제 출 문 산업통상자원부장관 귀하 본 보고서를 임베디드SW 경쟁력 강화방안 연구 (연구기간: ~ )의 최종보고서로 제출합니다 [주관기관 : 전자부품연구원] 책 임 자 참여연구원 " " " [참여기

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1 임베디드SW 경쟁력 강화방안 연구 - 최종 보고서 전자부품연구원

2 제 출 문 산업통상자원부장관 귀하 본 보고서를 임베디드SW 경쟁력 강화방안 연구 (연구기간: ~ )의 최종보고서로 제출합니다 [주관기관 : 전자부품연구원] 책 임 자 참여연구원 " " " [참여기관 : 한국정보산업연합회] 책 임 자 참여연구원 " " [참여기관 : 한국법제연구원] 책 임 자 참여연구원 " " " " " ː 최종찬 ː 고재진 ː 이상법 ː 김양섭 ː 이동주 ː 문정현 ː 손정배 ː 윤미림 ː 정종석 ː 이준호 ː 이준우 ː 김세진 ː 김윤정 ː 나채준 ː 김경미 ː 김외선

3 목 차 Ⅰ. 추진 배경 1 Ⅱ. 산업 현황 및 정책 개요 3 Ⅲ. 비전 및 추진전략 11 Ⅳ. 세부추진전략 12 가. R&D 자동차 임베디드SW 분야 항공기 임베디드SW 분야 전자 임베디드SW 분야(1) 전자 임베디드SW 분야(2) 의료 임베디드SW 분야(1) 의료 임베디드SW 분야(2) 로봇/기계 임베디드SW 분야(1) 로봇/기계 임베디드SW 분야(2) 조선 임베디드SW 분야 108 나. 인력양성 임베디드SW 인력 수급 현황 인력 양성 비전 및 추진전략 인력 양성 정책 추진(안) 122 다. 생태계 활성화 임베디드SW 생태계 현황 및 문제점 비전 및 추진전략 생태계 활성화 정책 추진(안) 141 라. 법제화 법제화 추진 주요 방향 주요 추진 내용 제1안:개정 신설조문과 해설 제2안:개정 신설조문과 해설 184 [별첨] 산업융합 촉진법 개정(안) 216

4 표 목차 <표 1> 국내 임베디드SW 시장규모 3 <표 2> 임베디드SW 대표 전문기업 4 <표 3> 국내 산업별 임베디드SW 부가가치 5 <표 4> 국내 임베디드SW 기술수준 및 기술격차 6 <표 5> SW산업 종사자 및 비중 7 <표 6> 산업별 R&D 인력중 SW 인력 비중 7 <표 7> 주력산업 고도화 연계를 통한 임베디드SW 개발 9 <표 8> 자율주행자동차 기술체계도 14 <표 9> 자율주행자동차 기술 로드맵 15 <표 10> 항공 임베디드SW 시스템 구성 27 <표 11> 수직이착륙 자율항법 비행시스템 기술 체계도 28 <표 12> 수직이착륙 자율항법 비행시스템 기술 로드맵 29 <표 13> 웨어러블 스마트 디바이스 임베디드SW 구성 38 <표 14> 웨어러블 스마트 디바이스 기술 체계도 39 <표 15> 웨어러블 스마트 디바이스 기술 로드맵 40 <표 16> Immersive Virtual Training 플랫폼 핵심기술 구성요소 54 <표 17> Immersive Virtual Training 플랫폼 기술 체계도 55 <표 18> 스마트 헬스케어 기술 체계도 64 <표 19> 휴먼인터페이스 나노디바이스 기술 체계도 75 <표 20> 세계 바이오 기술 시장규모 76 <표 21> 세계 재생의료 관련시장 규모 76 <표 22> 바이오 모니터링 기술개발 동향 77 <표 23> 헬스케어 로봇 임베디드SW 기술개발 방향 87 <표 24> 헬스케어 로봇 기술 경쟁력 분석 88

5 <표 25> 헬스케어 로봇 기술 체계도 89 <표 26> 헬스케어 로봇 기술 로드맵 90 <표 27> 3D 프린터 임베디드SW 기술 98 <표 28> 3D 프린터 기술 체계도 99 <표 29> 3D 프린터 기술로드맵 99 <표 30> 조선분야 임베디드SW 기술 분류 109 <표 31> 조선IT 기술수준비교 111 <표 32> 임베디드SW 개발인력 부족률(산업별) 118 <표 33> 분야별 SW 개발인력에 대한 교육방법 (복수응답) 119 <표 34> 민 관 협력형 임베디드SW 아카데미 예시 126 <표 35> SW 하도급 실태조사 (NIPA, 08) 138 <표 36> Activity별 현황 및 문제점 139

6 그림 목차 <그림 1> 세계 임베디드SW 시장규모 3 <그림 2> 주력산업 고도화 연계를 통한 임베디드SW 개발 개요 8 <그림 3> 스마트카 진화 자율주행자동차 12 <그림 4> 자율주행 자동차 임베디드SW 구조 13 <그림 5> 스탠포드대(좌), 베를린자유대(중), 파로마대(우)개발 자율주행차량 16 <그림 6> 구글 무인주행자동차(좌), Benz S500 Intelligent Drive(중, 우) 17 <그림 7> 항공산업분야 임베디드SW 개요 26 <그림 8> FACE기반의 통합형 SW 표준 플랫폼 27 <그림 9> 웨어러블 스마트 디바이스 분류 37 <그림 10> 글로벌 웨어러블 스마트 디바이스 출하량 전망 42 <그림 11> 웨어러블 시장 애플리케이션별 매출 전망 42 <그림 12> IVT 플랫폼 개요 53 <그림 13> IVT 플랫폼 산업 적용 공정 54 <그림 14> Immersive Virtual Training 플랫폼 기술로드맵 55 <그림 15> 가상세계 관련 해외 프로젝트 56 <그림 16> 스마트 헬스케어 기술 개요 63 <그림 17> 스마트 헬스케어 기술 로드맵 64 <그림 18> 국가별 의료기기 시장 규모 전망 65 <그림 19> u-healthcare 의료 시스템 구조 67 <그림 20> 휴먼인터페이스 나노디바이스 기술 개요 74 <그림 21> 휴먼인터페이스 나노 디바이스 기술 로드맵 75 <그림 22> 헬스케어로봇 요소기술 개요 86 <그림 23> 3D 프린터 임베디드시스템 기술 체계 97

7 <그림 24> 조선산업분야 임베디드시스템 범위 108 <그림 25> 세계 조선 IT 및 임베디드SW 시장 규모 110 <그림 26> 국내 조선 IT 및 임베디드SW 시장 규모 110 <그림 27> SW인재 양성의 악순환 및 선순환 구조 120 <그림 28> SW산업 부진의 악순환 135 <그림 29> 국내 임베디드SW기업의 R&D추진분야 136 <그림 30> 국내 임베디드SW 기술의 선진국과의 격차 136 <그림 31> 임베디드SW 공급기업의 상용화 과정의 어려움 137 <그림 32> 한국형 임베디드SW 벤처 육성 프로그램 142

8 Ⅰ.추진 배경 최근 산업 전 분야에 IT 융합화가 급속히 진전 되면서,임베디드 SW 역량이 기업의 성장과 생존을 좌우하는 사례가 속출함 ㅇ 애플사는 iphone,ipad 등 SW 혁신을 통해 글로벌 기업으로 성 장한 반면,SW 경쟁에서 뒤쳐진 노키아,소니는 글로벌 선도 기 업에서 쇄락의 길을 걷고 있음 *(애플)주가 `97년 5.4$->`13.8월 456.5$,시가 총액 약 461조원(세계1위) *(노키아)주가 `07년 40$->`12.6월 3.84$,시가 총액 164조원 ->16조원 ㅇ GE,삼성,IBM등 글로벌 제조기업의 소프트웨어 기업화 가속 *(GE)글로벌 소프트웨어 연구소 설립,4년간 10억달러 투자 계획 *(삼성)전국 26개 대학에서 SW 교육(5년간 1만명),SW 채용 확대(년 2천명) 임베디드SW는 자체로도 고속성장이 예상되고,주력성장에도 기여 ㅇ `12년 임베디드SW 국내시장은 약 17조원에 달하며,향후 5년간 매년 9.1% 이상 성장하여 `17년에는 27조원으로 확대될 전망 *자동차 6조원,유무선 통신 4조원,정보 가전기기 1조원,조선 1조원 순 ㅇ 자동차 등 주력제품의 전장화 비율이 급격히 증가,임베디드SW 가 창출하는 부가가치 비중이 30%이상으로 점차 확대되는 추세 *자동차 전장화 비율(NIPA,`10): (`00)22% ->(`10)35% ->(`20)50% *완제품대비 임베디드SW 부가가치 창출 비중(KESSIA,'12):의료기기 37.4%, 자동차 29.8%,조선 13.5% 등 ㅇ 이에 따라,최근 성장 정체의 위기에 봉착한 우리 주력산업에 임 베디드SW 역량을 강화하여 제품의 고부가가치 및 첨단화를 유도 하고 산업전반의 활력을 제고해 나갈 필요가 있음 *중국 수입시장 점유율(`08->`12):(자동차)7.6% ->6.3%,(기계)7.9% ->7.7% *미국 수입시장 점유율(`08->`12):(선박)6.1% ->0.1%,(휴대폰)15.7% ->6.9% - 1 -

9 ㅇ 또한,임베디드SW 인력 양성과 시장 활성화를 위한 정책에 집중 하여 양질의 일자리를 창출하고,관련 산업의 창조경제의 핵심 동 력으로 육성할 필요성이 있음 *미국 유망직종(`12):4위 컴퓨터 시스템 분석가 (연봉 $78,770),7위 소프트 웨어 프로그래머($89,280) 임베디드SW 분야의 인력은 대학 및 산업현장에서 사각지대에 놓 여 있어,수요에 비해 고급인력 부족이 심각함 ㅇ 임베디드SW 분야는 특성상 SW 기술 및 시스템,SoC 구조 등의 기술을 포괄적으로 습득한 인력이 필요함 *그러나,임베디드SW 인력에 대한 처우가 열악하여 우수 인력의 유입 및 육성 을 막고 있는 상황이며,이에 대한 교육 프로그램도 활성화 되지 않음 현재 국내 임베디드SW 산업은 수요-공급 기업 간 비즈니스 모델 이 낙후되어 있으며,팹리스 기업 등의 자체 개발 임베디드SW는 개발비를 인정받을 수 없는 상황에 있음 ㅇ 용역기반의 수요-공급 기업 간 비즈니스는 SW 중소기업의 성장 을 가로 막고 있으며, 이는 임베디드SW 품질에 악영향을 주고 있음 ㅇ 임베디드SW가 제값을 받을 수 있는 산업 풍토 조성이 필요한 상 황임 - 2 -

10 Ⅱ. 산업 현황 및 정책 개요 1 산업 현황 (해 외시장) 세계 임베디드SW 시장규모는 2009년부터 연 평균 3.3%씩 성장하여 2015년에는 1,685억 달러에 이를 전망 <그림 1>세계 임베디드SW 시장규모 *자료:임베디드SW산업협의회( ) (국내시장) 국내 임베디드SW 시장규모는 2009년부터 연평균 10.3%씩 성장하여 2015년에는 222억 달러 시장 전망 ㅇ 스마트폰 및 스마트TV 등 스마트 디바이스 내수 및 수출 시장 확대,자동차 조선 국방 등 IT융합산업의 강화로 세계시장보다 높은 연평균 성장률을 보이면서 가파르게 성장 <표 1>국내 임베디드SW 시장규모 (단위:억불,%) 구분 CAGR 시장규모 % 성장률 *자료:한국전자통신연구원(ETRI, ) - 3 -

11 (국내기업)국내 임베디드SW 공급기업들의 주력산업 분야는 유무 선통신이 41%로 가장 많았고,평균 매출액은 194억으로 모듈기업 이 SW기업에 비해 높음 ㅇ (산업분야)임베디드SW 공급기업들의 주력산업분야는 유무선 통 신이 41%로 가장 많았고,자동차 16.4%,정보/가전기기 13.1 % 순으로 분포되어 있음 *2순위 주력산업분야는 정보/가전기기가 21.3%로 가장 많았고,유무선통신 (18.9%),산업자동화(13.9%),자동차(9.8%)순으로 분포되어 있음 ㅇ (기업유형)임베디드SW 공급기업의 유형은 SW 전문기업(62.3%) 이 모듈기업(37.7%)보다 더 많지만,평균 매출액은 모듈기업의 매 출액이 273억으로 SW기업 평균 154억에 비해 높음 *임베디드SW 전문기업으로는 한국항공우주,팅크웨어,바텍,유비벨록스,인성 정보,인포뱅크,알티캐스트,MDS테크 등이 있음 <표 2>임베디드SW 대표 전문기업 (단위:억원,명) 회사명 자본금 매출액 종업원 수 분야 한국항공우주 4,874 15,346 3,131 항공 팅크웨어 40 1, 자동차 바텍 74 1, 의료기기 유비벨록스 자동차 인성정보 85 2, 의료기기 인포뱅크 자동차 알티캐스트 IT서비스 MDS테크 유무선통신 (자본금,매출액 2012년 12월 기준,종업원수 2013년 3월 기준 ) ㅇ (거래방식)매출의 거래방식은 개발용역이 48.6%로 모듈/완성품 매출 22.9%,라이선스 9.0% 방식보다 높음 - 4 -

12 (기술동향)고부가가치화를 위한 임베디드SW 국산화 진행 ㅇ 스마트폰 시장이 폭증하면서 SW의 중요성이 인식되고 제품의 고 부가가치를 높이기 위한 임베디드SW의 수요도 함께 증가 *2011년 국내 산업별 임베디드SW의 부가가치는 약 36.3조로 추정 산업분야 <표 3>국내 산업별 임베디드SW 부가가치 산업별 생산액(억원) 임베디드 SW 비중(%) 임베디드SW 임베디드SW 부가가치액 생산규모 (억원) (억원) 자동차 1,335, , ,565 조선 824, ,308 32,219 산업자동화 317, ,469 34,710 군사,항공,우주 69, ,402 3,223 유무선통신 750, , ,771 정보/가전기기 227, ,382 53,187 사무자동화 35, ,077 2,043 의료기기 17, ,385 2,585 합계 3,578, , ,303 *자료:임베디드SW산업협의회( ) ㅇ 정보가전,자동차,국방/항공,에너지,조선 등 주요산업 전반에 서의 고신뢰 임베디드시스템의 국산화 진행 중 *임베디드SW의 국산화율은 휴대폰(15%),자동차(5%),조선(4%),국방(1%)등 대 부분 저조 (2008년 기준,지식경제부 보도자료 IT 한국 이제는 소프 트웨어 강국으로 ) (기술 수준)국내 개발 임베디드SW 분야별 기술 수 준은 선 진국 대 비 50%,기술 격차는 최대 4.1년으로 대부분열세 ㅇ 선진국 수준을 100%로 가정했을 때,응용SW 68.3%,미들웨어 53.9%,임베디드OS48.0%,개발도구 45.9% 수준 - 5 -

