터치기반스마트단말 UX 기술 SUMMARY l 저자 l 나연묵 PD / KEIT 차세대컴퓨팅 PD 실경기욱실장 / 한국전자통신연구원박선택책임 / 한국전자통신연구원윤성률선임 / 한국전자통신연구원 목적 촉각입출력을제공하는터치스크린연동 UX 기술의개발동향및향후전망을살펴보고,

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연아 옥
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1 터치기반스마트단말 UX 기술 SUMMARY l 저자 l 나연묵 PD / KEIT 차세대컴퓨팅 PD 실경기욱실장 / 한국전자통신연구원박선택책임 / 한국전자통신연구원윤성률선임 / 한국전자통신연구원 목적 촉각입출력을제공하는터치스크린연동 UX 기술의개발동향및향후전망을살펴보고, 시장에서파급 효과가클것으로예측되는기술의선점을위한정책적투자에관하여논함 주요현황 터치센서는정보통신기기의가장주요한입력수단으로순수부품으로만 1조원이상의시장규모를갖으며, 2017년 2조원이상으로예측되는반면, 국내산업체의생산량은많은반면에독자적기술권확보는미진한편임 햅틱액추에이터는터치스크린의가장주요한 UX 출력수단으로기대되고있음에도불구하고현재공진발생중심의촉각출력액추에이터만상용화되어촉각출력효과가기대에미치지못하고있음. 정밀한촉각액추에이터는선진국에서선도중임 시사점및정책제안 디스플레이분야는유연디스플레이, 투명디스플레이를중심으로차세대디스플레이연구개발에정책적인투자가진행되고있음 유연디스플레이, 투명디스플레이시장은 5-10년후로예측되는바관련시장에대응할수있는차세대촉각입출력수단, 즉유연, 투명, 다포인트터치센서및유연, 필름형, 투명액추에이터등선도대응기술연구개발이현시점에서필요함

버튼같은단순터치기능에적용되었던터치센서기술은 20인치급이상의디스플레이에적용가능한대형터치센서기술, 여러개의터치신호를동시에감지할수있는멀티터치센서기술, 플렉시블디스플레이에적용가능한플렉시블터치센서기술,

터치센서기술은애플의아이폰을시발점으로휴대폰뿐아니라태플릿 PC, 노트북, 모니터, DID(Digital Information Display) 제품에이미적용되고있으며향후 Surface 컴퓨터, 전자종이, 플렉시블 OLED 디스플레이등에탑재될것으로예상됨 -

2 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 멀티터치센서기술 주요동향 기술개발동향 - 터치입력기술이란컴퓨터및디지털기기의원활한이용을위해버튼, 키보드, 마우스등으로입력하던방식에서디스플레이에직접손이나펜을터치하여정보를입력하는기술로써, 사용자가직감적이고편리하게사용할수있어그활용분야가더확대되고기술은고도화되고있음 - 버튼같은단순터치기능에적용되었던터치센서기술은 20인치급이상의디스플레이에적용가능한대형터치센서기술, 여러개의터치신호를동시에감지할수있는멀티터치센서기술, 플렉시블디스플레이에적용가능한플렉시블터치센서기술, 그리고햅틱피드백이가능한촉각센서기술등다양한기술들에대한연구가활발히진행되고있음 [ 그림 5-1] 터치센서기술적용분야및발전전망 단순터치 (1-point) 멀티터치 (2-point) 다기능터치 (Many-point, 대면적, 유연, 압력인식 ) 터치기술의진화 - 터치센서기술은애플의아이폰을시발점으로휴대폰뿐아니라태플릿 PC, 노트북, 모니터, DID(Digital Information Display) 제품에이미적용되고있으며향후 Surface 컴퓨터, 전자종이, 플렉시블 OLED 디스플레이등에탑재될것으로예상됨 - 터치센서기술구현방식으로는크게저항막방식, 정전용량방식, 적외선방식등다양한기술이있으나부드러운터치와멀티터치기능구현이용이한정전용량방식이향후확대될것으로예상됨 년기준으로저항막방식이전체의 66%, 정전용량방식이 33% 로정전용량방식은제스처터치, 멀티터치및부드러운터치가가능하다는점에서모바일기기에서의채용이증가하고있으며, 최근 7인치, 10.1인치등중형어플리케이션에서도정전용량타입이채택되고있어 2013년에는점유율이 40% 이상늘어날것으로기대됨. 또한 PC 모니터및대형애플리케이션으로의적용이예상되므로점유율은더욱증가할것으로전망됨 110 한국산업기술평가관리원

ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 [ 그림 5-2] 터치패널의기술방식별시장점유율 2010 2013 Others Others 0.2% 0.2% SAW SAW 1R 0.2% 1R 0.1% 0.4% 0.7% Capacitive Capacitive 33.3% 43.3% Resistive Resistive 66.0% 55.

