야중소기업현황 ] 기술분류주요기술대기업중소기업중소기업참여영역중소기업 참여정도 소비자모델링 - - 시설물디자인 안전성관련디자인기술, 편의성관련디자인기술, 효율성관련디자인기술정보안내시스템플랫폼기술, 에스케이, 두산중공업, 대우조선해양 삼안, 태헌, 고강알루미늄, 밝은세상수자원기술 조명기구, 벤치, 버스정류장, 맨홀. 자전거거치대 서비스디자인 - * 중소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도 ( 업체수, 비율등 ) 를고려하여 5 단계로구분 ( 낮은단계 :, 중간단계 (,, ) 높은단계 : ) 339

348 디자인 - 공공시설물디자인기술 나. 중소기업기술수요 공공시설물디자인기술분야의중소기업의기술수요를파악하기위하여중소기업기술수요조사 및중소기업청 R&D 신청과제 (2013~2015 년 ) 를분석한결과아래표의내용과같은수요들이다 수있는것으로분석 [ 공공시설물디자인기술분야과제신청현황및수요조사결과 ] 전략제품기술분류관심기술 소비자모델링 실시간진단플랫폼기술 지능형사고인지관련한설계기술 소비자모델링기술 공공시설물디자인기술 시설물디자인 안전성 / 편의성 / 효율성관련디자인기술 감성 / 경관관련디자인기술 서비스디자인 사용정보기반 PSS(Product-Service systems) 디자인기술 PSS(Product-Service systems) 디자인프로세스기술 정보안내시스템플랫폼기술 340

349 전략제품현황분석 다. 중소기업핵심기술 (1) 데이터기반요소기술발굴 공공시설물디자인기술의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법 (Scientometrics 기법 ) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로요소기술후보군을도출 공공시설물디자인기술의특허및논문유효데이터를기반으로키워드클러스터링을통하여 12 개의요소기술후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 공공시설물디자인기술관련특허 / 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인-빈도수 (tf-idf) 58) 가상위 30% 에해당하는키워드를대상으로 1차추출 2차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 59) 가 2이상인클러스터로제한 ) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 공공시설물디자인기술전략제품의특허 논문유효데이터에대하여키워드클러스터링결과를기반으로요소기술도출 데이터기반의요소기술도출은키워드클러스터링을통해도출된요소기술에대하여전문가의검증및조정을통하여요소기술을도출 58) 빈도수 (tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 59) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 341

350 디자인 - 공공시설물디자인기술 [ 공공시설물디자인기술분야키워드클러스터링 ] [ 공공시설물디자인기술분야주요키워드및관련문헌 ] No 주요키워드연관도수치관련특허 / 논문제목 클러스터 01 copyright 4~5 1. BUILDING DESIGN SUPPORT DEVICE AND BUILDING DESIGN SUPPORT METHOD 2. Open rotor designs for low noise and high efficiency 3. Application of data mining techniques in building predictive models for oil and gas problems: A case study on casing corrosion prediction 클러스터 02 sand sampler 5~8 1. Optimization design of performance test of cyclone separator sand sampler based on numerical simulation and wind erosion tunnel experiment 클러스터 03 energy performance 4~6 1. Office building cooling load reduction using thermal analysis method A case study 2. Automated diagnostics and visualization of potential energy performance problems in existing buildings using energy performance augmented reality models 342