13 ㅇ 국내 개발 임베디드SW가 선진국 수준에 도달하기 위해서는 개발 도구 4.1년,임베디드OS4.0년,미들웨어 3.3년,응용SW 2.6년 소요 <표 4>국내 임베디드SW 기술수준 및 기술격차 구분 임베디드OS 미들웨어 응용SW 개발도구 기술수준(%) 기술격차(년) *자료:임베디드SW산업협의회( ) (주력산업)주력산업이 수출에서 차지하는 비중은 반도체가 9%를 비롯하여 자동차 8.9%, 조선 10.2%, 무선통신기기 4.9%등 성장동 력의 기반을 이루고 있음 *이러한 주력산업의 글로벌 경쟁력을 지속적으로 유지하기 위해,IT융합(임베디 드SW 융합)을 통한 고부가가치 창출에 주력하고 있음 (반도체)반도체는 휴대폰,디지털 가전,자동차등의 핵심 부품군으 로 성장하고 있으며,최근 어플리케이션 프로세서(AP)의 시장 경쟁 력은 임베디드SW와 융합한 플랫폼 기술이 좌우하고 있음 *2012년 AP시장에서는 임베디드SW 기술력을 내세워 전년대비 1000% 성장한 대만의 미디어텍(13%)이 TI(5%)를 누르고 퀄컴,삼성에 이어 3위에 이름 (자동차)스마트카 시대에 접어든 자동차 기술은 시스템반도체 및 임베디드SW 기술을 기반으로 전자제어 플랫폼이 핵심 기술로 부각 되고 있음 *임베디드SW 분야는 안전 분야의 특화 드라이버, 응용 SW 모듈 및 아키텍처 표준화, SW 안전성 및 신뢰성이 부각됨 (조선)조선산업은 세계 1위를 유지하면서,수출 비중도 10%대로 1 위를 유지하고 있는 주력산업분야인 반면 IT 융합은 더디게 이루어 지고 있어,지속적인 글로벌 리더로서의 기술력 확보가 필요함 *특히,조선분야는 IT 융합의 가속화를 위해 임베디드SW플랫폼의 필요성이 절 실한 분야로 인식되고 있음 - 6 -

14 (항공)항공 IT 융합 세계시장 규모는 연평균 30% 성장을 통해 `12 년 845억불에서 `17년 3100억불 규모의 신시장으로 성장하고 있음 *향후 최신항공기의 IT-SW는 항공기 기능의 80%,가격의 40%를 점하는 핵심 적인 기술로 부각되고 있음 *항공전자 SW는 수출을 위해서는 선진국 수준의 신뢰성이 요구되어 국제 항공 SW 안전인증(DO-178)획득이 필요하며 이것을 위한 기반구축이 필요. (인력현황)2013년 전체 SW산업 종사자는 11만7천여 명으로 파악되 며,이 중 임베디드SW는 2만명 수준으로 추정 <표 5>SW산업 종사자 및 비중 구분 IT 서비스 패키지SW 콘텐츠 임베디드SW 합계 종사자 52,859 44,140 20, ,396 비중(%) 45.1% 37.6% 17.3% 100% *자료:한국전자통신연구원(2013.7) (인력비중)임베디드SW 공급기업의 R&D인력 중 63.9%가 SW개 발인력이며,산업별로는 사무자동화 분야에서 84.7%로 가장 높고, 의료장비 (36.7%)및 조선/해양 (26.3%)에서 낮음 <표 6>산업별 R&D 인력중 SW 인력 비중 유무 선통 신 정보/ 자동 가전 차 기기 산업 자동 화 사무 자동 화 국방/ 의료 항공/ 장비 우주 조선/ 건설 해양 전체 R&D인력 중 SW 인력 비중 (%) *출처:임베디드SW산업현황 및 실태분석 연구, (수급현황)임베디드SW 산업의 성장세( 年 10.3% )와 해당 분야 전공자의 일부 감소 ( 年 1.9% )로 2017년까지 약 1만여명 부족 예상 *임베디드SW 인력수요 비중 :모바일 44.8%,자동차 등 주력산업 합계 55.2% 계 - 7 -

15 2 정책 개요 (개요)4대정책 분야를 통해 임베디드SW 산업 육성을 위한 핵심 동력을 확보함 연구 개발 생태계 활성화 인력 양성 법제화 ㅇ 주력산업 10대 기술개발과 연계한 동반성장 추진 ㅇ 자율,지능,융합,창의,고신뢰의 핵심 5대 SW 기술 개발 ㅇ 성장을 저해하는 구조적 문제의 해결 정책 ㅇ 장기적 관점에서의 새로운 시장 창출 촉진 ㅇ 고급두뇌 인력 육성을 위한 선순환 시스템 구축 ㅇ 시스템과 SW기술을 겸비한 임베디드SW 전문 인력양성 ㅇ 정책추진을 위한 핵심 법적 근거 마련 ㅇ (연구개발)주력 산업의 10대 제품군을 기반으로 5대 핵심 임베디 드SW 기술을 개발하고,동반 성장을 유도 *자동차,전자 등 현 주력산업의 글로벌 경쟁이 치열해 지면서,승자의 독식화 현상이 가속화 되고 있는 상황이며,기술을 선도할 혁신제품의 개발이 더욱 중요 *임베디드SW는 이러한 제품의 부가가치를 높이고,차별화를 보일수 있는 핵심 기술로 부각되고 있어, 전략적 차원의 육성이 시급함 <그림 2>주력산업 고도화 연계를 통한 임베디드SW 개발 개요 - 8 -

16 <표 7>주력산업 고도화 연계를 통한 임베디드SW 개발 주력 분야 과 제 명 주요 임베디드SW 과제 내용 자동차 자동차전용도로 단기 영상신호 임베디드SW 등 12개 20개과제 자율주행 핵심기술 주행차로 차간거리 유지서비스,주행상황인 장기 2,310억원 20개 과제,2,310억원 지 모듈 등 8개 과제 항공 고속 수직 이착륙 통합모듈형 핵심 SW 컴포넌트 개발 등 14 단기 개과제 22개과제 무인 항공기 902억원 22개과제,902억원 장기 IMA RTOS등 8개 과제 웨어러블 스마트 센서연동형 저전력 통신 SW 기술 등 23개 단기 과제 디바이스 전자 에너지절감형 경량운영체제 개발 등 7개 과 30개과제,907억원 장기 제 42개과제 다중객체간 가상 공간공유 및 동기화 등 6 단기 2,207억원 가상훈련플랫폼 개 과제 12개 과제,1,300억원 공간 트레이닝 메서드 기반의 원격 협업 장기 SW 모듈 개발 등 6개 과제 개인 맞춤형 개인 건강정보 통합 운영모델 개발 5개 과 단기 제 건강관리기술 의료 12개 과제,970억원 장기 바이오 빅데이터 구축 등 7개 과제 22개 과제 휴먼 인터페이싱 단기 BiometricIdentification 기술 등 5개과제 1,420억원 나노 디바이스 3D 바이오 프린팅 장비 및 공정기술 개발 장기 10개 과제,450억원 등 5개 과제 국민 안전 건강 재난현장 감시 정찰 운영 SW 플랫폼 기술 단기 등 6개 과제 로봇 로봇/기계 헬스케어 로봇의 서비스를 위한 실내외 위 11개 과제,290억원 장기 치인식 및 추적 SW 기술 등 5개 과제 35개 과제 3D모델 처리기반 SW 검증기술 등 17개 과 단기 1,040억원 3D 프린터 제 24개 과제,750억원 임베디드 플랫폼기반 초정밀/고속화 G코드 장기 생성기술 등 7개 과제 조선 저속 비선형 동역학 모델정립 위치제어 알 단기 지능형 조선 고리즘 SW 개선 등 10개 과제 15개 과제 15개 과제,1,200억원 임베디드SW 기반 정밀위치제어시스템 통합 장기 1,200억원 관리 표준 플랫폼 개발 등 5개 과제 극한환경 해양플랜트 기자재 설계 기술 등 극한 환경용 단기 8개 과제 해양 플랜트 엔지니어링 극한환경 해양플랜트 설계/운용 기술 등 12 20개 과제,2,000억원 장기 개 과제 22개 과제, 초임계 CO2 2,027억원 단기 공정 시뮬레이터 개발 1개 과제 발전시스템 2개 과제,27억원 장기 엔지니어링 효율개선기술 1개 과제 합계 총 11,106억원 지원(35.9%),178개 과제(단기:107개,장기:71개) - 9 -

17 ㅇ (생태계 활성화)혁신적 시장 창출과 건전한 생태계 조성을 통한 임베디드SW 산업 경쟁력 강화 전략 추진 *(시장창출 및 생태계 조성)창업지원 및 시장창출을 위한 2대 정책 및 생태계 기반조성을 위한 4대 정책 추진 창업 및 시장창출 ㅇ 1,000개 혁신적 아이디어 발굴 및 100개 벤처 육성 ㅇ 대중소기업 협력기반 고부가가치 창출,해외시장 동반진출 생태계 조성 ㅇ 임베디드SW InnovationLab구축 ㅇ 사업대가 산정 기준 마련 및 표준계약서 제정 ㅇ 주력산업별 융합지원센터 설립운영 ㅇ 글로벌 테크 포럼 운영 ㅇ (인력양성)창출가치가 존중받는 임베디드SW 생태계를 통한 인 력육성 선순환 체제 구축을 위한 정책 수립 *(고급인력양성 체제 및 기반 조성) 고급인력 양성을 위한 선순환 체제 및 기 반 조성을 위한 사업 추진 고급인력 양성체제 ㅇ 임베디드SW 실무기반 인력양성 사업 ㅇ 주력산업과의 융합기술 중심 임베디드SW 인력양성사업 기반조성 ㅇ 중소기업 인력양성 생태계 지원사업 ㅇ 임베디드SW 전문인력 저변확대를 위한 기반조성사업 ㅇ (법제화)산업융합촉진법 개정을 통한 정부정책 추진의 법적 기반 마련

18 Ⅲ. 비전 및 추진전략 비 전 SW-제조업 융합형 新 산업강국 도약 - 임베디드 SW 역량 강화에 기반한 주력산업의 고부가가치화 - 1. '주력산업 연계형 대형 장기 R&BD' 추진 자동차, 항공 등 6대 주력산업을 대상의 미래 핵심기술 개발 단기 및 중장기 과제 동시 수행으로 성과 극대화 수요기업, 공급기업의 협업에 기반한 상용화 및 인프라 구축 촉진 추 진 전 략 2. 업계 수요가 집중되고 있는 고급인재의 육성 강화 고급인재의 배출 교육 활용 등 전주기적 양성 체계 마련 창의적인 SW 인재가 발굴 육성될 수 있는 여건 조성 초중급 임베디드 SW 교육 확대를 통한 저변 확대 3. 중소기업 시장 창출 및 산업 생태계 개선 중소기업 미래 먹거리 창출 : 100 大 핵심 SW 플랫폼 개발 주력산업별 임베디드 SW 육성 거점 구축 SW 제값받기, 공정거래 확립 등을 통한 기업 성장의 토대 마련

19 Ⅳ. 세부 추진 전략 가. R&D 분야 1 (자동차)자동차전용도로 자율주행 핵심기술 개발사업 기술 개요 ㅇ (스마트카)기계 중심의 자동차에 전기,전자,정보통신 기술의 융복합을 통하여 운전자의 부주의로 발생하는 교통사고의 획기적 인 절감 및 탑승자의 만족(정보+편의제공)을 극대화한 차 *(안전)센싱기술 -자동차 상태와 주변 상황을 인식하는 기술, V2X 통신 -도 로의 상태와 교통정보를 제공,교통사고 저감기술 센싱기술 및 V2X 통신 기술을 이용하여 수집된 정보를 기반으로 자동차를 능동적으로 제어 하는 기 술 등으로 구성 *(편의)자동차와 전기,전자 정보통신 기술의 융합을 통해 운전에 필요한 정보 와 일상생활과 연계된 다양한 정보를 자동차 내외부와 쉽게 소통케 하는 기술 <그림 3>스마트카 진화 자율주행자동차

20 ㅇ (자율주행 자동차)자동차 스스로 주변 환경 정보를 수집,인식하여 위 험을 판단하고 회피하며,주행경로를 계획하는 등 주행을 위한 운전자 의 조작을 최소화 하고 스스로 안전주행이 가능한 자동차 *(기술 구성)차량주변 전방위의 환경 및 도로상황을 인식하는 360도 고정밀 환경인식기술,주변 차량 및 도로의 상태와 교통정보를 수집,전송하는 V2X 통신기술,차량의 정밀한 위치를 파악하는 차량위치 측정 기술, 차량의 움직 임을 결정하는 능동안전제어 기술 등으로 구성 *(주요 기술) -Surounding Sensor기술 :영상,레이더,라이다 등 센서 정보를 이용하여 360도 차량 전방위 환경과 도로상황을 인식하는 다중센서 융합기반 인식기술 -V2X 통신기술 :통신 기술을 이용하여 주변 차량 및 도로의 상태와 교통정보 를 수집,전송하는 V2V(차량 간),V2I(차량-도로시설물 간)의 통신 기술 -InVehicleNetwork기술 :차량내 기기를 고신뢰성 네트워크로 통합하는 기술 -HMI기술 :자동차와 인간과의 휴먼인터페이스 기술 등으로 제어하는 기술 ㅇ (자율주행 자동차 임베디드SW 구성) <그림 4>자율주행 자동차 임베디드SW 구조

21 기술 체계도 및 기술 로드맵 ㅇ (기술 체계도) <표 8>자율주행자동차 기술체계도 대분류 중분류 소분류/세분류 자율주 행 자동차 고성능 외부환경 인식센서 융합로직 확장성, 범용성 및 보안성을 확보한 V2X통신 임베디드SW 자동화생성 개발 툴체인 고성능 영상인식 및 신호처리 SW 장/단거리 레이더융합기반 SW 센서융합 정보기반 통합제어SW 다중타겟 및 다차선인식 SW 고성능 신호처리 디지털맵 연동형 센서융합기반 전방위감지SW 고성능 외부환경 인식 센서 및 V2X 데이터 레코딩 SW RTOS기반 V2X SW플랫폼 V2X통신용 AD-Hoc네트워킹 SW개발 PKI기반 V2X 보안 통신SW V2X통신기반 도로인프라 안전지원 응용 SW 멀티코어 지원형 멀티도메인 임베디드SW 개발 Tool Chain 자동화 SW 멀티코어 지원형 멀티도메인 기반 임베디드SW 테스트베드 운전자 상태 및 감성기반 대시보드용 SW 차량환경통합 Human 음성신호 기반 성별/연령별 인식 SW Machine 차량내 헬스케이 관리를 위한 비접촉식 생체인식SW Interface(HMI) 통합 HVI기반 운전자 감성판단 SW 임베디드SW 비중 상 상 상 상 상 상 상 상 상 중 중 중 상 상 상 상 능동안전제어 시스템용 통합제어 SW 서라운드센서, V2X 및 차량정보를 융합한 차량 안정성 통합관측 SW 표준플랫폼기반 차량 섀시 시스템 통합제어로직 SW 통합형 ECU Fail Safe 로직 탑재형 어플리케이션 SW 자율주행용 고정밀 ADAS맵 SW 상 상 상 중

