웨어러블 스마트기기
CONTENS Ⅰ. 개요 1. 산업의 정의 5 2. 산업의 범위 6 Ⅱ. 비전 및 추진방향 1. 비전 9 2. 로드맵 목표 및 추진전략 11 Ⅲ. 기술동향 분석 1. 정책동향 17 2. 시장동향 27 3. 특허동향 42 4. 표준동향 80 Ⅳ. 주요기술 및 표준화 항목 도출 1. 주요기술 항목 도출 101 2. 핵심주력 제품/서비스 도출 119 3. 표준화 항목 도출 120 4. 주요기술과 연계한 표준화 항목 125 2 표준기반 R&D 로드맵 웨어러블 스마트기기
Ⅴ. 기술연관도 1. 기술연관도 131 2. 주요기술 및 전략 134 Ⅵ. 표준기반 R&D 발전 시나리오 1. 전체요약 219 2. 입력기술 표준기반 R&D 발전 시나리오 220 3. 처리기술 표준기반 R&D 발전 시나리오 222 4. 출력기술 표준기반 R&D 발전 시나리오 223 5. 전원기술 표준기반 R&D 발전 시나리오 225 6. 제품 및 응용기술 표준기반 R&D 발전 시나리오 227 Ⅶ. 주요전략 1. R&D 전략 229 2. R&D-표준화 연계 전략 230 Ⅷ. 부록 1. 로드맵 235 2. 기술설명 237 3. 참고문헌 239 4. 기술평가 설문지 240 5. 웨어러블 스마트기기 국가표준코디네이터 위원회 위원 현황 283 목차 3
4 표준기반 R&D 로드맵 웨어러블 스마트기기
Ⅰ. 개요 Ⅰ. 개요 1. 산업의 정의 사람과 사물, 사물과 사물이 네트워크로 연결되는 초연결 사회가 도래하고, 일상생활에서 는 ICT(Information & Communication Technology)를 적극 활용할 수 있는 방향으로 생활방식 이 변화되고 있다. 사용자와 항상 연결되어 있는 웨어러블 스마트 기기는 단순히 개인 통신 수단을 넘어 사물인터넷 5G 이동통신 등을 통애 단말기기 간 연동으로 이용자 사물 공간 을 지능화되어 신체관리, 생활 안전, 감성 소통 등의 분야로 응용이 되고 있다. 웨어러블 스마트 기기는 착용자의 습관과 의식을 방해하지 않고 신체에 착용 또는 부착 하여 외부와 통신연결을 가능하게 하며 패션의 역할도 하여 궁극적으로 사용자에게 만족감 및 행복감을 주는 스마트기기라고 정의할 수 있다. 웨어러블 스마트 기기는 휴대성, 사용편 의성, 환경적응성 측면에서 탁월한 기능을 제공하며, 사용자와 가장 가까운 위치에서 사용 자와 소통할 수 있는 전자기기로 주변 환경에 대한 상세 정보나 개인의 신체 변화를 실시간 으로 지속해서 수집할 수 있다. 웨어러블 스마트 기기의 이러한 기능으로 인하여 대표적인 웨어러블 기기인 스마트 워치 는 미국의 MIT에 의하여 2013년 10대 기술로 선정되었으며, 웨어러블 스마트 기기는 향후 스마트폰을 대체할 차세대 모바일 기술로 거론되고 있다. 웨어러블 스마트 기기는 착용 또는 부착 방식에 따라 크게 휴대형(Portable), 부착형 (Attachable), 이식(Implantable)/복용형(Eatable) 으로 구분할 수 있다. 휴대형은 스마트폰과 같 이 휴대하는 형태의 제품으로 안경, 시계, 밴드, 헤드셋, 헬멧, 귀걸이 및 의류 형태로 제공되 며, 부착형은 패치(Patch) 와 같이 피부에 직접 부착할 수 있는 형태이고, 이식/복용형은 웨어 러블 기기의 가장 궁극적인 단계로써 알약의 형태로 먹는 형태이거나 피부 깊숙이 주사하 는 형태 또는 피하조직 내 또는 뼈나 장기 속에 내장하는 형태이다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 섬유 패션, 헬스와 건강, 의료, 스포츠, 레저, 제조 생산, 교 육, 보험, 방송, 홈가전, 국방, 게임과 엔터테인먼트, 공공안전 등 다양한 분야를 포함한다. 표준기반 R&D 로드맵 5
