<332E B3E2204B B9CCB7A1C0AFB8C1B1E2BCFA20BCB1C1A4BFA120B0FCC7D120BFACB1B82DB1C7BCD2BFB54D362E687770>

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1 연구보고 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 사람중심의스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 권소영외

2 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 사람중심의스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 권소영외

3 년 K IS T E P 미래유망기술선정에관한연구 스마트소사이어티구현을위한 1 0 대미래유망기술 한국과학기술기획평가원

4 제출문 한국과학기술기획평가원장귀하 본보고서를 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 의최종보고서로 제출합니다 연구기관명 : 한국과학기술기획평가원연구책임자 : 권소영부연구위원연구원 : 최문정선임연구위원정상기선임연구위원이승룡연구위원김용희연구위원박종화연구위원유준우부연구원지선미연구원 연구책임자외직급순

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6 요약문 Ⅰ. 배경 미래유망기술선정의중요성 ( 미래기술에대한관심증대 ) 경제 사회의변화와과학기술의발전속도가빨라져미래기술의경제적 기술적가치에대한불확실성이커짐에따라합리적선택을위한정보필요 ( 과학기술의역할증대 ) 미래사회의모습은경제 사회와과학기술과의상호작용에의해결정되므로주요한미래이슈를발굴하고대응수단을마련 ( 유망기술의전략적확보필요 ) 한정된자원의효율적활용을위해 ʻ선택과집중ʼ의원칙하에미래한국에필요한유망기술의확보전략이필요 KISTEP 10대미래유망기술의목적바람직한미래한국사회를준비하는관점에서과학기술의역할강화방안을모색미래한국사회의핵심이슈를선정하고기술적 경제적파급효과뿐아니라미래니즈에대한사회적대응력을향상시켜줄수단으로써미래유망기술을선정연구자, 민간기업, 정책입안자등에게국가연구개발사업의기획을위한기초자료로활용가능하도록미래변화방향과기술에관한구체적인정보를제시 Ⅱ. 이슈선정 문헌및이슈분석결과, 연구진검토를토대로향후 5~10년을중심으로미래한국사회에서의핵심이슈로부각될 4개후보 Pool 도출 ( 후보 1) 사람중심의스마트소사이어티구현을위한 10대미래유망기술 ( 정의 ) 지능화된첨단과학기술을매개로유연성 창의성및인간중심의인본주의등새로운가치가발현될수있는행복한사회 i

7 ( 현황 ) 스마트폰이급속히확산되고소셜네트워크가생활속에파고들면서스마트사회로의패러다임이전환됨에따라, 공급자중심이아닌소비자중심의창의적아이디어필요 ( 후보 2) 지속가능사회를위한신기후체제대응 10대미래유망기술 ( 정의 ) 기후변화는장기경향 ( 지구온난화등 ), 변동성 ( 엘리뇨등 ), 불연속변화 ( 평균치가돌연다른평균치로변한채지속 ) 로구분되며, 극지대기온상승, 빙하감소, 해수면상승등의이상기후야기 ( 현황 ) 해수면상승, 해양산성화, 빙하해빙등의잦은기상이변이사회를교란시켜생활형태를바꿀것이고, 기후변화를둘러싼갈등이증가할것으로예상 ( 후보 3) 국민안전을추구하는사회재난대응 10대미래유망기술 ( 정의 ) 화재 붕괴 폭발 교통사고 환경오염사고등으로인해발생하는피해와에너지 통신 교통 금융 의료 수도등국가기반체계의마비, 감염병또는가축전염병의확산등으로인한피해 ( 현황 ) 인간에의한주요피해및재해가증가하고, 감염성질병의전파가통제되지않아광범위한사망자와경제적혼란이야기되고있으며, 사회기반시설에의한사이버테러및개인무기제조등의위협에노출 ( 후보 4) 제4차산업혁명을준비하는 10대미래유망기술 ( 정의 ) 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 모바일등첨단정보통신기술이경제 사회전반에융합되어혁신적인변화가나타나는차세대산업혁명 ( 현황 ) 제4차산업혁명에서출연하는신기술과광범위한혁신은더욱빠르고폭넓게확산중이지만, 아직도과거의산업혁명이지속미래한국사회에서의중요성, 경제적 사회적파급효과, 과학기술적접근가능성등을토대로향후 5~10년미래한국사회에서의부각될핵심이슈의우선순위를도출전문가설문조사결과및의견, 내부연구진논의등을종합적으로검토하여 2018년미래유망기술주제를 사람중심의스마트소사이어티 로최종선정 ii

8 Ⅲ. 연구방법및절차 KISTEP 10 대미래유망기술선정과정개요 대상주제선정, 미래수요분석, 미래유망기술선정의 3 개과정으로구성 < KISTEP 미래유망기술선정과정 > 구분세부내용수행방법 대상주제선정 미래수요분석 미래유망기술선정 국내 외문헌및이슈분석 주제후보 Pool 도출 주제검토및선정 현황분석 분야선정및이슈도출 미래수요도출 미래유망기술후보기술도출 미래유망기술선정 기술별심층분석 국외미래전망보고서, 국내미래유망기술관련보고서검토 분석우리나라주요사회이슈수집 분석 문헌및이슈분석내외부전문가검토 전문가설문조사, 내부연구진워크숍을통한우선순위도출및선정 국내외문헌분석 관련현황조사 분석전문가검토소셜미디어대상빅데이터분석 전문가자문시민대상모바일설문조사실시 다양한자료원과내부 DB 활용미래니즈별과학기술적대응방안매칭분석 내부연구진및기술전문가검토기술별우선순위평가 기술의연구 산업 시장동향분석기술의경제 사회적파급효과분석 iii

9 미래수요분석 ( 분야별문헌조사 ) 스마트소사이어티구현과관련하여실제사회적이슈가발생하고이를해결해야하는분야로주거 생활환경, 교통, 에너지 자원, 건강, 먹거리 5개의주요분야를설정하고, 관련문헌등을조사하여우리나라사회의현황을분석 ( 소셜빅데이터분석 ) 5개의분야별로인터넷신문기사에대한통계및의미망분석을통해주요이슈에대한공공의여론을살펴보고세부이슈및니즈도출에활용하기위해빅데이터분석을진행 ( 분야별세부이슈및니즈도출 ) 관련문헌자료조사결과와분야별전문가자문검토회의등을통해세부이슈별시급히해결할필요가있는니즈를도출 ( 모바일설문조사 ) 스마트소사이어티대한일반시민들의인식을살펴보고, 10대기술도출시기초자료로활용하기위해일반시민을연령별로구분하여설문조사를진행미래기술선정다양한과정으로미래유망기술후보 pool을구성 KISTEP 내외부미래유망기술 DB 활용 국내뉴스를활용해사회적으로개발니즈가있거나이슈가되는미래기술도출 제5회과학기술예측조사에서도출된 267개미래기술을활용 기술전문가의검토의견반영및신규아이디어제시분야별전문가및 KISTEP 전문가가참여하는유망기술적합성평가와우선순위평가를거쳐미래유망기술후보를도출 ( 적합성평가항목 ) 기술의구체성, 기술적진보성, 기술적 사회적실현가능성 ( 우선순위평가항목 ) 10년내실현가능성, 미래이슈대응성, 경제적파급효과, 기술적파급효과 iv

10 우선순위평가결과와후보기술의활용분야별중복성, 효과성검토를통해최종적으로 2018년 KISTEP 10대미래유망기술선정 10대미래유망기술에대한심층분석을진행 유망기술별세부기술도출, 개발현황분석, 경제적 사회적파급효과분석, 기술실현의장애요인분석 국내외시장전망에대한정량적분석 Ⅳ. 주요이슈, 미래니즈및미래유망기술후보 관련문헌조사와분야별전문가자문및소셜미디어빅데이터분석등을통해한국사회의스마트소사이어티구현과관련성이높은세부이슈및수요를도출총 5개의분야에서 20개의세부주요이슈와 54개의수요를도출도출된세부이슈와수요에대해일반인그룹의인식조사를실시최근의기술발전동향과신기술에대한사회적니즈를반영할수있는다양한탐색경로를활용하여기술을탐색한후전문가검토를거쳐후보기술 Pool을구성미래니즈와의관련성을검토하여최종후보기술 Pool을구성 < 주요이슈및니즈별미래유망기술후보 > 분야주요이슈니즈미래유망기술후보 주거 생활 - ( 취약계층 ) 주거안전사고문제부각 - 1 인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대 - 개인주거패턴을고려한맞춤형주거설비설계및재배치 - 노인 장애인들의이동능력을향상시킬수있는보조기구 - 출산및육아친화주거환경구축 - ( 취약계층 ) 주택안전사고예방인체보호시스템 - 주변에서발생하는범죄및시큐리티관련실시간모니터링기술의보급 - 음성보안기술과자연어대화형 UI 기술 - 지능형보행보조기술 - 소프트엑소수트 - 지능형 CCTV 기술 - AI 기반범죄테러대응시스템 - 뉴로정보보안을위한신경신호기반개인인증기술 v

11 분야주요이슈니즈미래유망기술후보 - 소셜 / 소프트로봇기술 - 라이프로그개인비서소프트웨어 - 공간증강인터랙티브시스템 교통 - 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 ( 졸음운전, 차량결함등 ) - ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준 - 도시교통혼잡심화 - 교통사고발생예측및예방기술의보급 - 고령층운전자전용운전보조및안전기술 - 무인이동체신호체계및중앙통제시스템 - 교통수단의효율적배분 - 도심지역의교통관리를위한데이터베이스체계화 - 도시계획및접근교통인프라재정비 - 교통약자의이동성향상을자율주행이동캡슐형차량 - 운전자응급상황대비차량기반안전제어시스템 - 뇌 - 컴퓨터인터페이스기반운전제어를통한안전운전시스템 - 자동차의기종점자율주행기술 - 결합 - 분리형추진열차 - 캡술형초고속열차시스템 - 실시간기상정보와도로소통상황정보기반교통인프라 에너지 자원 - 새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대 - 사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 - 생활에너지 ( 냉난방및전자제품이용 ) 의효율성제고 - 안정적인에너지공급이가능한고효율에너지개발 - 친환경저탄소연료충전 - 신재생에너지에대한사회적합의및수용성확보 - 사용이편리한에너지개발 - 수요에따른자율제어로효율을높이는가전기기 - 전자제품의 IoE( 전자제품간의사물인터넷망 ) - 마이크로그리드 - 무선전력전송 충전네트워크 - 고효율고출력반도체전력변환소자 건강 - 사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 - 자살률이지속적으로매우높은수준 - 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대 - ( 장애를가진계층 ) 사회적약자에대한건강서비스 - 저렴한의료기술개발 - 건강정보에대한실시간건강체크및진단서비스 - 노화를늦추는기술및제품 - 치매의사회적차원의관리 - 개인맞춤형정밀의료예측, 예방, 진단기술 - 건강관리챗봇 - 인공지능보안기술 - 소형이동형영상진단기기 - Wearable healthcare device - Digital biomarker - 실시간생체정보인식및통신가능인체삽입형디바이스 - 암바이오마커나노칩혈액진단키트기술 - 마이크로바이옴기술 - 생체이식형신경전극 vi

12 분야주요이슈니즈미래유망기술후보 먹거리 - 영양불균형과먹거리양극화심화 - 먹거리에대한국민들의불안과불신증대 - 1 인가구를위한간편하게섭취할수있으며영양적으로균형잡힌식품개발 - 영양상태의균형을맞춰줄수있는개인맞춤형식품개발 - 식중독및먹거리관련 ( 인수공통전염 ) 질병을예측가능한모니터링 - 먹거리의오염물질중화, 중금속배출 - 환경친화적인먹거리생산 - 3D 프린팅식품가공제어기술 - 개인유전체 / 식습관기반맞춤형위해평가 - 건강상태기반위해평가 - ICT 융합형식품배송환경제어 - 인수공통병원체전파기전예측 - 중금속정화용유전자변형효모 - 생분해성나노센서 - 스마트팜 Ⅴ 년 10 대미래유망기술선정결과 사람중심의스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술을선정 < KISTEP 10 대미래유망기술선정결과 > 기술명 반응형주택기술 정의 - 사물인터넷 (IoT) 을기반으로한지능형바닥재, 능동형센서및디스플레이기술을활용하여외부로부터의위험감지및공간이용자의요구에대하여능동적대처가용이하도록공간 기능 조명의가변형성을부여한친환경적주택 라이프로그개인비서소프트웨어기술 - 개인의일상, 건강상태및행동패턴등의라이프로그를데이터로저장하고, 처리함으로써, 지식을구축하고, 이를통하여개인화된서비스를제공하는지능형개인비서 (Intelligent Virtual Assistant) 소프트웨어기술 커넥티드카기술 모듈형대중교통시스템 - 기존의기계중심에서첨단센서, 정보통신, 지능제어등을융합한미래모빌리티기술로차량이스스로주변환경을인식, 위험상황을판단, 차량거동을조작하여운전자의주행조작을최소화하며스스로안전주행및커넥티드서비스제공이가능한인간친화적차량 - 인프라융합기술 - IoT, 원격조정, 자율주행등의스마트기술을기반으로운행되는자동조립식레고형대중교통시스템 vii

13 기술명무선전력전송기술스마트타투기술소프트로봇기술스마트팜기술인공지능보안기술혼합현실기술 정의 - 공간내의고정및이동형전자기기에전기선없이와이파이 (Wi-Fi) 와같이무선전력전송핫스팟을통하여지능적으로전기에너지를무선으로전달하는기술 - 신체상태를확인하는센서와메모리등을포함한얇은전자회로막으로, 피부에부착하여생체정보모니터링이가능한효과적인신체부착형 ( 패치형, 문신형 ) 센서 - 전통적인로봇의외형소재가딱딱하고 (hard) 하고경직성 (rigid) 이있는재질로제작된데비하여소프트로봇은이와는달리부드럽고 (soft) 유연성 (flexible) 을갖춘소재로제작된로봇 - 정보통신기술 (ICT) 을기반으로농 축 수산업생산 유통 소비의전과정을지능적으로제어하고생산성과효율성및안전성에높이는기술 - 데이터를자동으로수집하고분석하여보안취약점을찾아내거나공격을막아내는인공지능수준의보안시스템및 AI를감시하는보안기술 - 실제환경의객체에가상으로생성한정보, 예를들어컴퓨터그래픽정보나소리정보, 햅틱정보, 냄새정보등을실시간으로혼합해사용자와상호작용하는기술 Ⅵ. 결론및시사점 2018년 KISTEP 10대미래유망기술은바람직한미래한국사회의모습으로통합적이며지속가능한사람중심의스마트사회를선정하고미래사회환경에서이를구현하는데기여함은물론기술적 경제적파급효과가큰기술을선정 2016년 UN의 세계미래보고서 2050, 2017년美국가정보위원회 (NIC) 에서발표한 글로벌트렌드 2035: 진보의역설 에서도시집중화와라이프스타일의변화트렌드에주목포괄적이고지속가능한도시화와참여적이고통합적이며지속가능한인간정착계획및관리역량을향상필요지속가능한도시및사회모델의예로스마트시티에대한논의와시도를활발하게진행중이며, 더불어스마트시티를도시개발모델로하는 스마트소사이어티 패러다임의중요성및필요성증대 viii

14 또한, 스마트폰이급속히확산되고소셜네트워크가생활속에파고들면서스마트사회로의패러다임이전환됨에따라, 공급자중심이아닌소비자중심의창의적아이디어가필요한상황 실시간, 터치, 센서, 인공지능, 네트워킹, 컨버전스등을구성요소로하여, 스마트공장, 스마트워크, 스마트빌딩등과같이기존의기술이나일터와사물에스마트요소를심어시간과비용을절감하고편리성을도모바람직한미래한국을위한과학기술의새로운역할에대한방향성을제시도시집중화, 저출산장기화, 고령화심화, 1인가구의지속적증가등에따라발생하는사회문제를해결하는과학기술의역할강조미래유망기술등에대한국가연구개발정책은기술의발전이나경제적성과를주요목적으로하는생산자중심과수월성중심에서탈피할필요이를반영해본연구에서는성별, 지역, 언어의차이를의식하지않고다양한서비스를받을수있는수요자중심의기술을미래유망기술로제시 ix

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16 목 차 제 1 장연구개요 1 1. 연구배경및필요성 3 2. 연구목표및내용 5 제 2 장국내외미래유망기술동향 7 1. 주요해외동향 9 2. 주요국내동향 소결 19 제 3 장 KISTEP 미래유망기술개요및연구방법 KISTEP 미래유망기술개요 년 KISTEP 미래유망기술선정절차및방법 26 제 4 장주요연구결과 주제선정 31 가. 국내 외최신문헌및이슈분석 31 나. KISTEP 10대미래유망기술주제후보 Pool 도출 32 다. 주제검토및선정 미래수요분석 38 가. 주제관련현황분석 38 나. 분야선정및이슈도출 44 다. 미래수요도출 미래유망기술선정 107 가. 과학기술적대응방향모색 107 xi

17 나. 미래유망기술후보군도출 109 다. KISTEP 10대미래유망기술선정 113 라. 2018년 KISTEP 10대미래유망기술 122 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 반응형주택기술 (Resident-friendly Active Reactional House) 라이프로그개인비서소프트웨어기술 커넥티드카 (Connected Automated Vehicle) 기술 모듈형대중교통시스템 무선전력전송기술 스마트타투기술 소프트로봇기술 스마트팜기술 인공지능보안기술 혼합현실 (MR; Mixed Reality) 기술 264 제 6 장결론및시사점 279 부록 1. KISTEP 10대미래유망기술목록 (2009~2017) 289 부록 2. 해외유망기술 / 트렌드발표기관및발표내용 311 부록 3. 국내유망기술 / 트렌드발표기관및발표내용 331 부록 4. KISTEP 10대미래유망기술의활용처및인용현황 341 xii

18 표목차 < 표 2-1> 주요해외미래유망기술발표현황 9 < 표 2-2> 주요해외미래유망기술의선정과정 10 < 표 2-3> 세계경제포럼 The 2017 list of Emerging Technologies 11 < 표 2-4> MIT 10 Breakthrough Technologies < 표 2-5> Gartner Top 10 Strategic Technology Trends for < 표 2-6> 주요국내미래유망기술의선정과정 14 < 표 2-7> 미래유망기술주요발표기관의미래기술도출세부내용 15 < 표 2-8> 한국과학기술정보연구원 대미래유망기술 16 < 표 2-9> 한국정보화진흥원 2017 전자정부 10대기술트렌드 17 < 표 2-10> 한국인터넷진흥원 인터넷및정보보호 10대이슈 18 < 표 3-1> 2009~2017년 KISTEP 미래유망기술비교 24 < 표 3-2> 2018년 KISTEP 미래유망기술선정절차및방법 26 < 표 4-1> 주제후보관련국외문헌트렌드및이슈 34 < 표 4-2> 후보주제별항목별중요도점수분포 (9점척도 ) 36 < 표 4-3> 전문가기타주제및의견 37 < 표 4-4> 다양한문헌에서언급된스마트소사이어티의정의 42 < 표 4-5> 일본의제5기과학기술기본계획의포인트 43 < 표 4-6> 65세이상고령자의주거생활편리성 45 < 표 4-7> 우리나라교통사고현황 52 < 표 4-8> 주요선진국의보행중교통사고사망자수구성비 (2014년) 53 < 표 4-9> 65세이상고령운전자교통사고발생현황 (2011~2015년) 54 < 표 4-10> 우리나라교통혼잡비용추이 57 < 표 4-11> 우리나라교통혼잡비용추이 58 < 표 4-12> 주요국의 1차에너지소비량추이 60 xiii

19 < 표 4-13> 우리나라의자살에의한연령표준화사망률추이 68 < 표 4-14> 계층별자살에대한충동여부및이유 70 < 표 4-15> 우리나라장기이식현황 72 < 표 4-16> 우리나라식량및곡물자급률추이 82 < 표 4-17> 사람중심의스마트소사이어티구현을위한분야별주요이슈 89 < 표 4-18> 주거 생활분야주요이슈별미래수요 90 < 표 4-19> 교통분야주요이슈별미래수요 91 < 표 4-20> 에너지 자원분야주요이슈별미래수요 91 < 표 4-21> 건강분야주요이슈별미래수요 92 < 표 4-22> 먹거리분야주요이슈별미래수요 92 < 표 4-23> 성별 / 연령별응답인원및이용제품 / 서비스건수 93 < 표 4-24> 가구형태별응답자수 94 < 표 4-25> 연령별현재및 10년후의주거 생활분야이슈선택비율 96 < 표 4-26> 연령별현재및 10년후의교통분야이슈선택비율 97 < 표 4-27> 연령별현재및 10년후의에너지 자원분야이슈선택비율 99 < 표 4-28> 연령별현재및 10년후의건강분야이슈선택비율 100 < 표 4-29> 연령별현재및 10년후의먹거리분야이슈선택비율 102 < 표 4-30> 주요이슈및니즈별미래유망기술후보 107 < 표 4-31> 미래유망기술적절성평가기준 109 < 표 4-32> 20개최종후보기술의정의및활용분야 110 < 표 4-33> 미래유망기술선정을위한평가항목 113 < 표 4-34> 20개후보기술평가항목별설문조사결과 114 < 표 4-35> 기술별시장지표분석결과 115 < 표 4-36> 기술별국내 외주요업체경쟁상황 116 < 표 4-37> 2018년 KISTEP 10대미래유망기술 122 < 표 5-1> 스마트홈발전과정 128 < 표 5-2> 지능형가상비서의분류및사용예시 146 < 표 5-3> CAV의계층구조 163 xiv

20 < 표 5-4> 커넥티드카핵심기술별기술경쟁력수준비교 191 < 표 5-5> 첨단철도기술기술수준 격차 191 < 표 5-6> 지능형교통시스템기술기술수준 격차 192 < 표 5-7> 자율주행차임시운행허가를위한규정 193 < 표 5-8> 웨어러블디바이스의기본기능 208 < 표 5-9> 웨어러블디바이스기술발전 209 < 표 5-10> 특성별로봇분류 227 < 표 5-11> 혼합정보정합에앞선현실맥락처리기술의난이도구분 267 < 부록표 1> 2009년 KISTEP 10대미래유망기술 291 < 부록표 2> 2010년 KISTEP 10대미래유망기술 292 < 부록표 3> 2011년 KISTEP 10대미래유망기술 294 < 부록표 4> 2012년 KISTEP 10대미래유망기술 296 < 부록표 5> 2013년 KISTEP 10대미래유망기술 298 < 부록표 6> 2014년 KISTEP 10대미래유망기술 301 < 부록표 7> 2015년 KISTEP 10대미래유망기술 303 < 부록표 8> 2016년 KISTEP 10대미래유망기술 305 < 부록표 9> 2017년 KISTEP 10대미래유망기술 307 < 부록표 10> 해외유망기술 / 트렌드발표기관 ( 년) 313 < 부록표 11> WEF The list of Emerging Technologies 315 < 부록표 12> MIT Breakthrough Technologies 316 < 부록표 13> UNESCO Top 10 Forum 317 < 부록표 14> Gartner Top 10 Strategic Technology Trends 318 < 부록표 15> Deloitte Technology, Media &Telecommunications Predictions 319 < 부록표 16> IDC Top 10 technology predictions 320 < 부록표 17> Mashable Technologies to watch 320 < 부록표 18> IEEE Top Technology Trends 321 < 부록표 19> Techspot 10 mobile tech predictions 322 < 부록표 20> NMC Higher Education Edition 323 xv

21 < 부록표 21> WT VOX Top 5 Emerging Technologies In < 부록표 22> World Future Society Top 10 Forecasts for < 부록표 23> Forbes The Top 10 Technology Trends 325 < 부록표 24> McKinsey Global Institute Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy 325 < 부록표 25> CBS 10 technology trends to watch in < 부록표 26> PwC Top 10 Technology Trends 326 < 부록표 27> Paste The 10 best technology advances 327 < 부록표 28> The Washington Post 10 bold predictions for < 부록표 29> SWIFTKEY Top 10 tech predictions for the future 328 < 부록표 30> Time Top 20 Green Tech Ideas 329 < 부록표 31> Verizon Identifies Five Key Business-Tech Trends 329 < 부록표 32> 씨티은행 세상을변화시키는 10대기술 330 < 부록표 33> Matador nework & Intel 13 future car technologies for your road trip in < 부록표 34> gov-uk Eight great technologies 330 < 부록표 35> 국내유망기술 / 트렌드발표기관 333 < 부록표 36> 한국과학기술정보연구원 미래유망기술 334 < 부록표 37> 한국전자통신연구원 주목해야할 7대기술 335 < 부록표 38> 한국정보화진흥원 전자정부 10대기술트렌드 335 < 부록표 39> 한국생명공학연구원 ICT융합바이오헬스 10대미래유망기술 336 < 부록표 40> 한국산업기술평가관리원 특허관점에서바라본미래유망청정생산기술 < 부록표 41> 중소벤처기업부 중소중견기업전략기술로드맵 337 < 부록표 42> 특허청 빅데이터로찾은미래먹거리기술 < 부록표 43> 한국전력공사 미래유망전력기술후보 < 부록표 44> 국립전파연구원 2025년미래전파기술수요예측조사 xvi

22 그림목차 < 그림 4-1> 2018년 KISTEP 미래유망기술주제선정절차 31 < 그림 4-2> 후보주제별항목별중요도점수분포 (9점척도 ) 36 < 그림 4-3> 스마트소사이어티의특징 41 < 그림 4-4> 우리나라장애인가구의주택유형분포 45 < 그림 4-5> 1인가구현황 47 < 그림 4-6> 혼자사는이유 48 < 그림 4-7> 1인가구와애완동물등의가계지출동향및추정치 49 < 그림 4-8> 주거복지평가지표의중요도및만족도 50 < 그림 4-9> 국가별내륙승객수송의연평균증가율 (2004~2014년) 51 < 그림 4-10> 국가별인구 100만명및교통수단 100만대당사망자수 (2014년 ) 52 < 그림 4-11> 이동편의시설기준적합설치율 (2016년) 55 < 그림 4-12> 이동편의시설만족도 (2016년) 56 < 그림 4-13> 행정구역별교통혼잡도 58 < 그림 4-14> 주요국의에너지집약도추이 61 < 그림 4-15> 우리나라에너지수입액추이 62 < 그림 4-16> 주요국의에너지소비량중재생에너지비중 (2014년) 63 < 그림 4-17> 국내친환경차보급대수추이 64 < 그림 4-18> 소득계층별가구당에너지소비현황 (2014년) 66 < 그림 4-19> OECD 국가별자살에의한연령표준화사망률 (2014년) 69 < 그림 4-20> OECD 국가별건강상태가양호하다고생각하는국민의비율 (2014년) 71 < 그림 4-21> OECD 국가별인구 1,000명당임상의사및간호사수 (2014년) 75 < 그림 4-22> 국내지역보건취약지역종합점수 (2016) 77 < 그림 4-23> 인구 1만명당일차진료의사수 (2016) 78 < 그림 4-24> 우리나라 5년간식중독발생건수및환자수추이 80 < 그림 4-25> GMO( 유전자변형식품 ) 이미지 80 xvii

23 < 그림 4-26> 5개분야에대한의미망분석 83 < 그림 4-27> 주거 생활분야에대한의미망분석 84 < 그림 4-28> 교통분야에대한의미망분석 85 < 그림 4-29> 에너지분야에대한의미망분석결과 86 < 그림 4-30> 건강분야에대한의미망분석 87 < 그림 4-31> 먹거리분야에대한의미망분석 88 < 그림 4-32> 현재와 10년후가장큰영향을끼치는분야 95 < 그림 4-33> 현재대비 10년후, 주거 생활분야이슈선택증감율 97 < 그림 4-34> 현재대비 10년후, 교통분야이슈선택증감율 98 < 그림 4-35> 현재대비 10년후, 에너지 자원분야이슈선택증감율 100 < 그림 4-36> 현재대비 10년후, 건강분야이슈선택증감율 101 < 그림 4-37> 현재대비 10년후, 먹거리분야이슈선택증감율 102 < 그림 4-38> 주거 생활분야니즈설문결과 103 < 그림 4-39> 교통분야니즈설문결과 104 < 그림 4-40> 에너지 자원분야니즈설문결과 104 < 그림 4-41> 건강분야니즈설문결과 105 < 그림 4-42> 먹거리분야니즈설문결과 106 < 그림 4-43> 미래유망기술로서의적절성평가및후보기술압축도식화 110 < 그림 4-44> 10대미래유망기술의주거 생활분야수요대응분포 119 < 그림 4-45> 10대미래유망기술의교통분야수요대응분포 120 < 그림 4-46> 10대미래유망기술의에너지 자원분야수요대응분포 120 < 그림 4-47> 10대미래유망기술의건강분야수요대응분포 121 < 그림 4-48> 10대미래유망기술의먹거리분야수요대응분포 121 < 그림 5-1> 반응형주택기술의개념도 127 < 그림 5-2> 일본 SI 주택의 Infill 요소 129 < 그림 5-3> 실내공간간섭시나리오 130 < 그림 5-4> 가변형공간실내전파환경분석 131 < 그림 5-5> 미쯔비시대형멀티스크린벽체 132 xviii

24 < 그림 5-6> 이동형벽체 132 < 그림 5-7> 필립스휴에서지원하는원격제어및음성제어서비스예시 134 < 그림 5-8> 로봇가구기술을활용한주거공간활용예시 136 < 그림 5-9> 전파흡수구조를응용한가변형공간전파모델링 137 < 그림 5-10> 웨어러블디바이스종류 147 < 그림 5-11> 라이프로그수집기록예시 149 < 그림 5-12> 라이프레코드플랫폼개요 150 < 그림 5-13> 인공지능이적용된가상개인비서종류 153 < 그림 5-14> 지능형개인비서관련국내외시장 156 < 그림 5-15> Connected Automated Vehicle 기술 162 < 그림 5-16> CAV 자동화레벨 163 < 그림 5-17> Automotive < 그림 5-18> 빅데이터플랫폼기반차량인공지능기술 166 < 그림 5-19> 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술 168 < 그림 5-20> 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술 170 < 그림 5-21> 자율주행기반광역교통정보수집및분석기술 171 < 그림 5-22> EV 기반자율주행서비스기술 173 < 그림 5-23> 자율형모빌리티사회 176 < 그림 5-24> 자율형모빌리티개념도 177 < 그림 5-25> 자율주행차파생산업 178 < 그림 5-26> MIT에서제안한 City-Car 개념도및상용화시제품 Hiriko 182 < 그림 5-27> 스위스린스피드의 스냅 ( 좌 ) 과도요타 e-팔레트 ( 우 ) 183 < 그림 5-28> 미국 NEXT사가제안한모듈형교통시스템개념도 183 < 그림 5-29> 미국 NEXT사가제안한모듈형교통시스템개념도 185 < 그림 5-30> 철도차량분리연결기술개념도및연결기 186 < 그림 5-31> 볼보의트럭군집주행및벤츠트럭군집주행 188 < 그림 5-32> 호주 O-Bahn 버스 ( 좌 ) 와나고야가이드웨이버스 ( 우 ) 189 < 그림 5-33> 중국 CRRC의하이브리드기차 189 < 그림 5-34> WiTricity Wireless Charging 198 xix

25 < 그림 5-35> Energous 사의중거리 RF 무선전력전송개념도 [ 뉴스 1] 201 < 그림 5-36> 미국 PowerCast 사의중거리 RF 무선전력전송 PowerSpot 개념 201 < 그림 5-37> 사물인터넷수요증가 203 < 그림 5-38> 무선전력전송기술의적용 204 < 그림 5-39> 웨어러블디바이스의진화 207 < 그림 5-40> MIT미디어랩에서개발한 IT문신 DuoSkin 211 < 그림 5-41> 웨어러블진단패치를이용한모바일헬스케어의응용 211 < 그림 5-42> 카오틱문 (Chaotic Moon) 의테크타츠 (Tech Tats) 213 < 그림 5-43> 생체물질모니터링을위한바이오센서연구 214 < 그림 5-44> 손가락피부구조와기능을모사한인공전자피부는다양한물리적신호감지 216 < 그림 5-45> 전자피부를활용한건강웨어러블기기 218 < 그림 5-46> Implantable wearables 219 < 그림 5-47> Bioelectronics Framework US NIST 219 < 그림 5-48> Soft-legged wheel-based robot 226 < 그림 5-49> 바이오메카트로닉스의생체모델설계및메카트로닉스설계 229 < 그림 5-50> 소금쟁이로봇 ( 좌 ) 및소금쟁이로봇의점핑원리 ( 우 ) 229 < 그림 5-51> OCTOPUS IP의 Soft Arm 및내부구조 230 < 그림 5-52> 가오리로봇제작도및구동원리 231 < 그림 5-53> DARPA Chembot 232 < 그림 5-54> Exo-Glove Poly ( 서울대학교 ) 233 < 그림 5-55> Soft Exosuits(Harvard Univ.), Passive-elastic ankle Exoskeleton (CMU) 234 < 그림 5-56> 정보통신기술 (ICT) 기반스마트팜 241 < 그림 5-57> 다국적기업의첨단재배시설활용 243 < 그림 5-58> 바이오캡슐과 IoT를활용한가축질병관리 244 < 그림 5-59> 가축의건강상태및질병모니터링시스템 245 < 그림 5-60> 차세대한국형스마트팜모델설계 246 < 그림 5-61> 네덜란드토마토유통시스템 248 xx

26 < 그림 5-62> 보안위험을시각화한예 255 < 그림 5-63> 빅데이터에기반한보안분석기술 257 < 그림 5-64> Milgram의현실-가상환경연속체개념 265 < 그림 5-65> MR 시스템세부구성요소및저작도구 265 < 그림 5-66> 홀로렌즈기반혼합현실창작작업예시 (Microsoft) 266 < 그림 5-67> a. 현실세계 b. 객체증강 MR c. 객체제거 MR 268 < 그림 5-68> 시공간의개념이사라진실시간온라인협업 272 < 그림 5-69> 증강현실 HMD(Head Mounted Display) 홀로렌즈 273 < 그림 5-70> 아시아-태평양지역 MR 하드웨어 / 소프트웨어시장수익예측 (~2024년) 273 < 그림 5-71> VR/AR 시장전망 274 < 그림 5-72> 실물공간의 3차원복원, 재구축기술의시장규모전망 274 xxi

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28 제 1 장 연구개요 1. 연구배경및필요성 2. 연구목표및연구내용 1

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30 제 1 장연구개요 1 연구배경및필요성 바람직한미래사회준비수단으로써과학기술의중요성이증대됨에따라미래유망기술에대한전략적접근이필요국가의경제성장과사회의지속발전을위한혁신역량확보차원에서과학기술경쟁력이중요해짐 - 산업의주도권유지 확보와신성장동력의지속적발굴을위해서는시장의미충족니즈를해소하고새로운산업을창출할수있는미래유망기술의선도적개발과산업화가필요사회의지속발전을위해사회적이슈대응수단으로써역할확대를요구받고있음 - 기술주도의환경변화와사람들의행태변화의범위와빈도가증가하면서사회와기술의공진화현상이확대되고사회적이슈에대한기술의영향력이급증기술발전속도가가속화되고발전방향이복잡해지면서미래유망기술의효과적선정이점점어려워지고있어이에대한효율적해결방안마련이필요 - 미래유망기술발굴은기본적으로 1 미래사회의변화를예측, 조망하고, 이에필요한핵심기술을정의하거나, 2 과학 / 기술또는관련산업자체의발전과진화에근거한 breakthrough 기술또는신제품 / 서비스관련핵심기술을탐색하는방식으로접근이가능 - 과학기술이갖는결과에대한불확실성, 점점가속화되는기술발전속도, 그리고한정된자원의효율적활용필요성등으로인해보다전략적인유망기술선정과확보방안이필요효과적인유망기술발굴을위해미래사회변화를전망하고, 적극적대응을위한방법론및프로세스개선연구필요 - 기술수요자나정책입안자들에게보다유용한정보제공를위해서는미래한국의산업과사회가요구하는니즈를정확히파악하고이를종합적으로대응할수있는미래유망기술을선정하는것이무엇보다중요 - 또한선정된미래유망기술에대한다양한동향정보와파급효과를제시하여연구기관및기업에서미래기술을선택하는데필요한기초자료로활용할수있어야함 3

31 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2013년 KISTEP 미래유망기술 부터적용되고있는미래핵심트렌드대응관점의유망기술선정방법론을더욱고도화하고활용도를제고할수있도록연구방법론개선연구와이를적용한미래유망기술예측이필요 KISTEP은 2009년부터 10대미래유망기술을지속적으로선정 발표 - 소셜데이터분석을활용한사회적니즈도출등객관성과신뢰성을제고할수있는방법론및프로세스를지속적으로발전시킴 - 매년한국사회의주요이슈 / 트렌드를대상으로사회적니즈대응과기술의경제사회적파급효과에대한균형있는반영을통해발전된미래유망기술선정방향을모색이슈 / 트렌드를선정하는과정에대해지속적인고도화가필요 - 바람직한미래한국사회준비를위한과학기술의역할강화라는 KISTEP 미래유망기술의목적부합성을향상시킬수있는방안에대한고민이필요 바람직한미래한국사회상에대한정의, 미래유망기술에대한기대효과등에대한검토방안등 - 이슈 / 트렌드의선정기준및프로세스를보다체계화하고관련근거의객관성과신뢰성을제고하기위한방안마련이필요 미래이슈 / 트렌드의주요유형분류및다년주기별선정방안등미래유망기술선정결과의활용도를높이기위한개선방안제시가필요 - 경제사회적측면, 정책적측면의활용도를높이기위해유망기술선정과정에관련항목의반영이보다강화되고파급효과등에대한심층분석또한고도화될필요가있음 4

32 제 1 장연구개요 2 연구목표및내용 가. 연구목표 2018년한국사회의핵심이슈대응을위한 10대미래유망기술선정현재는물론향후 5~10년을중심으로미래한국사회에크게영향을미칠핵심이슈또는트렌드를선정 - 한국사회미래환경변화를전망하여, 새로운대응방안마련의사회적니즈가존재하고향후경제 사회적파급효과가클것으로예상되는핵심이슈또는트렌드를선정 기선정트렌드는제외 : 인구구조의고령화 ( 13 년 ), 안전위험의증가 ( 14 년 ), 격차 불평등의증가 ( 15년 ), 삶의만족도와신뢰도의하락 ( 16년), 생활공해와환경오염의증가 ( 17년) 등핵심이슈에대한대응방향과과학기술의발전방향을종합적으로분석하여 KISTEP 미래유망기술을발굴 - 선정된이슈 / 트렌드에최적화된기술예측방법론을설계하여미래니즈와이를해소할수있는미래유망기술을도출 - 미래유망기술의활용분야등미래발전모습을전망선정된 KISTEP 미래유망기술의확보전략수립을위한환경동향및효과분석자료를함께제시 - 과학기술관련연구자, 정책입안자및결정자의활용도제고를위해기술과관련된국내외연구동향및정책현황, 사회적파급효과등을제시 - 산업분야의활용을위해관련산업동향과경제적효과예상치를분석하여제시 나. 연구내용 2018 년 KISTEP 10 대미래유망기술선정방향수립 국내외미래유망기술선정동향과기수행된 KISTEP 미래유망기술선정프로세스에대한장 단점분석을통해개선방안을도출 5

33 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 한국사회의핵심이슈에대한사회적니즈대응이라는 KISTEP 미래유망기술의기본적인방향성을유지하되관련근거의객관성, 선정과정에대한신뢰성, 그리고연구결과의수용성등을종합적으로고려 대상이슈선정미래유망기술선정이필요한미래한국사회핵심이슈또는트렌드분석 - 객관적데이터분석을중심으로핵심이슈 / 트렌드 * 에대한후보 Pool을도출 * 핵심이슈 / 트렌드는최근에수행된 KISTEP 미래예측관련연구결과를비롯하여, 국내외미래전망보고서에대한메타분석, 뉴스및 SNS 등소셜데이터분석등다양한경로의분석과정을거쳐추출 - 이슈 / 트렌드후보 Pool에대해미래지속성, 파급효과, 과학기술적접근가능성등의기준을토대로미래유망기술선정의필요성을평가 - 핵심이슈 / 트렌드의세부분야별로주요한세부이슈및니즈를도출 미래유망기술후보도출및선정기술발전동향, 기술개발에대한사회적니즈등다양한관점이반영된복수의경로를활용해이슈및니즈와관련된미래유망기술후보 Pool을효과적으로수집 - 니즈와관련성이높은기술분야의트렌드와최신연구동향을수집 - 니즈에대응력이높은기술적수단을선별한후기술트렌드와미래환경등을반영한미래유망기술도출미래유망기술예측결과의활용도를제고하기위한연구수행 - 기술확보전략측면에서관련기술특성및기술동향을제시 - 정책적활용도측면에서국가연구개발투자동향과관련정책현황을제시 - 산업적활용도측면에서관련산업에대한전망과경제적등을분석하여제시 - 예측결과의확산과이해도를높이기위해결과물에대해효과적인홍보및다각적활용방안등을마련 6

34 제 2 장 국내외미래유망기술동향 1. 주요해외동향 2. 주요국내동향 3. 소결 7

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36 제 2 장국내외미래유망기술동향 1 주요해외동향 미래사회 인류관점과 IT BT 기술분야를중심으로다양한기관에서미래유망기술또는트렌드가발표되고있음미래사회및인류관점의유망기술은국제기구와세계유명대학을중심으로발표기술 산업분야에특화된경우에는 IT BT 분야시장조사전문기관을중심으로발표 < 표 2-1> 주요해외미래유망기술발표현황 구분발표기관명주요내용최초발표발표주기 미래사회 인류변화관점 세계경제포럼 (WEF) 매사추세츠공대 (MIT) [Top 10 Emerging Technologies of 2017] 인류에긍정적이고실제적영향을주는그해주목받는미래유망기술 [10 Breakthrough Technologies 2017] 경제적 / 사회적파급효과를가져올향후인류가추구할만한가치가있는 10 개기술 2012년 1년 2001년 1년 가트너 (Gartner) [Top 10 Strategic Technology Trends] 3-5 년내에급부상할것으로예상되는 IT 분야 10 대전략기술발표 2004 년 1 년 아이디씨 (IDC) [Top 10 Tech Predictions] 향후 ICT 산업에발생할 10 가지주요현상에대한전망 2007 년 1 년 기술 산업트렌드 (IT BT 중심 ) 딜로이트 (Deloitte) 마셔블 (Mashable) [Technology, Media & Telecommunications Predictions 2016] 기술 / 미디어 / 통신분야의주요현상 [9 technologies to watch in 2017] 9 대기술트렌드예측 2002년 1년 2012년 1년 테크스팟 (Techspot) [10 tech predictions] 미래 10 대기술 2014 년 1 년 엔엠씨 (NMC) WT VOX [Important Developments in Educational Technology for K-12] 교육기술관련주요기술 [Top 10 Emerging Technologies In 2016] 그해에전세계적으로크게떠오르는기술 2014 년 1 년 2015 년미정 9

37 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 2-2> 주요해외미래유망기술의선정과정 주요발표기관 세계경제포럼 (WEF) 세부내용 1 세계경제포럼 (WEF) 산하유망기술글로벌의제위원회가최근세계기술변화의흐름을분석 2 세계전문가들의의견을모아전세계 18명의위원으로구성된미래기술글로벌의제위원회 (GACET, Global Agenda Council on Emerging Technologies) 위원들이최종리스트를만든뒤다보스포럼의견을종합해최종선정 전문가자문및심층토론방법활용 매사추세츠공대 (MIT) 1 각분야기술의최첨단흐름을인식하고있는최고전문가들에게자문을구하여유망기술평가하며, 융합기술의부상등을비롯한과학기술의최신경향반영 2 '10대유망기술선정 ' 이라는결과물에집중하는접근법을취하고있으며, 전문가들의심층토론을통하여선정 전문가자문및심층토론방법활용 가트너 (Gartner) 1 IT 및비즈니스산업에파괴적잠재력이높은기술, 거대투자기업이관심을가지고있는기술, 실현시기가너무멀지않은기술등을평가하여선정 세계경제포럼 (World Economic Forum) The Emerging Technologies 세계경제포럼산하기관인유망기술글로벌의제위원회 (Global Agenda Council on Emerging Technologies) 는매년다보스포럼에서논의된기술들을종합분석하여미래 10대유망기술을발표 매년주목받는 10대유망기술을발표함으로써인류에긍정적이고실제적영향을줄잠재적성장에대한인식을높이고투자, 규제및일반대중들을위한이해도를증진시키고자함 2012년부터매년선정 발표 10

38 제 2 장국내외미래유망기술동향 < 표 2-3> 세계경제포럼 The 2017 list of Emerging Technologies No Emerging Tech. Noninvasive Biopsies for Identifying Cancer ( 암진단을위한비침습액체생체검사법 ) Harvesting Clean Water from Air ( 공기로부터깨끗한물을획득하는기술 ) Deep Learning for Visual Tasks ( 시각작업을위한딥러닝 ) Liquid Fuels from Sunshine ( 태양광이용액체연료제조기술 ) 5 The Human Cell Atlas( 인간세포도감 ) 6 Precision Farming( 정밀농업 ) 7 Affordable Catalysts for Green Vehicles ( 환경친화이동수단을위한저렴한촉매 ) 8 Genomic Vaccines( 게놈백신 ) 9 Sustainable Design of Communities ( 공동생활권의지속가능한디자인 ) 10 Quantum Computing( 양자컴퓨팅 ) MIT 10 Breakthrough Technologies 그해에주목할만한기술 10 가지를선정하여 MIT Technology Review 에발표 Emerging Technology 에서 10 Breakthrough Technologies 로최근명칭을변경 선정대상이되는기술은향후 5년이내에사회적 경제적파급효과를가져올수있는기술로근시일내에제품화가가능한산업기술, 세계적으로활발히연구가진행중인기술을주로선정 델파이등과같은대규모설문조사방식보다는각분야최고전문가들의심층토론및자문을통해유망기술을평가하며, 과학기술분야의최신경향을반영하여선정 2001 년부터매년선정 발표 11

39 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 2-4> MIT 10 Breakthrough Technologies 2017 No. 내용적용가능시기 1 Reversing Paralysis( 마비역전기술 ) 10~15 년후 2 Self-Driving Trucks( 자율주행트럭 ) 5~10 년후 3 Paying with Your Face( 얼굴인식지불방법 ) 현재 4 Practical Quantum Computing( 실용적인양자컴퓨팅 ) 4~5 년후 5 The 360-Degree Selfie(360 도셀카 ) 현재 6 Hot Solar Cells( 고온태양전지 ) 10~15 년후 7 Gene Therapy 2.0( 유전자치료 2.0) 현재 8 The Cell Atlas( 세포지도 ) 5 년후 9 Botnets of Things( 사물봇넷 ) 현재 10 Reinforcement Learning( 강화학습 ) 1~2 년후 가트너 (Gartner) Top 10 Strategic Technology Trends IT 분야시장조사및컨설팅기관인가트너는향후 3~5년내에급부상할것으로예상되는기술 10가지를선정하여전략기술로발표 향후 3년간시장지배잠재력을가진기술로, 기업이전사적차원에서전략적으로접근해야할기술을대상으로선정 IT 및비즈니스에지장을주는잠재요소, 대규모투자필요성, 기술도입지체에따른위험도등이중요한선정기준 2010년부터 IT분야의유망기술을지속적으로선정 발표 12

40 제 2 장국내외미래유망기술동향 < 표 2-5> Gartner Top 10 Strategic Technology Trends for 2017 No AI Foundation 인공지능강화시스템 Intelligent Apps and Analytics 지능형앱및분석 Intelligent Things 지능형사물 Digital Twin 디지털트윈 Cloud to Edge 클라우드에서엣지로 Conversational Platforms 대화형플랫폼 Immersive Experience 몰입경험 Blockchain 블록체인 Event-Driven 이벤트기반모델 Continuous Adaptive Risk and Trust 지속적이며적응할수있는리스크및신뢰평가접근법 13

41 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2 주요국내동향 국가성장동력, 국민의삶등다양한관점의미래유망기술 트렌드가발표되고있으며, 올해발표기관이증가하는추세를보임공공기관을중심으로경제사회적파급효과가높은기술을선정 발표경제, 기술, 사회 ( 국가상 ) 등 3개분야에서다양한주제를차별적으로적용하고있으며, 특히경제 산업에관한주제의비중이높음 < 표 2-6> 주요국내미래유망기술의선정과정 주제구분발표기관명주요내용 최초발표시점 발표주기 사회적이슈 ( 미래국가상 ) 한국과학기술기획평가원 (KISTEP) [ 바람직한미래한국사회를위한 KISTEP 10 대미래유망기술 ] 바람직한미래국가상관점에서주요사회적이슈에대한대응기술 2009 년 1 년주기 경제 산업 ( 성장동력 ) 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 한국연구재단 (NRF) [KISTI 미래유망기술 ] 미래신시장 신산업창출을위한미래먹거리기술 [ 국가미래유망기술상시발굴및준비체제 ] 한국연구재단 12 대미래유망기술 2006 년 1 년주기 2017 년미정 한국정보화진흥원 (NIA) [ 전자정부 10 대기술트렌드 ] 전자정부분야에특화된기술트렌드 2015 년 1 년주기 기술발전 ( 특정분야 ) 한국인터넷진흥원 (KISA) 한국전자통신연구원 (ETRI) [ 인터넷및정보보호 10 대이슈 ] 차년도에부각될인터넷 정보보호이슈를도출 [ 주목해야할 7 대미래기술 ] ICT 분야중심의유망기술 2010 년 1 년주기 2014 년 1 년주기 한국생명공학연구원 (KRIBB) [ 바이오미래유망기술 ] 바이오헬스이슈를선도하는 10 대미래유망기술 2015 년미정 14

42 제 2 장국내외미래유망기술동향 < 표 2-7> 미래유망기술주요발표기관의미래기술도출세부내용 주요발표기관 한국과학기술기획평가원 (KISTEP) 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 한국연구재단 (NRF) 한국정보화진흥원 (NIA) 한국인터넷진흥원 (KISA) 한국전자통신연구원 (ETRI) 한국생명공학연구원 (KRIBB) 세부내용 1 소셜데이터및문헌분석후전문가검토를통한미래이슈도출 2 내부워크숍및전문가자문을통한과학기술적대응방향모색 3 미래기술 DB 및분야별전문가추천을통한미래유망기술후보군마련 4 내부연구진의미래유망기술검토및평가 5 전문가설문평가를통한 10대미래유망기술선정 6 미래유망기술의경제적, 사회적파급효과분석 - 소셜데이터기반텍스트마이닝기법적용 - 객관적지표 (OECD 등 ) 조사 분석 - 문헌조사 - 전문가분석 1 과거 3개년 KISTI 유망기술도출, 선정시 Semi-final 단계까지검토했던 174개아이템을대상 2 KISTI 내부전문가의델파이설문을통해유망성의유효성을검토하여 50개아이템선별 3 전분가의브레인스토밍을통한 10개아이템선정 - 계량정보분석기법과원내외전문가검증기법을융합한 Hybrid 형발굴프로세스연구 / 적용 1 국가미래유망기술상시모니터링 발굴체제 2 미래유망기술정책 (R&D) 프로그램화사전검토체제 3 정책 (R&D) 프로그램화사전기획및준비체제제언 - 증거기반의미래유망기술발굴기획, 상시적미래이슈분석및미래유망기술발굴, 근미래한국사회의거시적담론 ( 기술기반의미래먹거리 ) 제시 1 기존선행연구조사및심층분석 2 전문가심층인터뷰 ( 서면 ) 3 전문가 100인델파이조사 ( 온라인 ) - 국내외 15 개유명컨설팅 연구소와미래도서등약 160여개기술트렌드조사 분석 1 인터넷주요산업이슈키워드발굴 2 후보이슈의적합성평가 3 정량조사 4 심층평가 5 10대산업이슈의확정순으로진행 - 문헌조사, 빅데이터분석, 전문가평가방법활용 1 기술 인문 사회단위기술도출 2 핵심기술 Pool 구성 3 미래기술선정 - 기술의매력도와생존력의함수로서의 TCM (Tech-Contour Map) 을기반으로기술 - 생태계를구성하는주요 50대미래기술을선정하고핵심이슈를분석 1 언론기사분석 2 부상이슈도출 3 논문데이터수집 4 네트워크분석 5 전문가인터뷰및설문조사를통한미래유망기술선정 - 장기적관점의선도형기술발굴, 미래환경, 메가트렌드변화전망속에서국내이슈분석에따른미래유망기술발굴 15

43 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 미래유망기술 2006년부터미래유망기술매년발표하고있으며, 2015년에는미래신시장 신산업발굴을위한미래먹거리기술을선정 발표함 2014년에는빅데이터분석을통해 8,000여개의후보군을추출한뒤사회 경제적파급성, 트렌드부합성, 트렌드변화와연동된급부상성등을핵심기준으로고려해최종 10대미래유망기술발표 2015년에는 KISTI 의 미래기술지식베이스 에수집된 590여개의미래유망기술가운데한국및미국의연구개발투자현황과국가아젠다등을고려해 11개의미래먹거리기술을선정 2017년중소기업이 4차산업혁명에주목해야할 10개미래유망기술 ( 아이템 ) 제시 < 표 2-8> 한국과학기술정보연구원 대미래유망기술 No. 기술명 No. 기술명 1 웹기반빅데이터수집 분석패키지 6 바이오프린팅으로제작된인공장기 조직 2 스마트의류 7 착용형보조로봇 ( 외골격로봇 ) 3 자율주행자동차부품 8 고령자돌보미로봇 4 3D 수리모델링소프트웨어 9 휴먼마이크로바이옴분석 5 바이오잉크 10 개인유전자분석서비스 한국정보화진흥원 (NIA) 2017 전자정부 10대기술트렌드 행정자치부와한국정보화진흥원은 2016년전자정부를이끌어갈핵심기술을조사ㆍ분석한 2017 전자정부 10대기술트렌드 를발표 급속한기술ㆍ사회변화에따른전자정부정책기획과서비스발굴지원등새로운전자정부추진방향모색의일환으로추진 2017 전자정부 10대기술트렌드는 2017년의전자정부를 더 (T.H.E.) 지능화된전자정부 로보고 10개의기술을더진화된혁신기술 (Technology Transformation), 더행복한국민생활 (Human-centric Intelligence), 더확장된연결사회 (Everything in Connectivity) 로설명 16

44 제 2 장국내외미래유망기술동향 < 표 2-9> 한국정보화진흥원 2017 전자정부 10 대기술트렌드 No 전자정부 10 대기술트렌드 1 T 블록체인 2 더진화된혁신기술 (Technology 멀티클라우드 Transformation), 3 지능형보안아키텍처 4 강력해진인공지능 5 H 더행복한국민생활 상황인지로보틱스 6 (Human-centric Intelligence) 빅데이터와니치데이터 7 가상현실 (VR) 과증강현실 (AR) 8 E 사물인터넷트랜스포메이션 9 더확장된연결사회 (Everything in 스마트시티그리드 Connectivity) 10 차세대이동통신 5G 한국인터넷진흥원 인터넷및정보보호 10대이슈전망 한국인터넷진흥원은급변하는인터넷환경변화및트렌드를분석하여 16년에부각될인터넷ㆍ정보보호이슈를도출하고, 차년도 ( 16년) 인터넷및정보보호 10대이슈도출을통해우리나라인터넷의현재를진단하고미래핵심가치를발굴 정립 문헌조사, 빅데이터분석, 전문가평가방법활용 인터넷주요산업이슈키워드발굴, 후보이슈의적합성평가, 정량조사, 심층평가, 10대산업이슈의확정순으로진행 2010년에인터넷 10대이슈전망으로처음발표하였고, 이후 2013년부터인터넷및정보보호 10대이슈를전망, 2016년부터는인터넷 10대이슈와정보보호 10대이슈를구분 17

45 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 2-10> 한국인터넷진흥원 인터넷및정보보호 10 대이슈 No 년인터넷 10 대뉴스 2017 년정보보호 10 대뉴스 1 인공지능강대국간사이버공방심화 - 사이버전면전위험고조 2 차세대네트워크 5G 사이버위협정보공유와협력확대 - 대응이빨라진다 3 MR( 혼합현실 ) 돈을노린랜섬웨어공격 - 사이버범죄주류에등극 4 자율주행차 빅데이터, AI, 클라우드활용 - 사이버보안패러다임이바뀐다 5 생체인증분산저장기술블록체인 이론에서현실로 6 핀테크 2.0 다양화되는바이오인증 - 사용자인증의대세로 7 O2O 보안고려없는사물인터넷 - 커져가는일상의위험 8 데이터커머스활성화되는커넥티드카의안전띠 - 사이버보안 9 산업인터넷, 소물인터넷잊힐권리보장 - 강화되는개인정보자기결정권 10 플랫폼경제 개인정보보호와활용의조화 -4 차산업혁명을좌우한다 18

46 제 2 장국내외미래유망기술동향 3 소결 국내및해외주요기관의유망기술은각기관별기술선정에있어관점과방법론을달리하며, 다음과같은특징을가짐미래사회및인류관점의유망기술은국제기구와세계유명대학을중심으로발표 IT BT 중심의기술 산업트렌드관점의유망기술은관련분야시장조사전문기관및국내관련기관을중심으로발표되고있음 국내의경우, 공공기관중심의유망기술발표가진행되어미래먹거리산업 / 기술등국가의미래성장동력기술위주로발표 기술분야중에서는기술파급력이큰 IT 기술위주의유망기술을발표최근전문가의판단에의존하는미래기술예측방식을보완하기위해빅데이터분석기법등객관화된방법론도입을추진하는사례가발견됨 19

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48 제 3 장 KISTEP 미래유망기술개요및연구방법 1. KISTEP 미래유망기술개요 년 KISTEP 미래유망기술선정절차및방법 21

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50 제 3 장 KISTEP 미래유망기술개요및연구방법 1 KISTEP 미래유망기술개요 KISTEP은 2009년이후매년미래유망기술을선정하여발표미래사회변화를전망하고, 그속에서기술적 경제적파급효과가높을것으로예상되는미래기술을유망기술로선정 - 기술적파급효과 : 기존기술을혁신적으로대체또는보완할수있는범위가넓거나영향력이높음 - 경제적파급효과 : 새로운시장을창출하고, 이를통해경제적성과를발생시킬수있는가능성이높음 2013년부터는매년미래한국사회의핵심트렌드 이슈중하나를주제로선정하고, 이와관련된사회적수요대응력과경제 사회적파급효과를동시에기대할수있는미래유망기술을선정 2013년에는 인구구조고령화 를주제로선정하고, 고령화사회의미래이슈대응을위한 스마트에이징미래유망기술 을선정 2014년에는 안전위험의증가 를주제로선정하고, 안전위험에대응하거나해소를위한 미래안전사회를위한유망기술 을선정 2015년에는 격차, 불평등의증가 를주제로선정하고, 격차및불평등해소를통해 포용적인사회를위한유망기술 을선정 2016년에는 삶의만족도와사회적신뢰 를주제로선정하고, 삶의질을높이기위한 삶의만족도와사회적신뢰를높일수있는유망기술 을선정 2017년에는 생활공해와환경오염의증가 를주제로선정하고, 지속가능한발전을위한공해 오염대응을위한미래유망기술 을선정 KISTEP 10대미래유망기술은효과적인미래유망기술의발굴과연구결과의활용도제고를위해지속적인방법론및프로세스를개선 23

51 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 3-1> 2009~2017 년 KISTEP 미래유망기술비교 연도선정관점주요특징선정방법 2009 년 향후 10 년간예상되는경제적파급효과를강조 미래성장성이높은 4 개기술분야 (IT, BT, NT, ET) 를중심으로추진 협업지성 (Wiki) 을활용한전문가들의활발한토론과협의 2010 년 기술수요자의의견과시각을담을수있도록추진 과학기술전분야를대상으로범위확대 시민패널구성 운영 전문가평가함께진행 후보기술도출을위한설문조사 시민패널평가및전문가평가함께수행 2011 년 사회적단 중기현안및이슈에대응할수있는미래유망기술 미래사회전망등을토대로중 단기미래이슈발굴 미래핵심이슈도출을위한일반국민설문 핵심이슈대응형미래유망기술도출 핵심이슈선정을위한일반국민대상설문조사 이슈별과학기술적대응방안및미래유망기술후보군도출전문가워크샵 2012 년 국가경제 사회적, 기술적파급효과가큰미래유망기술 기술적특성이가져올수있는경제 사회적, 기술적파급효과가클것으로예상되는기술발굴 경제파급효과중심의유망기술도출 후보기술도출을위한정부출연연구기관전문가및정부연구과제참여연구진대상설문조사 최종검토대상선정을위해일반인평가결과와전문가평가결과동시활용 2013 년 스마트에이징 (Smart aging) 을위한미래유망기술 향후한국사회에크게영향을미칠핵심트렌드선정 핵심트렌드의미래이슈대응을위한유망기술도출 핵심트렌드선정을위해뉴스문서텍스트마이닝과 Daum 데이터활용 고령화트렌드의핵심이슈대응을위한제품및서비스도출 2014 년 미래사회의안전위험요소대응을위한미래유망기술 향후한국사회에크게영향을미칠핵심트렌드선정 핵심트렌드의미래이슈대응을위한유망기술도출 핵심트렌드선정을위해온라인뉴스문서텍스트마이닝활용 안전위험증가트렌드의핵심이슈대응을위한제품및서비스도출 24