22 ㅇ (기술 로드맵) <표 9>자율주행자동차 기술 로드맵 분야 년 도 1단계( 15~ 17) 2단계( 18~ 21) 3단계( 22~ 24) 고성능 영상인식 및 신호처리SW 상용화 상용화 고성능 외부환경 인식센서 융합로직 장/단거리 레이더융합기반 고성능 신호처리 SW 센서융합 정보기반 통합제어SW 다중타겟 및 다차선인식 SW 2종이상 센서융합기반 고성능감지 SW 고성능 외부환경 인식 센서 및 V2X데이터 레코딩 SW 2종이상 센서융합기반 전방위감지 SW 디지털맵 연동형 센서융합기반 전방위감지SW 확장성, 범용성 및 보안성을 확보한 V2X통신 임베디드SW 자동화 생성 개발 툴체인 차량환경 통합 Human Machine Interface (HMI) RTOS기반 V2XSW플랫폼 상용화 상용화 V2X통신용 AD-HoC네트워킹 SW PKI기반 V2X보안 통신SW V2X통신기반 도로인프라 안전지원 응용 SW 싱글도메인 임베디드SW 개발 ToolChain자동화 SW 싱글도메인 기반 임베디드SW 테스트베드 멀티도메인 임베디드SW 개발 ToolChain자동화 SW 멀티도메인 기반 임베디드SW 테스트베드 운전자 상태인식 SW 운전자 상태 및 감성인식SW 음성신호 기반 성별/연령별 인식 SW 기술 차량내 헬스케이 관리를 위한 접촉식 생체인식SW 통합 HVI기반 운전자감성판단SW 상용화 차량내 헬스케이 관리를 위한 비접촉식 생체인식SW 통합 HVI기반 운전자 감성판단 SW 멀티코어 지원형 멀티도메인 임베디드SW 개발 ToolChain 자동화 SW 멀티코어 지원형 멀티도메인 기반 임베디드SW 테스트베드 운전자 상태 및 감성기반 대시보드용 SW 상용화 통합 HVI기반 운전자 감성판단 SW 능동안전제어 시스템용 통합제어 SW 센서융합 및 차량정보를 융합한 차량 안정성 통합관측 SW 표준플랫폼기반 차량 섀시 시스템 통합제어로직 SW 통합형 ECU플랫폼 SW 서라운드센서,V2X및 차량정보를 융합한 차량 안정성 통합관측 SW 상용화 상용화 통합형 ECU어플리케이션 부하배분 및 최적화 SW 통합형 ECUFailSafe로직 탑재형 어플리케이션 SW 자율주행용 고정밀 ADAS맵 SW 상용화 상용화

23 국내외 기술 및 산업 동향 ㅇ 해외 개발 동향 *스탠퍼드 대학팀과 카네기멜론 대학팀은 2005년과 2007년 3차원 스캔라이다, 레이더,카메라 및 고정밀 위치 측위장치 등을 장착하고,신호처리 및 차량을 제어 SW를 탑재한 자율주행 차량을 개발하여 DARPA Chalenge를 완주하고 우승을 차지하였음 *베를린대학 연구팀은 자체 개발한 자율주행 차량으로 베를린 도심에서 자율주 행 테스트를 수행하고 있으며 이태리 파로마 대학 연구팀은 파로마에서 중국 상해까지 자율 주행 테스트 수행 <그림 5>스탠포드대(좌),베를린자유대(중),파로마대(우)개발 자율주행차량 *구글은 2010년 자체개발한 자율주행 차량을 개발하여 2013년까지 공로상에서 약 8만Km이상을 성공적으로 주행 테스트하였음 *벤츠는 2013년 프랑크푸르트 모터쇼를 통해 상용 지능형 자동차 센서인 스테 레오 카메라,레이더와 정밀 위치측위 장치를 이용한 Benz S500 Inteligent Drive자율주행 차량을 선보였음. 벤츠는 세계 최초로 상용차량용 충돌방지 센서만으로 만하임~포르츠하임간 104Km를 자율주행에 성공하였으며 2020년 까지 완전 임베디드시스템에 기반을 둔 상업용 자율주행 차량을 출시 예정임 *닛산,도요타는 2020년까지 상용 충돌방지 센서와 임베디드시스템 기반의 자 율주행 차량 상용화를 위한 로드맵을 발표하였음. 닛산은 2013년 CEATEC에 서 자율 주행 데모를 선보였으며 최근 공로주행 면허를 획득하여 본격적인 공 로 테스트 수행 예정임 *캐딜락은 2013년 자사의 SRX차량기반의 자율주행 차량을 카네기멜론과 공동 개발하였으며 고속도로 등에서 자율주행이 가능한 반자동 자율주행장치인 슈 퍼 크루즈 를 개발하여,2015년 내에 해당 기술이 적용된 제품을 출시 예정 *보쉬,콘티넨탈,델파이 등의 업체들도 주요 완성차의 로드맵에 따라 2020년까 지 자율주행 차량에 탑재 가능한 관련 부품을 개발 중

24 <그림 6>구글 무인주행자동차(좌),BenzS500InteligentDrive(중,우) *중국은 2012년 국립자연과학재단이 개발한 자율주행 차량을 이용하여 평균 80km 속도로 베이징-텐진간 114km 고속도로 주행에 성공하였으며 향후 2400km이상 주행테스트를 실시할 예정임 ㅇ 국내 개발 동향 *국내 자율주행 관련 기술은 해외 대비 5년 이상 격차를 보임 *현대기아차는 격년으로 무인주행 자동차 대회를 개최하고 있으며,산업부는 2013년 무인 자율주행 자동차 경진대회를 개최 *국민대,한양대 등이 자율 주행 차량을 개발하여 테스트를 수행하거나 국내 자율주행대회에 출전하고 있는 상황임 *모비스,만도 등 국내 주요 전장업체는 충돌회피 제어를 위한 카메라,레이더, 라이다 센서 및 임베디드기반 인식 신호처리 SW와 AUTOSAR기반 제동/조 향 제어용 ECU를 개발 중 *모비스는 2020년까지 자율주행 핵심 전장부품기술 확보 예정 *자동차 부품연구원,전자부품연구원,전자통신연구원등에서 센서,다중센서 통 합형 Fusion 신호처리 SW 기술 및 제동/조향/가속/현가 등 통합 제어 관련 원천 핵심 기술 개발 중

25 비전 및 전략 < 비전 및 전략 > 주력산업 고도화를 위한 핵심 선도기술 확보 ㅇ (원천 임베디드SW 기술 )2025년 무인자율주행을 위한 차량용 핵심 임베디드SW설계 원천 기술 확보 -고성능 외부환경 인식센서 융합로직 SW -임베디드SW 자동화 생성 개발 툴체인 -차량환경 통합 HMISW -능동안전제어 시스템용 통합제어 SW ㅇ (경쟁력확보를 위한 상용 기술 ) -영상/레이더 융합기반 고성능 신호처리 및 다중타겟/다차선인식 SW -확장성,범용성 및 보안성을 확보한 V2X 통신 SW -표준 플랫폼 기반 차량 섀시 시스템 통합제어 SW -음성신호기반 성별/연령별 인식 HMISW -자율주행용 고정밀 ADAS맵 SW 핵심 기술 확보 전략 ㅇ 중소/벤처기업은 자신의 전문분야 집중 개발을 통해 특허 및 코어 SW 솔루션 확보,대기업은 중소/벤처의 SW를 이용하여 통합 시스템을 구현하는 에코체인 구성을 통해 장기적 상호 개 발 관계 수립 및 역할 분담에 따른 정보,이익 공유 ㅇ 상용화/최적화(산)-경쟁력 확보 가능한 원천기술 및 핵심 테스 트 플랫폼 확보(연)-핵심인력양성(학)역할 분담을 통한 산학연 기술 및 인력 수급 방안 수립 ㅇ 다양한 IT기술이 종합적으로 요구되는 무인자동차 관련 시장의 급격한 확대에 대비하여 중소/벤처기업은 자신의 전문분야 집중 과 이에 따른 특허 및 코어 솔루션 확보로 전문분야의 경쟁력, 글로벌 독자 생존능력 확보 ㅇ 대기업은 중소/벤처기업의 뿌리 기술을 기반으로 급변하는 시 장 상황에 발빠른 대응 및 글로벌 시장 경쟁력 확보

26 세부 제안 기술 세부과제 1:고성능 외부환경 인식센서 융합로직용 임베디드SW 개발 필요성 ㅇ 무인자율주행차량의 충돌회피,주행경로설정을 위해서는 차량 전 방위 360 에 대한 고정밀 전방위 감지 기술의 확보가 필수적 ㅇ 고정밀 감지를 위해 카메라,레이더,초음파 등의 융합 검지와 센 서 감지 불가능한 전방 차량 검지를 위한 V2X통신 융합이 요구됨 ㅇ 관련 핵심기술 확보 실패시 2020년 이후 개화될 무인자율주행 부 분의 시장진입 지연 및 기술종속이 급격히 진행될 우려 상존 ㅇ 해외선진업체 대비 국내는 카메라 등 단일센서기반 *ADAS검지 SW를 개발하는 초기 단계로 다중센서-V2X융합을 통한 전방위 검 지기술 확보로 해외 기술격차를 극복하고 주도권 확보 연구 목표 ㅇ 영상인식 임베디드SW 및 고성능 영상신호처리 모듈 개발 ㅇ 센서융합 통합제어기 및 SW플랫폼 개발 -중소기업 주관 기능안전(ISO26262)ASIL B 이상을 만족하는 센서융합 통합 제어기 플랫폼 기반 SW 및 HW 개발 ㅇ 고신뢰도 센서융합 로직 및 임베디드SW 개발 연구 내용 ㅇ 영상인식 임베디드SW 및 고성능 영상신호처리 모듈 개발 ㅇ 센서융합 통합제어기 및 SW플랫폼 개발 ㅇ 고신뢰도 센서융합 로직 및 임베디드SW 개발 ㅇ (성능검증/고도화)국제 표준에 부합하는 전방위검지 SW 고도화 -ISO26262설계 표준에 부합하는 SW 설계 기술 확보 -AUTOSAR 등 다양한 전장 플랫폼 탑재 응용기술 확보

27 세부과제 2:확장성/범용성/보안성을 확보한 고신뢰성 V2X통신모 듈 개발 필요성 ㅇ 무인자율주행차량에 장착된 센서로 감지 불가능한 영역의 차량 상황을 감지하기 위해 V2X기반 통신기술의 적용이 필수적 ㅇ 차량에 V2X 통신 장치 장착이 증가함에 따라 다수사용자의 정 보를 안정적으로 전송하기 위한 확장성,범용성 및 보안성을 확보한 V2X 통신기술 확보가 필수적으로 요구됨 ㅇ 국내외에서 확장가능한 대용량 다중사용자지원 V2X 기술 및 보안기술은 본격적인 연구가 진행되지 않아 기술,표준화 주도 권 확보위한 절호의 기회 ㅇ 관련 핵심기술 확보 실패시 본격적인 V2X시장 개화와 자율주 행 시장 개화시 시장진입 지연 및 기술종속 우려 상존 연구 목표 ㅇ 확장성,범용성 및 보안성을 확보한 대용량,다중사용자지원 V2X기술 확보로 자율주행자동차용 V2X통신 기반기술 확보 ㅇ RTOS기반의 V2X 통신 시스템 SW 및 컴포넌트 기술 확보 ㅇ V2X 통신 보안 및 도로 인프라 안전 지원 서비스 개발 연구 내용 ㅇ RTOS기반 V2X 통신모듈용 SW컴포넌트 개발 ㅇ V2X 통신보안을 위한 PKI기반 임베디드SW 개발 ㅇ V2X 통신 기반 도로인프라 안전지원 서비스 SW개발 ㅇ (생태계구축)선순환 생태계 구축으로 세계시장 적극 진입 -V2X통신 SW기반 자율주행 차량 국산화 기반 구축 -ConnectedVehicle기반 개방형 생태계 구축

28 세부과제 3:차량용 임베디드시스템 개발 툴체인 지원 및 자동화 필요성 SW 개발 ㅇ 차량의 고안전/고편의 임베디드시스템 개발을 위한 툴(장비)은 모두 국제규격의 SW플랫폼을 기반으로 출시되고 있으나,시스 템 개발을 위한 설계 프로그램은 전량 수입에 의존 ㅇ 차량 전장품의 기능안전 국제표준(ISO26262)이 도입됨에 따라 인증받은 고신뢰성 개발 툴체인의 활용이 중요해지고 있으나, 수입 툴체인의 사용법이 복잡함에도 기술지원은 열악함 ㅇ 안전성 등 임베디드SW 품질에 대한 규제가 강화되고 있고,제 품 구매자는 최종제품의 품질뿐만 아니라 개발과정 자체에 대 한 품질향상을 요구하고 있음 연구 목표 ㅇ 차량용 임베디드SW 개발 및 국제표준에 대응하기 위한 표준 툴체인 구축 및 개발 프로세스 정립 ㅇ 임베디드SW 테스트베드 구축 및 운영 환경 확보 ㅇ 산 학 연 전문가로 구성된 연구협의체를 통한 중소/중견기업에 적합한 국제규격의 SW플랫폼 개발체계 구축 연구 내용 ㅇ 임베디드SW 개발 툴체인 자동화 솔루션 개발 -핵심 툴체인의 요구사항 분석 -표준 툴체인 구축 및 개발 프로세스 정립 -EM/Supplier에 의한 프로세스/매뉴얼 검증 ㅇ 임베디드SW 테스트베드 구축 및 운영 -국제규격의 SW플랫폼 개발체계 구축 :개발 및 테스트,관리,지원분야의 프로세스,관련 산출물 표준 양식

29 세부과제 4:차량환경 통합HMI임베디드SW 기술 개발 필요성 *HMI:HumanMachineInterface ㅇ 운전자 통합HMI(시각,청각,촉각(생체 )기술 개발 및 기존 제 품 고도화를 통한 고부가가치 아이템 창출 필요 ㅇ 이에 따라 상황인지기반 개인 맞춤 실감형 HMI가 가능한 UI/UX SW기술 확보가 필수로 요구됨 ㅇ 관련 SW기술은 국내외적으로 연구 진행중으로 기술격차 및 주 도권 확보를 위한 절호의 기회 ㅇ UI/UX는 차량의 최종 품질을 좌우하는 핵심기술로 관련 기술 확보 실패시 고부가가치형 무인주행차량 기술 확보 불가능 연구 목표 ㅇ 운전자상태 인식 및 판단 SW 원천기술 확보로 고부가가치형 UI/UX SW 기술 확보 ㅇ 운전자 수용성을 고려한 주행환경 HVI설계기술 확보 ㅇ 고안전 및 고편의를 향상시키기 위한 차량용 통합HMI설계 가이드라인 및 표준 개발 연구 내용 ㅇ 운전자 상태 및 감성기반 대시보드용 SW 기술 개발 ㅇ 음성신호 기반 성별/연령별 인식 SW 기술 개발 ㅇ 차량내 헬스케어 관리를 위한 비접촉식 생체인식 모듈 및 SW 기술 개발 ㅇ 통합HVI기반 운전자 감성 판단 SW 기술 개발