웨어러블 스마트기기 또한, 감성, 디자인, 스토리텔링 등의 스타일이 제품의 기능만큼 중요한 요소로 작용하고 있 으며, 제공 서비스가 다양하게 확대될 수 있는 분야로 타 산업과의 연계가 필수적인 산업이 다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 기존의 의류나 패션시장과 같이 소재/의상의 종류 그리고 그것을 이용하는 이용자의 계층, 나이, 성, 직업 등에 따라 다양한 종류의 제품을 생산, 마케 팅하는 것이 가능하다. 소량의 제품을 대량으로 만들어 내야하는 대기업뿐만 아니라 특정 계층을 대상으로 한 특화된 소량의 제품 생산에 경쟁력을 확보할 수 있어 중소 벤쳐 기업 등에도 맞는 분야이기도 하다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 웨어러블 제품뿐만 아니라 지속적인 데이터 수집과 관리 그리고 통신 등의 서비스 연계가 필수이다. 개성과 감성을 통해 차별화하기 위해서도 스마 트 기기 판매 이후에도 다양한 컨텐츠 제공 등의 서비스가 뒷받침 되어야 한다. Portable Attachable Eatable Smart Glasses Activity Tracker AR Headset DMG Patches EGG/EMG Devices Wearable Cameras GPS Tracker 3D Motion Sensor Scasing Patches Bionic Eye Smart Implants Smart Pills Wearable Shoes Wearable Clothes Electronic Tattoo Sensor Patches Smart Watch Now 3 years to 5 years After 2020 [그림 Ⅰ-1] 웨어러블 스마트 기기의 진화단계 [1] 2. 산업의 범위 웨어러블 스마트 기기 산업은 제품 형태에 따라 기존의 전자 산업을 넘어 의류, 안경, 시 계, 신발, 벨트, 문신, 악세서리 등의 산업에도 변화를 가져올 것으로 기대된다. 또한, 스마트 디바이스 핵심 부품 관련 산업 및 웨어러블 스마트 기기용 플렉서블 소재 부품(디스플레이, 배터리 등), 무선충전 등에 관한 산업에도 연계되어 있다. 그리고 웨어러블 기기의 활용성을 극대화하기 위한 새로운 UI/UX 산업과 관련 컨텐츠 등의 핵심 서비스 산업과도 밀접한 관 련이 있다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 근거리 무선 통신 등 미래 초고속 이동통신 서비스 6 표준기반 R&D 로드맵
Ⅰ. 개요 산업 및 관련 핵심 부품 산업도 관련이 있다. 웨어러블 스마트 기기 산업 발전을 위해서는 새로운 반도체 센서 부품 등의 핵심기술 및 소형화 저전력화 모듈화되는 기존 스마트 기 기용 범용부품 역시 중요시해야 한다. 웨어러블 스마트 기기 연계형 제품군의 확산과 개방형 하드웨어 생태계의 조성을 통하여 중소 벤쳐 기업의 성장기회도 확대될 전망이며 웨어러블 기기와 결합하여 특정 추가기능을 수행하는 다양한 기기 및 관련 핵심 부품 산업의 확산이 예상된다. 117 (단위 : 개) 77 41 26 12 라이프스타일 운동 의료 엔터테인먼트 게임 [그림 Ⅰ-2] 산업별 웨어러블 스마트기기 개발 현황(2014.03.13. 기준) [2] 표준기반 R&D 로드맵 7