52 제 3 장 KISTEP 미래유망기술개요및연구방법 연도선정관점주요특징선정방법 2015 년 미래한국사회의격차 불평등심화에대응하기위한포용적미래유망기술 향후한국사회의격차 불평등이증가하는주요분야를도출 미래이슈대응을위한유망기술도출 핵심트렌드, 이슈선정울위해뉴스및 SNS 문서등소셜데이터분석 유망기술후보군도출을위해특허텍스트마이닝, 미래유망기술 DB 활용 2016 년 미래한국사회의삶의만족도와사회적신뢰를높일수있는기술 OECD 보고서등을참고하여한국사회의삶의만족도를대표하는주요분야를도출 미래이슈대응을위한유망기술도출 핵심트렌드, 이슈선정을위해국 내외뉴스데이터텍스트마이닝활용및분석 유망기술후보군도출을위해 KISTEP 뉴스클리핑 ( 국내언론의지면 / 온라인뉴스자료 DB) 등을포함한미래유망기술 DB 활용 2017 년 미래한국사회의지속가능한발전을위한공해 오염대응미래유망기술 한국사회의지속가능한발전을저해하는주요공해및오염원을다양한사회적 공공적피해현상으로포괄하여도출 미래이슈대응을위한유망기술도출 핵심이슈및수요분석을위해국내 외소셜데이터분석및일반시민대상설문조사진행 유망기술후보군도출을위해국내언론소개미래기술등을포함한미래유망기술 DB 활용 10 대미래유망기술별심층분석시국내 외시장전망및특허동향에대한정량적분석추가 KISTEP 미래유망기술선정의기본원칙향후 5~10 년을중심으로미래한국사회에크게영향을미칠핵심트렌드를주제로도출핵심트렌드로인해변화될미래한국사회의이슈와수요들에대응할수있는과학기술적방안을모색하고, 미래유망기술로구체화하여제시미래유망기술은기존기술을혁신적으로대체 보완할수있거나미래한국사회에서새로운시장을창출할수있는기술을선정 ( 기술적 경제적파급효과고려 ) 25

53 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 년 KISTEP 미래유망기술선정절차및방법 미래유망기술선정과정은대상주제선정, 미래수요분석, 미래유망기술선정 3단계로구성대상주제선정은국내 외문헌및이슈분석, 주제후보 Pool 도출, 주제검토및선정으로구성미래수요분석은현황분석, 분야선정및이슈도출, 미래수요도출로구성미래유망기술선정은미래유망기술후보기술도출, 미래유망기술선정, 기술별심층분석으로구성 < 표 3-2> 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정절차및방법 구분세부내용연구방법 4.1. 가. 국내 외문헌및이슈분석 국외주요미래전망보고서의트렌드와이슈검토 분석 국내미래유망기술관련보고서및 KISTEP 선정미래유망기술비교 검토 우리나라주요사회이슈수집 분석 대상주제선정 4.1. 나. 주제후보 Pool 도출 문헌및이슈분석결과, 연구진검토등을통해미래한국사회에서의핵심이슈로부각될주제후보 Pool 도출 4.1. 다. 주제검토및선정 KISTEP 내 외부전문가설문조사를통한의견수렴 설문조사결과및내부연구진워크숍등을통해후보주제 Pool 에대한우선순위도출및주제선정 26

54 제 3 장 KISTEP 미래유망기술개요및연구방법 구분세부내용연구방법 4.2. 가. 현황분석 국 내외문헌분석을통해주제와관련된현황조사 분석 미래수요분석 4.2. 나. 분야선정및이슈도출 4.2. 다. 미래수요도출 소셜미디어대상빅데이터분석 현황분석및빅데이터분석, 전문가의견수렴및검토결과를종합하여이슈도출 전문가자문등을통해이슈별대응방안마련이필요한미래수요도출 시민대상미래수요중요도설문조사 4.3. 가. 미래유망기술후보기술도출 기술 Pool 조사 분석, 기술전문가자문, 과학기술적대응방안매칭분석을통해후보기술 Pool 구성 기술전문가회의, 내부연구진검토를통해미래유망기술후보기술 (20 개 ) 도출 미래유망기술선정 4.3. 나. 미래유망기술선정 연구진및기술전문가그룹의기술명검토및기술별우선순위평가 우선순위평가및연구진검토를통해최종 10 대미래유망기술선정 5. 기술별심층분석 기술의연구 개발동향분석 기술의경제 사회적파급효과분석 기술의국내 외시장전망분석 각단계의세부연구결과는 4~5 장참고 ( 예 : 4.1. 가. 제 4 장.1. 가. 참고 ) 27

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56 제 4 장 주요연구결과 1. 주제선정 2. 미래수요분석 3. 미래유망기술선정 29

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58 제 4 장주요연구결과 1 주제선정 < 그림 4-1> 2018 년 KISTEP 미래유망기술주제선정절차 가. 국내 외최신문헌및이슈분석 최신국외주요미래전망보고서의트렌드와이슈검토 분석 WEF Global Risks 2017, UK The Government Office for Science, Technology and Innovation Futures, UN 유엔미래보고서 2050 등의최신트렌드, 이슈, 주요내용을검토 분석 국내미래유망기술관련보고서및 KISTEP 선정미래유망기술대상이슈, 기술리스트를비교 검토하여미래기술동향분석 KISTI 유망기술, NIA 전자정부 10대기술트렌드 등국내관련보고서의기술트렌드및이슈를탐색하고, KISTEP 선정주제및기술을검토하여중복성방지 12년이후우리나라에서발생한사회적파급력및피해규모가컸던주요사회이슈 * 를수집 분석 * 리조트붕괴, 화학사고, 싱크홀, 지진, 태풍, 홍수, 인공지능 ( 알파고 ), 조류인플루엔자 (AI), 메르스등 ( 먹거리안전 ) AI 발생으로축산농가피해및국민의먹거리안전위협 * 2017 년 1월기준, 발생농장수 325 호, 야생조류 39 건, 살처분 매몰현황은닭 2,680 만수 ( 사육대비 17.3%) 등으로피해가극심 31

59 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 ( 기상재해 ) 태풍차바로인해남부지방과제주도에피해발생 * 2016년 10월태풍차바는주택 3,500여동, 차량 2,500여대침수, 22만6,945가구정전, 6명의인명및 2,150억원의재산피해유발 ( 재난재해공통 ) 지진의잦은발생으로국민안전위협 * 2016년규모 2.0 이상지진발생횟수는총 254회 ( 규모 3.0 이상의지진발생횟수는 34회 ) 로예년평균 47.6회보다 5배이상발생 ( 감염병 ) 감염병 ( 메르스 ) 발생으로인한국민건강위협 * 2016년 5월기준확진환자 186명, 사망자 38명 ( 재난재해공통 ) 지반침하 ( 싱크홀 ) 사고가도심지역에집중적으로발생 * 2015년 3월이후월 12.4건이상의지반침하 ( 함몰 ) 사고가지속적으로발생 ( 불량 노후주택 ) 경주마우나리조트체육관붕괴, ( 교통안전 ) 세월호침몰등사회안전사고발생 * 2014 년 2월마우나리조트체육관붕괴로 10명사망, 17명중상, 2014 년 4월세월호여객선침몰로사망 295명, 실종 9명발생 ( 기상재해 ) 초미세먼지로인한호흡기질환, 환경오염등의문제야기 * 2014년황사를포함한서울의미세먼지농도는미국 LA의 1.5배, 프랑스파리와영국런던의각각 2.1배, 2.3배높은수준 ( 수질오염 ) 먹는물관련불안감증가 ( 화학사고 ) 경북구미불산누출사고로근로자및인근지역이위험에노출 * 2012년 9월불산탱크로리에서공장저장탱크로옮기던중불산이누출되어사망 5명, 건강검진 12,243건, 농작물고사 212ha, 차량부식 1,950대등의피해발생 나. KISTEP 10 대미래유망기술주제후보 Pool 도출 32 미래유망기술관련자료의체계적인축적과주제후보 Pool 도출을위한 DB 구축 국외트렌드및이슈의시계열자료, 국내 외트렌드, 미래유망기술발표기관현황 ( 분야, 주요내용, 발표주기및시기등 ), 국내 외및 KISTEP 시계열미래유망기술리스트, 기타시계열기술자료 ( 기술예측조사, 뉴스클리핑 ) 등을 DB화 향후지속적인시계열자료축적및관리를통해활용도및연구효율성제고가능

60 제 4 장주요연구결과 문헌및이슈분석결과, 연구진검토를토대로향후 5~10년을중심으로미래한국사회에서의핵심이슈로부각될 4개후보 Pool 도출 ( 후보 1) 사람중심의스마트소사이어티구현을위한 10대미래유망기술 - ( 정의 ) 지능화된첨단과학기술 * 을매개로유연성 창의성및인간중심의인본주의등새로운가치가발현될수있는행복한사회 * 개방형네트워크및협력기술, 인공지능 (AI), IoT 등 - ( 현황 ) 스마트폰이급속히확산되고소셜네트워크가생활속에파고들면서스마트사회로의패러다임이전환됨에따라, 공급자중심이아닌소비자중심의창의적아이디어필요 - 포괄적이고지속가능한도시화와참여적이고통합적이며지속가능한인간정착계획및관리역량을향상필요 - 일본에서는 소사이어티 5.0 이라고명명하여연령이나성별, 지역, 언어의차이를의식하지않고다양한서비스를받을수있는사회를목표로계획 ( 후보 2) 지속가능사회를위한신기후체제대응 10대미래유망기술 - ( 정의 ) 기후변화는장기경향 ( 지구온난화등 ), 변동성 ( 엘리뇨등 ), 불연속변화 ( 평균치가돌연다른평균치로변한채지속 ) 로구분되며, 극지대기온상승, 빙하감소, 해수면상승등의이상기후야기 - ( 현황 ) 해수면상승, 해양산성화, 빙하해빙등의잦은기상이변이사회를교란시켜생활형태를바꿀것이고, 기후변화를둘러싼갈등이증가할것으로예상 - 평균지표온도의장기적상승 변동가능성으로인해경제와생태계에극적인결과를야기할수도있어기후관련재해에대한회복력및적응력강화필요 ( 후보 3) 국민안전을추구하는사회재난대응 10대미래유망기술 - ( 정의 ) 화재 붕괴 폭발 교통사고 환경오염사고등으로인해발생하는피해와에너지 통신 교통 금융 의료 수도등국가기반체계의마비, 감염병또는가축전염병의확산등으로인한피해 - ( 현황 ) 인간에의한주요피해및재해가증가하고, 감염성질병의전파가통제되지않아광범위한사망자와경제적혼란이야기되고있으며, 사회기반시설에의한사이버테러및개인무기제조등의위협에노출 33

61 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 ( 후보 4) 제4차산업혁명을준비하는 10대미래유망기술 - ( 정의 ) 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 모바일등첨단정보통신기술이경제 사회전반에융합되어혁신적인변화가나타나는차세대산업혁명 - ( 현황 ) 제4차산업혁명에서출연하는신기술과광범위한혁신은더욱빠르고폭넓게확산중이지만, 아직도과거의산업혁명이지속 - 기술혁신의수용정도가사회발전을결정하는주요요인이라는제1차산업혁명의교훈을바탕으로시민들이산업혁명을통해얻게될장기적혜택으로자각하는것이중요 < 표 4-1> 주제후보관련국외문헌트렌드및이슈 후보주제국외문헌트렌드및이슈, 키워드 1. 스마트소사이어티 2. 기후변화 WEF 글로벌리스크및트랜드 (2017) UN Sustainable Development Goals (2015) 유엔미래보고서 2050 (2016) NIC Global Trends and Key Implications Through 2035 (2017) UK The Government Office for Science, Technology and Innovation Futures 2017 (2017) WEF 글로벌리스크및트랜드 (2017) UN Sustainable Development Goals (2015) 유엔미래보고서 2050 (2016) EUROPEAN COMMISSION Global Europe 2050 (2012) NIC Global Trends and Key Implications Through 2035 (2017) OECD Science, Technology and Innovation Outlook 2016 (2016) 도시계획의실패, 도시화 지속가능한도시 도시집중화, 라이프스타일의변화 도시화의지속 삶, 교통 기후변화축소 / 적응실패극단적기상이변 ( 홍수, 태풍 ) 기후변화대응 기후변화와지속가능발전 기후변화및지속가능성문제에대한체계적인관리 기후변화, 환경및보건이슈주목 기후변화및환경 3. 사회재난 WEF 글로벌리스크및트랜드 (2017) 대형인재 ( 원유누출, 핵사고 ) 감염질병의대규모확산대규모테러공격 34

62 제 4 장주요연구결과 후보주제국외문헌트렌드및이슈, 키워드 4. 제 4 차산업혁명 유엔미래보고서 2050 (2016) NIC Global Trends and Key Implications Through 2035 (2017) WEF 글로벌리스크및트랜드 (2017) 유엔미래보고서 2050 (2016) NIC Global Trends and Key Implications Through 2035 (2017) OECD Science, Technology and Innovation Outlook 2016 (2016) 신종질병위협, 신안보전략, 인종갈등, 테러국제적인조직범죄확대 테러위협증대 사이버의존증가대규모사이버공격대규모데이터사기 / 절도중요정보인프라 / 네트워크파괴 ICT 의융합 첨단정보통신기술, 제조업의발전 미래생산성, 디지털기술 다. 주제검토및선정후보주제 Pool에대한 KISTEP 내 외부전문가의견수렴미래한국사회에서의중요성, 경제적 사회적파급효과, 과학기술적접근가능성등의기준을토대로 KISTEP 내 외부전문가설문조사를통한의견수렴 - KISTEP 내부전문가, 사회과학및과학기술전문가, 미래유망기술관련전문가들을대상으로설문조사및의견수렴등을통해주제선정에반영 설문대상 : 전문가총 25명참여 ( 외부 : 10명, 내부 : 15명 ), 설문방법 : 3가지기준별 9점척도평가후평균산출 설문조사결과및내부연구진워크숍등을통해후보주제 Pool에대한우선순위를도출 4개후보주제중스마트소사이어티 (7.5점/9.0점), 제4차산업혁명 (7.5점/9.0점) 이평가점수가상대적으로높은수준 - 스마트소사이어티는미래한국사회에서의중요성및과학기술적접근가능성, 제4차산업혁명은경제적 사회적파급효과가높은수준 35

63 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-2> 후보주제별항목별중요도점수분포 (9 점척도 ) < 표 4-2> 후보주제별항목별중요도점수분포 (9 점척도 ) 후보주제 미래한국사회에서의중요성 경제적 사회적파급효과 과학기술적접근가능성 평균 1. 스마트소사이어티 기후변화 사회재난 제 4 차산업혁명

64 제 4 장주요연구결과 후보주제와는별개로미래한국사회에서큰영향을미칠주제및기타의견을수렴 < 표 4-3> 전문가기타주제및의견 구분 기타주제 기타의견 전문가의견 - 미래에너지, 메르스등신종질병, 깨끗한물등 - 지속가능한개발목표 ( 또는지속가능한사회시스템 ) - 도시화증가에따른자원및사회문제의대두 - 급격한국제화에따른의사소통, 기준등의문제 - 국내특성상주변국과상호영향이밀접하고국민들이민감하게느끼는사회적이슈 - 인구의고령화에따른사회문제, 저출산문제등한국사회구성에있어인적구성문제 - 스마트시티 / 공간조성기술 - 전자민주주의 ( 사이버민주주의 ) 의발전 - 저렴한친환경에너지, 지속가능한도시와공동체, 양질의일자리등 - 순환경제의구현 - 제 4 차산업혁명을미래유망기술이라는긍정적부분에서만판단하는것은부적절 - 제 4 차산업혁명은사회적으로중요하게다뤄지고있지만포괄하는기술의분야나범주가너무커서미래유망기술의주제로부적절 - 제 4 차산업혁명은그동안산업혁명과달리, 범용기술이발전되기보다는이미성숙된범용기술이 Business Model 과결합되며변화하는것 ( 제 4 차산업혁명은 IoT 가확산되는것일뿐, 새로운미래유망기술은개념상부적절 ) - 제 4 차산업혁명이자체가이미기술 -oriented( 인공지능, 스마트네트워크, 가상증강현실등이미핵심기술이뽑아져있는상태 ) 전문가설문조사결과및의견, 내부연구진논의등을종합적으로검토하여미래유망기술주제를스마트소사이어티로최종선정 단, 제 4 차산업혁명과관련된내용을스마트소사이어티와연계하여진행 37

65 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2 미래수요분석 가. 주제관련현황분석 스마트소사이어티 : 지능화된첨단과학기술 * 을매개로인간삶전반에서유연성 창의성및사람중심의인본주의등새로운가치창출을도모하는행복한사회 * 개방형네트워크및협력기술, 인공지능 (AI), IoT 등 세계는도시화, 저출산 고령화, 1인가구증가등에따른다양한문제에직면 2014년유엔인구국의 세계도시화전망 보고서에따르면 2014년기준으로세계인구의 54% 는도시에살고있으며, 1950년에는 30% 였던비중은더욱늘어나 2050년에는 66% 가될전망 - 존윌모스 (John Wilmoth) 유엔인구국장은 도시관리는 21세기의가장중요한개발과제가운데하나가됐다. 지속가능한도시건설의성패가 포스트 2015 유엔개발어젠다 의주축이될것이다 라고강조 - MIT의미디어랩도시과학연구실에따르면향후도시는전체인구성장의 90%, 부의창출의 80%, 전체에너지소비의 60% 를차지할것으로전망세계의모든나라들이늘어난도시인구를지탱해나갈주택, 기반시설, 교통, 에너지, 고용문제에직면 - 도시에서는주택부족, 지가상승, 교통체증, 주차난, 환경오염, 각종범죄증가, 인간소외문제등이발생하고, 농촌에는노동력부족, 기반시설부족, 상대적박탈감등의문제야기 - 이런문제는기반시설의확충과전통적인발전에만의지할수없으며, 도시의경쟁력을키우는 IT 기술, 그중에서사물인터넷기술의활용을통해도시전체의효율과생산성, 그리고창조성을키우는노력과함께농촌의생활환경개선등의방안모색필요 38

66 제 4 장주요연구결과 우리나라는저출산이장기화되고고령화가심화되는한편, 1인가구도지속적으로증가하는추세로이에따른부작용이발생 - 초저출산현상이장기화됨에따라인구감소시대로전환되어노동력부족및노동생산성이저하되고, 고령화에따른사회보장부담증가등의문제가대두 우리나라는 30년이상저출산현상이지속되었으며, 평균수명은과거 45년간 20세가증가 ( 노인인구는 2015년기준 662만명에서 2050년기준 1,800만명까지증가예상 ) - 1인가구는전연령대에서지속적으로증가하는추세이며, 2015년 40대이하 1인가구는전체 1인가구의 52.8% 를차지하고있고, 외로움등심리적요소와안전 / 위험요소에대한우려증대 2035년 1인가구는 760만가구로 3가구중 1가구 (34.3%) 가 1인가구가될것으로예상 하버드대학교에서남성 724명의인생을 75년간추적한결과, 고립된사람들은행복감을덜느낄뿐만아니라중년기의건강이더빨리악화되고, 뇌기능이저하되며외롭지않은사람들보다수명이짧아짐 (Robert Waldinger, 하버드성인발달연구 ) 이러한상황에서지속가능한도시및사회의필요성이강조모든사람들이적절하고안전하며저렴한주택및기본서비스를이용할수있는포괄적이고지속가능한도시화필요취약계층의수요를반영한대중교통수단을확대하여도로안전향상등취약계층을위한안전하고보편적인접근을제공물관련재해를줄이고대기오염및도시및기타폐기물관리에주의 지속가능한도시및사회모델의예로스마트시티에대한논의와시도를활발하게진행중스마트시티는첨단정보통신기술 (ICT) 을이용해주요도시의공공기능을네트워크화하여첨단 IT 기술을자유롭게사용할수있는미래형첨단도시로써, 스마트경제, 스마트이동, 스마트환경, 스마트인력등이구성요소 - 스마트경제 (smart economy) : ICT 기술을이용해서도시의경쟁력을높히고, 다른도시에비해높은생산성과경제적인인프라우위를통해지역사회의경제를활성화 - 스마트이동 (smart mobility) : ICT 기술이도시의가장중요한인프라라고할수있는교통시스템과의유기적인연계를통해이동에들어가는비용과공해등을감소 39

67 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 스마트환경 (smart environment) : 도시를구성하는자연자원등을 ICT 기술등으로적절하게모니터링하고이를보호 - 스마트인력 (smart people) : ICT 기술이도시에서살고있는사람들의능력을극대화하고, 사회적인자본을축적하는데활용하여, 높은수준에있는 사람 들이도시의 사회적자본 역할을수행 - 스마트생활 (smart living) : 다양한삶의질을높이는측면에서 ICT 기술을활용 - 스마트거버넌스 (smart governance) : 시민들이손쉽게도시와관련한다양한의사결정에쉽게참여할수있도록하는측면스마트시티가도시문제를해결하려면데이터를축적할수있는프레임과국가별맞춤형서비스가중요 - 현재는수요중심, 시민참여형이중요하고, 축적되는데이터들을활용하여국민행복도제고가필요 - 이전의 U-시티 는 4차산업혁명자체가존재하지않았던스마트폰이등장하기전에빅데이터나플랫폼, 인공지능개념도없는상황에서작은기술에몰입하거나특정기업들의기술을구현해서테스트하는데머물러한계에직면스마트시티는완성형이아니고진행형으로도시별로진행하는모델이다르며, 일반화된가치가아니므로, 도시관리에시민이참여할수있는사람중심의스마트시티모델을만들면미래에많은가능성이존재 - 도시에는복지나교육등으로인해재정이여유롭지못하므로시민과소통하는지역문제해결이중요하고, 전통과현대의조화, 구도심과신도심의상생등의문제에대해시민과소통하면서지역현안문제를해결할필요성존재 더불어스마트시티를도시개발모델로하는 스마트소사이어티 패러다임의중요성및필요성증대현대사회는농경사회의 100년변화와맞먹을정도로중요한 제4의물결 시작점으로스마트기술로빈부격차나양극화해결가능 - 기술에대한비용이낮아지면서장애인이나독거노인도스마트기기를통한적극적인사회참여가가능하며, 공익적으로기술을사용하면서협업을통해우리가직면한사회문제의해결이가능 40

68 제 4 장주요연구결과 스마트소사이어티는이러한지능화된첨단과학기술 * 을매개로인간삶전반에서유연성 창의성및사람중심의인본주의등새로운가치창출을도모하는행복한사회 * 개방형네트워크및협력기술, 인공지능 (AI), IoT 등 < 그림 4-3> 스마트소사이어티의특징 - 명확한정의는없으나, 다양한문헌에서 현재보다진보한더나은인간중심의미래사회로, 모든영역에서새로운창조와진화가지속적으로이루어져새로운가치와새로운변화를추구하는사회 로언급 실시간, 터치, 센서, 인공지능, 네트워킹, 컨버전스등을구성요소로하여, 스마트공장, 스마트워크, 스마트빌딩등과같이기존의기술이나일터와사물에스마트요소를심어시간과비용을절감하고편리성을도모 41

69 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-4> 다양한문헌에서언급된스마트소사이어티의정의 구분김구 (2016) 명승환 (2015) 김성태 (2013) 남길현 (2012) 스마트소사이어티정의 인간이활동하는공간과삶의양식및생태계가스마트기술적요소를기반으로작동되는체계 지능형사회로인간과사물간의의사소통에서사물과사물간의의사소통까지확장되고, ICT 간융합에서타산업과의융합까지이루어지며, 지능형기기를활용하는사회 세상에존재하는모든것에스마트라는단어를접목해더욱똑똑해진사물, 시스템등으로이루어진사회 인간중심의지능형사회이며스마트기기들을활용하여일하는방식및생활양식, 사회문화등국가사회전반에걸쳐서혁신을통한새로운가치창출을도모하는사회 스마트소사이어티는사람중심의인본주의가치가발현될수있는행복한사회를위해기존시스템을바꾸자는주장이고, 스마트시티가개방과공유및협력, 창조전반의시대가치를이끌어갈수있는하나의환경으로써의역할 - 스마트폰이급속히확산되고소셜네트워크가생활속에파고들면서스마트소사이어티로패러다임이전환 사람들이정보소비자에서정보창조자의역할을하고, 폐쇄형에서개방형으로바뀌며, 한정된공간이아니라개방된공간에서네트워크화를열망 일하는방식도집이나제3의공간에서자유롭게일하는스마트워크로바뀌고있고, 기술적으로는아날로그와디지털의결합이자유롭게일어나고, 디지털에서도유 무선이믹스되어새로운상품과서비스의생산가능 42 일본과우리나라정부도스마트소사이어티에대한중요성을인식하고다양한노력을경주중 일본정부는제5기과학기술기본계획 ( 16~ 20년) 에서미래산업창조와사회변혁을위한새로운가치창출대책의일환으로스마트소사이어티를강조 - 인류가경험해온수렵사회, 농경사회, 공업사회, 정보사회에이어제5의사회를 소사이어티 5.0 이라고명명 - 사회모든부문에서 IT와로봇을활용하는시도로, 연령이나성별, 지역, 언어의차이를의식하지않고다양한서비스를받을수있는사회를추구

70 제 4 장주요연구결과 필요한물건, 서비스를필요한사람에게, 필요한때에, 필요한만큼제공하며, 연령, 성별, 지역, 언어등을초월해모든사람에게질높은서비스가제공가능한사회 예시 : 간병로봇이나인공지능 (AI), 다양한상품이인터넷으로연결되는 IoT를구사, 간병받는사람의성별, 연령, 신체상태에따라세심한간호서비스를제공, 도로나교량등의인프라를센서로점검하고, 로봇이수리 < 표 4-5> 일본의제 5 기과학기술기본계획의포인트 생활연구산업인재 - 로봇과 IT가다양한서비스를제공하는사회 ( 소사이어티 5.0) 를실현 - 인공지능과빅테이터해석, 사이버시큐리티등을강화 - 안전보장관련기술개발 - 정부의연구개발투자를 GDP대비 1%( 약 26조엔 ), 민관합쳐 4% 이상 - 국가의종합전략에기초한연구추진 - 연구개발형벤처의신규상장건수를배증 - 중소기업의특허출원건수를국내전체의 15% - 40세미만대학교원수 10% 증가 ( 장래에는전교원의 30% 이상 ) - 대학, 기업, 공적연구기관간인재의유동화 - 여성연구자의채용비율 30% 우리나라정부는 지능정보사회중장기종합대책 ( ) 을수립하였고, 신정부공약에서도미래성장동력확충을위한 4차산업혁명의플랫폼과스마트코리아구현을명시 - 지능정보사회란고도화된정보통신기술인프라 (ICBM) 를통해생성 수집 축적된데이터와인공지능 (AI) 이결합한지능정보기술이경제 사회 삶모든분야에보편적으로활용됨으로써새로운가치가창출되고발전하는사회 데이터와지식이기존생산요소 ( 노동, 자본 ) 보다중요해지고다양한제품 서비스융합으로이종산업간경계가붕괴되며, 지능화된기계를통한자동화가지적노동영역까지확장되는등경제 사회전반에혁신적인변화가발생 - 신정부공약에서는대통령직속 4차산업혁명위원회 를설치하여스마트하우스, 스마트도로, 스마트도시등스마트코리아를추진하고 4차산업혁명선도를위한플랫폼구축과법 제도 정책혁신을추진 43

71 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 나. 분야선정및이슈도출 (1) 분야선정스마트소사이어티를구성하는영역을주거 생활, 교통, 에너지 자원, 건강, 먹거리 5개분야로선정실제사회적이슈가발생하고이를해결해야하는분야로영역을설정하고, 관련문헌등을조사하여우리나라사회의현황을분석 - 5개분야는정부및지방자치단체의정책, 사회문제관련각종문헌에서주로활용하는영역 - 영국의 Government Office for Science 에서도 Technology and Innovation Futures (2017) 에서 Health, Food, Living, Transport, Energy 와같이 5개범주로미래사회를분석 (2) 분야별현황분석 ( 가 ) 주거 생활분야 44 고령자가구 *, 취약계층별맞춤형주거수요가요구되지만, 우리나라는맞춤형주거설비가부족하고편의시설접근성이상대적으로열악 * 통계청인구주택총조사에따르면 2015년국내고령인구는 656만명으로전체인구의 13.2% 이며, 이는 2010년 (536만명 ) 대비 22.5% 가증가한수치 2014년기준노인배려설비를갖춘주택은전체의 4.6% 에불과하며, 생활에불편한구조는전체의 17.3% - 읍 면부는생활에불편한구조가 24.1% 로도시지역대비약 9%p 높은수준이며, 노인을배려한설비를갖춘곳은 3.2% 에불과 - 또한, 연령이증가할수록노인배려설비가미비한주택에서생활하는것으로나타나거동문제로자립적인생활이어려운후기고령자는일상생활에서큰불편 노인배려설비를갖춘주택에서생활하는 85세이상노인 (3.4%) 은 65~69세노인 (5.3%) 대비낮은수준 - 노인은생활하기에가장불편한공간을계단 (15.3%), 화장실및욕실 (12.5%), 문턱 (9.1%) 등의순으로응답

72 제 4 장주요연구결과 < 표 4-6> 65 세이상고령자의주거생활편리성 ( 단위 : %) 구분 불편한구조 불편하지는않지만노인배려설비없음 노인배려설비갖춤 전체 지역 동부 읍 면부 ~69 세 ~74 세 연령 75~79 세 ~84 세 세이상 * 자료 : 보건복지부 / 한국보건사회연구원, 2014 년노인실태조사 장애인등취약계층의편의시설 * 접근성이일반인보다열악한상황 * 일상전반에서만나는대부분의시설로, 편의점, 마트, 백화점, 음식점, 의류가게, 병원, 학교, 도서관등 - 장애인은편의시설이나주거환경을갖추기어려운단독주택거주비율이 43.8% 로일반가구단독주택거주비율 (37.5%) 보다오히려높은상황 < 그림 4-4> 우리나라장애인가구의주택유형분포 * 자료 : 국토교통부, 주거실태조사, 각년도 45

73 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 편의시설이용을위한노인 장애인들의이동능력향상필요 - 편의시설접근성을저해하는구조물제거필요및편의시설접근을도와줄수있는매개체필요고령층및취약계층의맞춤형주거환경을위한컨텐츠요구 - 노인 장애인들의편의시설을대체할전용 UI 및문화컨텐츠의중요성증가 - 거동이불편한인구에게맞춤형주거환경을위한가전기기자동화기술및이를위한맞춤형 UI기술보급필요 노인및장애인등취약계층주거안전사고 * 문제가점차부각 * 주거복지시설내에서미끄러짐, 떨어짐 ( 낙상 ), 부딪힘, 걸림, 기타찔림, 베임, 끼임, 화상등시설 환경적측면에서의부상으로인해신체적, 정신적, 경제적고통이나불편을초래하는사고 2016년노인가구는전체가구중 25.8% 를차지 ( 가구내평균노인의수는 1.31명 ), 장애인가구는전체가구중 6.7% 를차지 ( 평균장애가구원수는 1.08명 )( 국토교통부, 2016년도주거실태조사, 2016) 노인및장애인등취약계층은불량하고노후화된공간에서생활함에따라안전사고에노출 - 장애인가구중주택건축연도가 20년을초과하는비율은 49.1% 로전체의절반정도이며, 이중 30년을초과하는비율은 25.5% 로일반가구 (15.6%) 에비해오래된주택에거주하는비율이높은수준 ( 국토교통부, 2015년도주거실태조사 : 장애인, 2015) 노인및장애인등취약계층의주거안전사고가상대적으로빈번히발생 - 노인독거가구, 기타가구의안전사고경험률은 4.5% 로노인부부가구 2.2%, 자녀동거가구 2.9% 보다높은편이고, 교육수준이낮을수록안전사고경험률이높은수준 ( 보건복지부, 2014년도노인실태조사, 2014) - 전체노인의 25.1% 가지난 1년간낙상을경험하였고, 노인의 78.8% 가낙상에대한두려움이있다고응답하였으며많이두려워한다고응답한경우도 40.6%( 보건복지부, 2014년도노인실태조사, 2014) 낙상경험자의지난 1년간낙상횟수는 2.3회이고낙상으로인해병원치료를받은경우는 63.4% 가구형태별로는노인독거가구의낙상률이 31.2% 로다른가구형태에비해가장높게나타났고, 결혼상태에따라서는배우자없는노인의낙상률이 32.3% 로배우자있는노인의 20.6% 보다높은수준 46

74 제 4 장주요연구결과 낙상이유는다리에힘이풀려서 ( 갑자기주저앉아서 ) 가 29.5% 로가장높고, 바닥이미끄러워서 26.8%, 다리를접질려서 ( 발을헛디뎌서 ) 13.8%, 갑자기어지러워서 12.2% 등의순 - 특히바닥이미끄러운욕실및화장실, 베란다등에서빈번하게사고발생고령화에따라주거안전에취약한치매환자가빠르게증가함에따라고령층전용사고관리시스템필요성대두 - 치매인구는 2014년 61.2만명으로추산 (65세이상치매유병률은 9.6%) 되었으며, 2050년에는 271만명 ( 전체노인의 15%) 까지증가할것으로예측 ( 보건복지부, 제3차치매관리종합계획 ( 16~ 20), 2015) - 치매환자들은화재, 낙상등에무방비로노출될수있고, 사고이후에대응능력이부족하여더큰인적피해로이어질수있으며, 실종 가출사건도빈번하게발생 1인가구의지속적인증가와더불어발생하는외로움등심리적인요소, 안전에대한우려증대 1인가구비중은 2000년 15.5% 에서 2015년 27.2% 로 2배가량증가했으며, 이중 52.8% 를 20~40대가구가차지 - 1인가구의주택형태는원룸이 33.7% 로가장높으며, 빌라 / 다세대 / 연립주택 27.4%, 아파트 19.8%(KB금융지주경영연구소, 2017 한국 1인가구보고서, 2017) < 그림 4-5> 1 인가구현황 * 자료 : 통계청, 인구총조사, KB 금융지주경영연구소, 2017 한국 1 인가구보고서, 인가구증가는학교나직장등외부적환경요소가가장큰이유이지만, 혼자사는생활패턴의편안함과동경, 가족으로부터의독립도많은영향을미침 47

75 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 특히 20대 1인가구는 학교및직장때문 에혼자살고있는비중이높으며 (35.7%), 연령이증가할수록 혼자사는것이편해서 라고응답한비중이점차증가 (29.7%) 하는경향 (KB금융지주경영연구소, 2017 한국 1인가구보고서, 2017) < 그림 4-6> 혼자사는이유 * 자료 : 통계청, 인구총조사, KB 금융지주경영연구소, 2017 한국 1 인가구보고서, 인가구는심리적인요소, 안전에대한불안증대 - 1인가구는 외로움등심리적인요소 에대한우려가가장큰것 (23.1%) 으로나타났으며, 여성은남성보다상대적으로 안전및위험요소 에대한우려가높은수준 ( 남성 : 19.3%, 여성 : 54.1%)(KB 금융지주경영연구소, 2017 한국 1인가구보고서, 2017) - 안전측면에서는 응급상황발생시도움 의필요성을가장크게느끼고있으며, 여성 (59.6%) 은남성 (19.9%) 에비해 주거침입 에대한두려움이높은수준 (KB금융지주경영연구소, 2017 한국 1인가구보고서, 2017) 전체적으로 응급상황에서의구급활동 에대해걱정하는비중은 66.1% 이고, 이중여성은 64.9%, 남성은 67.6% 1인가구를위한반려동물및로봇산업호황 - 1인가구증가, 고령화등으로반려동물보유가구가지속적으로증가하고있으며소득수준향상및반려동물에대한관심증가등으로관련사업도빠르게증가중 ( 허민영, 2016) 48

76 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-7> 1 인가구와애완동물등의가계지출동향및추정치 * 자료 : 허민영, 반려동물시장에서의소비자지향성강화방안연구, 최근 1인가구의심리적소외감을해결할수있는대안으로인간과정서적으로소통할수있는소셜로봇에관심이집중되고있음 ( 최민영외, 2017) - 그러나인공지능소셜로봇에대한윤리적문제역시도대두하고있으며, 개인별생활방식및성향에따라요구하는소셜로봇의역할도상이한것으로밝혀짐 ( 최민영외, 2017) 주거 생활공간의어메너티 (Amenity) 에대한관심증대 어메너티는주거 생활환경에서의쾌적성, 심미성, 휴양등을의미하며일반적인쾌적성보다포괄적인개념으로사용우리나라국민들은어메너티를통해주거 생활환경의가치를높이는동시에삶의만족도향상을추구 년국토연구원에서실시한국민의식조사결과주거복지평가지표중어메너티는보건성다음으로중요한요소 49

77 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-8> 주거복지평가지표의중요도및만족도 * 자료 : 국토연구원, 국민체감형주거복지평가지표개발및활용, 2015 개인의여가시간확보및효율적인활용에대한요구증대 년만 15세이상대한민국국민의하루평균여가시간은평일 3.1시간, 휴일 5.0시간으로이는 2010년비교각각 0.9시간, 2.0시간이감소 ( 문화체육관광부, 2016 국민여가활동조사, 2016) - 희망하는여가시간은평일 4.0시간, 휴일 6.0시간으로실제여가시간과각각 0.9시간과 10. 시간차이 ( 문화체육관광부, 2016 국민여가활동조사, 2016) - 전반적인여가생활만족도는 57.0% 이며, 여가생활불만족이유로는 시간이부족하여 (51.5%) 와 경제적부담때문에 (33.4%) 가주로나타남 ( 문화체육관광부, 2016 국민여가활동조사, 2016) - 부족한여가시간에도즐길수있는주거환경내의다양하고편리한체험및교육요구증대 - 여가시간의확보를위한주거환경내다양한자동화시스템필요 50

78 제 4 장주요연구결과 ( 나 ) 교통분야 자동차의급격한증가등으로교통사고및도로사망비율이심각한사회문제로대두내륙승객수송의연평균증가율 (2004~2014년) 은인도에이어높은수준으로교통안전확보가시급 - 사람들이이동성에대한요구가증가하고있고, 차량수가증가함에따라교통사고감소필요 < 그림 4-9> 국가별내륙승객수송의연평균증가율 (2004~2014 년 ) * 자료 : OECD fackbook 우리나라는꾸준한교통사고예방및국민의준법의식향상으로사망자가감소추세이나아직도 OECD 회원국중하위권수준 - 교통사고건수는 2010년 226,878건에서 2015년 232,035건으로소폭증가하였으나, 사망자수는동기간 5,505명에서 4,621명으로감소 51

79 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-7> 우리나라교통사고현황 ( 단위 : 건, 명, %) 구분 사고 226, , , , , ,035 사망 5,505 5,229 5,392 5,092 4,762 4,621 부상 352, , , , , ,400 자동차 1만대당교통사고인구 10만명당교통사고사망자수보행자교통사고사망자구성비 * 자료 : 경찰청, 교통사고현황 - 하지만주요선진국에대비인구 100만명당 (94명, 2014년 ) 및교통수단 100만대당 (213명, 2014년 ) 교통사고사망자수는매우높은수준 주요선진국이반감기에접어든기간이대체로 20여년 ( 영국 34년, 일본 33년, 독일 25년등 ) 이소요된반면우리나라의경우 13년만에교통사고사망자가절반이하로감소하는것은긍정적인측면 < 그림 4-10> 국가별인구 100만명및교통수단 100만대당사망자수 (2014년) 52 * 2014 년자료가존재하지않는국가는최신자료를활용 * 자료 : OECD fackbook

80 제 4 장주요연구결과 - 또한, 보행중교통사고사망자수구성비도 40.1% 로높은수준 < 표 4-8> 주요선진국의보행중교통사고사망자수구성비 (2014 년 ) ( 단위 : %) 구분한국일본영국독일미국프랑스호주 OECD 평균 구성비 * 자료 : 경찰청, 교통사고현황 교통사고는운전자나보행자에의한원인, 환경적인원인, 차량자체의원인등다양한요인에의해발생 - 음주운전은인지력, 판단력및조작능력을저하시켜치명적인사고유발 음주운전으로인한교통사고는 2015년 24,399건 ( 경찰청, 2016 교통사고통계 ) - 졸음운전으로인한교통사고의발생은일반교통사고보다 8배정도높은수준 수면시간이 5시간미만인상태에서운전할때는 5시간이상잠을자고운전할때보다사고위험이 5 6배나높으며, 새벽에운전할경우에도다른시간대에운전하는것보다사고의위험이 3배정도증가 ( 국가건강정보포털 ) - 차량자체에의한교통사고는차량의타이어나브레이크파열등의차량결함에의하여발생최근고령화사회진입으로인한고령운전자의교통사고비율증가추세 - 65세이상고령운전자사고로인한사망자는 2015년기준 815명이발생하여 2011년 605명보다약 34.7% 로매우큰폭증가 ( 도로교통공단브리핑, 고령운전자사망사고이륜차가 3건중 1건, 2016) - 특히고령운전자사망사고중이륜차 ( 원동기포함 ) 교통사고가 33.6%(1,096건 ) 로 3건중 1건이이륜차운전자가발생시킨것으로나타남 ( 도로교통공단브리핑, 고령운전자사망사고이륜차가 3건중 1건, 2016) 53

81 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-9> 65 세이상고령운전자교통사고발생현황 (2011~2015 년 ) 연도 구분 발생건수 ( 건 ) 고령운전자교통사고 전년대비 (%) 사망자 ( 명 ) 부상자 ( 명 ) 2011 년 13, , 년 15, , 년 17, , 년 20, , 년 23, ,787 증감 (11 15년) 69.6% 34.7% 70.5% * 자료 : 도로교통공단브리핑, 고령운전자사망사고이륜차가 3 건중 1 건, 2016 우리나라의교통약자인구는지속적으로증가하고있으나이동편의시설에대한기준적합설치율및만족도는높지않은상황 국토교통부보도자료, 교통약자이동편의를위한여객선, 버스정류장, 터미널시설개선시급, 년말기준우리나라교통약자 * 는전체인구의약 25.7% 인 1,323만명 ( 인구 4명중 1명이상 ) * 장애인, 고령자, 임산부, 영유아를동반한자, 어린이등생활을영위함에있어이동에불편을느끼는사람 - 교통약자유형별로는고령자 (65세이상 ) 가 678만명으로가장높은점유율 (51.2%) 을차지하였으며, 다음으로어린이, 영유아동반자, 장애인, 임산부순 - 교통약자는일반인과외출빈도에서는격차가크지않았으나 (10% 차이 ), 주로이용하는이동수단에서는큰차이 교통약자가주로이용하는이동수단은도보, 버스, 도시철도순으로, 일반인의버스, 도보, 승용차순과는차이존재 교통약자의외출목적은주로복지관, 병원등지역내이동교통수단, 여객시설, 도로 ( 보행환경 ) 를대상으로한이동편의시설의기준적합설치율 * 은전국평균 72.5% 로조사 * 이동편의시설이 교통약자의이동편의증진법 상의세부항목별기준에적합하게설치되어있는정도 ( 예 : 장애인전용화장실, 휠체어승강설비, 전자문자안내판등 ) 54

82 제 4 장주요연구결과 - 이동편의시설별기준적합설치율은버스, 철도등교통수단이 77.4%, 터미널, 역사등여객시설 67.8%, 보도, 육교등도로 ( 보행환경 ) 72.2% 로각각조사되어교통약자의주요이동수단인도보에대한보행환경에대한개선필요 - 교통수단별기준적합설치율은항공기 (98.7%) 가가장높고, 10년이넘는노후선박이대부분인여객선 (17.6%) 이가장낮은것으로조사 - 여객시설별기준적합설치율은공공이관리하는도시철도및광역철도역사, 철도역사, 공항터미널등에비해민간부문인여객자동차터미널 (54.4%), 관리대상수가많은버스정류장 (39.4%) 이낮게조사 < 그림 4-11> 이동편의시설기준적합설치율 (2016 년 ) * 자료 : 국토교통부보도자료, 교통약자이동편의를위한여객선, 버스정류장, 터미널시설개선시급, 2017 일반인과교통약자총 5,123명을대상으로이동편의시설에대한이용자만족도를조사한결과, 이동편의시설에대한만족도는평균 63점에불과 - 이동편의시설별로는교통수단에대한만족도 66점, 여객시설에대한만족도 64점, 도로 ( 보행환경 ) 에대한만족도 60점 - 교통수단별로는항공기의만족도가 70점으로가장높았고, 여객선의만족도는 62점으로가장낮은수준 - 여객시설별로는공항터미널, 도시철도및광역전철역사의만족도가 68점, 여객자동차터미널, 버스정류장, 여객선터미널의만족도는 60점 55

83 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-12> 이동편의시설만족도 (2016 년 ) * 자료 : 국토교통부보도자료, 교통약자이동편의를위한여객선, 버스정류장, 터미널시설개선시급, 교통약자의편의를제고시키기위한 Door to Door 서비스및무인이동체등이제시되고있지만, 아직기술적, 제도적한계존재 - 현재운영중인교통약자를위한 Door to Door 서비스는지자체에서운영하는장애인전용콜택시, 동행도우미 * 등이있음 * 거동이불편한교통약자와역출입구에서전동차승하차, 연계교통수단까지동행해주는서비스로현재광주도시철도등에서실행중 ( 전남매일, " 교통약자 ' 원스톱 ' 서비스 " ) - 장애인전용콜택시의경우명확한이용기준부족및무분별한서비스이용에따른대기시간장기화 *, 시군간요금편차문제 **, 시군간운영시간차이문제 ***, 장애인전용콜택시세부안전기준제도미비 **** 등이문제로부각되고있음 * 2016년원주지역교통약자콜택시이용객은 3000여명, 이용횟수가 6만여건에달하며하루평균대기시간이 1시간이상, 그로인한긴급한중증장애인환자이용불편 ( 강원도민일보, 교통약자콜택시중증장애인이용불편, ) ** 상당수지역에서는기본요금외에거리와시간에따른추가요금을받고있으나, 과천시와전남신안군은요금을받지않았고경남함양군은기본요금 1500원만받음, 관외지역운행요금도출발지역 ( 거주지역 ) 에따라차이가큼 ( 경향신문, 장애인콜택시 빈익빈부익부 상대적박탈감크다, ) *** 전국 152개기초지자체가운데교통약자특별이동수단을 24시간운영하는곳은 34(24%) 곳뿐이며, 일반대중교통마저이용이불편한농산어촌지역 77개군지역에서는 8곳 (10%) 만

84 제 4 장주요연구결과 24시간운영, 게다가평균운영시간도군지역은 12시간으로시지역의 17시간보다짧아장애인에대한이동권이더열악, 대부분의지역이주말에는이용시간을감축 ( 경향신문, 장애인콜택시 빈익빈부익부 상대적박탈감크다, ) **** 서울시장애인콜택시내부안전장치의경우국제표준인증받은제품수입해사용하고있지만이에대한세부안전기준에대한법적기반이아직마련되지않음 ( 연합뉴스, 최경환 " 서울장애인콜택시안전기준부적합 리콜해야 "( 종합 ), ) - 드론, 자율자동차등무인이동체는향후일반인사용을넘어장애인등취약계층을위한보조수단으로도활용될전망 ( 산업연구원, 무인이동체산업의국내역량분석및정책방향, 2016) 이지만아직취약계층전용무인이동체에대한연구가미비하고제도적한계존재 인구의도시집중화등으로도시의교통혼잡은지속적으로심화우리나라의교통혼잡에따른사회적비용 * 은 2012년 30.3조원으로지속적인증가추세에있으며, GDP대비 2.2%( 미국 0.83%) 를차지 * 교통혼잡비용 (Traffic Congestion Cost) 은환경비용, 교통사고비용등과함께교통수요의증가에따른사회적비용을지칭 < 표 4-10> 우리나라교통혼잡비용추이 ( 단위 : 조원, %) 구분 교통혼잡비용 GDP 대비비중 * 자료 : 한국교통연구원, 2011, 2012 년전국교통혼잡비용추정과추이분석, 2014 특히, 교통혼잡은서울, 인천을포함한수도권에집중되어발생하고있으며, 이에따른교통혼잡비용도높은수준 - 서울, 인천, 경기등수도권지역의 2012년교통혼잡비용은 17조 4,294억원으로전체의 57.5% 를차지 57

85 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-11> 우리나라교통혼잡비용추이 ( 단위 : 억원, %) 구분 2011년 2012년교통혼잡비용비율교통혼잡비용비율 서울, 인천, 경기 171, , 강원 3, , 충북 5, , 대전, 충남 18, , 대구, 경북 19, , 부산, 울산, 경남 49, , 전북 5, , 광주, 전남 15, , 제주 2, , 계 290, , * 자료 : 한국교통연구원, 2011, 2012년전국교통혼잡비용추정과추이분석, 반면, 상대적으로농 어촌및산간벽지지역은교통혼잡의발생빈도는적으나, 대중교통수단과제반교통시설이부족한실정 < 그림 4-13> 행정구역별교통혼잡도 * 자료 : 한국교통연구원, 교통혼잡지도 58 - 따라서적절한교통배분과도시계획의지속적인재정비가필요

86 제 4 장주요연구결과 또한, 교통혼잡, 자동차운행에따른엔진및경적소리등소음발생및배기가스로인한대기오염발생유발 - 자동차소음에따른사회적비용은 2조 1,500억원, 대기오염에따른사회적비용은 15조 4,800억원으로추산 ( 국토교통부, 2015 도로업무편람 ) 농어촌지역의교통수단부족지속농어촌지역의교통시설요구는줄어들었지만, 그로인해농어촌지역의버스회사들이적자로인한노선중단현상발생 - 농촌진흥청에서실시한조사에따르면 2016년농촌지역에우선적으로필요한정책에관한설문에서총 9개문항중 교통수단확보 문항은 5위를차지하여농촌지역의교통수단부족현상이완화되었음을알수있음 ( 농촌진흥청, 농어업인복지실태조사, 2016) - 그러나교통수단확보를선택한 70대이상인구의비율 (10.5%) 이전체평균 (8.2%) 보다높은것으로보아농촌안에서도자가용이용및도보가어려운계층의지속적인교통수단지원필요 ( 농촌진흥청, 농어업인복지실태조사, 2016) - 최근농촌주민들의유일한교통수단인버스노선이회사적자를이유로중단되는사례증가 (JTBC, [ 밀착카메라 ] ' 하나뿐인버스노선 ' 중단위기 주민 ' 한숨 ', ) - 유사한현상을겪고있는일본 독일등은교통시설이열악한농촌지역에수요가있을때만운행되는자율운전전기버스를시범실행중 ( 한국일보, 국내도입이절실한독일의 자율주행전기버스, )( 연합뉴스, 일본서무인자율주행버스처음으로일반도로달렸다, ) ( 다 ) 에너지 자원분야 우리나라의에너지소비량증가율은높으나, 상대적으로에너지효율성은낮은수준우리나라의 1차에너지소비량은 1990년 92,9백만TOE* 에서 2014년 265.3백만 TOE로증가하였으며, 동기간연평균증가율은 4.5% 로주요국 ** 대비높은수준 * TOE는원유 1톤의발열량 107kcal를 1TOE로정의하고, 석유 가스 전기등모든에너지에공통적용하는에너지단위 ** 동기간주요국의연평균증가율은중국 (5.6%) 을제외하고 1.0%~1.0% 수준 59

87 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-12> 주요국의 1 차에너지소비량추이 ( 단위 : 백만 TOE) 구분 연평균증가율 한국 % 미국 1, , , , , , % 일본 % 독일 % 프랑스 % 영국 % 중국 , , , , % OECD 합계 4, , , , , , % 세계합계 8, , , , , % * 자료 : OECD, OECD Factbook 년기준우리나라의에너지집약도 * 는백만달러당 0.17TOE이며, OECD 평균 (0.13) 보다높아에너지효율성이낮은수준 * 국내총생산 1,000 달러당투입되는에너지의양에해당하고, 에너지효율성에반비례하는지표 - 에너지집약도가높은국가들은대부분연평균기온이매우낮아에너지효율을기대하기어려운아이슬란드 (0.46), 에스토니아 (0.23), 핀란드 (0.20) 등의국가이며, 우리나라 (0.17) 는 5위권 상위 5위권국가에서우리나라를제외하면연평균기온이매우낮은북유럽등의국가 - 원료가격이상승하는상황에서전세계적으로에너지효율향상기술개발및정부의정책적노력으로에너지집약도의지속적감소에기여했으나, 우리나라는 2012년부터 0.17TOE에머무르고있는실정 60

88 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-14> 주요국의에너지집약도추이 * 자료 : OECD, OECD Factbook 전체에너지소비대비신재생에너지소비비율이가장낮은분야는가정 상업분야로, 일반가정및상업시설에신재생에너지최적화필요 0 * 출처 : 에너지수급통계재정리 61

89 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 우리나라는공급에너지의대부분을해외수입에의존하고있어에너지안보에취약한수급구조 < 그림 4-15> 우리나라에너지수입액추이 * 출처 : 에너지통계월보, 에너지수입액은국가전체수입액의약 1/3을차지 년에너지수입액은 1,741억달러로국가전체수입액의 33.1% 를차지하고있으며, 우리나라공급에너지의 95.2% 를해외수입에의존 - 해외의존도가높은화석에너지생산의체계적관리를통한효율성제고필요국내의에너지원의해외의존도를낮추고온실가스감축을위해분산발전기술이각광받고있으나아직한계가존재 년정부가관계부처합동으로발표한 2030 에너지신산업확산전략 에 에너지프로슈머 * 전력시장확대 의내용포함 * 에너지프로슈머 : 태양광 풍력등의신재생에너지발전원을이용하여자신이직접전력을생산하고, 생산한전력을시장에판매하면서, 동시에에너지를사용하는주택, 상가등의소비자 년에너지프로슈머실증마을및학교와빌딩옥상을활용한대형에너지프로슈머시범사업등이산업부를중심으로진행 (KT경제경영연구소, 에너지프로슈머글로벌동향과국내시사점, 2017) - 실증사업시물레이션결과프로슈머가구는약 26만원컨슈머는약 14만 4000원의전기요금절약가능 (KT경제경영연구소, 에너지프로슈머글로벌동향과국내시사점,2017) 62

90 제 4 장주요연구결과 - 그러나현행하는전기사업법에의해민간인의에너지의매매가어려워에너지프로슈머의확산을위해서는법개정이필요 ( 조선일보, 일반인도전기팔수있다더니... 전기사업법에발목잡힌에너지신산업, ) - 우리나라자연및주거환경을고려한공간과가격의한계를뛰어넘는분산발전기술의대중적보급필요 재생에너지등새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대최근미세먼지등의환경적문제와국민안전등의이유로석탄발전위주의화력발전과원자력발전을대체하기위한사회적논의가활발히진행중하지만, 우리나라에너지소비량중재생에너지가차지하는비중은 2014년 1.1% 로다른나라에비해낮은수준 - OECD 국가의에너지소비량중재생에너지비중 (OECD 평균 ) 은 2004년 6.0% 에서 2014년 9.2% 로증가 OECD 평균 : 04년 6.0% 06년 6.4% 08년 7.0% 10년 7.8% 12년 8.6% 14 년 9.2% - 우리나라의재생에너지비중도지속적으로증가추세 * 이지만, 여전히낮은수준 * 04년 0.5% 06년 0.6% 08년 0.6% 10년 0.7% 12년 0.9% 14년 1.1% < 그림 4-16> 주요국의에너지소비량중재생에너지비중 (2014 년 ) * 자료 : OECD, OECD Factbook

91 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 우리나라의지리적, 환경적한계로태양력, 풍력등의주요재생에너지분야의안정적인공급량확보가어려운실정 ( 조선일보, 태양광발전하기엔국토가좁고, 풍력발전하기엔바람약하고, ) - 또한최근신재생에너지발전소의소음, 미관방해등을이유로님비현상이발생해신재생에너지보급을위한사회적합의의중요성부각 ( 투데이머니, 신재생에너지보급막는 ' 님비 (NIMBY)', ) 다양한친환경자동차가상용화중이나인프라부족과제도적한계여전 - 현재개발 출시중인친환경자동차는크게하이브리드차, 순수전기차, 수소연료전기차, 플러그인하이브리드 4종류 ( 환경부, 친환경자동차, 2015) - 전기자동차의주행거리와충전시간의문제등으로정부의 2015년목표보급대수 29.2만대에도못미치는 2016년 11월기준약 23만대에미침 ( 지속가능발전기업협의회, 2017) - 정부는 2015년 12월, 제3차환경친화적자동차개발및보급기본계획 (2016~2020) 에서 2020년까지친환경차 100만대보급목표를세웠으며 2016년이를 150만대로상향조정하였으나, 현재의보급추세로는이를달성하기어려울전망 ( 지속가능발전기업협의회, 2017) < 그림 4-17> 국내친환경차보급대수추이 64 - 정부의친환경자동차보급정책은소비자지원금지급방식과공공충전기인프라의공기업 ( 한국전력 ) 주도방식이주를이루는것이특징 ( 전자신문, 복지로접근하는韓 vs 산업으로키우는日, )

92 제 4 장주요연구결과 - 현재의지원금지급및공기업주도방식이기업간의경쟁을통한보급확산을저해한다는평가도존재 ( 전자신문, 복지로접근하는韓 vs 산업으로키우는日, ) - 예상되는다음년수요에비해늘부족한보조금예산으로현행되는정책에대한비판도존재 ( 전자신문, 사겠다는사람줄섰는데 턱없이부족한 전기차보조금, ) 사회양극화심화, 에너지가격상승및 1인당전력사용량증가등으로인해에너지빈곤층 * 확산 * 우리나라에서는에너지구입비용이가구소득의 10% 이상인가구를에너지빈곤층으로정의 경상소득대비연료비비율이 10% 이상, 20% 이상인에너지과부담가구는 13년각각 178만, 61.4만가구 - 소득기준을적용하고빈곤가구에한정한실제에너지빈곤층규모는 158.4만, 60.8만가구 ( 보건사회연구원, 에너지빈곤의실태와정책적함의, 2015) 소득수준이낮은계층일수록상대적으로생존에필수적인에너지비용에지출이과도한경향 소득중연료비지출비중 : 소득 1분위계층 19.6%( 10) -> 21.0%( 13), 소득 10분위계층 5.4% ( 10) -> 5.3%( 13)( 통계청, 가계동향조사, 각년도 ) - 저소득가구일수록비용부담이높은유류를에너지원으로사용하는비율이높아이상기후로인한부담가중 주택용에너지지출에서유류가차지하는비중 : 월소득 600만원이상의고소득층가구 0.7%, 100만원이하의저소득층가구 20.1%( 에너지경제연구원, 2014년에너지총조사 ) 65

93 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-18> 소득계층별가구당에너지소비현황 (2014 년 ) * 자료 : 에너지경제연구원, 2014 년에너지총조사 - 또한가정에서의료기기를지속적으로사용해야하는취약계층에게도누진세로인한전기료가부담의위험이있어취약계층전용전자제품의효율성제고필요 - 특히노인이나아동, 장애인가구는실내에서거주하는시간이상대적으로길어에너지비용에상대적으로민감대부분의에너지빈곤층은냉 난방효율이떨어지는주거시설에거주하여혹한 혹서에취약 저소득가구 ( 기초생활수급대상자 + 차상위계층 ) 는 1~2인가구비율이높으며, 11~15 평정도의 30년이상된노후주택에거주 - 체온조절이어려운노인, 장애인의경우누진세로인한냉난방전기료부담이큰것으로나타남 (YTN, 체온조절힘든장애인누진세폭탄에신음, ) 특히현행되는에너지복지제도는난방비에만집중되어매년폭염일수가많아지는여름철에추가적인지원이필요 ( 헤럴드경제, " 더워도냉방스위치 OFF 에너지빈곤층의눈물, ) 66

94 제 4 장주요연구결과 ( 라 ) 건강분야 사회적불평등심화에따라건강불평등현상도악화한국사회에서소득, 고용, 교육의계층별격차가커지고있고, 사회적불평등이심해짐에따라건강수준의불평등에도악영향 - 인구집단별건강불평등현상은건강행태 ( 흡연, 신체활동, 식이등 ) 뿐만아니라임상적위험요인 ( 고혈압, 당뇨병, 비만등 ) 에있어서도소득수준별 교육수준별건강격차발생 극빈층, 저소득층, 독거노인, 다문화가정등취약계층의경우의료수요는많으나고품질의서비스접근은어려운실정 가난이건강불평등을야기시키고, 실제사망원인으로연결되어모든국민에게영향을주는악순환이발생 암환자 4만3천여명의소득계층별생존율분석결과, 소득 5분위 ( 상위20%) 남성환자의 5년생존율은 37.84% 로소득1분위 ( 하위20%) 의 24.04% 보다 13.80%p 높은수준 ( 보건사회연구원, 우리나라건강형평성현황및대책, 2013) - 지역별건강불평등도심각하여기대수명및사망과관련한수도권과비수도권간뚜렷한건강양극화발생 2014년기준연령표준화사망률은강원도가인구 10만명당 391명으로, 서울의 314.3명에비해 25% 높은수준 ( 김동현, 우리나라지역사회건강수준의종합평가, 2014) 연령표준화사망률 : 국가간또는시계열에의하여생기는연령구조의차이에따른영향을제거하기위하여, OECD 표준인구구조로표준화하여산출한사망률 ( 연령표준화사망률 = ( 연령별사망률 표준인구의연령별인구 ) / 표준인구 WHO의조사에서도전세계 10억명은빈민가에살고사회적불평등으로인한건강불평등및도시화로인해다양한질환을앓고있다고언급 우리나라는지속적으로자살률이매우높은수준 OECD Health Statistics 2016 에서한국은 OECD 회원국중평균자살률이최고 - 자살률은인구 10만명당 28.7명 (2013년) 으로 OECD 평균 (11.8명) 에비해 16.9명높았고, 2009년까지지속적으로증가하다가최근에는감소하는추세이나여전히 OECD 회원국중에는가장높은수준 67

95 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 특히, 우리나라는남성의자살에의한연령표준화사망률 (43.3 명 ) 이여성 (16.8명) 대비 2.6배높은수준 - OECD 회원국중자살률이가장낮은국가는터키 (2.6명, 2013년 ) 와그리스 (4.2명, 2012년 ) 이며, 일본 (18.7명, 2013년 ) 은우리나라다음으로높은자살률을기록 < 표 4-13> 우리나라의자살에의한연령표준화사망률추이 ( 단위 : 명 / 인구10만명 ) 구분 전체 남성 여성 * 자료 : 보건복지부, OECD Health Statistics 2016, 2016) 향후정신장애문제가심각해질것으로예상되고, 자살은단순히소외의문제에서발생하지않으며, 다양한계층에서발생 인간관계에서생겨나는문제 ( 왕따등 ) 와이에따른사회적건강악화가정신 신체적건강에악영향 - 성인의평생정신장애유병률은 25%, 1년유병률은 14% 로높은수준 (2011년정신질환실태역학조사, 서울대학교의과대학 ) 년 WHO의연구에따르면정신장애로인한질병부담 (Burden of Disease) 은암의 1.6배, 심장혈관질환의 2.1배로정신질환은대부분의선진국에있어질병부담의가장큰원인 ( 국립정신건강센터, 국가정신건강현황예비조사결과보고서, 2015) - 자살의이유는경제적어려움, 가정불화, 외로움등다양하고, 자살충동여부는성별 연령별로큰차이롤보이지않음 68