30 세부과제 5:능동안전제어 시스템용 통합제어 임베디드SW 기술 개발 필요성 ㅇ 안정적으로 무인자율주행차량의 운행을 위해서는 각종 동역학 센서 및 정밀전자지도에 기반을 둔 정밀 차량제어 기술이 필수 적 ㅇ 자율주행 상황에서 발생되는 다양한 차량 제어,경로 설정 상 황에 대응을 위해서는 멀티코어 통합형 섀시제어 ECU를 통한 고속,통합형 제어 신호처리 기술 확보가 필수로 요구됨 ㅇ 자율주행을 위한 능동안전제어 SW기술은 국내외적으로 연구 진행중으로 현재 전량 수입 의존하고 있는 ECU SW의 기술격 차 극복을 위한 절호의 기회 연구 목표 ㅇ 고정밀 차량안정성 통합 모니터링 SW기술 확보 ㅇ 통합형 차량 섀시 제어로직 SW기술 확보 ㅇ 멀티코어 부하 최적화 기술 및 FailSafe로직 설계기술 기반 통합형 ECU 플랫폼 SW기술 확보 연구 내용 ㅇ 서라운드센서,V2X 및 차량정보 융합형 차량안정성 통합 모니 터링 SW 개발 ㅇ 표준 플랫폼 기반 차량 섀시 시스템 통합제어 로직 SW개발 ㅇ 어플리케이션 부하배분 최적화 및 FailSafe로직 탑재형 통합 ECU 플랫폼 SW개발 ㅇ 자율주행용 고정밀 ADAS맵 SW

31 과제 추진안 추진과제 `14 `15 `16 `17 `18 `19 `20`21`22`23 주관 (대,중기업) 세부과제 1:고성능 외부환경 인식센서 융합로직 SW 고성능 영상인식 및 신호처리 SW 장/단거리 레이더 융합기반 고성능 신 호처리 SW 센서융합 정보기반 통합제어 SW 다중타겟 및 다차선인식 SW 센서융합기반 고정밀 전방위 감지 SW EDR용 고성능 외부환경 인식센서 및 V2X데이터 레코딩 SW 산 학 연 산 학 연 산 학 연 산 학 연 산 학 연 산 학 연 세부과제 2:확장성,범용성 및 보안성을 확보한 V2X 통신 SW RTOS 기반 V2XSW플랫폼 V2X통신용 AD-HoC네트워킹 SW PKI기반 V2X통신보안 SW V2X 통신기반 도로인프라 안전지원 응용 SW 산 학 연 산 학 연 산 학 연 산 학 연 세부과제 3:임베디드SW자동화생성 개발 툴체인 임베디드SW 개발 툴체인 자동화 솔루 션 SW개발 임베디드SW 테스트베드 기업주관 산 연 세부과제 4:차량환경 통합 HMISW 운전자 상태 및 감성기반 대시보드용 SW 음성신호 기반 성별/연령별 인식 SW 차량내 헬스케어 관리를 위한 비접촉식 생체인식 SW 통합HVI기반 운전자 감성 판단 SW 기술 개발 세부과제 5:능동안전제어용 통합제어 SW 서라운드센서,V2X 및 차량정보를 융합 한 차량안정성 통합관측 SW 표준플랫폼 기반 차량 섀시 시스템 통 합 제어 로직 SW 통합형 ECU플랫폼 SW 자율주행용 고정밀 ADAS맵 SW 산학연 산학연 산연 산학연 산학연 산연 산학연 산연

32 기대 효과 ㅇ 국내 완성차 및 전장 업체와 긴밀히 연계하여 전문화된 핵심원천 기술 확보형 SW 전문기업을 집중 육성함으로써 SW산업의 근본 적 문제점인 우수인력/시장/가치인식 부족 기업수익 악화 재 투자 미흡 인력 기피로 이어지는 악순환 고리를 단절하고,산업 생태계 선 구축 수행 ㅇ 산학연 기반의 에코체인과 개발 핵심기술의 국산화 경험을 바탕 으로 세계시장에 적극 진출하여 세계시장 점유율 확대 및 세계적 인 기술 선도기업으로 자립 핵심원천 SW기술기업 집중육성 ㅇ 국내 완성차 및 전장업체 연계한 핵심 SW 집중 개발 ㅇ 자동차 핵심원천기술 국산화 적용경험 축적 국내 및 세계 시장 점유율 증대 ㅇ 대중소 및 산학연 연계형 개발-검증-활용 에코체인 구축 ㅇ 대중소기업 협력사업 -국산 글로벌 브랜드 지속런칭 ㅇ 세계 무인자동차용 핵심SW 시장 점유율확대( 30년 20%) 무인주행차량SW 생태계 선순환 기업 수익 확대 및 인지도 향상 ㅇ 국내 전문 SW기업 및 완성차/ 전장 업체 브랜드 인지도 향상 -세계 시장 규모 확대 및 독자 생존능력 확보 ㅇ 특화펀드 운용을 통한 마케팅 지원 기술력 향상 ㅇ SW R&D부분 확대 ㅇ 중장기 SW R&D 확대를 통한 핵심 원천기술 확보 지속 지원 ㅇ 관련 핵심기술 국제 특허 확보 -산학연 연계를 통한 다수, 고품질의 기술 특허풀 확보 우수인력 선호 ㅇ SW 전문인력 지속 양성 -현장연계형 산-학 연계 교육 ㅇ 기존인력 재교육을 통한 SW인력 質 제고 ㅇ 기초교육 확대 -온라인/TV 교육,초중등 교육

33 2 (항공)고속 수직이착륙 자율항법 비행 시스템 기술 개요 ㅇ (고속 수직이착륙 자율항법 비행 시스템)수직으로 이착륙이 가능하고 틸트를 통해 고정익 형태로 변화하여 고속비행 및 장기체공이 가능한 전환형 비행체를 기반으로,지정된 임무를 수행하기 위해 안전한 공역 운영을 가능하도록 하는 자율비행기술 및 주변상황인식기술 등이 탑재 된 비행 시스템 *(기술 구성)다용도 임무시스템 및 지상관제 시스템과 고속 수직이착륙 자율 비행 및 비행제어 시스템으로 구성 *(주요 기술)통합모듈형 고성능 고안전 핵심 컴퓨터 및 SW 컴포넌트 기술,고 속비행-정밀수직이착륙 기술,주변상황 인식기술,초소형 센서 및 프로세서 기 술,충돌방지 및 회피 기술,통합모듈형 핵심 컴퓨터기술,고장진단,격리,허 용기술,임베디드시스템 검증용 통합시험기술,지상항공관제 시스템 기술 <그림 7>항공산업분야 임베디드SW 개요

34 ㅇ (FACE 1) 기반의 통합형 표준플랫폼)항공기용 SW표준 아키텍처 및 안 전성 인증을 획득한 SW프레임워크로서,FACE적용을 통한 상호운용 성을 보장하는 최신 항공 개방형 소프트웨어 표준 플랫폼 *(기술 구성)MOSA 2) 와 IMA플랫폼을 위한 항공용 RTOS,고신뢰성 미들웨어SW 프레임워크,고속네트워크 플랫폼,검증용 모듈SW 및 SW안전인증체계로 구성 *(주요 기술)FACE기반 보안/안전 SW프레임워크 기술,메모리 및 실행시간 파티셔닝 가능한 실시간 운영체제 기술,AFDX기반의 IMA플랫폼,SW개발/검 증을 위한 개발 툴 기술,DO-178C/DO-254인증체계 ㅇ (항공 임베디드시스템 구성) <그림 8>FACE기반의 통합형 SW 표준 플랫폼 <표 10>항공 임베디드SW 시스템 구성 분 야 내 용 Application Middleware OSPlatform AirborneNetwork Cockpit,Flightcontrols,Fuelcontrols,Gearfunctions FACETTS(TransportServicesSegment),DDS,ARINC-664 ARINC653RTOS,FACESecurity/SafetyProfile RS422,RS485,CAN,MIL-STD-1553,AFDX Certification DO-178C,DO-254,DO-160,AC ) 1) FACE TM : Future Airborne Capability Environment 2) MOSA: Modular Open Standard Architecture 3) AC : FAA Reusable Software Component (RSC) Certification

35 기술 체계도 및 기술 로드맵 ㅇ (기술 체계도) <표 11>수직이착륙 자율항법 비행시스템 기술 체계도 대분류 중분류 소분류/세분류 esw 비중 항공전자/전 IMA기반 항전체계 설계기술, SIL, 고속직렬버스 설계기술 중 기 체계종합 SW신뢰성 향상기술, 항전SW(ARP4761) 안전설계기술 하 임무계통 IMMC(Integrated Modular Mission Computer) 설계기술 고성능 SBC 개발 기술 중 중 데이터링크, 소형화 기술, 암호화 기술 중 항공전자 /전기 통신계통 항공전자 네트워크 인터페이스 기술 인터콤, 음성명령 인식 기술 상 상 관제계통 통합 항공교통 관리기술, 대표적 정보처리 기술 상 소프트웨어 RTOS, SW신뢰성 향상기술, SW 수명주기 테스팅 적용 기술, 개방형 고신뢰성 미들웨어 운용/임무관리 SW, IMA기반의 최적화 운영체제 설계기술, 비행운용 및 임베디드 가상화 운용구현기술, 재사용성 상 상 무인기 항법 자율항법 제어시스템, 무인기 비행제어시스템 개발 기술 상 및 제어 자동 이착륙 시스템, 자동 착륙 유도 기술 상 시스템 지상임무 계획/통제 시스템, 통합형 통제시스템 설계기술 중 항법 / 비행 제어 시스템 비행제어/항공기 계통 통합시스템 기술 비행운용프로그램(OFP), 다중화관리기술 고성능 비행제어 컴퓨터 개발기술, FCC 다중화 기술 중 하 하 제어 임무 계획 통제 시스템 비행관리컴퓨터 및 비행데이터 기록장치 개발 기술 감시/관제 장비 개발 기술 상황인식 시스템 중 중 상 항법 시스템 충돌방지 시스템, TCAS 통합형 센서시스템, MMR 설계기술 상 하

36 ㅇ (기술 로드맵) <표 12>수직이착륙 자율항법 비행시스템 기술 로드맵 1국내개발 2해외기술구매 3국내기업 M&A 4국제공동연구 5기타 직접 기재 등 구 분 통합모듈형 SW 컴포넌트 개발(국내개발) 통합모듈형 기반 핵심 컴퓨터(국내개발) 초소형 고정밀 자세/위치 센서 및 프로세서(국제협력) 임부시스템 및 지상관제 시스템 실시간 영상합성 인식 기술(국내개발) 음성명령 인식기술(국내개발) 터치스크린 구현 및 Ruggedized기술 (국내개발) 임베디드시스템 검증용 통합시험환경 (국내개발) 지상항공관제 시스템 개발(국제협력) 고성능 고안전 비행제어 컴퓨터 및 SW 개발 기술(국내개발) 충돌방지 및 회피 기술(국제협력) 지능형 자율항법 및 비행제어 시스템 초정밀 자동이착륙 기술(국내개발) 다기능/복수항공기 분산제어(국내개발) 군집비행 및 통제 기술(국내개발) 고장 진단,격리,허용 기술 개발(국내개발) 지상 비행 시뮬레이터 개발(국내개발) FACE표준 기반 SW프레임워크(국내개발) 메모리 및 실행시간 파티셔닝 가능한 OS 상용화 기술 (국내개발) FACE기반 항공SW공통 프레임워크 Pub/Sub기반의 미들웨어 상용화 기술(국내개발) 검증 및 시연용 모듈SW 및 시험환경(국내개발) 고속 네트워크 기반 연동 플랫폼(국내개발) 항공SW 개발/검증을 위한 개발 Tool기술 (국내개발) 기술시범 항공SW안전인증체계 구축(국제협력) 수직이착륙무인기 기술시범(국내 개발) 수직이착륙무인기 운영시험(국내 개발)

37 국내외 기술 및 산업 동향 ㅇ 세계 시장현황 및 전망 *항공SW/IT분야의 세계시장은 2013년 1,134억불에서 2015년 1,718억불,2018년 2,489억불로 증가할 전망이며,17%의 성장률을 보임 *세계 항공SW/IT는 미국이 61%,한국은 0.3% 미만의 시장점유율 *세계 항공산업의 기술개발대상에 대한 메가트랜드는 임무효율 증대 및 무인자 율화(SW),고성능/고효율화(그린),신뢰성(안전성),저비용화 추세 ㅇ 국내 시장현황 및 전망 *항공SW/IT분야의 국내 시장은 2013년 56억불에서 2015년 83억불,2018년 163 억불로 23.8%의 성장률 전망 *국내 항공SW/IT는 2011년 3억불 매출로 국내항공시장의 10% 수준이고,대기 업이 80%로 역피라미드 구조의 시장점유율을 보이고 있음 *T-50,KT-1,수리온 등의 수출과 KFX,LAH 등 군용기와 중소형기,무인 항공 기 등 민간항공기 개발 등 국내외 시장규모 확대에 따른 지속 발전 가능한 미 래 산업임 ㅇ 국내외 기술개발 동향 *기술보호 장벽 증가 추세 및 항공 IT및 SW 글로벌 시장 경쟁 가열 * 미국이 표준화 주도하고 미 FAA가 규정하는 TSO 기술표준, ARINC, RTCA/DO,유럽은 EUROCAE,산업표준으로 SAEARP등을 적용 *특허는 미국 국적의 출원이 전체 출원의 약 70%의 점유율을 나타내고 있으며, 프랑스 국적 출원인이 14%,독일 국적 출원인이 4%의 점유율 *분산형 임베디드시스템에서 통합모듈형 시스템 형태로 발전 *기존 응용 SW의 재사용성을 높이고 SWaP (공간,무게,전력)의 절감이 가능 한 플랫폼 기술로 발전

38 비전 및 전략 < 비전 및 전략 > 주력산업 고도화를 위한 핵심 선도기술 확보 ㅇ (원천 임베디드SW 기술) -FACE 기반의 개방형 IMA 표준 플랫폼용 임베디드SW 기술 확보 -항공 임베디드SW 안전 인증체계 구축 ㅇ (경쟁력확보를 위한 상용 기술) -개방형 표준 플랫폼 기반의 임무시스템 및 지상관제 시스템 기술 -고속 네트워크 기반 연동 플랫폼 기술 -지능형 자율항법 및 비행제어 시스템 기술 -자율비행 시스템과 지상관제 센터 간 BLOS 통신 기술 확보 핵심 기술 확보 전략 ㅇ (대중소 상생 기술 협력 방안) -선진항공업체의 과점 및 견고한 협업 체계로 인한 높은 진입 장벽을 극 복하기 위해서는 좀 더 긴밀한 대중소 협력 컨소시엄을 통해 제품의 고 부가가치를 높이는 경쟁력 확보 - 중소기업의 수요자 중심의 제품 기술 개발과 대기업의 인증체계 구축을 서로 보완재로서 공유하며 협업을 통한 부족 기술 확보 ㅇ (산학연 기술 협력 방안) -기업:핵심 컴퓨터 플랫폼과 응용 SW 개발 및 통합 체계 개발 -연구소:공용 개방형 표준 플랫폼 기술 개발 -대학:자율비행 및 BLOS 통신 관련 원천 기술 개발 ㅇ (글로벌 전략) - 완제기 플랫폼을 통한 세계 시장 진입을 위해 우선적으로,최신 항공IT 제품을 탑재한 성능 개조 항공기를 역수출 - 핵심 항공전자 임베디드시스템 기술 확보를 통해,절충 교역 또는 신규 항공기 국제 공동 개발 시 항공전자 분야를 국내 작업 패키지에 포함하 여 해외 공동 개발업체의 납품자로 편입될 수 있도록 추진

