ICT 기획시리즈 3D 융합산업의 국내외 시장 동향 및 전망 김광석 현대경제연구원 선임연구원 gcwang@kisti.re.kr 신재욱 LG 이노텍 주임 1. 3D 융합산업의 개념과 특성 2. 세계 3D 융합산업의 시장 동향 및 전망 3. 국내 3D 융합산업의 시장 동향 및 전망 4. 시사점 1. 3D 융합산업의 개념과 특성 가. 3D 융합산업의 개념 3D 산업은 첨단 IT 기술을 접목한 3D 하드웨어, 소프트웨어 및 콘텐츠를 활용하는 산 업을 가리킨다[1]. 즉, 3D 입체영상기술을 이용하여 TV, 소프트웨어, 콘텐츠 등 3D 제품 과 방송, 영화, 게임, 의료 등 응용 서비스를 제공하는 산업이다. 3D 산업은 1 3D 기술, 2 3D 기기/장비, 3 3D 융합산업, 4 3D 콘텐츠, 5 3D 방송 서비스 등 5 개 분야로 구 분된다. 3D 융합산업이란 3D 기술을 의료ㆍ교육ㆍ건축ㆍ국방 등 전통산업에 적용하고, 제품 생산 및 서비스를 창출하며, 부가가치와 생산성을 제고시키는 신산업을 가리킨다[2]. 따 라서 3D 융합산업은 3D 영상 처리기술과 1) 정보를 처리하는 IT 기술이 융합되어 전통산 업에 접목한 신기기, 신서비스 등을 포괄하고 있다. 예를 들어, 3D 의료에서는 3D 기반의 의료기기 및 원격 의료 서비스가 가능해지고, 3D 광고/전시 분야에서는 대형 3D 옥외형 광고 시스템이 구비될 수 있다. 3D 국방에서는 3D 기반의 항공기 운행 및 가상훈련 등 실감체험/증강현실 기기 등에 활용되고, 3D 건축 분야에서는 3D 가상공간의 건물설계 및 도시설계 모델링 기술로 응용된다. * 본 내용과 관련된 사항은 현대경제연구원 김광석 선임연구원 ( 042-869-1035)에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 1) 3D 영상 처리기술이란 입체 영상 정보를 제작 전달하는 기술을 의미한다. 15
주간기술동향 2014. 3. 5. 융합 산업군 3D 문화산업 (영화, 게임, 공연, 광고, 스포츠 등) 3D 건설산업 (토목, 건축 등) 3D 융합기술 3D 공공복지산업 (국방, 의료 등) 3D 미디어 산업 (방송, 통신, 교육 등) 3D 제조산업 (장비, 기기, 소프트웨어 등) 응용 제품군 3D 콘텐츠 3D 하드웨어/소프트웨어 핵심 기술군 3D 생성/제작/편집 3D 신호처리/전송/저장 3D 재생/표현 3D 상호작용 <자료>: 산업통상자원부, 2011. 6. 3D 융합 관련 산업에서 여러 분야에 활용 효과가 나타날 것으로 기대된다. <표 1>은 의료, 광고/전시, 교육/훈련, 건설, 군사와 같은 분야에서 3D 를 활용한 제품 및 서비스를 통해 나타날 효과들을 기술하였다. <표 1> 3D 융합산업 분야의 활용 효과 분야 3D 활용 제품 빛 서비스 효과 의료 - 복강경 3D 수술 로봇, 3D X-ray, 3D 안과용 현미경 - 수술시간 및 성공률 향상 광고/전시 - 옥외용 3D 광고판, 3D 실내 전시 시스템 등 - 광고 플랫폼(기기) 신시장 창출 - 3D 광고용 콘텐츠 응용시장 개척 교육/훈련 - 3D 학습콘텐츠 제작 SW, 3D 전자책 개발 시스템 등 - 콘텐츠기업 교구재 분야 시장 진출 - 몰입형 학습을 통한 교육성과 향상 건설 - 3D 도화기 시스템 등 - 국토 도시관리 효율 증대 - 3D 군 시뮬레이터 군사 - 3D 군사 훈련용 SW 등 <자료>: 산업통상자원부, 2011. 6. 나. 3D 융합산업의 특성 (그림 1) 3D 산업의 융합 개념도 - 3D 군 시뮬레이션 SW 시장선점 - 군인 실전 전투력 상승 첫째, 3D 융합산업은 진입장벽이 높은 산업이다. 전문 인력 및 기술 그리고 고가의 장 비 투입 등이 요구되고, 높은 초기 투자비용, 기술적 장벽 등이 존재하기 때문이다. 3D 융 16 www.nipa.kr