를발표하였고현재예약판매중임 [ 그림 5-3] 대면적멀티터치패널시제품 (a) 21 인치급 TPK 사멀티터치시제품 (b) 삼성전자 40 인치멀티터치테이블디스플레이시제품 - 적외선터치스크린국내전문업체인넥시오와 PulseIR은멀티터치기능에있어취약한것으로평가받아온적외선분야에서최초로멀티터치및면적인식기술을개발하여특허권을보유하고있으며, 멀티터치기능이가능한

3 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 [ 그림 5-2] 터치패널의기술방식별시장점유율 Others Others 0.2% 0.2% SAW SAW 1R 0.2% 1R 0.1% 0.4% 0.7% Capacitive Capacitive 33.3% 43.3% Resistive Resistive 66.0% 55.6% * 출처 : Displaybank, 최근터치패널이슈와향후전망 (2010) - 대형멀티터치센서제품개발동향을살펴보면, 대만의대표적인터치제조사인 TPK는 2011년 CES에서 21인치급정전용량방식의멀티터치센서제품을발표하였고 ( 그림 5-3-a), 삼성전자는 2012년 CES에서마이크로소프트와공동개발한 40인치급멀티터치테이블디스플레이 ( 그림 5-3-b) 를발표하였고현재예약판매중임 [ 그림 5-3] 대면적멀티터치패널시제품 (a) 21 인치급 TPK 사멀티터치시제품 (b) 삼성전자 40 인치멀티터치테이블디스플레이시제품 - 적외선터치스크린국내전문업체인넥시오와 PulseIR은멀티터치기능에있어취약한것으로평가받아온적외선분야에서최초로멀티터치및면적인식기술을개발하여특허권을보유하고있으며, 멀티터치기능이가능한 100인치이상의대면적터치패널을개발하였음 - 이스라엘의 N-trig와미국의 Cypress Semiconductor 등은투영정전용량방식기반의멀티터치터치스크린컨트롤러솔루션을개발하였으며, 미국 Perceptive Pixel 및 3M 등에서멀티터치기술을바탕으로소프트웨어및하드웨어를통합한대면적멀티터치스크린복합솔루션을개발하였음 - 터치센서는현재단순터치만인식하고있으나삼성 LG등국내업체뿐아니라 Apple, NOKIA 등해외기업및연구기관에서도터치뿐아니라압력, 즉누르는힘을동시에측정할수있는터치패널에관한연구개발이적극적으로진행되고있음 한국산업기술평가관리원 111

PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 - 압력을동시에측정할수있는투명터치센서는향후유연디스플레이와도결합될수있도록개발중이며, 국내에서는전자통신연구원, 전자부품연구원, 표준과학연구원등연구기관을중심으로초기연구단계에있음 [ 그림 5-4] 투명유연압력센서 (a) Stanford University (b) 전자통신연구원

디스플레이서치에따르면전세계터치스크린모듈시장은휴대전화, 휴대용게임기, 태블릿시장의급격한성장에따라터치스크린모듈시장매출은 2011년 134억달러에서 2017년에는약 2배인 239억달러에이를것으로전망함 - 터치스크린중순수터치패널이차지하는비중을 10% 로감안할경우에도현재 1 조 5 천억원, 5 년후에는 2 조원 이상의시장으로예측됨 [ 그림