96 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-19> OECD 국가별자살에의한연령표준화사망률 (2014 년 ) * OECD 평균은통계가모두있는회원국의평균 * 자료 : OECD, Health Statistics

97 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 표 4-14> 계층별자살에대한충동여부및이유 ( 단위 : %) 구분 있다 소계 경제적어려움 이성문제 질환, 장애 직장문제 외로움, 고독 가정불화 성적, 진학 친구불화, 따돌림 기타 2014년 남성 여성 ~19세 ~29세 ~39세 ~49세 ~59세 세이상 * 자료 : 국립정신건강센터, 국가정신건강현황예비조사결과보고서, 2015 우리나라국민은자신의건강상태를부정적으로인식우리나라 15세이상인구중본인의건강상태가양호 ( 좋음, 매우좋음 ) 하다고생각하는비율은 32.5% 로 OECD 평균 69.6% 에비해상당히낮은수준 주관적건강수준은객관적으로측정된임상검사보다사망과의밀접한관련성이존재하여인구집단의건강상태를측정하는데있어서정확하고, 믿을만한지표로광범위하게활용 - OECD 회원국중한국 (32.5%) 과일본 (35.4%, 2013년 ) 은주관적인건강상태가양호하다고생각하는비율이 40% 미만으로낮게나타났으며, 뉴질랜드 (91.4%), 캐나다 (88.1%), 미국 (88.1%), 호주 (85.2%) 는높은수준 - 성별로살펴보면, OECD 회원국의남성평균은 71.9%, 여성평균은 67.4% 인반면, 우리나라는남성 36.5%, 여성 28.6% 70

98 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-20> OECD 국가별건강상태가양호하다고생각하는국민의비율 (2014 년 ) * OECD 평균은통계가모두있는회원국의평균 * 자료 : OECD, Health Statistics

99 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대하지만 OECD 최고수준의노인빈곤율, 아프고긴노후등으로인해불안한장수사회가될수있다는우려존재 우리나라의평균수명은 2012년 81.4세였으며, 건강수명 (73세) 과의격차는 8.4년 ( 일본 6년 )( 제3차저출산 고령사회기본계획 (2016~2020)) - 노인인구증가와고령화등으로인해낙상, 약물오남용 * 등건강위해요인에대한적극적관리및적절한치료의필요성이증대되고, 질병예방및관리를위한고령자신체활동증진의중요성증가 * 한달동안외래의약품을처방받은 65세이상연령층의평균의약품성분수 6.72개, 매일복용하는의약품성분수평균 4.02개 ( 제3차저출산 고령사회기본계획 (2016~2020)) 건강한삶을지속하기위해장기나조직이손상되었을때이에대한치료필요 - 사고나질병에의해인체장기나조직이손상되어심각한후유증을지니게되거나사망하게되는환자들에대한해결책필요 - 사고뿐만아니라손상된피부등의미용적인복원과, 사회적으로상호작용하기위한환자의의사소통능력을개선을위한장기나조직의복구필요 인공와우를통해손상된청각능력회복 - 그러나, 이식할수있는공여장기는절대적으로부족한데, 수요자는점점증가하여심각한수급불균형초래 2016년이식대기자수는 3만286명이었으나, 장기이식자수는 4,658명에불과 < 표 4-15> 우리나라장기이식현황 ( 단위 : 명, %) 구분 장기이식대기자수 (A) 18,189 21,861 22,695 26,036 24,607 27,444 30,286 장기이식자수 (B) 3,133 3,798 3,991 3,821 3,922 4,107 4,658 B/A * 자료 : 보건복지부, 장기이식현황,

100 제 4 장주요연구결과 액티브시니어의부상및삶의질에대한욕구증대로항노화수요가급증 년국내항노화시장규모는약 11.9조원이고, 연평균약 10% 씩성장하여, 2020년에약 28.3조원에이를것으로전망됨 ( 삼성경제연구소, 2013). - Datamonitor(2012) 에서소비자들을대상으로조사한결과, 우리나라사람들의항노화관여도는 65% 로세계평균인 37% 보다높고미국 25%, 프랑스 31% 등주요선진국들보다도높은것으로나타나향후시장발전가능성이높음 (Datamonitor Personal Care Market Data, ) - 항노화산업은대부분피부미용산업을중심으로발전되고있으나피부외에뇌, 혈관, 근골력계등으로확장가능 ( 한국보건산업진흥원, 글로벌항노화산업시장동향, 2014) 체계적이고편리한건강관리를위한개인맞춤형의료에대한관심 - 인구고령화, 정보통신기술의발달로보건의료의패러다임이변화 * 하여의료공급자 치료중심에서의료소비자 개인화된맞춤형의료로변화 ( 융합연구정책센터, 유전체기반정밀의료연구동향, ) * 1.0( 전염병예방 ), 2.0( 질병치료로기대수명연장 ), 현재 3.0( 예방과관리를통한건강수명연장 ) 으로변화 년 9월복지부개인맞춤의료를실현하고미래신성장동력확보를위한 ' 정밀의료사업단 ' 을출범하여난치암환자를대상으로시작 ( 연합뉴스, ' 개인맞춤의료시동건다 ' 복지부 ' 정밀의료사업단 ' 출범, ) - ' 정밀의료사업단 ' 은환자맞춤형의료서비스제공을위한공간제한을넘어선클라우드기반의정밀의료병원정보시스템개발및유전정보분석을통한개인맞춤표적치료등을진행할계획고령화로인한치매인구증가로치매에대한사회적차원의관리필요 년에발표된전국치매역학조사에따르면 2050년치매인구는 271만명 ( 전체노인의 15%) 까지증가할것으로예측 ( 보건복지부, 제3차치매관리종합계획 ( 16~ 20), 2015) 년기준치매로인한사회적비용은약 11.7조원 (GDP의약 1%) 이고, 2050년에는약 43.2조원 (GDP의약 1.5%) 까지증가할것으로예측 ( 보건복지부, 제3 차치매관리종합계획 ( 16~ 20), 2015) 73

101 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 * 자료 : 보건복지부, 2012 전국치매역학조사 - 보건복지부는제3차치매관리종합계획 ( 16~ 20) 에따라 지역사회중심의치매중증도별치매치료 돌봄과치매환자의권리 안전보호와가족부담경감중심의지원체계마련 을목표로 38개의세부과제를진행하고있음 74

102 제 4 장주요연구결과 보건의료자원 ( 임상의사및임상간호사수 ) 부족 < 그림 4-21> OECD 국가별인구 1,000 명당임상의사및간호사수 (2014 년 ) * OECD 평균은통계가모두있는회원국의평균 * 자료 : OECD, Health Statistics

103 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 임상의사수 ( 한의사포함 ) 는인구 1,000명당 2.2명으로 OECD 평균 (3.3명) 보다 1.1명적으며, OECD 회원국중멕시코와함께가장낮은수준 년우리나라의임상의사수는인구 1,000명당 1.9명이었으며, 5년간 0.3명이증가하였으나아직은부족한실정 - OECD 회원국중임상의사수가가장많은국가는오스트리아로인구 1,000명당 5.1명이었으며, 우리나라는멕시코 (2.2명), 폴란드 (2.3명), 일본 (2.4명) 과함께임상의사수가인구 1,000명당 2.5명미만으로낮은수준임상간호사수도인구 1,000명당 5.6명으로 OECD 평균 (9.6명) 보다 4.0명적음 년임상간호사수는 4.5명으로 5년사이 24.4% 증가하여 OECD회원국중가장높은증가율을기록하였으나간호사수자체는아직낮은수준 - OECD 회원국중스위스 (17.6 명 ), 노르웨이 (16.9명), 덴마크 (16.5 명, 2013년 ), 아이슬란드 (15.3명) 는인구 1,000명당 15명이상의많은간호인력을확보중국가별의료환경이상이하여일률적으로보건의료자원의부족여부를비교하기에는한계가존재 - 하지만, 제한된인력을보완하기위해서는 1인당총진료시간이늘어날가능성도있어, 이에따른임상의사및임상간호사의정신적 신체적피로도상승우려지역별 / 병원간의료수준의격차존재 - 한국건강증진개발원의자료에따르면, 시 도별보건의료의수준차이가존재하며이는대체로지역낙후성과비례하는경향을보임 ( 한국건강증진개발원, 시도별지역보건취약지역보고서, 2016) 76

104 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-22> 국내지역보건취약지역 * 종합점수 (2016) * 지역보건취약지역 : 지역의발전잠재력, 재정여건등이취약하고, 보건의료수요 ( 취약계층의 needs) 는높으나지역보건자원에의접근성이낮고, 건강수준도열약한지역을의미 * 자료 : 한국건강증진개발원, 시도별지역보건취약지역보고서, 시 도내의군 구별의료보건격차도극심한것으로나타났고, 시 도의의료보건취약성이높을수록군 구별의료보건격차도큰것으로나타남 ( 한국건강증진개발원, 시도별지역보건취약지역보고서, 2016) - 특히지역별일차진료의사수의격차가큰것으로나타났고, 대도시와농어촌의일차진료의사수는약 2.5배차이 ( 한국건강증진개발원, 시도별지역보건취약지역보고서, 2016) 77

105 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-23> 인구 1 만명당일차진료의사수 (2016)( 단위 : 명 ) * 자료 : 한국건강증진개발원, 시도별지역보건취약지역보고서, 2016 ( 마 ) 먹거리분야 생활패턴의변화, 1인가구의증가등으로혼밥 * 이증가하여영양불균형과나트륨과다섭취등의문제가야기되고있으며, 먹거리의양적 질적양극화심화 * 혼자밥을먹는행위 1인가구의증가에따른식문화의변화도영양불균형문제에악영향 - 1인가구 52.3% 는하루세끼를모두혼자식사하고있으며, 이는한국인전체의혼밥비율 (9%) 보다 6배높은수치 (2013~2015년국민건강영양조사분석결과 ) 년 1인가구약 521만명중 65세이상노년층의수는약 151만명 (29.0%) 이며, 활동에제약이있는 * 인구는약 70만명 (15.3%) 에해당 ( 통계청, 2015년인구총조사 ) * 시각장애, 청각장애, 언어장애, 치매, 뇌졸중 ( 중풍 ), 지적자폐성장애, 정신적질환등정신적제약, 걷기 / 계단오르기 / 들고운반하기에제약등 - 혼자식사할때, 라면, 빵, 김밥, 샌드위치등인스턴트식품이나패스트푸드를주로먹기때문에영양부족과나트륨과다문제에노출 세끼모두혼자식사하는사람의비만유병률은 34.7% 로세끼모두함께식사하는사람 (24.9%) 보다높은수준 세계보건기구 (WHO) 의나트륨하루권장량 (2000 mg ) 을초과섭취하는사람비율도 34.3% 와 24.3% 로 10%p 차이발생 - 혼자저녁식사를하는사람은가족과주로저녁식사를함께하는사람보다우울감을가질확률이 1.5배가량높았고, 특히남성은 2.4배높은수준 78

106 제 4 장주요연구결과 저소득층이나노년층일수록실제굶거나배고픔을느끼는경우가빈번하고, 일상적으로섭취하는영양수준이취약 - 먹거리절대량이부족하여항상배고픔을느끼고있는사람들이전체인구의 10% 를넘어서고있으며, 이들은대부분소득수준이하위 25% 이내에포진 - 우리나라노인이하루에섭취하는에너지영양소중탄수화물의평균비중은 72.0% 로, '2010 한국인영양섭취기준 ' 에따른적정비중인 55 65% 보다훨씬높은수준 ( 한국건강증진개발원, 65세이상노인의건강관련삶의질에따른영양소및식품섭취실태조사, 2017) 1인가구는영양불균형이안좋은음식을먹게되는경우가많아건강하고저렴한먹거리의배송도각광받고있음 - 1인가구, 맞벌이가구를위한간편식배송, 여성 1인가구를위한안심배송등유통기업간 1인가구를겨냥한경쟁이심화되며물류서비스의세분화가진행중 ( 교통신문, 새벽 싱싱 정기 폭염보다뜨거운배송전쟁, ) 먹거리에대한국민들의불안과불신증대먹거리관련식품안전사고가지속적으로발생 - 살충제계란파동 ( 17년), 노로바이러스감염증 ( 17년), 유리조각혼입음료 ( 17년), 어패류로인한비브리오패혈증 ( 17년), 콜레라환자발생 ( 16년) 등식품안전사고가지속적으로발생 ( 식품안전정보포탈 ) - 특히노로바이러스, 콜레라, 조류인플렌자, 메르스, 살인진드기등인수공통감염질병이국내에서빈번히발생매년 250~400건의식중독유행사례발생 년은 400건이상의식중독이발생하여최근 5년평균발생수준과비교하여큰폭으로증가 79

107 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-24> 우리나라 5 년간식중독발생건수및환자수추이 * 출처 : 식품안전정보포탈 (2017) - 과거에비해발생건당환례수 ( 발생규모 ) 가증가추세이며, 외식의확대, 수입식품증가, 식품유통망의대형화로증가추세지속예상유전자변형식품, 화학비료및살충제, 미세플라스틱등먹거리생산과정에서안전문제가지속적으로지적되고있음 - 유전자변형식품 (GMO) 이식량부족문제의해결방안으로대두되어지속적으로보편화되고있으면서도 GMO에대한부정적인인식과불신이여전 < 그림 4-25> GMO( 유전자변형식품 ) 이미지 * 자료 : 엠브렌트트랜드모니터, 2017 유전자변형식품 (GMO) 관련인식조사,

108 제 4 장주요연구결과 2015년국내에들어온식용 GMO는 214만5000톤으로이중대부분을차지하는옥수수와콩은거의전량이국내에유통되는식용유와간장, 액상과당등의원료로사용되고있으며, 이에따라우리나라국민들은 1인당연간약 45kg의 GMO를소비중 ( 메디컬투데이, 한국인식탁점령한유전자변형식품, ) GMO 완전표시제와 GMO 없는학교급식운동등이정부와지자체및시민단체를중심으로요구되고있음 ( 조선일보, "GMO 표시늘리고학교급식에서제외 ", ) - 먹거리생산과정에서사용되는농약, 살충제, 화학비료및일상생활용품의부산물로배출되는미세플라스틱과환경호르몬등은먹이사슬을따라인체에축적되는데, 이에대한사회적공포만연 - 이에따른소비자들의먹거리포비아 * 증상유행 * 먹거리안전성에대한불안감을느끼는현상 만 20세이상광주 전남주민 300명을대상으로한전화설문조사한결과에따르면응답자의 92% 가먹거리에대해불안하다고답했으며, 문제가발생한먹거리에대한해당업체의해명에대해응답자의 60% 가신뢰하지못한다고답함 ( 연합뉴스, 광주 전남주민 10명중 9명 " 먹거리불안하다 ", ) 이외에환경변화로인한위해요인증가로식품안전사고발생및과도한농축어업으로인한생태계붕괴위험시신속한원인규명및위해요인제거가시급히필요 식량및곡물자급률이낮아국제시장의작은변화에도민감하고, 먹거리자원확보노력필요 우리나라의식량및곡물자급률이상대적으로낮은수준 - 우리나라의곡물자급률 * 은 2014년 24.0% 로경제협력개발기구 (OECD) 회원국 34개국중 32번째로낮은수준 ( 세계일보, 곡물자급률 OECD 최하위권 ) * 사료용소비를포함한국내농산물소비량대비국내생산량비율 호주의곡물자급률은 229% 로 OECD 회원국중가장높았고, 다음으로캐나다 (192%), 프랑스 (181%) 순 우리나라의곡물자급률은 1970년 80.0% 에달했지만 1980년 56%, 1990년 43.1% 로하락했고, 2009년 29.6% 로떨어진뒤 20% 대에머물고있음 - 식량자급률 * 은 2011년 45.2% 에서지속적으로상승하여 2015년에는 50% 를초과하였으나, 아직은부족한실정 ( 농림축산식품부보도자료, '15년식량자급률 50.2% 로전년대비 0.5%p 상승, 2015) 81

109 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 * 사료용소비를제외한국내농산물소비량대비국내생산량비율 2015년식량자급률은쌀생산성증가, 밀 보리재배면적증가등으로생산량은작년과유사한수준으로유지되었으나, 먹거리다양화등으로사료용을제외한식량소비량이감소함에따라상승 기후변화및자연재해에따른쌀생산량감소등으로인해우리나라미래먹거리자원확보필요 - 온난화에따른기온상승과강수량증가등기후변화가지금속도로진행된다고가정하면 2050년쌀생산량은 181만t으로감소할것으로예측 ( 농촌경제연구원, 농림수산식품기후변화영향분석및영향평가모델구축, 2015) - 이는 2014년쌀생산량 (420여만t) 의절반이하수준이며, 2010년 83.1% 인쌀자급률은 2040년 62.6%, 2050년 47.3% 까지떨어질것으로전망세계각국에서는식량난에대비해수출을통제하는식량민족주의가갈수록확산되어식량안보가중요한문제로대두 - 세계적인흉작이나곡물가격급등등으로곡물파동이더빈번하고파급력도커지는추세 과거 7 10 년주기로일어났던세계곡물파동은최근들어기후변화등으로 1 3 년으로주기가빨라짐 < 표 4-16> 우리나라식량및곡물자급률추이 ( 단위 : %) 구분 식량자급률 곡물자급률 * 출처 : 농림축산식품부보도자료, '15 년식량자급률 50.2% 로전년대비 0.5%p 상승, 2015) 82

110 제 4 장주요연구결과 (3) 분야별이슈도출 ( 가 ) 소셜미디어빅데이터분석 스마트소사이어티구현을위한세부이슈및미래수요도출에빅데이터분석을활용 네트워크분석 5 개분야전체 < 그림 4-26> 5 개분야에대한의미망분석 - 건강, 에너지, 교통, 주거, 먹거리, 학교, 사업, 정책, 안전, 생활, 정부관련키워드추출 - 기술적이슈에대한키워드만을건강, 교통, 먹거리, 에너지, 주거생활로재분류하여세부분석실시 83

111 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 네트워크분석 주거 생활분야 < 그림 4-27> 주거 생활분야에대한의미망분석 - ( 핵심키워드 ) 주변인프라, 편의시설, 주거환경, 농어촌, 비용 - 취약계층에대한주거환경개선 ( 주변인프라, 주거환경, 농어촌 ), 주거및생활공간에대한편의시설증대 ( 편의시설 ), 주거난해소 ( 비용 ) 를문제해결이슈사항으로추출 84

112 제 4 장주요연구결과 네트워크분석 교통분야 < 그림 4-28> 교통분야에대한의미망분석 - ( 핵심키워드 ) 교통체증, 주차장, 도로, 에너지, 장애인, 대중교통 - 교통체증완화 ( 교통체증, 도로 ), 주차난해결 ( 주차장 ), 교통에너지절감 ( 에너지 ), 교통시설부족해소 ( 대중교통 ), 교통약자에대한편의시설확충 ( 장애인 ) 을문제해결이슈사항으로추출 85

113 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 네트워크분석 에너지분야 < 그림 4-29> 에너지분야에대한의미망분석결과 - ( 핵심키워드 ) 주거, 냉난방, 교통, 외교, 사업, 신재생에너지, 에너지효율, 자원개발, 정책 - 저렴한에너지공급 ( 주거, 냉난방, 교통, 에너지효율 ), 에너지안보강화 ( 외교, 사업, 자원개발, 정책 ), 청정에너지개발 ( 신재생에너지, 자원개발 ) 을문제해결이슈사항으로추출 86

114 제 4 장주요연구결과 네트워크분석 건강분야 < 그림 4-30> 건강분야에대한의미망분석 - ( 핵심키워드 ) 질병, 자살, 보건의료, 정신건강, 정부, 정책, 고령화, 의료비 - 질병예방 / 치료 ( 질병, 보건의료 ), 노후건강유지 ( 고령화 ), 건강불평등완화 ( 의료비, 정부, 정책 ) 를문제해결이슈사항으로추출 87

115 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 네트워크분석 먹거리분야 < 그림 4-31> 먹거리분야에대한의미망분석 - ( 핵심키워드 ) 질병, 농산물, 식품안전, 감염병, 정부, 다이어트, 친환경 - 먹거리에대한국민불신해소 ( 질병, 식품안전, 감영병, 정부, 친환경 ), 먹거리를통한건강증진 ( 질병, 다이어트, 친환경 ) 을문제해결이슈사항으로추출 88

116 제 4 장주요연구결과 ( 나 ) 이슈도출 현황분석, 빅데이터분석, 전문가의견수렴및검토결과를종합하여최종이슈도출 < 표 4-17> 사람중심의스마트소사이어티구현을위한분야별주요이슈 분야 주요이슈 - ( 취약계층 ) 맞춤형주거설비부족및편의시설접근성열악 주거 생활 (4) - ( 취약계층 ) 주거안전사고문제부각 - 1 인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대 - 주거 생활공간의어메너티 (Amenity) 에대한관심증대 - 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 ( 졸음운전, 차량결함등 ) 교통 (4) - ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준 - 농어촌지역의교통수단및교통시설부족 - 도시교통혼잡심화 - 에너지소비량증가 에너지 자원 (4) - 공급에너지의해외수입의존도가높고, 에너지안보에취약 - 새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대 - 사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 - 사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 건강 (5) - 자살률이지속적으로매우높은수준 - 자신의건강상태를부정적으로인식 - 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대 - 보건의료자원 ( 임상의사및임상간호사수 ) 부족 먹거리 (3) - 영양불균형과먹거리의양극화심화 - 먹거리에대한국민들의불안과불신증대 - 식량및곡물자급률이낮은수준 89

117 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 다. 미래수요도출 (1) 미래수요도출 현황분석, 빅데이터분석, 전문가의견수렴및검토결과를종합하여 5분야의이슈별관련성이높은총 54개의미래수요도출 주거 생활분야이슈별미래수요도출결과 < 표 4-18> 주거 생활분야주요이슈별미래수요 이슈 미래수요 ( 설계부터 ) 수요자의의견이반영되는주거환경구축시스템 개인주거패턴을고려한맞춤형주거설비설계및재배치 ( 취약계층 ) 맞춤형주거설비부족및편의시설접근성열악 고령층대상 UI 개발및문화콘텐츠개발 노인 장애인들의이동능력을향상시킬수있는보조기구 출산및육아친화주거환경구축 ( 취약계층 ) 주거안전사고문제부각 ( 취약계층및고령층 ) 주택안전사고예방인체보호시스템및사고관리시스템 욕실및화장실, 베란다등다치기쉬운장소의안전성확보 1 인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대 주거 생활공간의어메너티 (Amenity) 에대한관심증대 주변에서발생하는범죄및시큐리티관련실시간모니터링기술의보급 1 인가구가즐겁고행복한생체리듬을유지할수있는엔터테인먼트제품개발 먹거리및일상용품의규칙적인배송 개인의여가시간활용확대 가상세계설정을통한교육, 체험시물레이션활용 90

118 제 4 장주요연구결과 교통분야이슈별미래수요도출결과 < 표 4-19> 교통분야주요이슈별미래수요 이슈 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 ( 졸음운전, 차량결함등 ) ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준 농어촌지역의교통수단및교통시설부족 미래수요경량화되고내구성이강한차체보급교통사고발생예측및예방기술의보급고령층운전자전용운전보조및안전기술 Door-to-Door 서비스체계화교통약자보호및만족도향상을위한기준마련무인이동체신호체계및중앙통제시스템농어촌-도심연계교통수단의활성화농어촌지역의교통관리를위한데이터베이스체계화 교통혼잡을해결하기위해교통수단을효율적으로배분 도시교통혼잡심화 도심지역의교통관리를위한데이터베이스체계화 도시계획및접근교통인프라재정비 에너지 자원분야이슈별미래수요도출결과 < 표 4-20> 에너지 자원분야주요이슈별미래수요 이슈 에너지소비량증가 공급에너지의해외수입의존도가높고, 에너지안보에취약 새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대 사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 소비자중심의지능형에너지관리 교통수단연비의효율성제고 미래수요 모든가정전자제품의전기화 ( 신재생에너지최적활용 ) 생활에너지 ( 냉난방및전자제품이용 ) 의효율성제고 에너지생산에대한체계적관리 ( 분산발전계획, 관리, 인체위해성평가등 ) 분산발전기술의대중적보급 ( 에너지프로슈머전력거래 ) 안정적인에너지공급이가능한고효율에너지개발 친환경저탄소연료충전 신재생에너지에대한사회적합의및수용성확보 낮은단가의고효율이며, 사용이편리한에너지개발 91

119 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 건강분야이슈별미래수요도출결과 < 표 4-21> 건강분야주요이슈별미래수요 이슈 사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 자살률이지속적으로매우높은수준 자신의건강상태를부정적으로인식 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대 보건의료자원 ( 임상의사및임상간호사수 ) 부족 미래수요 ( 장애를가진계층 ) 사회적약자에대한건강서비스건강서비스에대한접근성개선저렴한의료기술개발자살에대한예측시스템마련건강정보에대한실시간건강체크및진단서비스노화를늦추는기술및제품고령자개인맞춤형신체보조기기개발 ( 감각기관에대한, 시각청각보조기기등 ) 치매의사회적차원의관리개인맞춤형정밀의료예측, 예방, 진단기술보건의료자원의효율적활용을위한원격진료서비스등을개발지역별 / 병원간의료수준의격차감소 먹거리분야이슈별미래수요도출결과 < 표 4-22> 먹거리분야주요이슈별미래수요 이슈 영양불균형과먹거리의양극화심화 먹거리에대한국민들의불안과불신증대 식량및곡물자급률이낮은수준 미래수요 1인가구를위한간편하게섭취할수있으며영양적으로균형잡힌식품개발영양상태의균형을맞춰줄수있는개인맞춤형식품개발 ( 건강상태또는식습관기반 ) 먹거리배송의효율성제고식중독및먹거리관련 ( 인수공통전염 ) 질병을예측가능한모니터링, 시물레이션먹거리의오염물질중화, 중금속배출인체친화적스마트패키징보급유전자변형식품에대한안전성확보및환경친화적인먹거리생산 각종병충해를예방하거나치료할수있는제품개발 내재해성품종및생산력높은종자개발 고부가가치유전자원개발 92

120 제 4 장주요연구결과 (2) 시민대상미래수요중요도설문조사 일반시민들이체감하고있는미래수요기술에대한인식을파악하고, 미래기술도출시기초자료로활용하기위한설문조사진행스마트폰앱을통한모바일리서치방식으로성별 ( 남 270, 여270)/ 연령별 (11~69세, 10세단위 )/ 이용제품및서비스 (8분야) 로구분하여 540명을대상으로설문조사진행 - 인당평균 2.4건의제품또는서비스이용 < 표 4-23> 성별 / 연령별응답인원및이용제품 / 서비스건수 구분 남 여 11-19세 20-29세 30-39세 40-49세 50-59세 60-69세 합계 응답인원 [ 명 ] 이용제품 / 서비스 남 여 11-19세 20-29세 30-39세 40-49세 50-59세 60-69세응답건수 소셜네트워크서비스 클라우드서비스 무선충전 인공지능활용제품 / 서비스 웨어러블디바이스 실시간모니터링및모바일원격제어 무인이동체 신재생에너지 총계 [ 건 ]

121 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 응답자가구형태 < 표 4-24> 가구형태별응답자수 남 여 11-19세 20-29세 30-39세 40-49세 50-59세 60-69세응답건수 1인가구 인가구 인이상가구 설문내용 - 설문대상자개개인에게현재를기준으로가장큰영향을끼치고있는분야 ( 문항3) 및그로인해발생하는이슈중현재를기준으로심각도가높은이슈분석 ( 문항4) 설문대상자통계를위해현재사용하고있는제품또는서비스, 가구형태에대한응답자추가정보항목구성 ( 문항1, 2) - 스마트소사이어티에서발생하는이슈를해결하기위해가장시급히해결되어야하는니즈분석 ( 문항5) - 설문대상자개개인에게향후 10년후를기준으로가장큰영향을줄것으로예상되는분야 ( 문항6) 및그로인해발생하는이슈중향후 10년후를기준으로심각도가높을것같은이슈분석 ( 문항7) 94

122 제 4 장주요연구결과 설문대상자개개인에게현재 /10 년후를기준으로가장큰영향을끼치고있는분야 < 그림 4-32> 현재와 10 년후가장큰영향을끼치는분야 - 주거 생활은현재응답자의삶에가장큰영향을끼치고있는요소이며 10년후에도여전히큰영향을끼칠것으로나타남 (55% 52%) - 교통은현재가장큰영향을주고있는요소이나 10년후에는전연령대에서중요도가낮아지는것으로나타남 (56% 33%) - 에너지 자원은현재가장중요도가낮으나 10년후에는전연령대에서중요도가높아지는것으로나타남 (19% 35%) - 건강역시 10년후에는전연령대에서중요도가높아지며다른분야에비해중요도가더욱큰비율로증가될것으로여겨짐 (34% 56%) - 먹거리의중요도는 10년후감소할것으로나타남 (36% 24%) 95

123 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 분야별이슈사항주거 생활분야 < 표 4-25> 연령별현재및 10년후의주거 생활분야이슈선택비율 주거 생활이슈시점 10 대 20 대 30 대 40 대 50 대 60 대계 맞춤주거설비부족및편의시설접근성열악 주거안전사고문제부각 1 인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대 주거 생활공간의어메너티 (Amenity) 에대한관심증대 현재 6% 7% 8% 7% 8% 4% 42% 10년후 5% 7% 8% 8% 5% 8% 41% 현재 9% 8% 11% 12% 11% 9% 60% 10년후 6% 7% 7% 6% 8% 8% 42% 현재 9% 12% 12% 10% 9% 6% 58% 10년후 13% 11% 12% 11% 13% 11% 71% 현재 4% 7% 8% 7% 8% 6% 41% 10년후 5% 8% 10% 8% 9% 6% 46% - 가장문제가되는이슈로주거 생활분야를선택한응답자는주거안전사고부각 (60%), 1인가구의심리적인요소와안전에대한우려증대 (58%) 를현재를기준으로가장문제가되고있는이슈로선택 - 주거안전사고문제부각이슈는여, 60대이상, 초중고응답자가주로선택하여여성, 노인, 어린이와같은사회적약자계층에서안전에대한문제를큰이슈로생각하고있는것으로나타남 -1인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대는상대적으로 20대응답자에게서높게나타났으며, 직장인응답자에게서높게나타남 - 향후 10년후가장문제가될이슈로는주거 생활공간의어메너티에대한관심증대 (46%), 주거안전사고부각 (42%) 이라고응답함 - 여성, 10대, 초중고응답자가 10년후에는 1인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대보기를주로선택하여 20대여성이될경우 1인가구의안전문제가더중요해질것으로예상함 - 전업주부, 직장인은 10년후에는주거 생활공간의어메너티에대한관심증대가이슈가될것으로예상함 96

124 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-33> 현재대비 10 년후, 주거 생활분야이슈선택증감율 - 응답자들은현재대비 10년주거안전사고문제부각이슈는작아지고 1인가구의심리적인요소와안전에대한우려증대이슈는커질것으로예상하였음 교통분야 < 표 4-26> 연령별현재및 10 년후의교통분야이슈선택비율 교통분야이슈시점 10 대 20 대 30 대 40 대 50 대 60 대계 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 ( 졸음운전, 차량결함등 ) ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준 농어촌지역의교통수단및교통시설부족 도시교통혼잡심화 현재 10% 12% 12% 9% 11% 8% 62% 10년후 11% 8% 8% 6% 9% 8% 51% 현재 7% 8% 7% 5% 3% 4% 34% 10년후 12% 8% 10% 8% 8% 7% 52% 현재 6% 7% 4% 3% 3% 4% 26% 10년후 8% 3% 5% 4% 7% 4% 33% 현재 14% 15% 14% 13% 10% 11% 77% 10년후 11% 12% 13% 8% 13% 7% 65% 97

125 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 가장문제가되는이슈로교통분야를선택한설문대상자들은도시교통혼잡심화 (77%), 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 (62%) 되는것을중요하게생각함 - 남, 40대, 직장인응답자가도시교통혼잡심화를주로선택한것으로나타남 - 교통사고및도로사망률이사회문제로대두보기는직장인의응답률이높은반면, ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준보기는상대적으로초중고, 무직및기타응답자가많이선택하여설문대상자각자와밀접하게연관된문제를중요한이슈로꼽았음 - 향후 10년후가장큰이슈로도시교통혼잡심화를꼽아여전히교통혼잡문제가클것으로예상됨 < 그림 4-34> 현재대비 10 년후, 교통분야이슈선택증감율 - 현재대비 10년후에는교통혼잡은상대적으로완화될것으로예상되었으며교통약자에대한편의시설설치이슈가중요해질것으로예상됨 98

126 제 4 장주요연구결과 에너지 자원분야 < 표 4-27> 연령별현재및 10 년후의에너지 자원분야이슈선택비율 이슈시점 10 대 20 대 30 대 40 대 50 대 60 대계 에너지소비량증가 공급에너지의해외수입의존도가높고, 에너지안보에취약 새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대 사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 현재 12% 2% 8% 8% 6% 8% 43% 10년후 7% 9% 8% 6% 3% 5% 39% 현재 9% 6% 5% 9% 15% 6% 49% 10년후 6% 10% 8% 5% 4% 8% 42% 현재 11% 6% 8% 11% 10% 11% 58% 10년후 10% 9% 10% 8% 10% 10% 58% 현재 8% 6% 5% 9% 14% 10% 50% 10년후 9% 12% 9% 9% 10% 12% 61% - 중요이슈로에너지 자원분야를선택한설문응답자는새로운청청친환경미래에너지에대한요구증대 (58%) 를가장중요한이슈로선택하였음 - 향후 10년후에는사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 (61%) 를가장많이선택하여에너지분야도양극화가발생할것으로나타남 - 여성은상대적으로에너지양극화심화를예상하였으며, 남성은에너지소비량증가가중요한이슈가될것으로예상하였음 - 에너지양극화는상대적으로 60대가중요한이슈로예측하였으며, 친환경미래에너지요구증대에대해서는 10대가중요한이슈로예측하였음 99

127 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-35> 현재대비 10 년후, 에너지 자원분야이슈선택증감율 - 현재대비 10년후에는에너지안보에대한중요도는감소할것으로예상한반면, 에너지양극화문제에대한중요도는증가할것으로예상됨 건강분야 < 표 4-28> 연령별현재및 10 년후의건강분야이슈선택비율 이슈시점 10 대 20 대 30 대 40 대 50 대 60 대계 사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 자살률이지속적으로매우높은수준 자신의건강상태를부정적으로인식 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대 보건의료자원 ( 임상의사및임상간호사수 ) 부족 현재 3% 7% 8% 9% 16% 14% 56% 10년후 5% 12% 9% 13% 11% 9% 60% 현재 6% 6% 4% 5% 4% 6% 31% 10년후 6% 6% 4% 4% 4% 5% 29% 현재 2% 3% 4% 4% 1% 3% 16% 10년후 4% 2% 1% 2% 1% 1% 12% 현재 4% 6% 10% 13% 14% 18% 66% 10년후 9% 9% 10% 15% 16% 13% 72% 현재 4% 3% 3% 7% 3% 11% 31% 10년후 4% 5% 4% 5% 3% 7% 27% 100

128 제 4 장주요연구결과 - 중요한이슈사항으로건강분야를선택한설문응답자의 66% 는평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대를가장중요한이슈로선택하였으며사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 (56%) 도중요한이슈로선택하였음 - 남성, 50대, 무직및기타응답자가건강에대한욕구증대응답을선택하여이에대한관심을반영하였음 - 건강에대한욕구증대는 50대와 60대의선택비율이높아연령층이높을수록건강에대한관심이높아짐을알수있음 - 향후 10년후중요한이슈로건강에대한욕구증대를가장많이꼽았으며 (72%), 연령별로는 40대, 50대, 60대가많은선택을하여, 50대이후에는건강에대한관심도가높아지고있음을알수있음 - 무직및기타응답자들은향후 10년후에는사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화를중요한이슈사항으로꼽아경제적인문제가건강문제로까지연결될것이라생각하고있음을알수있음 < 그림 4-36> 현재대비 10 년후, 건강분야이슈선택증감율 - 현재대비 10년후에는자신의건강상태를부정적으로인식하는문제는줄어들것으로예상되는반면, 건강한삶에대한욕구는증대될것으로예상됨 101

129 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 먹거리분야 < 표 4-29> 연령별현재및 10 년후의먹거리분야이슈선택비율 이슈시점 10 대 20 대 30 대 40 대 50 대 60 대계 영양불균형과먹거리양극화심화 먹거리에대한국민들의불안과불신증대 식량및곡물자급률이낮은수준 현재 16% 16% 12% 12% 11% 16% 83% 10년후 16% 8% 9% 14% 8% 13% 68% 현재 19% 17% 14% 13% 12% 16% 90% 10년후 13% 8% 14% 17% 14% 19% 84% 현재 9% 4% 4% 3% 4% 4% 27% 10년후 12% 5% 7% 7% 11% 6% 48% - 설문대상자들은먹거리와관련하여국민들의불안과불신이증대 (90%) 되고있다는점과영양불균형과먹거리양극화심화 (83%) 를주요한두가지이슈사항으로선택하였음 - 여성, 20대, 전업주부응답자가먹거리에대한불안과불신증대를주로선택하여먹거리를준비하는입장에서중요한이슈로선정하였음 - 향후 10년후에도먹거리에대한불안과불신은존재할것으로예상되었음 < 그림 4-37> 현재대비 10년후, 먹거리분야이슈선택증감율 102

130 제 4 장주요연구결과 - 현재대비향후 10년뒤에는먹거리양극화는상대적으로완화될것으로예상되었으며, 먹거리에대한불신도어느정도완화될것으로예상되었으나, 식량및곡물자급률이낮다는사실이문제가될가능성이있다고나타남 분야별니즈 주거 생활분야 < 그림 4-38> 주거 생활분야니즈설문결과 - 설문대상자들은범죄및보안관련실시간모니터링기술 (45%) 이가장필요하다고응답하였으며, 출산및육아친화주거환경구축 (43%) 과취약계층을위한인체보호및사고관리시스템 (35%) 이필요하다고응답하였음 - 실시간모니터링기술은상대적으로범죄에취약한여성들이필요기술로많이선택하였음 - 출산및육아친화주거환경구축은출산과육아를진행하고있는 30대응답자에게서필요기술로많이선택되었음 103

131 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 교통분야 < 그림 4-39> 교통분야니즈설문결과 - 교통분야에서가장필요한것으로는교통혼잡해결 (623%), 교통사고예방 (40%), 고령층운전자를위한안전기술 (35%) 순으로나타남 - 교통혼잡해결항목은 30대와 40대가많이선택하였으며, 교통사고예방은 20대가많이선택하였음 에너지 자원분야 < 그림 4-40> 에너지 자원분야니즈설문결과 104

132 제 4 장주요연구결과 - 전체의 60% 가낮은단가의고효율이며사용이편리한에너지개발을필요항목으로선택하였으며, 생활에너지의효율성제고 (43%), 친환경저탄소연료충전 (35%) 순으로필요한항목을선택하였음 - 남, 직장인응답자가낮은단가의고효율이며사용이편리한에너지개발을주로선택하여에너지사용이높은집단에서에너지효율화를가장필요로함을알수있음 건강분야 < 그림 4-41> 건강분야니즈설문결과 - 전체설문응답자의 42% 가치매의사회적차원의관리를선택하였으며, 다음으로저렴한의료기술개발 (37%), 건강정보에대한실시간건강체크및진단서비스 (37%) 가필요하다고응답하였음 - 치매의사회적차원의관리는 50대와 60대의응답률이타집단대비높아고령층에서특히치매에대한사회적지원을필요로함을알수있음 105

133 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 먹거리분야 < 그림 4-42> 먹거리분야니즈설문결과 - 먹거리분야에서는전체의 63% 가먹거리의오염물질중화, 중금속배출을선택하였으며, 유전자변형식품에대한안전성확보및환경친화적인먹거리생산 (53%), 식중독및먹거리관련질병예측 (40%), 1인가구를위한간편하게섭취할수있으며영양적으로균형잡힌식품개발 (40%) 을필요하다고응답하였음 - 먹거리오염중화및중금속배출은 60대가중요하게생각하는반면, 1인가구를위한간편영양식은 20대와 10대응답자에게서높게나타나음식을준비하는사람과사먹는사람들사이의필요성차이를확인할수있음 - 먹거리오염중화및중금속배출은전업주부가필요하다고높은응답률을보여음식물을준비하는사람에게필요성이큼을알수있음 106

134 제 4 장주요연구결과 3 미래유망기술선정 가. 과학기술적대응방향모색 최근의기술발전동향과신기술에대한사회적수요를반영할수있는다양한탐색경로를활용하여기술을탐색한후전문가검토를거쳐후보기술 Pool을구성미래유망기술 DB를활용 - 국내외기관에서선정 발표한미래기술과 KISTEP 보유미래기술 DB에서과학기술적수요를충족하는후보기술도출국내언론자료를이용한사회적기술이슈활용 - KISTEP 뉴스클리핑 ( 국내언론의지면 / 온라인뉴스자료 DB, 월 ~ 월 ) 의미래기술관련내용분석 - 국내에서사회적수요가반영된미래기술도출기술전문가의신규아이디어제시 - 기술전문가자문을통해앞서도출된유망기술후보군검토와더불어스마트소사이어티대한이슈와수요충족을위한미래기술추가발굴미래니즈와의관련성을검토하여최종후보기술 Pool을구성 < 표 4-30> 주요이슈및니즈별미래유망기술후보 분야주요이슈미래수요미래유망기술후보 주거 생활 - ( 취약계층 ) 주거안전사고문제부각 - 1 인가구의심리적인요소, 안전에대한우려증대 - 개인주거패턴을고려한맞춤형주거설비설계및재배치 - 노인 장애인들의이동능력을향상시킬수있는보조기구 - 출산및육아친화주거환경구축 - ( 취약계층 ) 주택안전사고예방인체보호시스템 - 주변에서발생하는범죄및시큐리티관련실시간모니터링기술의보급 - 음성보안기술과자연어대화형 UI 기술 - 지능형보행보조기술 - 소프트엑소수트 - 지능형 CCTV 기술 - AI 기반범죄테러대응시스템 - 뉴로정보보안을위한신경신호기반개인인증기술 - 소셜 / 소프트로봇기술 - 라이프로그개인비서소프트웨어 107

135 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 분야주요이슈미래수요미래유망기술후보 - 공간증강인터랙티브시스템 교통 - 교통사고및도로사망률이사회문제로대두 ( 졸음운전, 차량결함등 ) - ( 교통약자 ) 이동편의시설의기준적합설치율및만족도가높지않은수준 - 도시교통혼잡심화 - 교통사고발생예측및예방기술의보급 - 고령층운전자전용운전보조및안전기술 - 무인이동체신호체계및중앙통제시스템 - 교통수단의효율적배분 - 도심지역의교통관리를위한데이터베이스체계화 - 도시계획및접근교통인프라재정비 - 교통약자의이동성향상을자율주행이동캡슐형차량 - 운전자응급상황대비차량기반안전제어시스템 - 뇌 - 컴퓨터인터페이스기반운전제어를통한안전운전시스템 - 자동차의기종점 (Door to door) 자율주행기술 - 결합 - 분리형추진열차 - 캡술형초고속열차시스템 - 실시간기상정보와도로소통상황정보기반교통인프라 에너지 자원 - 새로운청정친환경미래에너지에대한요구증대 - 사회양극화심화, 에너지가격상승등으로인해에너지빈곤층확산 - 생활에너지 ( 냉난방및전자제품이용 ) 의효율성제고 - 안정적인에너지공급이가능한고효율에너지개발 - 친환경저탄소연료충전 - 신재생에너지에대한사회적합의및수용성확보 - 낮은단가의고효율이며, 사용이편리한에너지개발 - 수요에따른자율제어로효율을높이는가전기기 - 전자제품의 IoE( 전자제품간의사물인터넷망 ) - 마이크로그리드 - 무선전력전송 충전네트워크 - 고효율고출력반도체전력변환소자 건강 - 사회적불평등심화에따른건강불평등현상악화 - 자살률이지속적으로매우높은수준 - 평균수명증가에따라건강한삶을영위하려는욕구증대 - ( 장애를가진계층 ) 사회적약자에대한건강서비스 - 저렴한의료기술개발 - 건강정보에대한실시간건강체크및진단서비스 - 노화를늦추는기술및제품 - 치매의사회적차원의관리 - 개인맞춤형정밀의료예측, 예방, 진단기술 - 건강관리챗봇 - 인공지능보안기술 - 소형이동형영상진단기기 - Wearable healthcare device - Digital biomarker - 실시간생체정보인식및통신가능인체삽입형디바이스 - 암바이오마커나노칩혈액진단키트기술 - 마이크로바이옴기술 - 생체이식형신경전극 먹거리 - 영양불균형과먹거리양극화심화 - 먹거리에대한국민들의불안과불신증대 - 1 인가구를위한간편하게섭취할수있으며영양적으로균형잡힌식품개발 - 영양상태의균형을맞춰줄수있는개인맞춤형식품개발 - 식중독및먹거리관련 ( 인수공통전염 ) 질병을예측가능한모니터링 - 3D 프린팅식품가공제어기술 - 나트륨영양소측정기 ( 먹은양에대한판단도필요 ) - 개인유전체 / 식습관기반맞춤형위해평가 108

136 제 4 장주요연구결과 분야주요이슈미래수요미래유망기술후보 - 먹거리의오염물질중화, 중금속배출 - 환경친화적인먹거리생산 - 건강상태기반위해평가 - ICT 융합형식품배송환경제어 - 인수공통병원체전파기전예측시스템 - 중금속정화용유전자변형효모 - 생분해성나노센서 - 스마트팜 나. 미래유망기술후보군도출 후보기술 Pool을대상으로미래유망기술로서의적절성검토를거쳐 20개의후보기술을선발기술의구체성, 진보성, 실현가능성등의 3가지기준을적용하여평가수행 - 미래니즈분야별전문가및 KISTEP 내부연구진참여 < 표 4-31> 미래유망기술적절성평가기준 평가항목 기술의구체성 기술적진보성 기술적 사회적실현가능성 내용 해당제품및서비스의필요성이인정되나구체적기술도출이가능하지않은제품및서비스제외 충분한자본이나정책적또는제도적지원만있다면현재의기술수준으로충분히만들수있는제품이나제공할수있는서비스는후보군에서제외 기술분야별전문가의자문및관련문헌분석실시 향후 10년이내에기술적 사회적실현가능성이현저히낮은기술제외 제5회과학기술예측조사를통해예측된 267개미래기술등과같이기존의기술예측결과에제시된기술적실현시기와경제사회적보급시기등의내용을참고하거나및기술분야별전문가검토를통해해당기술의실현가능성판단 109

137 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-43> 미래유망기술로서의적절성평가및후보기술압축도식화 20 개후보기술에대한정의및활용분야는아래와같음 < 표 4-32> 20 개최종후보기술의정의및활용분야 분야기술후보정의및활용 주거생활환경 교통 챗봇기술 반응형주택기술 소프트엑소수트기술 모듈형대중교통시스템 ( 정의 ) 사람과대화를하듯서버가대화의맥락과사람의언어를이해하고적절한답을찾아주는채팅로봇프로그램 (chatbot, shopbot 등 ) ( 활용 ) 사용자의과거행동에따라수집된데이터를기반으로대화및예측을제공하여정보검색, 커뮤니케이션, 커머스, 엔터테인먼트등에활용가능 ( 정의 ) 사물인터넷 (IoT) 을기반으로한지능형바닥재, 능동형센서및디스플레이기술을활용하여외부로부터의위험감지및공간이용자의요구에대하여능동적대처가용이하도록공간 기능 조명의가변형성을부여한친환경적주택 ( 활용 ) 개인의취향, 기분, 활동에따라조명, 바닥재, 디스플레이들이반응하여맞춤형으로변화하는, IoT 스마트홈이상의 user friendly 주택으로 1 인가구, 취약계층등의안전문제뿐아니라편안한생활에기여 ( 정의 ) 섬유내부에들어있는초소형모터와와이어를이용해근육을감싸고있는구조체를잡아당겨힘을키우는방식의섬유로만든옷과같은웨어러블로봇 ( 활용 ) 취약계층의이동능력을향상시킬수있는보조기구나사고관리측면에서활용가능 ( 정의 ) IoT, 원격조정, 자율주행등의스마트기술을기반으로운행되는자동조립식레고형대중교통시스템 ( 활용 ) 노약자, 장애인, 취약계층의 door-to-door 서비스구현이가능하며 (Pods-on-demand), 원하는모듈을붙였다뗐다하며택시 (~3 명 ), 밴 (~6 명 ), 버스 (~ 수십명 ) 형태로활용가능 110

138 제 4 장주요연구결과 분야기술후보정의및활용 에너지 건강 커넥티드카기술 튜브형초고속열차기술 사물에너지 Energy of Things(E-IoT) 무선전력전송기술 압전소자도로 스마트타투기술 디지털바이오마커기술 스마트임플란트기술 ( 정의 ) 기존의기계중심에서첨단센서, 정보통신, 지능제어등을융합한미래모빌리티기술로차량이스스로주변환경을인식, 위험상황을판단, 차량거동을조작하여운전자의주행조작을최소화하며스스로안전주행및커넥티드서비스제공이가능한인간친화적차량 - 인프라융합기술 ( 활용 ) 자동충돌알림, 과속및안전경보알림등의기술을포함하여도로시스템과실시간으로양방향통신을하며최적경로탐색, 신호시스템지능형제어 (ITS) 등이가능 ( 정의 ) 진공에가까운튜브속을달리기때문에공기저항이적고자기부상열차처럼공중에떠서달리기때문에마찰력영향도받지않아추진력을얻고나면오랫동안달릴수있는친환경열차기술 ( 활용 ) 1200km 의 하이퍼루프 (Hyperloop) 등을통한운송시스템개편으로, 1 일생활권확대 ( 정의 ) 사람의인위적조작없이네트워크로연결된기기들끼리정보및에너지를주고받는기술 ( 활용 ) 사람과사물, 공간, 데이터등모든것이인터넷으로연결되어정보를생성, 수집, 공유, 활용하는시스템으로안정적이고지능적인전기공급및수요에따른자율제어로효율을높이는가전기기등에활용가능 ( 정의 ) 공간내의고정및이동형전자기기에전기선없이와이파이와같이무선전력전송핫스팟을통하여지능적으로전기에너지를무선으로전달하는기술 ( 활용 ) 휴대폰, 가전, 웨어러블기기, IoT 센서등에쉽게전력공급이가능 ( 정의 ) 압전소자를도로에매설해차량통행으로발생하는압력또는진동에너지를전력으로전환 저장하고이를독립전력원으로활용하는기술 ( 활용 ) 압력, 충격, 진동과같은기계적미활용에너지를회수해이산화탄소발생없는고속도로를구현하고가로등, 신호등에독립된반영구적전력공급시스템구축이가능 ( 정의 ) 신체상태를확인하는센서와메모리등을포함한얇은전자회로막으로, 피부에부착하여생체정보모니터링이가능한효과적인신체부착형 ( 패치형, 문신형 ) 센서 ( 활용 ) 혈당수치에따라타투색깔이변하고, 채혈보다편리한방법으로매일실시간자가검진에활용. 스마트기기를조작하거나결재 / 인증수단으로활용가능 ( 정의 ) 모바일앱, 웨어러블센서등디지털도구를통해수집된생리 행동정보를질병의표현형연구에활용하는기술 ( 활용 ) 데이터기반의건강위험경보, ( 노인및 1 인가구등의 ) 응급상황시자동신고, 자살예측알고리즘 AI 등에활용가능 ( 정의 ) 생체내이식을통해신체모니터링, 신체기능및질병을치료하기위한바이오전자 (Bioelectronic) 임플란트기술 ( 활용 ) 생체물질측정및약물전달, 전기자극등을통해인체모니터링, 기능장애, 만성질환, 퇴행성및정신질환치료등에활용 111

139 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 분야기술후보정의및활용 먹거리 공통 * ( 융합 ) 3D 식품프린팅기술 영양 위해성분분석기술 스마트팜기술 5G 라이프로그개인비서소프트웨어기술 인공지능보안기술 소프트로봇기술 혼합현실기술 ( 정의 ) CAD 나 3D 스캐너를통해만들어낸 3 차원디지털디자인을바탕으로식품구성비율, 영양학적데이터등을반영한후식품원료를한층씩적층하여 3 차원으로재구성하는식품제조기술 ( 활용 ) 개인맞춤형식품, 고령자용유니버설식품, 전송받은레시피로무배송자가생산등기존식품생산의한계를넘어개인니즈에대응할수있는다품종소량생산에활용 ( 정의 ) 식품중의영양성분을분석하고이를활용한기술과식품중에존재하는인체에위해를미칠수있는위해물질을분석, 검출및저감화하는기술 ( 활용 ) 음식의영양성분이나나트륨의단순한직접측정이아닌개인의식습관패턴이나유전적질환요인에기반하여영양소정보제공이가능하여 1 인가구및취약계층의나트륨과다, 영향불균형문제에대응 ( 정의 ) 정보통신기술 (ICT) 을기반으로농 축 수산업생산 유통 소비의전과정을지능적으로제어하고생산성과효율성및안전성에높이는기술 ( 활용 ) 농업의생산 유통 소비과정에걸쳐생산성과효율성및품질향상, 안전관리등과같은고부가가치를창출가능 ( 정의 ) 28GHz 의초고대역주파수를사용하여현재이동통신속도 (300Mbps) 의 70 배이상빠른 5th generation mobile communications 기술 ( 활용 ) 기가비트급속도를바탕으로자율주행차량과사물인터넷, 무선광대역등다양한분야에서혁신을가져올것으로예상 ( 정의 ) 개인의일상, 건강상태및행동패턴등의라이프로그를데이터로저장하고, 처리함으로써, 지식을구축하고, 이를통하여개인화된서비스를제공하는지능형개인비서 (Intelligent Virtual Assistant) 소프트웨어기술 ( 활용 ) AI, 음성인식, 스마트홈, 자율주행차등과결합해개인의생활패턴에기반한다양한요구를들어주고스스로해답을찾아주는방식으로발전 ( 정의 ) 데이터를자동으로수집하고분석하여보안취약점을찾아내거나공격을막아내는인공지능수준의보안시스템및 AI 를감시하는보안기술 ( 활용 ) 사고예방및보안위협탐지 대응분야에인공지능기술을활용, AI 의부정적활용및오작동문제등의위협에대응 ( 정의 ) 전통적인로봇의외형소재가딱딱하고 (hard) 하고경직성 (rigid) 이있는재질로제작된데비하여소프트로봇은이와는달리부드럽고 (soft) 유연성 (flexible) 을갖춘소재로제작된로봇 ( 활용 ) 강철로만들어진일반적인로봇보다움직임이유연하고외부충격에강해인간과의신체적교류를요하는다양한환경에서활용 ( 정의 ) 실제환경의객체에가상으로생성한정보, 예를들어컴퓨터그래픽정보나소리정보, 햅틱정보, 냄새정보등을실시간으로혼합해사용자와상호작용하는기술 ( 활용 ) 스마트워크 ( 일가정양립의어려움을해결, 유연한근무환경조성 ), 스마트홈스쿨링, 또는거동이불편한인구에게실내에서다양한여가체험제공등에활용가능 * 여러분야에공통적으로해당되는기술을별도의카테고리로분류 112

140 제 4 장주요연구결과 다. KISTEP 10 대미래유망기술선정 미래유망기술로서의적절성평가를통해선정된최종 20개후보기술을대상으로분야별전문가및 KISTEP 내부연구진의우선순위평가를수행유망기술후보에대한우선순위평가는 10년내외실현가능성, 이슈대응성, 경제적파급효과, 기술적파급효과등 4개항목을대상으로수행미래니즈및관련기술분야전문가및 KISTEP 내부연구진이참여하여 2단계로수행 - ( 평가항목 ) 4개평가항목에평가항목간가중치를평가하고 20개기술각각에대해 4개평가항목별점수를 5점척도로평가 - ( 응답확신도 ) 설문조사시기술별응답확신도를병행하여조사하고설문결과분석시에반영 - ( 평가결과 ) 평가항목간가중치를반영해 4개평가항목에대한종합점수를총점 20점으로산정 - ( 평가과정 ) 미래니즈및미래기술에대한간략한정보를바탕으로 1단계평가를실시한후전문가가참여한기술별동향분석결과를참고하여 2차재평가를실시 < 표 4-33> 미래유망기술선정을위한평가항목 평가항목 10 년내외실현가능성 미래이슈대응성 내용 10 년내외에기술개발이완료되어실제사회적으로활용이될수있을것인지에대한가능성정도 해당기술의구현이미래주요이슈대응측면에서기대할수있는효과의크기 가중치설문결과 경제적파급효과해당기술의구현으로시장에서기대되는부가가치창출가능성정도 23.3 기술적파급효과 해당기술이타기술분야혹은동기술분야의혁신적발전을견인하는정도

141 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 20 개각각의후보기술에대한우선순위평가최종결과 순위후보기술명실현가능성이슈대응성 경제적파급효과 기술적파급효과 종합 * 1 커넥티드카기술 AI 보안기술 G 무선전력전송기술 스마트팜기술 반응형주택기술 소프트로봇기술 혼합현실기술 라이프로그개인비서소프트웨어기술 스마트타투기술 모듈형대중교통시스템 사물에너지기술 챗봇기술 스마트임플란트기술 디지털바이오마커기술 영양 위해성분분석기술 스마트엑소수트기술 튜브형초고속열차기술 압전소자도로 D 식품프린팅기술 * 평가항목간가중치설문결과를반영하여합산 < 표 4-34> 20 개후보기술평가항목별설문조사결과 114

142 제 4 장주요연구결과 20개각각의후보기술에대한사회적 경제적파급효과 1) 각기술별로기술이실현되었을때파급효과가미치는대상과산업을도출하고이에따라발생가능한사회적 경제적파급효과를제시 - 국내 외시장규모 (2017년현재및향후 5년기준 ) 와시장성장률을도출하고기술별사회적 경제적파급효과를분석 < 표 4-35> 기술별시장지표분석결과 분야주거교통에너지건강먹거리공통 후보기술명 시장규모 ( 억원 ) 성장률 (%) 2) 국내해외성장주기국내해외 3) 현재 5년후현재 5년후 챗봇기술 ,003 17, % 44.5% 도입기 반응형주택기술 150, , ,637 1,584, % 20.0% 성장기 소프트엑소수트기술 N/A 134 N/A 1,338 N/A 10% 도입기 모듈형대중교통시스템 1,620 4,670 32,500 93, % 30.2% 도입기 커넥티드카기술 7,532 33, ,910 1,724, % 35.1% 성장기 튜브형초고속열차기술 ,055 13, % 59.2% 도입기 사물에너지 (E-IoT) 123, , ,206 1,054, % 4.9% 성장기 무선전력전송기술 10,321 19,673 99, , % 17.9% 성장기 압전소자도로 ,560 7, % 46.5% 성장기 스마트타투기술 N/A 33% 4) N/A 5) ) N/A 12% 도입기 디지털바이오마커기술 N/A N/A 318, ,449 N/A 13.8% 도입기 스마트임플란트기술 ,267 51, % 8.3% 도입기 3D 식품프린팅기술 N/A ,234 N/A 54.8% 도입기 영양 위해성분 1,154 2,325 48,761 73, % 10.8% 성장기분석기술스마트팜기술 41,699 71,671 1,367,000 2,253, % 13.3% 성장기 5G 기술 7) N/A 55,603 N/A 798, % 62% 도입기 라이프로그개인비서 ,677 48, % 34.9% 성장기 인공지능보안기술 ,560 60, % 36% 도입기 소프트로봇기술 8) N/A N/A N/A N/A N/A N/A 도입기 혼합현실기술 9) N/A N/A 13, , % 10) 69.7% 성장기 1) 해당분석결과는 KISTI 사업기회분석실의유망아이템지식베이스를참고하여작성됨 2) 연평균성장률 (Compound Annual Growth Rate, CAGR) 을기반으로분석 3) 제품수명주기 (Product Life Cycle, PLC) 를기반으로분석 4) 스마트헬스케어시장규모에서국내시장이차지하는비중 (1.4%) 적용 5) 연구단계. 2018~2019 년상업화될것으로기대 6) smart adhesive device 시장규모적용 115

143 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 각기술별로국내에서활동중인주요업체들의경쟁상황및해외주요업체들의경쟁상황분석 < 표 4-36> 기술별국내 외주요업체경쟁상황후보기술명국내경쟁상황해외경쟁상황 챗봇기술 네이버카카오톡, LG 전자등 메신저플랫폼패러다임준비에미흡 페이스북, 구글, 마이크로소프트등 ICT 생태계를주도하는글로벌기업 반응형주택기술 삼성, 통신사등관심 구글, 애플등글로벌대기업관심 소프트엑소수트기술 모듈형대중교통시스템 커넥티드카기술 현대로템등소수업체에서엑소수트연구중 정부에서의지능형교통시스템투자, 현대, 기아등민간기업에서의자율주행자동차연구가활발 자동차 OEM, 삼성, LG 등 ICT 업체의경쟁참여활발 하버드대, 록히드마틴등소수업체연구 실리콘벨리스타트업 NEXT 에서아이디어단계 전세계자동차업계와 주요 ICT 기업들의시장진출가속화 튜브형초고속열차기술 UNIST 에서유루프프로젝트를시작, 국토교통부또한하이퍼루프육성방안을논의중 미국의하이퍼루프원과 HTT 를선두로 Hyperloop UC(US), Delft Hyperloop (Netherlands), Badgerloop(US), Hyperloop India(India), Hyperloop UPV(Spain), WARR Hyperloop (Germany), AZLoop (US) 등이기술계발실험중 사물에너지 (E-IoT) 정부와민간대기업주도, 실증사업실행 다국적에너지기업과 ICT 기업의참여 무선전력전송기술 압전소자도로 스마트타투기술 삼성, LG 등대기업의상용화 KAIST 연구개발 KAIST, 성균관대학교, 삼성전자, 센불 ( 주 ) 등대학연구기관과민간기업등에서연구개발중 KAIST, 기초과학연구원등연구기관에서기술개발중 글로벌자동차업체 (GM, Mercedes), 가구업체 (Ikea), 통신업체 (Verizon 등 ) 들의시장진입활발 여러대학연구기관및컨소시엄등에서개발중 MIT 하버드등연구기관에서기술개발, 임상시험돌입단계에있음 7) 2020 년상용화를목표로기술개발중 8) 연구단계. 시장개화전랩수준에서시행하는시장상황으로추정불가. 향후기존로봇시장및소프트로보틱스기술이접목될수있는신규시장을형성할수있을것으로전망되나상용화까지상당시간소요전망 9) 해외중심으로시장의화두가되고있으나, 국내에서실질적으로활용되고있는시장은현재는미비한것으로파악 10) VR 시장성장속도와유사하게올라갈것으로기대되나, 명확한활용처를찾지못할경우더딘성장예상 116