합산업의 범위는 넓으나 실제로 진입 가능한 사업자는 LG, 삼성 등 디스플레이 분야의 일 부 대기업 수준에 그칠 것으로 예상된다. 3D 융합산업 사업 초기에는 방송관련 사업자 중 심으로 진행되고, 3D 방송 서비스가 확대될 가능성이 높은 것으로 판단된다. 둘째, 3D 융 합산업에 대한 소비자의 요구가 증가하고 있다. 소비자의 3D 서비스 관심이 증가하는 추 세인 것으로 파악되며, 이에 따라 다양한 서비스의 확대가 기대된다. 비용을 절감하는 3D 프린트 등과 같이 제조원가 절감을 목적으로 다양한 분야로의 3D 융합산업 확대를 소비 자들이 요구하고 있다. 또한 신규 서비스를 요구하는 소비자들은 참여의 적극성, 새로운 분야에 대한 접근 및 도전을 즐기는 특성 등의 소비자 요구에 따른 공급 확대가 기대된다. 셋째, 영상 콘텐츠 중심의 3D 산업기술 개발이 전망된다. 영화 아바타 이후 3D 영상에 대한 소비자의 관심이 급격히 증가해 왔다. 3D 영상획득을 위한 카메라 모듈, 2D 에서 3D 로의 변환, 제작 편집 기술을 개발하고 있다. 또한 3D TV 기술 개발로 출발하여 무안경 3D 기술로 진화하는 추세이다. 넷째, 3D 융합산업은 다음과 같은 다양한 장점들을 보유하 고 있다. 1 최고 수준의 시각적 의사전달 수단, 2 건설 분야 등에서 개발기간 단축, 생산 성 향상 가능, 3 항공기 분야 등에서 부품의 정밀성, 안전성 등을 확보, 4 3D 시뮬레이 션 및 3D 활용한 가상전시 등으로 제작ㆍ투자비용 절감, 5 전자상거래의 이점 활용 및 2 차원적 제품 표현의 한계 극복 가능 등이 해당된다. 2. 세계 3D 융합산업의 시장 동향 및 전망 3D 융합산업은 3 차 산업혁명 으로 부상하고 있다. 제레미 리프킨의 3 차 산업혁명 (The third Industrial Revolution) 에서 사업 방식의 재창조 에 따라, 3D 프린팅 등 3D 융합산업의 부상을 전망한바 있다[3]. 제레미 리프킨의 3 차 산업혁명 에서 고도로 자본 화된 산업화시대의 사업방식 변화란 거대한 공장에서 자신의 집이나 소규모 공장으로 생 산하는 방식이 변화되는 것을 의미한다. 집에서 개별 제품을 생산하는 방식 중에서 3D 프 린팅, 3D 소프트웨어 등을 제시하고 있으며, 3D 융합산업의 성장을 예상하고 있다. 먼저 3D 기기 및 장비부문의 시장이 지속적으로 확대되고 있다. 3D 방송용 카메라 관 련 시장은 2013 년 7 억 달러를 초과하여 2020 년까지는 10 억 달러 규모를 달성할 것으 로 예측된다[1]. 특히, 서유럽과 북미의 본격적인 디지털 방송 개막으로 방송장비 시장이 2006 년 60 억 달러에서 2012 년 87 억 달러로 연평균 6.4%의 성장세를 지속해 오고 있 17
주간기술동향 2014. 3. 5. (단위: 백만 달러) 80,000 60,000 40,000 23,026 20,000 42,650 35,990 29,471 50,363 (단위: 십억 달러) 79,360 3,000 아시아ㆍ태평양 유럽ㆍ중동ㆍ아프리카 2,500 중남미 59,366 북미 2,000 1,500 1,000 500 0 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 <자료>: 산업통상자원부, 2010. <자료>: PWC, 2013. (그림 2) 세계 e-러닝 시장 규모 (그림 3) 세계 콘텐츠 시장 규모 전망 다. 3D 디스플레이 판매액의 경우 2009 년 3 억 달러 수준에서 2018 년 220 억 달러의 시장규모를 보일 것으로 전망하고 있다. 3D 융합 서비스 영역에서는 의료기술 및 교육 서비스 부문을 중심으로 성장할 것으로 보인다. 3D 의료기술은 의료용 영상진단기기산업에 주로 적용되고 있다. 2010 년 30 조원 수준으로 추정되는 세계시장을 GE, Siemens, Philips, Toshiba 등의 글로벌 대기업이 80% 이상을 점유하고 있다. 