융합 2017 JUNE Vol. 73 Industry Technology Policy 홀로그래피기술및시장동향 안주명 융합연구정책센터 01 선정배경 홀로그램은단순한영상을재현하는것뿐만아니라, 기존산업기술과의융합을통해의료, 계측, 에너지, 보안, 인쇄, 교육그리고자동차등의다

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경심 경
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1 발행일 발행처융합연구정책센터 2017 JUNE vol.73 Technology Industry Policy 홀로그래피기술및시장동향 안주명 융합연구정책센터

2 융합 2017 JUNE Vol. 73 Industry Technology Policy 홀로그래피기술및시장동향 안주명 융합연구정책센터 01 선정배경 홀로그램은단순한영상을재현하는것뿐만아니라, 기존산업기술과의융합을통해의료, 계측, 에너지, 보안, 인쇄, 교육그리고자동차등의다양한분야에서응용이가능 최근산업고도화실현및고품격서비스제공을견인하고있으며, 첨단고부가가치산업으로성장하고있음 그림 1. 홀로그램기술과융합에의한산업성장 IT 불편한 3D 편안한홀로그램 BT 2 차원위상영상 6T 3 차원모델영상 NT 부분적측정 3 차원공간측정 ET 저효율태양광에너지 융복합 고효율태양광에너지 ST 저실감시뮬레이터 현실감시뮬레이터 CT 영상기반문화재복원 HT 문화재공간적복원재구성 출처 KEIT PD Issue Report(2016) 이에, 홀로그래피에대한정의와국내외동향및앞으로나아갈방향등에대해살펴보고자함 2 Technology

두번째레이저광선은필름에그대로쏴필름위에두개의 빛이만나기록이되는데서로다른경로를가지기때문에위상차가생기고이위상차는빛이굴절되어보이는 효과를통해입체적으로나타나게됨 그림 2.

3 홀로그래피기술및시장동향 02 ( 기술개요 정의 ) 두개의레이저광이서로만나일으키는빛의간섭효과를이용해실제물체와다름이없는 3차원입체정보를기록하는기술 - 홀로그램은홀로그래피기술을통해물체의영상이기록된사진필름또는재현된영상을의미 ( 기본원리 ) 레이저에서나온하나의광선이분리기를통해두개의광선으로나뉘고, 이중첫번째레이저 광선은물체를비춘후다시필름에반사됨. 두번째레이저광선은필름에그대로쏴필름위에두개의 빛이만나기록이되는데서로다른경로를가지기때문에위상차가생기고이위상차는빛이굴절되어보이는 효과를통해입체적으로나타나게됨 그림 2. 기본원리에활용되는빛의간섭및회절과위상특성 < 간섭 < 회절 < 위상정보 < 간섭활용 < 회절및굴절활용 Hologram( 간섭무늬 ) 레이저 레이저 반사경 참조광 반사경 참조광 피사체 물체광 홀로그램 재생상 홀로그램 관찰자 출처 KEIT PD Issue Report(2016) 인용 융합 Weekly TIP 3

4 Technology Industry Policy ( 종류 ) 빛의간섭을기반으로간섭무늬자체를활용하는방법과간섭무늬를다시회절및굴절을시켜 3 차원으로복원된객체영상을활용하는방법으로나뉨 표1. 홀로그래피원리에따른응용분야물리적원리종류방법주요 / 응용분야제품 레이저빔또는카메라로직접객체 정밀측정기기 아날로그의료 정보를획득하고이로부터정확한의료기기 ( 현미경 ) 간섭패턴정밀측정 3차원객체정보추출 ( 복원기술 ) 비파괴검사기간섭 홀로그래픽렌더러 디지털수학적모델기반 3차원객체에대한 디스플레이 ( 홀로그래픽디스플레이 간섭패턴정확한간섭패턴계산보안등및프린터에활용 ) 보안 교육 정적 홀로그램기록매직에간섭패턴을 문화 보안제품 회절 및 굴절 디스플레이 기록한디스플레이 에너지 HOE ( 광학소자 ) 홀로그래픽프린터등 동적디스플레이 공간광변조기 (SLM: Spatial Light Modulator) 에의한동영상홀로그램디스플레이 디스플레이 방송 / 통신 동영상홀로그래픽디스플레이 홀로그래픽개인단말 출처방송공학회지 (2013) ( 응용분야 ) 홀로그램기술과기존산업기술및 6T 와의융복합을통해의료, 교육, 문화, 엔터테인먼트, 에너지등다양한분야에활용가능 표 2. 홀로그램응용분야및대표적융합응용제품 주요응용산업 응용제품 측정인쇄항공건축의료자동차보안부품및소재에너지 극초정밀측정기, 초정밀비파괴검사기초다시점입체프린터, 홀로그램프린터, 가정용홀로그램프린터 HUD(Head up display), 정보디스플레이조감도, 설계도, 가상박물관, 모형전이암세포측정, 홀로그램 3차원내시경, 실시간생체진단, 홀로그램현미경 HUD(Head up display) 지폐, ID카드, 인증, 여권, 전자주민증, 콘텐츠전송등보안제품홀로그램광학소자, 홀로그램기록매질, 공간광변조기, 디스플레이패널, 광통신, 보안필름, 레이저 TV, Nanopatterning lithography, 3D 이미징, LED 조명가이드및확산필름, 레이저태양광집광모듈 출처 KEIT PD Issue Report(2016) 4 Technology