8 표준기반 R&D 로드맵 웨어러블 스마트기기
Ⅱ. 비전 및 추진방향 Ⅱ. 개요비전 및 추진방향 1. 비전 웨어러블 스마트 기기 산업은 스마트폰에 이어 우리의 일상과 시장의 패턴을 바꾸고 생 태계 구조를 창의적으로 바꿀 수 있는 파괴적 혁신기술(Disruptive Innovation Technology)이 라는 특성을 가지고 있다. 뿐만 아니라 기존산업의 경쟁 질서를 바꾸고, 타 산업에 지대한 영향을 미치며, 소비자의 행동이나 사고를 변화시켜 새로운 시장과 사업을 창출하기에 충분 한 기술과 산업이라 생각한다. 스마트폰이 기존 휴대폰 시장을 빠르게 추월하였던 것처럼 파괴적 혁신 기술은 기존 기술의 성과를 순식간에 넘어서는 잠재력이 있다. 웨어러블 스마트 기기 산업의 성장에 대해서는 시장조사 기관마다 예측하는 시장규모에 서 일부 차이가 있으나 급격한 성장을 보일 것이라는 부분에서는 이견이 없다. 웨어러블 스 마트 기기 산업은 현재의 스마트폰을 보조하는 액세서리 형태에서 더 나아가 이식형태도 발전하며, 궁극적으로 다양한 디바이스가 사물 환경으로 연결 융합되는 IoT(Internet of Things) 환경으로 진화하여 전 산업 영역으로 확대될 전망이다. 표준기반 R&D 로드맵 9
웨어러블 스마트기기 Mass Market Premium Market High Degree of Modularity Low 소품종 대량생산(Mass Production) ㆍ대규모의 수요가 필요(Margin의 극대화) ㆍ대량생산을 위한 모듈화(Module) ㆍ사생활 침해, 윤리적 문제의 최소화 ㆍ디자인 및 개인화 등 세분화 요소의 최 소화 Low Degree of Customization Mass Customization ㆍHigh level of personalization ㆍExclusive Products ㆍ프리미엄 브랜드 이미지와 차별화된 서 비스를 통해 소량의 제품 라인업을 통 해서도개인화의만족도를유지 다품종 소량생산(Customization) ㆍ자본력의 한계 극복을 위한 니치 시장 ㆍ기술력의 한계 극복을 위한 아이디어 제품 ㆍ낮은 진입장벽의 Risk를 디자인과 높은 개인화서비스를통해극복함 High Long Tail Market Pebble Mass Market Long Tail Market [그림 Ⅱ-1] 웨어러블 스마트기기의 Mass Market과 Long Tail Market의 형성 및 특징 [3] 웨어러블 스마트 기기 산업은 의류나 패션 산업에서와같이 중소 벤처 기업이 대기업과 상생할 수 있는 생태계 구조를 가지고 있다. 기본적인 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼을 가 지고 나만의 개성을 찾는 많은 고객을 상대로 많은 소규모 기업가들이 활동할 수 있는 구조 를 가지고 있다. 대기업은 대규모 시장을 상대로 하여 규모의 경제를 실현할 수 있으며 중 소 벤처 기업도 완성품과 서비스 시장에서 대기업과 경쟁과 공존을 병행할 수 있는 구조를 가지고 있다. 1인 창업자, 스타트업, 중소 벤처 기업들은 다품종 소량 시장에 더 집중하며 지속적인 맞춤형 서비스도 제공하도록 노력하여야 할 것이다. 