최근에는 2D 기반의 진단에서 3D 또는 4D 기반의 진단으로 전환 되고 있는 상황이다. e-러닝 콘텐츠 시장도 지속적으로 성장하고 있는 바, 3D 서비스 기 술과의 융합으로 품질이 향상되고 있다. 세계 콘텐츠 소비 증가와 지식정보 시장의 지속 적인 소비지출 확대로 인해 콘텐츠 시장은 향후 5 년간 연평균 5.7%의 안정적인 성장세 를 나타낼 것으로 예상된다[4]. 이에 따른 2017 년 세계 시장의 규모는 2 조 8,630 억 달 러에 달할 전망이다. 중남미 지역은 6.7%의 점유율로 가장 낮은 비중을 차지하지만 타 권 역에 비해 빠른 성장세(연평균 10.1%)를 보일 것으로 전망된다[5]. 3D 방송 서비스 분야는 3D TV 시청가구 확산에 따라 그 규모가 확대될 것으로 보인 다. 2014 년까지 3D TV 시청가구는 총 TV 시청가구의 21%를 기록하고, 2019 년에는 50%를 초과할 전망이다. 다시점 3D, 직접영상(integral imaging) 및 홀로그래픽을 이용한 무안경 3D 서비스는 2015 년 이후에 다시점 3D 서비스를 시작으로 집적영상 서비스, 홀 로그래픽 서비스가 순차적으로 시장이 형성될 전망이다. 18 www.nipa.kr
신개념 미디어, 3D 융합산업은 유망한 신산업 분야로 거듭나고 있다. 컴퓨터 그래픽 등 다양한 분야에서 3 차원 디스플레이를 적용하여 3D TV 영상뿐만이 아니라 의료, 국방 산업 등 다양한 산업에서 활용할 것으로 전망된다. 3D 융합산업은 실제 정보와 유사한 질 적 수준의 시각정보를 제공하는 신개념 미디어로서 차세대 영상문화를 주도할 것으로 전 망되는 유망 산업 분야이다. 초기 단계의 3D 융합산업은 2010 년 이후 연평균 27.2% 성장하여 2017 년에는 999 억 달러 규모가 될 것으로 전망된다. 3D 디스플레이는 2009 년 3 억 달러에 불과한 수준 이었으나, 2017 년에는 220 억 달러 규모의 시장이 될 것으로 전망된다. 3D TV 시청이 증가하여, 그 중 3D TV 시장이 가장 큰 규모로 성장할 것으로 기대되고, 3D 방송용 카메 라 등 3D TV 방송 장비 시장규모가 크게 확대될 것으로 보인다. 3D 융합 서비스 차원에 서는 3D 입체영상 전문 PDP TV, 3D 입체 내비게이션 출시 등 점차 실생활에 3D 적용이 확대되어 3D 융합 서비스가 확대될 전망이다. 3D 융합기기 및 서비스 분야의 시장이 가 속화되어 소비가전ㆍ건설ㆍ토목ㆍ의료ㆍ공연ㆍ예술ㆍ광고 등에서 3D 융합 시장의 창출이 가능해 질 것이다. 특히, 건설ㆍ토목ㆍ의료ㆍ광고의 3D 융합이 3D 산업의 발전을 선도할 것이다. <표 2> 3D 융합산업 세계시장 전망 (단위: 억 달러) 구분 개인 휴대기기 산업 융합기기 엔지니어링 & 융합 솔루션 공통 분야 합계 2010 59 32 89 5 185 2017 294 339 222 144 999 <자료>: Display Bank, 2010., Display Search, 2010. 해외 각국은 3D 융합산업을 차세대 전략산업으로 선정하고 기술개발 및 세계시장 선 점을 위해 노력하고 있다. 