144 제 4 장주요연구결과 후보기술명국내경쟁상황해외경쟁상황 디지털바이오마커기술 스마트임플란트기술 3D 식품프린팅기술 소수업체진입 국내시장자체가해외수입품에대한의존도가높아수익을내기어려운구조상진단키트등기존에바이오마커관련업체들이일부진입하여검토중에있으며다수헬스케어관련스타트업이등장하였으나실질적성과창출에는미흡한상황 소수업체진입 시장초기형성단계로해외대비활발한연구가진행되지않고있으나, 유앤아이등의일부중견기업들의진입 업체난립 외산에대한주요기업들의의존도가높아향후지속적인육성이필요한영역 자유경쟁 진단분야, 진단방식등에따라시장이세분화되고활용가능한데이터에대한가설에서시작해야하는시장특성상다양한분야 S/W 솔루션, 헬스케어하드웨어, 스타트업등시장 Player 가다양 독과점 BayerMaterialScience, Celanese, DowCorning, DowChemical( 미국 ), DSM, DuPont( 미국 ), EastmanChemical, Evonik( 독일 ), Solvay(PEEK, 폴리술폰등고강도의료용고분자판매 ) 등의대표적대기업들이생분해성합성물질시장에진입하고있어활용처에따라시장확대시적극진입 독과점 대기업중심으로시장진입이활성화되고있으며소재, 기구제조, 판매, 유통각단계별주요중견 / 대기업들의활발한참여로과점상태이나향후시장성장잠재력고려시경쟁초기상태로분석됨 영양 위해성분분석기술 스마트팜기술 다수업체 ( 일부선도기업 ) 활용분야및원천특허기술에따라경쟁력이차별화되는시장특성상나노엔텍, 케이멕, 옵토레인, 바이오버드등다양한중견, 대기업, 연구기관이기진입한시장 활용처를달리한위해성분시장의경우도시장확장성검토시기존기술활용진입가능 다수업체 ( 선도기업 X) 각농장의위치, 작물하는제품의특성등에따라맞춤형태의솔루션을제공하는특성을지니는시장특성에따라다수업체가각각의특성을살려시장진입 독과점 체외진단시장내다양한활용처에활용되는 PoT 등기반기술을가진업체들이이미오랜시간시장경쟁구조를형성하고있으며 Fluidigm Corporation, Bio-Rad Laboratories, Rain Dance Technologies,Inc., Agilent Technologies,Inc., F.Hoffmann-La Roche AG, Abbott Laboratories 등이대표적으로각활용분야별독과점형태로위해성분을포함한다양한활용처에기술 Leverage 가능 자유경쟁 국가별, 농장별, 작물종류별등특성에따라각분야별업체가별도로존재, 연구하고있으며성공 Case 가나올경우이를패키지화하여판매하는형태로시장진입, 운영중 117

145 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 후보기술명국내경쟁상황해외경쟁상황 5G 라이프로그개인비서소프트웨어기술 인공지능보안기술 소프트로봇기술 대기업중심시장선진입 (KT, SKT 가 5G TF 합류 ) 아직은표준화수립단계로자유경쟁하나도입후대기업위주과점형태로운영될예정임 통신사별기존활용, 기납품장비업체활용가능성이높음 대기업선점 인공지능기술을바탕으로기존수집중인고객행동데이터를기반으로하는시장특성상삼성, 엘지, SKT, KT, 네이버등주요 ICT 기술업체들이선진입하여막대한투자를하고있는상황임. 시장특성상구글, 아마존, 페이스북등과같은해외기업과의경쟁또한불가피한시장으로경쟁강도가매우높은시장임 다수업체 ( 선도기업 X) AI 기술특성상대기업을비롯많은기업들이연구및사업화를위한노력을하고있으나, 데이터의충분한양이확보되어야하는특성상상당시간분야별업체가난립하는구조가이어질것으로예상 펜타시큐리티, SK 인포섹, 이스트시큐리티, 세인트시큐리티, 씨티아이랩, 블로코등각분야별 AI 접목보안기술지속고도화진행중 소수업체진입 학교에서연구 개발을진행하고있으며국내의경우서울대인간중심소프트로봇기술연구센터 (SRRC) 에서활발히연구중 대기업중심시장선진입 ( 미국 verizon 사업자가 `15 년말 5G TF 설립하여주도, 일본 Docomo Join) 아직은표준화수립단계로자유경쟁하나도입후대기업위주과점형태로운영될예정 통신사별기존활용, 기납품장비업체활용가능성이높음 각개인의데이터를잘쌓고활용하는기업이유리한시장특성상대기업위주로독과점시장을형성하고있음 기반플랫폼을활용하여 Application 을만들어내는것에는일부중소 / 중견, 스타트업들에게유의미할수있으나이또한데이터기반으로운영되어야하는기술특성상진입에한계가존재함 보이스개인비서시장이아마존에코가차지하는비중이 70% 임을감안할때데이터를가진아마존, 구글, 페이스북등이절대적으로유리한시장임 자유경쟁 시만텍, 트렌드마이크로와같은보안업계전통의강호를비롯해다크트레이스 (Darktrace), 크라우드스트라이크 (Crowd Strike) 등머신러닝기술을활용한인공지능보안스타트업도지속등장 자유경쟁 대학을중심으로연구과제형태로수행중이며, 소프트로보틱스, 엠파이어로보틱스등의연구소 Spin-off 형태의스타트업중심사업화진행중 혼합현실기술 소수업체진입 삼성, SKT 등대기업과버넥트등의중견기업들소수의업체들이시장에진입하고있으나해외업체들의경쟁력이 자유경쟁 스마트폰시장에서두각을드러내지못했던전통 ICT 사업자 (MS, 인텔등 ), 혁신적 MR 기술을보유한스타트업 ( 매직리프 ), 118

146 제 4 장주요연구결과 후보기술명국내경쟁상황해외경쟁상황 올라올경우국내시장도해외업체 (MS, 매직리프등 ) 들과동시경쟁하는구조로분야별선도업체가선정되는형태로시장구조형성전망 기존 AR 시장의 HMD 사업자들이진출중이며, 이들을주축으로향후 MR 시장내사업자경쟁은더욱치열해질전망 현재주도권을가진업체는없으나시장이더욱성장할경우분야별대표기업들이선정되는독과점형태가예상됨 20개후보기술에대한우선순위평가결과를바탕으로후보기술의적용분야별효과성, 미래이슈대응성등에대한전문가 / 연구진검토과정을통해최종 10대미래유망기술선정우선순위평가결과를최대한반영하되국가전략적중요성을고려기술간관련성을고려하여복수기술을통합하거나일반인의이해가쉽도록일부기술의명칭변경분야별수요대응분포를고려하고, 여러분야의수요에공통적으로해당되는기술을우선적으로선정 < 그림 4-44> 10대미래유망기술의주거 생활분야수요대응분포 119

147 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 4-45> 10 대미래유망기술의교통분야수요대응분포 < 그림 4-46> 10 대미래유망기술의에너지 자원분야수요대응분포 120

148 제 4 장주요연구결과 < 그림 4-47> 10 대미래유망기술의건강분야수요대응분포 < 그림 4-48> 10 대미래유망기술의먹거리분야수요대응분포 121

149 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 라 년 KISTEP 10 대미래유망기술 사람중심의스마트소사이어티구현을위한기술적 경제적파급효과가높은 10 대미래유망기술 < 표 4-37> 2018 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 반응형주택기술 라이프로그개인비서소프트웨어기술 커넥티드카기술 모듈형대중교통시스템 세부내용 [ 정의 ] 사물인터넷 (IoT) 을기반으로한지능형바닥재, 능동형센서및디스플레이기술을활용하여외부로부터의위험감지및공간이용자의요구에대하여능동적대처가용이하도록공간 기능 조명의가변형성을부여한친환경적주택 [ 활용 ] 개인의취향, 기분, 활동에따라조명, 바닥재, 디스플레이들이반응하여맞춤형으로변화하는, IoT 스마트홈이상의 user friendly 주택으로 1인가구, 취약계층등의안전문제뿐아니라편안한 [ 정의 ] 개인의일상, 건강상태및행동패턴등의라이프로그를데이터로저장하고, 처리함으로써, 지식을구축하고, 이를통하여개인화된서비스를제공하는지능형개인비서 (Intelligent Virtual Assistant) 소프트웨어기술 [ 활용 ] AI, 음성인식, 스마트홈, 자율주행차등과결합해개인의생활패턴에기반하여다양한요구를들어주고스스로해답을찾아주는방식으로발전 [ 정의 ] 기존의기계중심에서첨단센서, 정보통신, 지능제어등을융합한미래모빌리티기술로차량이스스로주변환경을인식, 위험상황을판단, 차량거동을조작하여운전자의주행조작을최소화하며스스로안전주행및커넥티드서비스제공이가능한인간친화적차량 - 인프라융합기술 [ 활용 ] 자동충돌알림, 과속및안전경보알림등의기술을포함하여도로시스템과실시간으로양방향통신을하며최적경로탐색, 신호시스템지능형제어 (ITS) 등이가능 [ 정의 ] IoT, 원격조정, 자율주행등의스마트기술을기반으로운행되는자동조립식레고형대중교통시스템 [ 활용 ] 노약자, 장애인, 취약계층의 door-to-door 서비스구현이가능하며 (Pods-on-demand), 원하는모듈을붙였다뗐다하며택시 (~3 명 ), 밴 (~6 명 ), 버스 (~ 수십명 ) 형태로활용가능 무선전력전송기술 [ 정의 ] 공간내의고정및이동형전자기기에전기선없이와이파이 (Wi-Fi) 와같이무선전력전송핫스팟을통하여지능적으로전기에너지를무선으로전달하는기술 [ 활용 ] 휴대폰, 가전, 웨어러블기기, IoT 센서등에쉽게전력공급이가능 122

150 제 4 장주요연구결과 기술명 세부내용 [ 정의 ] 신체상태를확인하는센서와메모리등을포함한얇은전자회로막으로, 피부에부착하여생체정보모니터링이가능한효과적인신체부착형 ( 패치형, 문신형 ) 센서 [ 활용 ] 혈당수치에따라타투색깔이변하고, 채혈보다편리한방법으로매일실시간자가검진이가능 스마트타투기술 [ 정의 ] 전통적인로봇의외형소재가딱딱하고 (hard) 하고경직성 (rigid) 이있는재질로제작된데비하여소프트로봇은이와는달리부드럽고 (soft) 유연성 (flexible) 을갖춘소재로제작된로봇 [ 활용 ] 강철로만들어진일반적인로봇보다움직임이유연하고외부충격에강해인간과의신체적교류를요하는다양한환경에서활용 소프트로봇기술 스마트팜기술 인공지능보안기술 혼합현실기술 [ 정의 ] 정보통신기술 (ICT) 을기반으로농 축 수산업의생산 유통 소비의전과정을지능적으로제어하고생산성과효율성및안정성을높이는기술 [ 활용 ] 농업의생산 유통 소비과정에걸쳐생산성과효율성및품질향상, 안전관리등과같은고부가가치를창출가능 [ 정의 ] 데이터를자동으로수집하고분석하여보안취약점을찾아내거나공격을막아내는인공지능수준의보안시스템및 AI 를감시하는보안기술 [ 활용 ] 사고예방및보안위협탐지 대응분야에인공지능기술을활용, AI 의부정적활용및오작동문제등의위협에대응 [ 정의 ] 혼합현실은실제환경의객체에가상으로생성한정보, 예를들어컴퓨터그래픽정보나소리정보, 햅틱정보, 냄새정보등을실시간으로혼합해사용자와상호작용하는기술 [ 활용 ] 스마트워크 ( 일가정양립의어려움을해결, 유연한근무환경조성 ), 스마트홈스쿨링, 또는거동이불편한인구에게실내에서다양한여가체험제공등에활용가능 123

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152 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 1. 반응형주택기술 2. 라이프로그개인비서소프트웨어기술 3. 커넥티드카기술 4. 모듈형대중교통시스템 5. 무선전력전송기술 6. 스마트타투기술 7. 소프트로봇기술 8. 스마트팜기술 9. 인공지능보안기술 10. 혼합현실기술 125

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154 제 5 장 10대 미래유망기술별 관련 현황 및 전망 반응형 주택 기술 (Resident-friendly Active Reactional House) 1 가. 기술에 대한 정의 및 설명 1) 기술의 정의 사물인터넷 (IoT)을 기반으로 한 지능형 바닥재, 능동형 센서 및 디스플레이 기술을 활용하여 외부로 부터의 위험감지 및 공간 이용자의 요구에 대하여 능동적 대처가 용이하도록 공간 기능 조명의 가변형성을 부여한 친환경적 주택 <그림 5-1> 반응형 주택 기술의 개념도 기능의 가변형 조명의 가변형 Fig. 전환형 유리벽체/지능형 조명 패널 태양빛 일주기 패턴 재현 LED 기반 자연조명 실내의 물리적, 감성적 공간 자유도 확보 사용자 제어 목적을 고려한 조명환경 동적 가변화 소프웨어 플랫폼 무선전력공급 패널 공간의 가변 시 무선 전력공급 Movable glass wall 이동형 벽체 벽체 이동성 부여로 공간의 자유로운 재구성 Pre-stressed concrete slab 건물의 대공간/장스팬화 실현 Meta-material Double beam system 바닥소음 전달 최소화 CO2 저감 및 정밀시공, 우수한 경제성 공간의 가변형 2) 기술의 설명 거주자의 다양한 생활과 구성원들의 다양한 변화에 능동적으로 대처가 용이한 반응형 주택을 구현하기 위한 가변형 구조시스템 - Double beam system 및 Pre-stressed concrete slab을 활용한 가변형 구조시스템의 적용으로 거주자에 따른 다양한 주거 변화와 반응에 대한 수용력 확보 - 대공간 구조와 가변형 공간에서의 진동으로 인한 소음공해 제어시스템 개발 및 적용으로 삶의 질을 향상하고 건강함과 안전함을 제공하는 스마트 공간 구축 127

155 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 가변형공간에서발생하는전자파공해를방지하거나감소시키기위한전파환경설계기술및전자파공해저감대책기술 - 자율주행차, 공장자동화, 스마트시티등으로대표되는제4차산업혁명의핵심인프라인 5G 이동통신은실내공간에서전파간섭문제해결과효율성증대가중요한이슈로등장함에따라필요한전자파대책기술 - 특히가변형공간에서발생하는공간구조의변화에따른전파전파 (Radio Propagation) 모델의변화에따른최적화된실내전파환경의설계기술및가변형공간의전파환경변화에따른전자파공해의저감대책기술벽체의기본적조건 ( 가변성, 차음성, 내화성, 마감성, 내구성, 시공성, 친환경성등 ) 을만족하면서일체화된다양한기능성패널기술 - 미래의모듈형기능성패널응용예로 1) 디스플레이형 (display) 벽체, 2) 전환형 (switchable) 유리벽체, 3) 지능형 (Intelligent) 조명패널, 4) 공기정화능 (air purifying) 천정, 5) 이동형 (movable) 벽체, 6) 무선전력공급패널등이요구됨도시의과밀화및고층화로태양빛의유입이불충분한생활공간특히지하, 밀폐, 폐쇄공간의경우 24시간인공조명에의존하게되므로태양빛특성중인간건강에긍정적영향을미치는주요특성을파악하고재현하기위한자연조명시스템 - 동일한품질의빛을획일적으로서비스하는기존조명환경은실내공간에오랜시간상주하는거주자에게생체리듬교란현상을초래하여우울증, 불면증, 비만, 암등의각종질병을유발하게하는주된원인이됨 - 태양빛스펙트럼특성과일주기리듬을재현하기위한인공조명을개발하고이용자의생체리듬에따라태양빛특성을기반으로조명빛의단파장비율을조절함으로써기본적으로건강한빛을제공함 < 표 5-1> 스마트홈발전과정단계시기배경기능 초고속인터넷기반홈네트워크 1990 년대말초고속인터넷보급 기본기능의홈네트워크 ( 디지털홈, 스마트홈, 지능형홈 ) 스마트폰기반스마트홈 2000 년대후반스마트폰확산, 앱활용원격감시원격조정홈네트워크 IoT 기반상황인지형스마트홈 2010 년대중반사물인터넷활성화 상황인지형스마트홈 ( 반응형주택 ) 128

156 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 반응형주택을위한가변형구조시스템 세부기술의정의및설명 Double beam system 및 Pre-stressed concrete slab을적용한가변형구조시스템기술로, 장경간을위한 Double beam system과 PCS 구조시스템에진동및소음제어기술을적용및 IT 기술과연계하여구조물의 Health monitoring* 이가능한스마트공간실현 - 모듈러구조시스템의도입을통한시공성및단위부재품질확보가능및거주자들의다양한변화에능동적인대처가가능 * Health monitoring : 구조물에 IT 기술을접목하여구조물의건전성을검증할수있는시스템 국내기술현황 2000년대부터장수명주택과오픈하우징시스템을통하여공동주택에세대통합및분리, 가변형벽체, 보-기둥및기둥-슬래브구조시스템등연구를통하여적용된사례는있으나거주자의다양성을반영할수있는주택은미흡 국외기술현황일본의 SI(Skeleton Infill) 주택은보-기둥시스템을기본으로다양한 Infill 요소를개발및실용화하여, 주택수명과거주자의가변성및리모델링을동시구현이가능 < 그림 5-2> 일본 SI 주택의 Infill 요소 출처 : 한국토지주택공사토지주택연구원 129

157 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 네델란드는오픈하우징의발상지로주택의경우벽식기둥-슬래브구조시스템이일반적이나거주자의참여로주거공간과외장이다양하게배분및선택할수있으며, 건축의개방형시스템구축을위한노력을기울이고있음핀란드의오픈하우징은내력기둥-슬래브, 철근콘크리트를이용한라멘구조, 철골구조등다양한구조형식이중저층공동주택을중심으로적용되고있으며, 거주자들의의견을반영해다양한공간구성을지향하고있으나일본이나네덜란드에비해다양성은낮음 2) 반응형주택의전파환경설계기술및전자파공해저감대책기술 세부기술의정의및설명가변형공간내 5G 이동통신전파환경설계기술및전자파공해저감대책기술로, 공간과공간사이전자파공해로인한통신성능저하문제를해결하기위한전파환경을격리하고불요전자파를저감 - 실내는다양한통신서비스환경이존재함에따라전파간섭의결과로혼신에의한통화품질저하, 채널용량및데이터전송속도저하, 불요파발생에의한인체유해영향발생 - 공간의가변에따른 5G 이동통신의실내전파환경이변화하며, 이에따른최적의실내기지국안테나배치및실내전파전파예측기술이요구됨 < 그림 5-3> 실내공간간섭시나리오 130

158 제 5 장 10대 미래유망기술별 관련 현황 및 전망 <그림 5-4> 가변형 공간 실내전파환경 분석 국내 기술 현황 2014년 정부는 전자파 인체보호 종합대책 을 발표하여 전자파로부터 안전한 생활환경 구현을 Vision 으로 ① 안전한 전자파 환경조성을 위한 예방조치 확대, ② 국민이 안심하는 전자파 환경 조성을 위한 연구, ③ 전자파관련 사회적 갈등예방, 해소체계 구축 등의 실천방안을 마련함 국외 기술 현황 FCC(Federal Communications Commission)에서는 민간이 사용하는 전파에 대한 관리업무를 담당하고 있으며, CFR-47에서 통신에 관한 사항을 규정 3) 가변형 공간 구축을 위한 기능성 패널 세부기술의 정의 및 설명 실내공간을 수요자의 요구에 따라 변화시킬 수 있는 가변성이 강조되고 공간의 자유도가 증가함에 따라 요구되는 벽체의 기본적 조건(가변성, 차음성, 내화성, 마감성, 내구성, 시공성, 친환경성 등)을 만족하면서 일체화된 다양한 기능을 갖는 패널 기술 - 미래의 모듈형 기능성 패널 응용 예로 1)디스플레이형(display)벽체, 2)전환형(switchable) 유리벽체, 3)지능형(Intelligent) 조명 패널, 4)공기정화능(air purifying) 천정, 5)이동형(movable) 벽체, 6)무선전력공급 패널 등이 요구될 것으로 전망됨 131

159 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내외기술현황지능형 (Intelligent) 조명패널은천정에조명이동경로를구축, 공간변화에따라위치를추적하여조명을이동시키고, 빛환경 ( 조도, 온도, 파장등 ) 을실내환경에맞게조절하는시스템으로국내외에서아직제품화가되지못한미래개척분야임공기정화능 (air purifying) 천정및벽체시스템은아파트와같은좁은공간에서발생하는오염된공기를정화하기위해 LED 조명과광촉매 (TiO2, WO3, TiC) 코팅기술을접목하여조명과함께실내공기를정화하는시스템으로미래개척분야임이동형 (movable) 벽체구조는벽자체에이동성을부여하여자유롭게공간을재구성할수있도록한기술로국내외에서활발히시도되고있음무선전력공급패널은가변으로공간이재구성될경우를대비하여조명, 휴대폰, TV 등전자기기등에전력을무선으로공급하기위한이동형패널제조기술로, 미래건축기술에서기대되는신기술이라고전망됨 < 그림 5-5> 미쯔비시대형멀티스크린벽체 < 그림 5-6> 이동형벽체 132

160 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 4) 광특성가변자연조명시스템 세부기술의정의및설명 24절기시간의흐름및기상조건에따라변화하는태양빛의일주기패턴을재현하면서사용자제어선호도에따라실시간으로조명빛특성을재구성하여서비스하는광특성가변자연조명기기및소프트웨어플랫폼 - 사용자조명제어목적에부합하는광특성가변조명시스템, 실시간다목적적응가능한광특성가변자연조명시스템 S/W 플랫폼, 태양빛분광분포에기반한생체리듬조절형커넥티드자연조명시스템개발등 국내기술현황 IT기술에 LED조명이결합되어에너지절감중심의조명시스템에서이용자의건강함유지및향상을위해생체리듬에따라반응하는인간중심의건강한조명환경 (Human Centric Lighting) 으로발전하는추세임기존조명시스템은센서를통해이용자재실유무를파악하거나공간의특성및태양빛의유입량에따라빛의밝기를조절하여조명에너지소비를절감하기위한기능을강조해왔음 - LG전자의고효율 LG 스마트조명 은스마트기기와연동하여다양한생활편의기능을제공하며, 특히장기외출모드는일정시간에조명을자동으로제어함으로써재실자가있는듯한상황연출이가능 - 필룩스 (FEELUX) 는제어가간편하고절전효과가큰가정용비콘융합형스마트조명을선보였으며, 이에정부의지원을받아서울과학기술대학교와의산학연계기술교류를통해오는 2019년까지각종첨단기술을접목한스마트조명을개발할예정최근에는, 태양빛의일주기특성및리듬기반으로이용자주변환경뿐만아니라바이오센서를활용하여인간생체리듬을파악하고이에따라조명빛환경을태양빛의특성및패턴과유사하게서비스하기위한건강조명으로진화하는추세임 133

161 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국외기술현황글로벌조명 가전기업인필립스 (Philips) 가개발한 기상조명 에너지업 (energy-up) 조명은대표적인생체리듬조절조명으로알람소리대신특정시간에가장적합한빛의조도를적용하여자연스럽게깨어날수있게함무선통신기반의스마트조명기구인 휴 (Hue) 조명 을개발하여사용자가언제어디서든스마트폰을이용하여빛환경을변화시키거나문자, 이메일등다양한어플리케이션과연동 * 하여색상을변화시킴 * ios 및안드로이드에서제공하는필립스휴앱을통해조명을원격으로제어할수있으며, 글로벌스마트홈플랫폼인애플 (Apple) 의 홈킷 (HomeKit) 및구글 (Google) 의 구글홈 (Google Home) 과호환하여지능형음성제어서비스를지원 < 그림 5-7> 필립스휴에서지원하는원격제어및음성제어서비스예시 출처 : 필립스 오스람 (OSRAM) 은스마트조명시스템인 라이트파이 (Lightify)* 를기반으로다양한적용분야에도입 * 근거리무선통신기술지그비 (Zigbee) 를이용하여원격으로제어가가능하며, 이용자의상태또는실의용도에따라조명의밝기를조절하는등개별공간에대한제어가가능햇빛이잘드는병실환자는스트레스와고통이적고약물치료도시간당최대 22% 감소효과를보인다는연구결과를토대로네이처브라이트사는하늘빛의스펙트럼을그대로재현하여인간에게활력을제공하는 선터치플러스 조명을개발 134

162 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 5) 반응형주택을위한스마트가구기술 세부기술의정의및설명주택을하나의플랫폼으로삼아인터넷통신기술, 안전방범기술, 자동제어기술등과같이우리의생활과관련된첨단기술을종합적으로집적하여협의의개념으로는가구에접목, 광의의개념으로는전주택의관리시스템을구축하는기술 국내기술현황가전 통신업체와가구제조사들은협력을통해정보통신기술 (Information and 한샘 LG 리바트 SK KTCommunication Technology, ICT) 및 IoT 기술기반스마트기능이접목된가구기술발전을확대 - 삼성전자는글로벌가구제조사인이케아 (IKEA) 와협력하여북미, 유럽등에서스마트폰무선충전이가능한책상, 탁자등을출시 - 에몬스가구는매트리스에비접촉식센서를부착하여수면패턴등의정보를분석함으로써사용자의수면자세를교정하도록유도하는기술개발을진행 - 에몬스가구는 LG유플러스와업무협약 (MOU) 을맺고 IoT 기술을탑재한스마트화장대를개발하였으며, 거울안쪽에고해상도카메라를설치하여사용자의피부상태를분석하고결과에따라피부관리법등을추천하는서비스를제공 국외기술현황거주자의행동패턴에따라자동으로변화하는어댑티브주택 (Adaptive House) 기술개발 - 조지아텍 (Georgia Institute of Technology 또는 Georgia Tech) 에서개발중인 어웨어홈 은센서를통해거주자의행동, 건강상태뿐만아니라주택과주택주변의정보를인지하는기능을가진주거환경을의미 - 어웨어홈의카메라, 센서 ( 무게감지, 심장박동감지 ) 등으로복합되어수집한정보를디스플레이에공유함으로써가족들과의유대감을높일뿐만아니라, 분실우려가있는물건에대한위치정보를제공하여고령자의삶의질을향상 135

163 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 효율적인주거공간활용을위한스마트로봇가구기술개발 - 도시의인구밀집에따른초소형아파트및작은주거공간에대한해결책으로거주자의필요에따라형태및위치가변화하는로봇가구기술에대한개발을진행 - MIT(Massachusetts Institute of Technology) 미디어랩 (Media Lab) 에서시작된가구스타트업인 오리시스템즈 (Ori Systems) 는거주자의손짓에따라침대, 옷장, 서랍등의가구가개별적으로이동하여주거공간을사무실, 침실, 거실등원하는용도로활용할수있는기술을개발하였으며, 음성인식, 앱을통한원격조정기능이추가된가구를출시할예정 < 그림 5-8> 로봇가구기술을활용한주거공간활용예시 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 반응형주택을위한가변형구조시스템구조물의 Health monitoring은장경간다리, 댐등토목구조물에적용을하고있으나건축구조물에적용된사례가없음 - 주파수선택구조센서및전자기다층구조기반해석기술을이용하여건물내부의철근부식과균열예측이가능하며, 무선네트워크에기초하여구조물의진동제어및해석에사용될수있는기술개발 136

164 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 Double Beam System을적용한장경간구조시스템기술을보유하고있으나 PSC 슬래브를적용한구조시스템의최적구조모듈개발과사용성평가는미미한실정임 - 구조해석 / 실험을통한 RC DBS 최적구조모듈개발과사용성및구조설계 Procedure 개발 2) 반응형주택의전파환경설계기술및전자파공해저감대책기술실내전파환경의설계를위한모델연구는꾸준하게이루어지고있으나, 가변형공간을전제로반응형주택에대한전파환경연구는이루어진사례가없음 - 가변형공간의전파특성을제어하기위해입사각과편파특성이안정한주파수선택구조필름, 벽지, 창호등건축부자재로의개발가변형공간과관련한전파환경을제어하기위한개념형태의모델연구가이루어짐 (2017년, 공주대학교스마트자연공간연구센터 ) < 그림 5-9> 전파흡수구조를응용한가변형공간전파모델링 3) 가변형공간구축을위한기능성패널현재는건축물을구성하는구조시스템, 실내공간분리를위한벽, 창호, 조명에관하여개별적, 시험적으로연구 / 제작되고있으나, 향후지능형, 이동형을기초로한개발을통해 10년내로상용화에다가설수있을것으로예상됨 137

165 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 4) 광특성가변자연조명시스템기존연구에서는태양빛의스펙트럼특성과일주기리듬, 계절에따라변화하는빛의특성을재현하여인간생체리듬교란현상을최소화하기위한고효율백색 LED 광원의개발과제어시스템을제안하고있으나, 태양광의실측데이터를제품개발에적용한사례는없음 - 인공조명의설계및제어기준으로적용하기위한태양빛의실측환경 ( 절기, 시간, 기상조건, 지리적위치등 ) 과광특성요소간의관계성을연구와, 다양한설치공간의특성에따른제어목적에부합하도록광특성요소를가변화하기위한소프트웨어기술의연구필요 5) 반응형주택을위한스마트가구기술국내에서는심박수, 호흡수, 뒤척임등을측정하여스마트폰에실시간으로정보를제공하는스마트침대등을개발중이나, 선진국에비해기술격차를보이고있는것으로평가 - 미국에서는센서를통해심장박동수, 호흡및움직임을측정하여수면을최적화하는기술이상용화 - 국내에서는올바른수면자세를유도하는기술등이개발될예정이나, 기술선도국인미국에기술격차가상당한수준미국에서는자동으로형태와위치를이동하여주거공간을효율적으로활용할수있는기술이상용화되었으나, 국내에서는사용자가수동으로가구를재조립하는모듈형가구수준으로로봇가구기술은기술선도국인미국에비해기술격차가상당한것으로평가 138

166 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 고강성무주대공간기술을통해거주자용도에대응가능한능동적가변형주거공간실현지진 / 층간소음등내 외적교란으로부터공간의안전성및거주자의심리적안정성향상하고, 건축물의구조적손상없이용도에부합하는리모델링의자유도확장가능 기존공급자중심이아닌수요자중심의주문형주택기술구현 저출산 고령화시대를대응하는가변형공간구현기술로, 생애주기를고려한주거모델확장가능 스마트조명기술도입을통한에너지절감을실현지난 2017년 12월 12일의전력수요가역대최대치인 8,513만kW를기록함으로써실효성있는에너지절감대책이절실히요구되는상황이며, 전체에너지사용량중높은비중을차지하는기존의조명시스템을스마트조명기술로대체함으로써에너지사용량절감이가능 스마트가구기술개발을통해노약자및장애인을비롯한사용자의행동을보조또는일정부분대체침대에서주거공간을제어하거나부엌에서싱크대와같은가구들이간단한요리를대신하고, 옷장은사용자의감정상태, 날씨, 취향등을분석하여맞춤형의상을추천하는등기능중심의스마트가구는거주자의생활과밀접한관계를형성 삶의질을향상시키기위한휴식 / 힐링공간의미래주택 실내공기질개선, 인간친화형조명시스템, 스마트유리패널 ( 자유로운공간구축, 화재안정성확보 ) 등의기술을활용하여건강주택구현 139

167 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2) 그외경제 사회적파급효과 기술적파급효과스마트폰, 태블릿, 스마트 TV 등각기다른디지털정보단말기상에서가정내정보 생활기기들의상태정보확인및제어가가능주거환경의스마트화및네트워크화를통해통신, 방송, 가전, 건설, 콘텐츠, 로봇, 보건등다양한이종산업의융합확산을위한견인차역할을수행 사회문화적파급효과가정내생활편의를극대화하는정보 생활기기들의상태정보확인및제어가가능해짐에따라, 시간과장소에구애받지않고유익한생활서비스를제공하는미래지향적인주거환경을구축전력회사의전기요금체계및소비자의사용패턴에따른자동전력소모량최소화기능을제공하는스마트가전을통해해당가구뿐만아니라사회전반적으로상당한에너지절감을예상 140 경제적파급효과 한국스마트홈산업협회에따르면, 국내스마트홈시장은 2015년 10조원규모를돌파하였으며연평균 20% 이상성장하여 2019년에는 21조원규모에달할전망 스트래티지애널리틱스에따르면, 글로벌서비스제공자가접근가능한스마트홈시장은 2015년 240억달러 ( 약 26조원 ) 에서연평균 24.2% 씩성장하여 2020년에는 710억달러 ( 약 76조원 ) 에달할전망 전력회사의전기요금체계및소비자의사용패턴에따른자동전력소모량최소화기능을제공하는스마트가전을통해상당한에너지비용절감효과를기대 - 산업통상자원부에따르면, 국내전력소비에서일반 주택용전기가차지하는비중은 33.9% 로, 산업용 (57.7%) 에이어두번째로높은비중을차지 - 한국전력공사에따르면, 스마트가전의확산으로전국냉장고와에어컨중 50% 에피크관리기능이적용될경우최대 100만kW에이르는전력부하감소가가능할것으로예상하며이는원전 1기생산전력에해당

168 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인 IoT 기기보안및개인정보보호기술 - 주요가전업체, 플랫폼사업자등은본연의핵심역량기반이달라비즈니스모델이상이함에따라, 파편화 (Silo) 된스마트홈구현으로상호호환문제발생이우려 - 신규스마트홈사업자진영의스마트홈시스템및가정용보안솔루션은해킹, 단말분실, 정전시에보안위협수준을최소화하는문제선결이필요 - 네트워크의노후화등현재기술인프라의제약으로운용효율성에한계가있으며, 서비스제공시이로인한소비자만족도하락이우려 산업적장애요인기존스마트홈솔루션은서비스변경에소극적인가정용보안솔루션고객또는잠재고객을사로잡을만큼의차별화된서비스모델및차별적마케팅소구측면이부재 2003년부터여러부처에서주택내부의가전기기를네트워킹하려는시도가있었으나, 부처별로별도추진됨에따라가전업체, 통신사업자, 건설사간이해충돌로원활한추진을저해 - 정보통신부는통신사업자와방송사업자주도의 디지털홈 을추진, 산업통상자원부는가전업체주도의 스마트홈 을추진, 국토해양부는건설사주도의 지능형홈 을추진 제도적장애요인 IoT 표준의부재로사업자는시장진입에적극적일수없으며, 이와동시에사용자의이용편의성저하예상 - 표준확립전에는보유제품과의호환가능여부등구매시고려요소가많으며, 표준선정후에는기보유제품이표준이아닌경우재구매해야하는상황을초래국내개인정보보호법과정보통신망법등은정보수집단계부터 사전동의 를원칙으로하나, 미국, 일본등대부분의국가에서는개인정보를수집한뒤제3자에게정보를제공할때 사후동의 를받도록하여이러한규제가반응형홈발전을저해 141

169 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 사회 문화적장애요인반응형주택의 All-Connectivity 강점이오히려개인정보연쇄유출 ( 도미노현상 ) 측면에서는취약점으로지목돼, 스마트홈이용활성화를저해하는요소로작용 - 미국내스마트냉장고등을통해 75만건의악성메일이발송되었으며, CNN은이에대해 기존보안방식으로는 IoT 기기보안위협을막을방법이없다 고지적일반대중들의반응형주택에대한인식부족으로보편화되기에는미흡한실정 - 스마트홈의서비스와제품에대해 잘모른다 는응답이 62% 를차지, 스마트홈비즈니스모델에대해 비용을지불하고, 이용할용의가있다 는응답도 35% 에불과, 스마트홈이용에따른편리함 (13%) 보다는가격 (57%) 을우선고려 142

170 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 Chew 외 (2017), Smart lighting: The way forward? Reviewing the past to shape the future, Energy and Buildings 제 149호 Concept Kitchen 2025(conceptkitchen2025.ideo.london) Dominik Pisarski, Tomasz Szmidt, Czeslaw I. Bajer, Bartlomiej Dymiewicz, Jacek M. Bajkowski (2016), Vibration Control of Double-Beam System with Multiple Smart Damping Members, Shock and Vibration, e4ds( ), IoT와만난스마트조명, 홈네트워크시장에서 쑥쑥 Aware Home Research Initiative( IDC( ), Worldwide Security Appliance Market Growth Driven by Strong UTM Performance in the First Half of the Year, According to IDC it Bed(itbed.sleepnumber.com) Jae-Man Lee, Yong-Jun Lee, Sang-Woo Kim, Jung-Yoon Lee, Kwang-Man Kim, Kil-Hee Kim (2016), Structural Performance of Reinforced Concrete Double-Beam-System, Structural Engineering, Vol.26, No.2, pp KT 경영경제연구소 (2013), 스마트가전및스마트홈이제공하는가치 KT 경영경제연구소 (2015), 구글, 애플, 삼성의스마트홈삼파전 Mark S Rea, Mariana G Figueiro, Andrew Bierman, John D Bullough (2010), Circadian Light, Journal of Circadian Rhythms, Vol.8, No.2, pp Wired( ), Cramped Apartment? Try Some Transforming, Robotic Furniture 매일경제 ( ), 4차산업혁명시대스마트가구의역할 바로건설기술 ( 보험연구원 (2015), 고령자 만성질환자의건강관리를위한헬스케어서비스활용과과제 서울반도체 ( 아시아경제 ( ), 서울반도체자연광 LED 썬라이크, 유럽조명고객社서잇단러브콜 143

171 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 전자신문 ( ), [IFA 2017] 스마트홈이제는시장대세...' 연결성 ' 이전자업계승부가른다 정보통신산업진흥원 (2015), 사물인터넷기반스마트홈발전전망 중소기업청 (2017), 중소 중견기업기술로드맵 중앙일보 ( ), SKT-현대리바트, ICT융합신개념 ' 스마트퍼니처 ' 공개 중앙일보 ( ), 삶비추는조명의진화 한국소비자원 (2013), 2012년도고령자안전사고사례분석 헤럴드경제 ( ), 신한울 1호기, 제 3세대발전소다 (Prestressed concrete 관련 ) 144

172 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 2 라이프로그개인비서소프트웨어기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의개인의일상, 건강상태및행동패턴등의라이프로그를데이터로저장하고, 처리함으로써, 지식을구축하고, 이를통하여개인화된서비스를제공하는지능형개인비서 (Intelligent Virtual Assistant) 소프트웨어기술 - 디지털기술이발달하면서사진 이미지 음성 동영상등멀티미디어기록뿐만아니라위치정보 건강 생체정보등일상생활전반을기록 저장 공유할수있게되었는데, 이렇듯인터넷이나스마트기기로남기는일상의기록을라이프로그라지칭 - 지능형개인비서소프트웨어기술이란사용자가음성, 텍스트등으로입력하는내용을인간과유사한방식으로추론하여처리함으로써사용자에게적합한서비스를제공하는인공지능소프트웨어기술을총칭 - 생활편리를위한서비스뿐만아니라모바일앱, 웨어러블센서등디지털도구를통해수집된생리 행동정보를질병의표현형연구에활용하는기술도포함 - 건강성과를설명하고, 영향을주거나예측하기위해사용될수있는커넥티드 (Connected) 된디지털도구를통해수집된사용자생산 (consumer-generated) 생리 행동지표로건강성과는질병을설명하는것부터약물반응을예측하고, 피트니스행동에영향을미치는것까지다양함 (RockHealth, 2016) 2) 기술의설명 라이프로그데이터와결합된지능형개인비서소프트웨어기술이정보검색, 쇼핑, 개인맞춤형헬스케어등인간을대신하여일상생활전반에걸친서비스제공애플의음성인식시스템 시리 를시작으로가상비서 알렉사 를장착한아마존의 AI 스피커 에코, 구글어시스턴트를탑재한 구글홈 등다양한제품및서비스개발 상용화중 145

173 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 지능형가상비서시장규모는 2016년 8억 2천만달러에서연평균 32.8% 씩성장해 2024년에는 79억달러수준에이를전망 출처 : Transparency Market Research 사용자의생각과행동을예측하여도움을제공할수있도록사용자의생활패턴, 행동양식을기록하고관리하는라이프로그데이터와결합함으로써생활밀착형서비스로진화 < 표 5-2> 지능형가상비서의분류및사용예시구분기기탑재기능제어웹정보검색채팅 기능 음성명령등을통해특정기기기능에엑세스하고대화형으로상호작용 구글, 야후등연계되어있는포털사이트를통해사용자가원하는정보를검색 지능형가상비서를사람으로여기고일상대화 예시 제임스에게전화걸어줘, 캘린더상에내일일정이있는지확인해줘 US 달러와오스트레일리아달러간환율을알려줘 너의아버지가누구니 출처 : 양희태 김단비 (2017), 지능형개인비서시장동향과국내산업영향전망, 과학기술정책연구원, 동향과이슈 p 차산업혁명기술도입및개발에따라공급자중심에서수요자중심으로서비스변화, 라이프로그기술발전, 개인용헬스케어기술발전으로생활문화콘텐츠의범위확대예상 라이프로그에내재된패턴, 규칙, 의미등을학습하여자연어처리, 질의응답, 음성처리및자동통번역, 내용기반영상검색, 행동인식, 시각지식등다양한영역으로확산가능 웨어러블센서로수집되는맥박, 혈당량, 체온, 스트레스수치와같은라이프로그및개인이관리하는진료기록등개인건강기록 (PHR, Personal Health Record) 데이터와그디지털바이오마커데이터를인공지능으로처리하여개인에게최적화된서비스를제공하는방향으로발전 - 현재챗봇및인공지능개인비서서비스는주문, 예약, 검색등단순기능을구현하는수준에머물러있으나, 라이프로그데이터등을학습하여인간과유사한추론능력을기반으로사용자의요구사항을예측하고대응할있는수준으로진화 특히라이프로그기반디지털바이오마커와분석도구가결합되면개인과인구집단에대한트렌드와패턴을추적할수있는대규모데이터로활용가능

174 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 데이터 ( 예 : 육체적활동, 심박수 ) 와건강성과 ( 심혈관질환입원 ) 와의상관관계는소비자에게사전주의단계혹은응급상황시의료조치를제공하는데활용가능 - 데이터분석을통해고위험, 고비용환자를더잘구별하고관리하는것을포함해서환자별로최적의타이밍에최적의치료제공하는보건의료체계구축가능 - 예를들어, 장내생체신호를기록하고분석하는바이오센서는복부수술환자들의예후예측에사용 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 웨어러블디바이스및센서기술 신체에부착하거나신체의한부분으로결합시켜인체의건강관리능력을증강보완하고인간의의지에따라조절이가능한모든기기웨어러블디바이스는대상시장에따라서피트니스, 헬스케어, 인포테인먼트로구분되고, 착용혹은부착방식에따라크게휴대형 (Portable), 부착형 (Attachable) 이식 / 복용형 (Eatable) 으로분류 < 그림 5-10> 웨어러블디바이스종류 출처 : Eric Elenko et al.,

175 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내기술현황삼성, LG를비롯한대기업과중소기업에서다양한형태의웨어러블디바이스가개발되고있거나출시된바있으나아직까지상업적성공을거둔제품은전무 - 국내출원인동향을살펴보면대기업은삼성전자주식회사의출원건수가 49건으로가장높게나타났으며중소기업으로는주식회사이랜텍공간소프트일신염텍 ( 주 ) 이각각 2건씩으로출원건수가가장높게나타남 ( 중소기업청외, 2017) - 기타대기업의주요출원인으로엘지전자 4건현대자동차 3건, 중소기업의주요출원인으로는펀디안주식회사, 해든코리아등이각각 1건씩출원 국외기술현황웨어러블디바이스와스마트폰의연계가중요한수익원으로인식되어애플, 구글등대기업을중심으로웨어러블디바이스들이시장에출시되어경쟁중활동량, 체온, 심박수, 산소포화도, 심전도, 호흡수, 혈압, 혈당, 뇌파, 감정, 자세, 발작, 피부전기활동성, 복약여부등다양한건강데이터측정가능하며 FDA 등규제기관에서의료용승인까지받는웨어러블디바이스가지속적으로증가 ( 최윤섭의 Healthcare Innovation) 2) 라이프로그수집및분석플랫폼 세부기술의정의및설명라이프로그데이터를수집, 가공, 분석하여생활 건강 의료분야에활용가능한가치있는정보를만들어내는기술 - 라이프로그는개인건강기록 (Personal Health Record)* 중웨어러블기기, 스마트폰, 가정용 IoT 헬스케어기기 ( 체중계, 체온계, 혈압계등 ) 로측정되는디지털헬스데이터와사진및 SNS 기록등개인이직접생산하여생활습관과행동양식이반영된데이터를총칭 * 개인건강기록은의료기관에서생성되는진료기록등의료정보, 디지털헬스데이터를포함하는라이프로그, 유전체정보등개인으로부터얻어지고통제가능한모든건강정보의전자기록을의미 - 라이프로그수집및분석플랫폼은개인의일상생활중수집가능한모든데이터를통합 관리하는플랫폼으로, 맞춤형건강관리등개인에게최적화된서비스에활용할수있는다양한제품및콘텐츠와연동할수있는잠재력보유 148

176 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-11> 라이프로그수집기록예시 출처 : 구글헬스플랫폼자료화면 국내기술현황국민건강보험공단은 마이헬스뱅크 를통하여건강보험공단에서보유하고있는건강검진정보, 문진정보등의개인건강정보를언제어디서나확인할수있고, 본인이관리를원하는디지털헬스데이터를직접등록할수있는개인건강관리플랫폼을운영중 - 키, 몸무게, 혈압, 혈당, 콜레스테롤, 의료영상결과등본인이관리를원하는정보를직접입력하고관리할수있도록지원 - 공공 경제산업 개인측면에서경제적, 사회적가치를창출할수있는개인데이터사용을촉진하는 K-마이데이터정책적용삼성전자의디지털헬스플랫폼인 삼성헬스 (Samsung Health) 는자사에서생산하는모바일디바이스를활용하여개인의건강정보데이터를수집하고다양한건강관리콘텐츠를제공중 - 스마트폰, 스마트워치등을통하여심박수, 심박변이도 (HRV), 산소포화도 (SpO2) 및활동량등을측정하여분석결과를제공라이프시맨틱스의라이프레코드 (LifeRecord) 는민간에서최초로상용화한개인건강기록수집및분석플랫폼으로개방형 PHR 플랫폼으로출시 - 라이프레코드는 Fitbit, Withings, nike, ihealth 등의웨어러블기기 30여종과개인건강기기 30여종등디지털헬스케어기기 60여종의연동을지원함으로써사용자가일상생활에서발생시키는디지털헬스데이터를구조적으로저장 관리할수있는환경제공 149

177 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-12> 라이프레코드플랫폼개요 국외기술현황마이크로소프트의 Healthvault는개인건강기록통합관리서비스로의료기관과연계하여사용자개개인의진료기록을통합관리할수있는환경을제공하며, 혈압계, 혈당계, 활동량계등을통하여측정된디지털헬스데이터를실시간으로관리 - 관련기업들과협력하여애플리케이션 20개와건강측정기기 244개의연동을지원 (2017년 12월기준 ) 구글은디지털헬스데이터플랫폼으로출시한 Google Fit 을의료데이터까지관리할수있는플랫폼으로확대 - 클리브랜드클리닉과월그린즈 (Walgreens) 와같은다수의의료기관및의료서비스를제공하는약국체인과제휴하는등의료정보시스템및다양한써드파티사업자들의솔루션을플랫폼에연계미국의생명보험사 Cigna 는개인건강정보를측정해건강군, 건강위험군, 만성질환군, 급성질환군등으로계층을구분하고, 개인별건강 질환을관리해주는서비스를제공 3) 인공지능분석 예측기술 150 세부기술의정의및설명 인공지능분석예측기술에는라이프로그기반개인비서를수행하는데필요한상황인지기반학습및추론, 상황이해, 언어이해, 시각이해, 인지및인식등의기술포함

178 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - ( 학습및추론 ) 알고리즘을기반으로데이터에내재된패턴, 규칙, 의미등을스스로학습하게하여, 새롭게입력되는데이터에대한결과예측이가능하도록하는기술 - ( 상황이해 ) 주변환경에서발생하는데이터를종합적으로이해하고맥락분석과판단근거를제공 - ( 언어이해 ) 사람의말과글을사람처럼이해하고수행할수있도록지식화하는기술로자연어질의응답, 언어통번역및언어기반창작 저작등언어지능기반의서비스제공가능 - ( 시각이해 ) 영상의내용및상황을이해하고예측하는기술로영상내용이해, 시각지식생성, 내용기반영상검색, 비디오분석및예측가능 - ( 인지컴퓨팅 ) 주변환경지각인지, 학습적응, 지식추론, 행위생성등사람의인지구조를모방하여데이터를통합함으로써지능형서비스개발을지원하는기술 국내기술현황미래창조과학부 ( 현과학기술정보통신부 ) 의 SW컴퓨팅원천기술개발사업의일환으로 2014년부터 2018년까지일반사용자도쉽게사용할수있는머신러닝 SW SMILE을개발중 ETRI, 솔트룩스, KAIST, 포함공대등에서언어를통하여지식학습이가능한엑소브레인 SW를개발중인텔리콘메타연구소에서법률검색서비스에적용하기위한지능형법률정보시스템 (i-lis)* 을개발중 * i-lis는법률의세계에수학, 통계학, 컴퓨터공학, 뇌과학, 인지과학, 감성공학등을융합한지능형법률정보제공서비스기술라이프시맨틱스는병원정보, 건강정보, 기상 환경정보등을바탕으로환자의건강을예측할수있는인공지능기반질병분석 예측플랫폼을개발하여심ㆍ뇌혈관및유방암재발및폐렴예측모델을구현 국외기술현황 구글, 페이스북, IBM 등글로벌기업중심으로영상, 음성, 텍스트인식분야의학습 추론기반인공지능플랫폼개발진행중 151

179 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 아마존 (Alexa), 오토메이티드인사이트 ( 워드스미스 ) 등에서상황이해기반인공지능 SW 개발중 IBM 은 Watson Deep QA (Question and Answer) 기술을헬스케어및파이낸스분야에적용하고있으며, 후지쯔는도쿄대 일본국립정보학연구소와공동으로대학입시합격을목표로하는토다이로봇프로젝트추진중 IBM, Apple, MS, Saffron Tech, 말루바, 익스펙트램스등을중심으로대규모데이터분석및처리를위한인지컴퓨팅기술개발중 4) 인공지능가상개인비서기술세부기술의정의및설명지능형개인비서는사용자와소통하며정보또는서비스를맞춤형으로제공하는소프트웨어기술로인공지능 (Artificial Intelligence, AI) 을통하여사람으로부터음성, 텍스트등의형태로전달받은요청사항을이해하고해당업무를수행 - 자동차, 가전기기, 헬스케어, 금융등 4차산업혁명을대표하는산업분야에서지능형개인비서는업무혁신및생산성향상을위한도구로폭넓게활용될전망 152 국내기술현황 삼성전자는지능형개인비서를갤럭시스마트폰의사용성제고를위한수단으로우선활용하고자사가전기기뿐아니라타사앱과연계하여외연확대추구 - 개인화기능을강화하고, 지식검색, 금융서비스, 음악추천재생등지원서비스를확대하였으며, 네이버등포털과연계하여생활정보및일반지식검색기능을강화 네이버는다년간포털을운영하면서축적한빅데이터를기반으로범용지능형개인비서를개발하여지능형개인비서시장에진출 년 5월공개한인공지능플랫폼 클로바 는뇌역할을하는클로바브레인과인간의오감정보를받아들이는클로바인터페이스로구성 국외기술현황 애플이 2011년 10월 ios 5의신규기능으로시리 (Siri) 를탑재한이후선도 IT 기업들이유사서비스를잇따라출시

180 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 구글의구글나우 (Google Now, ), 마이크로소프트의코타나 (Cortana, ), 페이스북의엠 (M, ) 이각사플랫폼을기반으로상용화아마존이 2014년 11월지능형개인비서알렉사 (Alexa) 기반의거치형블루투스스피커에코 (Echo) 시리즈를출시, 공개하며지능형스피커시장개척 - 출시이후주력시장인미국에서아마존에코의판매량은약 810만대로집계 출처 : Consumer Intelligence Research Partners, 기기판매뿐아니라쇼핑, 클라우드서비스등을통하여 2020년까지관련매출이 100억달러에이를전망 출처 : RBC Capital Markets, 페이스북은 2015년 8월지능형개인비서 엠 (M) 을페이스북메신저에탑재 - 사용자가엠 (M) 에게식당, 선물, 휴가지등과관련된질문을하면이미지와함께추천정보를제공하며, 다른앱을실행하지않고도예약, 구매행위가메신저내에서완료되도록지원하는것이최종목표 < 그림 5-13> 인공지능이적용된가상개인비서종류 153

181 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 웨어러블디바이스및센서기술웨어러블디바이스분야의기술경쟁력은선진국대비 19.8%p, 1.3년격차 (IITP, 2017) - 미국 (100%), 일본 (87.1%), 유럽 (86.3%), 한국 (80.2%), 중국 (75.5%) 수준이며기초연구 19.7%p, 응용 개발 18.9%p, 사업화 20.5%p 격차스마트센서및센서플랫폼의기술경쟁력은선진국대비기초 22.8%p / 응용 21.6%, 개발 23.3%, 1.7년격차 (IITP, 2017) - 미국 ( 기초 : 100%, 응용 : 100%, 개발 : 100%), 한국 ( 기초 : 77.2%, 응용 : 78.4%, 사업화 : 76.7%) 수준보건의료 IoT의경우최고기술보유국 ( 미국 ) 대비기술수준은 74.7%, 2.9년격차 ( 한국보건산업진흥원, 2017) 2) 라이프로그수집및분석플랫폼웨어러블기기, 개인건강기기, M-Health 등을통한라이프로그수집및관리기술에서국내기업들은선진국과동등한수준의기술력확보 년국립전파연구원주도로 IEC의공식표준개발위원회에대한민국이간사국으로선정되어스마트웨어러블디바이스기술분야의국제표준화활동에서주도권을확보혈당계, 혈압계, 스마트밴드, 체온계등 IoT 헬스케어기기를활용한만성및중증질환관리서비스에서라이프로그수집및분석기술기반의다양한서비스가상용화되거나출시준비중 3) 인공지능분석 예측기술 154 최고기술보유국 ( 미국 ) 대비빅데이터기술는 73%, 인공지능기술은 67.1% 수준이며, 기술격차는빅데이터기술은 3.3년, 인공지능기술은 4년 ( 한국보건산업진흥원, 2017) - 우리나라기업의빅데이터도입률은 0.8% 로기술수준이낮음 출처 : 한국정보화진흥원, 2016 년정보화통계집 이미지기반인공지능인식기술은지능형로봇및가전기기의제스처인식제어, 게임기응용등다양한분야에서급속한시장성장이예상되며국내에서도기술실용화를목표로하는연구가다수진행중

182 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 루닛, 뷰노, 제이엘케이인스펙션등의의료이미징기술, 투사의신약후보물질식별및리스크평가플랫폼, 헬스탭의페이스북메신저기반헬스케어챗봇, 라이프시맨틱스의인공지능질병예측기술등중소기업및스타트업을중심으로활발한연구가진행중인공지능기술을 5개핵심기술과 15개세부기술로분류하여특허분석을진행한결과, 언어이해기술분야중자동통번역기술에서는일본, 이밖에모든분야에서는미국이지속적연구활동으로가장높은특허경쟁력보유 출처 : 인공지능기술및정책동향, 한국지식재산연구원 해외주요국에비하여국내의경우예산집행력부분에서애로사항이표출되어장기적관점에서과감한 R&D 투자와함께관련인프라구축을위한노력필요 4) 인공지능가상개인비서기술오랜기간각종데이터를분석 처리하고인공지능기술력을축적해온글로벌기업들이국내지능형개인비서시장을잠식할위험이있으나, 한국어에대한자연어처리역량등에서국내기업들도경쟁력확보 - 한국에특화된지식및일상용어에대해서는글로벌기업보다국내기업이많은 DB를보유하고있으며, 번역의경우우리나라서비스가우수하다는시험결과도존재 - 스마트폰, 가전기기등국내기업들이주도하는제품들을국내지능형개인비서의하드웨어플랫폼으로활용하면서해외기업과지속적주도권경쟁필요 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 다양한언어지원과함께더복잡한지시를내릴수있도록기술이진화하면서라이프로그개인비서서비스의활용도의점증예상 2019년에는스마트폰과사용자간상호작용의 20%* 가가상개인비서 (VPA, Virtual Personal Assistants) 를통해이뤄지고 2020년까지 20억대 * 의기기및사물인터넷장비가음성인식 노터치기반으로작동될전망 출처 : 가트너 (Gartner),

183 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 여러웨어러블디바이스를활용하여사용자에게더욱밀착함으로써구체적인생활양식을추출할수있다는점에서기존디바이스및인프라의활용을극대화할수있을것으로기대라이프로그를통해축적된행동양식에대한정보 ( 디지털바이오마커 ) 가지능형개인비서와맞물려생활코칭등헬스케어분야에서활용가능 - 응급환자는 24시간건강상태를확인해야하는데, 환자의착용기기를통하여의사는다른방에서여러환장의건강상태를관찰하고위험상황을인지 - 치매로길을잃는노인들을위해위치추적또는안내를하거나, 일정시간이상타인과소통하지않거나오랜시간빛을받지못하면기분이가라앉아우울증에걸리기쉬운데적절한시간에외출을하도록조언을하는등의서비스로활용 이외에도금융, 보안, 통신에서스포츠와엔터테인먼트산업까지, 모든비즈니스에서라이프로그기반지능형비서가잡무를대체하면서삶의만족도증가기대 2) 그외경제 사회적파급효과 경제적파급효과라이프로그기반지능형개인비서관련세계시장규모는 2014년 157억달러에서 2021년 7,909억달러에이를것으로예측되며, 국내시장규모는 2014년 874억원에서 2021년에는 1조 9,021억원에이를전망 < 그림 5-14> 지능형개인비서관련국내외시장 출처 : KISTI(2016), MARKET REPORT 인공지능특집호 자료를재구성 156

184 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 디지털바이오마커를포함한디지털헬스케어시장은 2017년현재 1,963억달러로연평균 13.4% 성장하여 2025년에는 5,356억달러가될것으로예측 - IOT를활용한예측및환자원격모니터링시장은 2-5년내성숙될것으로보이며 2020년까지 150억유로시장을형성될것으로예측 (Forbes, 2017) - 웨어러블헬스케어디바이스분야의세계시장은 2015년 24.5 억달러에서 2020년 120.1억달러규모, 스마트헬스데이터분석분야세계시장은 2015년 840.1억달러에서 2020년 1,778.6억달러규모의시장예측 ( 중소기업청외, 2017) 기술적파급효과라이프로그개인비서소프트웨어기술은다양한산업기술의융복합성을높이며, 데이터활용증가및맞춤형콘텐츠제공등을가능하게할것으로기대 - 딥러닝기술을사용하여각사용자의행태를지속적으로관찰 학습 ( 사용자의패턴을학습 ) 하고, 학습된결과를기반으로사용자에특화된콘텐츠를예측하여수행하거나추천하는데활용라이프로그정보를기반으로자가진단및건강예측등의알고리즘을개발하여사용자맞춤형건강향상솔루션제공가능 사회 문화적파급효과라이프로그데이터를기반으로인공지능개인비서가사용자와대화함으로써오랫동안알고지낸주치의, 친구와대화하는효과를불러와치매환자돌봄서비스와같은의료사각지대에놓여있는사회취약계층을위한건강관리서비스에적용하였을경우높은효과를줄것으로기대사용자의특성을정확히분석하여맞춤형서비스를제공함으로써삶의질을높일수있을것으로기대 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인 IoT 기기들이동시사용되는환경에서는빅데이터지원과함께보안및개인정보보호기능을확보할솔루션필요 ( 한국보건산업진흥원, 2017) 157

185 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 광범위한 IoT 네트워크특성상보안솔루션개발이어렵고, 자동수집된데이터이용범위와방식을파악하기곤란하며, 보안네트워크, 앱, 디바이스, 센서등 IoT 구성요소간표준화정비필요 IoT 확산및상업적활용을위한표준화정비부족으로호환성발생문제 ( 한국보건산업진흥원, 2017) - IoT 관련네트워크, 앱, 디바이스, 센서, 클라우드, 스토리지등 IOT 구성요소간표준화정비미흡 산업적장애요인향후라이프로그를전달해야하는기기가폭증하게되면통신망확충이불가피한데, 확충을위한비용이얻을수있는이익보다크다면통신망산업에서확장을주저할우려존재 제도적장애요인인공지능성능향상을위해서는양질의빅데이터를확보하고활용하는것이필수이나, 각종데이터규제로인하여우리나라에서데이터활용률은 4.3% 에불과한상황 출처 : 한국정보화진흥원 (NIA), 우리나라에서는현재개인정보보호법, 정보통신망이용촉진및정보보호등에관한법률등데이터의활용과공유에관한각종법들이존재하나용어에대한다양한해석상존 - 민감정보가수집되고처리되는과정에서이를보호할만한법적장치불충분 - 개인정보비식별화가이드라인 (2016) 이제정된바있으나법적구속력이없어, 문제발생시개인정보활용기업에게법위반에따른제재위험성존재 - 또한개인정보보안강화로인한서비스의비용증가우려 사회 문화적장애요인 건강정보를포함하는개인정보재산권에대한인식부족으로라이프로그활용서비스를통한가치창출및시장확대에수동적인인식을가지고있음 158

186 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 정보들을모두모아서빅데이터로활용해야양질의서비스를제공할수있으나, 사생활보호를위하여자신의민감정보를제공하는것에대해대중들이거부감을가질수있음 - 건강보험심사평가원의민간보험사에빅데이터제공은불법적인영리목적의활용이라며시민단체 건보노조에서고발조치 ( ) 등개인 ( 민감 ) 정보의산업적이용에대한사회적합의부족지능형개인비서가발전하면서인간의업무를대체할것이며, 특히반복적이고정형화된업무에대한대체확률이매우높을것으로예측 - 기존일자리대체현상과달리서비스업종에서도대체가일어날수있어사회적으로적지않은파장예상 159