감성과 스토리, 그리고 기능이 동시에 중요시되는 패션과 다품종 소량 시장에서는 성, 나 이, 거주 지역, 직업, 취미 및 취향, 즐겨보는 영화, 가족 현황과 같은 사용자에 관련된 정보 와 날씨, 일상 스케쥴, 방문지역 등 외부적인 정보를 파악하여 이에 맞는 맞춤형 웨어러블 제품과 서비스를 제안하고, 이후에 전개되는 외부 정보 등을 바탕으로 지속적인 서비스를 제공하여 차별화를 이루어야 할 것이다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 새로운 디바이스의 등장과 중저가 스마트 디바이스 시장 확대로 핵심 부품에 대한 수요가 증대되고 범용 부품시장 성장세도 유지될 것으로 전망된 다. 고주파, 데이터처리, 입출력, 센서 및 배터리 모듈 관련 부품 및 플렉서블 소재 부품(디 10 표준기반 R&D 로드맵
Ⅱ. 비전 및 추진방향 스플레이, 배터리) 등이 주목을 받고 있다. 웨어러블 스마트 기기의 핵심 기술인 무선충전 등에 대한 기술 개발 및 새로운 UI/UX 기술 개발과 관련 서비스 컨텐츠 발굴이 필수적이며 근거리 무선 통신 등 미래 초고속 이동통신 서비스 및 관련 핵심 부품 시장이 새롭게 형성 될 것으로 예상한다. 웨어러블 스마트 기기 연계형 제품군의 확산으로 중소기업의 성장기회도 확대될 전망이 다. 스마트 기기와 결합하여 특정 추가기능을 수행하는 다양한 디바이스(액세서리)의 성장 세가 예상되며 개방형 생태계의 조성을 통한 우수한 중소 벤처 및 창의적인 아이디어에 기 반한 스타트업이 시장주도권을 확보할 수 있는 토대를 만들어 주어야 할 것이다. 웨어러블 스마트 기기는 단기적으로 사용자의 기존 디바이스(스마트폰, 태블릿등)와 연계 융합되어 활용성과 가치를 높이는 형태로 발전할 이 많고, 다양한 디바이스가 상호 융합하여 발전하는 미래 IoT 인프라 환경에서도 큰 파급효과를 창출해 낼 수 있을 것으로 보인다. 웨 어러블 기기 산업의 발전을 위해 대기업들은 중소 벤처 등과 긴밀한 교류를 통해 상호 발전 의 생태계를 조성하며 이를 뒷받침할 수 있는 정책 환경도 지원이 되어야 할 것이다. 웨어러 블 스마트 기기 산업은 스마트 폰의 종속성을 벗어나 독립적인 산업으로 위상을 갖추고 산 업의 지속성을 갖추어 일자리 창출의 원동력이 되는 산업이 되어야 할 것이며 다양한 창의 적인 아이디어가 창업을 통해 지속적으로 시장에 유입되고 생태계를 풍부하게 만들어 나갈 수 있는 개방적 환경 조성이 필수적이다. 2. 로드맵 목표 및 추진전략 웨어러블 스마트 기기의 비전을 달성하기 위해서는 기술수준의 중요도, 콘텐츠 플랫폼 네트워크 디바이스 간의 연계강화 등을 다각적으로 고려하여, 부품 디바이스 플랫폼 연구 개발을 추진할 필요가 있다. <그림 Ⅱ-2>에 제시된 바와 같이 미래창조과학부는 4대 서비스 (행복 창의 소통 안전)를 2020년까지 제공하기 위해 주요 서비스 분야별로 2단계 전략을 추 진하고 있다. 효율적인 연구 개발을 위해 역할분담과 연구협력 체계를 강화하고 범용부품은 중소 중견기업을 대상으로 추진하고 전략 핵심 부품은 연구소 관련기업과 공동연구 추진하 고자 한다. 단기 상용화가 가능한 제품은 중소기업에서 수행하며, 중장기 연구개발이 필요 한 제품은 전략 핵심 부품과 연계하여 추진한다. 공공분야에 적용 가능한 플랫폼을 대학 연 구소 중심으로 개발하고 개방형 플랫폼을 통해 중소 벤처의 사업화를 지원하고자 한다. 표준기반 R&D 로드맵 11