미국은 3D 융합산업 관련 연구의 활성화를 통한 개발을 추진 중에 있다. 3D 입체영상 및 그래픽 디스플레이 기술을 중점적으로 개발하고, NASA, MIT 대학 등에서는 항공우주, 방송통신, 국방, 의료 등 응용목적의 3 차원 다중매체 개발 관련 연구가 활성화되어 있다. 독일에서는 하이테크 전략(Hightech Strategie) 프로그램을 통해 3D 기술 개발에 한창이다. 하이테크 전략을 통한 독일 정부의 지원규모는 약 146 억 유로 에 달한다. 디지털 영화제작, TV, 게임 분야 등에서 3D 관련 연구를 확대하고 있고, 기업, 연구소, 대학 등이 참여하여 심장근육 세포 등 살아있는 세포를 3 차원 영상으로 관찰 가 19
주간기술동향 2014. 3. 5. 능한 기술적인 연구도 진행되고 있다. 일본에서는 3D 산업 육성 지원정책을 추진중이다. 일본의 경제산업성은 제조업체에 의한 3D 영상제작의 기술발전 지원 및 관련 산업에 종사할 인재의 육성을 위한 강좌를 지원하고 있다. 또한 안전성 중심의 3D 영상 제작의 국제 표준화를 추진하고 있다. 중국 은 최근 전략 신흥산업에 3D 산업을 포함시켰다. 중국 과학기술부는 3D 산업을 전략 신 흥산업으로 선정하고, 3D 산업 표준을 제정하여 표준화 작업을 추진하고 있다. 3D TV 시 스템 핵심기술 연구개발 및 응용 등 3D 관련 R&D 자금을 지원하고 있다. 중국의 3D 산 업은 TV, 디스플레이 등 3D 하드웨어 분야의 발전이 예상된다. 3. 국내 3D 융합산업의 시장 동향 및 전망 국내에는 영화 아바타 개봉 이후 3D 영상에 대한 사회적 관심이 증폭되면서 3D 영 상을 산업으로 육성하기 위한 정책이 추진되고 있다. 3D 산업 발전전략 을 수립하여 3D 초기시장 창출, 기업 현안 해소, 기술역량 강화, 3D 콘텐츠 기업 육성 제고, 해외진출 기 반 강화 관련 정책과제를 제시하고 있다. 방송통신위원회는 3D 시험방송을 실시하고 있다. 지상파 3D 시험방송을 실시하고, 3D 시청 안전성 협의회를 구성하였으며, 지상파 방송사는 임시 채널을 통해 2010 년 5 월 3D 시험방송을 실시하였다. 3D 시청 안전성 협의회는 임상실험 조사연구를 거쳐 3D 영상 안 전성에 대한 임상적 권고안을 발표하였다. 한편 문화체육관광부는 2010 년 3D 콘텐츠 산 업육성 계획을 발표하면서 3D 콘텐츠 기반구축, 3D 콘텐츠 제작 활성화, 기술개발 역량 강화, 글로벌 시장진출 확대 등의 전략과제를 수립하였다. 3D 콘텐츠 산업의 초기 활성화 를 통해 2015 년까지 영상 콘텐츠의 20%를 3D 로 전환할 계획이다. 3D 융합산업에 중소기업 진출이 확대되기 시작하면서 전용카메라, 모니터, 방송제작용 리그장비, 3D 전문 칩 등 3D 산업으로 중소기업들이 진출하고 있다. 3D 융합산업협회에 등록한 기업은 128 개사이며, 삼성전자와 LG 디스플레이 등 몇 개 기업을 제외하면 대부 분이 중소기업들로 구성되어 있다. 3D 산업 특성에 적합한 다양한 업계의 3D 산업 진출 은 초기 단계로 판단된다. 중소업체들의 기존 사업 영역에서 3D 를 적용하는 방식으로 사 업을 진행하고 있다. 넥서스칩스는 모바일 기기에 특화된 3D 변환 소프트웨어와 3D 구현 칩 생산을 주요 20 www.nipa.kr