4 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 압력을동시에측정할수있는투명터치센서는향후유연디스플레이와도결합될수있도록개발중이며, 국내에서는전자통신연구원, 전자부품연구원, 표준과학연구원등연구기관을중심으로초기연구단계에있음 [ 그림 5-4] 투명유연압력센서 (a) Stanford University (b) 전자통신연구원 시장동향 - IT 기술의발달에따라다양한용도의제품이개발되고있으며, 손쉽게기기를작동시킬수있는입력장치의필요성은더욱증가하고있음이러한기술구현을위하여터치센서를적용한디스플레이디바이스의개발은필연적임터치센서기술을적용한대형디스플레이디바이스는소비자의편의성을극대화하면서동시에 입력장치 = 터치스크린 이라는시대적트렌드를부합시켜지속적인시장성장이예측됨 - 디스플레이서치에따르면전세계터치스크린모듈시장은휴대전화, 휴대용게임기, 태블릿시장의급격한성장에따라터치스크린모듈시장매출은 2011년 134억달러에서 2017년에는약 2배인 239억달러에이를것으로전망함 - 터치스크린중순수터치패널이차지하는비중을 10% 로감안할경우에도현재 1 조 5 천억원, 5 년후에는 2 조원 이상의시장으로예측됨 [ 그림 5-5] 전세계터치스크린모듈시장매출추이전망 ( ) 매출 ( 단위 : 십억달러 ) 전년대비성장률 (%) ( 연도 ) * 출처 : DisplaySearch( ) 112 한국산업기술평가관리원

5 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 - 앞으로수년동안은올인원 PC, 노트북, 게임콘솔등보다큰사이즈의디스플레이수요에의해터치스크린 모듈이높은시장성장을지속할전망이며높은송신율, 저전력소비, 멀티터치또는동작인식을제공하는 터치스크린기술중심의시장성장이이루어질것으로예상된다. 정책적이슈 연구개발투자현황 - 지경부를중심으로 IT Korea 5대미래전략을수립하여메모리, 디스플레이, 휴대폰품목에대해 3대품목세계시장점유 1위달성, 5대 IT 장비산업국산화등의목표를추진중이며디스플레이제품은차세대디스플레이기술및기술표준선점을통해세계시장점유율 1위위상의계속적유지를추진하고있음 - 터치스크린관련기술개발은 2010년지경부에서 100대전략제품기술로미래형터치스크린기술을포함시키고플렉서블터치, 3D 터치및관련부품연구개발이국가지원으로이루어지고있다. 특히, 소재의경우 WPM 사업을통해플렉서블기재필름및투명전극등국산화를위한지원이이루어지고있음 향후정책적지원분야및필요성 - 우리나라기반산업으로세계경쟁력및시장점유율 1위의타이틀을가지고있는디스플레이산업은현재의경쟁력유지를위해서새로운터치스크린기술개발을통한신시장창출은필연적임 - 국내업체가 LCD, OLED 패널산업은세계시장에서우위를점하고있으나터치패널산업은전통적으로대만, 일본보다뒤져있는상황이고그격차가줄어들고있지않는상황임이는지금까지터치패널산업이모바일위주의시장형성으로인해국내에서는관심이낮았고중소기업산업구조가강한대만보다경쟁력이낮았기때문임 - 그러나, 터치패널이중대형디스플레이에적용되고그기능의중요성이강화됨에따라세계디스플레이시장에미치는영향이커지고있어단시간에해외선진국가와기술격차를줄이기위해서는산업체의적극적인기술개발과집중투자육성이필요함 - 터치패널기술은산업적관점에서중소기업아이템으로중소기업의기술력육성및경쟁력확보와디스플레이패널산업을주도하고있는대기업과의협력이필수적이며이를위한정부지원및중재가필요함. 기술적으로는멀티터치, 대형화, 고기능화의발전추세에부합하며기존의터치센서가가지는단점을극복할수있는새로운형태의터치센서의개발이필요한상황임 - 압력을측정할수있는터치패널기술은향후새로운터치패널시장이므로정책적투자를통하여선도기술을확보함으로써현재생산기지역할로국한된국내산업체를개발및기술주도업체로탈바꿈하도록하는계기마련이필요함 한국산업기술평가관리원 113

PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 기술개발기대효과 기술적기대효과및활용분야 - 새로운방식또는기술을기반으로하는터치센서개발은 LCD 및 OLED 디스플레이의경쟁력확보뿐만아니라터치기술적용에따라새롭게성장하는태블릿 PC, 모니터,

패널기술은중소기업에적합한기술이나패널을이용한디스플레이, PC, 휴대폰등의제품은대기업이세계적경쟁력을보유하고있어, 터치기술관련중소기업에대한국가적투자는중소기업의경쟁력향상뿐만아니라중소기업과대기업의동등한협력및상생의효과가기대됨 2.

모바일기기시장의급격한성장과더불어휴대용전자기기에실감을전달할수있는햅틱피드백기술접목의필요성이크게부각되고있음.