웨어러블 스마트기기 웨어러블 스마트 기기 산업은 초기 스마트폰을 보조하는 액세서리 형태에서 인체에 착용 하는 웨어러블 스마트기기로 발전하며, 궁극적으로 다양한 디바이스가 사물 환경으로 연 결 융합되는 IoT 환경으로 진화하여 전 산업 영역으로 확대될 것으로 기대된다. 웨어러블 스마트 기기 산업은 신 성장 동력으로서 스마트기기 시장과 ICT 융합 활성화에 기여할 것으 로 예상되며 향후 5G 와 IoT 시대의 도래와 함께 웨어러블 스마트기기의 기술적인 이슈(배 터리, 플렉서블 디자인, 차세대UI/UX 등)들 해결 및 네트워크 인프라 향상이 필요하다. 웨어 러블 스마트 기기 산업은 부품과 소재, 플랫폼, 기반 기술 등으로 분류 할 수 있다. 부품 및 소재 산업은 앞선 선진사와의 공동 연구 등을 통한 기술 도입을 적극 추진하고 웨어러블의 특성상 인체에 적합하도록 안전성, 편리성, 실용성 등을 갖추어야 한다. 의류와 같이 신축성이 있어야 하며 사용 전력을 최소화하는 제품에도 극초전력 센서와 반도체 등 이 개발되어야 하고, 자유자재로 휘어지는 디스플레이 그리고 유연하면서도 고밀도의 배터 리 기술이 등이 개발되어야 한다. 12 표준기반 R&D 로드맵
Ⅱ. 비전 및 추진방향 플랫폼 네트 워크 디바이스 부품/모듈 관련 미래 성장동력 행복 서비스 웨어러블/ 스마트디바이스 기반 웰니스 ㆍ웰니스 데이터 관리/분석 플랫폼 ㆍ개방형 스마트 센서 기본 lot 플랫폼 ㆍ웰니스 디바이스 밴드형 웰니스기기 ㆍ초소형 lot 단말 초소형 lot 단말 ㆍloT 기반 헬스케어 단말 스마트지팡이 ㆍ의복/신체이식형 웨어러블 단말 스마트슈즈 의류형 단말 [전략 핵심 부품] ㆍ융복합센서모듈 ㆍ무선전력전송부품 ㆍ실감형 UI/UX부품 착용형 스마트 기기 맞춤형 웰니스 케어 ㆍ플렉시블아날로그 창의 서비스 ㆍ고실감 미디어 ㆍ처리/제공 플랫폼 ㆍ실감형 UI/UX 단말 HMD ㆍ인체착용형 고실감 초소형 HMD 스마트 렌즈 /디지털/RF 칩셋 ㆍ오감센싱 연동 초다시점 착용형 스마트 기기 차세대 감성형 고실감 미디어 소통 서비스 초현실 지능형 스마트 공간 오 픈 A P I ㆍ지능형 스마트정보 가전연동 플랫폼 ㆍ클라우드 지능형 객체 인식 플랫폼 ㆍ양방향 개방형 자 율 협업 플랫폼 ㆍ스마트 공간구성 상황 인식 플랫폼 3G 4G 5G Wifi 근거리 무선 통신 ㆍ감성형 차세대 멀티 모달 UI/UX 단말 오감인식 단말 ㆍ몰입형 가상현실 및 오감재현 단말 ㆍ양방향 개방형 D2D 기반 자율 협업 단말 자율 협업 단말 ㆍ가상화 기반 초경량 사이니지 단말 초경량 사이니지 단말 ㆍ임베디드형 초고속 객체 인식 단말 임베디드형 객체 인식용 카메라 인공 촉각 ㆍ단말 비종속적 클라우드 기반 씬-제로 단말 클라우드 STB 동글형 수신기 ㆍ스마트 공간 구성/ 상황인식 단말 ㆍ오감센서 연동 4D 스마트 게임기기 오 픈 H W 디스플레이 모듈 [주요 범용 부품] ㆍ저전력 초소형 lot 통신모듈 ㆍ3G/4G/5G 다중대역 FEM ㆍ초저전력 다중대역 전력증폭기(PA) ㆍRF트랜시버칩셋 ㆍ초저전력근거리 무선통신칩셋 실감형 콘덴츠 지능형 사물인터넷 실감형 콘덴츠 지능형 사물인터넷 안전 서비스 지능형 교통/안전 ㆍ커넥티드카 연동 V21 플랫폼 ㆍ지능형 교통 안전 플랫폼 ㆍ사회 안전망 연동 플랫폼 ㆍ지능형 교통안전 단말 ㆍ커넥티드카 연동형 단말 ㆍ지능형 lot 기반 사회안전 단말 지능형 교통 V2V/V21 단말 스마트 삼각대 스마트 lot CCTV ㆍ다중대역 플렉시블 안테나 모듈 재난안전 관리 스마트 시스템 스마트 자동차 [그림 Ⅱ-2] 차세대 스마트 디바이스 코리아 2020 R&D 로드맵 [4] 표준기반 R&D 로드맵 13