187 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 참고문헌 Eric Elenko et al.(2015), "Defining digital medicine", Vol. 33, No. 5 / Nature biotechnology Forbes( ), Internet Of Things Market To Reach $267B By 2020 KEIT(2013), 개인건강기록 (PHR) 서비스기술및산업동향 POSRI(2017), 지능형로봇활용, 어디까지왔나? Rockhealth 홈페이지 (rockhealth.com/reports/the-emerging-influence-of-digital-biomarkers-on-healthcare/) STEPI(2017), 지능형개인비서시장동향과국내산업영향전망 UN(2015), 유엔미래보고서 2045 김승한 (2013), 빅데이터시대의도래에따른개인정보보호법의한계와개선방향, 연세의료 과학기술과법 4권 1호라이프로그설명홈페이지 ( 매일경제 ( ), SK하이닉스치매노인에위치추적기지원 머니투데이 ( ), 시민단체 건보노조, ' 빅데이터 ' 장사심평원고발 문화일보 ( ), 혈당, 수면등 라이프로그 축적... 건강이상미리잡는다 미래창조과학부 정보통신기술진흥센터 (2017), 2016년 ICT 기술수준조사보고서 민서준 (2015), 라이프로그데이터결합을통한일상행동인식방법에관한연구, 아주대학교빅터블로그스마트신발리뷰 ( 서정은 (2017), 인공지능음성인식시스템기반유아영어학습사례연구, 중앙대학교소비자일상의기록, 라이프로그홈페이지 ( 식품의약품안전처 (2015), 모바일의료용앱의허가심사동향 식품의약품안전처 (2015), 의료기기와개인용건강관리웰니스제품판단기준 식품의약품안전처 (2017), 빅데이터및인공지능 (AI) 기술이적용된의료기기의허가 심사가이드라인 160

188 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 식품의약품안전처 (2017), 의료기기소프트웨어허가 심사가이드라인 아주대학교 (2016), IoT센서와빅데이터를사용한 나쁜습관 자동인지및개선예측서비스개발 윤민형외 3명 (2016), 사용자라이프로그기반의비만예방시스템, 2016 년한국통신학회하계종합학술발표회윤일한 (2015), 라이프로그관련기술의이용경험이기술만족도와잊혀질권리인식에미치는영향, 충북대학교융합연구정책센터 (2017), 지능형가상비서서비스산업동향 이명규외 1명 (2014), 개인맞춤형헬스케어서비스를위한선택적라이프로그관리기법, 2014년한국차세대컴퓨팅학회논문지정보통신표준화위원회 (2008), 개인화라이프로그서비스기술보고서 조선비즈 (2016.9), 국내기업빅데이터활용 4% 수준 분석 서비스보다하드웨어에몰려 중소기업청, 중소기업기술정보진흥원, 윕스, NIC평가정보 (2017), 중소중견기업기술로드맵 : 헬스케어 최윤섭의 Healthcare Innovation 홈페이지 ( 한국보건산업진흥원 (2017), 2016년도보건의료산업기술수준조사 한국보건산업진흥원 (2107), 보건산업 4차산업혁명시리즈 : 글로벌의료사물인터넷시장동향 한국지식재산연구원 (2016), 인공지능 (AI) 기술및정책동향 한국콘텐츠진흥원 (2017), 지능형콘텐츠기술발전전략연구 161

189 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 3 커넥티드카 (Connected Automated Vehicle) 기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의기존의기계중심에서첨단센서, 정보통신, 지능제어등을융합한미래모빌리티기술로차량이스스로주변환경을인식, 위험상황을판단, 차량거동을조작하여운전자의주행조작을최소화하며스스로안전주행및커넥티드서비스제공이가능한인간친화적차량-인프라융합기술 < 그림 5-15> Connected Automated Vehicle 기술 출처 : Toyota 2) 기술의설명 단순한이동수단이아니라안전하고편리한이동환경을제공하고교통사고로인한인적, 물적손실을최소화하면서사람, 사회, 산업간활발한교류와공존모델을지원할수있는기술개발이필요 162

190 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 Connected Automated Vehicle( 이하, CAV) 를운전자의주행조작개입정도에따라서 5단계 ( 레벨1~ 레벨5)* 로구분 * 레벨1 : 차간거리제어, 차선유지지원등첨단운전지원시스템이일부적용된수준레벨2 : 2개이상의레벨1 시스템이통합되어있는수준 ( 현재양산개발중 ) 레벨3 : 제한된조건에서눈을땔수있는수준 ( 현재공도로에서테스트중 ) 레벨4 : 캠퍼스, 공원, 실버타운등장소를한정하여완전자율주행하는수준레벨5 : 탑승자가목적지만입력하면장소상관없이완전자율주행하는수준 < 그림 5-16> CAV 자동화레벨 출처 : JARI CAV의계층구조는인지ㆍ판단ㆍ제어로분류되며글로벌시장에서데이터처리와 SW 개발은차량내부에서외부로통합중 완전자율주행레벨4&5의 SW 처리능력은현재수준의약 100배이상 < 표 5-3> CAV 의계층구조 구분인지계층판단계층제어계층 내용사람의눈과귀와같이주행에필요한정보를자동차에탑재된센서 ( 레이더, 라이다, 카메라등 ) 로써추출 분류하는계층 목적지까지안전하게주행하기위해경로 (=safe zone) 를생성하고위험상황을판단하는등자동차의움직임을결정하는계층 사람의혈관, 근육, 신경계처럼속도를조절하거나방향을제어하는등자동차의직접적인움직임을관할하는계층 163

191 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 SW 수준에따라자율주행자동화레벨이결정될정도로 SW의중요성이부각되며기존 HW 제조중심에서 SW로부가가치가이동중딥러닝기반데이터처리및 SW 개발에서인공지능-클라우드는선택이아닌필수 CAV의내 외부통합 SW와관련제품의경쟁력은자동차산업의신성장동력이며국내기업의조기사업화추진이시급최근 CAV는차량의자동운전에머무르지않고커넥티드디바이스 서비스와융합된미래형이동체로발전중 4차산업혁명을통해자동차산업을 자율화와협조 라는시대적환경변화에적응하면서미래시장을준비할수있는기술개발이필요 < 그림 5-17> Automotive 4.0 출처 : JAPIA 164 글로벌시장에서는기존주력산업의성장정체화, 소비자니즈의다양화등으로 CAV의연구개발과투자도가속화되고있는상황 ( 미국 ) 미국은 2016년 1월 현실세계의파일럿프로젝트를통해안전한 CAV의개발과채용을가속 하기위하여향후 10년간 40억달러이상투자하는것을 2017년도예산안에표명

192 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 구글은 2009년 CAV 개발을시작한후 2016년까지 58대의 CAV 를개발해서약 593만km의시험운행을완료 ( 유럽 ) HORIZON 2020 Work Programme IoT Large Scale Pilots 에서 CAV의연구개발에최대 2,000만유로의예산을할당하였고안전한 CAV 실현을위해서여러가지유스케이스 시나리오에대한검증을목적으로수행중 ( 일본 ) 2013년내각회의에서발표되었던 세계최첨단 IT 국가창조선언 에서 2018년을목표로교통사고사망자수를 2500명이하, 2020년까지세계에서가장안전한도로교통사회를실현하는것을목표로 5개부처가공동으로 SIP(Strategic Innovation Promotion Program) 프로젝트를통해 2015년부터연간 30억엔을 CAV 개발에투자 ( 한국 ) 2017년 12월초약 30대의 CAV 시험차량이국토부로부터임시운행을허가받아주행중 (2016년까지는자동차업체위주로허가가이루어졌으나, 2017년에는 ICT 기업등에서개발한 CAV가허가되어연구가다양한산업으로확대중 ) 년 5월부터산업부지원으로국산화가시급한 9대차량부품 ( 영상센서, 레이다, 라이다, V2X통신모듈, 측위보정모듈, 디지털맵, 운전자모니터링모듈, 통합제어기, 사고기록장치 ) 과 2대자율주행시스템 ( 자동차전용도로 & 도심로 ) 을산학연공동으로개발중 본격적인 CAV의상용화는 2020년부터예상되고있는데 2035년의북미, 서유럽, 아시아태평양등글로벌 3대시장에서의판매량은 9,540 만대로 2020 년이후연평균성장률 85% 가예상 CAV의비중이 2025년 4% 에서 2035년 75% 로폭발적으로증가할것으로예상되고있으며글로벌시장에서주요자동차업체들은 CAV 출시를목표로경쟁적으로개발중 GM은 Cadillac CTV를대상으로 2017년레벨2의 Super Cruise 양산계획을밝혔으며, 운전자의주변상황주시가필요한수준의레벨2 수준을목표로하고있고벤츠는 2025년까지 Driverless Heavy Truck 개발, 2030년까지 Fully Autonomous Vehicle 개발을목표로하고있음 165

193 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 빅데이터플랫폼기반차량인공지능기술 CAV에탑재되는환경센서 (Vision, Lidar, Radar) 의주행, 주변상황인식성능을획기적으로개선시킬수있도록빅데이터와딥러닝인공지능기술을활용하기위한차량-인프라융합기술 ( 차량기술 ) 빅데이터와클라우딩시스템을통해서학습된딥러닝모델을이용하여차량용임베디드시스템최적화를통해모든주행환경및돌발상황에대처가능한 자율주행인식시스템안전성 을확보할수있는기술 ( 인프라기술 ) 주행, 주변환경인식에필요한다양한객체정보 ( 인지센서데이터 ) & 인프라정보 ( 도로 & 통신 ) & 차량거동정보등을수집하여빅데이터를구성하는기술과클라우딩시스템을통해서주행, 주변환경인식용딥러닝모델을학습하기위한기술 < 그림 5-18> 빅데이터플랫폼기반차량인공지능기술 인공지능이란인간의인지능력, 학습능력, 이해능력, 추론능력등을실현하는기술을의미하며최근 ICT 분야의기술력이높아지면서글로벌산업의중심위치로파고들어자동차산업에도적용이예정 166

194 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 특히딥러닝기반의인공지능알고리즘의비약적인향상으로기존의머신러닝기반인공지능알고리즘보다사물에대한인식정확도가사람과거의동등한수준으로향상 국내기술현황 ( 현대차 ) 2013년 5월 KT넥스알, 오라클, 테라데이터, IBM, EMC 등의업체를대상으로빅데이터도입분야와 PoC(Proof of Concept, 기술도입타당성검토 ) 에대해설명 - 현대차는오라클, 테라데이터, KT넥스알등 3개사를대상으로 PoC를진행하였고 7월경사업자선정후빅데이터를활용해품질관리시스템성능개선과비용절감등자사혁신성과창출에빅데이터를활용 (SK텔레콤 ) 2017년 1월인공지능, 자율주행차, 사물인터넷 (IoT) 등미래정보통신기술신산업경쟁력확보와생태계구축을위해 3년간 5조원투자를발표 년 10월서울대, 연세대, 대구경북과학기술원과함께산학연자율주행공동연구연합체 ' 어라운드얼라이언스 (AROUND Alliance)' 를발족 국외기술현황 (Volvo) 차량에탑재된센서를통해차량의주행정보와운전자의요구사항을수집해생산과정에서발견하기어려운결함을발견하는데성공 - 소비자의차량운전과정에서수집된데이터를본사의분석시스템에자동전송하도록하여빅데이터를축적하고이를이용해제품개발단계에서알기어려운다양한결함과소비자의잠재니즈를파악하여빠르게대응 (Toyota) CES2016에서 부딪히지않는다 를학습 * 하는인공지능탑재자율주행차데모를수행 - 자율주행을위한학습에 preffered networks의딥러닝개발체제 chainer 가이용되었고 NVIDIA 제품의 GPU를이용하여딥러닝네트워크를계산 * 차량개개가인공지능학습을통하여처음은부딪치고이것을학습할때마다부딪히지않게서로서로양보하고주행차선을형성하는것 (NVIDIA) CES2017에서자율주행 인공지능컴퓨팅플랫폼 DRIVE PX2 공개및벤츠와새로운파트너십발표 167

195 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 엔비디아자율주행시험차 BB8 에는 DriveWorks 소프트웨어와딥뉴럴네트워크 PilotNet를탑재 - Map 선도기업인 TomTom 및 Baidu 와보완적협력을통하여자율주행차내 DriveWorks 소프트웨어활용발표 2) 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술 세부기술의정의및설명인프라 ( 도로 & 통신 ) 와연계하여다양한자율주행기능및서비스, 제어전략 ( 성능향상, 지역별특성 ) 등에따라서제어로직을원격으로교체할수있는소프트웨어기반의공용플랫폼구현기술 - new players의자동차-인프라 ( 도로 & 통신 ) 연계형자율주행기능및서비스개발을지원하고공용플랫폼에대한국내외표준화추진및인증체계를지원 < 그림 5-19> 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술 국내기술현황 ( 현대차 ) 운전자가서비스센터등방문없이무선네트워크를통해 SW를업데이트할수있는 OTA 업데이트방식을비롯하여다양한커넥티드카서비스적용을검토중 168

196 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - OTA 업데이트방식의경우여러가지장점을들수있지만이를뒷받침해야할사회적인인프라확충도필요 국외기술현황 (Tesla) EV 기반자율주행에적합하도록에너지관리를포함한통합형전기전자아키텍처를적용한플랫폼기술을확보하고이를바탕으로자율주행의기능과성능을향상 - 이러한플랫폼을바탕으로테슬라가상용화한자율주행은 AutoPilot으로명명하고있으며차량의제어기와구조를변경하지않고단지 SW의업데이트만으로자율주행을탑재할수있도록구성 (GM) 자사의온스타텔레매틱스시스템을통해 OTA(Over the Air) 업데이트와비슷한차량성능업데이트를지원하고있음 - 그러나차량의제동, 조향등을개선시키는 OTA 업데이트의경우는안전을위해서기존과마찬가지로오프라인서비스센터를통해서지원하는것으로추진 ( 르노-닛산 ) 향후출시되는양산차량에 OTA 업데이트방식을적용하겠다고발표하고마이크로소프트와글로벌장기협약을체계 - 인텔리전트클라우드서비스인마이크로소프트애저 (Microsoft Azure) 를기반으로첨단내비게이션, 차량예측점검및관리, 차량중심서비스, 원격모니터링, 외부이동성및 OTA 업데이트를제공하는것으로전략을설정 3) 인프라연계가상 증강현실기반시뮬레이션기술 세부기술의정의및설명 실차환경과유사하게주행모사가가능한시뮬레이터에인프라 ( 도로, 통신등 ) 를연계하고, 다양한실도로통신 ( 통신 Jam/ 불능상태, 데이터지연 / 오류등 ) 및교통상황 ( 교통사고상황과유형, 조건등 ) 에서가상및증강현실기술을활용하여다양한자율주행환경에서의사고상황및사고발생시나리오를재현하고자율주행기능및서비스의사용자수용성을객관적이고정량적으로평가하고검증하는기술 - 운전자의신체적, 생리적, 지각 / 인지적특성및휴먼에러분석과자율주행신뢰성향상을위한운전제어권전환시점및방법, 충돌회피를위한정보제공방법, 169

197 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 차량-운전자또는외부와의인터랙션기술등자율주행환경에서의사용자경험을향상하고예방안전을포함 < 그림 5-20> 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술 국내기술현황가상 증강현실관련기초연구기술수준은해외최고기술보유국인미국대비 77% 정도이며기술격차는 2.3년응용개발분야는미국대비 82% 수준으로기초연구기술수준보다다소높지만기술격차는 2.4년의차이가있음 ( 출처 : KISTEP 미래예측 2012) 국외기술현황 (Ford) VR 기술을이용하여차량내 외부디자인연구및커넥티드카 HMI 연구개발에활용 - 모션센싱기술과 HMD 단말을이용한자체시스템을통해가상의환경에서차량디자인의적합성및컴포넌트에대한시각적연구, 고객선호에대한 HMI 디자인테스트가능 (Benz) VR 기술을활용하여운전자및동승자의즐거움을위해차세대디스플레이, 증강현실등의기술가능성과현시점에서의응용가능성검토중 170

198 제 5 장 10대 미래유망기술별 관련 현황 및 전망 4) 자율주행 기반 광역 교통정보 수집 및 분석 기술 (Local Dynamic Map 기술) 세부기술의 정의 및 설명 교통정보 수집수단을 기존 인프라 정보 위주에서 차량정보로 확대하는 것으로 차량의 내부 장치*의 센서정보를 이용하여 노면상태, 시야, 강우 강도 및 종류 등의 정보로 가공 활용하는 것과 자율주행차의 환경센서**를 통해 검지한 차선인식률과 도로장애물 등 데이터를 자율주행을 위해 가공 활용하는 기술 * ABS, 와이퍼 상태, TCS, 헤드라이트, 변속기 등 ** 라이다, 카메라, 레이더 등 - 교통정보 양적 확대와 다양성 확대를 통한 데이터 혁신은 제공 서비스의 신뢰도 향상과 서비스 다양화의 기초가 되며 예측정보와 광역교통 분석 기술을 기반으로 자율주행 안전여부를 판단하기 위한 도로상태 정보제공 서비스, 이용자의 이동성 향상을 위한 최적경로 제공 서비스가 가능 <그림 5-21> 자율주행 기반 광역 교통정보 수집 및 분석 기술 171

199 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내기술현황그동안추진된국내도로교통정보인프라플랫폼관련연구를살펴보면우선데이터수집측면에서자율주행차내부센서정보는 GPS 정보위주의데이터 ( 위치, 속도, 방향 ) 만수집되어 IVN(In Vehicle Network) 기반의다양한데이터의수집이필요 - 환경센서정보는수집되지않고있어데이터의양적확대와다양화를위한연구가부족한실정 국외기술현황 ( 미국 ) ITS 전략계획 2015~2019에서는기존데이터운영관리기술을바탕으로이동성강화를위한서비스 * 실증사업인커넥티드카시범서비스 (CV-Pilot Deployment) 사업을추진중 - 또한개발된커넥티드카관련기술과자율주행차와의연계및실증을위해 7개도시를대상으로진행하는스마트시티챌린지프로젝트를준비하고있으며데이터시스템의지속적인혁신을위해로드맵 (2005~2019년) 을마련하여연구수행중 * 커넥티드카와연계하여복수모달서비스, 여정서비스, 안전서비스, 실시간교통정보제공서비스, 환승지원신호서비스, 도로날씨정보서비스등 ( 유럽 ) C-ITS Corridor 프로젝트에서는네덜란드, 독일, 오스트리아등 3개국에걸쳐도로날씨, 도로공사등도로교통정보제공기술을실증하며이를통해국제적상호호환성과복합통신 (hybrid communication) 기술의표준마련등성과를목표로추진중 5) EV 기반자율주행서비스기술 세부기술의정의및설명 EV를기반으로 ICT와연계하여대중교통인프라가취약한전용공간및인구희박지역 ( 과소지 ) 또는대형전용공간에서다양한이용자요구에따라목적지까지편리하고쾌적하게이동할수있는서비스기술 - 스마트한이동성을지원하는공유경제형고부가가치자율주행서비스사업모델발굴, 실증환경에서실도로 실차를대상으로다양한시나리오를재현하고사회적수용성, 사용자적정성에대한평가 검증을통하여사업화를촉진 172

200 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-22> EV 기반자율주행서비스기술 국내기술현황 2017 년 12월경기도가국내최초자율셔틀시범운행을추진중이며시범운영에들어가는제로셔틀은도의의뢰를받은차세대융합기술연구원이 3년간연구결과를종합해개발 - 미니버스모양의 11인승차로판교제로시티입구와지하철신분당선판교역까지 5.5km구간을시속 25km로왕복주행 국외기술현황 ( 미국 ) 우버 (Uber) 는 2016년 8월피치버그에서볼보 XC90과포드포커스 ( 총 100대 ) 로써자율택시서비스를운영시작 년 2월다임러가우버의차량공유앱을이용하여자율주행차를예약할수있는네트워크운영을발표 ( 즉, 벤츠가만든자율주행차를우버서비스로탑승 ) ( 유럽 ) 2012년 9월착수한 City Mobil 2 프로젝트 를통해자율주행기술에대한일반시민의사회적수용성을확보, 기술성숙도를향상, 법제도를정비를도모 - 4년간 6만명이상탑승. 4개의국가는운행을허가하는관련법규를제정중이고데모지역은유럽전역의 11곳 ( 이중 4곳지자체는영구적인운영선언 ) ( 일본 ) 2015년 5월 DeNA와 ZMP는합병회사를설립하여자율주행기술을활용한서비스모델의실증을수행중 - 후지사와시에서주민 50명이자율택시참여중이고 2020년동경올림픽정식상용화추진예정 173

201 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 빅데이터플랫폼기반차량인공지능기술일부국내대기업에서딥러닝기반인공지능개발에투자하고있지만자율주행분야가아님 - 네이버나삼성과같은전자및정보통신업체에서인공지능관련분야에투자하고있지만기술선진국과대비하여투자금액이작고대부분가정용로봇등에투자중국내의빅데이터와인공지능관련기술은선진국대비하여수준이낮고특허보유수도적음 - 빅데이터분야에서특허수는증가하였으나인용도지수, 영향력지수, 기술력지수모두하락하여양적측면에서만증가하고질적으로는크게늘어나지않음정부와국내기업은인공지능에대한중요성을깨닫고투자및기업차원의연구개발을하고있지만주요국가와기술격차가 2.6년수준 - 본기술은우리나라주행환경에대한이해를바탕으로수행되어야하므로기존 ADAS 기술을개발하고있는기업들의협업을통해서기술격차해소 2) 원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼기술테슬라가시장을선도하고있으며유럽 ( 르노 ) 및일본 ( 닛산 ) 등에서일부자체적으로연구개발을진행하고있는상황 - 테슬라에서는자사의모델S에대해서 Autopilot 기능을 OTA를통해실시간으로업데이트할수있는시스템을구축 - 르노-닛산과마이크로소프트에서는 OTA 기술을바탕으로텔레매틱스를비롯한 SW 업데이트기술을자사의차량에적용하기위해서전략적협력을추진국내에서는관련한기술개발을시도한자체가거의없으며해당기술은부품간의국제표준이중요하나이에대한대비도부족한상황원격 SW 업데이트기반자율주행공용플랫폼을위한최적의아키텍처기술에대한기반기술 (OTA 등 ) 은이미국내완성차업체및대형부품업체를통해서선행이되고있지만주요국가와기술격차가 3년수준 174

202 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 부족한 OTA 기반자율주행 SW 업데이트기술의발전을위해서 ICT 인프라와의연계를통한기술개발과함께대학과연구소를통한관련인력을육성하여국내중소중견기업의애로사항을지원필요 3) 자율주행기반광역교통정보수집및분석기술일본, 미국, 유럽등은 C-ITS 서비스를개발하고실증단계를거쳐현재는단위별로개발된서비스의융 복합을통한패키지화로지역별현안문제를해결하기위한시범사업 (CV-Pilot Deployment) 을추진하고있음 - 일본은자율주행연구개발프로그램의일환으로 LDM 개념과유사한 Global Dynamic Map의개발이진행되고있으며자율주행실현을위해필요한교통규제등교통관리정보, 차량이나보행자의교통상황정보, 주변구조물등주행로환경정보, 도로관리상세정보, 정보의어셈블리와구조화가통합된지도데이터베이스를개발중국내연구개발수준은차로구분이가능한 3차원의정밀전자지도를기반으로인프라센서가인지한정보를제공하는수준으로차량정보기반의동적정보인빅데이터를저장하고공유하는부분에대한기술개발은미흡한실정 - 기존연구개발사업의성과물을연계하여기술개발기간을단축하고표준화등관련제도, 인프라마련을위한협업으로조기기술격차를극복필요 4) EV 기반자율주행서비스기술 선진국은고령화, 도시화에따라기존교통체계가지니는고비용, 저효율문제를해결하기위하여자율주행기반라스트마일존서비스, 스마트카쉐어링등맞춤형이동서비스를미래교통비전으로설정하고연구개발및실증추진중 - EasyMile사의자율주행 EV EZ10 의경우캠퍼스등전용공간내에서상용화가되고있는가운데 2008년본격적인주행에착수한이후 EZ10은 2015년 10월시점 150만명이상의승객을안전하게운송하는등가장많은구축레퍼런스를보유 년 5월일본 DeNA와 ZMP는완전자율기반여객운송사업의실현을위한합병회사 (Robot Taxi) 를설립하였고 2020년동경올림픽까지정식상용서비스추진예정 스마트이동성을지원하는자율주행서비스사업모델발굴, 실증환경구축및실증사업실시, 법제도정비, 사업화촉진을추진 175

203 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 인프라구축계획에따라 1단계는자율주행서비스실증을위한요구사항을반영하고 2~3단계구축시기에따라자율주행서비스실증구간과서비스내용을확대하여검증 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 자율주행하는자동차, 드론, 로봇등이네트워크상에서고도로연결되는자율형모빌리티구현에활용사람과머신과의제휴가가능해지고그것을기반으로현실사회와정보통신 ( 사이버공간 ) 이고도로융합된이동환경구현자동차제조업중심의피라미드형산업구조가여러산업이연계되는네트워크형산업구조로변화시켜새로운융합신산업발굴 육성 일본에서향후 20년간연평균 10% 가까운성장을하고 2035년자율형모빌리티시장이 9.7조엔규모로성장전망 ( 미쓰비씨종합연구소, ) < 그림 5-23> 자율형모빌리티사회 176

204 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-24> 자율형모빌리티개념도 2) 그외경제 사회적파급효과 경제적파급효과자율주행을위한차량-인프라융합기술과자율주행서비스개발을통해국산 CAV 관련산업의글로벌시장경쟁력향상 - 영국에서 2030년자율주행차파생산업시장이 74조원규모 * 로성장할것으로전망 (KPMG, 2015) * 우리나라경제규모로환산시에매년경제적파급효과가 37.7조원으로전망 177

205 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-25> 자율주행차파생산업 출처 : KPMG 사회적파급효과 CAV 실현으로도로교통문제의해결이나도로이용사람의편리성향상, 새로운요구의창출등광범위하게효과가기대 - ( 정체의해소 완화 ) 현재 Sag부 오르막부, 인터체인지합류부, 터널입출구부가주요한정체발생구간이며 CAV로최적의주행환경을구현가능함으로써주요정체발생구간의대폭적인정체완화가가능 - ( 교통사고의삭감 ) 교통사고의주요유형이발견의지연, 판단의잘못, 조작의잘못이므로 CAV로사고요인중가장큰비율을차지하는인적미스나전방의정보부족등에기인하는교통사고의저감가능 - ( 환경부하의경감 ) 운수부문의 80% 이상이자동차로부터의배출이므로 CAV로불필요한가감속의저감, 공기저항의저감, 정체의억제등으로연비향상및 CO2 삭감이가능 - ( 운전의쾌적성향상 ) CAV 는운전부하를큰폭으로경감시켜운전시주요스트레스인 운전피로 저감가능 178

206 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인 ( 기술역량부족 ) 자동차를중심으로산업융합을촉진시키고 CAV 신제품 신사업선점을목표로하는 First Mover형핵심기술의내재화가부족 ( 도로인프라부족 ) 노변시설물 ( 노변센서, 노변기지국등 ), Local Dynamic Map, 관제센터등 CAV 상용화를지원하기위한도로인프라의정비가부족 (ICT인프라부족 ) 전용주파수할당, 이동통신망정비, 빅데이터센터구축등 CAV 상용화를지원하기위한 ICT인프라의정비가부족 ( 전문인력부족 ) CAV의기술경쟁력을확보하기위하여대학인재및현장인재를대상으로한이공계전문인력부족 산업적장애요인 ( 특허전략부재 ) 미래유망기술인 CAV 기술의원천 핵심특허발굴, NPE 대응 보호 ( 방어 ) 등을포함한국내특허전략부재 ( 가치사슬미흡 ) 산업기반조성및고도화를위해서기존산업생태계의재편성을지원하고기술중심의중소 중견기업을육성하기위한산업기반이미흡 ( 개발환경부족 ) CAV의 SW, HW 및시스템에대한실차수준의기능성, 안전성을평가 검증하기위한범국가적인개발환경이부족 제도적장애요인 ( 법규개정추진 ) CAV 실도로주행및실용화촉진에걸림돌이되는관련법규를개선하여실용화 사업화를촉진 ( 안전규제대응 ) CAV 핵심부품에대한기능, 성능, 품질요구조건강화에중소 중견기업이조기대응을할수있도록지원방안을마련 ( 할인혜택마련 ) CAV 의적극적인사용자참여를유도하기위하여인센티브및할인혜택을마련 ( 시민참여확대 ) CAV에대한일반인의막연한불안감을해소하기위한시민체험행사등을통한사용자불안감해소방안을마련 179

207 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 참고문헌 EU EPoSS(2015), European Roadmap, Smart Systems for Automated Driving KPMG(2015), Connected and Autonomous Vehicles The UK Economic Opportunity 미래창조과학부, 산업통상자원부, 국토교통부 (2016), 미래성장동력, 스마트자동차종합실천계획 산업통상자원부, 미래창조과학부, 국토교통부, 경찰청 (2016), 국가전략프로젝트, 자율주행산업융합혁신사업기획보고서 일본내각관방일본경제재생종합사무국 (2016), 일본재흥전략 2016 일본내각부 (2014), 전략적이노베이션창조프로그램, 자동주행시스템연구개발계획보고서 일본미쯔비시종합연구소 (2016), 자율형모빌리티 ( 자동제어 자율주행기술 ) 의개발 실증 일본미쯔비시종합연구소 (2016), 자율형모빌리티에관한최근동향 일본자동주행비즈니스검토회 (2016), 일본자동주행비즈니스검토회향후의대응방침 ( 검토결과 ) 의개요에대해 180

208 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 4 모듈형대중교통시스템 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의 출발지에서탑승한이동수단이간선교통시스템에부착 / 탑재 / 적재되어주요정거장까지이동하고, 다시분리되어최종목적지까지환승없이이동하는문전 (Door to door) 수송이가능한레고형개인형교통수단및시스템 - 고령자등교통약자가개인별로쉽게이동할수있는전동킥보드, 휠체어, 전기자전거, PM(Personal Mobility) 등의장치또는모듈차량이자율주행하며주요간선교통시스템에탈부착되는교통시스템 2) 기술의설명 인구고령화, 도시화가가속되면서개인의이동자유에대한요구가높아지고자율주행차량기술및네트워크기술이발달됨에따라다양한교통시스템이개발되고실용화될전망이나현재까지는컨셉단계의기술 - 전지구적으로도시화는가속되고있으며이에따른환경문제, 공간의비효율성, 이동수단의한계등다양한도시문제가대두되고있는상황으로이러한문제를혁신적교통시스템개발을통해해결가능 개인형교통수단과대중교통수단의결합한형태로각각의모듈이서로자율주행하면서상호간전력과정보를교류하고특정목적지까지는군집주행, 이후각개별목적지까지는개별자율주행하는새로운형태의교통수단 - 모듈차량이이용자의위치를인식하여이용자위치로교통수단이이동하거나이용자가가지고있는개인이동수단이교통네트워크에물리적으로연결되어간선이동수단에탈 부착되어원하는목적지로이동하는개념 - 사람의이동뿐만아니라물류등을자유롭게이동시키는등비즈니스영역에서도활용되어인간의이동편의성을획기적으로증진 철도와개인용이동수단, 자율주행차의개념이혼합된개념으로현재까지다양한개념연구와아이디어가나왔으나기술적문제와인프라적인문제등으로아직까지상용화된사례는전무 181

209 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 과거, MIT에서자율주행기능이없는폴딩형태의개인용차량을개발하여필요에따라모듈로분리된개인용이동수단으로, 연결하여대중교통수단으로활용가능한 City-Car 를개발하여상용화를추진하였으나실패 < 그림 5-26> MIT 에서제안한 City-Car 개념도및상용화시제품 Hiriko 출처 : 미래이동수단? 세바퀴전기자전거!( 프리미업조선 ), 최근개최된 CES 2018에서는통신기술과자율주행기술이발달하면서모듈형태의교통수단이다양하게개발 제시되고상용화전망이높아지고있는상황 - 스위스의튜닝및스페셜차량개발업체린스피드 (Rinspeed) 가완전자율주행이가능하고차량하부의동력부와상부의탑승부가분리되는마이크로버스 ' 스냅 (Snap)' 을공개 섀시와캐빈이분리되는모듈형교통시스템으로용도에따라다양한형태로변경가능 - 도요타는도시교통수단과운송수단모두가능한모빌리티플랫폼 'e-팔레트' 콘셉트를공개하고 2020년까지상용화계획을발표하였으며아마존 피자헛 우버 디디추싱 마쓰다와협력방안을제시 맞춤형인테리어를통해카셰어링, 사무실, 택배용차량, 상점등다양한용도로사용하도록설계 182

210 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-27> 스위스린스피드의 스냅 ( 좌 ) 과도요타 e- 팔레트 ( 우 ) 출처 : [CES 2018 프리뷰 ] 자율주행및운송혁신보여준다 ( 노컷뉴스, ), [CES 2018] 토요타모빌리티플랫폼 'e-팔레트' 아마존 피자헛 우버맞손 ( 전자신문, ) 현재제안된개념으로미래모듈형교통수단에가장근접한제품은미국스타드업 NEXT 사가제안한시스템으로현재시제품제작및상용화준비중 - 모듈의길이는 2.7미터, 모듈별 6개의좌석과일부입석자및모듈간이동을위한공간이추가로있으며전기를동력원으로완벽한자율주행기능을보유 - 모듈간결합및분리방식으로수송력을조절할수있으며다양한서비스모듈을동시에결합가능하고각모듈이분리되어승객각각의목적지까지이동가능한획기적교통수단 < 그림 5-28> 미국 NEXT사가제안한모듈형교통시스템개념도 출처 : 더넥스트홈페이지 ( 183

211 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 주행제어기술 일반적으로도로를주행하는자율주행이동체기술은핵심적으로주행을차량스스로판단하여제어, 가속하는기술로센서, SW통합, 제어, 네트워크, 인프라, V2V, 서비스등 7개의기술분야로구성 ( 차량용센서및알고리즘기술 ) 차량의주변상황인식을위해필요한센서 ( 레이더, 라이다, 카메라등 ) 의설계및제작과신호처리알고리즘구축등의기술 ( 측위및정밀지도구축기술 ) 차량의현재위치를파악하기위해필요한고정밀 GPS(30cm~1m이내 ) 설계제작기술및산간, 도심지등운용환경에따른위치정보신뢰도확보기술과실시간지역정밀지도 (LDM) 구축에필요한각종인프라설비및데이터베이스구축기술 (V2X 통신기술 ) 차량내 / 외부의각종센서및인프라, 차량간의통신에필요한통신모듈, 통신규격, 보안에대한설계제작및운용기술과네트워크보안기술 ( 차량제어기술 ) 차량에장착된각종 ECU 및모터등을자동차의판단에따라적절하게대응하는기술 ( 스마트자동차활용서비스기술 ) 자동차의지능화에따라발생하는사용자편의제공서비스및사업모델개발기술 국내기술현황아직까지는국내자율주행차량은모듈형보다는도로주행차량에국한되어개발중이며기존의자동차제조사및전장품제조사에서정보및네트워크기술을확보한인터넷포탈및통신사가가세하는상황 - 네이버는국내 IT기업최초로국토부도로주행임시허가를받은차량으로현재실제도로에서실험주행중으로미국자율주행기준레벨3 수준의자율주행기술을갖추고있으며, 완전자율주행 ( 레벨4) 단계를달성하기위해기술개발중 - SKT, KT 등통신사는보유한시험용자율주행차임시운행허가를취득하여타차량, 스마트도로, 관제센터등과의통신용자율주행차-5G망연동테스트중 184

212 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 현대자동차는 2015년종방향제어및차선이탈방지가가능한 HDA(Highway Driving Assist) 기술을개발하여적용한이후다양한자율주행차관련기술을확보하고있으며 2021년까지최고수준의승용및트럭자율주행차개발계획을제시 < 그림 5-29> 미국 NEXT사가제안한모듈형교통시스템개념도 국외기술현황자율주행을위한기술개발을위해기존자동차제조사들은반도체회사를인수하거나후발부품회사들은기업간협력을강화하여자율주행차관련기술확보에치열한경쟁중 - GM은 2016년자율주행기술기업인 Cruise Automation 사를인수 합병하고추가로 Lyft사에 5억달러를투자하여무인자율주행택시출시를목표로기술개발중 - BMW는 `21년자율주행차 INext 양산을목표로인텔, 모빌아이, 중국바이두등과기술 / 제조협력중 - 델파이, 보쉬등부품기업및구글, 애플등대형 ICT기업또한자율주행차의필수요소인하드웨어및소프트웨어를개발ㆍ시험하여완성차업체에협업중 2) 차량연결 분리기술및군집주행기술 차량연결 분리기술은현재객차간연결운행을수행하는철도분야에서많이활용되는기술로최근자율주행기술리발달하면서도로교통수단중군집주행형태로발전하고있는상황 철도분야의기술특성상정해진레일을따라차량이이동하고중앙관제시스템이구축되어있어무인운전이이미상용화되어운영중 - 철도산업이발달한유럽의경우, 대부분의도시철도는무인으로운전중이며국내에서도부산 3호선, 영종도자기부상열차등이무인운전을실시중 185

213 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 이용자수요에따라동일구간내첨두레벨에따라열차편성을가변하는가변편성, 이종노선간환승없이목적지까지운행하는직결운행이가능하게하는열차자동분리결합기술이대안으로최근많은연구가추진중이동하는차량의연결 분리기술은크게주행제어기술과자동연결기등핵심부품기술로구분되며자율주행기술이적용된군집주행기술도 - ( 주행제어기술 ) 선행차량에대한고정밀위치결정과근접주행제어기술, 빈번한분리결합에따른실시간모니터링기술을통한분리결합의자동화및안전주행기술 - ( 연결기및에너지흡수장치기술 ) 물리적으로차량을연결하기위한차량간호환성을갖춘자동연결기및연결비발생하는충격을흡수하는부품기술 - ( 군집주행기술 ) 군집주행은자동주행의한분야로전방의운전자와후방의운전자를연결해자동으로주행하는시스템. 후방에있는트럭은핸들링, 가속, 감속이자동으로되며, 운전자는모니터링만수행 < 그림 5-30> 철도차량분리연결기술개념도및연결기 출처 : 철도차량간자동연결및분리시스템개발기획보고서 (2013.6, 국토교통과학기술진흥원 ) 자율주행자동차와유사한교통수단으로무인궤도차량 (PRT), 유도고속차량 (GRT), 하이브리드기차등이개발됨 ( 무인궤도차량 (PRT)) 4~6인이승차할수있는소형차량으로별도의독자적인궤도를통하여목적지까지무정차로운행하는새로운도시교통시스템 ( 유도고속차량 (GRT)) 자기유도차량이라고도하며, 버스와전철의장점을혼합한새로운교통수단으로버스처럼고무바퀴가달렸지만 ( 고무차륜 ) 전용주행로도이용이가능 186

214 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 해외에서는다양한형태의유도고속차량 (GRT) 가개발되었는데, 현재유럽을중심으로개발된차량은 1버스기반철도유사차량과 2철도기반버스유사차량, 3가이드웨이버스등으로구분이가능 ( 하이브리드기차 ) 고무타이어가장착되어있는일반도로위를달리는기차로사물인식센서와카메라가장착되어기차스스로도로를인식하여차선을벗어나지않는상태를유지 국내기술현황 ( 주행제어기술 ) 현재까지국내외열차분리결합기술은사람의개입으로열차를분리결합하는수준으로열차의분리결합에따른시간및인력이소요되고있는상황 - 코레일에서운영하는호남선과전라선에운행하는 KTX 산천이익산역에서분리결합운행을시행중 - KTX 산천이분리결합운행시, 1폐색 1열차운행의운전규칙으로인하여익산역본선에서결합시, 특수운전모드로기관사책임하에 25km/h의제한속도로진입하여 2km/h 이하로결합 ( 연결기및에너지흡수장치기술 ) 국내에서사용되고있는연결기는밀착연결기, AARE 형식, 콘형식등이있으나 90% 이상이밀착연결기를사용중이며자동복합연결기의경우, 국내부품은물리적연결외에논리적연결을위한기본접촉자만적용 - 대용량에너지흡수장치는현재전량수입에의존하고있는상황. 관절형완충장치는충돌각도에무관하게항상에너지흡수용량을유지하고있다는장점 - 국내에서는유진기공산업 ( 주 ) 가독일의 Schaku( 연결기 ), 스웨덴의 Dellner( 연결기 ), 영국의 Oleo( 유압완충기 ), 폴란드 Axtone( 유압완충기 ) 와경쟁또는협력관계를유지하면서국내신규차량의대부분을담당 ( 군집주행기술 ) 현대자동차는 25일열린 현대트럭 & 버스메가페어 개막식에서 2020년까지상용차연비를 30% 개선하고, 군집주행 기술을확보할것이라고발표 국외기술현황 ( 주행제어기술 ) 제어시스템의제어하에열차의분리결합을수행하는사례는국내외적으로전무한실정이며열차제어시스템관련연구는지속적으로추진중 - 일반적분리결합운영의경우, 민간사업자에운영되는광역, 간선노선에집중적으로사용되며, 단위편성은 3량에서 6량이하로최대 3편성까지열차가결합하여운영 187

215 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 유럽의경우, TSI 표준을근거한연결기시스템및유럽내철도시스템표준으로국가간, 국가내상호호환운영을실시중 - 뉴욕지하철의신호시스템은자동폐색장치를사용하는지상신호방식을사용하고있으며, 연동장치를중심으로열차운행에필요한열차검지, 열차안전간격및여러가지제어를처리중 ( 연결기및에너지흡수장치기술 ) 독일의 Voith Turbo Scharfenberg(Schaku), 스웨덴의 Dellner, 프랑스의 Faiveley, 일본의 Yutaka 등이연결기를개발하고있으며독일의 Scharfenberg 가세계시장의 60 % 이상을선점 - 아직까지는기계식으로차량과차량은연결하고있는상황으로각국가에서요구되는충돌안전규칙에따른연결기시스템을제작하여납품하는형태 ( 군집주행기술 ) 최근유럽에서는네덜란드인프라환경부와자동차제조업체인볼보 (Volvo) 社, 다임러 (Daimler) 社, 스카니아 (Scania) 社, 다프 (DAF) 社, 이베코 (Iveco) 社, 만 (MAN) 社가참여하는자율주행트럭의군집주행 (platooning) 기술개발중 - 군집주행의경우, 트럭분야에서기술개발이이루어지고있으며수송력향상및에너지절감효과가뛰어나서전통적자동차제조사들중심으로기술개발중 - NXP, DAF 트럭, TNO, 리카르도컨소시엄은트럭간 0.5초간격으로트럭플래투닝주행을하는시연에성공하였으며최근 0.3초내, 시솔 80km에서 7m이내의군집주행을실현하기위해다양한노력중 - 볼보트럭자율 자동화주행부문총괄임원인하이더워킬본부장은제품상용화는언제든지가능하다며규제정비와각종인프라가적절하게구축시제품상용화예정이라고발표 < 그림 5-31> 볼보의트럭군집주행및벤츠트럭군집주행 출처 : 뮬류의혁명, 군집주행 (2017.2, KAMA 웹진 ) 188

216 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 ( 무인궤도차량 (PRT)) 대표적인 PRT 시스템으로는영국히드로공항에서운행중인 ULTra가있음 무레일방식의 PRT인 ULTra 시스템은영국 Heathrow 공항터미널과공항주차장을연계하기위한교통수단으로 2011년부터연간약 38만명이이용중 ( 유도고속차량 (GRT)) 가이드웨이버스는저렴한비용으로도시교통문제에대응할수있도록철도와버스의장점을겸비한운송수단으로, 독일 (Essen, Mannheim), 호주 (Adelaide), 영국 (Birmingham, Leeds, Ipswich), 일본 (Nagoya) 에서도입되어운영중 < 그림 5-32> 호주 O-Bahn 버스 ( 좌 ) 와나고야가이드웨이버스 ( 우 ) ( 하이브리드기차 ) 중국에서최초의하이브리드기차를개발하였으며, 기차의속도는시속 70km, 객실한대당 100명씩탑승해 5대를연결하면최대 500명까지수용, 한번충전으로최대 40km를주행이가능함 < 그림 5-33> 중국 CRRC 의하이브리드기차 출처 : 189

217 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 3) 무선통신기반지능형대중교통시스템 지능형교통시스템은도로, 자동차, 철도, 항공, 해운등기존의교통체계에전자, 정보통신, 제어등지능형기술을접목시킨차세대교통시스템교통수단및교통시설에전자 제어및통신등첨단기술을접목하여교통정보및서비스를제공하고이를활용함으로써교통체계의운영및관리를과학화 자동화하고, 교통의효율성과안정성을향상시키는교통체계 국내기술현황 ITS(C-ITS) 는국제표준으로는 ISO(1), ITU(2) 에서표준화를진행중이며, 유럽표준으로 CEN(3), ETSI(4) 에서표준화를진행중국가 ITS 기본계획에서정의한 7가지서비스와 ITS를구현하기위해필수적으로수반되는통신과기반그리고기타등총 10가지로분류 LTE-R 기반열차제어시스템이성능을인정, TE-R은 4세대무선통신기술인 LTE를세계최초로철도환경에최적화한시스템보유 출처 : KRTCS 는 LTE 를기반으로시속 400km까지고속이동하는열차를제어하는 ' 한국형열차제어시스템 ' 으로, 국내기술로실용화 국외기술현황 ( 유럽 ) 유럽의 C-ITS 관련기술개발은유럽위원회 (EC) 에서각국가들이간접적인지원을받아진행, CVIS(CooperativeVehicle-Infrastructure System), SAFESPOT (Integrated Project Cooperative Systems for RoadSafety), COOPERS (COOPerative systems for intelligent Road Safety), DriveC2X, FOTsis 등을추진 ( 미국 ) IntelliDriveSM 사업을통해 5.9GHz 대역에서 V2V와 V2I통신을모두지원하는 Wave기술을개발하였으며, 2010년부터미국전역에 20만개의통신인프라를구축하여운영 ( 일본 ) Smartway의통합시스템및서비스제공을위한실제전국고속도로에구축및적용을목적으로2011년부터시행된사업, 국토교통성이진행하는 Smartway 및 ITS spot과경찰청이진행하는 DSSS (Driving Safety Support Systems) 를수행 190

218 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 주행제어기술완전자율주행차상용화목표시기는국내기업 2030년, 구글, GM 등글로벌선도기업 2020년 - 구글, GM 등글로벌선도기업은 2020년완전자율주행차상용화를목표하고있으나, 현대자동차등국내기업의상용화목표시기는 2030년으로 10년뒤쳐짐 - 산업은행조사결과, 자율주행자동차의완성차부분에서는독일이가장우수한기술경쟁력 (100) 수준을보이는데반해한국은 85 수준으로약 2~3년기술격차 < 표 5-4> 커넥티드카핵심기술별기술경쟁력수준비교 (%) 기술명 독일 미국 일본 한국 중국 차량용센서및알고리즘 위치측정및정밀지도구축 V2X 통신 차량제어 출처 : 스마트자동차기술현황및대외기술경쟁력분석 ( 산은조사월보, ) 2) 차량연결 분리기술및군집주행기술최고기술국유럽대비우리나라기술수준 78.0%, 기술격차 4.7년이며, 우리나라는추격그룹에속함 (2016년기술수준평가, KISTEP) ~2016년격차변화가거의없이유사한수준을유지 (0.4%p감소) - ( 첨단철도기술 ) 세계의글로벌화에따른경쟁력향상과세계최고수준의녹색교통기술을확보하기위해도시내, 지역간, 국가간고속, 대량, 편리한이동이가능한친환경, 저비용수송시스템의계획, 설계, 건설, 제작, 운영및유지보수에관한기술 < 표 5-5> 첨단철도기술기술수준 격차 그룹 한국미국일본유럽중국수준격차그룹수준격차그룹수준격차그룹수준격차그룹수준 (%) ( 년 ) (%) ( 년 ) (%) ( 년 ) (%) ( 년 ) (%) 격차 ( 년 ) 추격 추격 선도 최고 추격 출처 : 2016 년기술수준평가, KISTEP 191

219 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 3) 무선통신기반지능형대중교통시스템지능형교통시스템기술은최고기술국미국대비우리나라기술수준 78.3%, 기술격차 4.0년이며, 우리나라는추격그룹에속함 (2016년기술수준평가, KISTEP) ~2016년격차변화가거의없이유사한수준을유지 (0.3%p감소) < 표 5-6> 지능형교통시스템기술기술수준 격차 그룹 한국미국일본유럽중국 수준 (%) 격차 ( 년 ) 그룹 수준 (%) 격차 ( 년 ) 그룹 수준 (%) 격차 ( 년 ) 그룹 수준 (%) 격차 ( 년 ) 그룹 수준 (%) 격차 ( 년 ) 추격 최고 선도 선도 추격 출처 : 2016 년기술수준평가, KISTEP 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습대다수국민의이동자율권보장 - 노약자, 장애인, 취약계층의 door-to-door 서비스구현이가능하며 (Pods-on-demand), 원하는모듈의탈부착을통해수송량을조절하여도시교통문제를획기적으로해결도시집중화, 인구과밀화에따른도시에너지및교통문제해결 - 도시화가집중됨에따라발생하는환경오염및대중교통수송력문제를해결하고개인별이동수단의소유가공유로진화 2) 그외경제 사회적파급효과 192 사회 문화 경제적파급효과 ( 경제적파급효과 ) 컨설팅전문회사맥킨지 (Mckinsey) 는자율주행차적용으로 2030년이내로교통사고가 2015년대비 90% 정도감소할것으로전망, 금액으로환산화면 1,900억달러수준 ( 국가사회적기대효과 ) 교통약자복지향상, 지역발전, 효율적교통인프라구축측면에서긍정적인효과가발생할것으로기대

220 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 마. 기술실현의장애요인기술적장애요인모듈형차체연결기술 - 현재까지는기계식연결장치만이철도차량에적용되었으나도로를주행하면서모듈간결합분리시, 기존의기계식에서다른방식의연결방식이요구 - 자기장등을이용한결합및분리방식이검토되고있으나에너지소모량증가및제어의어려움으로추가적인기술개발이필요한상황산업적장애요인해당기술을구현하고실현한연구인프라및양산에따른산업기반이없어관련인프라구축이선행될필요 - 제시된교통수단은자동차, 열차, 자율주행기술등다양한기술이복잡적으로작용해야만구현될수있는기술로현재관련기술을개발할인프라나여건이조성되지않은상황 - 산업분야에서해당기술을양산하기위해서는별도의양산시스템이구축되어야만가능 제도적장애요인글로벌선도국가의경우자율주행기술에대한테스트베드를구축하여, 문제발생의경우의수를함께연구중이나, 국내는활성화된테스트베드가없음 - 국내완성차업체의테스트베드는외부이용이불가하며, `17.7월대구시가전용테스트베드구축을발표하였으나완료까지시간이걸릴것으로예상일반도로는국토교통부의 자율주행차임시운행허가를위한규정 으로인해관련공공기관에이용허가신청ㆍ승인을받아야만이용및테스트할수있음 < 표 5-7> 자율주행차임시운행허가를위한규정 구분 자동차관리법제 27 조 1 항 자동차관리법시행령제 7 조 1 항제 11 호. 마. 출처 : 국가법령정보센터 주요내용ㆍ자율주행자동차를시험ㆍ연구목적으로운행하는것을허가함. 다만, 허가대상, 고장감지및경고장치, 기능해제장치, 운행구역, 운전자준수사항등안전운행요건을갖추어야함ㆍ전기자동차등친환경ㆍ첨단미래형자동차의개발ㆍ보급을위하여필요하다고국토교통부장관이인정하는자에해당하는경우임시운행을허가함 193

221 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 사회 문화적장애요인안전성논란과윤리적논쟁으로인한자율주행차확산방해 - 독일교통부와디지털인프라윤리위원회가세계최초의자율주행기술이지켜야할 20가지윤리지침을발표 (2017.8) 자율주행시대를앞두고발표한세계최초의윤리지침으로강제규정은아님 194

222 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 [CES 2018 프리뷰 ] 자율주행및운송혁신보여준다 ( [CES 2018] 토요타모빌리티플랫폼 'e-팔레트' 아마존 피자헛 우버맞손 ( CRRC( 중국중차 ) 홈페이지 ( Innovative City forum October 16-18, 2013, The Japan times KAMA 웹진, 국내상용차시장과신기술동향 (2017.2) KAMA 웹진, 물류의혁명, 군집주행 (2017.2) 국토교통과학기술진흥원 (2014), 2040 국토교통미래유망기술예측조사 국토교통과학기술진흥원 (2016), 철도차량간자동연결및분리시스템개발기획보고서 국토연구원 (2016), 첨단인프라기술발전과국토교통분야의과제 도시교통의미래 ' 모듈카군단 ( 머니투데이 (2017.2), 트럭군집자율주행상용화, 法 인프라마련이우선 미래의교통수단? 전기세발자전거 ( 산은조사월보 (2016) 스마트자동차기술현황및대외기술경쟁력분석 소프트웨어정책연구소 (2016), 자동차산업의 SW안전이슈와해결과제, SPRI 이슈리포트제 호 이강미외 (2013), 스마트열차분리결합시스템동향및개발방향 ( 한국철도학회추계학술대회논문집 ) 자율주행자동차가절대로자율주행을하지못하는이유 ( 정락교외 (2015), 수요응답형순환교통시스템 (PRT) 핵심기술개발, 한국철도기술연구원 정보통신산업진흥원 (2017), 국내 외동향을통해살펴본국내자율주행차산업의개선점 195

223 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 정보통신산업진흥원 (2017), 국내 외동향을통해살펴본국내자율주행차산업의개선점 첨단인프라기술발전과국토교통분야의과제 ( 국토연구원, 2016) 한국지능형교통체계협회 (2017), ITS 정책 기술 시장동향 한국지능형교통체계협회 (2017), ITS 정책 기술 시장동향 196

224 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 5 무선전력전송기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의 공간내의고정및이동형전자기기에전기선없이와이파이 (Wi-Fi) 와같이무선전력전송핫스팟을통하여지능적으로전기에너지를무선으로전달하는기술 2) 기술의설명 ( 지능형 Wi-Fi 무선전력전송기술 ) 실내외공간의다양한차세대융합형제품 * 사용에있어 Wi-Fi처럼자유롭게언제, 어디서나효율적으로소비자의상황에맞게무선으로전기에너지를전달하는기술 * IoT 모바일전자기기, 로봇, 개인용 e-mobility, 첨단의료기기등 - 수미터실내외공간내에전력을필요로하는다양한전자기기들에대한실시간모니터링이되어야하고, 개별전자기기의필요전력및긴급성을파악하여효율적으로전기에너지를전달할수있는기술이필요 - 또한, 수십센티미터이내의근거리에서뿐만아니라수미터급중거리무선전력전송기술개발이필요하며, 인체에해가없이안전하게전기에너지무선전송이될수있도록전력전송제어기술이필요 IT 기술과에너지기술을융합한무선전력전송기술의등장에따라일상생활에서자유로움과편리함을가져올수있는무선전력전송기술은미래사회를바꿀유망기술로서전세계적으로주목받고있으며미래에그수요가더증가할것국내에서는삼성전자와 LG전자를중심으로다수의기업이소출력무선전력전송제품을출시하고 KAIST는대출력무선충전전기버스시범서비스를시행하였으며, 해외에서도미국의 WiTricity사와 Powermat사등에서다양한무선전력전송제품을개발중 - 가정에서개인휴대단말무선충전뿐만아니라청소기, 태블릿 PC 등의중소형전자기기들을무선으로충전할수있는다양한유형의제품들이국내외시장에출시될예정이며전기자동차등의대전력무선충전기술도개발 197

225 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 국내에서는 KAIST가 2013년에경북구미시에서전기버스시범서비스를실시하였고현재일부구간에서운행되고있으며한국철도기술연구원은 2014년 5월 1MW 급의무선전력전송기술을세계최초로고속열차에적용하는시험을실시 < 그림 5-34> WiTricity Wireless Charging 출처 : WiTricity Corp. 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 수미터급전기에너지무선전송기술 세부기술의정의및설명전기에너지를수신하는수신기의정보및전기에너지가무선으로전달되는공간의상황정보를인지하여, 인체회피및효율적, 지능적으로전기에너지를전달하는무선전송기술 - 공간에서수미터떨어진센서, IoT기기, 이동형및고정형전자기기에전기에너지를무선으로전달 198

226 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 국내기술현황국내기업워프솔루션은치과용수술도구에무선으로전력을전송할수있는기수를개발하여소개성균관대학교에서는에너지빔포밍기술을적용하여, 무선센서노드및 IoT기기를위하여마이크로파를이용한중거리무선에너지전송기술을개발중한국전기연구원은국내에서는가장오랫동안마이크로파를이용한중 장거리무선전력전송핵심기술을개발하고있음 국외기술현황미국의스타트업기업인에너저스 (Energous) 는 2018 CES에서중거리무선전력전송을위하여와트업 * 이라는기술을소개 * 최대 3피트 ( 약 1미터 ) 까지 RF 신호를렉테나가부착된스마트폰, 태블릿, 스마트워치, 인공지능스피커, 무선키보드와마우스에전기에너지를전송할수있는시제품미국의 Powercast사는원격으로전기에너지전송을위하여 PowerSpot 송신기와 RF(Radio frequency) 신호를수신하는모듈을개발하여, 2018 CES에서전시 출처 : 2) 고효율다중기기전력전송을위한수십센티미터급자기결합무선전력전송기술 세부기술의정의및설명수십센티미터이내의근거리에서시변자기장을이용하여전력을전달하는기술로서, 공간내에위치한여러기기들에필요한수십와트이하의전력을동시에전달가능 - 기존자기유도무선전력전송시스템과비교하여전송거리개선을통한송수신기의공간자유도 (Spatial freedom) 가훨씬높고, 근거리에서자기장세이핑 (magnetic field shaping) 이기능을추가하여수신기기에따라전송전력량을제어할수있어효율적으로전기에너지를무선으로전송가능 199

227 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내기술현황최근국내대기업에서제작되는대부분의고급형스마트폰에는자기유도무선충전제품이내장되었고, 이로기반으로다양한전자기기에적용되고있으나, 수십센터미터를전송할수있는무선전력전송시스템에대한핵심칩셋및제어기술에대한개발이필요송수신코일구조및재료개선, MHz 주파수대역에서의시스템구현, 새로운토폴리지제안등다양한방식으로전송거리개선및공간자유도개선을위한연구가진행중 국외기술현황애플에서는아이폰, 애플와치, 에어팟을동시에무선충전할수있는 AirPower 패드를올해출시할것으로보도하였고, 관련특허출원내용이공개됨 ( 공개번호 US2017/ A1) 자기공진무선충전기술의국제표준단체인 AirFuel alliance에서는중국선전 (Shenzhen) 시와협약을맺고, 정보, 통신, IoT 기술들이통합된스마트시티환경구축을위하여다중기기동시무선충전이가능하고공간자유도가우수한자기공진무선충전스테이션인프라를호텔, 공항, 지하철, 쇼핑몰등에구축및확산하고자노력중 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 수미터급전기에너지무선전송기술 200 무선센서및 IoT기기를위한수미터급전기에너지무선전송기술은 4년이내에상용화될것것으로예측됨. - 작년말 Energous사에서 FCC part 18로공기를통한원격무선전력전송기술에대한사용허가를받았고, IoT 기기들에서중거리무선전력전송기술에대한수요가급속히증가하고있음. 미국스타트업기업인 Energous사의 Wattup 기술은 2018 CES에서컴퓨터모니터아래에무선전력전송송신기를설치하여, 주변 1m이내에위치한마우스, 키보드등에무선으로전력을전달하는제품을시연

228 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 관련제품은 FCC part 18 승인을받음. 수신전력은 1 m에서대략 0.25 와트이며, 근거리에서는 7.5와트까지가능 < 그림 5-35> Energous 사의중거리 RF 무선전력전송개념도 [ 뉴스 1] 미국 Powercast사는수인치로부터 80ft까지다양한전자기기에무선으로전력을전송할수있는 3와트 PowerSpot 송신기를 2018 CES에서소개 - 관련기기는미FCC part 15의승인을받았다 (Part 15는 Part 18보다더낮은전력을송신 ) < 그림 5-36> 미국 PowerCast 사의중거리 RF 무선전력전송 PowerSpot 개념 201

229 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내에서는성균관대에서 m 공간내의센서에전기에너지를무선으로전달할수있는방법을소개함 ( 송신전력 ~1와트, 수신전력수십밀리와트이하 ). 시스템의사이즈는실용화하기에는아직크며, 기술적인검증수준임 2) 고효율다중기기전력전송을위한수십센티미터급자기결합무선전력전송기술자기유도기술을이용한수센티미터이내의무선전력전송기술은스마트폰, 스마트와치, 웨어러블의료기기및정보통신기기들에내장되어실용화됨. 국내에서는삼성전기가 2014년에 AirFuel alliance( 구.A4WP) 로부터인증받은자기공진무선충전표준규격제품승인획득 - 최대거리 3cm까지복수의스마트폰을동시에충전할수있으며, 이후국내여러기업들이최근까지전송효율을개선하고, 상용화를위한제품의신뢰성이개선됨. 미국의 Efficient Power Conversion Corporation(EPC) 사에서는 AirFuel Alliance 표준을만족하며, 최대 33와트자기공진형무선충전키트를개발국내외에서수십센티미터급전기에너지무선전송기술에대한새로운방법들이제안되고있으나, 아직까지실용화할수있는수준까지는아니며, 관련기술의실용화를위해서는약 7년정도의시간이소요될것으로예측 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 유선충전기없이언제, 어디서나스마트기기를무선으로충전현재는스마트폰을충전하기위해유선으로연결하거나, 정해진무선충전패드위에정확히올려놓아야하지만, 관련기술의구현으로사무실, 가정에서수신기가내장된스마트기기위치에관계없이공간내에구현된전기에너지무선전송핫스팟을통하여지능적으로충전이가능작은전력이지만, 이동형기기들에도무선으로전력을전송할수있어, 스마트기기를다양한용도로활용할수있음 202