39 세부 제안 기술 세부과제 1:임무시스템 및 지상관제 시스템 개발 필요성 ㅇ 수직이착륙 비행 시스템의 두뇌격인 컴퓨터,임베디드SW,통 합 검증 장비 및 지상항공관제시스템의 안정성을 높여 세계 경 쟁력을 높이기 위해서는 개방형 표준 플랫폼 기반의 임베디드 SW가 적용된 시스템이 필요 ㅇ 세계시장으로 국산 항공 시스템을 수출하기 위해서는 표준 통 합플랫폼 기반의 비행 시스템 개발과 인증획득이 필수 연구 목표 ㅇ 표준 통합플랫폼 기반의 고속 수직이착륙 비행 시스템 개발을 통해 수출을 위한 제품 경쟁력 제고 ㅇ 국제안전인증기분에 부합하는 개발/검증 시스템 구축 ㅇ 대중소 컨소시엄을 통한 고속 수직이착륙 비행체 및 지상항공 관제시스템 개발을 통한 사업화 성공 연구 내용 ㅇ (SW컴포넌트)통합플랫폼 임무시스템 검증 -자율비행 및 임무수행을 위한 SW 컴포넌트 개발 ㅇ (센서)자율비행제어를 위한 핵심 센서 확보 -초소형 고정밀 자세/위치 센서 및 프로세서 개발 -실시간 영상합성 인식 기술 개발 ㅇ (시험환경)임베디드SW 지상 검증 -임베디드시스템 검증용 통합시험환경 구축 ㅇ (항공관제)임무 수행 관리 및 비행 시스템 제어/모니터링 -지상 항공관제 시스템 개발

40 세부과제 2:지능형 자율항법 및 비행제어시스템 필요성 ㅇ 고속수직이착륙 시스템의 성공적인 전력화를 위해서 표준 임베 디드SW플랫폼 기반의 자율항법 및 통제시스템기술을 바탕으로 안정화 필요 ㅇ 자율비행,충돌방지 및 회피,자동이착륙 기술은 고속 수직이착 륙 시스템의 필수 핵심기술로서 확보 필요 연구 목표 ㅇ 대용량 탑재가 가능한 고속수직이착륙 비행 시스템 개발 ㅇ 무인 고속수직이착륙 비행 시스템 무인 항공기 시장 진입 ㅇ 2020년 국내 전력화 성공 및 2030년 무인수직이착륙기 시장 점 유율 20% 달성 연구 내용 ㅇ (자율비행)자율비행제어 기술 안정화를 통한 품질 개선 -고성능 고안전 비행제어 컴퓨터 및 SW 개발 -초정밀 자동 이착륙 기술 개발 -충돌방지 및 회피 기술 개발 -군집비행 및 통제 기술 개발 ㅇ (통제)무인항공기 임무 관리 및 비행 통제 -다기능/복수항공기 분산 제어 기술 개발 -지상 비행 시뮬레이터 개발 -고장 진단,격리,허용 기술 개발 ㅇ (인력/인프라)표준 플랫폼 기반의 비행제어 기술 개발을 통한 고부가가치 기술 개발 노하우 구축 -고급 항공SW 설계/개발인력 중점 육성 및 중소기업 인력공급

41 세부과제 3:FACE기반 항공SW 공통프레임워크 필요성 ㅇ 항공부품 및 완제기 수출을 위해서는 안전인증 확보가 필수 ㅇ 임베디드SW 재사용성을 높이고 안전인증 부담을 최소화할 수 있는 표준화된 개방형 항공SW 플랫폼으로 확보하고,이를 통 해 항공용 SW 개발 생태계 조성으로 항공산업 활성화 연구 목표 ㅇ 파티셔닝(time& space)이 가능한 실시간 OS(ARINC653) ㅇ FACE 기반의 Safety& SecurityProfileSW프레임워크 개발 ㅇ 실시간 미들웨어 및 검증용 모듈 SW 개발과 시험환경 구축 연구 내용 ㅇ (FACE/OS)항공용 실시간 운영체제 안정화를 통한 품질 개선 -메모리 및 실행시간 파티셔닝 가능한 OS상용화 기술 개발 -상호운용성을 위한 FACE기반의 SW 프레임워크 개발 ㅇ (시험환경)임베디드SW 검증 -검증 및 시연용 모듈SW 및 시험환경 개발 -항공SW 개발/검증을 위한 개발 툴 기술 개발 ㅇ (네트워크)표준 모듈간 표준 인터페이스 플랫폼 확보 -고속 네트워크 기반 연동 플랫폼 기술 개발 -Pub/Sub기반의 미들웨어 사용화 기술 ㅇ (인력/인프라)인증체계 공유를 통한 생태계 활성화 -고급 항공SW 설계/개발인력 중점 육성 및 중소기업 인력공급 -항공SW 안전인증 체계 구축

42 과제 추진안 추진과제 `14`15`16`17`18`19`20`21`22`23 주관 (대,중) 세부과제 1:임무시스템 및 지상관제 시스템 개발 통합모듈형 SW 컴포넌트 개발 통합모듈형 기반 핵심 컴퓨터 초소형 고정밀 자세/위치 센서 및 프로세서 실시간 영상합성 인식 기술 임베디드시스템 검증용 통합시험환경 지상항공관제 SW 개발 산학연 산학연 산학연 산학연 산연 산학연 세부과제 2:지능형 자율항법 및 비행제어시스템 고성능 고안전 비행제어 컴퓨터 및 SW개발 충돌방지 및 회피 기술 초정밀 자동 이착륙 기술 다기능/복수항공기 분산제어 군집비행 및 통제 기술 고장진단,격리,허용 기술 개발 지상 비행 시뮬레이터 개발 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 세부과제 3:FACE기반 항공SW 공통프레임워크 FACE 표준 기반 SW프레임워크 메모리/시간 파티셔닝 가능한 OS 상용화 Pub/Sub기반의 미들웨어 상용화 기술 검증 및 시연용 모듈SW 및 시험환경 고속 네트워크 기반 연동 플랫폼 항공SW 개발/검증을 위한 개발 툴 기술 항공SW 안전인증체계 구축 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산연 세부과제 4:기술시범 수직이착륙무인기 기술시범 수직이착륙무인기 운영시험 기업주관 기업주관

43 기대 효과 ㅇ 기술적 기대효과 *항공 IT/SW융합기술은 고속 저전력 초소형 등 고성능 시스템 기술과 높은 수 준의 안전성,신뢰성 기술이 융합되는 대표적 응용분야로서 기술개발 성공 시 타 산업으로의 파급효과가 매우 높은 기술 원천성 보유 *수직이착륙 무인항공기 임베디드시스템 및 지능형 자율비행 기술은 항공우주 분야 뿐만 아니라 자동차,선박,생활가전 등 다양한 로봇,자동화 기술 분야 에 큰 기술 파급 효과를 제공 *항공기 SW 플랫폼을 통한 항공 SW 인프라 확보 ㅇ 경제적 기대효과 *세계적 수준의 무인기 개발 능력 보유를 통해 무인기 시장 및 항공산업 전반 에서 선도국들과 대등한 경쟁 가능하며 수출 가능 -고속 수직이착륙 무인항공기 시스템 군수요 확보 (2013.9월) -무인기 시장 성장에 따른 수출 수요 증가 (2023년 무인기 200억불) *항공기용 임베디드시스템은 고속-수직이착륙 무인기,PAV,KFX,첨단 여객기 등 미래 항공기의 성능을 좌우하는 핵심 탑재 시스템으로 전통적 제조 산업인 항공기산업과의 융합을 통해 신산업 창출 가능 *미래 개인 교통수단인 PAV산업을 세계적인 자동차 산업규모로 성장시킬 경우 새로운 수출산업으로서 국가경제 발전에 기여 가능하며,도로교통의 한계로 인한 연간 약 26조원의 교통혼잡 비용을 절감할 수 있는 등 교통 혼잡으로 인 한 국가적 손실 감소에 기여 *고용 창출 효과 :45만명 유발 (산업원천기술로드맵,KIAT,2010)

44 3 (전자) 웨어러블 스마트 디바이스 기술 개요 ㅇ (웨어러블 디바이스)언제,어디서나 쉽게 사용 가능하고 인간의 능력을 보완,배가시키며, 사용자가 거부감 없이 신체에 착용 가능한 디바이스 <그림 9>웨어러블 스마트 디바이스 분류 *(주요 분야) -W-Life:Healthcare(medical),Entertainment,Game,Skin/Fashion 등에 적용 될 수 있는 웨어러블 디바이스의 기능성 확보 및 제품,서비스를 위한 플랫폼 기술 -W-Safe:화재 발생 또는 군 작전 등 특수임무현장에서 대원이 안전하게 임무 를 수행할 수 있도록 지원하는 IT-융합 기술 -W-Infra:사용자의 접근성과 용이성을 제공하고 안정성을 보장하면서 다양한 산업 분야에서 생산/소비/커뮤니케이션 효율을 극대화 시킬 수 있는 웨어러 블 스마트 디바이스 제품 및 서비스 기술

45 *(기술 구성) -입력기술 :웨어러블 컴퓨터에 정보를 입력하는 장치 및 부품/소재로서,사용 자의 의도나 명령,외부 환경정보,사람의 생체신호 등을 감지,진단,분석하여 인터랙티브한 반응과 행동을 이끌어 내도록 마이크로프로세서나 액츄에이터에 신호를 전달하는 기술 -출력기술 :섬유/의류 일체형,인체 부착 및 이식형 출력 장치용 플렉시블/스 트레쳐블 디스플레이,정보 표시 조명,햅틱,구동 패치 부품,소재 및 제조 장 비 기술을 포함하는 상용화 기술 -처리기술 :피부 부착 또는 섬유 등에 집적화되어 착용을 인지하지 않고도 자 유자재로 디바이스를 사용할 수 있도록 해 줄 수 있는 부품,소재,SW 기술 -저장기술 :기존의 무겁고 변형성이 취약한 금속소재 기반의 전지가 아닌,가 볍고 유연성이 뛰어난 소재를 기반으로 하는 웨어러블 디바이스를 위한 플렉 시블 배터리 개발 기술 ㅇ (웨어러블 스마트 디바이스 임베디드SW 구성) <표 13>웨어러블 스마트 디바이스 임베디드SW 구성 분 야 내 용 UI/UX 소프트웨어 개발 툴킷 음성인식,제스처인식,오감인식,얼굴인식,객체인식, NUI,HMI,증강현실,UI/UX 응용 SW 개발용 SDK 기반 SW 소형 저전력 RTOS, 센서/입출력장치/주변장치 디바이스 드라이버, 분산 미들웨어 프레임워크 서버용 소프트웨어 서버 운용 소프트웨어 유형별 플랫폼 기술 인포테인먼트 디바이스 의류 부착형 디바이스 생체이식형 디바이스 사용자 상황인지형 매쉬 서비스 및 초절전 제어 SW 플랫폼 저전력 통신 전송 효율화 신호처리 미 제어 SW 플랫폼 생체 친화적 임베디드 플랫폼 생체 신호 추출 분 분석 SW * NUI:NaturalUserInterface BLE:BluetoothLow Energy SAN :Sam lareanetwork PAN :PersonalAreaNetwork

46 기술 체계도 및 기술 로드맵 ㅇ (기술 체계도) <표 14>웨어러블 스마트 디바이스 기술 체계도 대분류 중분류 소분류/세분류 각종 센싱 기술 임베디드SW 비중 중 생체신호 모니터링 시스템 상 웨어러블 라이프 스마트 디바이스 기술 에너지 절감형 경량 운영체제 센서 연동형 저전력 통신 기술 상 하 상황인지 기반 지능형 센싱 데 이터 처리 기술 중 웨어러블 스마트 센싱 기술 중 웨어러블 스마트 디바이스 특수임무용 스마트 세이프가드 웨어러블 기술 스마트 원격 탐지 시스템 웨어러블 유무선 통신 기술 웨어러블 Hands-Free 디바이스 기술 상 중 상 웨어러블 로봇 기술 상 웨어러블 BMBI시스템 중 웨어러블 인프라 스마트 디바이스 기술 웨어러블 디바이스 네트워크 기술 웨어러블 디바이스용 SoC 기술 중 하 웨어러블 디바이스용 임베디드 기술 상

47 ㅇ (기술 로드맵) <표 15>웨어러블 스마트 디바이스 기술 로드맵 분야 웨어러블 라이프 스마트 디바이스 기술 특수임무용 스마트 세이프가드 웨어러블 기술 웨어러블 인프라 스마트 디바이스 기술 년도 1단계( 15~ 17) 2단계( 18~ 21) 3단계( 22~ 24) 웨어러블 마이크로디바이 웨어러블 일렉트로닉스 (외부 착용형) 전처리용 초경량 OS 유선 에너지 충전 직물회로 기술 특수임무용 플랫폼 구조 웨어러블 디바이스 (외부 단말 연결형) 스 (섬유집적, 피부부착/이식 형) 초경량 OS기반 응용 SW 기술 초경량 OS최적화 기술 충전/방전 전류정지 섬유회 무선 에너지 충전 직물회로 로기술 기술 디바이스연동 VM 기술 다중센서융합 상황인지 기 술 인지기반 네트워크 구조 고정밀 실내측위 기술 인지기반 네트워크 최적화 특수임무용 핸즈프리 스마트 특수환경 유형에 따른 서비 상황인지 세이프가드 서비 스 구성 스 기술 웨어러블 뇌신호 무선 센싱 웨어러블 뇌기능 조절 기 기술 술 클라우딩 기반 AR 표현 제스처/눈동자 인식 기반 기술 NUI 딤블/링-타입 포인팅 디바이 UHD 증강 데이터 소비/공 스 기술 유 기술 웨어러블 오감 취득 센서 웨어러블 장치 간 서비스 기술 검색 및 매쉬업 기술 UI/UX 군/소방관용 시스템통합 및 서비스 On-site 뇌신호 컴퓨팅 칩 기술 실시간 정보 공유 기술 경량 시스루글래스 HW 기술 UHD AR 글래스 및 렌즈 기술 실시간 실감형 인스크린 서비스 복합적 가상실감 구성/재현 기술 비 접촉시 가상체험 전달 장치