웨어러블 스마트기기 플랫폼 산업은 하드웨어와 소프트웨어 부분으로 구분할 수 있으며 하드웨어 면에서는 다 양한 의류와 다른 액세서리 등과 조화가 될 수 있는 플랫폼이 돠어야 한다. 소프트웨어 면에 서는 기존의 안드로이드, ios 등과 연동이 가능한 OS 플랫폼의 개발이 중요하다. 또한, 시 각, 청각, 촉각, 미각, 후각 등의 오감은 물론 제스처와 같은 동작과 감성을 읽는 것과 같은 음성인식 등의 플랫폼 소프트웨어 개발 등이 필요해 보인다. 다양한 개성과 감성을 구사할 수 있는 개방형 플랫폼 환경을 조성하는 것도 중요하다. 기반 기술면에서는 IoT 네트워크를 조기에 구현하여 웨어러블 산업이 독립성과 지속성을 갖도록 웨어러블 스마트 기기의 통신기술 발전이 중요하다. 참여형 클라우드 기술을 통한 자발적인 사용자와 중간 공급자의 참여를 통하여 시장의 성장 및 사용자들의 창의적인 아 이디어의 활용도를 높여야 한다. 웨어러블 빅데이터 활성화를 통한 건강과 웰니스 등의 부 문에서 사회적 비용 감소 및 국민 복지 수준 향상을 하여야 한다. 웨어러블 기기는 개인정보 유출에 취약하여 프라이버시 보호 및 보안 솔루션 향상을 위한 기술적인 방법 등을 조기에 내놓아야 한다. 산업을 활성화하고 발전하기 위하여 공통적으로 필요한 인프라 요소들로 인력양성, 시험 인증, 표준화 선도, 특허 주도 및 방어 지원, 법 제도 등의 개선과 자금 지원책 등이 필요하 다. 인력양성 면에서는 대학에서의 웨어러블 기기를 위한 융합제품의 개발인력을 양성하고 재직자를 위한 교육을 강화하여야 한다. 특히 웨어러블에 특화된 혁신적인 부품 개발을 위 한 전문인력 양성과 플랫폼 개발을 위한 임베디드 소프트웨어 인력양성에 주력하여야 한다. 재직자들에 대하여서도 수요창출을 위한 특화된 부품과 소프트웨어에 대한 아이디어와 개 발을 유도할 수 있는 아키텍쳐(Archithecture) 전문가를 양성하여야 한다. 웨어러블 기기는 인체에 착용 또는 부착, 나아가 이식이라는 특수성을 가진 만큼 기존의 디바이스 보다는 훨 씬 강화된 인체적합성 시험인증 등의 기준이 필요하다. 웨어러블 기기 관련 선행 국제표준화는 필요한 분야이나 국제 표준화 활동은 아직 미미한 상태이며 우리나라는 국제 표준을 선도할 수 있는 기회를 가질 수 있으며 우리에게 는 충분한 역량이 있다. 국제 표준화 선도는 시장에서의 게임의 룰에 대한 주도권을 확보하 는 것으로 우리나라는 향후 웨어러블(Wearable) 스마트기기 시장에서 주도권을 잡기 위하여 웨어러블 스마트 기기 에 대한 표준개발위원회(Technical Committee, TC) 설립을 올해 11월 도쿄에서 개최된 IEC 미팅에서 제안한 바 있다. 법 제도 등의 개선 면에서 프라이버시 등의 문제로 일부 국가에서는 웨어러블 스마트기 기의 사용을 제한하고 통제하는 법이 제정되고 시행이 공포되고 있다. 사용자를 보호하고 14 표준기반 R&D 로드맵