5 홀로그래피기술및시장동향 - 특히, 디지털홀로그램기술은실제사물에대한완벽한 3 차원정보를획득하여, 실제사물또는가상의 물체를마치실제와같이 3 차원공간상에왜곡없이자연스럽게재현이가능하여, 실감형콘텐츠와만났을때 다양한산업분야의생산유발및일자리창출등고부가가치산업으로성장가능 그림 3. 디지털홀로그래픽기술의예시 <BMW 홀로액티브터치 < 마그나인터네셔널 ADAS* 기술 * Advanced driver-assistance systems: 첨단운전자지원시스템 융합 Weekly TIP 5

6 Technology Industry Policy [ 참고 ] 디지털홀로그래피 ( 정의 ) 홀로그래피기술을전자기기및광전자기기를이용하여구현하고광정보처리를통해홀로그래피데이터를 처리하는기술 아날로그와디지털홀로그래피비교 구분아날로그디지털 생성 / 기록 / 디스플레이 광학계 / 필름 CCD/SLM/ 컴퓨터 편집 편집불가 편집용이 압축 / 전송 압축 / 전송불가 압축 / 전송용이 ( 처리단계 ) 아날로그는광학계 / 필름을사용하여콘텐츠를생성 / 기록 / 디스플레이하는데비해디지털홀로그래피기술은 CCD(Charge Coupled Device) 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 를포함하는광전자기기에의해획득또는수학적모델에의해생성된홀로그래피프린지패턴으로, 실사영상또는 3차원객체데이터에대한정보를포함 < 디지털홀로그래피기술의처리단계 출처전자통신동향분석, Technology

7 홀로그래피기술및시장동향 03 주요선진국에서는에너지보안 / 의료 / 계측분야를중심으로홀로그램기술개발이빠르게발전중 표 3. 국내외홀로그램기술개발주요내용 국내외기술동향 구분 주요내용 ( 에너지 ) Prism Solar Technologies 사와 Pacific SolarTech 에서는기존태양광모듈보다가격이저렴하고 효율이높은홀로그램프리즘태양광모듈을개발하였으며상용화진행중 ( 보안 ) 영국의 De La Rue Holographics 사는홀로그램을활용하여여권, 신분, 신용카드, 지폐등다양한보안문서등을개발하여판매중 ( 보안 ) 독일 KURZ 사는홀로그램기반의 hot stamping 호일 (foil), 적층호일 (foil), 접착형라벨등을생산하여판매중 ( 의료 / 계측 ) 스위스의 Lyncee Tec. 사는세포에대한디지털홀로그램으로부터 3차원정보추출및컴퓨터그래픽모델을만들수있는홀로그램현미경을개발함 ( 의료 / 계측 ) 독일의 ZEISS 사는축방향으로 5 μm, 횡축방향으로 10 μm 해상도를가지고 27,000 A-scans/sec OCT를개발하여판매중 ( 보안 ) Dai Nippon Printing 사에서는보안용홀로그램을개발하여 ID카드, 신용카드, 지폐및여권등에활용하고있음 ( 의료 / 계측 ) TOPCON 사와 NIDEK 사는아무리혼탁하고불투명하더라도눈세포깊숙한범위까지측정이가능한 OCT(Optical Coherence Tomography)* 기술을개발하여판매중 * TOPCON의 OCT는최대 100,000 A-scans/sec 속도로고속스캔이가능하고, NIDEK의 OCT 40 x 30 광시약각을가지면서최대 53,000 A-scans/sec 속도의스캔이가능함 ( 에너지 ) 국내경동솔라사와미국 STX Aprilis 사는홀로그램의특성을이용하여태양광중최적의파장을가진빛을선택적으로태양전지에굴절, 집중시킬수있는홀로그램모듈을공동연구개발함 ( 인쇄 ) 미국의 Zebra Imagin, 유럽의 Geola 등은이미홀로그램프린터를개발했으며, 제작된홀로그램콘텐츠는건축, 군사, 교육을비롯한다양한전시및문화, 예술등에활용되고있지만국내기술은아직시작단계에불과 출처 KEIT PD Issue Report(2016) 재구성 융합 Weekly TIP 7