사업으로 하고 있다. 스마트폰 등에 탑재할 수 있는 전용 칩으로 글로벌 모바일 기기 제조 사와 프로젝트를 진행하고 있다. 모컴테크는 고유 광학기술을 활용한 3D 전용스크린, 3D 게임기 등에 집중하고 있다. LG 전자와 3D 협력을 강화하고 있으며, 3D 에 진동개념을 포 함한 4D 전문 입체 영화관 사업에도 관심을 높이고 있다. 레드로버는 3D 콘텐츠 및 3D 장비 등 3D 토털 솔루션을 개발하고 있다. 3D 애니메이션, 3D 문서인식 소프트웨어, 3D 모니터 및 방송제작 장비 개발을 추진하며, 2012 년 3D 관련 400 억 원의 매출을 기대하 고 있다. 프로옵틱스는 3D 카메라렌즈와 3D 프로젝터, 3D 복강경 카메라 등을 개발하고 있다. 하나의 렌즈, 하나의 카메라를 이용하여 3D 영상을 획득할 수 있는 기술을 갖추고 있다. <표 3> 3D 산업 진출 주요 기업 및 사업 내용 구분 삼성전자 LG 디스플레이 레드로버 모컴테크 4D 비전 넥서스칩스 엔디스 프로옵틱스 마이크로디스플레이 AU Optronics <자료>: 3D 산업협회 홈페이지. 사업 내용 반도체(메모리반도체, 시스템 LSI, HDD 등), 디스플레이(TFT-LCD), 통신(3G/스마 트폰 등 휴대폰, 태블릿 PC, 네트워크 시스템), 디지털미디어(TV, PC, 모니터, 에어 컨, 냉장고 등) TV 용/IT 용/모바일용 LCD, 응용 제품 LCD, LED 백라이트 LCD, 3D LCD, EPD, (Electronic Paper Display), 플라스틱 EPD, 플렉서블터치 E-Paper, TV 용 AMOLED 3D 애니메이션 콘텐츠, 모니터 장비, 소프트웨어 3D 전용 멀티스크린, 3D 게임기, 입체영상관 무안경 모니터, 입체 전환 소프트웨어 3D 변환 소프트웨어, 스마트기기용 3D 칩 7 인치 입체 디스플레이 모니터 3D 카메라, 프로젝터, 현미경, 복강경 무안경 3D 패널 TFT-LCD 및 평판디스플레이 3D 카메라를 포함한 영상장비는 2009 년 이전까지 국내에서 수출입 시장이 형성되지 않았으나, 2009 년 이후 정부기관의 지원 하에 기술 개발이 진행되고 있다. 현재 대부분의 3D 콘텐츠 제작을 계획 중인 영화 및 방송 제작에 사용되는 3D 카메라 및 부품은 거의 대부분 수입에 의존하고 있다. 삼성전자, LG 전자, 현대 IT 등에서 3D TV 를 출시하였으 며, 지속적으로 그 시장을 확대해 오고 있다. 2010 년 10 월부터 지상파, 케이블, 위성방송 을 통해 고화질 3D TV 시험 방송을 실시하였으며, 국내 위성, IPTV, 케이블, 지상파 TV 의 3D 방송 서비스가 2013 년부터 본격화됨에 따라 3D TV 수요가 급증할 것으로 전망 21
주간기술동향 2014. 3. 5. (단위: 대) (단위: 백만 원) 400 카메라 수요(좌) 220 대상 가격(우) 364 328 300 188 296 190 240 266 178 (단위: 억 원) 1,500 1,000 806 1,056 1,353 200 160 599 100 130 500 120 191 297 431 0 2013 2014 2015 2016 2017 100 0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 <자료>: 산업통상자원부, 2010. <자료>: 산업통상자원부, 2010. (그림 4) 국내 3D 카메라 시장 규모 (그림 5) 국내 3D 방송서비스 시장 전망 된다[6]. 순수 국산개발 기술로 실시하는 3D 방송은 2013 년 1 월 국제표준(Advanced Television System Committee: ATSC)으로 지정되었으며, 2010 년부터 시작된 실험방송 과 전국단위 시범방송 등을 통해 기술적 완성도가 검증되었다. 정부는 차세대 3D 융합산업 컨소시엄 사업으로 3D 융합산업 비중을 20% 확보할 계 획이다. 2015 년까지 토목/건설, 방송영화, 광고전시, 문화공연, 게임애니메이션, 5 대 산업 군의 총 생산액의 약 20%를 3D 융합산업으로 달성한다는 계획을 수립하였다. 