Ⅱ. 비전 및 추진방향 동시에 시장의 활성화도 유도할 수 있는 법 제도의 수립이 시급하다. 웨어러블 산업에서의 법 제도 관련 주요 이슈로는 신체 안전에 관한 사항, 개인정보 유출, 프라이버시 침해, 물리 적 사고, 사고시 책임소재 및 보상 범위, 끼워팔기 규제 강화 등에 대한 사안이 가장 시급하 다. 헬스케어 웨어러블 스마트기기가 국내에서는 확산되기 위해서는 원격진료 허용 등의 헬 스케어 분야의 관련 의료법 논의 및 수립도 시급하다. 웨어러블 기기 관련 기술을 위해서는 개방형 플랫폼을 사용자 포함한 집단지성을 이용하 고 창의적인 아이디어, 인문학을 융합하여 아이디어를 도출 해야한다. 그리고 이러한 프로 세서를 도입하여 응용 제품, 서비스 및 디자인을 완성하는 것이 바람직하다. 웨어러블 개발도구 오픈소스 커뮤니티 3D Printing 협업ㆍ창작시스템 크라우드 펀딩 시스템 [그림 Ⅱ-3] 웨어러블 스마트기기의 개방형 생산 방식 프레임 워크 [5] 표준기반 R&D 로드맵 15
16 표준기반 R&D 로드맵 웨어러블 스마트기기
Ⅲ. 기술동향 분석 Ⅲ. 기술동향 분석 1. 정책동향 가. 해외 정책동향 분석 1) 미국 미국은 05년부터 국립과학재단, 에너지부, 국방부 등이 년 1,300억 달러를 투자하기로 하고, 국가 주도로 직조 기술 및 정보, 바이오, 나노기술 등을 융합하여 군사 관련 웨어러블 스마트기 기를 개발하고 있으며, 스마트 의류 분야는 나이키 등 민간 주도로 진행 중이다. 미국 통합특수 전사령부(USSOCOM : United States Special Operation Commend) 아이언맨 갑옷 이라 불리는 TALOS(Tactical Asault Light Operator Suit) 시제품 개발에 착수하고, 헬스케어용 손목팔찌형 기기에 투자하는가 하면, 미국 NASA는 직물적용 가능한 저항 스위칭 메모리의 전자섬유 메모리를 구현하였다. 또한 기업에서는 구글이 안경형 웨어러블기기인 구글 글래스 를 발표 하고 2014년 6월 6일 13종의 구글 글래스를 시장에 내놓고 판매를 공포하였다. 반면에 미국 내 32,000여 극장 소유주가 가입한 미국 영화 협회(MPAA: Motion Picture Association of America)는 오늘 2014년 10월 30일 공식 성명을 통해 극장 내에서 모든 웨어러 블 기기의 전원을 꺼야 하며, 이를 위반할 경우 사법 기관에 고발할 것이라는 내용의 성명을 발표하였다. 불법 녹화가 적발될 경우 퇴장 요구를 할 수 있고, 이를 거부하면 사법 기관에 고발 조치를 할 수 있다. 미국에서는 영화를 불법 녹화할 경우 최대 3년 징역형이 구형될 수 있다.[11] 게리 하웰 미국 웨스트버지니아 주 의원은 2013년에 구글 글래스를 포함한 헤드셋 기반 디스플레이류를 운전 중에 사용할 수 없도록 하는 법안을 제출했다. 하웰 의원이 금지 법안을 발의한 이유는 안전상의 문제 때문이다. 구글 글래스를 착용하면 운전자의 시선이 자연스레 옮겨가 정면을 직시할 수 없어 교통사고를 유발한다는 주장이다. 이 법안이 통과되면 웨스트 버지니아주 교통안전법에 따라 주 내에서는 운전자가 구글 글래스 착용할 수 없게 된다. 표준기반 R&D 로드맵 17