230 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 IoT 기기들의원격무선에너지전송을위한무선전력전송핫스팟제품사물인터넷기술이활성화될수록, 사물인터넷기기들에대한수요는급속히증가하며, 수많은사물인터넷기기들을위한전기에너지전달은유선또는배터리교체로는어려워무선전력전송핫스팟기술의적용이필요 - 특히, 원격지센서및다양한전자기기들에무선으로전기에너지를전송할수있어, 배터리교체걱정을없앨수있으며, 버려지는배터리를줄일수있음. < 그림 5-37> 사물인터넷수요증가 전기에너지무선전송기술기반의스마트홈 / 스마트오피스홈 / 오피스내의다양한모바일기기들에무선으로전기에너지를전송할수있어, 관련기술의성숙으로홈또는오피스에서는복잡한전기선이사라질것으로기대특히, 최근무선전력전송기술을적용한주방가전기기들에대한개발이진행되고있고, 물을많이사용하는주방에서의무선전력전송이제품의편의성, 안전성, 효율성을높일것으로예상 203

231 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-38> 무선전력전송기술의적용 2) 그외경제 사회적파급효과 기술적파급효과스마트기기사용증가와함께무선전력전송기술제품확산 - 지능형전기에너지무선전송기술은스마트폰에서부터스마트와치, 웨어러블기기, 가전기기, 전기자동차무선충전에적용될것임 년무선전력전송컨소시엄 (WPC) 에서 5와트자기유도무선충전제품에대한국제표준이제정되어제품화된이후에, 2017년에는 15와트자기유도무선충전기술에대한국제표준화가만들어졌고, 최근에는 60와트산업용제품및 2.4 킬로와트가전제품까지그응용범위를확장스마트전기에너지무선전송기술은다중기기동시충전, 공간자유도등을제공하는기술이될것이며, 급속히증가하고있는스마트기기사용을편리하게하고, 새로운제품개발에도기여할것으로예측 마. 기술실현의장애요인 204 기술적장애요인 고효율전기에너지변환기술및인체위해서회피기술필요 - 수센티미터급무선전력전송기술의경우는효율이아직까지낮아, 무선전력전송시스템을구성하고있는핵심요소기술의고효율화및칩셋개발을통한저가격화가필요

232 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 고효율무선전송, 다중기기무선전력전송, 인체위해성을회피할수있는새로운핵심기술또는시스템기술개발이필요 - 수미터급전기에너지무선전송의경우, 기존의안테나및수전회로로는전송효율을개선할수없으며, 전자파의안전한사용을위한지능형무선전력전송전파제어기술들이필요 사회적파급효과국내기업들의원천기술확보가미흡하고, 상용화기술력부족 - 현재판매되고있는자기유도제품의핵심칩셋은대부분외국제품을활용하고있고, 국내기업들은모듈단위로제작하는수준으로, 핵심원천기술에대한확보가미흡 - 특히, 중거리수미터급무선전력전송기술에대한원천기술및특허는해외선진국이확보하고있어, 향후제품화시점에서지적재산권분쟁등의문제발생가능기술실용화를위한국제표준및시험인증기관부재 - 현재미국이수미터급무선전력전송기술개발및실용화를주도하고있으나, 국내를비롯한유럽등에서는아직까지시험기준등이존재하지않음. - 특히, 국제표준이제정되지않아, 제품화에어려움이있음. 제도적장애요인새로운무선전력전송제품들에대한국내전파관련규정마련및인증필요 년 12월에미국기업인 Energous사는 FCC로부터세계최초 over-the-air 무선전력전송제품에대한인증을받았고, 파워캐스트또한수와트미만전력을공간을통하여전송하는제품을개발하여, 제품인증을받음. - 그러나, 국내는아직관련기술을이용한제품에대한시험방안및인증에대한검토가이루어지지않고있는상황 - 또한, 각나라마다사용할수있는주파수가다르고, 전자파출력허가레벨이달라, 향후실용화에있어장애요인이될수있음. 205

233 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 참고문헌 CompTIA (2015), Sizing up the Internet of Things ElectronicDesign ( ), At CES 2018 Powercast, Energous to Demo Wireless Charging at a Distance ( rging-distance) Kae Won Choi, etc (2018) Theory and experiment for wireless-powered sensor networks: How to keep sensors alive, IEEE Trans on wireless communications, Vol. 17, No. 1. Patently Apple( ), Apple Invents a Wireless Power Transfer System with Unique Optimum Power Scheduling & more ( nsfer-system-with-unique-optimum-power-scheduling-more.html) S. Bi, C. K. Ho, and R. Zhang (2015), "Wireless powered communication: opportunities and challenges," IEEE Commun. Mag., vol. 53. 박용철외 ( ), 2017 대한전기학회무선전력전송기술단기강좌, 2017/ 대한전기학회무선전력전송연구회 / 대한전기학회산업통상자원부 & 한국에너지기술평가원 (2014), 2014 에너지기술이노베이션로드맵 -에너지혁신 ( 무선전력전송 ) 전자신문 ( ), 中선전몰려가는무선충전연합군 `비접촉무선충전생태계구축 206

234 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 6 스마트타투기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의 신체상태를확인하는센서와메모리등을포함한얇은전자회로막으로, 피부에부착하여생체정보모니터링이가능한효과적인신체부착형 ( 패치형, 문신형 ) 센서 2) 기술의설명최근유연소자의발전으로인체의옷이나피부에부착하여사용자의가장가까운위치에서정보를수집하고소통할수있는다양한개념의웨어러블디바이스 * 가주목받음 * 웨어러블디바이스 : 사람의신체에부착하여편리하게사용할수있도록제작된다양한형태의장치들을지칭하며, 휴대성, 사용편의성, 환경적응성측면에서기존디바이스와는차별화되는탁원할기능을제공 - 포스트스마트폰시대가시작되면서차세대 ICT 성장동력으로웨어러블디바이스에대한관심과기대가고조 < 그림 5-39> 웨어러블디바이스의진화 ' 출처 : Wearable Technologies in Clinical and Consumer Health, Frost & Sullivan, P8A8-48,

235 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 웨어러블디바이스는주로사용자의일상이나운동정보를기록하는 Activity Tracker, 혈당 / 혈압 / 심박등생체정보를기록 / 분석하는헬스케어산업에집중되어있으며, 향후약 30% 의연평균성장률 (CAGR) 을보일것으로예상 - 그러나, 현재출시된웨어러블디바이러스들은주로액세서리형또는의류일체형으로개발되고있으며, 사용처부족과기술상의제약 ( 착용감, 활동성제약, 지속적전원공급의문제 ) 으로인해캐즘 (CHASM)* 에직면 * 캐즘 (CASHM): 신제품이초기시장에서는혁신성을인정받아소수혁신가와얼리어답터계층에서열렬히환영받지만, 대중에게확산되지못하는현상 - 전자피부는웨어러블기술의근본적인장점인 착용감 을극대화하여인간에게도움을주는서비스를제공하는신체부착형웨어러블디바이스에해당 < 표 5-8> 웨어러블디바이스의기본기능 기능착용감항시성사용자인터페이스안전성사회성 내용 일상생활에서사용하는의복, 액세서리와같이착용을의식하지않을정도의무게감과자연스러운착용감제고 사용자요구에즉각적인반응을제공하기위하여컴퓨터와사용자간끊임없는통신을지원할수있는채널존재 인간의신체적, 지적능력의연장선상에있어야하므로사용자와의자연스러운일체감과통합감제공 장시간착용에따른불쾌감과신체적피로감을최소화하고전원및전자파등에대한안정성보장 착용에따른문화적이질감을배제하고사회문화적통념에부합되는형태와개인의프라이버시보호 출처 : KT 경제경영연구소, Business Insider Intelligence, 이식형바이오전자기기를활용할경우장기간연속적인생체물질측정이가능해짐에따라일상생활데이터에기반한당뇨, 비만, 간질, 파킨슨병등의질환에대한개인맞춤형치료에유용 208

236 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 기술구분정의및특징핵심기술연구개발이슈문제점 액세서리형 의류일체형 신체부착형 생체이식형 시계와같은착용형장치적용 초소형 / 저전력시스템활용 인체공학적디자인으로착용감한계극복 직물에일체화된시스템활용 유연한직물회로보드적용 의료 / 생활섬유제품과의일체화 Skin patch 와같은피부부착형시스템활용 유연한고분자회로보드적용 피부와일체화 생체에전자장치이식 생체친화적회로보드활용 생체와일체화구현 < 표 5-9> 웨어러블디바이스기술발전 초소형센서및고용량배터리 저전력, 고성능 SoC 플렉서블, 박막형투과형디스플레이 초소형 / 정밀비전센서 사용자인터랙션기술 전도성실, 섬유, 직물기술 직물회로보드및패키징기술 접착형전지소자패키징기술 고분자회로보드및전자소자패키징기술 안테나및통신기술 소재및탈부착기술 저발열 / 저전력 / 초소형화웨어러블통신기술 센서일체형디스플레이 촉감표현기술 디바이스협업및 UI/UX 기술 의류디스플레이기술 모션인식의류기술 FAN (Fabric Area Network) 상황기반색 / 문의변화기술 고전도성, 저전력화 유연 / 투명부품기술 무구속 / 무자각생체신호측정기술 의료 / 웰니스용생체신호측정센서및시스템기술 크기, 무게, 배터리지속시간 입출력방식 굽힘, 접힘, 오염등에강인한내구성 세탁성및양산기술 신축성 / 유연성 인체무해성 양산기술 출처 : 나연묵외, 웨어러블컴퓨터의현황과전망, Deloitte, 웨어러블디바이스혁명, 2014, KEIT, KEIT PD Issue Report, & 2016, vol

237 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 신체부착형전자피부기술 세부기술의정의및설명자체수신기및신호프로세서와전원장치를갖추고있어하나의 마이크로컴퓨터로서의역할 이가능한전자피부 - 정보의수집과처리, 통신부터전원공급에이른전과정이하나의씰을통해가능한기술 - 피부나의류에부착가능한형태로근거리무선통신 (NFC), 블루투스, 적외선또는다른근거리통신기술을통해다른스마트기기와연결가능하며, 1) 활동및감정모니터링, 2) 생체모니터링, 3) 실시간정보및데이터송수신및 4) 실시간정보수신이가능 국내기술현황평창동계올림픽에서스마트결제웨어러블기기 (NFC 칩이내장된장갑, 올림픽배지, 스티커 ) 를도입할예정일부대학을중심으로전자피부소자에대한기초연구를진행하고있는상태이며, 최근반도체와 ICT 기술이접목된연구를진행하기시작 국외기술현황미국 MIT미디어랩 (MIT-MS 리서치 ) 에서몸에부착하는문신형태의스마트기기인 듀오스킨 (Duoskin) 을개발 - 전기회로가그려진금박을스티커처럼피부에붙이면마우스, 키보드, 리모컨, 스마트폰디스플레이같은하나의전자기기처럼활용가능 - 온도에반응하는소재를사용하면체온에따라문신의색 ( 色 ) 이변화해사람의기분이나체온변화등을쉽게확인가능 - 특정정보를담은 NFC 태그를활용하여, 해당문신에스마트폰을갖다대면미리지정한노래가흘러나오거나별도의웹페이지 앱 ( 응용프로그램 ) 이열리는기술도가능 210

238 제 5 장 10대 미래유망기술별 관련 현황 및 전망 <그림 5-40> MIT미디어 랩에서 개발한 IT문신 DuoSkin 출처: 독일 막스플랑크 연구소는 몸에 붙인 전자 피부로 모바일 기기를 작동 <그림 5-41> 웨어러블 진단패치를 이용한 모바일 헬스케어의 응용 출처: 생체모사기반 웨어러블 진단 패치 개발, Polymer Science and Technology, 2014, 25,

239 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2) 생체물질모니터링및약물전달전자피부기술 세부기술의정의및설명환자의생체물질을모니터링하고데이터를환자나케어제공자에게무선으로전달하거나약물을국소위치에정확히전달하는바이오전자기기기술 - 전자피부는신체부착형초박형 ( 超薄型 ) 전자회로로컴퓨터의회로기판처럼작동하며, 신체를실시간으로모니터링할수있어실시간검진, 상시검진, 원격검진이가능한정교한개인의료기기의역할이가능 - 피부에바로이식할수있기때문에, 이를활용해의사가환자의건강상태를지속적으로진단할수있고, 더나아가원격진료가가능 국내기술현황 KAIST 는피부에우표크기의전자패치를개발, 피부에붙이면맥파 ( 피가흐르며생기는압력 ) 와체온, 담, 분비량을동시에측정하여착용자의정신건강을파악하는기술을개발 - 맥박이뛸때생기는압력으로스스로전기를만들기때문에외부전원이나배터리가불필요신체모든부위에손쉽게부착할수있는 스마트스티커센서 를개발 - 착용자의심전도와근전도, 산소포화도를측정하여의료진이환자의몸상태를실시간으로원격모니터링가능한국 ( 서울대 ) 미국 ( 텍사스대, MC3) 의공동연구팀은피부에붙이는헬스모니터링스킨패치인, 운동장애의진단, 치료를위한다기능성웨어러블디바이스 를개발 - 이를통해파킨슨병과같은운동장애질환의발병여부를모니터링 / 분석을통해이상징후를미리진단, 앞선약물투여치료까지가능 국외기술현황대표적인패치형제품으로는영국 TOUMAZ그룹의 Sensium Vitals 시스템과미국 MC10의 BioStamp RC가있으며, 대부분의제품들은신축성이없는유연한반창고나밴드형태로피부에부착하여맥박수, 체온, 자외선흡수량, 뇌활동량등바이오데이터를실시간수집및정보분석 212

240 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 미국일리노이대는매우얇고유연해피부에문신처럼프린팅할수있는 표피전자센서 개발 - 이는병원에서환자의상태를의사에게송신하여환자의태를실시간으로모니터링할수있는기술미국네브래스카-링컨대는유방암진단용전자피부, UC샌디에이고는미숙아의뇌손상을진단하는전자피부를개발미국스타트업카오틱문 (Chaotic Moon) 은피부에부착해사용자건강상태와위치를추적하는신개념웨어러블디바이스이자디지털타투인 테크타츠 (Tech Tats) 를개발 - 전도성염료로피부위에타투를그리고센서가장착된초소형전자칩을부착 - 칩에내장된마이크로센서가체온이나심박수, 탈수지수등사용자의건강상태를지속적으로체크하고, 이건강데이터를무선통신망을통해모바일앱에전송하여정보를제공 < 그림 5-42> 카오틱문 (Chaotic Moon) 의테크타츠 (Tech Tats) 출처 : techcrunch ( ) 미국 MIT- 하버드의대공동연구팀은건강검진용스마트타투인 더말애비스 (DermalAbyss) 개발 - 혈당수치에따라타투의색깔이파란색에서갈색으로바뀌거나몸속수분함량에따라타투가진한초록색이되는방식으로신체정보를색변화로알림일본도쿄대는혈중산소량을측정하는초박형전자피부 (e-skin) 를개발 213

241 2018년 KISTEP 미래유망기술 선정에 관한 연구 - 스마트 소사이어티 구현을 위한 10대 미래유망기술 - 이 피부의 두께는 사람 머리카락 굵기의 20분의 1 정도이며, e-skin 안에 고분자 LED와 광 검출기를 탑재하여 LED 빛이 피부를 얼마나 통과하는 지 미세하게 측정해, 혈액 속 산소 농도를 계산 초연질 신경 인터페이스 기기는 기계적 물성과 뇌조직 물성을 잘 매칭함으로써 전극과 조직과의 접촉을 향상시키고 초소형 탐침을 통해 개인 신경망에 접근 가능하게 함으로써 신경질환 모니터링 및 치료, 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구에 유용(Jeamin Kim et al, 2017) - 인간 피부에 따라 구부러지고 주름이 지는 심전도 연속 모니터링을 위한 이동형 인간 피부 부착형 패치, 높은 신호-노이즈 비율과 최소화된 임피던스를 보이는 전기생리학을 위한 초박막 및 초형상적응 기기 개발중(Jeamin Kim et al, 2017) 체지방 감시, 혈관이상 탐지, 실시간 혈당 측정 등 다양한 생체물질 모니터링 스마트 임플란트 개발중(WT Vox, 2015) 빌게이츠재단에서 지원하는 Microchips Biotech는 산아제한을 위한 피부이식용 마이크로칩을 개발하여 호르몬을 조절하여 피임기능을 외부에서 작동하도록 설계(WT Vox, 2015) 전도성 폴리머와 고분자 전해질 등을 활용한 유기 바이오전자기기를 사용하여 신경병증 통증 치료 등에 활용하는 연구 진행 중(Amanda Jonsson et al, 2015) <그림 5-43> 생체물질 모니터링을 위한 바이오센서 연구 출처: Jaemin Kim et al.,

242 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 3) 생체모사형전자피부기술 세부기술의정의및설명 인간과동 식물의감각기관의구조와기능을모방하여고감도 초소형 저전력전자소자개발기술 다양한정보를감지하는 - 인간피부의감각기능을센서로모방하려는기술로, 첨단기능소재와결합하면산업, 군사, 환경등다양한분야에활용가능 국내기술현황고려대는피부감각기관구조를모방해압력을감지하는부착형센서개발 - 센서구동에필요한전력이거의없지만, 미세한압력변화까지도감지가능숭실대-KAIST공동연구팀은포유류의촉각원리를구현한전자피부를개발 - 포유류의피부속촉각세포가외부압력을감지하는원리를구현한이피부는소리 혈압 터치 무게등을감별할수있으며, 인간의피부가감지할수없는다양한유해가스냄새및유기용매등의분별이가능 DGIST는식물의넝쿨구조를모방하여별도의접착제없이직접피부에부착할수있는무선통신기반의고신축성전자피부를개발성균관대는신축성이우수한패치형투명센서를개발하여얼굴에부착해입주변이나이마, 눈아래등에부착해표정 / 감정변화를읽을수있음. - 탄소나노튜브기반고분자기판으로얇기와신축성, 투명성을확보서울대는의수용전자피부 ( 압력과온도, 습도는물론힘에의한피부변형까지감지하는스마트인공피부 ) 를개발 - 인공손에씌워진스마트피부는피부에다양한감각이입력되더라도이를느끼고작동할수있는능력을갖춤 UNIST-동아대는손처럼미세한압력과진동, 온도를감지할뿐아니라소리까지듣는 인공전자피부 (Electronic Skin) 을개발 215

243 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-44> 손가락피부구조와기능을모사한인공전자피부는다양한물리적신호감지 출처 : 국외기술현황미국스탠퍼드대는스스로치유하는전자피부를개발 - 프랑스에서개발한 자가치유고무 에금속인니켈을고무에섞에전류가흐르게만들었으며, 이소재를외과용메스로자른다음전달면을맞대자 15초만에원래상태로돌아왔고, 전기전도도역시원래상태의 98% 수준으로회복영국글래스고우대는태양에너지를이용해부드러우면서외부로부터의자극을느낄수있는전자피부를개발 - 태양에너지를흡수해이를전기에너지로전환할수있음 - 피부속에에너지가흐르는만큼살아있는피부처럼오랜기간동안탄력을유지가능미국일리노이대는기존사용전자소자로구성된전자피부를개발 - 기하학적패턴의전극구조와미세유체학을적용하여늘어나거나비틀어지는형태의변형이가능한전자피부개발 - 온도센서, 변형계, ECG/EMG 센서, 안테나, LED, 무선전력코일, 트랜지스터들로구성된얇은필름형태 216

244 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 신체부착형전자피부기술현재웨어러블디바이스시장은도입기이며선도적인기업이나제품없이창의적아이디어를구현한다양한제품이출시되어상품성을검증받는단계 - 현재상용화되어있는제품들은음성인식, 제스처인식, NFC, 증강현실등기술이적용되고있으며, 대부분이러한기능들은스마트폰의보조수단으로활용되는실정바이오센서의경우한국의기술수준은최고기술보유국 ( 미국 ) IoT 기술수준대비 74.7%, 기술격차는 2.9년 (KHIDI, 2017) 이며, 생체적합재료의기술수준은최고기술국대비기술수준은 78.2%, 기술격차는 3.8년으로추격그룹에해당 (KISTEP, 2017) 2) 생체물질모니터링및약물전달전자피부기술생체물질모니터링및약물전달을위한헬스케어센서산업의경우기술진입장벽이높아선진국과일부기업들이과점하고있는실정 - 미국, EU, 일본이세계시장의 70% 를점유 - 국내에서는헬스케어센서수요의 70% 이상을수입에의존하며, 국내센서기업의경우대부분영세하고기술력부족등으로센서칩을수입하여모듈형태로조립하여제품을생산하는수준헬스케어분야는웨어러블디바이스의적용과확산이가장빠르게이루어지고있는영역으로, 의료서비스패러다임이변화함에따라피트니스 / 웰니스시장을중심으로성장하고있으며향후건강진단및치료, 수술부문에도확대적용될것으로예상 - 해외의경우미국의대규모 IT 통신기업 ( 애플, 마이크로소프트, 인텔, 구글등 ) 과의료관련기관들의협력을통해지속적인투자를진행하고있고, 일본의마쓰시타, NTT 도코모등의아시아기업들또한산업진출을가속화하고있는단계 - 국내에서는 SK텔레콤, 삼성전자, LG전자등의 IT 대기업에서도병원및의료기관과의협업을통하여헬스케어분야에적극적으로참여주로신체부착형헬스케어센서는피부부착 ( 패치 ) 형또는콘택트렌즈형태로제작되고있으며, 최근일부제품들이상품화되었으나아직까지는대기업중심의개발단계 217

245 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 세계적으로도대학중심의타당성연구가사업화단계로진입하는시기이며, 국내의우수한반도체와모바일기기기술력을적극활용한다면초기시장경쟁에동참할수있을것으로예상 < 그림 5-45> 전자피부를활용한건강웨어러블기기 출처 :University of Tokyo/April Montgomery 3) 생체모사형전자피부기술생체신호를효과적으로수집할수있고, 불편함없이장시간부착할수있는디바이스접착및계면에대한연구에초점 년부터반도체 /ICT 기술과접목하는단계로발전하여상용화단계에진입 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 218 생체물질모니터링및약물전달바이오전자기기를통해수집된혈당, 심전도, 체지방등일상생활데이터를분석하여치료하거나직접약물을원하는국소위치에정확히전달하는개인맞춤형치료로치료효과가획기적으로증진될것으로기대치료에서예방중심의의료서비스패러다임변화 자가건강모니터링과질병의진단및예방을가능하게하여향후원격의료서비스제공, 의료비절감, 치료의효율성증진

246 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 독거노인이나혼자여행중인사람이위급상황에처했을때응급구조에활용 < 그림 5-46> Implantable wearables 출처 : WT VOX 홈페이지 사물인터넷 (IoT), 인공지능, 증강현실, 빅데이터등의최신기술과결합하여다양한시너지효과발생전자피부의개발은사람과같이촉감, 압력, 무게를느낄수있는휴머노이드 ( 인간형로봇 ) 개발이가능사람이접근하기어려운극한환경, 재난 응급구조환경에서활용재활의학분야의의족, 의수에전자피부를사용하여거부감과불편함을감소 < 그림 5-47> Bioelectronics Framework US NIST 출처 : NIST,

247 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2) 그외경제 사회적파급효과 경제 사회적파급효과바이오전자 (Bioelectronic) 시장은 2023년까지 250억달러에서 510억달러까지성장할것으로예측 (Innovate UK 홈페이지 ) - 바이오전자기기를활용한전자약시장은 2025년까지 355억달러시장으로성장할것으로예측 (Grand View Research, 2017) - 바이오전자기기의약시장은 2016년 172억달러시장에서연평균 7.9% 씩성장하여 2021년까지 252억달러시장으로성장할것으로예측 (MarketandMarkets, 2016) 시장창출및글로벌시장개척발판마련 - 최근 IDT 발표에의하면전세계 IoT 헬스케어부문시장규모는 2014년 82억달러에서 2018년 124억달러로연평균약 10% 성장률을보일것으로예상 - 웨어러블헬스케어산업은가장높은부가가치를창출하는분야로꼽히고있으며, 2020년까지 2,850억달러규모로성장할것으로예상 - 현대경제연구원에따르면국내 U-헬스케어시장규모는 2014년약 3조원에서 2020년 11조원으로연평균 12.5 % 성장률을보일것으로예상 마. 기술실현의장애요인 220 기술적장애요인 기술적으로는부작용을최소화하고정밀한치료가가능하도록바이오전자기기의정밀성에대해신뢰할수있을정도로발전할필요 (Innovate UK 홈페이지 ) 스마트타투는장시간부착이필요하기때문에생체적합성이높고조직에잘부착되도록유연한재료필요 - 티타늄, 유리등안전하고생체적합성이높은재료를활용해부착기기에코팅이나패키징할필요 (Donald Styblo, 2013) - 기계장치, 무선데이터전송모듈과무선전력전송모듈을위한패키징과기계장치의통합문제, 연성웨어러블기기의내구성강화문제등존재 (Jeamin Kim et al, 2017)

248 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 웨어러블디바이스특성상주요요소인크기, 무게, 배터리지속시간등기술적제약요소가완전히해결되지않았고, 기본적으로융합형디바이스로서이를구현하는데필요한기반기술이부족 - 장기간전력공급을위한초전력설계, 무선전력장치혹은생물학적에너지필요잠재력에비해해결해야할기술적과제가많으며, 현재까지제품의완성도는미흡한실정 - 디바이스와사용자간원활한상호작용을위한사용자인터페이스문제가해결되지않음끊임없이생성되는빅데이터의분석과활용, 연계방안에대한논의가필요 - 보건 / 의료빅데이터를적극적으로활용하여해당분야의신산업창출에기여할것으로기대 - 통합된생물학적 / 전자기적시스템에의해생산되는정보는디지털정보처리와개념적으로달라새로운컴퓨팅접근법이필요 (Evgeny Katz, 2014) 산업적장애요인전자, 재료, 바이오, SW, 의료등다양한산업기술이융합하여만좋은결과를얻을수있기때문에산업간협력등이중요 - 다국적제약사인 GSK 社도구글의 Verily 社와조인트벤처설립을통해전자약개발에필요한다양한기술의융합이가능하도록협력 제도적장애요인원격의료기기관련기준미비 - 환자들을대상으로하는검사, 진단, 치료영역까지확대될필요가있으며원격의료허용에대한실효성있는논의필요 - 의료현장에도입될경우본격적인활용을촉진하기위하여건강보험적용, 새로운의료기술평가방법과수가체계에대한검토필요 - 사용자의무단정보수집, 유출, 사생활침해등부작용에대한우려가예상됨에따라규제에관한법률적검토필요 - 웨어러블디바이스의안전성제고를위한기준및규격에대한가이드라인필요 221

249 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 인체내모니터링결과가외부에저장되거나전송되는경우자유의침해및개인정보보호이슈가발생할소지존재 - 의사소통이어려운환자의경우이식을위한사전동의서를받아야하는어려움존재 222

250 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 Amanda Jonsson et al. (2015), Therapy using implanted organic bioelectronics, Vol.1, No.4 / Sci, Adv. GSK supercharges R&D for miniaturized bioelectronic nerve implant for chronic disease CBinsights(2017), "Game Changers 2018 Donald Styblo(2013), "The Next Generation of Smart Implants", Valtronic Ellen M. McGee(2008), Medical Enhancement and Posthumanity, pp , Springer EMBS 홈페이지 ( FierceBiotech( ), Grand View Research 홈페이지 ( Innovate UK 홈페이지 ( Jaemin Kim et al.(2017), "The quest for miniaturized soft bioelectronic devices", Vol. 1, No. 49 / Nature Biomedical Engineering Jordan Thimot et al.(2017), "Wirelessly powered implants", Vol. 1, No. 51 / Nature Biomedical Engineering KISTI의과학향기 ( ), 인간에게도로봇에게도유용한전자피부 KISTI의과학향기 ( ), 나노물질로만든전자피부, 질병진단부터치유까지 MarketandMarkets 홈페이지 ( MIT Technology Review(2017), 10 Breakthrough Technologies 2017 NIST(2009), A Framework for BIOELECTRONICS Discovery and Innovation ReadWrite 홈페이지 ( 223

251 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 The Science Times ( ), 자극느끼는전자피부개발 Thonte S.S. et al.(2016), Smart Bioelectronics: The Future of Medicine is Electric, Vol. 3. Issue. 3, / International Journal of Engineering Technology Science and Research WT Vox(2015), Top 10 Implantable Wearables Soon To Be In Your Body YTN 뉴스 ( ), 패션도기술이다! 이젠 타투 로스마트폰제어경상일보 ( ), 전자약과전자피부시대의도래 고현협외 (2014), 신축성전극기반인공전자피부, NICE 제 32권 3호동아일보 ( ), 온도습도, 화학물질가지분간 진짜같은 전자피부 디자인맵 (DESIGNMAP) ( ), 의료용웨어러블디바이스의무한가능성을열어주는전자문신스마트타투 딜로이트컨설팅 (2014), 웨어러블디바이스혁명, 시장 기술동향및주요활용사례 메드트로닉홈페이지 ( 미래창조과학부 KISTEP(2017), 2016년기술수준평가 방창현외 (2014), 생체모사기반웨어러블진단패치개발, 고분자과학과기술제25권 5호연합뉴스 ( ), 온도습도촉감까지느끼는스마트피부개발 연합뉴스 ( ), 국내연구진이냄새맡는전자피부를세계최초로개발했다. 연합뉴스 ( ), 산소 땀통하네 숨쉬는 전자피부개발성공이문근 (2016), 나노바이오센서시장및기술동향, BRIC View 2016-T07, BRIC 정보통신기술센터 (2017), 2017 웨어러블디바이스의발전전망과시사점 정보통신산업진흥원 (2014), 차세대웨어러블의현재와미래그리고이슈 정보통신정책연구원 (2013), 웨어러블디바이스 (Wearable Device) 동향과시사점 조선비즈 (2016), 웨어러블기기 ' 착용 ' 에서 ' 이식 ' 으로진화 체지방감시 암세포제거등신기술연구한창 조선일보 ( ), 촉감도체온도사람같은 전자피부 가나왔다. 조선일보 ( ), 전자피부 시대 224

252 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 중앙일보 ( ), 국내연구진, 소리 터치구별하는전자피부세계최초개발 중앙일보 ( ), DGIST, 무선통신기반전자피부개발 중앙일보 (2015), 전자약시대, 먹는대신이식한다 한겨례 ( ), 소리부터목하중까지느끼는똑똑한전자피부개발 한국과학기술기획평가원 (2016), 웨어러블스마트디바이스용핵심부품및요소기술개발사업 한국보건산업진흥원 (2014), 헬스케어웨어러블디바이스의동향과전망 한국보건산업진흥원 (2015), 체내이식형스마트바이오센서특허기술동향 한국보건산업진흥원 (2017), 2016년도보건의료산업기술수준조사 한국산업기술평가관리원 (2017), 웨어러블헬스케어용화학공정소재기술동향 한국정보화진흥원 (2014), 웨어러블디바이스기반의창조경제활성화전략 한국콘텐츠진흥원 (2016), 타투, IT 만나바이오웨어러블 (Biowearable) 로탄생하다! 225

253 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 7 소프트로봇기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의 ( 소프트로봇정의 ) 전통적인로봇의외형소재가딱딱하고 (hard) 하고경직성 (rigid) 이있는재질로제작된데비하여소프트로봇은이와는달리부드럽고 (soft) 유연성 (flexible) 을갖춘소재로제작된로봇 - 미래유망기술로써 소프트로봇 (soft robot), 소프트로보틱스 (soft robotics) 두단어의의미를포함 - 소프트로보틱스 11) 는 로보틱스 ( 로봇공학 ) 의하위범주에속하며유기생명체처럼고도의유연성을가지는소재로제작된로봇시스템및관련기술을의미 < 그림 5-48> Soft-legged wheel-based robot 출처 : ( 로봇분류 ) 기존로봇은강성외형 ( 바디 ) 로구성되어있으며전기에너지를기계에너지로변환하여휠, 다족 ( 多足 ), 블레이드등을이용하여구동하며눈에보이는적당한크기를가짐 11) Wikipedia, Soft robotics 226

254 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 표 5-10> 특성별로봇분류 로봇분류 구동원리 1) 외형크기 2) 외형재질 3) 기존로봇 ( 예 : 다족 / 휠기반구동로봇, 팔기반작업로봇, 드론, 자율주행카 ) 바이오로봇 동식물 / 곤충의생체를모방하여제작된로봇 ( 예 : 바닷가재로봇, 도마뱀로봇등 ) 초소형로봇 mm이하크기를갖는로봇 ( 예 : 나노, 마이크로로봇등 ) 소프트로봇 유연한소재로제작된로봇 ( 예 : chembots, OCTOPUS IP 등 ) 1) 2) 3) 1) ) ) 1) : 구동원리에따라서기존로봇과, 바이오로봇으로구분 2) : 외형크기에따라서기존로봇과, 초소형로봇으로구분 3) : 외형재질에따라서기존로봇과, 소프트로봇으로구분 ( 소프트로봇현황 ) 강성로봇 ( 기존로봇 ) 에서구현하기힘든수십자유도이상의모션을구현하고, HRI* 기술중인간과물리적인인터랙션의안전성등의문제를극복하기위하여 2000년대후반미국 DARPA의 chembots, EU의 OCTOPUS IP 등소프트로봇연구개발이시작되면서전세계적연구본격화 ( 소프트로봇기술분류 ) 소프트로봇및소프트로보틱스기술의적용분야를고려하여다양한기술분류가가능하며편의상 생체역학기반소프트로봇플랫폼기술, 소프트로봇용소재 / 부품기술, 소프트엑소슈트 (Soft Exosuits) 기술 로분류 12) 2) 기술의설명 소프트로보틱스주요핵심기술 생체역학기반소프트로봇플랫폼기술 - 유기생명체의모션을분석하여로봇의로코모션 *(locomotion : 걸음, 뜀, 점프, 등반등 ) 에적용하거나향후로봇암 / 핸드를이용한물체의피킹 (picking) 에활용까지염두에둔소프트로봇플랫폼기술 * 로코모션 (locomotion) : 로봇이이동할때사용되는다양한방법의총칭 12) 서울대인간중심소프트로봇기술연구센터조규진센터장 ( 교수 ) 인터뷰 ( 기계저널제57권제 11호, , 7-11) 참조 227

255 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 기존강성로봇의휠또는다족보행플랫폼기술과는다른수십자유도이상을가지며주변환경에적응적인로코모션이가능한소프트로봇플랫폼기술소프트로봇용소재 / 부품기술 - 로봇외형이플렉시블 (flexible) 하여변형 (deformable) 및형상이동 (shape-shifting) 을가능하게하는소프트로봇용액체, 화학소재기술 - 소프트로봇에서활용될유연하며, 변형및형상이동에대응이가능한유연센서, 구동기등부품기술소프트엑소슈트기술 - 기존웨어러블로봇이관절이불편한환자 / 노약자의관절의근력을강성체바디와구동기등을이용하여증대하는데반하여소프트엑소슈트는플렉시블한형태의센서 / 구동기와구조체를이용, 착용성과기능을향상시킨웨어러블로봇시스템기술 - 소프트로봇을위한플랫폼및소재 / 부품을이용하여소프트로봇의로코모션제어기술로서오픈 / 폐루프제어및최근에는머신러닝기술을접목하여제어하는기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 생체역학기반소프트로봇플랫폼기술 세부기술의정의및설명로봇의구동원리에따라바이오로봇, 외형크기에따라나노로봇, 외형재질에따라소프트로봇을기존로봇과분류하였으나로봇의활용성을극대화하고특별한니즈에대응하기위해서는 바이오 + 소프트로봇, 나노 + 바이오 + 소프트로봇 등의기술이융합된형태의로봇개발필요 - 수중에서자유롭게이동하며어떤물체든흡착이가능한문어의생체역학, 수직이넘는각도를자유롭게오르내리는도마뱀의생체역학을분석, 모델링하여소프트로봇플랫폼에적용및설계하는기술 - 문어 (Octopus) 로봇같은바이오 + 소프트로봇의플랫폼설계는그림 1-2처럼생체학적모델링 / 설계와메카트로닉스측면을동시에고려해야함 228

256 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-49> 바이오메카트로닉스의생체모델설계및메카트로닉스설계 출처 : Laschi_Meeting_Overview_and_Objectives-Tutorial_on_Sensing_and_Actuation_Technologies.pdf ( 국내기술현황 2015년서울대학교조규진교수연구팀은표면장력을이용하여물위를걷거나점프할수있는소금쟁이의생체를모방한소금쟁이로봇을개발 - 소금쟁이가수면을도약할때이용하는표면장력 (144mN/m) 을로봇에적용하여몸길이의 7배정도인수면에서 14cm 정도까지점프하는데성공하였고이원리를기존점핑로봇이나기어가는형태의로봇에적용하여점핑효율개선가능 < 그림 5-50> 소금쟁이로봇 ( 좌 ) 및소금쟁이로봇의점핑원리 ( 우 ) 출처 ( 좌 ): 출처 ( 우 ): 229

257 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국외기술현황 2009년부터 5년간 EU의 FP7(Framework program)-ict 중미래융합기술 (Future and Emerging Technologies, FET-Proactive) 의일환으로연구개발된 OCTOPUS IP 13) 는대표적인바이오-소프트로봇으로이프로젝트에이탈리아의 SSSA(St. 안나고등과학원 ), 이스라엘의 Hebrew 대학등 7개기관이참여 - OCTOPUS IP의연구개발목적은문어의몸체와두뇌의원리를분석하여 8개의소프트로봇암 (Arm) 을가지며수중에서이동, 암 (Arm) 을이용한물체잡기등의기능이가능한로봇의개발 < 그림 5-51> OCTOPUS IP 의 Soft Arm 및내부구조 출처 : - OCTOPUS IP 프로젝트를통하여 2013년까지 B. Mazzolai, L. Margheri, P.Dario, C. Laschi (2013) Measurements of octopus arm elongation: Evidence of differences by body size and gender Journal Of Experimental Marine Biology And Ecology 등 27편의저널, 54편의학술회의발표현재는최소침습수술로봇 (STIFF-FLOP IP) 프로젝트, 수중탐사로봇 (PoseiDRONE Project) 프로젝트등으로확장 13) OCTOPUS IP : 230

258 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 2) 소프트로봇용소재 / 부품기술 세부기술의정의및설명소프트로봇의형상이동 (shape-shifting) 및형상변형 (deformable shape) 은부드럽고플렉시블한새로운소재를통해구현되며고체와유체변형원리등이활용됨인간이나생물체의피부에해당하는소프트로봇용새로운외피 (jamming skin) 소재로서전기에너지, 열에너지, 운동에너지를구동에너지로활용할수있음 - 외피소재로구현하기어려운큰구동력 ( 토크 ) 이필요한경우소프트로봇전용구동기및위치 / 힘센서등이필요하며이러한부품들도유연성과부드러운특성을갖추어야함 국내기술현황서강대학교가미국하바드대학과공동설립한 서강-하바드질병바이오물리연구센터 의서강대최정우교수팀과하바드대학케빈파커교수팀은쥐의심장근육세포를배양한근육과고분자탄성중합체 (PDMS)* 로구성된실제가오리의근육구조와유사한형태의로봇을개발하여 2016년 7월사이언스지의표지논문으로발표 * 고분자탄성중합체 (polydimethylsiloxane, PDMS) - 개발된가오리로봇 * 은동력기관없이도물속에서유영이가능하며, 빛자극에의해수축하고, 자극이사라지면이완하는근육세포가모터의역할을하며이러한빛을조절함으로서직진, 회전등의모션을구현 * 10원짜리동전의크기와비슷한길이 16.3mm, 무게 10mg 으로초당 2.5mm의속도로이동가능하며적절한빛만있어도 1주일동작이가능하며포도당이섞인물을공급하면에너지를계속공급받아물속에서유영이가능 < 그림 5-52> 가오리로봇제작도및구동원리 출처 : Science, 8 JULY 2016 ( 231

259 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국외기술현황 2009년부터미국 DARPA의지원을받아 irobot, MIT, Harvard 대학등에서공동개발한 chembot 은고체-액체변형이자유로운신소재를개발하여적용 - 개발된신소재는폴리우레탄발포고무와왁스를기반으로합성한구조로, 평소에는폴리우레탄격자로딱딱한고체형태로유지되고, 전류를가하여가열하면왁스가녹으면서액체와흡사한부드러운유연성이강조된소재로되고다시온도가낮아지면고체형태로변경되어이과정을반복하면서진행방향으로운동가능 - 이러한소재는소형인체침투형소프트로봇에적용되어몸속의장기, 복잡한혈관을통과하여진단 / 치료기능을수행할것으로예측되며, 아직은부족한고압을견딜만한강성확보를위하여자기유변유체 (magnetorheological fluid), 전기점성유체 (electrorheological fluids) 와같은소재를적용한소프트로봇개발로확장 < 그림 5-53> DARPA Chembot 출처 ( 좌 ): 출처 ( 우 ): 3) 소프트엑소슈트기술 세부기술의정의및설명인간의근력을보조하거나보행보조와같은재활지원기능을하는강성체 ( 금속, 강화플라스틱등 ) 바디로구성된로봇을외골격 (Exoskeleton) 형또는웨어러블 (Wearable) 로봇이라하며이와는달리일부제어를인간에게담당하게하고섬유로만든옷과같은소프트엑소슈트 (Soft Exosuits) 의개발이미래기술로대두 232

260 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 가볍고부드러운섬유중심으로구성되어있으며섬유내부에초소형모터를내장하고와이어를이용하여근육을감싸는구조체를잡아당겨힘을내는방식으로 Harvard Soft Exosuits 로봇의경우최대 20% 의힘을증가 - NSF 지원으로 CMU Hartmut Geyer, Steven Collins교수팀이개발한소프트엑소슈트는동력원이없지만입는것만으로착용자의신체에너지소모량을 7% 정도줄여주는기술을개발 국내기술현황 2016년서울대학교조규진교수팀은손가락이나손이불편한환자의기능을도울수있는위한폴리머기반소프트엑소슈트 ( 글로브 ) Exo-Glove Poly 를개발, 약 1kg의추를들거나문고리를돌릴수있도록손가락의근력을지원 - 엄지, 검지, 중지세개의손가락을보조하고방수기능까지갖추고있으며검지, 중지손가락에는텐던구동방식의동력을부여하여상실된환자의손가락기능을지원 < 그림 5-54> Exo-Glove Poly ( 서울대학교 ) 출처 : 국외기술현황 Harvard Univ. Conor Walsh 교수팀에서개발한 Soft Exosuits 는기존 Hard Exoskeleton Exosuits방식의단점으로지적받는착용자의관절이외부의경직된구조에구속되는제약을해결하기위해새로운소프트섬유를개발하여엑소슈트에적용, 신체의무의식적인생체역학에대한간섭을최소화하여보행부하를약 23% 절감해주며엑소슈트와착용자간의시너지효과를극대화 233

261 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 미국 CMU 및 North Carolina State 대학은유연한탄성체를이용하여무동력 Passive 형태로보행에필요한운동부하를약 7% 절감해주는발목착용형 Soft Exosuits를개발 < 그림 5-55> Soft Exosuits(Harvard Univ.), Passive-elastic ankle Exoskeleton(CMU) 출처 ( 좌 ): 출처 ( 우 ): 다. 국내외기술수준 14) 과기술실현시기 15) 1) 생체역학기반소프트로봇플랫폼기술 234 동식물 / 곤충등의생체를모사한소프트로봇플랫폼에대한본격적인국외연구는해당국가지원으로 2000년대후반부터연구되기시작하였으며국내도비슷한시기에연구가시작됨. 아직 TRL* 4~5단계로분석 * TRL: 기술성숙도 (Technology Readiness Levels) 년에시작된 EU의 OCTOPUS IP, DARPA의 Chembots 의생체모사모델링과플랫폼구현기술과몇년뒤개발된국내의 가오리로봇, 소금쟁이로봇 의기술수준격차는크지않음 - 이러한소프트로봇이상용화된서비스로봇수준으로이동및작업기능을갖추고시장이요구하는최소의운영시간을지원하여 TRL 9단계 ( 사업화단계 ) 에이르기까지는약 7 11년정도의시간이소요될것으로예측 14) 기술수준 : 현재시점을기준으로국내외소프트로보틱스 ( 생체모방기술포함 ) 기술의원천기술 ( 시제품 ) 수준을비교 ( 상용화제품은거의없음 ) 15) 기술실현시기 : 기술수준은기존상용화된서비스로봇의이동 (exploration, navigation 등 ) 및작업 (manipulation, pick&place 등 ) 기능이소프트로봇에서실현된사업화시점을예측

262 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 2) 소프트로봇용소재 / 부품기술인간이나동물등의피부처럼전기공급없이움직이는생체조직개발이장기적목표가될수있으며중기적목표로작은량의전기 / 기계에너지로동력전달이가능한소재 / 부품의기술개발이산업화를앞당길것으로예측 - 전기공급없이움직이는생체조직 / 세포개발기술은국내외 TRL 3단계수준으로기초연구단계에서실험실단계수준이며자기유변유체 (magnetorheological fluid), 전기점성유체 (electrorheological fluids) 등소재기술은해외대비국내동등열위로분석 - 살아있는생체세포기반무동력소재소프트로봇의활용가능기술실현시기는 8~12년정도시간이소요될것으로예측되고, 자기유변유체 / 전기점성유체기반인공근육등을이용한하이브리드 * 소프트로봇은 6~8년후 TRL 9단계 ( 사업화단계 ) 수준을기대 * 하이브리드소프트로봇 : 기존로봇의일정부분이소프트소재 / 부품으로제작된로봇 3) 소프트엑소슈트기술섬유와같은유연한소재를이용하여입는 (wearable) 형태로인간의다리, 팔관절의근력을증강하여작업부하를저감해주는국내외연구가노약자, 장애인, 일반인을대상으로개발되고있으며동력원은 active actuator와 passive actuator가활용되고있음 - 소프트엑소슈트의일부연구결과물이 TRL 7단계단계까지진행되었으며국외기술수준과국내기술수준의차이는크지않은것으로판단되며플렉시블한센서를활용하여착용부위관절 / 근육움직임에대한의도파악기술도매우중요 - 섬유소재와 passive actuator를활용한일반인의 10~20% 수준의근력저감이가능한제품이수년내사업화가능할것으로예측되며, 의도파악이가능하고 active actuator를활용한노약자, 장애인을위한제품은 5~7년정도의시간이소요될것으로예측 235

263 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 서비스로봇활용 : B2B, B2G ( 재난 / 탐사로봇 ) 수백도의온도, 붕괴위험등극한환경에강인한유기재료및스스로동력을생성하여장기간연속구동이가능한형상가변 ( 形象可變 ) 형탐사로봇을진입이어렵고위험한재난 / 사고현장에투입하여활용 ( 수술 / 진단로봇 ) 자유롭게 3차원으로형상변환이가능한소프트로봇은인체의소화기관, 혈관등을탐색하며정확한상태정보를제공할수있으며인공장기의이식및유지보수에활용 서비스로봇활용 : B2C ( 건강한삶지원로봇 ) 소프트엑소수트형태의보행보조로봇은보행이불편한환자를지원할뿐만아니라개인별차이가있는주요상하부관절, 근육의움직임과엑소수트간최적화된상호작용을통한획기적인운동부하의경감이가능하고, 인체신경 / 근골격계통의변형을예방 ( 가사지원로봇 ) 탄성소재기반소프트핸드는다양한가사지원 ( 세탁물수거, 물건정리정돈, 식기설거지 ) 을위한가사지원로봇에적용되어복잡한학습이나고가의힘 토크센서없이도물건을다루는것이가능 산업용로봇활용 : B2B ( 물류로봇 ) 일일 5만여종, 100만개이상의물류를처리하는다품종- 대량물류공정에서물체의 Soft/Hard 재질특성, Formable/Deformable 외형특성을극복하고처음보는물체도사람처럼직관적으로 Pick&Place 할수있는소프트그리퍼기반모바일머니퓰레이션이가능한협업로봇이적용되어물류산업의변혁이예상 236

264 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 2) 그외경제 사회적파급효과 사회변화측면저출산 / 고령화, 웰빙 / 복지, 사회다원화, 안전욕구등사회메가트렌드변화에대응가능한필요로봇군은의료 ( 수술, 재활, 진단 ) 로봇, 감시경계로봇, 재난대응로봇등임 - 의료로봇은환자와직접적인접촉이필요하며기존강성의료로봇이해결할수없었던인체소화관, 장기등에진입하여진단, 시술등이가능한소프트의료로봇의확산으로삶의질향상에기여 - 소프트바디기반감시경계, 재난대응로봇은로봇의자체형상변환 (shape-shifting) 없이는감시경계가불가능했던복잡한지형이나붕괴, 화재현장에서의상황인지, 인명탐지등의임무를수행하여획기적인사회유지비용절감가능 경제변화측면 1인가구증가, 일자리불균형, 지식기반경제등경제메가트렌드변화에대응가능한필요로봇은가사도우미로봇, 교육로봇, 감성지능로봇, 기간산업제조용로봇등임 - 가정이나사무실에존재하는다양한형태, 특성을갖는물체를다룰수있는소프트핸드기반가사지원로봇은그간구현이쉽지않았던설거지, 물건정리, 요리, 빨래넣기 / 개기등실용적가사지원으로개인삶의질향상실현가능 - 소프트암 / 핸드를활용하면반도체, 전기전자공정중 Soft components( 플렉시블 / 하네스케이블, 플렉시블디스플레이 ) 의핸들링이가능하여제조공정혁신및새로운패러다임을가지는제조용로봇의확산으로관련제품의저가대량생산가능 에너지변화측면원전비중축소등친환경에너지트렌드에따라신재생에너지발전소의유지보수로봇과극한지 ( 심해포함 ) 탐사, 자원채취로봇에대한니즈증대 - 고소, 심해, 고온 / 극저온등극한환경에서별도의전원공급이없어도 3D 형상이동과환경에적응가능한소프트로봇의탐사 / 작업수행으로관련산업활성화 237

265 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 마. 기술실현의장애요인기술적장애요인 ( 산업화를위한기술적난제등 ) 생체역학기반소프트로봇플랫폼기술 - 동물 / 곤충등의 locomotion을분석하여소프트로봇구조 / 구동부를구성하는원천기술 ( 생체역학및모사기술 ) 및대변형소프트구조모델링해석기술의활용을위한비선형성제어및가공기술극복필요 - 소프트로봇의구동원및외부센서를동작하기위한전원 (2차전지등 ) 의발전이더딤 (2007년부터 2015년사이의배터리성능은 30% 향상에그침 ) 출처 : 소프트로봇용소재 / 부품기술 - 대변형구조및동작예측을위한해석및설계기술 - 대변위생성이가능하고내충격성이높은연성구동기및신축성있고저전력구동이가능한각종센서개발소프트엑소슈트기술 - 정상인, 일부마비, 완전마비등증상에따른사용자의거부감이나착용부하를저감할수있는사용자의도파악이반영된소프트엑소슈트제어기술 - 배터리전력극대화를위한센서, 구동기의저전력설계및제작기술 238 산업적장애요인 ( 산업구조, 수요자니즈등 ) 소프트로봇 - 국내 ( 강성 ) 로봇시장의성장이예측보다더딘원인으로로봇활용측면보다로봇자체개발에목적을둔연구개발로규모의경제실현이어려워국내산업구조가부품보다시스템개발에치중 - 소프트로봇은연구가시작된지얼마되지않은새로운분야로서수요자의니즈를캐치하고반영된연구개발이필요하며소프트로봇용부품에대한개발도필요 소프트엑소슈트 - 외골격형웨어러블로봇의단점 ( 탈부착어려움, 센싱 / 힘전달효율저하 ) 을극복할수있는소재 ( 섬유, 탄성고무 ) 의지속적인개발과착용자의의도를파악할수있는노력부족

266 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 2013, International Workshop on Soft Robotics and Morphological Computation, Monte Verità, July , Robotics Science and Systems (RSS) Conference, Berkeley, CA, July , Workshop on Advances on Soft Robotics. ( 2015, "Soft Robotics: Actuation, Integration, and Applications - Blending research perspectives for a leap forward in soft robotics technology", ICRA2015, Seattle WA. 2016, 세계최초 Soft Robotics Challenge, April 29-30, Livorno Italy. ( Charles Q. Choi( ) Soft Robotic Exosuit Can Help Stroke Patients, IEEE SPECTRUM EU 7th framework program( ) OCTOPUS_IP_Fundamentals of robotic technologies relevant to octopus biology Hizook( ), DARPA Chembot Program Update: A New Prototype Developed by IRobot, MIT, and Harvard 2012, Summer School on Soft Robotics, Zurich, June Robotics and AI 중 Soft robotics 섹션. ( SoRO (Soft Robotics) 저널. ( SSSA(2009.2) Novel Design Principles and Technologies for a New Generation of High Dexterity Soft-bodied Robots Inspired by the Morphology and Behaviour of the Octopus The University Network (TUN) ( ), Harvard and Boston University s New Robotic Exosuit Helps Stroke Victims Walk Normally 미래창조과학부 ( ) 소프트로봇선도연구센터 (ERC) 지원사업 7년간총 125억투자 239

267 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 배터리는왜 IT기기발전못따라갈까? ( 이뉴스투데이 ( ), 입는로봇 엑소 (EXO) 현실속으로 특허청, 엑소수트특허출원활발조규진 ( ) 서울대인간중심소프트로봇기술연구센터조규진센터장인터뷰, 기계저널제57권제11호지식경제부 ( ) 로봇미래전략 (2013~2022) 로봇시장 2022년 25조원확대터미네이터처럼... MIT공대 엑체로봇 가능한신소재개발 ( 240

268 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 8 스마트팜기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의 정보통신기술 (ICT) 을기반으로농 축 수산업생산 유통 소비의전과정을지능적으로제어하고생산성과효율성및안전성에높이는기술 2) 기술의설명토양과기후, 습도, 종자, 농장설비, 가축, 비료, 지형, 농작물, 수자원활용등에대한농업관련정보및자원관리를첨단시설및 ICT를통해실시간으로모니터링을함으로써해충 질병 잡초등으로인한피해를줄이고, 자원과비료 농약등의투입을최소화하여자연생태를보존하면서생산량을최대화하기위한기술 - 농업의재배및사육 생산 유통 소비과정에걸쳐적용됨으로서생산성및품질, 안전및운영관리등의효율성제고목표 - 일반원예작물및과수의재배시, 가축의사육시, 실내또는실외시설등다양하게적용가능 < 그림 5-56> 정보통신기술 (ICT) 기반스마트팜 241

269 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 원격관리시스템을위한장비개발및표준화기술 세부기술의정의및설명노지, 하우스, 사육장등시설내센서와영상카메라를이용하여멀리있어도사육시설및재배시설의현황을실시간으로확인및제어가능 - 모든첨단원예시설에대한 ICT 장비, 센서, 구동기, 제어시스템, CCTV, 영상카메라, ICT 접목로봇등의장비개발및모든자재의표준화기술 - 하우스내보온덮개와측창여닫이, 물, 온도, 습도, 영양분살포등원격조정, 주 야간 24시간환경변화를감지함으로서동식물의안전및시설보안유지등스마트폰으로전체시스템제어 - CCTV로모든자동시스템의진행과정을확인하고, 기상이변이나정전, 화재등위급상황에대한정보를실시간통보 국내기술현황 SK텔레콤과 KT는비닐하우스등에 IoT 전용망이나롱텀에볼루션 (LTE) 망을설치해온도 습도 산성도등수집된데이터를농장주에전달 2014년부터 2016년까지스마트온실은 60ha에서 1143ha로증가, 2017년 4000ha 목표시설및기술자재는한국형표준화로전환예정 국외기술현황네덜란드는시설원예의대부분이스마트팜화 - 생산량의차이는지중해국가에비해거의 10배차이 (Times, ) 지난 20년간네덜란드를중심으로주요선진유럽국가들은파프리카및토마토농장을통해서기본스마트팜시설이발전및보급 - 버라이즌사 : 농장내빛의양, 습도, 영양분, 물공급량을조절하는센서를개발 242

270 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - Urban crop solution사 : 광조절을통해 365일경작가능및 70일작물재배기간을 21일단축 ; 작물재배프로그램을통해서사람없이경작가능 - Ecoroboti사 : 자동제초제거로봇개발 ; 잡초만탐지하여제거함으로서제초제를 20배경감 < 그림 5-57> 다국적기업의첨단재배시설활용 IoT의시설하우스내사용은이미국제화되었고많은관련장비들이제작되어팔리고있음 (BI Intelligence Estimated, 2015) 2) 친환경스마트축사관리시스템기술 세부기술의정의및설명사료, 시설환경, 배설물, 방역관리등에 ICT기술을접목하여실시간확인, 제어및자동화된축사시스템 - ( 사료 ) 물과사료등을배합한액상사료를일정량제공하는자동화시스템, 축사내장소와시간에따라사료량을컴퓨터프로그램으로조절가능 - ( 시설환경 ) 밀폐된가축사육시설의자동시스템을원격조정 - ( 배설물 ) 사육시설내배설물자동수거, 냄새제거, 정화장치를통해서친환경적으로 recycle, 밀폐되어있지않는노지사육시설에대한배설물의양과냄새감지시스템 - ( 방역관리 ) 가축의효율적실내사육관리를위하여 ICT기반가축질병방제및환경제어, 노지사육시설에대한질병방역제어체계구축 243

271 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - ( 필요기술자재 ) 모든시설에대한 ICT 장비, 축사관리센서 ( 실내외 ), 구동기, 제어시스템, CCTV, 영상카메라, 환경계측시스템, 배설오수재활용시스템, 지능형방역시스템, 사양관리기, 수출을위하여국제적으로표준화된자재등 국내기술현황 2014년에서 2016년사이스마트축사가 30개에서 234개로크게증가, 2017년 730개목표온 습도, CO2등돈사내외부의환경을 USN기반의센서를이용해측정 제어하는과학화된돈사환경관리시스템구축, 개체별사료량모니터링및조절이자동화된돼지사양관리시스템구축국립농업과학원에서축산스마트팜을위해축종별생체정보를계측하고, 스마트사양관리장치를개발 SK텔레콤은소의첫째위 ( 반추위 ) 에통신센서를달아원격으로소의질병을감지할수있는사물인터넷 (IoT) 기술을축사에적용 - SK텔레콤은바이오벤처기업유라이크코리아와공동으로소의신체변화를점검하는 라이브케어서비스 를추진 < 그림 5-58> 바이오캡슐과 IoT를활용한가축질병관리 출처 : SK 텔레콤의라이브케어 244 바이오토피아는 ' 축산분뇨악취제거순환시스템 ' 을개발 - 생물공학등미생물과학을기반으로한국내기술로, 일시적인탈취가아닌근본적인악취화학성분 ( 암모니아, 황화수소를포함한황화합물, 지방산, 알데하이드등 ) 을제거함

272 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 국외기술현황인텔사는 IoT 기반가축여물배급장치개발이탈리아의 IoT기반의양돈개체관리시스템인피그와이즈 (Pig Wise) 를통해축사관리와돼지의성장을모니터링 - 피그와이즈는고주파전자식별인식기와카메라를이용해동물의행동과사료섭취행위를관찰하고, 건강이나성장에문제가있을것으로판단될때이를긴급히알리도록해농가의경제적손실을방지함로봇착유기기술로유명한네덜란드의렐리 (Lely) 사는모바일기기를이용해농장을관리할수있는도구와플랫폼을개발 - 농장관리자가휴대전화를통해로봇착유기와착유기가수집한정보를확인하고로봇착유기에달린센서를통해원유의성분을분석하고, 젖소의몸상태도수시로점검해서이를빅데이터화함벨기에와이탈리아대학이공동개발한사운드토크는 (Soundtalk) 는돼지의발성음으로건강상태를분석 - 해당기술은어린돼지의기침소리를통해호흡기질병의발생가능성을예측하고질병의확산을막는데도움을줌일본의후지쯔사는암소의몸에센서와무선통신기능이장착된만보기를붙여소의임신가능기간, 소의발정과번식을세밀하게탐지등을주인에게문자메시지나이메일로제공하는우보시스템을개발 < 그림 5-59> 가축의건강상태및질병모니터링시스템 출처 : LELY 홈페이지, Soundtalk 홈페이지 245

273 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 3) 빅데이터분석시스템및 S/W 핵심기술개발 세부기술의정의및설명생물체를사육및재배하는동안진행되는모든생육과정을모니터링하고 data화하여빅데이터분석 - ( 필요기술자재 ) 모든시설에대한 ICT 장비, 작물생육및수확량예측모델시스템, 생물체의생육정보측정장치, 빅데이터활용생육관리 S/W, 환경제어플랫폼, 빅데이터처리클라우드컴퓨팅시스템, 소비안전정보서비스와안심유통을위해생산 유통 소비의추적관리시스템등 - 빅데이터분석과지능적처방으로생산성과품질제고가가능하며, 병해충, 감염병예찰및생산 유통 소비의추적관리시스템 (S/W 포함 ) 을구축하여생산물의안전성을관리 국내기술현황 KT, SK 텔레콤에서최적환경조절이가능한생육관리 SW 개발하여빅데이터기반정밀농업 (Precision agriculture) 지향국립농업과학원스마트팜개발과에서지능형정밀생육관리로생산성향상과식물의생육또는동물의생장상태를계측하고측정자료를빅데이터화하는연구중 - 인공지능이동식물생장모델을이용하여환경관리에대한의사결정을할수있도록연구중 < 그림 5-60> 차세대한국형스마트팜모델설계 246 출처 : 국립농업과학원스마트팜개발과