8 Technology Industry Policy 04 국내외시장동향 세계시장 - 세계홀로그램시장은 2014년총 182억불수준으로추정되며, 이중의료기기등산업장비가약 115억불로 63% 를차지하는것으로나타남 - 홀로그램기술이발전하면서연평균 14% 씩지속적으로성장하여 2020년 348억불, 2025년 743억불규모로성장할전망 년에는의료기기등산업장비비중은 53% 수준으로감소하는반면, 보안 / 인증및인쇄 / 전시분야의비중이증가할전망 - 홀로그램디스플레이산업은홀로그램모바일단말이 2025년, 홀로그램 TV 수상기가 2027년경부터본격적으로상용화될것으로전망됨 표 4. 홀로그램기술세계시장전망 ( 단위 : 백만달러 ) 구분 보안 / 인증 2,850 3,170 3,527 3,923 4,364 5,032 5,803 6,691 인쇄 / 전시 1,086 1, ,509 1,683 1,957 2,276 2,646 의료기기등 산업장비 9,286 9, ,574 12,598 13,766 15,103 16,624 HOEs ,155 1,278 1,423 1,593 1,787 합계 14,110 15,275 16,608 18,161 19,923 22,178 24,775 27,748 구분 CAGR 보안 / 인증 7,716 8,897 10,493 12,374 14,593 17,209 20,295 15% 인쇄 / 전시 3,077 3,578 4,283 5,128 6,140 7,351 8,801 16% 의료기기등 산업장비 18,298 20,140 23,140 26,587 30,548 35,098 40,327 11% HOEs 2,006 2,250 2,627 3,066 3,579 4,178 4,876 13% 합계 31,097 34,865 40,543 47,155 54,860 63,836 74,299 14% 출처 Global Industry Analysts, Inc., "Holography for Industrial Applications", Technology

9 홀로그래피기술및시장동향 국내시장 - 국내홀로그램시장은 2014년총 3,703억원수준으로추정되며, 이중의료기기등산업장비가약 1,894억원으로약 50% 를차지하는것으로나타남 - 홀로그램기술이발전하면서연평균 10% 씩지속적으로성장하여 2020년 8,155억원, 2025년 1조 4,394억원규모로성장할전망 년에는의료기기등산업장비비중은 39% 수준으로감소하는반면, 보안 / 인증및인쇄 / 전시분야의비중이증가할전망 표 5. 홀로그램기술국내시장전망 ( 단위 : 억원 ) 구분 보안 / 인증 ,047 1,116 1,244 1,386 1,544 인쇄 / 전시 의료기기등 산업장비 1,849 1,944 2,043 2,148 2,258 2,437 2,630 2,839 HOEs ,100 1,210 1,430 1,760 2,090 합계 3,703 3,981 4,268 4,566 4,875 5,435 6,138 6,876 구분 CAGR 보안 / 인증 1,720 1,916 2,216 2,562 2,962 3,425 3,960 11% 인쇄 / 전시 % 의료기기등 산업장비 3,064 3,307 3,676 4,085 4,540 5,046 5,608 8% HOEs 2,255 2,429 2,616 2,818 3,035 3,381 3,767 12% 합계 7,489 8,155 9,091 10,142 11,323 12,764 14,394 10% 출처 Global Industry Analysts, Inc., "Holography for Industrial Applications", 융합 Weekly TIP 9

10 Technology Industry Policy 표 4. 리빙랩사업의단계별내용 05 향후전망및시사점 글로벌경쟁력확보를위한홀로그램핵심원천기술확보를위한지원필요 - 미래유망기술인홀로그램산업의글로벌시장경쟁력확보를위해다양한분야에서활용될홀로그램기술개발시급 - 홀로그램콘텐츠에대한표준화연계를통한원천특허관리및지원필요타산업과융복합을통한고부가가치산업으로성장을위한인프라구축 - 고가의홀로그램제작장비를공용장비로구축 지원을통해제작활성화지원 - 의료, 교육, 에너지, 보안뿐만아니라새로운융복합서비스수요발굴을위한비즈니스모델발굴및 개발 촉진지원필요 중소기업의홀로그램애로기술및기술응용지원 - 산학연연계를통한기반기술부터응용기술까지기술지원제도마련 참고자료 1. 김성민, 홀로그래피산업전망및디지털홀로그래피상용화를위한고려사항, 방송공학회지, 변기영외, 홀로그램산업기술동향및산업전망, KEIT PD Issue Report, 이범렬외, 디지털홀로그래피콘텐츠기술개발동향, 전자통신동향분석, 제227권제3호, 손욱호, 홀로그래피 : 완전입체영상기술의전망, 한국정보통신기술협회, TTA Journal, vol 133, 최병호, 3D 산업 / 기술현황과전망, STEPI 과학기술정책, 제20권 3호, Technology

11 (02792) 서울특별시성북구화랑로 14 길 5 (TEL) (FAX)

(18-48 호 ) : 홀로그램의진화와산업동향 홀로그램의정의와특징 홀로그램산업및기술개발동향 홀로그램산업의시장동향

2018. 06. 20 (18-48 호 ) : 홀로그램의진화와산업동향 홀로그램의정의와특징 홀로그램산업및기술개발동향 홀로그램산업의시장동향 빛의간섭효과를이용해사물의정보를기록및전달하는홀로그램 두개의빛의간섭효과를이용해피사체의 3차원정보를기록하고전달, 재현하는홀로그램기술 정보의전송및저장, 압축등이용이한디지털형태의홀로그램데이터를전자기기및컴퓨터등을이용해구현할수있는디지털홀로그램에관심증대