6 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 기술개발기대효과 기술적기대효과및활용분야 - 새로운방식또는기술을기반으로하는터치센서개발은 LCD 및 OLED 디스플레이의경쟁력확보뿐만아니라터치기술적용에따라새롭게성장하는태블릿 PC, 모니터, DID 등의산업에서한국의시장점유율을높이는효과가기대됨 - 특히, 터치패널의핵심기술중하나인투명전도막기술의개발은터치센서분야와더불어태양전지, 투명디스플레이소재에응용되어원가절감및기술적혁신을가져올것으로예상됨 정책적기대효과 - 터치센서관련부품, 소재, 패널기술은중소기업에적합한기술이나패널을이용한디스플레이, PC, 휴대폰등의제품은대기업이세계적경쟁력을보유하고있어, 터치기술관련중소기업에대한국가적투자는중소기업의경쟁력향상뿐만아니라중소기업과대기업의동등한협력및상생의효과가기대됨 2. 촉각 (Haptic) 피드백액추에이터기술 주요동향 기술개발동향 - 최근다양한햅틱기술들의출현은사용자가시각적인지이외에터치감각을함께제공받을수있도록하는실감인터페이스기술의현실화에큰기여를하고있으며, 모바일기기시장의급격한성장과더불어휴대용전자기기에실감을전달할수있는햅틱피드백기술접목의필요성이크게부각되고있음. 이에햅틱폰, 아이폰4, PMP 등과같은대중화된모바일기기에햅틱피드백기술이적용되고있으며, 기능성소자의집적도의증가에도소형화및저전력화를추구하는최근모바일기기의기술적추세를만족시키는햅틱피드백기술을확보하기위한연구가진행되고있음 [ 그림 5-6] 햅틱액추에이터기술의진화 현재상용화 연구개발 투명햅틱액추에이터 투명자가변형 선형공진모터 (LRA: 공진, 임팩트액추에이터 ) 편심모터 (ERM: Diffused Vibration) 박막형액추에이터 ( 피에조, EAP 등 : 고정밀, 다기능 ) 햅틱액추에이터기술의진화 114 한국산업기술평가관리원

Phone을개발하였으며 ( 그림 5-7-b), NOKIA는액체가담겨있는소형포켓에압전액추에이터로압력을가해터치스크린의일부를돌출되게하는기술을개발을시도중임 [ 그림 5-7] 액추에이터기술 (a) Sony 사의터치엔진 (b) 모토롤라사의 ROKR E8 Phone - 한국전자통신연구원 (ETRI) 에서는스타일러스펜내부에핀방식의액추에이터를삽입해서,

7 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 - 최근터치스크린의사용이증대되면서터치스크린과햅틱인터페이스를연동하기위한많은연구들이시도되고있으며, 햅틱느낌을구현할수있는출력소자로서는모터및압전소재기반의액추에이터가주로사용되고있음. Sony사는압전세라믹에기반한다중 bending 모터를이용한 vibrotactile 액추에이터를개발하여 Impulse, tapping, clicking 등의촉감을표현할수있는 TouchEngine이라는휴대용단말기촉감인터페이스를구현하였고 ( 그림 5-7-a), 모토로라에서는압전세라믹액츄에이터를압력센서형버튼하부에배치하여터치느낌을구현한 ROKR E8 Phone을개발하였으며 ( 그림 5-7-b), NOKIA는액체가담겨있는소형포켓에압전액추에이터로압력을가해터치스크린의일부를돌출되게하는기술을개발을시도중임 [ 그림 5-7] 액추에이터기술 (a) Sony 사의터치엔진 (b) 모토롤라사의 ROKR E8 Phone - 한국전자통신연구원 (ETRI) 에서는스타일러스펜내부에핀방식의액추에이터를삽입해서, 스타일러스펜이디스플레이에서움직일때촉감을느끼게하는햅틱인터페이스인 Ubi-Pen( 그림 5-8-a) 과 6 자유도센서및화면상의사용자인터페이스를따라서진동이발생되는선형진동자를이용하여모션인식및사용자에게보다빠른촉각피드백을제공하는햅틱리모콘 ( 그림 5-8-b) 을개발하였음 [ 그림 5-8] 한국전자통신연구원의액추에이터기술 (a) Ubi-Pen (b) 모션기반햅틱리모콘 - 위에서언급한모터및압전소재기반의액추에이터이외에정전기력또는전기활성고분자 (Electro-active polymer, EAP) 도햅틱느낌을구현하는방법으로심도있는연구가진행되고있음 한국산업기술평가관리원 115

PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 - EAP를이용하는방법은양면에전극을도포한유전탄성체 (Dielectric Elastomer) 에전기장을인가하였을때, 두전극층사이에서작용하는쿨롱힘 (Coulomb force) 으로인해발생하는정전기적압력으로변형이발생하는유전탄성체의특성을이용한것임.