48 국내외 기술 및 산업 동향 ㅇ 액세서리형 웨어러블 디바이스 *구글(프로젝트 글래스),마이크로소프트(프로젝트 포르탈레자),애플,리콘 등에 서 투명 스크린,HMD,HUD 등의 디스플레이 장치를 안경 형태로 만들어 음 성 명령으로 시스템을 제어하는 글래스형 단말을 경쟁적으로 개발하고 있음 *소니,나이키,페블,모토로라,구글에서는 사용자의 움직임을 모니터링하기 위 한 센서류(가속도,광센서,터치센서 등)을 내장한 문자메시지 및 이메일 확인 등의 기능을 가진 시계형 단말을 개발하고 삼성,소니,애플 등 일부 업체에서 상용화하고 있음 *Thalmic랩의 MY0는 팔뚝에 착용하여 6축 자이로 센서와 근육의 움직일 때 발생하는 작은 전기적 신호를 감지하여 손 움직임으로 블루투스로 연동된 기 기에 각종 명령을 줄 수 있음 *한국전자통신연구원에서는 적외선을 이용하여 손가락의 움직임에 의해 변하는 힘줄 변화를 감지하는 제스처인식 장치를 개발 ㅇ 의류형 웨어러블 디바이스 *아디다스,나이키,리복 등 스포츠 브랜드를 중심으로 센서들이 내장된 신발, 모자,브라 등의 제품을 출시하여 차별화 및 부가가치 증진을 시도하면서 초 기 시장 형성을 시도 중임 *응용 특성에 따라 목걸이,신발,벨트 등 다양한 형태의 웨어러블 디바이스도 개발되고 있음 *리복과 MC10은 머리의 상처를 감지하는 장치인 CheckLight를 개발하였음 *코오롱인더스트리는 야간산행과 위급상황 시 위치파악이 용이하도록 LED를 내장한 등산복을 개발하였음 ㅇ 신체부착형/생체이식형 웨어러블 디바이스 *피부에 부착하거나 생체에 이식하여 생체신호를 측정하는 용도로 인간의 피부 의 특성에 부합하도록 신축 가능한 회로로 이루어진 센서 개발 위주의 선도적 인 연구들이 주로 수행되고 있음 *신축전자(stretchableelectronics)분야에서 기술을 선도하고 있는 미국 일리노 이 대학의 존 로저스 연구그룹은 MC10회사를 설립하여 웨어러블 디바이스 응용 전 분야로 영역을 확대 중임

49 ㅇ 글로벌 웨어러블 디바이스 시장은 헬스케어 및 의료,인포테인먼 트 및 웰빙 시장의 수요 확대로 해당 시장을 중심으로 고성장이 예상됨 *웨어러블 디바이스 출하량은 2011년 1,400만대에서 최소 3,900만(CAGR:22.7%) 대,최대 1억 7,100만(CAGR:65%)대 증가할 것으로 예상됨 *2011년 웨어러블 디바이스는 심박 측정,혈당 등 헬스케어 및 의료 산업 일부 분야에만 집중 보급됨 *향후,웨어러블 디바이스는 제조업을 비롯한 군사,소방 등의 특수 임무 분야 웰빙,인포테인먼트,산업에서 수요가 크게 증가할 것으로 예상됨 *시장 규모 면에서는 헬스케어 및 의료 산업이 가장 클 것으로 전망되며,2016 년 웨어러블 시장 규모는 34억 8,000만 달러에 이를 것으로 전망됨 <그림 10>글로벌 웨어러블 스마트 디바이스 출하량 전망 출처:HISIMSResearch( ) <그림 11>웨어러블 시장 애플리케이션별 매출 전망 출처:HISIMSResearch(2012.8)

50 비전 및 전략 < 비전 및 전략 > 주력산업 고도화를 위한 핵심 선도기술 확보 ㅇ (원천,기반 임베디드SW 기술) -IT,BT,NT등 여러 기술 분야 협력을 통한 웨어러블용 SDK 기술 -초경량,저전력 임베디드 OS및 지능형 SW 기술 -낮은 전력 소모를 위한 무선 통신 기술 ㅇ (경쟁력확보를 위한 상용 기술) -가혹한 환경에서 사용 가능한 웨어러블 세이프가드 기술 -현장 생산 업무 지원용 경량 단말 기술 -실감형 개인 스크린용 증강현실 HUD 개발 기술 핵심 기술 확보 전략 ㅇ (대중소 상생 기술 협력 방안) -다양한 사업자 간의 생태계 조성을 통한 신규 비즈니스 창출 및 기술적 문제 해결을 유도 -웨어러블 디바이스에 대해 공동 연구/개발한 기술을 제품의 특성에 따라,다 품종,소량 생산 제품의 경우,중소기업,대량 생산이 가능한 인포테인먼트 제품은 대기업에서 개발,생산하여 서로 Win-Win하는 전략 수립 ㅇ (산학연 기술 협력 방안) -연구소,대학 및 기업 간 협력 네트워크를 구축하여 정보 공유 및 협업을 통 해 기술 선도국,선도기업과의 기술격차를 조기에 극복 -기업:실수요 부문의 요구사항을 반영한 제품 개발 -연구소:초경량 저전력 지능형 SW,웨어러블 세이프 플랫폼,네트워크 등의 기반 연구 -대학:WBMB,초경량 저전력 운영 체제에 대한 기초 연구 ㅇ (글로벌 전략) -웨어러블 디바이스 개발과 관련한 기술 분야 중에 독자 개발이 어려운 분야에 대해 해외 유수 대학 및 연구기관과 공동 개발을 진행하여 관련 기술 확보 -개발된 웨어러블 디바이스의 품질 및 안정성을 평가할 수 있는 기술과 관련 하여 해외 평가 및 인증기관을 통해 국제 규격에 맞는 기술 확보

51 세부 제안 기술 세부과제 1:웨어러블 디바이스용 초경량 저전력 지능형 SW 기술 필요성 ㅇ 센서간 접속,데이터 전송에 소모되는 에너지를 관리하여 배 터리 수명을 늘릴 수 있고,향후 경박단소한 웨어러블 기기의 요소 기술임 ㅇ 웨어러블 기기의 상황 및 데이터 융복합 처리를 위해 상황에 맞는 지능형 매쉬업 SW 개발이 요구됨 연구 목표 ㅇ 배터리 수명을 기존 대비 5배 연장 ㅇ 센싱 데이터의 융합화를 통한 상황인지 기술 개발 ㅇ 에너지 절감형 초경량 운영체제 및 통신 네트워킹 기술 개발 연구 내용 ㅇ 30KB 이하의 에너지 절감형 경량 운영 체제 개발 -섬유직접 또는 피부부착을 위한 초경량 임베디드SW 기술 -웨어러블 기기 동작 중에 발생하는 에너지 소모 최소화 기술 ㅇ 센서 연동형 저전력 통신 기술 개발 -각종 정보를 효율적으로 외부와 통신하는 WBAN 기술 -최대 수십 Mbps의 전송 속도를 갖는 저전력 통신 기술 -저전력 무선 통신을 이용하여 5배의 배터리 수명 연장 기술 *WBAN :WirelessBodyAreaNetwork ㅇ 상황인지 기반 지능형 센싱 데이터 처리 기술 개발 -단순 데이터 뿐만 아니라 복합 데이터 처리 기술 -센서데이터 지능화/복합화 통한 사용자상황인지기반 처리기술 -웨어러블 기기의 데이터 융복합 처리 지능형 메쉬업 SW 기술

52 세부과제 2:특수임무용 스마트 웨어러블 세이프가드 SW기술 개발 필요성 ㅇ 소방관 및 병사들과 같은 특수임무대원의 안전과 생명을 지켜주는 특수임무 웨어러블 세이프 서비스를 제공키 위한 요소 기술임 ㅇ 특수임무대원들이 열악한 환경에서 임무를 수행할 때 쉬운 이용 및 다양한 정보를 제공받을 수 있는 맞춤형 웨어러블 UI/UX기 술 및 생명을 안전하게 지켜주는 응용기술 개발 필요함 연구 목표 ㅇ 특수임무 대원의 신체/심리 상태 센싱,위치 파악,신체 보호 ㅇ 극한 환경에서 통신을 위한 고신뢰도 네트워크 동시지원 ㅇ 수집정보 분석처리 및 상황정보 제공을 통해 안전 활동을 지원 연구 내용 ㅇ 특수임무 정보처리 웨어러블 세이프 플랫폼 기술 개발 -특수임무용 고신뢰성 멀티미디어 처리 플랫폼 -스마트 디바이스 기반 센싱 디바이스 가상머신 기술 -위험요소 파악을 위한 다중센서 융합 상황인지 기술 ㅇ 특수임무지원 웨어러블 세이프 네트워크 기술 개발 -인지무선 기반 고신뢰 웨어러블 무선 센서 네트워크 기술 -Ad-hoc기반 고정밀 실내외 측위기술 -데이터 무결성을 보장하는 FAN(FabricAreaNetwork) ㅇ 특수임무 웨어러블 세이프 응용서비스 기술 개발 -특수임무용 핸즈프리 스마트 UI/UX 기술 -증강정보 표현을 위한 영상정보 인식/표현/처리 기술 -음성 입력 및 bone-conduction기반 음성 출력 기술 -상황인지 지능형 웨어러블 소방관 세이프 가드 서비스 기술 -미래 병사 전투복 및 병사 세이프 가드 서비스 기술

53 세부과제 3:웨어러블 인프라 스마트 임베디드시스템 개발 필요성 ㅇ 다양한 산업분야에서 사용자의 신체 정보와 개개인의 환경 정 보를 활용하여 사용자 보호/접근성/편의성을 향상시킬 수 있 는 차세대 먹거리 시장으로 성장 가능 ㅇ 다품종 소량생산 형태로 시장이 형성될 것으로 예측되며,각 산업별로 특화하여 중소,중견 기업들이 경쟁력 확보 가능 연구 목표 ㅇ 착용이 간편하고 장시간 사용 가능한 무선 웨어러블 시스템 ㅇ 생산성 향상을 위해 작업자 생산업무 지원,현장상황 지식공유 ㅇ 초정밀 오감 취득/전달/제어하는 웨어러블 장치,시스템 개발 연구 내용 ㅇ 웨어러블 BMI통합 SW 프레임웍 기술 -웨어러블 뇌신호 무선 센싱, 뇌기능 조절 기술 -On-site뇌신호 컴퓨팅 칩 기술 ㅇ 현장생산업무 지원을 위한 웨어러블 단말 SW 기술 -클라우딩 기반 증강현실 정보 표현 기술 -제스처인식,눈동자인식 기반 NUI(NaturalUserInterface) ㅇ 실감형 개인 스크린용 증강현실 HUD 및 포인팅디바이스 기술 -UHD급 증강현실 글래스 및 렌즈 기술 -개인/그룹간 UHD 증강 데이터 소비/공유 기술 -실시간 감성정보 추출/분석 기반 실감형 개인스크린서비스 기술 ㅇ 복합적 가상 실감 재현용 웨어러블 장치 제어 SW 기술 -웨어러블 오감 취득 및 전달용 입출력 센서 및 장치 기술 -웨어러블 장치간 제공 서비스 검색 및 매쉬업 기술 -복합적 가상 실감 구성 및 재현 기술

54 세부과제 4 :BMBI(Brain-Machine-Brain-IF)웨어러블 디바이스 SW 플랫폼 기술 개발 필요성 ㅇ BMBI기술은 뇌의 외부에 착용하여 인간의 뇌를 다른 웨어러블 기기와 상호 연결시켜 주는 혁신적인 휴먼 인터페이스 기술임 ㅇ BMBI기술은 차세대 핵심 기술로 개인용 외에 학교,병원 등 복합 고기능 제품으로 확대되어,고부가가치 시장으로 성장 예 상 연구 목표 ㅇ 차세대 비접촉 뇌파 취득 및 분석 SW 기술 확보 ㅇ 실시간 다채널 뇌신호 처리 및 정보 추출(분류,지표)기술 확보 ㅇ 뇌 기능 향상을 위한 감각자극 생성 및 뇌 자극 기술 확보 연구 내용 ㅇ 비접촉 뇌파취득 기술 ㅇ 원격 뇌파취득 기술 ㅇ 뇌파 해석 기반 뇌 자극 기술 ㅇ 복합생체신호 기반 뇌 자극 기술 ㅇ 웨어러블 기기 융합 기술 ㅇ 인체 삽입 기기 융합 기술 ㅇ BMBI응용 서비스를 위한 다양한 기기 융합 기술 개발

55 세부과제 5:소환현실 서비스 실현을 위한 웨어러블 디바이스 및 개방형 개발 프레임워크 기술 개발 필요성 ㅇ 장소와 관계없이 가상세계에 존재하는 개인화된 사용 환경을 어느 곳에서든 사용자에 맞게 재구성해 줄 수 있으며,영화 속에서 자 주 등장하는 스마트 라이프의 현실화가 가능해지는 핵심 기술 ㅇ 웨어러블 디바이스 사업화는 자체적인 시장을 형성하기도 하겠지 만,소환현실이 실현되면서 스마트 가전,스마트 워크,스마트카와 같은 시장과 같이 동반성장할 것으로 예측됨 연구 목표 ㅇ 공간 스크린 구성이 가능한 웨어러블 디바이스 기술 확보 ㅇ 사용자 상태정보 인식,자동 공간 인식 기술 및 실세계에 보여 지는 가상공간과의 사용자 인터랙션 기술 확보 ㅇ 미래의 스마트라이프를 실현키 위한 가전,자동차등과 연동,협 업이 가능한 웨어러블 디바이스기술 확보 연구 내용 ㅇ 소환현실 지원가능 웨어러블 디바이스 기술 ㅇ 소환현실용 공간스크린 디바이스 기술 ㅇ 소환현실을 위한 웨어러블 디바이스용 자동공간 인식 및 인터 랙션 기술 ㅇ 웨어러블 디바이스 협업 기술 ㅇ 소환현실용 웨어러블 디바이스 개방형 개발 프레임워크 기술 ㅇ 소환현실 지원을 위한 웨어러블 디바이스용 클라우드 서비스 기술

56 세부과제 6:확장 블록형 웨어러블 디바이스 기술 필요성 ㅇ 웨어러블 디바이스에 적용되는 개별 디바이스들이 가지고 있는 단위 기능을 가변적으로 조합하여 새로운 기능을 가지는 가상 의 웨어러블 디바이스 기술의 개념 확산 ㅇ 웨어러블 디바이스 기술은 사용자의 신체 정보와 개개인의 환 경 정보를 활용하여 사용자 보호/접근성/편의성을 향상시킬 수 있는 핵심 기술로 차세대 먹거리 시장으로 성장이 예측 연구 목표 ㅇ On-bodySW 플랫폼 프레임워크 및 On-body네크워크 인터페 이스를 기반으로 가변적으로 기능 확장 웨어러블 디바이스 기 술 개발 ㅇ 웨어러블 부품 및 다비이스에 적용,연동하는 새로운 개념의 사용자 중심형 서비스 창출 기술 확보 연구 내용 ㅇ Multi-speed On-body네트워크 I/F기술 ㅇ 블록 웨어러블 디바이스 HW 단위 기능 모듈 개발 ㅇ On-bodySW 플랫폼 프레임워크 ㅇ 가상 디바이스 생성 및 자동 구성 기술 ㅇ 블럭형 웨어러블 디바이스 상태/서비스 제어를 위한 원격 사 용자 I/F기술 ㅇ On-bodySW 플랫폼 기반 서비스 Mash-up 기술 ㅇ 웨어러블 디바이스 HumanEfect분석/회피 기술

57 과제 추진안 추진과제 `14 `15 `16 `17 `18 `19 `20`21`22`23 주관 (대,중기업) 세부과제 1:웨어러블 디바이스용 초경량 저전력 지능형 SW 기술 30KB 이하의 에너지 절감형 경량 운영 체제 개발 산학연 센서 연동형 저전력 통신 기술 개발 산학연 상황인지 기반 지능형 센싱 데이터 처 리 기술 개발 산학연 세부과제 2:특수임무용 스마트 웨어러블 세이프가드 SW 기술 개발 특수임무 정보처리 웨어러블 세이프 플 랫폼 기술 개발 특수임무지원 웨어러블 세이프 네트워 크 기술 개발 특수임무 웨어러블 세이프 응용서비스 기술 개발 산학연 산학연 산학연 세부과제 3:웨어러블 인프라 스마트 임베디드시스템 개발 WearableBMI통합 SW 프레임워크 기 술 현장생산업무 지원을 위한 웨어러블 단 말기술 실감형 개인 스크린용 증강현실 HUD 및 포인팅디바이스 기술 복합적 가상 실감 재현용 웨어러블 장 치 제어 기술 산학연 기업주관 산학연 기업주관