274 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 시설원예및축산에사용되는각종센서및제어기에대하여형식과통신방식등을하나의공동규격으로통일하는표준화작업이추진중 - 농업 ICT 부품및장비표준화함으로써국내농가의온실및축사의유지보수를용이하게하고한국형스마트팜글로벌화의기반이되는센서및제어기개발중 - 온실 ICT 장비들을단체표준으로등록하였고, 2017년농업기술실용화재단에서검인증방법을수립하고고시 - 축산관련 ICT 부품및장비는센서류및사양관리설비에대하여단체표준화가추진중 - 국립농업과학원에서생육모델, 생체정보, 빅데이터기반정밀생산관리등한국형스마트팜모델개발, 축사환경관리센서의표준화, 목걸이형다중생체정보수집장치국산화 - ICT 접목국산로봇개발및시설원예스마트팜생산성향상모델개발중경기도농업기술원내 ICT 융복합정보시스템구축 국외기술현황빅데이터분석은이제단순히빅데이터만의특화된영역의사업이아니라, 모든소프트웨어, IT, 컨설팅, 전자상거래기업들의공통관심사가되어있으며글로벌기업인 IBM, 오라클, SAS, HP, 마이크로소프트, 구글, 아마존 (Amazon), 엑센츄어 (Accenture) 컨설팅등빅데이터를핵심사업으로성장시키고있음마이크로소프트사는파종시기를예측하는 AI 개발하여인도에서적용네델란드플리그트프로페셔널사는컴퓨터를통해온실안에서자라는꽃의종류와수량을체크하고온도, 습도, 급수량등을조절하며다자란꽃을작업장으로꺼내오도록로봇에명령을내림프랑스 SMAG사는축사나재배시설내영농데이터를관리하는웹솔루션을개발하여농가에서벌어지고있는모든업무를스마트폰이나컴퓨터에서제어조절네덜란드에서는종자파종이후재배 생산이자동제어및관리되며수확후경매시장으로수송되어가격결정이됨 - 그리고수확후 24-36시간만에바로유럽전지역식품마트에배송이가능하며, 종자서부터식탁까지이력관리모니터링시스템이구축되어있음 247

275 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-61> 네덜란드토마토유통시스템 출처 : Times, 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) 원격관리시스템을위한장기개발및표준화기술많은시설장비들이개발되어있는데활용에매우미온적임 - 현재스마트폰에서제어시스템을원격으로조절하거나모니터링하는정도는가능하나, 장비나시설들이제각각이어서표준화필요 - 장비개발및표준화를위한기술수준을좁혀가는데는여러움이없으나국내농가에서스마트팜으로의대체는상당한기간이필요할것으로예상 2) 친환경스마트축사관리시스템기술밀폐된실내시설에서전자동으로가축을사육하는시스템과여기서나오는배설물등을정화하여환경친화적으로재순환하는것이가장이상적인스마트축사친환경스마트축사관리시스템위한기술수준을좁혀가는데는어려움이없으나, 국내농가에서친환경이아닌자동스마트축사로변화하는것조차상당한기간이필요할것으로예상 248

276 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 3) 빅데이터분석시스템및 S/W 핵심기술빅데이터정보확보와정보를기반한정밀관리시스템구축이미진함 - 생육, 생체의측정및분석관련 S/W의국산화가관건수요가많지않으면지연될확률이많으며농가시설에보급과활용에대한홍보, 교육, 지원이부수적으로동반되어야함 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 물 온도 광 습도 양분 토양 병해충등의복합관리기술및원격제어모니터링을통해서농가현장이시간적, 노동적, 환경적으로업그레이드재배나사육에필요한영농기술이제고됨으로써농작업이개선되어생산성효율이높아지며비용절감가능기후변화에따른농업환경영향평가, 농업생태계유지보전, 기상재해및물관리대응체계, 친환경사육및재배시스템을 ICT 기반으로관리하고예측함으로서농업생산을안정하게유지시킬수있음 융 복합기술이적용된스마트농작업기계, ICT 연계된시설자재, 제어및계측기자재등스마트팜플랫폼개발관련농산업에큰변화가유도될것이며새로운산업이창궐될것임국내일반농가에서쉽게활용할수있고저렴한국내용스마트팜이출시될것이며, 해외는지역별수출용스마트팜이만들어져서수출시장을개척할것임 재배 사육, 생산, 유통, 소비까지의파이프라인이모니터링될수있어서식품안전에기여하면서안정적식량수급및식품안전강국구현 농민의삶의질이달라지며농가소득이향상되고농촌환경이개선되어농사가미래안정된직업으로됨 ; 따라서농업인구가유입되면서누구나살고싶어하는복지농촌으로탈바꿈가능 249

277 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2) 그외경제 사회적파급효과 경제적파급효과좋은첨단시설과자재로농가에서저렴하게구입하고쉽게사용할수있는시스템이된다면농가파급효과는클것으로사려됨 - 과수, 채소등다양한고부가가치작물들이있어서스마트팜시설에의한안정적인고품질작물을확보하여고가에출하될수있음 - 축사의위생과환경문제가항상사회적이슈인데스마트축사를통해서생산성개선, 백신효과상승, 호흡기질병감소, 축사내부해충급감, 축사내외의환경개선이가능식품안전과환경및생태계관리제고를통해서환경친화적이며고품질의농산물로일반인들의식생활이개선될수있음농가의고령인구가육체적인노동에서해방되어삶의질을높임으로써농민백세건강을위한사회적복지프로그램을재검토함 - 첨단의기계, 시설, 자재등을잘활용할수있도록고령농민에맞는교육프로그램을구축함으로서농가현장의첨단화가실현될것임 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인스마트팜의플랫폼개발기술, ICT 기술융합, 스마트농작업기계화기술, 빅데이터확보및 S/W 개발등모두가이제시작단계 - 따라서기술이완성된다음, 현장활용까지는많은시간이요함현재시설에필요한자재들의표준화가되어있지않으며또한이를개발하는업체가다양함으로서개발자들의 upstream과 downstream과의협력이요구됨 - 해외수출용자재들의표준화를위한기술적접근이필요함농가에기술보급과기술교육을위한전문가부족 - 스마트팜전문가육성프로그램을구축하는데지원이요구됨 250

278 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 산업적장애요인높은비용으로인해단기간의스마트팜시설보급은용이하지않을것임으로스마트팜확산정책을위한지원이있어야함 - 수요가없으면공급이끊어지므로스마트팜성공사례를위한시범사업이필요 - 품목별시범사업장을스마트팜으로선정하여지원을통해일반농민이현장학습및운영체감을갖도록시범사업실시필요 - 표준화가되어있는저렴한한국형스마트팜시설, 자재개발에우선투자필요 - 국내농업관련기업은영세이어서첨단시설, 자재개발연구투자하기가어려워국가연구기관과의공동연구를통해지원체계를마련해야함 제도적장애요인스마트팜은경비가많이드는비용산업으로이를위한근본적인농업지원제도필요 - 과거농자재창고, 시설원예를위한국가에서융자를지원했듯이스마트팜을설치를위한경제적지원방안마련필수스마트팜기술을통해어떻게농산업을제고하겠다는연구계획이현장의고령인구에어떻게쉽게숙지가될지가관건 - 강요적인사업추진보다농가의요청에따라지원을해주는현장수요계획을세워야함스마트팜사업은 4차산업의한꼭지로서정부부처간경쟁을하고있지만농축식품부는농진청과같은어젠다를통하여연구사업을위한규정과운영을협치중 - 지난창조경제처럼용두사미가되지않도록정부의지원정책이확실해야하며관련기획작성자, 기술개발연구자, 사업집행자들은거버넌스를통해서필요한제도를요청하도록해야함 사회 문화적장애요인최근식물공장, 스마트팜, 정밀농업, 4차산업농업, 6차산업등개념의혼동으로농가뿐만아니라일반인들조차제대로이해를못하고있어농민들이개념파악을할수있도록교육및홍보, 지도사업이필요 251

279 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 스마트팜에대해고령농민을효율적으로교육할수있는프로그램이필요 - 스마트팜을통해농촌생태환경이개선되고농민들의생활터전이아름답고행복한친환경적인자산이된다는자존감을갖도록교육필요 252

280 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 Global Forum for Innovation in Agriculture, 2017, 유트레히티, 네덜란드 SK( 주 ) C&C 블로그, , 첨단기술로가축건강관리, 스마트축산 Welcome to Ground Zero of the Modern European Tomato, , Times Why IoT, big data & smart farming are the future of agriculture, , Andrew Meola, Business Insider 농식품과학기술미래전망대회, , 스마트팜기술현황및향후추진방향 농업 R&D와 4차산업혁명기술의융합, , 농촌진흥청 4차산업혁명대응서울신문, , 스마트팜대국네덜란드가다 중앙일보, , AI가파종시기알려주고, 지하 33m서 LED 재배, 애그리컬처 4.0 시대 253

281 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 9 인공지능보안기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의데이터를자동으로수집하고분석하여보안취약점을찾아내거나공격을막아내는인공지능수준의보안시스템및 AI를감시하는보안기술 - 현재보안은경계구간을설정하여위협대응을수행하고있지만, 계속적으로진화하는공격에대한방어에한계존재 - 이를해결하고자인공지능을이용해방어능력을진화시키는기술 2) 기술의설명 유엔의미래보고서에의하면 2045년인공지능이인간의지능을넘어서게되는데, 공격기술과함께방어기술도인공지능을통해진화를할수있도록하는것이필요 254 인공지능이보안을수행하기위해서는정상상태인지학습기술, 위협상황모델링기술, 추론탐지기술, 위험시각화 음성화기술등이필요 방대한데이터흐름에서정상상태인지학습기술 - 기존에는규칙을정해놓고, 규칙을위반하는사항에대해서대응했으나그사례수가너무많아지면서규칙을모두정하기어려움 - 방대한데이터에서자동으로정상상태데이터를학습하기위해서는빅데이터활용기술이필요 - 사용자행위, 소스코드취약점, 악성코드, 인증행위등의분야에서학습가능 위협상황모델링기술 - 빅데이터를통해정상상태를인지할수있도록학습했다면, 어떤데이터상황이비정상상태로판단할것인지모델을만들어야함 - 분야에따라특화된다양한모델이존재할수있으며, 인공지능방법론에따른일반적인모델도존재

282 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 추론탐지기술 - 위협상황모델을통해현재상황이비정상상황이란것을인공지능이판단가능 - 하지만, 이비정상상황이우연히일어난약간의이상인지, 심각한공격인지를추론하기위해서는일정기준에따라분석하고위협점수화가필요 - 위협점수가높은행위는잠재적위협으로탐지하여, 이렇게구별된이유를명시하고필요한조치를수행할수있도록해야함위험시각화 음성화기술 - 현보안관제 / 분석은위협상황은증가하고, 보안시스템이많은경고메시지를보냄 - 이를분석할분석가의수가적고, 분석을위한필요지식은늘어나며, 빠른시간내에해결해야하는문제가존재 < 그림 5-62> 보안위험을시각화한예 출처 : 다크트레이스블로그 - 93% 의기간시스템관리자가모든잠재적인위협을선별하지못하고있으며, 대기업에서근무중인 42% 사이버보안전문가들은보안경보의중요한숫자들을모두검토하지못하는실정 IBM, 인공지능과함께하는정보보안의발전방향홈페이지 255

283 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 보안회사의 31% 는보안경보를때때로무시할수밖에없다고얘기하는데, 전체보안경보를관리할수없기때문에경보의 50% 를무시 IBM, 인공지능과함께하는정보보안의발전방향홈페이지 - 위험정도에따라서관리자에게적절한수준의경고를해야하는데, 이를위한시각화 음성화기술들이필요하며이는직접적인보안기술은아니지만필요한휴먼인터페이스기술 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 빅데이터를활용한보안분석기술 세부기술의정의및설명빅데이터를활용하는인공지능기술로과거의보안분석기술은규칙기반의패텅매칭알고리즘을얼마나빨리비교할수있느냐의기술이었지만, 현재는빅데이터를통해특성인자를정의하고연관성분석을할수있는기술 - 시스템구성요소에대한공격상황을추적하고분석하거나, 사용자의활동성을모니터링하여방대한데이터를수집관리하는기술 - 비정상적인활동을정확히인식할수있는모델링기술 - 행위프로파일링기반의이상징후탐지분석기술 - 기계학습, 데이터마이닝, 네트워크마이닝기법등을활요하여정보의특성을분석하고이상유무를판단하여알리는기술 256

284 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-63> 빅데이터에기반한보안분석기술 출처 : 김종현외 (2013) 빅데이터를활용한사이버보안기술동향, 전자통신동향분석제 28 권 3 호 국내기술현황 ( 한국인터넷진흥원, 2017) SK인포섹은서울대학교산학협력단과자동화보안관제체계구축을위한 AI 엔진공동개발 - 룰셋기반탐지가어려운공격에대한식별및분석을위해머신러닝기반지능형보안관제 AI엔진개발 257

285 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - ' 시큐디움 (Secudium)' 플랫폼의빅데이터엔진을통해대용량보안이벤트분석기반을확보 - AI 엔진을추가확보하여지능형해킹공격에대한대응역량강화 이스트시큐리티는지능형지속위협 (APT) 통합보안솔루션개발 - 핵심플랫폼인악성코드분석시스템 아이마스 개발 - 지능형인텔리전스악성코드분석시스템에 AI 일부기능을접목하여클라우드서비스제공 세인트시큐리티는국내첫 AI 백신 ' 맥스 (MAX) AI' 베타버전공개 ( ) - 패턴없이머신러닝으로학습된데이터로만악성코드를탐지 - 보안제품테스트기관 SE랩스의테스트결과탐지율 100%( 기존 + 신종 ), 오탐율 0% 로조사 정부, 지능형자율방어체계를위한사이버보안빅데이터센터구축진행 년부터 AI 기반사이버면역시스템을개발, 2020 년공격발생때 AI 가스스로핵심데이터암호화후전송경로변경 258 국외기술현황 ( 한국인터넷진흥원, 2017) 2017년 2월 13일 ( 현지시간 ) 미국 IBM X-Force Command Center에서사이버범죄언어를인식하는훈련을통해 100만건이상의보안문서를학습한인지 (Cognitive) AI기술인 Watson for Cyber Security 발표 - IBM QRadar Advisor with Watson 을중심플랫폼으로 IBM왓슨의사이버보안기술력전체를활용 - Watson Conversaton API 기술을활용해분석가들의음성명령과자연어에응답하는 Havyn' 도발표 시스코는보안제품의간소화, 개방성, 자동화를위한효과적인보안을목표로 AI를활용해사용자의개입없이제품내위협에대응할수있는기술을개발중 년 2월 25일체코프라하에본사를둔 Cognitive Security를인수, 자사고객에게향상된보안분석기능과네트워크가치를높일수있는차별화된솔루션을제공하기위해노력

286 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 년클라우드웹보안솔루션을통해인지위협분석서비스를제공, 기존의시스템과달리룰기반방식이아닌향상된통계모델과새로운위협을식별및학습하여변화하는위협환경에맞춰진화 년 6월시스코는 IBM과협업을통해왓슨기술을자사의플랫폼에탑재할예정마이크로소프트는 Microsoft Azure Machine Learning 기술을기반으로수십억개의소스에서수십조개의신호를수집하여보안위협을감지하고대응하는데사용할수있는실시간통찰력제공 - Azure Security Center는사용자가보안정책을만들고관리할수있는서비스로, 위협이발견될때가상시스템을모니터링하며실시간으로위협에대응가능 - 이벤트데이터를학습하여합법적인사용자동작, 오류, 악의적인공격의차이를알수있음 다. 국내외기술수준과기술실현시기 빅데이터를활용한보안분석기술수준과실현시기빅데이터를활용한보안분석기술은현재이미실현되고있으며, 이를활용한제품들이출시되고있는중영역별로다른서비스가출시되어야그영역에적합한보안분석기술이실현되므로국내에서서비스가출시안된영역에대해서는보안기술도답보상태임 정보통신기술진흥센터 (2016), 2016년 ICT 기술수준조사보고서 - 정보보호라는영역전체로보면한국의기술수준은세계최고인미국대비 82.7% 이며, 기술격차는 1.2년 - 빅데이터와지능정보기술을활용한보안기술개발역량은초보단계이며, 빅데이터를수집할수있는플랫폼서비스에학습이가능한데이터분석기술을접목한기술개발역량을확충하는것이중요 - 대용량의데이터처리가가능한원천기술이부족하여고가의시장보다는중저가장비시장에주력하고있는상황 - 이와다르게미국은공공기관에서검증된제품이민간분야로확산되면서시장형성이되기때문에세계적으로최고수준의원천기술을확보할수있는환경을보유중 259

287 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 - 미국은빅데이터와기계학습등의원천기술을보안제품에적용하는연구가활발히추진되고있고, 기술에대한원천특허및표준화주도를통해경쟁력을강화 빅데이터활용기술수준과실현시기빅데이터활용기술수준이올라갈수록이를적용하는보안기술수준도올라갈것으로전망 - 빅데이터분야는미국 (100%) > 유럽 (86.7%) > 일본 (83.3%) > 한국 (78.2%) > 중국 (74.4%) 순으로, 선진국대비한국이 1.7년의기술격차존재 인공지능기술수준과실현시기인공지능기술은빅데이터활용기술을포함하고있으며, 현재보안에서는주로빅데이터활용기술이사용되고있지만, 인공지능이더발전하면다른기술이보안분야에적용될수있음 - 인공지능분야는미국 (100%) > 유럽 (86.3%) > 일본 (81.9%) > 한국 (73.9%) > 중국 (71.8%) 순으로, 선진국대비한국은 2.2년의기술격차존재 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 260 보안분석가는인공지능의도움을받아광대한데이터를빠른시간에처리 - 수작업위협분석에서는사고의우선순위구분, 조사와영향도평가, 대응까지수일에서수주가소요되었으나, 인공지능의도움을받게되면서수분에서수시간내에빠르고정확하게보안위협분석 - 수작업으로는감당할수없었던대량의업무를처리가능 기존에혼자업무를수행해야했던보안분석가에따라보안수준이달라졌으나인공지능의도움으로보안수준격차가사라짐 - 보안분석가에의존적이던보안수준이도움을주는인공지능수준으로상승 - 인공지능은서로간의교류를하면서기술격차가상쇄 - 기존에식별되지않았던새로운위협을인공지능이자동탐지하여안내

288 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 2) 그외경제 사회적파급효과 보안수준향상인공지능의도움으로보안이강화되며보편적인서비스를위험없이사용가능 - 보안위협이줄어들어서신뢰할수있는시스템이구축되면, 협업할수있는영역이확장될전망 AI 보안관련시장전망세계시장전망 - 미국시장조사업체마켓리서치퓨처에따르면세계 AI 보안시장은 2017년부터오는 2023년까지연평균 19% 성장해 2023년 100억달러 (11조3000억원) 에이를것으로전망 디지털타임스 ( ), 몰랐던악성코드최대 30배탐지 AI 보안기술의진화 국내시장상황 - 개인정보보호법등컴플라이언스프로그램의영향으로일부제품영역에서보안제품의도입증가로인해산업의경쟁력과활성화가이루어지고있으나시장규모측면에서한계존재 정보통신기술진흥센터 (2016), 2016년 ICT 기술수준조사보고서 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인공격자도 AI를사용해서보안위협을공격가능 - 공격자는다양한방법으로공격하기때문에수비자는항상수세적인자세로보안위협을처리하는데, 작업량이대규모라인공지능의도움을받아보안취약점을개선하는기술을실현중 - 공격자역시새로운공격방법을개발하려면오랜시간의작업이필요한데, 인공지능기술을공격에도활용하면이를빠르게처리가능 - 창과방패에모두인공지능기술을사용한다면큰효과가없을수있음 261

289 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 산업적장애요인국내시장의한계 - 개인정보보호법등컴플라이언스프로그램의영향으로일부제품영역에서보안제품의도입증가로인해산업의경쟁력과활성화가이루어지고있으나시장규모측면에서한계가존재 정보통신기술진흥센터 (2016), 2016년 ICT 기술수준조사보고서 사회 문화적장애요인보안의중요성을간과함 - 안전불감증이만연한사회에서는마찬가지로보안을당연시하지않고귀찮은일로여기는풍토 - 기업은필요한보안전문가를고용하지않고, 시장규모가커지지않아서기술개발동력이떨어짐 262

290 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 UN(2015), 유엔미래보고서 2045 김종현외 (2013) 빅데이터를활용한사이버보안기술동향, 전자통신동향분석제 28권 3호다크트레이스의위협시각화기능블로그 ( 디지털타임스 ( ), 몰랐던악성코드최대 30배탐지 AI 보안기술의진화 인공지능과함께하는정보보안의발전방향홈페이지 ( 정보통신기술진흥센터 (2016), 2016년 ICT 기술수준조사보고서 한국인터넷진흥원 (2017), [2017년 Vol.04] Power Review 263

291 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 10 혼합현실 (MR; Mixed Reality) 기술 가. 기술에대한정의및설명 1) 기술의정의실제환경이나실물객체에컴퓨터가생성한가상정보 ( 시청각, 촉감및역감, 냄새정보등 ) 를실시간으로혼합함으로써변형된세계와사용자가상호작용하게하는혼합현실 (MR; Mixed Reality) 기술혼합현실 (MR) 은하이브리드현실이라고도불리며, 실세계의물리적환경과가상환경을혼합한경험을제공하는가상현실기술로현실환경과가상환경의연속구간에해당하는기술 - 증강현실 (AR) 을포함하며현실환경의 TUI* 와가상환경의가상현실기술과맞닿아있으며, 혼합현실은가상현실이나증강현실과배타적인개념이아닌포괄적개념으로정의 * TUI(Tangible UI) : MIT미디어랩의 Tangible Media group에서제안한것으로디지털객체를사람이만지고체감할수있게구현한인터페이스 2) 기술의설명가트너가선정한 2017년 10대전략기술중하나이며, 월트디즈니, 컴캐스트, 타임워너, 20세기폭스등세계미디어기업의 MR 스타트업투자및파트너십이 15년 7건에서 16년 38건 ( 공개건기준 ) 으로급격히증가실제로는눈에보이거나감지되지않는가상의정보 ( 시청각, 촉감및역감, 냄새정보등 ) 를컴퓨터가생성하여실제환경과혼존 ( 混存 ) 되게함으로써실세계가아닌다른시공간을체험하거나현실맥락과연관된정보및감각의확장을제공 - 물리적공간을컴퓨터합성정보에의해확장하는증강현실 (AR; Augmented Reality), 가상세계에현실객체를삽입하는가상증강 (AV; Augmented Virtuality) 을포함하여, 물리적실재와가상객체가혼재된모든형태를포괄함 - 사용자의물리적현실공간을차단하지않고시공간, 신체적, 상황적제약을극복하여사용자주변의실공간에가상감각을투사하거나합성하는것이므로사용자가실제로는익숙하고편한현실공간에머물면서변형, 확장된세계와상호작용가능 264

292 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 그림 5-64> Milgram 의현실 - 가상환경연속체개념 출처 : Milgram(1995) 세부기술로물리공간의위치, 장소, 사건, 사용자행위등의시공간맥락센싱과인식, 그에따른상호작용처리에대응되는변화생성시뮬레이션, 대응감각의합성및디스플레이기술연구, 그리고 MR 콘텐츠표현과저작기술개발이요구됨 < 그림 5-65> MR 시스템세부구성요소및저작도구 스마트워크는 MR을통해특히원격근무나시공간초월체험형엔터테인먼트, 홈스쿨링등생산성및실감체험을제공하는것으로미래라이프스타일을새롭게형성하고복지향상에기여할수있는기술임 - 그간의스마트워크는인터넷기반의원격성과컴퓨팅환경의모빌리티에의해복지향상, 유연한근무, 구성원의보다나은라이프스타일을지향하는기업환경변화를지칭하여주로비즈니스분야에국한해도입된경향이있음 - MR은몰입성과시공간확장변형의효과가크기때문에비즈니스생산성외에도체험적교육, 가이드형헬스케어 (guided healthcare), 장소제약없는여가체험제공등폭넓은활용을스마트워크서비스범주에넣어고려할필요가있음 265

293 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 < 그림 5-66> 홀로렌즈기반혼합현실창작작업예시 (Microsoft) 출처 : 홀로렌즈웹사이트 나. 해당기술의세부기술및개발현황 1) 현실맥락의센싱, 인식, 정합 세부기술의정의및설명특정위치나공간, 장소, 사물, 사람, 행위, 사건, 장면변화등실제세계맥락에따라그에대응되는가상정보의종류와혼합형태를결정해야하며이에선행되는것이현실맥락의센싱및인식기술임현실맥락중공간맥락의처리는 MR 스마트워크응용목적과실세계-가상정합 (registration, align) 의정밀성요구도 * 에따라간단한센서퓨전으로부터고도의영상처리및컴퓨터비전기술들에이르기까지다양한기술이사용됨 266

294 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 < 표 5-11> 혼합정보정합에앞선현실맥락처리기술의난이도구분 현실맥락기술세부기술 마커인식 센서퓨전 마커리스객체추적 3 차원공간인식 영상처리 ( 마커인식 ) GPS, 가속계, 방향계등센서정보융합 대상물에대해사전에구축된모델과의매칭및추적 3 차원실물공간획득, 분석, 복원 - 인공적마커 ( 표식자 ) 를실제세계에배치하여영상을혼합할위치나맥락을컴퓨터가쉽게인식하게하는영상처리기술 - GPS, 가속계, 자이로스코프, 콤파스등센서정보퓨전에의해공간적맥락분석 ( 가장쉬운맥락처리기법 ) - 포켓몬고가이분류의대표사례임 - 카메라에포착된사물의특징분석에의한맥락인식 - 식별이명확하도록디자인된인공마커들에비해인식이어려울수있고대상물에대한사전모델구축필요 - 대상체의특정평면의특징적패턴을마커처럼사용하여마커인식기술을적용하거나, 보다복잡한객체인식및추적컴퓨터비전기술이활용됨 - 물리적공간에가상객체를단순중첩하는것이아니라공간의 3 차원구조에상응되게정합해야하는경우실제공간의깊이감, 3 차원공간재구축에의한실사 - 가상객체간일관된좌표계형성필요 - 마이크로소프트키넥트와같은다중영상센서에기반한점구름 (point cloud) 추적방식이주로사용됨 국내기술현황마커인식, 센서퓨전, 평면패턴기반객체인식과추적기술은이미상용화수준으로관광체험분야스마트폰앱이나혼합현실전자책으로사업화됨실제공간의 2차원정보로부터 3차원형상을추론하여재구축하는컴퓨터비전및센서퓨전기술은현재대학이나연구소에서의실험수준 국외기술현황 3차원객체의평면특징기반맥락인식과추적기술은상용수준이며, 평면특징에국한되지않는 3차원객체추적이나 3차원공간레이블링 ( 공간구성물분할 ), 공간재복원기술은국외에서도난이도가높은기술이나최근의머신러닝기술과빠르게결합되면서급격히발전특히일반객체중형상변화등복잡도가높은사람과이동이빠른차량등의인식과추적기술이최근 2년이내에급성장 267

295 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 EU나미국은특수장치나마커없이실시간으로공간이나객체를추적, 3차원으로복원하는컴퓨터비전원천기술을보유하고그발전된형태를룸-스케일에서상용화함 2) MR 감각피드백합성및디스플레이기술 세부기술의정의및설명물리적객체나공간과융합된몰입 비몰입의 MR 영상과 3차원사운드, 햅틱 ( 역감과촉감 ) 을포함한실시간실감합성렌더링과디스플레이기술 - MR 디스플레이는합성된영상을데스크톱모니터나스마트폰 / 패드화면을통해볼수있게하는비디오스루 (video-thru) 와구글글래스처럼가상으로중첩될영상만안경에출력하고실세계는맨눈으로볼수있는광학시스루 (optical see-thru), 홀로그램및유사홀로그램유형, 그리고현실공간에맞추어진가상영상을투사하는프로젝션매핑형이있음 - MR 영상합성은현실맥락인식기술과깊이연계되며현재까지는주로공간적관계에따른영상합성에연구개발이집중되었으나실제공간의광원, 바람, 압력, 온도추정등환경특성추출에의해보다현실세계와일관된합성장면을생성하는기술개발필요 - 현실에존재하는배경이나객체를 MR 스마트워크공간에서는사라지게하는실물제거합성기술 (diminished reality라고도칭함 ) 의실시간처리기술도개발필요 < 그림 5-67> a. 현실세계 b. 객체증강 MR c. 객체제거 MR 출처 : Mori et al.(2017) - 영상외감각 ( 사운드, 햅틱, 냄새등 ) 합성과디스플레이에대해서는 VR 분야에서연구되어온것이그대로적용되어온경향이있음 268

296 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - MR 사운드의경우실제로는존재하지않는가상객체와실존사물간충돌등상호작용에의해발생하는가상음이있고가상의음원이발생시킨소리가현실세계의벽이나사물에의해흡음, 반사, 전파계산이되어야하나이와연관된연구가거의없어향후 MR 실감사운드렌더링분야연구개발필요 국내기술현황현실공간의광원추정기술을통한 MR 장면생성연구는기초단계이며, MR 3차원사운드연구가거의없음 MR 장면에서현실객체제거연구는오프라인처리에의한비실시간기술이 ETRI와 UST에서연구된바있음 국외기술현황오스트리아 Gratz 대학 D. Schmalstieg 교수팀이현실광원추정기반 MR 장면실시간생성기술보유 MR 3차원공간사운드분야는세계적으로도기초연구단계이며미플로리다대학의 K. McMullen 교수팀이최근 (2017년) 관련연구발표 3) MR 콘텐츠표현과저작기술 세부기술의정의및설명스마트워크의내용과흐름에따라사용자상호작용과도연동된 MR콘텐츠흐름전반의시나리오를저작할수있는저작도구및플랫폼개발필요실시간혼합현실응용이작동하기위해서는현실세계의어떤맥락에서어떤가상정보가어떻게혼합되어야할지에관한설정이필요 - 이러한설정이간단하지않으므로현실맥락의지정및가상콘텐츠연동을위한각종저작도구와 SDK 가개발됨 - 현재는단순한현실객체-가상정보쌍을설정하는방식의 MR 저작이주를이룸 269

297 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국내기술현황 2009년 ~2012년에걸쳐 KIST 영상미디어센터중심으로모바일혼합현실저작기술개발과제를수행한바있고참여업체가스마트폰혼합현실관광앱출시에해당기술활용된바있으나파급력이한정됨 ISO/IEC의 JTC1 SC24의혼합현실콘텐츠표현국제표준화에국내연구진참여최근 2017년 9월에 ETRI 총괄 16개산학연이참여하여개발한 다누리-VR 오픈소스국산저작도구를발표, 지속적인업그레이드와신규 MR 주변장치및콘텐츠도구들과의호환성업데이트여부가향후성공의관건임 국외기술현황퀄컴의 Vuforia( 최근 PTC사가인수 ), 독일 Metaio와 Wikitude, T-이머전사의 D Fusion 제품이마커리스 MR의글로벌시장점유구글은 2015년에컴퓨터비전기술로현실공간스캐닝을통한혼합현실저작플랫폼탱고를출시했으나 3년만에중단하고스마트폰중심의혼합현실서비스저작에집중한저작도구 AR코어 를 2017년발표애플역시스마트폰용저작도구인 AR키트 를 2017년발표, 글로벌기업들이스마트폰중심의 MR 에집중하는경향을보임 4) MR 실시간상호작용및상태시뮬레이션기술 세부기술의정의및설명제스처, 표정, 음성, 시선, 위치변화등사용자의다양한모달리티를통해 MR 스마트워크스페이스객체및환경간에실시간상호작용을할수있게하고그에따른 MR 상태의변화를시뮬레이션하는기술 - MR 상호작용은사용자측대화모드 ( 음성, 손짓등의모달리티 ) 와상호작용의종류 ( 대상선택, 객체조작, 대화 ) 에따른사용자-MR 인터페이스기술개발필요 - MR 에공존하거나가상등장하는아바타와대화형에이전트에대한동작, 감성, 대화시뮬레이션기술개발필요 270

298 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 - 사용자실시간상호작용모달리티처리는컴퓨터비전기술이적용되고있으나상호작용의내용과대상에따른 MR 고유상호작용상황들에대한기술개발이필요한상태 국내기술현황 제스처인식에대한연구는다양한기관에서수행중이나실제 MR 활용은미흡 국외기술현황구글, 마이크로소프트, 애플, 소니, 페이스북, 아마존, HTC 등글로벌기업들이컴퓨터비전과감각하드웨어연동및그래픽과모션피드백, 전신상호작용개발로가상 혼합현실전분야에걸쳐기술및제품고도화중매직리프는전시공간중심의다중관중참여형대형혼합현실기술확보 다. 국내외기술수준과기술실현시기 1) MR 현실맥락센싱, 인식, 정합기술수준과실현시기세부기술별별도마커와센서퓨전을이용한맥락센싱은이미실현단계이고국내외수준유사실제공간이나객체의형상을실시간으로재구축하는기술은마이크로소프트홀로렌즈에서보여주는세계최상기술에비해 70% 수준 2) MR 감각피드백합성과디스플레이기술수준과실현시기 MR 영상합성은국내외기술수준유사홀로그래픽디스플레이의경우국내기술은대개편측관찰이가능한유사홀로그램이거나모바일화면등작은화면위주로, 협업 MR에사용할수있는대형홀로그래픽디스플레이기술은국외와격차가큼 271

299 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 3) MR 실시간상호작용과상태시뮬레이션기술제스처인식등개별상호작용기술의인식률자체로는국내외기술수준이유사하나, MR 환경에서객체조작등대상물이있는복잡한상호작용및 MR 응용맥락에따른암묵적상태시뮬레이션기술은국외최고수준대비 60~70% 라. 해당기술이활용되는미래의모습및파급효과 1) 미래활용모습 MR 스마트워크는기업의작업모빌리티구현을넘어보다적은자원으로보다나은결과를얻을수있는근무환경의유연화와최적화를의미하며, 이를통해기업유연성확보, 조직생산성극대화, 구성원삶의질증대, 지속가능한비즈니스환경구축효과창출가능공존 MR 환경에서작업결과물을확인하고문제가되는부분을실감전달하거나공동디자인과실시간수정가능한협업스마트워크를지원하여재택근무확산, 일과가정양립문제해결에기여제조, 제품수리, 용접, 디자인등전문분야지식을모바일 MR로맥락에맞게대상에투사또는체감할수있게하여업무시간절감, 자원및비용과작업효율개선 < 그림 5-68> 시공간의개념이사라진실시간온라인협업 출처 : Microsoft 272

300 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 미래성장을위한혼합현실 (MR) 기반제조업의혁신 MR 디바이스기반의인공지능으로환경및사물을인지하고정보를추출하며, 자신의작업내용및노하우를 MR Activity로기록이가능하며, MR 디바이스는사용자와자연스러운대화를통해작업수행지식을 VR, 3D 그래픽, 대화, 문자등으로소통이가능한환경제공 < 그림 5-69> 증강현실 HMD(Head Mounted Display) 홀로렌즈 출처 : Microsoft 2) 그외경제 사회적파급효과경제적파급효과 MR시장의규모는 2015년에 6억 6천 2백만달러로, 의료, 소매, 자동차와같은다양한산업분야에서응용범위가증가함에따라수요가증가할것으로예상 - AR기술은현재성장잠재력이매우큰초기단계에있어산업성장에기여하는대규모투자를유치하고있음.( 예 : Magic Leap의경우작년 4.5조원대의기업가치가 2017년에 6.5조원으로상승 ) < 그림 5-70> 아시아-태평양지역 MR 하드웨어 / 소프트웨어시장수익예측 (~2024년) 출처 : TechCrunch 273

301 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 Digi-Capital 등여러분석기관에서 AR산업의기하급수적성장을보고하고있는가운데, 최근씨티그룹의분석에따르면 2030년에는 VR / MR산업연간기대수입이 1조달러에진입할것으로분석함 < 그림 5-71> VR/AR 시장전망 출처 : Citi Research(2017) 공간맥락인식을위한 3차원공간재구축기술은 MR 외에도이미지기반 3D 모델링분야전반에서요구되므로 AutoDesk, Agisoft Photoscan( 네덜란드 ), Pix4D( 스위스 ) 등거대테크놀로지기업들이투자하는분야로, 년시장예측기간중연평균 23% 에이르는성장률을보일것으로예상됨 < 그림 5-72> 실물공간의 3차원복원, 재구축기술의시장규모전망 출처 : Market Research Future 274

302 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 사회문화적파급효과 MR 및 MR 스마트워크기술은인간과사물, 아이디어간소통방식을바꾸고사회경제내생활양식을변화 - MR은음성이나시각으로원하는정보를불러오거나상호작용하는것이가능하여차세대소통의플랫폼으로의성장가능성이가능하며, MR을통해각기다른장소에있는사람객체와상호작용하는것이가능해지면서인간의생활업무방식에혁신적인변화전망 - 현재의유망한 MR분야는엔터테인먼트도메인으로부상되고있으나, 최근글로벌대형기업들의산업용 MR 제품및솔루션등장및실용적인몰입형컨텐츠와혁신적인 UI 의결합으로, 기존 VR/AR 시장의잠식없이일반산업분야가 MR 새로운시장으로각광받을수있음 - 정보및서비스가지역과계층에공평하게제공될경우사회적, 경제적격차감소에기여가능하며, 가상여행 / 여가, 쇼핑, 원격교육및의료서비스, 재택근무의보편화로신체 경제 거리 사회적문제로불가능했던혜택가능 - 관련하여미래사회에서는 MR환경속의개인역량발휘가중요한이슈가될수있음 마. 기술실현의장애요인 기술적장애요인해외는특수장치나마커를배제하는마커리스추적이나공간재구축의난이도높은원천기술개발방향으로나아가는반면, 국내는당장사업화가쉬운마커나글래스에의존하는 MR 접근법으로소프트웨어기술격차가큼 MR은단일기술이라기보다도메인특성에따라상호작용의구체적방식이나체험의시나리오등의설계되어야응용실효성을지니는융합기술이므로, 세부요소기술별분리발전만으로는시장성을지니기어려움세계글로벌기업들이앞다투어플랫폼을출시하는데, 우리는 17넌현재이렇다할저작도구나플랫폼이전혀없음 275

303 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 산업적장애요인 MR에대한투자규모가글로벌기업과국내기업간격차가크기때문에한국이선도할수있는분야를잘찾는것이중요현제국내업계의관심이지나치게 VR에편중되어있으나실제수익성은당분간 VR보다 MR에서높다는여러컨설팅결과들을참고할필요있음 제도적장애요인 MR과같이현실맥락을사용하는기술은공간이나사용자의프라이버시침해요소가많은데, 무조건의규제가아니라기술이변화시키는라이프스타일을장기적으로바라보고꼭필요한것외에는개방하는제도적방안을고려할필요가있음몇년전사생활침해의문제로철수했던구글글래스가제조공정의감시, 자동맥락추출과디스플레이등의제조, 물류, 국방, 선박, 항공및자동차정비등특수전문가용으로재출현하였듯이, 문제사례가발생했을때의무조건의제제가아니라기술의적용범위중네가티브한부분만제재하는네거티브규제전략필요 사회 문화적장애요인가상 증강현실의심화기술을보유한측과이를필요로하는도메인업체 ( 분야 ) 의지식의커뮤니케이션과협업문화부족게임에관한거부감으로가상 혼합현실을그연장선상에서보는사회적인식개선필요기술 정보에대한접근성혹은이를활용할수있는능력차이에의한디지털격차 (digital divide) 가심화될가능성이있음 276

304 제 5 장 10 대미래유망기술별관련현황및전망 참고문헌 Amin et al.(2015), Comparative Study of Augmented Reality Sdk's, Int l Journal on Computational Science & Applications Citi Research ( Citi is expecting a trillion-dollar virtual reality market in 2035 Gartner(2017), Gartner s Top 10 Technology Trends 2017 IDC(2017), Worldwide Semiannual Augmented and Virtual Reality Spending Guide Market Research Future, ( ction-technology-market-5105), 3D Reconsturction Technology Market Microsoft Hololens( Milgram et al.(1995), "Augmented reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum", Proc. SPIE 2351-Telemanipulator and Telepresence Technologies Mori et al.(2017), A survey of diminished reality: Techniques for visually concealing, eliminating, and seeing through real objects, IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications, Vol.9, No.17 Richter-Trummer et al.(2016), Instant mixed reality lighting from casual scanning, IEEE Mixed and Augmented Reality(ISMAR) TechCrunch( se-as-much-as-1b-in-new-round/), AR mystery startup Magic Leap looking to raise as much as $1B in Series D round Terek et al.(2017), The Effects of 3D Audio on Hologram Localization in Augmented Reality Environments, Proc. of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting, Vol.61, Issue 1 Wdnkai Li et al.(2017), Review: A State-of-the-Art Review of Augmented Reality in Engineering Analysis and Simulation, Multimodal Technologies and Interact. 미래창조과학부 IITP(2017.2), ICT 기술수준조사보고서 최희승외 (2015), 모바일증강현실을위한특징점인식, 추적기술및사례연구, 한국HCI학회논문지 277

305

306 제 6 장 결론및시사점 279

307

308 제 6 장결론및시사점 KISTEP 10대미래유망기술은바람직한미래사회라는관점을적용함으로써다양한국내미래유망기술과의차별적역할을수행국내미래유망기술선정은공공연구기관을중심으로경제사회적파급효과가높은기술을선정 발표하고있으나미래사회니즈대응력과경제사회적파급효과를균형있게반영한미래유망기술선정은 KISTEP 10대미래유망기술이유일 발표기관별로경제, 기술, 사회 ( 국가상 ) 등 3개분야에서다양한주제를차별적으로적용하고있으며, 특히경제 산업에관한주제의비중이높음해마다다른이슈로미래변화를전망하고, 선정된핵심이슈에따라관점을달리하며새로운시각과방법을통해유망기술선정방법론의다양성과발전측면에서도의의를가짐 2018년 KISTEP 10대미래유망기술은대상이슈분석및기술도출관점에서다음과같은특징을가짐향후 5~10년을중심으로미래한국사회에서의핵심이슈로부각될 4개후보 * 를도출하고중요도, 경제 사회적파급효과, 과학기술적접근가능성등의항목에대한전문가평가의견을주제선정에반영 * 1사람중심의스마트소사이어티구현, 2지속가능사회를위한신기후체제대응, 3국민안전을추구하는사회재난대응, 4제4차산업혁명을준비 2018년한국사회의핵심이슈로 사람중심의스마트소사이어티 의구현을선정사회적이슈가발생하고이를해결해야하는분야로주거 생활, 교통, 에너지 자원, 건강, 먹거리 5개의구성영역을설정하고, 관련문헌등을조사하여우리나라사회의현황을분석이슈및니즈에대한일반시민대상설문조사를진행하여시민이진정으로필요로하는니즈도출소셜데이터분석시 100만건이상의뉴스데이터를활용함으로써보다정확한함의를도출하여이슈분석에반영미래유망기술도출과정에서언론을통해발표된미래기술을분석 활용하여국내의사회적니즈가반영된미래기술도출 281

309 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 제 5회과학기술예측조사결과로도출된미래기술과기술실현시기를미래유망기술후보구성에활용미래유망기술에대한세부분석시기존문헌분석과병행하여시장성지표등정량적분석을실시하여풍부한데이터제공및활용도제고 올해는 사람중심의스마트소사이어티구현 이라는주제로기술적이며공익적가치를담은미래유망기술을선정 2016년 UN의 세계미래보고서 2050, 2017년美국가정보위원회 (NIC) 에서발표한 글로벌트렌드 2035: 진보의역설 에서도시집중화와라이프스타일의변화트렌드에주목포괄적이고지속가능한도시화와참여적이고통합적이며지속가능한인간정착계획및관리역량을향상필요지속가능한도시및사회모델의예로스마트시티에대한논의와시도를활발하게진행중이며, 더불어스마트시티를도시개발모델로하는 스마트소사이어티 패러다임의중요성및필요성증대또한, 스마트폰이급속히확산되고소셜네트워크가생활속에파고들면서스마트사회로의패러다임이전환됨에따라, 공급자중심이아닌소비자중심의창의적아이디어가필요한상황 실시간, 터치, 센서, 인공지능, 네트워킹, 컨버전스등을구성요소로하여, 스마트공장, 스마트워크, 스마트빌딩등과같이기존의기술이나일터와사물에스마트요소를심어시간과비용을절감하고편리성을도모 바람직한미래한국을위한과학기술의새로운역할에대한방향성을제시도시집중화, 저출산장기화, 고령화심화, 1인가구의지속적증가등에따라발생하는사회문제를해결하는과학기술의역할강조이를반영해미래유망기술등에대한국가연구개발정책은기술의발전이나경제적성과를주요목적으로하는생산자중심과수월성중심에서탈피할필요본연구는성별, 지역, 언어의차이를의식하지않고다양한서비스를받을수있는수요자중심의기술을미래유망기술로제시 282

310 제 6 장결론및시사점 참고문헌 국립전파연구원 (2013), 2025년미래전파기술수요예측조사 CBS(2014), 10 technology trends to watch in 2014 Datamonitor(2012), Personal Care Market Data Deloitte(2017), Technology, Media &Telecommunications Predictions Forbes(2017), The Top 10 Technology Trends To Watch: 2018 To 2020 Gartner(2018), Top 10 Strategic Technology Trends gov-uk(2014), Eight great technologies IDC(2018), Top 10 technology predictions IEEE(2017), Top Technology Trends JTBC, [ 밀착카메라 ] ' 하나뿐인버스노선 ' 중단위기 주민 ' 한숨 ', KB경영연구소 (2017), 2017 한국 1인가구보고서 KB연구보고서 (2017), 한국 1인가구보고서 KT경제경영연구소 (2015), 스마트시대의 3대변화동인 : Mobile-Intelligence-Social KT경제경영연구소 (2017), 에너지프로슈머글로벌동향과국내시사점 Mashable(2017), Technologies to watch Matador nework & Intel(2014), 13 future car technologies for your road trip in 2020 McKinsey Global Institute(2014). Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy MIT(2017), Breakthrough Technologies. MIT의미디어랩도시과학연구실 ( NMC(2015), Higher Education Edition OECD, 2016년도과학기술혁신전망 283

311 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 Paste(2017), The 10 best technology advances PwC(2014), Top 10 Technology Trends SWIFTKEY(2014), Top 10 tech predictions for the future techspot(2017), 10 mobile tech predictions The Washington Post(2014), 10 bold predictions for 2014 Time(2013), Top 20 Green Tech Ideas UK Government Office for Science(2017), Technology and Innovation Futures 2017 UN Population Division(2014). World Urbanization Report Revision Highlights UN(2015), Sustainable Development Goals Unesco(2015), Top 10 Forum. Verizon(2016), Identifies Five Key Business-Tech Trends WEF(2017), The list of Emerging Technologies. WEF, The Global Risks Report 2017 World Future Society(2013), Top 10 Forecasts for 2013 WT VOX(2015), Top 5 Emerging Technologies In 2015 강원도민일보, 교통약자콜택시중증장애인이용불편, 경찰청 (2017), 교통사고통계경향신문, 장애인콜택시 빈익빈부익부 상대적박탈감크다, 관계부처합동 (2017), 제4차산업혁명에대응한지능정보사회중장기종합대책교통신문, 새벽 싱싱 정기 폭염보다뜨거운배송전쟁, 국토부 (2017), 2016년교통약자이동편의실태조사김구 (2016), 스마트사회와공동체 = Smart society & community : 휴머니즘공동체와스마트정보기술의융합, 대영문화사김문조 (2013), 스마트사회, 새로운문명사적도전김성태 (2010), 스마트시대의패러다임변화전망과 ICT 전략김성태 (2013) 스마트사회의정보정책과전자정부, 법문사 284

312 제 6 장결론및시사점 김영한, 김지훈 (2011), 비즈니스모델전쟁김창수, 박경식 (2016), 건전한스마트사회조성을위한정책동향및시사점 ITU 등국제회의논의중심으로- 남길현 (2012), 스마트사회의 IT트렌드와정보보호위협및대응방안. 정보보호학회지, 22(8), 네이버시사상식사전 (2017), 살충제계란파동농촌진흥청 (2016), 농어업인복지실태조사도로교통공단브리핑, 고령운전자사망사고이륜차가 3건중 1건, 메디컬투데이, 한국인식탁점령한유전자변형식품, 명승환 (2015), 스마트전자정부론, 율곡출판사문화체육관광부 (2016), 2016 국민여가활동조사미국국가정보위원회, 글로벌트렌드 2035, 한울박상필 (2017), 지역주민들의삶이능동적으로반영되는쌍방향스마트기술과서비스적용필요박영숙, 제롬글렌 (2016), 유엔미래보고서 2050, 교보문고보건복지부 (2015), 제3차저출산 고령사회기본계획 (2016~2020) 보건복지부 (2015), 제3차치매관리종합계획 ( 16~ 20) 보건복지부 (2016), OECD Health Statistics 2016 요약본삼성경제연구소 (2013), 새로운성장동력으로부상하는안티에이징씨티은행 (2013), 세상을변화시키는 10대기술 에너지경제연구원 (2017), 에너지수급통계엠브렌트트랜드모니터 (2017), 2017 유전자변형식품 (GMO) 관련인식조사연합뉴스, ' 개인맞춤의료시동건다 ' 복지부 ' 정밀의료사업단 ' 출범, 연합뉴스, 광주 전남주민 10명중 9명 " 먹거리불안하다 ", 연합뉴스, 최경환 " 서울장애인콜택시안전기준부적합 리콜해야 "( 종합 ), 위키피디아 Smart City 홈페이지, 285

313 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 융합연구정책센터 (2017), 유전체기반정밀의료연구동향이가원, 봉재식, 김용현, 허의남 (2014), 스마트소사이어티에서빅데이터서비스를위한스마트클라우드서비스통합플랫폼일본내각부, 제5기과학기술기본계획, 전자신문, 복지로접근하는韓 vs 산업으로키우는日, 전자신문, 사겠다는사람줄섰는데 턱없이부족한 전기차보조금, 조선일보, "GMO 표시늘리고학교급식에서제외 ", 조선일보, 일반인도전기팔수있다더니... 전기사업법에발목잡힌에너지신산업, 중소벤처기업부 (2017), 중소중견기업전략기술로드맵 최민영, 김승인 (2017) 사용자경험측면에서소셜로봇의역할에관한고찰 1인가구생활을중심으로- 클라우스슈밥 (2016), 클라우스슈밥의제4차산업혁명, 새로운현재통계청 (2015), 인구총조사특허청 (2013), 빅데이터로찾은미래먹거리기술 한국건강증진개발원 (2016), 시도별지역보건취약지역보고서한국과학기술정보연구원 (2017). 미래유망기술 한국보건사회연구원 (2015), 제4차국민건강증진종합계획수립방향한국보건산업진흥원 (2014), 글로벌항노화산업시장동향한국보건산업진흥원 (2015), 주요국가의항노화산업동향과그시사점한국산업기술평가관리원 (2014), 특허관점에서바라본미래유망청정생산기술 한국생명공학연구원 (2016), ICT융합바이오헬스 10대미래유망기술 한국전력공사 (2014), 미래유망전력기술후보 한국전자통신연구원 (2016), 주목해야할 7대기술 한국정보화진흥원 (2011), 스마트사회실현을위한신국가정보화전략분석 핀란드한국정보화진흥원 (2016), 일본초스마트사회전략과 AI 정책 286

314 제 6 장결론및시사점 한국정보화진흥원 (2017), 전자정부 10 대기술트렌드 한일산업기술협력재단일본경제연구센터 (2016), 일본의제 5 기과학기술기본계획 허민영 (2016), 반려동물시장에서의소비자지향성강화방안연구 환경부 (2015), 제 3 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 (2016~2020) 환경부 (2015), 친환경자동차 황종성 (2016), 지능사회의패러다임변화전망과정책적함의 황종성 (2016), 지능화패러다임의등장과공공정책의변화방향 제 5 장의 10 대미래유망기술별관련현황및전망에서인용한참고자료는각각의기술에별도로작성하였으므로본참고문헌에서는기재생략 287

315

316 부록 1. KISTEP 10대미래유망기술목록 (2009~2017) 289

317

318 부록 2009 년 KISTEP 10 대미래유망기술 < 부록표 1> 2009 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 뇌 - 기계인터페이스 RNA 기반치료제개발기술 그래핀나노구조체 무공해저급석탄에너지기술 염료감응태양전지 지능공간인지통신기술 역분화줄기세포 기술내용 뇌파신호를이용하여기계를제어하는기술로써, 컴퓨터의발달로실시간뇌내의신경세포들의활동에관련된데이터를처리함으로써장애인의신경보철의개발을현실화시키는기술 특정염기서열을가지는인공 RNA를제조해원하는유전자를선택적으로제어할수있는기술로특정질병의유전자를제어하여치료에활용할수있으며, 줄기세포등의세포를조절하여세포치료에이용할수있는기술 그래핀은탄소가서로연결되어벌집모양의평면구조를이루는물질로그두께가불과원자한층에불과하면서도구조적, 화학적으로매우안정하며실리콘소자를대처할기술 석탄은크게고등급석탄 ( 무연탄, 유연탄 ) 과저등급석탄 ( 아역청탄, 갈탄 ) 으로구별되는데높은수분과자연발화성으로인해사용이제한되고있는저등급석탄을원료로무공해청정연료를생산할수있는기술 염료감응태양전지에서는염료가햇빛을받아들뜬전자를생성하고, 나노입자타이타늄산화물이전자전달계역할을하여전자를전극으로이동시키며, 이를응용해단순한공정과저렴한비용의태양전지생산을가능하게하는기술 지능공간인지통신기술은만물지능세상의신경망을구축하는기술이며, 만물이지능화되어만들어지는지능공간이사람중심의을중심으로인간을위하여사용할수있도록만들어주는기술 역분화줄기세포 (ips) 는배아줄기세포처럼모든세포로분화할수있고분열능력에한계가없으면서도환자자신의세포를이용하기때문에유용하여이를활용하는기술 인체통신기술 인체통신기술은유선혹은무선을사용하는기존의통신방식과는달리사람의몸을통해몸에부착된각종정보단말장치들사이에데이터를주고받는기술 인지로봇기술 퍼스널라이프로그기술 인지로봇 (cognitive robotics) 분야는로봇의지능을구현하는데있어서인간혹은생물체의인지적모형을로봇에접목시켜인간과유사한기능의로봇을만드는기술 개인의일상생활에서경험하는모든정보를수집하여활용이편리하도록분류하여필요한때검색해서용이하게확인하도록하는기술 291

319 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2010 년 KISTEP 10 대미래유망기술 < 부록표 2> 2010 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 기술내용 입는컴퓨터 몸에착용하거나옷처럼입는형태의개인용컴퓨터를총칭하는기술로서, 머리 손목 손가락착용형, 티셔츠 바지형태등다양한상품등장 군사용에서시작하였으나의료, 물류등의분야에도광범위하게적용가능 3 차원디스플레이 사람과사물을입체영상으로표현하는기술로, 사용자의직접체험과상호작용을가능하게하여호기심유발및정보전달의효율성을높일수있음 현재극장등에서상업화가이루어져있으며, 향후무안경식가정용 3D 디스플레이나홀로그램 TV가등장하여가정에서 3차원영상을즐길수있을것 간병도우미로봇 사람의행동과표정을인식하여주인의의도와상태를파악함으로써상황에따라적절히대응하는로봇 인공피부및촉각센서와함께, 인간의몸을안전하게부축하기위한기능도갖추어현재의간병사들이수행하는환자보조업무의일부보조 다목적백신 다양한질병을예방할수있는백신으로병원균의변종에의한질병을대부분예방하고, 여러백신을자주맞는어린이들의불편을감소시키는효과 안전하고효과적인항원을찾아내고백신의안정성확보가가장중요하며, 주로여러병원균들의공통적인 DNA를타겟으로하는 DNA 백신이용 유전자치료 유전자변형에의하여발생하는질병의근본적인치료를위하여질병의원인이되는유전자를치환하거나치료용유전자를새로넣어주는치료법 대상유전자발굴, 유전자전달체설계, 유전자발현안정성확보등을비롯하여유전자를도입하는데따르는윤리적문제의해결이선결조건 292

320 부록 기술명 기술내용 Home Healthcare System 바이오센싱및 IT 기술이발달하면서가정에서측정한생체정보를병원으로전송하여진단받고, 이상이있을경우신속히대응할수있는시스템 고령화사회에대한대비및삶의질향상을위한기본기술로서, 간단하거나만성인질환의경우이시스템을통한간단한처방역시가능 고효율휴대용태양전지 화석연료의부족과개인용전자기기의확산에따라휴대가능한소규모에너지생산장치의중요성부각 낮은전력생산단가와높은효율이보장되면, 개인휴대전자장치, 자동차등관련산업의범위가넓어 ˈ20년에는 1,000억달러이상의세계시장전망 스마트원자로 분산전원이필요하거나낮은전력망용량을가진국가또는원자력을해수담수화에이용하고자하는국가등을중심으로중소형원자로의수요증가 20년까지 700억달러의세계시장이형성되고, 우리나라는 10기내외의수출가능성전망 무선전력송수신기술 일정범위내에서는콘센트와플러그가없어도전력을주고받을수있는기술로서, 전자기기의유비쿼터스환경구축에필요 현재 40% 에불과한전력전달효율의개선과송수신기크기를휴대용으로소형화하는것이과제 Eco- Energy Zero 건축 단열기술, 건축자재개발, 자원재활용, 재생에너지활용, 에너지효율극대화등건축물의에너지소비량을줄이는다양한기술을활용한건축 에너지소비총량제의도입에따라건축물의에너지소비감축이의무화되며, 기존주택역시개보수를통한에너지절감형건축으로의개조가이뤄질것임 293

321 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2011 년 KISTEP 10 대미래유망기술 < 부록표 3> 2011 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 10년이내에전기자동차의보급률은급속도로높아질것으로예상되며, 이러한변화에최대수요처이자견인차역할을담당할기술이충전기술임. 전기자동차급속충전기술 다만, 충전속도의획기적개선이필요하며, 최종적으로는현재의주요시간과비교할수있는수준의기술개발이중요해질것임. 광자의양자역학적특성을이용하여광자의편광이나위상차에정보를저장하여신호를전송및해독 양자암호기술 신호의양자역학적특성을이용하여원천적으로해킹이불가한통신시스템구축가능 기존의조명을대체할수있는핵심제품으로 LED가에너지효율및제품수명등으로인해각광을받을가능성높음. 다만, 현재의가격이백열전구이하로낮춰져야하는문제가있음. $2 LED 램프 저가의 LED 램프가가능해지면백열전등사용금지에따른조명시장관련환경무역장벽극복에도기여할것으로예상 통신기술의발전및휴대정보기기의발전등으로개인의건강을원격으로진단하는서비스가실생활에활용될수있는가능성이매우높아질것임. 예를들어스마트폰에연결되는패치형태의진단모듈을손바닥에부착하면이를통해바이오시그날및혈액분석을수행하여그결과를의사에게전송하는애플리케이션의등장도가능 원터치건강진단서비스 또한, 질병위험군환자의실시간진단도가능할것임. 향후 10년동안에도정보통신기기의발전은급속도로진행될것으로보이나, 여전히정보격차등은지속될가능성이높음. 이러한문제의해소를위해서는단순히보급형저가형 PC가아닌충분한성능과휴대성을갖춘저가형고성능휴대컴퓨터의등장이필요 $100 Rollable Tablet PC 지금의아이패드와갤럭시탭의업그레이드형으로휴대성을한층높인싼가격의컴퓨터수요가매우높아질것임. 294

322 부록 기술명 세부내용 지속가능성장, 환경보호이슈등으로인해 CO 2 감축에대한국제적관심을지속될것으로예상됨. CO 2 흡수 저장소재 따라서, CO 2 를선택적으로추출및저장할수있는다공성신나노재료의성공적개발은매우큰파급효과를가져올것으로판단됨. 또한, 저장뿐아니라필요시효과적으로추출하여이용가능한기술에대한관심도높아질것임. Li 금속과대기중산소의결합에서발생하는전기에너지를사용하는 2 차전지 종래전지보다 10배가까운용량으로전기자동차를비롯한이동전화, 노트북등의이동전원으로사용이매우폭넓을것임. 리튬에어전지 신종전염병의발생가능성및빈도가높아질것으로예상되며이에신속한진단및대응의필요성도매우중요해질것임. 따라서현재의접촉식방식으로인한부작용을획기적으로줄일수있는획기적기술이필요 이를위해검체처리에서병원체탐지에이르는일련의과정을비접촉식으로처리하는무인진단기술의중요성이높아질것으로판단 전염성병원체검지로봇시스템 슈퍼박테리아감염등을포함한신종전염병에효과적대응할수있는기술의필요성이매우높아질것이며, 광범위작용항미생물제제개발이중요한기술로등장할것으로예상 광범위작용항미생물제제 유전자증폭기술인 PCR(PolyMerase Chain Reaction) 을이용해유전자를직접현장검사하는기술 사람의타액, 혈액등에서병원체의유전자정보를담고있는 DNA,RNA를추출한후증폭해질병감염여부를확인 현장진단유전자증폭기술 신종플루이후가장빠르고정확한방법으로각광받았고, 호흡기질환검사, 성병검사, 약제내성검사, 암진단을위한체세포돌연변이검사등적용범위가갈수록확대되는상황 295

323 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2012 년 KISTEP 선정 10 대미래유망기술 < 부록표 4> 2012 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 암바이오마커분석기술 기술내용 암의존재여부, 암의종류, 암의발병경로, 암의진행상황등에대한정보를제공하기위해임상샘플로부터다양한암의대표적인특징을나타내는바이오마커들을분석하는기술 암바이오마커기술을이용한다중암진단키트가다수개발되어임상에쓰이게된다면, 암의발생률과암으로인한사망률을낮추어암으로인해발생하는사회적, 경제적손실을크게줄이는데기여예상 실시간음성자동통역기술 구어체자동번역 (MT: Machine Translation) 은문서번역과달리주어의생략, 도치, 중의성등음성언어의특성을고려한자동번역기술개발이추진 자동통역은상황 / 문맥정보를이용한음성언어이해기술이음성인식과자동번역의입출력차이를줄이는매우중요한기술 전자의전하에의한특성뿐만아니라양자역학적인스핀물리현상을동시에이용하는새로운형태의전자공학기술 스핀트랜지스터 스핀의고유특성인비휘발성 (non-volatility) 뿐만아니라초고속, 초저전력등의특성을가지고있음 기존전자소자의기술적한계를극복할수있는차세대전자소자로써차세대고밀도 대용량정보처리및정보저장부문에광범위한적용이가능 미생물연료전지 (MFC) 미생물연료전지는유기물에함유된화학에너지를미생물의촉매작용을활용하여전기에너지로직접전환시키는생물전기화학장치 이를이용하여하폐수또는폐기물을처리하게된다면유기성오염물질들은전기에너지를생산할수있는지속가능한원료로활용이가능 하폐수처리를위한비용절감과동시에전기에너지의생산에따른경제적이득이가능 슈퍼독감백신 (Universal flu vaccine) 다양한항원성을나타내며진화해가는인플루엔자를효과적으로광범위하게예방할수있는슈퍼독감백신기술의개발은매년독감으로고통받는인간의삶의질을향상가능 범용슈퍼독감백신관련기술은진화과정속에서도변하지않고상당히잘보존된항원성부위들중실질적으로광범위하게작용할수있는것을찾아, 이부위의항원성을최적화하는방향으로개발필요 296