이처럼모바일기기시장의급격한성장으로인해모바일기기의기능적혁신을기대하는사용자의요구중부각되고있는실감인터페이스기술의발전은모터및압전소자기반액추에이터에서부터소형화및저전력화에부합하는다양한햅틱출력소자개발을이끌고있으며, 조만간진동모터수준의전력소모만으로도다양한촉감을발생시키는소자및이를이용한실감인터페이스기술을장착한모바일디바이스가시장에다양한제품으로등장할것으로기대됨 [ 그림

8 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL EAP를이용하는방법은양면에전극을도포한유전탄성체 (Dielectric Elastomer) 에전기장을인가하였을때, 두전극층사이에서작용하는쿨롱힘 (Coulomb force) 으로인해발생하는정전기적압력으로변형이발생하는유전탄성체의특성을이용한것임. 미국의 AMI(Artificial Muscle Inc) 는다양한유전탄성체의단층및다층구조에교류전기장을가해유전탄성체에발생하는변형으로진동을발생시켜햅틱느낌을전달하는기술을개발하였음 ( 그림 5-9). 이처럼모바일기기시장의급격한성장으로인해모바일기기의기능적혁신을기대하는사용자의요구중부각되고있는실감인터페이스기술의발전은모터및압전소자기반액추에이터에서부터소형화및저전력화에부합하는다양한햅틱출력소자개발을이끌고있으며, 조만간진동모터수준의전력소모만으로도다양한촉감을발생시키는소자및이를이용한실감인터페이스기술을장착한모바일디바이스가시장에다양한제품으로등장할것으로기대됨 [ 그림 5-9] AMI 사의 EAP 액추에이터기반의 Vivi Touch - 정전기력을이용하는방법은크게손가락과투명전극사이에발생하는정전기력 (Electro-static force) 변화를이용하는방법과전극이도포된두장의판사이에공간을두고양전극면을대전시키는방법을사용하고있음. 전자를통해서는 Disney Research Pittsburgh의 Tesla Touch는일반터치패널위에유리판과투명전극및절연판으로구성된구조물을설계하여 Sticky, waxy, bumpy, smooth, pleasant, unpleasant, friction, vibration 등의다양한느낌을표현할수있는기술을개발하였고 ( 그림 5-10-a), Toshiba에도이와비슷한질감인터페이스인 SenSeg를개발하였음 ( 그림 5-10-b). - Pacinian사에서는터치스크린위에 Indium Tin Oxide(ITO) 를도포한필름을장착하고대전을통한정전기력변화를이용하여매우사실적인버튼감등다양한느낌을구현하는햅틱터치필름을개발하였음 ( 그림 5-10-c) [ 그림 5-10] Disney Research Pittsburgh, Toshiba 사, Pacinian 사의기술 (a) Tesla TouchSen (b) SenSeg (c) 햅틱터치필름 116 한국산업기술평가관리원