58 추진과제 `14 `15 `16 `17 `18 `19 `20`21`22`23 주관 (대,중기업) 세부과제 4:BMBI(Brain-Machine-Brain-IF)웨어러블 디바이스 SW 플랫폼 기술 개발 비접촉 뇌파취득 기술 원격 뇌파취득 기술 뇌파 해석 기반 뇌 자극 기술 복합생체신호 기반 뇌 자극 기술 웨어러블 기기 융합 기술 인체 삽입 기기 융합 기술 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 BMBI서비스를 위한 융합 기술 개발 산학연 세부과제 5:소환현실 서비스 실현을 위한 웨어러블 디바이스 및 개방형 개발 프레임 워크 기술 소환현실지원 웨어러블 디바이스 기술 소환현실용 공간스크린 디바이스 기술 자동공간 인식 및 인터랙션 기술 웨어러블 디바이스 협업 기술 개방형 개발 프레임워크 기술 소환현실 지원을 위한 웨어러블 디바이 스용 클라우드 서비스 기술 산연 기업주관 산학연 산연 산학연 기업주관 세부과제 6:확장 블록형 웨어러블 디바이스 기술 Multi-speedOn-body네트워크 I/F기술 블록 웨어러블 디바이스 HW 단위 기능 모듈 개발 On-bodySW 플랫폼 프레임워크 가상 디바이스 생성 및 자동 구성기술 블럭형 웨어러블 디바이스 상태/서비스 제어를 위한 원격 사용자 I/F기술 On-bodySW 플랫폼 기반 서비스 Mash-up기술 HumanEfect분석/회피 기술 산학 기업주관 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연

59 기대 효과 초기 시장 진입 ㅇ 웨어러블 디바이스 관련 시장에 초기 진입 기술 선확보 ㅇ 웨어러블 디바이스 관련 기술 -초경량 지능형 SW 기술 확보 -세이프 가드 개발 플랫폼 확보 -웨어러블 인프라 기술 확보 우수 인력 확보 ㅇ 전문인력 양성 교육 -기존 IT인력 재교육 -신규 웨어러블 디바이스 관련 인력 양성 ㅇ 대학/대학원에 웨어러블 디바이스 관련 과정 개설 기업/정부 수익 증대 웨어러블 디바이스 산업 선순환 기술 경쟁력 강화 ㅇ 세계 웨어러블 디바이스 시장 점유율 향상 ( 30년 50%) ㅇ 대/중소기업 협력 통한 상생 -신규 비즈니스 모델 창출 ㅇ 원천 기술에 대한 정부의 기술료 수입 증대 ㅇ 웨어러블 디바이스 기반 원천 기술 및 특허 확보 ㅇ 웨어러블 디바이스용 SW 이용한 전문 기술 확보 ㅇ 전문 우수 인력 통한 글로벌 우수 기술 개발

60 4 (전자) Immersive Virtual Training 플랫폼 기술 개요 ㅇ (IVT 플랫폼)기존의 실생활 단순 시청각 공간을 뛰어넘어 인간 의 오감을 자극하는 기술을 융합하여 무한한 가상현실 공간까지 다자간에 실감을 공유와 함께 체험할 수 있는 IVT 플랫폼 기술 *기존에는 한정된 공간(항공조정실)에서의 가상세계 체험이었다고 한다면,미래 는 다중의 객체가 서로 유영하면서 실제 상황에 연출된 행동과 대응을 할 수 있는 첨단 기술로 변화 <그림 12>IVT플랫폼 개요 ㅇ 다양한 기술과 산업 군이 융합되어야 구현 가능한 신산업으로 그 중에 핵심은 실시간 처리능력을 갖춘 임베디드SW 산업이 중심이 될 수 있음 *기존의 OS군과 차별화 되고 특화된 임베디드 OS기술과 응용서비스 소프트 웨어 그리고 콘텐츠 제작 소프트웨어가 핵심기술의 축을 이루고 있음 *아래 그림과 같이 개념부터 적용까지의 각 공정마다 소프트웨어를 중심으로 하는 핵심 기술 분야가 중요한 역할을 수행 *공간 구축 및 영상 신호 처리와 이미지 실사 등에 따른 공간 영상 재생 기술 을 제외하고는 하드웨어적인 요소는 상대적으로 비중이 낮음

61 <그림 13>IVT플랫폼 산업 적용 공정 ㅇ (IVT 임베디드SW의 핵심 기술 구성 요소) <표 16>ImmersiveVirtualTraining플랫폼 핵심기술 구성요소 분 야 내 용 응용 서비스 IVT 시스템 구성 국방 시뮬레이션, 항공 시뮬레이션, 의료 시술 소방 방재 훈련, 교육/엔터테인먼트 등. 3D display, Multi-Beam projection, 다차원 카메라(IR 포함), 이미지 트래킹 3D 안경 장치 등. OS 플랫폼 Linux, QNX, Window, IVT OS(New) Sensing SW Gesture, Eye gaze, Motion, 핵심 소프트웨어 서비스별 콘텐츠 저작도구, 다면 다중 이미지 동기모듈 실시간 객체별 중심축 추적 모듈 *IVT:ImmersiveVirtualTraining

62 기술 체계도 및 기술 로드맵 ㅇ (기술 체계도) 대분류 중분류 소분류/세분류 Immersive Virtual Training Platform ㅇ (기술 로드맵) <표 17>ImmersiveVirtualTraining플랫폼 기술 체계도 공간 가상화 기술 공간 인지 기술 실시간 콘텐츠 생성 및 제공 기술 3D 다면 영상 처리 기술 N Screen기술 다중 객체 공간 공유 및 동기화 객체 중심 이동에 따른 공간 변형기술 Seamless멀티미디어 서비스 구축 무안경 공간 가상화 구축 동작/음성 인식 상황 인식 객체 유영 트래킹 및 인지 실시간 공간 변형 제어 기술 오감 정보 플러스 감성 정보 처리기술 실제 환경의 상호작용을 위한 동역화 시뮬레이션 기술 원격 협업을 위한 콘텐츠 크로싱 기술 실감콘텐츠 저작/편집 기술 임베디드 UI/UX 기술 객체 및 상황의 공간 정보 변화 기술 임베디드S W 비중 중 중 상 상 상 중 중 상 중 상 상 중 상 상 상 상 <그림 15>ImmersiveVirtualTraining플랫폼 기술로드맵

63 국내외 기술 및 산업 동향 ㅇ (국내 가상현실 시장)상용화 수준의 하드웨어 및 소프트웨어는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정.다만 쇼핑몰 및 시뮬레이터 분 야를 중심으로 다수의 업체가 콘텐츠 제작 사업을 진행하고 있음 *올라웍스(얼굴인식),파워보이스(음성인식),오코스모스(모션인식)등 국내 중소기업 을 중심으로 핵심 요소 기술 개발 진행 중 ㅇ (국내 3D 기반 기술)온라인 게임을 통해 세계 시장을 장악하고 있어 이러한 기반을 공간 가상화 제품 개발로 연결할 경우 활성 화 기대됨 *ETRI(증강현실 응용 시스템),삼성전자(가상현실 영상처리),LG전자(가상체험 비디오 시스템),과기원(증강현실 디스플레이 장치),지아트(복수 개체 추적 방법)등 핵심 기술 개발 진행 중 ㅇ (가상세계 관련 해외 프로젝트)글로벌 기업을 중심으로 진행되는 가상현실에 필요한 핵심 기술군으로 구글의 PitPat,Blindtype,애 플의 Siri,PolarRose,Imagination,MS사의 Canesta등으로 아직까 지 완벽한 가상공간 구현 기술은 좀 더 시간과 자본 투자가 필요 *일본 히타치의 가상현실 공간 시스템,캐논의 복합현실 표현 시스템,소니의 가상현실 공간점유시스템 등 진행 <그림 15>가상세계 관련 해외 프로젝트

64 비전 및 전략 < 비전 및 전략 > 주력산업 고도화를 위한 핵심 선도기술 확보 ㅇ (원천,기반 임베디드SW 기술) -공간 가상화 영상 처리 및 동기화 SW 기술 -사용자 행동 정보 실시간 수집 및 가공 SW 기술 -IVE용 멀티 응용 콘텐츠 저작 SW -오감 및 감성 정보 크로싱 처리 SW -공간 가상화용 전용 OS기반 토털 임베디드시스템 SW 구축 ㅇ (경쟁력확보를 위한 상용 기술) -SW 기반의 가상공간 제작 및 지원 장치 기술 -실시간 임베디드시스템 기반 공간 트래킹 및 연동 시스템 -국방 및 의료등 특화 시장 콘텐츠/시스템 구축 핵심 기술 확보 전략 ㅇ (산학연 기술 협력 방안) -산:자금,콘텐츠 생산 및 핵심 기술 사업화 지원 -학:원천 알고리즘 개발 및 전문인력 배출 -연:원천/기반 핵심 기술 개발 및 산학 공동 사업화 지원 ㅇ (글로벌 전략) -정책 :원천기술 개발 군에 대한 집중적이고 실질적인 지원 -국내 글로벌 전문 기업군 :중소 벤처를 중심으로 하는 혁신 제품,서비스 제 품군 전문 클러스터 구축 및 활성화 지원 -고부가 가치 창출 :소재/원천 기술을 중심으로 하는 부품 산업으로 입지를 다져 부가가치를 높임 ㅇ (지적재산권 구축 전략) -학.연을 중심으로 기술 검증과 지재권 선 확보 -산.관을 중심으로 지재권의 상용화 및 글로벌 판매 전략 수립 -국내외 표준화 선도할 수 있는 정책적 지원과 환경 구축

65 세부 제안 기술 세부과제 1:임베디드SW기반의 공간 가상화 모듈 구현 기술 필요성 ㅇ 시뮬레이션에 의한 다양한 응용 산업 분야 적용이 고도의 기술력 을 바탕으로 국방/의료/산업 분야에 걸쳐 광범위하게 적용되고 있는 상황에서 국가 경쟁력 제고를 위한 집중적인 투자가 필요 ㅇ 미디어 기반의 다양한 공간 서비스가 다차원으로 확장되고 있어 공간 활용과 분배 기술에 대한 자체 기술력 확보가 시급한 상황 으로 소프트웨어 기반 원천 기술 지원 필요 연구 목표 ㅇ 실시간 임베디드시스템 및 영상 처리 기술 1위(현재 3위) ㅇ 공간 가상화 소프트웨어 분배 및 동기화 기술 1위 (현재 5위) ㅇ 가상공간 제작 및 지원 장치 기술 20% 점유 (현재 1%) 연구 내용 ㅇ (소프트웨어)다중 객체(사용자)중심으로 동기화된 공간 연출 및 분배 구현 기술 -다중 객체 가상공간 공유 환경 구축 -가상공간의 크기 와 행동 패턴을 자유롭게 변형 -모든 객체(사용자)에 중심축 유지를 통한 공간 유지 ㅇ (하드웨어)실시간 다초점/다차원 영상 구현 임베디드시스템구축 -고해상도 다차원 영상 제공 장비 구축 -공간 다 초점 영상 처리 및 분배 시스템 구축 ㅇ (인력양성)전문 소프트웨어 인력 양성 -실시간 영상 처리 기술 보유 고급 인력 중심의 생태계 조성 -소프트웨어 기반 공간 가상화 인력 양성

66 세부과제 2:가상화 공간 정보 실시간 수집 및 대응 SW 기술 필요성 ㅇ 가상 시뮬레이션의 핵심 기술은 개인 상태 정보 및 주변 공간 정보의 실시간성과 정확성에 의존하기 때문에 이에 대한 기술 자립이 시장 점유율을 높이는데 필수 요소 ㅇ 향후 10년 후에는 오감 및 감성을 포함한 인지 정보를 기반으 로 하는 행위 예측을 포함한 포괄적 가상 시뮬레이션 기술이 적용될 것으로 판단됨 연구 목표 ㅇ 사용자 행동 정보 실시간 수집 기술 정확도 세계1위(현재 5위) ㅇ 공간 트래킹 및 연동 시스템 시장 점유율30% 달성 (현재 1%) ㅇ 실시간 시각 및 오감 정보 처리 정확도 세계 1위 (현재 5위) 연구 내용 ㅇ (소프트웨어)사용자간 공간 정보 실시간 수집 및 가공 기술 -실시간 시각 정보 수집 및 공간 연동 기술 -다중객체의 공간 유영 추적 및 안내 기술 -오감 정보 기반의 포괄적 행위 예측 기술 ㅇ (하드웨어)공간 트래킹 및 연동 시스템 -시각 및 다중 관절 인지 시스템 -다중 객체 간 상호 움직임 추적 시스템 ㅇ (인력양성)가상화 공간에 최적화된 시스템 보정 및 구축 인력 양성 -다중 객체 정보의 정확성 검증 및 보정 기술 인력 -수집 정보 실시간 가공 전문 소프트웨어 인력

67 세부과제 3:사용자 인터랙션을 위한 실시간 콘텐츠 푸시 SW 기술 필요성 ㅇ 시뮬레이션 시장의 핵심 기술과 고용 인력은 외산 의존도가 너 무 커서 시장 진입이 힘든 상황으로 국내 시장 보호와 기술 자 립을 위해 장기적 투자가 필요 ㅇ 핵심 기술을 통한 로열티 수입을 지속적으로 유지하면서 시장 확대를 꾀하기 위해서는 다양한 응용 분야에 맞는 콘텐츠 산업 이 뒤 받침 되어야 함 연구 목표 ㅇ 멀티 응용 콘텐츠 솔루션 고용인력 창출 1만명 ㅇ 2025년 핵심 SW 기술 이전 로열티 수입 10억불 ㅇ 국방 및 의료 가상화 콘텐츠 시장 점유률 10% (현재 0%) 연구 내용 ㅇ (소프트웨어)사용자 매뉴얼 전개 및 원격 협업 SW 모듈 -객체 및 상황의 공간 정보 변화 기술 -공개 트레이닝 기반 원격 협업 SW 모듈 -사용자 매뉴얼 자동 설계 및 전개 SW 모듈 ㅇ (콘텐츠)멀티 응용 솔루션 콘텐츠 저작 도구 -국방/의료/산업/방재 분야 특화 콘텐츠 저작 도구 -교육 및 엔터테인먼트 솔루션 ㅇ (인력양성)응용 시스템 구축 및 콘텐츠 배급 인력 양성 -특화 서비스를 위한 전문 운영 인력 -국내외 트레이닝 전문 교육 기관 구축