따라서 3D 산업은 2010 년 4 억 달러, 2015 년에는 12 억 달러 규모를 달성할 계획이다. 4. 시사점 한국의 3D 융합기술은 세부기술 분야에 따라 선진국과의 기술격차가 2 년에서 5 년 정 도된다[7]. 이는 국내 3D 융합 분야의 대부분의 기업이 매출 10 억 원 미만의 중소형 기 업이기 때문이다. 따라서 많은 경우 해외 제품에 의존하는 경향이 짙게 나타난다. 향후 국 내외 3D 융합시장이 크게 확대될 것으로 전망되는 가운데, 기술 및 시장 경쟁력이 취약한 상황이다. 그러므로 3D 융합산업은 정부 주도의 강력한 드라이브가 필요한 연구개발 분야 라 할 수 있다. 3D 원천기술의 기술력은 낮은 수준이지만 아이디어와 응용력이 풍부하다. 한국이 세 계적으로 경쟁력을 보유하기 위해서는 응용산업을 중심으로 상용화에 노력을 기울여야 한 22 www.nipa.kr
다. 광주시는 3D 융합상용화지원센터 를 2014 년 4 월 착공할 예정이다. 3D 융합산업 육 성사업은 2012 년부터 2016 년까지 총 사업비 3,266 억 원이 투입되는 초대형 국책과제 사업이다. 광주시와 대구시가 연계하여 추진하는 사업으로, 3D 융합상용화지원센터 신축 및 상용화 지원장비 구축 등이 계획되어 있다. 의료용품, 가전, 기계 등의 다양한 영역에 서 두각을 나타내는 강소기업들과 3D 기술을 연계하여 신제품 및 신시장을 창조하고 세 계 시장을 선도할 수 있도록 유도해야 한다. 입체영상 기술 등 R&D 에 기반한 분야의 경우 산ㆍ학ㆍ연 협력과 분업체제가 확립될 필요가 있다. 기업들은 연구개발 비용 및 연구개발 인력에 대한 부담이 높기 때문에 응용 및 상용화에 주력하여 3D 융합 제품을 개발하는 역할을 수행하고, 연구기관 및 대학을 중 심으로 R&D 활동을 통해 기술 경쟁력을 확보할 필요가 있을 것이다. 정부는 이러한 협력 과 분업체계를 효율적으로 운영할 수 있도록 조율하는 역할을 수행할 수 있다. 한국의 강 점을 바탕으로 세계 시장을 확보하고 선도할 수 있는 분야를 함께 모색하며, 각 분야의 분 업체제가 효율적으로 운영될 때 3D 융합산업 강국으로 거듭날 수 있을 것이다. <참 고 문 헌> [1] 이문희, 대구광역시 3D 융합산업의 육성방안 연구, 대구경북연구원, 2012. 8. [2] 3D 기술과 전통산업 융합모델 발굴로 3D 시대 본격 진입, 산업통상자원부, 보도자료, 2011. 6. [3] Rrifkin, Jeremy, The Third Industrial Revolution, 2011. [4] 강중구, 세계 콘텐츠시장의 규모와 전망, 한국콘텐츠진흥원, 통계브리핑, 제 13-22 호, 2013. 12. [5] Global Entertainment and Media Outlook 2013-2017, PWC, 2013. [6] 지상파 3D 방송 개시, 미래창조과학부, 보도자료, 2013. 11. [7] 김방룡, 일본의 3D 연구개발 정책동향, 한국전자통신연구원, 전자통신동향분석 제 27 권, 제 2 호, 2012, pp.149-157. [8] 3D 산업 통합기술로드맵, 산업통상자원부, 보도자료, 2010. [9] IT 해외진출 전략 품목, KOTRA, 2011. 12. [10] 3D TV Industry Trend and Market Forecast, Display Bank, 2010. [11] 3D Display Technology and Market Forecast Report, Display Search, 2010. 23