9 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 시장동향 - 모바일디바이스의터치스크린시장의성장은햅틱스기술발전의가장큰동력임. ARC chart는모바일디바이스용터치스크린시장이 2010년 279만개에서 2015년에는 887만개로성장할것으로내다보고있음. 대부분의사용자가요구하는얇고소형인모바일디바이스개발을위해많은물리적인인터페이스의수를회피하고있고, 앞으로 Apple사의 iphone에서사용하고있는몇몇의물리적버튼도가까운미래의 iphone 디자인에서는배제될것으로판단하고있음. 또한, 물리적인컨트롤들이터치스크린상에표현되는가상의인터페이스로대체되는추세이지만, 이러한인터페이스들은사용자가실제로콘트롤을통해상호작용을실제하고있는지알수있도록하는물리적또는촉감피드백을공급하지는않음. 그러므로햅틱기술은이런가상인터페이스가가지고있는한계점을극복할수있는해결책을제시하고있으며, 스크린상에세밀한진동을이용하여물리적인키나콘트롤러를슬라이딩하는감각을조합할수있어서터치스크린상의타이핑속도와정확도를향상시킬수있는장점을가지고있음. - 현재, 디바이스당 $ 로제조비용이다른햅틱스소자에비해 4-5배저렴한관성기반햅틱스소자기술이지속적으로모바일핸드폰시장을점유할것으로예상하고있음. 하지만, 빠른반응속도및뛰어난감각구현성능을보유한압전소자및 EPAM(Electractive Polymer Artificial Muscle) 기반의촉감출력소자기술이정교하게촉감을전달할수있는고정밀햅틱스 (HD Haptics) 를구현할수있는유망한기술로써부각되고있으므로 ARC Chart는상기출력소자들기반의햅틱스기술과햅틱소프트웨어및콘트롤러 IC를접목한디바이스가 2011년부터는모바일게임시장을주도할것으로예상하고있고, Immersion사도 2011년부터 immersion series 5000 기술에압전액추에이터기술을탑재할것으로예상하고있음. 또한, 세계적규모의모바일디바이스제조사인 HTC, 삼성전자, Apple등은고해상도햅틱스기술을탑재한단말기개발을하고있으며, Nokia는햅틱스기술개발에초첨을두고있음 - 햅틱스기술가치의상향화로본기술을접목한단말기시장이급속하게성장하면서햅틱스기술을접목한단말기가 2010년에 1억 4,600만개에서 2015년에는 6억 5,100만개로증가할것으로예상되고있으며 ( 그림 5-11-a), 모든전자디바이스의 22%, 2015년에는 50% 로그사용규모가크게확대될것으로예상되고있는터치스크린에도햅틱스기술을접목하고자하는수요가증가하고있으므로터치스크린시장의확대와함께햅틱스시장도동반성장할것으로예상하고있음 ( 그림 5-11-b) [ 그림 5-11] 관련단말기의예상성장규모 Handset Unlts (millons) Non-Smartphone Smartphones Handset Unlts (millons) , Source : ARC chart Source : ARC chart (a) 햅틱스기술을탑재한모바일기기 (b) 터치스크린단말기 한국산업기술평가관리원 117

10 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 [ 그림 5-12] 햅틱스시장의예상규모 Component Sales ($millons) $800 $700 $600 $500 $400 $300 $200 $100 $0 Component Sales ($millons) $160 $140 $120 $100 $80 $706 $143 $60 $543 $417 $89 $40 $348 $241 $175 $20 $46 $9 $24 $ Source : ARC chart Source : ARC chart (a) 전체햅틱스시장 (b) 고정밀햅틱스시장 - 최근 ARC는 2010년기준으로작성한햅틱스기술구성소재가격을바탕으로전체햅틱스, 고해상도햅틱스및콘트롤러 IC에대한글로벌시장성장규모에대한예상치를제시하였음. 고정밀도햅틱스, 햅틱스소프트웨어및콘트롤러 IC 시장을포함한전체햅틱스시장은 2010년 1.75억달러에서 2015년에는 7.06억달러로약 32% 가량성장할것으로예상함 ( 그림 5-12-a) - 고정밀햅틱스기반의디바이스는 2011년에상용화제품이나오기시작하여 2013년또는 2014년에활성화될것으로예상하며, 2015년에는고정밀도햅틱스디바이스가 2.74억개가량생산되어전체단말기의생산량의 15% 및모든햅틱스를이용한디바이스의 44% 를각각점유할것으로예상하고있으며, 고정밀도햅틱스소자시장규모는매년두배성장하여 2015년에는 1.43억달러에도달할것으로예상하고있음 ( 그림 5-12-b) 정책적이슈 연구개발투자현황 - 햅틱스기술은차세대컴퓨터및모바일디바이스인터페이스, 네트워크기반상호작용, 체험형시뮬레이터, 오감상호작용, 직관력을높이는장치를현실화하는데핵심이되는것으로차세대컴퓨터, 지능형로봇, 디지털홈, 자동차, 텔레매틱스등많은응용분야에인간과기기간의자연스러운인터페이스를접목하기위해국내뿐만아니라세계적으로많은연구개발투자가진행되고있음 - 최근시장의고속성장으로지속적인혁신을추구하고있는모바일디바이스개발기관들은사용자에게실감을전달할수있는햅틱인터페이스기술을도입하기위해요구되는핵심기술인촉감출력소자및햅틱소프트웨어, 콘트롤러 IC 분야의투자를확대해나가고있음. 촉감출력소자는 ERM, LRA, 압전액추에이터, EPAM을이용하여 Sanyo, 삼성 (SEMCO), AAC Acoustics, Pacinian, AMI 등에서, 소프트웨어는 Immersion, Senseg 등에서, 콘트롤러 IC는반도체및터치콘트롤러분야의전문기업인 Imagis, Texas Instrument, Cypris 등에서많은연구개발투자를하고있음. 또한, 삼성전자, Nokia, Apple, Motorola, HTC 등글로벌모바일디바이스제조기업도자체적으로햅틱인터페이스기술을확보하기위해투자를아끼지않고있음 118 한국산업기술평가관리원