68 과제 추진안 추진과제 `14 `15 `16 `17 `18 `19 `20`21`22`23 주관 (대,중기업) 임베디드SW기반의 공간 가상화 모듈 구현 기술 다중객체간 가상공간 공유 및 동기화 기술 가상공간에서의 유영 시 공간 중심 유 지 기술 공간 인지 정보를 활용한 공간 동시 분 배 SW 기술 SW 기반 가상공간 크기 변형 및 행동 패턴에 따른 중심 축 이동 기술 가상화 공간 정보 실시간 수집 및 대응 SW 기술 사용자간 공간 점유 인지 정보 실시간 수집 및 가공 기술 실시간 시각 정보 수집 및 연동 기술 실시간 수집 정보 기반의 공간 유영 추 적 및 안내 기술 오감 정보 기반의 포괄적 행위 예측 알 고리즘 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 산학연 사용자 인터랙션을 위한 실시간 콘텐츠 푸시 SW 기술 IVE 트레이닝 활용을 위한 사용자 메뉴 설계 및 전개 기술 공개 트레이닝 메서드 기반의 원격 협 업 SW 모듈 객체 및 상황의 공간 정보 변환 기술 멀티 응용(국방/의료/산업/방재) 솔루션 콘텐츠 저작 도구 개발 산학연 산학연 산학연 산학연

69 기대 효과 ㅇ 지금까지의 UI/UX 기술을 뛰어넘는 고속 신호처리 SW기반의 새로운 멀티 객체 실시간 가상 세계를 경험하게 함 ㅇ 쉽게 복제 및 오용 되지 못하는 특화된 서비스 기술(산업)군으 로 기술 자립도는 곧 수익으로 직결될 수 있는 블루오션 ㅇ IVE(ImmersiveVirtualEnvironment)생태계 구축 효과 영상 산업 발전 전기 ㅇ 3D영상 처리 산업 중심 -실감형 영상 처리 기술 배경 ㅇ 다면 처리 영상 콘텐츠 산업 -360도 가상 영상 콘텐츠 ㅇ 영화/광고 산업 -홍보 수단의 새로운 매체 등장 검증 평가 기술의 새로운 접근 ㅇ 가상 검증 평가 시스템의 도입 -안전과 효과를 극대화 함 ㅇ 자원 및 시간 절감 효과 -실사 검증 시스템 필요성 줄여 구축비용을 상당히 절감 -검증 평가 시간과 예산을 절감 SW생태계 선순환 고리 신기술 인력 창출 효과 ㅇ 가상세계 구축 인력 고용 창출 -약 1만명 이상의 신규 인력 ㅇ 공간가상 서비스 인력 고용창출 -향후 약 10만명 이상 기대 산업의 융합을 촉진 ㅇ 국방 의료 등 특화서비스 산업을 중심으로 파급적 수요예측 ㅇ 하드웨어 기반 산업의 기틀 마련 ㅇ 서비스 산업의 새로운 영역 개척 임베디드SW 새로운 영역 개척 ㅇ 스마트 기기에 편중된 SW산업에서 탈피하는 새로운 영역 구축 ㅇ OS와 응용 SW를 아우르는 토털 임베디드 솔루션 확보

70 5 (의료) 바이오기반 생애 전주기관리 플랫폼 기술 개요 ㅇ (스마트 헬스케어)IT,BT,NT 등의 다양한 기술과 의료 기술이 융합되어 언제,어디서나 질병 예방,진단 등의 의료 서비스를 제 공받을 수 있도록 하는 기술 *(기술 구성)생체 정보의 수집,측정기술과 생체로부터 수집된 데이터를 분석이 가능한 매니저에서 전송하는 기술,전송된 대용량 데이터를 저장,분석,관리하 는 기술,그리고,개인별 건강 및 질병을 관리하고 예측하는 기술로 구성됨 *(주요 기술) 생체 센서 DNA칩 등의 헬스케어 부품 기술,지능형 플랫폼 기 술,사례기반추론 등의 무인 진단 알고리즘 기술,대용량 생체 데이터의 저장 및 전송 기술,개인 프라이버시를 위한 데이터 보안 등의 기술이 소요됨 *IT:InformationTechnology,BT:BiologyTechnology, NT:NanoTechnology,PHR :PersonalHealthRecord 데이터관리/분석 건강관리예측 데이터전송 데이터수집 <그림 16>스마트 헬스케어 기술 개요

71 기술 체계도 및 기술 로드맵 ㅇ (기술 체계도) <표 18>스마트 헬스케어 기술 체계도 대분류 중분류 소분류/세분류 스마트 헬스케어 개인별 건강관리 데이터 수집 기술 바이오 데이터 관리 분석 및 구축 기술 개인별 건강 및 질병관리 예측 시스템 확립 기술 개인중심 건강정보 통합 및 운영 기술 이종 건강정보 통합 및 운영 기술 개인 건강 정보 운영의 안전성, 신뢰도 확보 바이오 데이터 수집/공유 기술 대용량 데이터 저장 기술 대규모 의료 (질환, 진단, 치료) 데이터 구조화 기술 대용량 바이오 데이터고속 변환기술 바이오 빅데이터 고속 분석 기술 바이오 빅데이터 검색 및 데이터 소재 관리 지원 기술 바이오 지식베이스 구축 기술 개발 Validation을 위한 임상수행 기술 질병 감수성 예측 기술 의료 및 유전자 정보 기반의 맞춤형 건강/질병 관리 예측 기술개발 임베디드SW 비중 상 상 상 상 중 중 상 중 중 중 하 중 중 ㅇ (기술 로드맵) 다중 바이오 센서 기반 빅데이터 처리 플랫폼 ½Ã½ºÅ Û úá 바이오 센서 보안 네트워크 허브 플랫폼 개인형 맞춤 진단 서비스 원격 수술 의료 기기 Å ÅÀ ÌŠͼ Á Í 바이오데이터 수집/공유 기술 개인건강 정보 운영의 안전성, 신뢰도 확보 기술 이종건강정보 통합 및 운영 기술 개인중심건강정보 통합 및 운영 기술 Ç Ù ½Ù ±â ¼ú Å ÅÀ ÌÅ ÍÀ Ì¼Û Å ÅÀ ÌŠͺм 초저전력초소형 On-body 통신 모듈 인체용무선 전력 전송 기술 대용량데이터 저장 기술 대용량바이오 데이터고속 변환기술 대규모의료 (질환,진단,치료) 데이터 구조화기술 바이오빅데이터 고속 분석 기술 바이오빅데이터검색 및 데이터소재 관리지원 기술 바이오지식베이스구축기술 개발 Ç ¹Ã ø Validation을위한 임상수행 기술 질병감수성 예측 기술 의료및유전자정보 기반의맞춤형건강/질병관리 예측기술개발 <그림 17>스마트 헬스케어 기술 로드맵

72 국내외 기술 및 산업 동향 ㅇ (시장 동향)세계적 고령화 및 웰빙 트렌드 확산으로 의료기기 시장 확대 *(국외) 09년 의료기기의 세계 시장 규모는 2,232억 달러에서 12년 2,689억달 러로 6.4% 성장 *미국(40%),일본(11%),독일(6%)등 선진국이 가장 큰 시장을 형성하고 있으며, 이들 3개 지역의 세계 시장 점유율은 57%로 세계 의료기기 시장의 과반 이상 차지하고 있으며,존슨앤존슨,GE,Siemens,Medtronics등 10개 기업이 시장 63% 점유(Espicom,2012) *(국내) 11년 국내 의료기기 시장은 4조 3,064억원 규모로 세계 13위권이며 06 년부터 11년까지 연평균 8.3%의 성장률 기록 11년은 10년 대비 10.3% 성장 * 11년 기준 우리나라의 의료기기 수출액은 1조 8,538억 원이고,수입액은 2조 7,937억원 규모로 만성 적자인 상황 *최근 삼성전자가 의료기기에 진출하였으나,대부분 영세한 중소기업이며, 반 면 의료 정보 시스템은 국내의 우수한 IT환경을 기반으로 보급률 세계 1위 <그림 18>국가별 의료기기 시장 규모 전망

73 ㅇ (기술 동향)바이오 진단 기술과 IT인프라와 연결되어 건강관리 를 획기적으로 개선시킬 수 있는 기술 개발 강화 *Roche,GE(Abbot)등 글로벌 진단기기 기업들을 중심으로 간편하게 현장 진 단이 가능한 다양한 POC 체외진단기기 기술이 활발히 개발되고 있음 *Intel과 GE합작사인 CareInnovations사는 QuietCare라는 노인 일상생활 모니 터링 시스템을 개발하여 서비스를 제공하고 있음 *스마트폰 보급이 활성화됨에 따라 스마트폰과 연결하여 혈당,혈압,체온,몸 무게,심박,활동량을 수요자들이 손쉽게 모니터링 할 수 있는 기기와 어플 개 발도 활발히 진행 중 *KETI에서는 광학식,전기화학식,반도체식 등의 바이오 진단 센서기술과 인체 에서의 통신을 위한 BAN 통신 모듈 개발 *ETRI는 현장진단을 위한 바이오 센서칩,생체신호모니터링 시스템,낙상 감지 등의 건강생활관리 시스템 개발 -POC :point-of-care(현장진단),ban :bodyareanetwork ㅇ (산업 동향)u-health,u-Hospital,SmartCare 등과 같이 의료와 IT를 융합한 형태의 서비스들이 속속 제공되고 있음 *(미국) -GE Healthcare:차세대 성장동력으로 헬시매지네이션을 선언하고 2015년까지 100개 이상의 헬시매지네이션 브랜드상품 개발 생산을 계획, -IBM :무선 헬스케어 플랫폼에 대한 연구개발을 진행, -ContinuaHealth Aliance컨소시엄 (Inte,Motorola,Oracle,Cisco):시장 선 점을 위한 기술 표준에 적극 대응, -Viterion,HoneywelHomMed,Health Hero Network 등 :가정에서 건강관 리 서비스를 제공받는 홈 헬스케어 서비스를 제공할 계획 *(유럽) -SiemensHealthcareDiagnostics:질병의 분석,측정,관리의 토털 솔루션을 제공하려고 준비 중, -PhilipsMedicalSystem :울혈성 심부전증환자의 건강관리를 위한 원격 모니 터링 시스템 및 서비스를 제공하고 있으며,텔리스테이션 중앙제어장치를 이 용하여 측정데이터의 저장,데이터센터와의 통신을 수행 -RocheDiagnostics:ActionableHealth Information을 이용하여 질병 치료 전 후의 관련된 모든 의학정보를 제공하는 서비스를 시행하고 있으며,특화된 테 스트로 질병의 조기 발견 및 정기적 관찰은 물론 질병의 지속적인 모니터링을 통해 진단 및 치료에 이르는 헬스케어 프로그램을 제공

74 *(일본) -정부 :고령자 복지 10개년 계획,New GoldPlan등의 정책을 통해 고령친화 기술에 대한 연구개발을 적극적으로 지원 -마쓰시다전기 :체중,체지방,당뇨수치 등을 자동으로 측정하고 매일 건강상 태를 확인할 수 있는 건강 화장실시스템을 개발 -고베시 :RFID기술을 활용하여 시각장애인의 보행안내시스템을 개발하여 시범 운영 *(한국) -신산업 가능성과 중요성을 인식하지만 기술 난이성과 시장개척 위험성 등으로 투자가 미진 -삼성 :바이오칩,u-Health사업을 미래 지속성장분야로 지정하고 비즈니스 모 델을 연구 중이며 모바일 제품에 탑재해 u-healthcare시장에 진입할 예정 -KT :분당 서울대 병원과 시범서비스,조선대 병원과 u-hospital환경 구축, 경기도 u-건강지킴이 서비스 등 다양한 시범서비스에 참여 -LG :감염바이러스 진단 칩,병원정보화 시장 비즈니스,RFID,의료스마트카 드,원격진료서비스 등 사업을 추진 중 -LG,SK,삼성,인성정보 등 :만성질환을 원격으로 관리하는 스마트케어 시범 사업을 정부과제로 추진중 -인성정보 :당뇨병 환자의 혈당관리를 원격으로 지원하는 원격혈당관리시스템 을 구축하고 시범서비스를 실시 <그림 19>u-Healthcare의료 시스템 구조 ( u-health연구동향,2012) <>

75 비전 및 전략 < 비전 및 전략 > 주력산업 고도화를 위한 핵심 선도기술 확보 ㅇ (원천,기반 임베디드SW 기술) -초저전력 대용량 데이터 처리 SW 기술 확보 -다중 바이오센서 데이터 처리 플랫폼용 임베디드SW 개발 tool기술 -이종 다중 고용량 바이오센서 데이터 보안 SW 기술 확보 ㅇ (경쟁력확보를 위한 상용 기술) -스마트폰을 이용한 바이오센서 데이터 관리 앱 개발 기술 -다중 바이오센서 데이터 -IT인프라 연계를 위한 네트워크 허브 기술 핵심 기술 확보 전략 ㅇ (대중소 상생 기술 협력 방안) IT 기술 기반 차별화된 제품/서비스 개발 수요자 중심의 중소형 의료기기 시장 투자 집중 중기업 소기업 대기업 차세대 핵심/원천 기술에 의한 고부가 가치 제품 개발 ㅇ (산학연 기술 협력 방안) -병원 :필요 의료 기구/서비스 정의 및 임상 시험 -대학 :IT,의료 기초 기술 연구 -연구소 :의료 IT융합 핵심 원천 기술 개발 -기업 :의료 기술/서비스 상용화 ㅇ (글로벌 전략) -신흥 시장 진출 가능한 제품 중심의 핵심 기술 개발을 통해 미래 시장에 대 한 발판 마련 -세계 1위의 IT기술에 대한 브랜드를 가치를 이용할 수 있는 IT기반 제품에 대한 핵심 기술 개발을 통하여 제품에 대한 경쟁력 확보

76 세부 제안 기술 세부과제 1:개인 맞춤형 진단 디바이스를 위한 빅데이터 플랫폼 개발 필요성 ㅇ 의료기기 시장은 웰에이징(Wel-aging)트렌드에 따라 치료보 다는 조기 신속 진단에 초점을 맞추고 있으며,지속적인 모니 터링이 가능한 진단 디바이스가 중요한 핵심 기술로 대두 ㅇ 사회비용 절감을 위하여 저효율/고비용 진단체계에서 통합/신 속/고효율/저비용 진단 시스템으로의 전환요구 증가 연구 목표 ㅇ 개인 맞춤형 진단 디바이스로부터 입력된 개인의 대용량 건강 정보를 저장/분석/관리하기 위한 빅데이터 처리 플랫폼 개발 ㅇ 다중 바이오 진단센서로부터의 데이터 수집,전송,분석 및 처 리가 가능한 통합형 플랫폼 개발 연구 내용 ㅇ (진단 센서기술)바이오로부터 고안전/고신뢰성 데이터 추출 -맥박,혈중산소농도,혈류,혈압 측정용 초소형 센서 개발 ㅇ (통신 모듈 기술)체내외의 센서데이터의 지속적인 전송 -On-body형 초소형 초저전력 무선통신모듈 개발 -On-body용 바이오 안테나 기술 -인체용 무선 전력 전송 기술 개발 등 ㅇ (신호처리시스템 및 해석 기술)센서로부터 얻어진 데이터 분석 -Bioelectronic신호처리회로 기술 개발 -생체신호 분석/보정 알고리즘 기술 개발 -BioInformatics기술 개발 등 ㅇ (정보 보관/관리 기술)대용량의 개인건강정보 저장 및 관리(PHR) -바이오센서 고장 및 교체 주기 진단 기술 -초저전력 고효율 신호 압축/저장 기술 개발 -대용량 데이터 검색 기술 개발 등 *PHR :PersonalHealthRecord