324 부록 기술명 초전도송전기술 디지털홀로그래피기술 기술내용 초전도송전기술은고온초전도도체를사용한대용량, 고효율및친환경전력수송이가능한초전도케이블을이용하여대도시의전력공급문제를해결할수있는녹색에너지전략에적합한기술 초전도송전기술은 21세기전력공급망에서중추적인역할을담당할것으로기대되고있으며, 국가간의전력전송과대륙간대용량전기에너지수송을담당하는 Global Power Network의구축으로세계의에너지문제를해결하는획기적인기술로발전할것으로전망 홀로그래피는실사로부터반사또는회절되어전파되는빛의분포를기록및재현하는기술로써, 공간상에실사에대한상을완벽하게재현하며관찰자에게실사관찰과같은입체감을제공하는기술 디지털홀로그래피는전자기기및광전자기기를이용하여구현하고, 광정보처리를통해홀로그래픽데이터를처리하는기술로써, 홀로그래픽기술을폭넓은산업에활용및응용할수있는핵심기반기술임 ( 활용분야 : 문화, 예술, 디스플레이, 측정산업, 의료, 학술등 ) 바이오플라스틱 바이오플라스틱은합성수지의기능을모두갖추고있으면서땅속에묻히거나빛을오래쬐면자연히분해되는신물질이지만아직제조원가가비싸고합성수지와같이광범위한용도로쓰이기에는물질이다양하지못함 바이오플라스틱기술의개발은환경적문제를해결해줄뿐만아니라경제적으로도막대한도움을줄수있으며, 사회적인환경변화를이끌어바이오경제로나아가는데큰도움이될것으로기대 4G+ 이동통신기술 고품질모바일멀티미디어서비스와사물지능통신및단말간직접통신서비스를포함한다양한미래서비스를효율적으로제공하고, 시 공간적트래픽변동을유연하게수용하여, 4세대이동통신대비수배~수십배이상의전송용량을제공하는차세대이동통신기술 모바일기반의의료, 교육, 스마트워크, 공공안전, 헬스등의산업간연계를통한국민복지향상에기여가능 화학농약으로인한환경오염및건강문제로인해지속가능한작물생산이불가능한실정에와있음 친환경천연물농약 작물병및해충제어효과가검증된천연원료 ( 식물추출물, 기타천연물 ) 를추출혹은정제하고여러종류를기술적으로합하여화학농약의성능에가까운각병충별천연물농약개발필요 자연속에서생분해되므로인축이나환경에부작용이전혀없고, 소비자들은화학물질이잔류되지않은안전한농산물섭취가가능하므로, 인류건강증진에크게기여 297

325 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 2013 년스마트에이징선도를위한 KISTEP 10 대미래유망기술 < 부록표 5> 2013 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 환자의몸 ( 피부 ) 에서성체줄기세포를채취하여배양한신경줄기세포를필요한손상된뇌에이식시켜치료하는기술 신경줄기세포치료기술 고령화사회에급증할것으로예상되는알츠하이머, 파킨슨병등퇴행성뇌질환은현재치료법이없는상태임. 이들질환의진행으로인해죽은뇌세포를신경줄기세포로대체하는근본적치료법으로기대됨 유전체를초고속, 초정밀, 저비용으로읽어내고이를표준유전체와비교함으로써유전자변이를찾아내는기술 초고속유전체해독기술 고령사회에서질병예방, 진단등의의료수요가크게증가할것으로예상됨. 건강과질병에직결된정보를담고있는유전체를해독함으로써환자의유전자형에맞는진단과치료제공가능 하나의단어가아닌사람이자연스럽게말하는문장을인식하는기술로서, 사람이일상생활에서사용하는매우다양한표현의일상언어를이해하거나생성이가능 고령화가진행됨에따라신체적 / 인지능력감퇴에따른점점고도화되어가고있는각종정보화기기사용의어려움을극복하기위해사람간의의사소통과가장유사한상호작용방식인대화형자연어처리기술대한수요는폭발적으로증가할것으로예상 대화형자연어처리기술 대화형자연어처리기술은인공지능과결합하여대화형로봇의등장을가능케하여향후급격히증가할것으로예상되는독거노인들의대화상대역할을하는등노인계층의정서적소통의역할을할것으로기대됨 신체골격과비슷하게생긴로봇수트를고령자나장애인의몸에착용하면그의근육에들어오는신경의전기적신호를순간적으로감지해작동 근력지원로봇수트 착용자의뜻에따라자유롭게움직이는것이가능하고이옷을입으면힘이세져무거운물건도가볍게들수있음. 같은원리로신체기능이약한고령자나장애인이걷거나팔을움직여서물건을들게할수있어생산현장및직장에서고령자의활동영역확대에기여 298

326 부록 기술명 세부내용 알츠하이머, 파킨슨병등의퇴행성뇌질환발생, 진행상황등의정보를제공하기위해뇌질환의대표적인특징을나타내는바이오마커들을분석하는기술 뇌질환바이오마커분석기술 각종뇌질환의조기진단, 치료에활용되어뇌질환으로인해발생하는사회적, 경제적손실을크게줄이는데기여가능 효소, 항체, 세포, DNA 등특정물질의존재여부를확인하거나감지할수있는바이오소자기술 나노바이오의료센서 간편하게혈액으로각종질환의유무나진행상태를검사할수있어개인의질병을빠르고간단하게진단하고비용을절감할수있음. 또한소형화로인해현장진단에활용될뿐아니라향후인체에삽입되는형태로발전하는등유헬스서비스의핵심기술임 생체신호와신체동작등을이용하여, 노약자나장애인이컴퓨터를이용하는데있어서의인터페이스 (Human Computer Interaction) 로사용하거나정보기기, 자동차, 휠체어등의재활기기구동제어를위한명령어를생성하기위한기술을의미 생체신호인터페이스 생체신호및신체동작기반의인터페이스는센서를몸에부착하여사용하며사용자의의도에의해자연스럽게생성된생체신호를이용하기때문에가상현실, 착용형컴퓨터나지체장애인용또는고령자용인터페이스로활용가능. 또한, 생체신호처리기술은사용자의인터페이스로의활용이외에생체신호를이용한모니터링기술로도개발되어각종재활분야, 건강검진, 스마트헬스케어분야등의의료분야에도응용될수있음 외부환경을인식 (Perception) 하고, 스스로상황을판단 (Cognition) 하여, 자율적으로동작 (Manipulation) 하는로봇을의미하며, 상황판단기능은다시환경인식기능과위치인식기능으로나뉘고, 자율동작기능은조작제어기능과자율이동기능으로나눌수있음 라이프케어서비스로봇 빠른고령화, 가족구조의변화로인해가정용로봇의니즈가증가하고있는가운데상황인지기능을갖춘로봇을활용해재활치료, 간병, 청소, 가사지원등에활용가능 299

327 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 전자없이센서, 카메라와같은 장애물인식장치 와 GPS 모듈과같은 자동항법장치 를기반으로조향, 변속, 가속, 브레이크를도로환경에맞춰스스로제어해목적지까지스스로주행하는기술 무인자율주행자동차 일반용뿐만아니라고령자및장애인의이동권보장을위한주요수단으로써활용될뿐만아니라, 군사용, 화물운송을비롯하여상업용등광범위한분야에서사용될전망으로향후자동차산업을이끌기술로주목을받고있음 사무실에서의근무환경과동일한환경을제공하기위한네트워크 ( 초광대역기가인터넷 ), 사이버공간과물리적인공간간의상호작용및자유로운이동, 현장감향상을위한미디어처리, UI/UX, Smart POD(3차원인터페이스 / 센서기반상황정보입출력처리 ) 관련기술등을의미함. 실감형스마트워크를실현하기위해서는언제어디서나업무환경을제공하기위한클라우드컴퓨팅기술과 3D 홀로그램등의대용량정보전송을위한기가통신네트워크기술과엄격한보안기술등이요구됨 실감형스마트워크 인구구조고령화에따른생산인구의감소와이로인한경제활력저하를해소하기위해능력있는여성인력이나, 장애인인력의경제사회참여를이끌어낼수있을것으로전망또한, 이러한스마트워크가확산될경우출퇴근이동거리감소, 협업시스템에의한원거리출장대체로인한교통, 환경, 에너지등사회간접비용절감효과및노동생산성향상등에기여할것으로예상됨 300

328 부록 2014 년미래사회안전을위한 KISTEP 선정 10 대미래유망기술 < 부록표 6> 2014 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 ( 기술정의 ) 개개인의생체고유의정보를이용하여인증하는방식. 주요방법으로지문이나음성, 망막을사용 생체인증 (Biometrics) ( 미래활용 ) PIN, 비밀번호등의기존신분증명방식을대체하여망각, 분실, 도난의위험이없는높은보안성능제공이가능. 늘어가는사이버활동에서신원의위장 / 도용을막을수있음 ( 기술정의 ) 가상환경내부로침투하는보안위협과공격을막기위해가상환경내에서운영되는보안제품및서비스기술 가상화보안 ( 미래활용 ) 시간과장소에얽매이지않고근무하는스마트워크및 BYOD 트렌드, 클라우드컴퓨팅이활성화되는상황에서가상환경내부로침투하는보안위협에대응 ( 기술정의 ) 양자기술로생성한암호키를송수신측에안전하게전달하는방식으로, 중간에도청이있어도암호키자체가손상돼내용을알수없는통신기술 양자정보통신 ( 미래활용 ) 도청, 감청을원천적으로차단하여금융및개인신용정보가오가는금융망등의보안체계에새로운패러다임제공가능 ( 기술정의 ) 과거범죄데이터들을분석하고패턴을파악함으로써범죄발생위험이높은장소와시간을예측하는기술 빅데이터기반범죄예측 ( 미래활용 ) 범죄위치와유형등을주소지주변으로상세하게제공해구체적인범죄에대한정보를파악하고예방하거나범죄발생율이높은지역에경찰인력우선배치를통해범죄예방 ( 기술정의 ) 실내외에서자율비행하면서위험요소를감시, 추적해정보를제공하는비행로봇 초소형비행감시로봇 ( 미래활용 ) 범죄발생모니터링, 범인추적등범죄대응분야뿐만아니라다양한정찰용 ( 소방, 방재, 군사용등 ) 으로사용가능 301

329 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 ( 기술정의 ) 사용자의행위, 주변환경등을분석하여상황에맞게적절한기능을자동수행하는소프트웨어기술 상황인식 ( 미래활용 ) 범죄상황인식을통해범죄발생시즉각적으로대응하도록돕는역할이가능, 또한사이버분야에서는자동침입탐지등을통해공격대응가능 ( 기술정의 ) 인간의후각시스템을모방한전자적장치로, 인간의코가연속적으로다른냄새를맡지못하며, 맡을수있는냄새의한계가있다는점을보완해만들어진시스템 전자코 ( 미래활용 ) 냄새분자와반응을통해상태, 유해성분탐지등이가능해식품, 의료, 환경분야에서다양하게활용가능 ( 기술정의 ) 온도,pH, 압력, 빛과같은외부와내부환경변화을모니터링하거나적응하면서식품을보호하는기술 식품스마트패키징 ( 미래활용 ) 식품이최종소비자에게전달되는과정에서편리성과함께제품을품질을유지, 향상이가능해이를통한식품안전성증대가능 ( 기술정의 ) 종이위에미세유체칩을이용하여현장에서질병의원인균을신속하고정확하게진단하는기술 고속진단페이퍼칩 ( 미래활용 ) 의료현장에서감염환자로부터감염원인균을신속하고정확하게진단가능 ( 기술정의 ) 유전공학기술을이용하여식물에유용한유전형질을삽입시켜발현시킴으로써유용한단백질 ( 백신 ) 을대량으로생산하는기술 식물생산백신 ( 미래활용 ) 병원균감염우려가없고, 배양조건이까다롭지않아쉽고경제적인백신양산이가능해대규모전염병발생시빠르게백신공급이가능 302

330 부록 2015 년사회격차 불평등해소를위한 KISTEP 선정 10 대미래유망기술 < 부록표 7> 2015 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 ( 정의 ) 스마트폰의센서, 카메라, 간단한악세사리를통해혈당, 혈압, 심박수등생체정보를측정하고결과를바로전송 스마트폰이용진단기기 ( 활용 ) 스마트폰으로간단한진단을할수있어고가의의료기기를대체, 낮은비용으로보급이용이, 의료접근성을접근성을향상할뿐아니라스마트폰앱을이용한피드백이용이 ( 정의 ) 의무기록을포함하여환자들의병원서비스이용데이터, 약물복용데이터, 치료데이터등다양한데이터를수집하고분석하여유용한정보를제공 의료빅데이터기술 ( 활용 ) 의료빅데이터분석결과를토대로질병예방, 맞춤의료서비스제공이가능하여의료비절감등이가능 ( 정의 ) 반창고나스티커, 문신처럼피부에붙여몸의건강상태를모니터링하는신체부착센서 바이오스탬프 ( 신체부착센서 ) ( 활용 ) 피부에붙이면맥박, 체온, 뇌활동량등의바이오데이터를실시간으로모니터링하고수집된데이터를전송하므로고령자가별도의조작없이상시적으로건강모니터링이가능 ( 정의 ) 빛을이용한통신기술로고효율조명 LED와 Wi-Fi를융합한가시광무선통신기술 Li-Fi 기술 ( 활용 ) 육안으로볼수없는 LED 조도에서도통신이가능하고주파수혼선등의문제가없으며, 초고속의통신서비스를저렴한비용으로제공가능해, 공공WI-FI 대체가능, 인터넷접근성을크게향상시켜줄수있는기술 ( 정의 ) 사용자가접촉하는표면에서대상체를실제로만지는듯한촉감을느끼게하는기술 가상촉감기술 ( 활용 ) 가상으로손을접했을때의느낌을재현하여노년층과장애인등의터치스크린사용의피드백부족으로인한사용성문제를해소, 이용의편의성극대화가능 303

331 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 ( 정의 ) 한정된지역내에유용한정보를사용자에게자동으로제공해줄수있는근거리통신기술 비콘기술 ( 활용 ) 광고, 편의정보, 결제정보등근거리에서알림을통해정보를자동으로제공해주는기술로특정지역내에서필요한정보를자동으로제공해줌으로정보검색에익숙하지않은사람에게도정보제공이가능 ( 정의 ) 열에너지손실을최소화하기위한진공기술을활용한단열소재기술 ( 활용 ) 냉 / 난방에너지절약을위한열에너지기술로에너지손실을최소화해에너지빈곤문제원인의경감이가능 진공단열물질기술 ( 정의 ) 주변에서버려지는에너지를우리가쓸수있는전기에너지로변환하기위한나노소재기술 에너지하베스팅나노소재 ( 활용 ) 도로, 철도등각종교통수단을통해발생하는미활용에너지의수집부터, 인체활동의진동을이용한에너지수집까지다양하게활용가능하며언제어디서나전기에너지생산이가능하므로저소득층의에너지비용절감기여 ( 정의 ) 사용자를중심으로지능적으로콘텐츠와서비스가제공되어편리하고효율적으로학습효과를높일수있는기술 개인맞춤형스마트러닝 ( 활용 ) 학습자의능력과특성에따라학습콘텐츠를세분화하여제공하고학습과정마다학습자를분석해최적의학습환경을제공함으로써, 양질의교육환경을제공할수있도록해줌 ( 정의 ) 실제사물또는가상의물체를실제와같이 3차원공간상에자연스럽게재현하는가상공간재현기술 실감공간구현기술 ( 활용 ) 가상현실기술을활용하여테마파크, 박물관, 공연장등다양한가상의모습을특정현실공간에보여줄수있도록구현하여오지, 도서지등에문화공간제공가능 304

332 부록 2016 년삶의만족도와사회적신뢰향상을위한 KISTEP 선정 10 대미래유망기술 < 부록표 8> 2016년 KISTEP 10대미래유망기술 분야 기술명 세부내용 ( 정의 ) 다양한빅데이터를종합하여분석하고기타통계기법을더한패턴 인식작업등을통해이상거래, 부정행위발생가능성을탐지하여 사기행위를예방 방지또는사후조치하는기술 빅데이터기반사기방지기술 ( 활용 ) 전자금융거래관련빅데이터를이용한금융사기방지기술과보조금부정수령 세금포탈 조달비리 부당청구등의정부기관사기방지기술이가능 초연결사회신뢰기반 근로와여가의균형 온라인 / 모바일금융거래보안기술 IoT 보안 사물정보기술 딥러닝기반디지털어시스턴트 ( 정의 ) 소비자접근성이높은인터넷과모바일기반플랫폼을기반으로이용자의편의성과안전한거래를함께보장하는금융거래기술 ( 활용 ) 빅데이터를이용한금융상품개발과소비활동증진, 다양한인증기술을이용한간편한지불결제환경조성, 안전한모바일금융거래정보처리및관리시스템구축, 거래내역의투명성과안전성을확보하는새로운금융거래서비스개발등 ( 정의 ) 사물인터넷 (IoT) 을구성하는디바이스, 네트워크, 서비스 플랫폼의보안위협및다양한침해사고를예방 대응함으로써안전한 IoT 이용환경을조성하는기술 ( 활용 ) IoT 기기의악성코드및해킹대응, IoT 기기간안전한데이터통신과이상징후탐지, IoT 서비스환경에적합한인증 프라이버시보호및보안솔루션등 ( 정의 ) 사물인터넷 (IoT) 을통해생산 ( 수집 ) 된원시정보를가공 처리하여고부가가치의유용한정보를생성하고이용자에게편리한서비스를제공하는기술 ( 활용 ) 사물인터넷을통한헬스케어, 스마트홈, 스마트그리드, 지능형교통시스템 (ITS) 등의서비스, 웹기반의다양한스마트기기간융합적연결 (Mashup) 서비스, 이용자의수요에맞는주문형지식 정보생산서비스 ( 정의 ) 사람의인지를기반으로수행되는업무를컴퓨터가방대한양의관련데이터를학습하여대신처리하거나의사결정에도움을줌으로써업무의효율을높여주는기술 ( 활용 ) 효율적인스케줄링과심부름은물론개인의업무수행및의사결정에필요한정보탐색및기초분석등을통한업무지원을수행함. 개인비서, 효율적인업무지시 / 감독, 제조업의자동화공정, 교육등의다양한분야에도활용됨 305

333 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 분야 기술명 세부내용 ( 정의 ) ICT를기반으로실제와유사한가상의환경과상황을구현하고 여가활동시느낄수있는시각, 청각, 촉각등다양한감각정보를실제와 같이재현함으로써사용자에게시공간의제약없이다양한여가활동을 체험하게하는기술 여가용가상현실기술 ( 활용 ) 가상스포츠, 다양한공간에대한여행및체험, 사이버박물관및대형공연관람, 체험형게임등다양한문화와환경을가상체험할수있는제품및서비스 ( 정의 ) 정신적스트레스에대한부적응과정신병리과정을반영하는생리적, 행동적신호변화를다양한생체신호센서모듈, 데이터전송통신모듈및정신건강증상과의연관성분석및질환예측알고리즘을개발하여증상악화를예측하고이를조절, 예방, 조기치료하는기술 정신건강진단 치료기술 ( 활용 ) 사물인터넷과스마트기기등을활용한다양한정신건강증진및관리서비스, 조직전체의정신건강또는사회적분노상태모니터링시스템, 뇌행동기반의새로운정신질환발병예측과조기진단및치료 건강하고안전한삶 소셜로봇 ( 공감로봇기술 ) ( 정의 ) 일상생활에서인간과교감하며인간의정신적, 물리적요구사항을충족시킴으로써정서적만족감을높여주는기계및소프트웨어 ( 활용 ) 정서적의존성이나공감대형성이필요한다양한개인용서비스, 정신질환영역 ( 치매, 자폐증등 ) 의치료, 사회적소외계층의정서적안정지원, 감성 ICT 기반제품및서비스산업 빅데이터기반감염병예측 / 경고시스템 ( 정의 ) 질병의전파과정, 감염환자, 인구데이터등다양한데이터를활용해감염병의지역확산가능성을예측하고미리알려주는기술 ( 활용 ) 빅데이터의실시간분석을통해정부당국의질병관리정책에도움을주고, 국가차원의감염병대응능력을개선하여국민의건강과안전을확보가능 시스템기반미세먼지대응기술 ( 정의 ) 미세먼지로부터안심하고활동하는것이가능하도록대기중의미세먼지를측정, 분류, 포집, 정화, 예측, 감시하는기술 ( 활용 ) 미세먼지예측및감시 경보시스템, 휴대용미세먼지측정및대응방안안내프로그램, 건물 실내용미세먼지처리 ( 정화 ) 시스템등 306

334 부록 2017 년지속가능한발전을위한공해 오염대응 KISTEP 선정 10 대미래유망기술 < 부록표 9> 2017 년 KISTEP 10 대미래유망기술 기술명 IoT 기반상황인식형조광기술 세부내용 [ 정의 ] 실외에서주변상황을인식하여자동으로빛의방향과세기를조절하여활용성과에너지효율성을높이거나실내에서햇빛을재현하고개인별맞춤형건강보조역할이가능한조명기술 [ 활용 ] 실외에서계절, 기후등환경의변화와사람의움직임, 소리등주변상황을인식하여상황에맞는밝기, 색상, 각도등을자동으로조절하여에너지절약은물론범죄예방및빛공해방지가가능. 실내에서는일반사람들은물론특히야간근무자, 병실에만누워있는중증환자등에게일광욕하는것과똑같은효과를조명으로구현하되 IoT와연동하여개인맞춤형으로생체리듬조절이가능 능동제어형소음저감기술 [ 정의 ] 실시간소음발생예측후반대위상의음파를인위적으로발생시키는능동적소음저감기술 [ 활용 ] 소음발생이정형화되어있는공공시설 ( 지하철터널, 공항, 차, 고속도로등 ) 에적용이가능하고, 가정에서는사람의움직임에따른능동소음제어가가능 AI 팩트체킹보조기술 [ 정의 ] 연설, 토론등이진행시실시간으로사실여부를판별할수있는인공지능기반의소프트웨어 [ 활용 ] 정치인의발언에대해사실여부를판별하는데도움을주고, 유언비어를막을수있는등투명한정보를제공받을수있는서비스가가능 원전사고대응시스템 [ 정의 ] 원전사고발생을대비한종합적인대응시스템으로시나리오별필요기술을모두포괄하는시스템 [ 활용 ] 중대사고시나리오에따른시뮬레이션, 대피기술, 정보보안, 물리적방호, 원전종합리스크실시간예측, 모니터링및정량화기술, 원전사고대응로봇, 인공지능기반원격감시및자동조치등원전사고에완벽히대비 307

335 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 기술명 세부내용 비방사성비파괴검사기술 [ 정의 ] 산업계에서사용되는비파괴검사용방사선동위원소를대체할수있도록비방사성물질또는장치를활용한비파괴검사기술 [ 활용 ] 인체및환경유해성을제거하여안전하게사용할수있으면서핵테러위험을원천적으로방지가능 초미세먼지제거기술 [ 정의 ] 대기중의초미세먼지 (PM2.5) 및그원인물질을제거하기위한고효율 저비용집진 저감시스템기술 [ 활용 ] 대기중에확산되기전배출원에서초미세먼지를원천적으로제거하고, 실내 실외에서초미세먼지를효과적으로제거 친환경녹조 적조제거기술 [ 정의 ] 녹조 적조등유해조류와그원인이되는영양염류를효과적으로제거하면서도환경적으로부작용이없는환경친화적기술 [ 활용 ] 자연물질에서유래한조류제거제를이용하여특정유해조류만선택적으로제거함으로써녹조 적조를다른부작용없이빠른시간내에효과적으로제거 생활폐기물첨단분류 재활용시스템 [ 정의 ] 가정에서회수된개별폐자원을금속, 플라스틱, 종이등으로정확히분류하는자동시스템및자원화 에너지화극대화공정기술 [ 활용 ] 시민들이폐기물을스스로분류하기위한노력이필요없으며, 폐자원의분류가더정확히이루어져폐자원의재활용율이대폭개선될것 환경변화실시간입체관측기술 [ 정의 ] IoT, 인공위성, 무인기, 로봇등을활용하여환경및생태계의변화를실시간으로모니터링하고종합적으로분석하는시스템기술 [ 활용 ] 녹조 적조, 해양산성화, 토양오염, 대기오염, 침입외래생물확산등다양한공해 오염현상을실시간으로파악가능 308

336 부록 기술명 세부내용 미생물활용환경복원기술 [ 정의 ] 미생물을활용해오염된환경의독성물질이나분해가어려운물질들을분해함으로써환경을복원시키는기술 [ 활용 ] 원유유출사고시미생물을활용한기름분해, 해양원생생물이용음식물쓰레기의친환경적처리, 바이오매스로부터바이오디젤및각종화학물질생산, 폐자원에서효율적 친환경적유가금속추출등이가능 309

337

338 부록 2. 해외유망기술 / 트렌드발표기관및발표내용 311

339

340 부록 해외유망기술 / 트렌드발표기관 < 부록표 10> 해외유망기술 / 트렌드발표기관 ( 년 ) No. 기관명발표기술 ( 분야 ) 비고 1 World Economic Forum The list of Emerging Technologies 2012 최초발표 (1 년주기 ) 2 MIT 10 Breakthrough Technologies 2001 최초발표 (1 년주기 ) 3 UNESCO Top 10 Forum 2008 년최초발표 (1 년주기 ) 4 Gartner Top 10 Strategic Technologies 2004 년최초발표 (1 년주기 ) 5 IDC Top 10 technology predictions 2007 년최초발표 (1 년주기 ) 6 Deloitte Technology, Media &Telecommunications Predictions 2002 년최초발표 (1 년주기 ) 7 Mashable Huge Tech Trends to Expect 2012 년최초발표 (1 년주기 ) 8 IEEE Top Technology Trends - 9 Techspot 10 mobile tech predictions 2014 년최초발표 (1 년주기 ) 10 NMC Important Developments in Educational Technology for K 년최초발표 (1 년주기 ) 11 WT VOX Top 5 Emerging Technologies In 년최초발표 313

341 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 No. 기관명발표기술 ( 분야 ) 비고 12 World Future Society Top 10 Forecasts for 2014 and Beyond 2013 발표 13 Forbes Top 10 Technologies 2014, 2016 발표 14 McKinsey Global Institute Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy 2013 발표 15 CBS 10 technology trends to watch in 발표 16 PwC Top 10 Technology Trends 2013~2014 발표 17 Paste the 10 best technology advances of ~2014 발표 18 The Washington Post 10 bold predictions for 발표 19 개인비서소프트웨어 IFTKEY Top 10 tech predictions for the future 2014 발표 20 TIME Top 20 Green Tech Ideas 2010~2013 발표 21 Verizon Verizon Identifies Five Key Business-Tech Trends 2010~2016 발표 22 씨티은행세상을변화시키는 10 대기술 2013 발표 23 Matador network & Intel 13 future car technologies for your road trip in 발표 24 gov-uk Eight great technologies 2013 발표 314

342 부록 World Economic Forum(WEF) No 무선충전전기자동차 2 3D 프린팅 3 자가치유물질 에너지효율적정수기술 이산화탄소전환사용 향상된분자단위영양소 7 원격센싱 나노급효과적약물전달 유기전자공학및광전변환공학 3, 4 세대원자로및폐기물처리 < 부록표 11> WEF The list of Emerging Technologies Body-adapted Wearable Electronics ( 신체착용가능한웨어러블전자기기 ) Screenless Display ( 스크린없는디스플레이 ) Human Microbiome Therapeutics ( 인체미생물치료제 ) RNA-based Therapeutics (RNA 기반치료제 ) Quantified Self (Predictive Analytics) ( 개인에대한정량기록과예측분석 ) Brain computer Interfaces ( 뇌와컴퓨터를이어주는인터페이스 (BMI)) Nanostructured Carbon Composites ( 나노구조의탄소복합물질 ) Mining Metals from Desalination Brine ( 해수담수화과정에서금속채취 ) Grid-scale Electricity Storage ( 그리드방식에너지저장 ) Nanowire Lithium-ion Batteries ( 나노와이어리듐이온전지 ) Fuel cell vehicles ( 연료전지자동차 ) Next-generation robotics ( 차세대로보틱스 ) Recyclable thermoset plastics ( 재활용가능열경화성고분자 ) Precise genetic-engineer ing techniques ( 정밀한유전공학기술 ) Additive manufacturing ( 첨삭가공 ) Emergent artificial intelligence ( 떠오르는인공지능기술 ) Distributed manufacturing ( 분산형제조업 ) Sense and avoid drones ( 감지및회피드론 ) Neuromorphic technology ( 뉴로모픽기술 ) Digital genome ( 디지털지놈 ) Nanosensors and the Internet of Nanothings ( 나노센서와나노사물인터넷 ) Next-generation Batteries ( 차세대배터리 ) The Blockchain 2D Materials Autonomous Vehicles ( 자율주행기술 ) Organs-on-chips ( 장기칩 ) Perovskite Solar cell ( 페로브스카이트태양전지 ) Open All Ecosystem Optogenetics ( 광유전학기술 ) Systems Metabolic Engineering ( 시스템대사공학 ) Noninvasive Biopsies for Identifying Cancer ( 암진단을위한비침습액체생체검사법 ) Harvesting Clean Water from Air ( 공기로부터깨끗한물을획득하는기술 ) Deep Learning for Visual Tasks ( 시각작업을위한딥러닝 ) Liquid Fuels from Sunshine ( 태양광이용액체연료제조기술 ) The Human Cell Atlas ( 인간세포도감 ) Precision Farming ( 정밀농업 ) Affordable Catalysts for Green Vehicles ( 환경친화이동수단을위한저렴한촉매 ) Genomic Vaccines ( 게놈백신 ) Sustainable Design of Communities ( 공동생활권의지속가능한디자인 ) Quantum Computing ( 양자컴퓨팅 ) 315

343 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 MIT No Deep Learning 인공지능의고도화 Ultra-Efficient Solar Power 높은효율의태양력발전 Big Data from Cheap Phones 휴대전화로부터빅데이터정보수집 Temporary Social Media 일시적인소셜미디어 Smart Watch 스마트시계 Memory Implants 기억주입 Baxter - The Blue Collar Robot 박스터, 산업로봇 Additive Manufacturing 첨삭가공 (3D 프린팅 ) Prenatal DNA Sequencing 태아 DNA 염기서열분석 < 부록표 12> MIT Breakthrough Technologies Agricultural Drones 농업용무인항공기 Ultraprivate Smartphones 초보안스마트폰 Brain Mapping 뇌맵핑 Neuromorphic Chips 신경망칩 Genome Editing 유전체편집 Micro scale 3D Printing 미소규모의 3D 프린팅 Mobile Collaboration 모바일협업 OculusRift 가상현실기기 Agile Robots 고기동력로봇 Magic Leap 매직리프 Nano-Architectur e 나노아키텍쳐 Car-to-Car Communication 차량간통신 Project Loon 프로젝트룬 Liquid Biopsy 액체생체검사 Megascale Desalination 메가스케일담수 Apple Pay 애플페이 Brain Organoids 뇌유사기관 Supercharged Photosynthesis 태양광농업 Immune Engineering 면역공학 Precise Gene Editing in Plants 농작물유전자편집 Conversational Interfaces 대화인터페이스 Reusable Rockets 재사용이가능한로켓 Robots That Teach Each Other 로봇간정보를공유할수있는로봇 DNA App Store DNA 앱스토어 SolarCity s Gigafactory 솔라시티기가팩토리 Slack 업무용메신저 슬랙 Tesla Autopilot 테슬라자동조종장치 Reversing Paralysis 마비역전기술 Self-Driving Trucks 자율주행트럭 Paying with Your Face 얼굴인식지불방법 Practical Quantum Computing 실용적인양자컴퓨팅 The 360-Degree Selfie 360 도셀카 Hot Solar Cells 고온태양전지 Gene Therapy 2.0 유전자치료 2.0 The Cell Atlas 세포지도 Botnets of Things 사물봇넷 10 Supergrids 슈퍼그리드 Smart Wind and Solar Power 스마트풍력태양열발전 Internet of DNA DNA 인터넷 Power from the Air 공기전력공급 Reinforcement Learning 강화학습 316

344 부록 UNESCO < 부록표 13> UNESCO Top 10 Forum No Wearable Thermo-Element 웨어러블발전소자기술 2 A pocket molecular sensor with endless applications 초소형분자성분분석기 3 Math problems solved "by magic 스마트폰카메라에수학문제를비추면풀이과정및해답을제공 4 Fighting deforestation with recycled smartphones 중고스마트폰을활용한불법벌목감시용기기 5 A mobile tool to help contain Ebola 에볼라바이러스확산을막기위한앱 6 An environmentally-friendly 3D printer 친환경 3D 프린터 7 Motivating cyclists for a bike-friendly city 자전거에연결된스마트폰앱이도시계획정보제공 8 Cognitive science helping pupils in difficulty 학생개개인의학습내역을기록, 목표달성을돕는인터넷서비스 9 Making internal communication seamless 이메일및 SNS 등의통합서비스 10 Chopsticks that check the food you're about to eat 젓가락을활용한음식성분분석 317

345 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 318 Gartner No mobile device AI & Advanced The Device Mesh AI Foundation diversity and Machine Learning 1 디바이스메시똑해진인공지능강화 management 인공지능및고급머신단말기시스템다양한모바일기기관리러닝 < 부록표 14> Gartner Top 10 Strategic Technology Trends mobile Apps and Applications 모바일앱과애플리케이션 The Internet of Everything 만물인터넷 Hybrid Cloud and IT as Service Broker하이브리드클라우드와비스브로커로서의 IT Cloud/Client Architecture 클라우드 / 클라이언트아키텍쳐 The Era of Personal Cloud 퍼스널클라우드의시대 Softrware Defined Anything 소프트웨어정의 (SDX) Web-Scale IT 웹스케일 IT Smart Machine 스마트머신 3D printing 3D 프린팅 Ambient User Experience 앰비언트사용자경험 : 사용자경험도진화 3D Printing Materials 3D 프린팅소재 : DIY의재료부상 Information of Everything 사물정보 (IoE): 정보의홍수 Advanced Machine Learning 첨단기계학습 : 자율학습시스템 Autonomous Agents and Things 자율에이전트와사물 : 자율에이전트의발달 Adaptive Security Architecture 능동형보안아키텍처 : 스스로작동하는보안 Advanced System Architecture 첨단시스템아키텍처 : 컴퓨터설계의진화 Mesh App and Service Architecture 매시앱및서비스아키텍처 : 융합된앱 Internet of Things Platforms 사물인터넷플랫폼 : 더거대한플랫폼시대 Intelligent Apps 지능적인앱 Intelligent Things 지능형사물 Virtual & Augmented Reality 가상현실및증강현실 Digital Twin 디지털트윈 Blockchain 블록체인 Conversational Systems 대화형시스템 Mesh App and Service Architecture 메쉬앱과서비스아키텍처 Digital Technology Platforms 디지털테크놀로지플랫폼 Adaptive Security Architecture 적응형보안아키텍처 Intelligent Apps and Analytics 지능형앱및분석 Intelligent Things 지능형사물 Digital Twin 디지털트윈 Cloud to Edge 클라우드에서엣지로 Conversational Platforms 대화형플랫폼 Immersive Experience 몰입경험 Blockchain 블록체인 Event-Driven 이벤트기반모델 Continuous Adaptive Risk and Trust 지속적이며적응할수있는리스크및신뢰평가접근법

346 부록 Deloitte < 부록표 15> Deloitte Technology, Media &Telecommunications Predictions No The $750 billon converged living room: a plateau approaches The Internet of Things really is things, not people Women in IT jobs: it is about education, but also about more than just education Prints charming: biometric security reaches the billon 2 wearables: the eyes have it 3 4 One became many: the tablet market stratifies Massive Open Online Courses(MOOCs): not disruptive yet, but the future looks bright Drones: high-profile and niche 3D printing is a revolution: just not the revolution you think Click and collect booms in Europe Trailing millennials are the pro-pc, not the post-pc, generation Touch Commerce: the mobile online checkout gets an express lane Graphene: research now, reap next decade DDoS attacks enter the terabit era Safety first: the road to self-driving starts with a stop 5G: a revolution in evolution, even in evisits: the 21st century housecall Smartphone batteries: better but no breakthrough Cognitive technologies enhance enterprise software Brains at the edge: machine learning goes mobile 6 Doubling up on pay-tv Nanosats take off, but they don t take over Virtual reality (VR): a billion dollar niche The great indoors: the final frontier for digital navigation 7 8 Television measurement : for better and worse Broadcast sports rights: premium plus The re-enterprization of IT Short form video: a future, but not the future, of television Mobile games: leading but less lucrative Mobile ad-blockers: saved by the app? TV advertising in the US: flat is the new up Have we reached peak tablet? 9 Performance rights lift recorded music revenues The generation that won t spend is spending a lot on media content The award for stable box office revenues in the face of digital media goes to Vinyl: the billion-dollar nostalgic niche 10 'Cordless'vedio-on-demand leaps in Sub-Saharan Africa Print is alive and well at least for books US TV: erosion, not implosion IT-as-a-Service: the half-trillion-dollar niche 11 Short messaging services verse instant messaging: value verse volume 12 Phablets are not a phad 13 The smartphone generation gap: over-55? There's no app for that One billion smartphone upgrades The connectivity chasms deepen: the growing gap in broadband speeds Contactless mobile payments (finally) gain momentum European football scores $30 billion esports Bigger and smaller than you think The dawn of the Gigabit Internet age: every bit counts 14 'Ruggedized'data devices at $250:reinventing the business case for mobile field for force Used smartphones: the $17 billion market you may never have heard of 15 The rise of the data exclusive VoLTE / VoWiFi capacity, reach, and capability Photo sharing: trillions and rising 319

347 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 IDC < 부록표 16> IDC Top 10 technology predictions No The Trillion-Dollar Sprint 2 The Innovation Tug-of-War 3 The Quantum Leap 4 Flying Cars Reach for the Skies 5 Companies Listen In for Lucre 6 Debunking the Fabricated 7 Embracing the Rise of Enterprise Behavioural Science 8 Brand Youth as Politics Undergoes a Generational Shift 9 Managing Global Natural Disaster Strategies 10 Platform-Only Business Models Cede Ground Mashable < 부록표 17> Mashable Technologies to watch No Big Data gets to work Artificial Intelligence Virtual reality 2 Artificial intelligence Advanced materials Augmented reality 3 Robots with us Smart objects Screen technology 4 Nanotech and material sciences Robotics Artificial intelligence 5 Batteries and no more wires Virtual Reality Human augmentation technologies 6 Flexible displays Bio-Security Batteries 7 Mobile Payments Security, Privacy and Biometrics 8 Drones Next-gen transportation 9 Hoverboards V2 Data and facts 10 Personal streaming 11 Smart clothes 320

348 부록 IEEE No The time is right for wearable devices 5G Industrial IoT Internet of Anything will become all-encompassing Building security into software design Industry will tackle Software-defined Anything (SDx) interoperability and standards Cloud security and privacy concerns grow 3D Printing is poised for takeoff Predictive Analytics will be increasingly used to identify outcomes Embedded Computing security will get added scrutiny Augmented Reality Applications will grow in popularity Smartphones will provide new opportunities for Continuous Digital Health < 부록표 18> IEEE Top Technology Trends Virtual Reality and Augmented Reality Nonvolatile Memory Cyber Physical Systems (CPS) Data Science Capability-based Security Advanced Machine Learning Network Function Virtualization (NFV) Containers Self-driving Cars Artificial Intelligence, Machine Learning, Cognitive Computing Accelerators Disaggregated Memory Fabric-attached Nonvolatile Memory (NVM) Disaggregated Memory Fabric-attached Nonvolatile Memory (NVM) Sensors Everywhere and Edge Compute Blockchain (beyond Bitcoin) Hyper-converged Systems 321

349 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 Techspot No Curved Displays < 부록표 19> Techspot 10 mobile tech predictions Fitness Sensors Everywhere The Death of Software Platforms, The Rise of the MetaOS Device Categories Start to Disappear 2 A Slow Shift to 64-Bit Quad HD with a Dash of 4K Market Maturations Leads to Increased Specialization VR/AR Hardware Surpasses Wearables 3 Catching the Lumia 1020 Optical Image Stabilization Apple Reality Check Leads to Major Investment Mobile App Installs Will Decline as Tech Services Grow 4 5 Displays Beyond 1080p Even Less Interest in Windows RT 6 LTE Everywhere 7 Connsole Graphics Power Insanely Fast LTE x86 to Take the Efficiency Crown Serious Tablet Sales Slowdown Battery Life Over Form Factor The Great Hardware Stall Forces Shift to Software and Services Autonomous Car Hype Overshadows Drivers Assistance Improvements Weareables Make An Impact in Business First Products with Foldable Displays Autonomous Drive Slows, But Assisted Driving Soars Smart Home Products Consolidate Amazon Echo Becomes De Facto Gateway for Smart Homes Large Scale IoT Projects Slow, But Small Projects Explode 8 Cheaper Is Better The Year for NFC Payments, Finally The Biggest Innovation in IOT will be Business Models AI-Based Bots Move to the Mainstream 9 No New Battery Technology Project Ara Launch to Disappoint Connected Homes will Continue to Underwhelm Non-Gaming Applications for AR and VR Grow Faster than Gaming 10 More Operating Systems Focus on Software Features VR Stalls But AR Makes an Impact Tech Firms Place More Emphasis on Non-Tech Fields 322

350 부록 NMC < 부록표 20> NMC Higher Education Edition No Bring Your Own Device (BYOD) 2 Cloud Computing 3 Makerspaces 4 Mobile Learning 5 3D Printing/Rapid Prototyping 6 Adaptive Learning Technologies 7 Information Visualization 8 Learning Analytics 9 Badges/Microcredit 10 Drones 11 Visual Data Analysis 12 Wearable Technology WT VOX < 부록표 21> WT VOX Top 5 Emerging Technologies In 2015 No Robotics Neuromorphic Engineering 3 Intelligent Nanobots Drones 4 3D Printing(yes, we can t get enough of it) 5 Precision Medicine 323

351 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 World Future Society < 부록표 22> World Future Society Top 10 Forecasts for 2013 No No 신경과학자들은곧우리가무엇을하기전에무엇을할것이라는것을예측할수있다. (Neuro-scientists may soon be able to predict what you ll do before you do it.) 6 클라우드 컴퓨팅은더욱지능적으로변해데이터를저장하는곳이상의역할을하게될것이다. (The "cloud" will become more intelligent, not just a place to store data.) 증강현실이실현되면서기업의투명성이잘 2 미래의자동차들은단순한에너지소비자에서전력생산자가될것이다. (Future cars will become producers of power rather than merely consumers.) 7 알려져기업의이미지나명성을유지하는것이중요하게될것이다. (Corporate reputations will be even more important to maintain, due to the transparency that will come with augmented reality.) 모든부엌에아쿠아포닉재활용시스템이 앞으로 10 년후로봇은인간의친절한도우미가 3 가능할것이다. (An aquaponic recycling system in every 8 될것이다. (Robots will become gentler care givers in kitchen?) the next 10 years.) 인간은주변의소음이나다른버려지는 미래에는경제적으로일자리가사라지는비율이 에너지에서얻은전력들을제품에활용할수 4 증가할테지만일거리는넘쳐날것이다. (The economy may become increasingly 9 있을것이다. (We ll harness noise vibrations and other jobless, but there will be plenty of Work.) "junk" energy from the environment to power our gadgets.) 다음우주시대는 2020 년이후에경쟁과 휴대용 음주측정기 가미생물감염, 심지어 adventure capitalists 에의해시작될것이다. 화학물의침투까지미리알려줄것이다. 5 (The next space age will launch after 2020, 10 (A handheld "breathalyzer" will offer early driven by competition and "adventure detection of infections microbes and even capitalists.") chemical attacks.) 324

352 부록 Forbes No Digital Convergence Erodes IoT shifts computing toward The Device Mesh Boundaries the edge 2 Distributed trust systems Digital Experience Delivery Ambient User Experience challenge centralized Makes (or Breaks) Firms authorities 3 APIs Become Digital Glue 3D Printing Materials Automated security intelligence and breach response unshackle S&R < 부록표 23> Forbes The Top 10 Technology Trends The Business Takes Ownership Of Process And Intelligence Firms Shed Yesterday's Data Limitations Sensors And Devices Draw Ecosystems Together 'Trust' And 'Identity' Get A Rethink Infrastructure Takes On Engagement Firms Learn from the Cloud and Mobile IT Becomes and Agile Service Broker Information of Everything Advanced Machine Learning Autonomous Agents and Things Adaptive Security Architecture Advanced System Architecture Mesh App and Service Architecture IoT Architecture and Platforms Employee experience redefines apps Software learns to learn Digital employees enter the white-collar workforce Insights-driven firms outpace competitors Customer experience becomes immersive Contextual privacy boosts brand value The public cloud accelerates business innovation McKinsey Global Institute < 부록표 24> McKinsey Global Institute Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy No No Mobile Internet( 모바일인터넷 ) 7 Next-generation genomics( 차세대유전학 ) 2 Automation of knowledge work( 지식노동의자동화 ) 8 Energy storage( 에너지저장장치 ) 3 The Internet of Things( 사물인터넷 ) 9 3D printing(3d 프린팅 ) 4 Cloud technology( 클라우드기술 ) 10 Advanced materials( 첨단재료 ) 5 Advanced robotics( 첨단로봇기술 ) 11 Advanced oil and gas exploration and recovery ( 첨단석유 / 가스탐사및채굴기술 ) 6 Autonomous and near-autonomous vehicles( 무인자동차 ) 12 Renewable energy( 재생에너지기술 ) 325

353 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 CBS < 부록표 25> CBS 10 technology trends to watch in 2014 No Space tourism 2 Wearable tech 3 Internet of things 4 Robots on the rise 5 Machines in the sky 6 Bigger, smarter TVs 7 3D printed everything 8 Multi-screen world 9 The fight for privacy 10 Smartphone market continues to grow PwC < 부록표 26> PwC Top 10 Technology Trends No Pervasive Computing Business analytics 2 Cyber Security Socially enabled business processes 3 Big Data Mining & Analysis Mobile customer engagement 4 Private Cloud Cyber security 5 Enterprise Social Networking On-demand business and technology services 6 Digital Delivery of Products & Services Sensors 7 Public Cloud Infrastructure Robotics 8 Data Visualization Battery and power technologies 9 Simulation & Scenario Modeling 3D printing 10 Gamification Wearable computing 326

354 부록 Paste < 부록표 27> Paste The 10 best technology advances No The Reality of Drone Technologies Go Public Google s Cancer-Detectin g Pill Simple Blood Tests for Cancer Google s Tensor Processing Unit Pushes Machine Learning, Beats Go Champion Neuralink 2 3D Printers Are Taken To The Next Level Self-Driving Cars Will Be Everywhere Brain Organoids SpaceX landed a rocket vertically in the ocean Kitty Hawk Flyer 3 First Flying Car Gets Tested Publicly Orion Test Flight Leads the Way for Human Mars Landing Cars That Communicate with One Another Eternal nano-structured data recording Turning pollution into power 4 Voice Recognition Finally Gets Good Computer Chips are Becoming More like Human Brains Zero-emissions Vehicles SolarCity opens Buffalo facility, Tesla opens Gigafactory 1 Tracking Individuals Simultaneously 5 The First Lab-Grown Burger Is Eaten Hoverboards Are For Real Sense and Avoid Drones Dust-sized sensors that can be implanted within the body The Boring Company s Cheap Digging Machines 6 Virtual Reality Gets Real Ind.ie Takes the Internet off the Grid Artificial Intelligence Fools Humans Carbon nanotube transistors outperform silicon for the first time 7 Wearable Technology Really is The Next Big Thing HP Sprout Touch Mat Reinvents the Workstation Holographic Computer Hyperloop one begins actual high speed test 8 Displays Get Insanely High Definition Ultra Short Throw 4K Projector is the Future of the Television Smartphone Screens That Sense Pressure A breakthrough in lithium-metal batteries could double efficiency 9 Hard Drives Filled With Helium Google s Contact Lenses Monitors Blood Sugar Levels Connect to Multiple Cellular Networks First Amazon package delivered by drone 10 The Bionic Eye: A Retinal Implant That Can Receive Updates Virtual Reality Goes Mainstream Computer on a Stick The first 1TB SD card 327

355 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 The Washington Post < 부록표 28> The Washington Post 10 bold predictions for 2014 No No Google Glass becomes the must-have tech gadget of the year. 6 Bitcoin revolutionizes politics. 2 Your next-door neighbor becomes a venture capitalist. 7 DIY biology becomes the next big tech hobbyist trend, replacing 3D printing. 3 A commercial drone company gets anointed as the next Apple. 8 The world sees the first-ever 3D-printed organ. 4 Virtual reality becomes the next big science fiction technology to go mainstream. 9 The first MOOC is fully taught by a machine rather than a human. 5 Bill Gates amazes us again with another innovation for the developing world. 10 The United States experiences its first big cyber attack. SWIFTKEY < 부록표 29> SWIFTKEY Top 10 tech predictions for the future No No Wearable technology 6 Artificial/adaptive Intelligence 2 Integration with all devices 7 Holograms 3 SmarterCars 8 Better batteries 4 Smarter Screens 9 Need for Speed 5 Voice Recognition 10 Control 328

356 부록 TIME < 부록표 30> Time Top 20 Green Tech Ideas No No Google Chromecast 6 Microsoft Xbox One 2 Apple s new ipads 7 Amazon Kindle Fire HDX 3 Oculus Rift Development Kit 8 Nest Protect 4 Pebble Smartwatch 9 Leap Motion Controller 5 Apple iphone 5s 10 NokiaLumia1020 Verizon No < 부록표 31> Verizon Identifies Five Key Business-Tech Trends The Customer of One Comes of Age M2M as a Service Simplifies Path to the Connected World The Shortage of Security Expertise Forces Changes to Cybersecurity Management Network Reliability, Innovation is Key to Business Success Internet of Things Adoption Gains Momentum Downstream Predictive Analytics Will Make Sense of Big Data 4 IT Decentralizes IT Will Direct the Cloud Cars are becoming smarter, cleaner, and more independent. Wearables are maturing and getting more useful. Virtual reality will enter the mainstream and change everything. Tablets, laptops, and desktops will continue to converge. 5 Providers Add Gravity to the Cloud The Game is Changing in the Fight Against Cybercrime Cord-cutting will keep getting easier and better. 329

357 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 씨티은행 < 부록표 32> 씨티은행 세상을변화시키는 10대기술 No No D 프린팅 6 압축천연가스 (CNG) 자동차 2 전자담배 7 콘텐츠스트리밍 3 유전체해독기술및맞춤의약 8 서비스형소프트웨어 (SaaS) 4 모바일결제 9 소프트웨어정의네트워크 (SDN) 5 에너지추출기술 10 태양광기술 Matador network & Intel < 부록표 33> Matador nework & Intel 13 future car technologies for your road trip in 2020 No No Wifi 8 Remote control 2 Voice recognition 9 Intuitive safety features 3 Digital dashboard 10 Invisible chauffeurs and copilots 4 Holographic displays 11 Health monitor 5 Car-to-car communication 12 Eco-mode 6 Car-to-X communication 13 Financial GPS 7 Digital goods gov-uk < 부록표 34> gov-uk Eight great technologies No No Big data 5 Regenerative medicine 2 Satellites 6 Agri-science 3 Robotics and autonomous systems 7 Advanced materials 4 Synthetic biology: eight great technologies infographics 8 Energy storage 330

358 부록 3. 국내유망기술 / 트렌드발표기관및발표내용 331

359

360 부록 국내유망기술발표기관 < 부록표 35> 국내유망기술 / 트렌드발표기관 No. 기관명발표기술 ( 분야 ) 발표연도 1 한국과학기술기획평가원 (KISTEP) 10 대미래유망기술 2011~ 한국과학기술정보연구원 (KISTI) 미래유망기술 2010~ 한국전자통신연구원 (ETRI) 주목해야할 7 대미래기술 2015~ 한국정보화진흥원 (NIA) 전자정부 10 대기술트렌드 2014~ 한국생명공학연구원 (KRIBB) - ICT 융합바이오헬스 10 대미래유망기술 바이오헬스이슈를선도하는 10 대미래유망기술 한국전력공사미래유망전력기술후보 중소기업청중소기업맞춤형기술개발로드맵 2014~ 한국산업기술평가관리원 (KEIT) 특허관점에서바라본미래유망청정생산기술 국립전파연구원 2025 년미래전파기술수요예측조사 특허청빅데이터로찾은미래먹거리기술

361 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 한국과학기술정보연구원 (KISTI) < 부록표 36> 한국과학기술정보연구원 미래유망기술 (11 대먹거리기술 ) 퇴행성뇌질환치료제 메타물질응용기술 진단 치료용나노머신 바이오프린팅 웹기반빅데이터수집 분석패키지 2 microrna 기반항암기술 리튬황전지 뇌신경모방반도체소자 합성세포기술 스마트의류 3 초소형 CHP 무인수송기술소프트로봇신체증강기술 자율주행자동차부품 4 양자점태양전지 지능형교통시스템 V2X 기술 자연모사감각센서 의료용가상현실응용기술 3D 수리모델링소프트웨어 5 무선센서네트워크를이용한재난재해대응기술 클라우드환경보안기술 생각대로움직이는기계제어기술 ( 뇌 - 기계인터페이스 ) 소프트웨어러블기술 바이오잉크 6 유연콘크리트 4D Printing 기능성분자전자소자 자동차경량화소재기술 바이오프린팅으로제작된인공장기 조직 7 감성형인터랙션생체모방로봇양자컴퓨팅산업인터넷 착용형보조로봇 ( 외골격로봇 ) 8 디지털포렌식기술학습분석기술 슈퍼박테리아대응기술 가시광활용차세대통신기술 (Li-Fi) 고령자돌보미로봇 9 고효율폐수처리기술 자가면역질환치료기술 친환경탄소제로엔진 지능형사이버보안 휴먼마이크로바이옴분석 10 차세대녹 적조대응기술 광유전학기술 인공광합성기반청정에너지생산기술 카멜레온환경감응소재 개인유전자분석서비스 11 도시 해양 사막녹색화기술 334

362 부록 한국전자통신연구원 < 부록표 37> 한국전자통신연구원 주목해야할 7대기술 감성컴퓨팅 딥헬스 2 양자컴퓨팅 신약개발플랫폼 3 뉴로모픽컴퓨팅 로보인터넷 4 IoT 플랫폼 초급속충전 5 로봇플랫폼 2차원나노물질 6 머신비전 블록체인 7 마인드컨트롤머신 데이터캐피털리즘 한국정보화진흥원 (NIA) < 부록표 38> 한국정보화진흥원 전자정부 10대기술트렌드 No 컨텍스트딥러닝 알고리즘기반데이터분석 블록체인 2 지능형센싱사물인터넷 지능형머신러닝 멀티클라우드 3 클라우드클라이언트 모바일증강현실 지능형보안아키텍처 4 클라우드콜라보워크 실감형 UX 기반의웨어러블 강력해진인공지능 5 빅스트림빅데이터 O2O 서비스기술 상황인지로보틱스 6 옴니채널서비스화 스마트퍼블릭클라우드 빅데이터와니치데이터 7 에브리웨어웹 생체인식 ( 바이오메트릭스 ) 기반인증 / 보안 가상현실 (VR) 과증강현실 (AR) 8 제 3 의플랫폼개방형사물인터넷플랫폼사물인터넷트랜스포메이션 9 웨어러블사용자경험 순간빅데이터 (Moment Big Data) 스마트시티그리드 10 위기인식형자기보안지능형모바일라이프케어차세대이동통신 5G 335

363 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 한국생명공학연구원 < 부록표 39> 한국생명공학연구원 ICT융합바이오헬스 10대미래유망기술 차세대유전체분석칩 (NGS-on-a-chip) 대규모임상유전체정보관리기술 2 체내이식형스마트바이오센서 단일세포유전체분석기술 3 사이버메이트헬스케어 역학정보분석기술 4 개인맞춤형마이크로바이옴 모바일인공지능진단기술 5 유전자교정세포 3D 프린팅 웨어러블건강관리기술 6 퍼스널노화속도계 유전자편집을통한질병치료기술 7 지능형환자맞춤약 순환종양세포 DNA 탐지기술 8 4D 세포추적기술 언속식혈당측정기술 9 운동효과바이오닉스 생체내직접교차분화기술 10 인지 / 감각기능증강용가상현실 후성유전학적발생 분화조절기술 한국산업기술평가관리원 (KEIT) < 부록표 40> 한국산업기술평가관리원 특허관점에서바라본미래유망청정생산기술 규제환경규제 환경규제대응대응기반기술 2 대응기술 유해물질규제기술 3 유니소재 4 녹색제품생산그린프린팅 5 자연모사 6 청정원천공정기술 7 에코공정설계기술청정공정 8 건식공정기술 9 분리정제공정기술 10 환경오염저감관리서비스시스템제품서비스화 11 자원 / 에너지절감관리서비스시스템 336

364 부록 중소기업청 < 부록표 41> 중소벤처기업부 중소중견기업전략기술로드맵 2015( 16~ 18) 2016( 17~`19) 2017( 18~20) 1 에너지생산저장 데이터인텔리전스 차세대자동차 2 에코조명건축 스마트홈비즈니스 스마트미디어기기 3 친환경생산 차세대방송통신 데이터인텔리전스 4 에너지자원활용 스마트미디어기기 정보보안 5 제조기반 로봇 콘텐츠 6 무기소재공정 콘텐츠 지식서비스 7 화학소재공정 차세대자동차 디자인 8 수송기기 항공우주 스마트홈비즈니스 9 우주항공 생활안전 차세대방송통신 10 산업용기계 정보보안 스마트팩토리 11 ICT융합 지식서비스 로봇 12 로봇응용 스마트팩토리 항공우주 13 나노융합 바이오 생활안전 14 바이오 의료기기 바이오 15 의료기기 헬스케어 헬스케어 16 디스플레이 첨단신소재부품 의료기기 17 반도체 에너지신산업 첨단신소재부품 18 컴퓨팅SW 고부가소비재 에너지신산업 19 디지털콘텐츠방송 화장품 고부가소비재 20 안전보안 디자인 화장품 2016년, 2017년도는 40대분야중신산업 (20대) 정리 337

365 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 특허청 < 부록표 42> 특허청 빅데이터로찾은미래먹거리기술 2013 의료용빅데이터기술 수술및치료로봇기술 양자정보통신기술 셰일 / 치밀가스 이종물리탐사자료복합분석및해석기술 광체매장량평가및모델링기술 식품위해요소검출기술단열기술 ( 소재및시스템 ) 산업분야 소셜에너지클라우딩관리시스템 IT 기반수질모니터링기술 비접촉식 UI/UX 기반동작인식 센싱기술 에너지 자원분야 에너지관리기술 LiB 의분리막및전해질개발기술 SC( 슈퍼캐패시터 ) 전극개발기술 예술활동연출시뮬레이터및무대자동화기술 메탈 / 에어전지의공기극개발기술 IT 기술을이용한해양구조물구축기술 온실가스배출분석통합모니터링시스템 선박에너지관리시스템기술 신개념연소후 CO 2 포집시스템 고강도경량알루미늄합금 여과집진방식의입자상오염물질처리기술 수송기용경량고분자 복합소재 분리막여과방식의용존성오염물질처리기술 유연디스플레이용고신뢰성고분자박막소재 프탈레이트계가소제대체및저감기술 차세대디스플레이용투명유연전극소재 자원절감형 3D 프린팅기술 소재분야 3D 프린팅소재 지능형자가회복소재 환경 기상분야 자연모사를이용한에너지자원및오염물저감기술 배출원원천감량화기술 고강도내진소재 이산화탄소포집저장및고정화처리기술 극저온용소재 자동기상관측장비 수처리용차세대분리막소재 자동적설계 전자파차폐 / 흡수용초경량고분자복합소재 기상정보서비스기술 338

366 부록 한국전력공사 < 부록표 43> 한국전력공사 미래유망전력기술후보 그래핀전선 2 삼중수소베타전지 3 원거리무선전력전송혁신기술 4 원료물질 5 그래핀슈퍼케패시터 6 지열-CO 2 저장융복합 7 신재생의가스화저장 8 수요관리용 4G 신산업 9 V2G+EV+WPT 10 폐열BM 11 VPP 플랫폼 12 스마트변압기 13 극초임계압발전효율향상 14 초임계 CO 2 발전 15 태양열저장용융염 16 IGFC 17 송변전설비자동화진단 18 자연재해대응 19 GMD 영향대응 20 안정성강화 유지보수로봇 21 북한전력망통합연계 22 U-센서설비유지관리 23 SMES 24 마이크로코제네레이션 25 에너지하비스팅 26 합리적이용 전력관리무선센싱 27 지속가능에너지인터넷 28 빅데이터스마트에너지서비스 29 매체순환연소온실가스감축 30 초음속 CO 2 포집 339

367 2018 년 KISTEP 미래유망기술선정에관한연구 - 스마트소사이어티구현을위한 10 대미래유망기술 국립전파연구원 < 부록표 44> 국립전파연구원 2025 년미래전파기술수요예측조사 건강관리및질병치료기술 2 기기간전자파영향분석 평가 보호기술건강한사회 3 전자파인체영향분석 평가 대책기술 4 생체친화적미이용주파수활용기술 5 초광대역, 고효율주파수이용기술 6 전파예측 분석및관리기술 7 친환경 / 에너지절감사회 무선전력및전력절감기술 8 고효율, 저전력부품및 RF 기술 9 친환경고효율전파활용기술 10 인체스캔등보안검색기술 11 재난, 방재, 경보기술 12 안전한사회국방 안보및공공보안기술 13 주변환경보안감시 감지및탐색기술 14 지구환경관측및모니터링기술 15 차세대방송및위성기술 16 유무선통합네트워크기술편리한사회 17 THz, 가시광, 자기장, 양자통신등신통신기술 18 소출력무선전력전송및충전기술 340

368 부록 4. KISTEP 10대미래유망기술의활용처및인용현황 341