11 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 향후정책적지원분야및필요성 - 우리나라산업중세계경쟁력및최상위시장점유율을가지고있는모바일디바이스산업은모바일디바이스시장의빠른성장과사용자요구의고급화로인해지속적인모바일디바이스기술의혁신을통해세계적경쟁력을확보가필연임. 그러나현재모바일디바이스의혁신을주도할기반기술중하나로예상되는햅틱스기술에대해해외의유수업체들은이미세계적경쟁력을발빠르게확보해나가고있으므로본기술력에대한동등한경쟁력또는경쟁우위를빠르게확보하지못한다면차후햅틱인터페이스를탑재한모바일디바이스가시장을장악하는시점에서국내기업이경쟁우위에있기어려워질것임. 그러므로햅틱스핵심기술인촉감출력소자및햅틱소프트웨어, 콘트롤러 IC 분야에서국내산업체의적극적인기술개발과집중투자육성이필요함 기술개발기대효과 기술적기대효과및활용분야 - 햅틱스기술은인간과기기간의자연스러운상호작용을가능하게하는기술로차세대컴퓨터및모바일디바이스인터페이스, 네트워크기반상호작용, 체험형시뮬레이터, 오감상호작용, 직관력을높이는장치의현실화를통해차세대컴퓨터, 지능형로봇, 디지털홈, 자동차, 텔레매틱스등많은응용분야의발전및시장확대에기여할것으로예상됨. 특히, 햅틱스기술의핵심기술중하나인햅틱인터페이스기술이지속적인발전을통해모바일디바이스에탑재된다면기존의모바일디바이스기술의혁신을일으킬수있는원동력이될것으로기대됨 정책적기대효과 - 햅틱스기술의발전은촉감출력소자및햅틱소프트웨어, 콘트롤러 IC 분야의기술의동반성장을통해구현이가능하며, 현재전세계적으로대기업이아닌중소기업들이각분야의기술력확보를위해많은투자를하고있음. 이에햅틱스기술을접목한전자디바이스분야의세계적경쟁력확보및시장점유를위해각분야기술력을국내중소기업이확보할수있도록국가적투자를한다면국내분야세계적경쟁력을보유한대기업과상호협력으로중소기업과대기업의상생의효과가기대됨 3. 향후연구개발방향 유연필름형센서및액추에이터 - 유연디스플레이 (Flexible Display) 는 LCD, LED, OLED에이은차세대주요디스플레이시장으로예측되고있으며, 삼성전자, LG전자, 소니등주요디스플레이관련기업들에서도현재활발한기술개발투자중에있음 - 유연디스플레이는국가적으로도 R&D 기획단및주요연구개발기관에서국가주요소재부품연구분야로지정하여연구개발투자를집중하고있는반면에, 유연디스플레이가등장하였을때입출력을위한방법에관한연구개발투자는부족한편임 한국산업기술평가관리원 119

PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 12-6 - 예상되는유연디스플레이입출력인터페이스는유연한터치센서와유연한햅틱액추에이터이며, 현재관련확보된기술투자가외국에비하여국내는거의없는편임 - 유연터치센서, 유연액추에이터는필름 ( 박막 ) 형태로개발될필요가있으며, 박막형태의터치센서및액추에이터는유연디스플레이뿐아니라다양한분야에서활용될가능성이높음

12 PD ISSUE REPORT JULY 2012 VOL 예상되는유연디스플레이입출력인터페이스는유연한터치센서와유연한햅틱액추에이터이며, 현재관련확보된기술투자가외국에비하여국내는거의없는편임 - 유연터치센서, 유연액추에이터는필름 ( 박막 ) 형태로개발될필요가있으며, 박막형태의터치센서및액추에이터는유연디스플레이뿐아니라다양한분야에서활용될가능성이높음 투명센서및액추에이터 - 투명디스플레이 (Transparent/See-through Display) 는유연디스플레이와함께미래의디스플레이기술로주목받고있음. 투명디스플레이는유리창과같이투명전자기기를구현하게하므로인류의삶의모습을바꿀중요한기술로주목받고있음 - 투명디스플레이의장점을유지하기위해서는투명디스플레이의입출력인터페이스또한투명하게설계및개발되어야함. 특히투명한액추에이터나투명한센서는세계적으로개발된사례가매우적으므로, 연구개발투자가이루어질경우국내연구기관및기업이선도기술의우선확보를기대할수있음 - 국내에서는전자통신연구원, 인하대학교등일부연구기관에서투명한촉각액추에이터및투명한터치 / 압력센서를연구하고있으나기초연구단계수준에머물고있다. 정책적인투자를통하여향후 10년후시장에서의파급효과가큰기술을선도개발할필요가있음 [ 그림 5-13] 멀티터치센서와투명액추에이터일체화연구 ( 전자통신연구원 ) 120 한국산업기술평가관리원

13 ISSUE 5 터치기반스마트단말 UX 기술 [ 참고문헌 ] 1. 최근 IT 동향, 주간기술동향, , 정보통신산업진흥원 년터치스크린산업현황과전망, 김윤지, 2011, Issue Briefing, Vol , 한국수출입은행 3. 햅틱스기술개발동향및연구전망, 경기욱, 박준석, 2006, 21 권, 5 호, , 한국전자통신연구원 4. Haptics in Touch Screen Hand-Held Devices, Immersion, Next Generation Haptics: Market Analysis and Forecasts, Peter Crocker, Matt Lewis, 2011, ARCchart 6. Apple IPhone 4G, 7. Sony TouchEngine, 8. Motorola, 9. Ubi-Pen: Development of a Compact Tactile Display Module and Its Application to a Haptic Stylus, Ki-Uk Kyung, Jun-Seok Park, 2007, Second Joint EuroHaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems 10. A Motion-Based Handheld Haptic Interface, Ki-Uk Kyung, Jun-Seok Park, EuroHaptics 2010, Part II, LNCS 6192, pp , TeslaTouch: electrovibration for touch surfaces, Olivier Bau, Ivan Poupyrev, Ali Israr, Chris Harrison, 2010, UIST 2010 Proceedings of the 23nd annual ACM symposium on User interface software and technology 12. Senseg, Picinian Corp., Artificial Muscle Inc, Transparent and Flexible Force Sensor Array based on Optical Waveguide, Youngsung Kim, Suntak Park, Seung Koo Park, Sungryul Yun, Ki-Uk Kyung, Kyung Sun, Optics Express, Vol. 20 Issue 13, pp , 2012 [ 국내 외주요기술개발현황 ] 연구기관명프로젝트명개요연구기간 한국전자통신연구원 한국전자통신연구원 이미지랩 ( 주 ) 삼원에스티 ATS 엔지니어링 윈도우일체형 30인치급터치센서개발 시-촉각융합디스플레이기술및렌더링엔진개발 20 인치급 1-glass 방식의멀티터치가가능한정전터치패널개발 멀티터치가가능한정전용량방식의대형터치스크린개발 금속박막을이용한 T/P 제조기술 30 인치급디스플레이패널에적용가능한정전용량방식의윈도우일체형터치센서개발 터치센서, 디스플레이, 햅틱기능이융합된디스플레이기술개발 하나의유리기판에멀티터치가가능한정전용량방식의 20 인치터치패널개발 멀티터치가가능한정전용량방식의대형터치스크린개발 금속전극을이용한터치패널제조기술개발 한국산업기술평가관리원 121

Ⅰ 개요 1 기술개요 1. OLED OLED(Organic Light Emitting Diodes),,,, LCD, [ 그림 ] OLED 의구조 자료 : TechNavio, Global Organic Light-emitting Diode (OLED) Materials

OLED 시장 연구개발특구기술글로벌시장동향보고서 2018.1 Ⅰ 개요 1 기술개요 1. OLED OLED(Organic Light Emitting Diodes),,,, LCD, [ 그림 ] OLED 의구조 자료 : TechNavio, Global Organic Light-emitting Diode (OLED) Materials Market, 2017-2 -