웨어러블 스마트기기 2) 유럽 유럽은 각국 정부의 지원 아래 섬유관련 기업과 대학 연구기관과의 파트너쉽에 기반한 산학관 공동연구를 활발히 추진 중인데, 대표적으로 POLYTECT 프로젝트 가 있다. 이는 자연재해로 인한 피해를 줄이는 다기능 테크니컬 텍스타일의 개발로 660만 유로가 지원되었 다. ConText 프로젝트 는 스트레스를 측정하는 의복 개발로 230만 유로가 지원된 바 있다. 영국의 경우 대부분의 극장에서 웨어러블 기기 착용을 금지하고 있고, 2014년 6월에는 미국의 대형 극장 체인인 Alamo Drafthouse Cinema 에서 웨어러블 착용 금지 규정을 발표한 적이 있다. 영국의 시민단체인 스탑 더 사이보그스(Stop the Cyborgs) 그룹은 구글 글래스 등 웨어러 블 컴퓨터 출시를 반대하는 활동을 펼치기로 했다. 그룹 관계자는 마치 스마트폰이 확산된 것처럼 많은 사람들이 IT기기를 입게 되면 굉장히 빠른 속도로 사생활 침해가 일어나게 될 것이며, 이는 기술의 문제가 아닌 사회적 문제 라고 지적했다. 스타벅스에서 카메라 촬영을 금지해도 구글 글래스로 촬영을 계속할 수 있는 등의 상황을 예로 들며 심각한 사생활 침해 우려를 제기하고 있다. [13] 3) 일본 일본은 단기간의 연구개발을 통한 융합기술 상용화에 집중하고 있는데, 원전사고 후 방사능 에 안전한 잠수복 개발을 추진 중이며, 1벌당 약 15만엔이 예상되는 의복을 개발 중이다. <구글, 구글글라스> 음성 및 모션인식 증강현실 적용으로 현실감 있는 서비스 제공 <솔라리스, 스키 장갑> 솔라셀 장착 사용자의 체온에 맞게 발열 상태를 조절 <아디다스, 마이코치> 심박 모니터링 칼로리 소모량 파악 후 앱으로 전송 <나이키, 퓨엘밴드> 칼로리 소모량 파악 후 앱으로 전송 <구글, 말하는 신발> 압력센서, 가속도계, 스피커 탑재 상황에 맞는 음성 전달 <애플, 아이와치> 스마트폰과 연결해 인 터넷 이용 맥박 등 신체 모니터링 [그림 Ⅲ-1] 해외의 웨어러블 스마트 기기 상품화 기업 및 제품 사례 18 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 4) 중국 중국의 경우 현재 인지도 낮은 브랜드로 인해 웨어러블 시장에서 주목받지는 못하고 있 으나 현지에서는 해당 산업을 블루오션으로 간주하는 분위기이나 다양한 웨어러블기기 대 부분이 기획이나 실험 단계에 머물러 있다. 아직 완제품으로 출시된 제품이 적으며 시장과 실용성 관련 검증이 미진하나, 웨어러블 기기 붐이 확산되는 가운데 중국 과학기술업체들의 시장 진출이 가속화되고 있다. [12] <표 Ⅲ-1> 2013년 중국 웨어러블 스마트기기 관련 최근 주요 이슈 시기 2013년 이전 2013년 3월 2013년 5월 2013년 6월 2013년 7월 2013년 8월 2013년 9월 2013년 12월 2014년 1월 2014년 3월 2014년 8월 주요 이슈 웨어러블 기기 관련 기업인 텅하이( 滕 海 ), 구둥왕( 咕 咚 綱 ) 등이 대형 기업과 정부의 투자를 유치 샤오미( 小 米 )가 스마트 신발 R&D 사업을 추진 웨어러블 기기 및 관련 서비스에 대한 텅쉰 홀딩스( 騰 訊 控 股 )의 투자 계획 발표 성다( 盛 大 ) 산하 궈커전자( 果 殼 電 子 )가 스마트 반지와 손목시계를 출시 아수스(Asus, 華 碩 )가 웨어러블 기기 R&D를 추진 푸즈캉그룹( 富 智 康 集 團, FIH Mobile)이 주주 총회에서 스마트 손목띠 공개 바이두( 百 度 )와 구둥왕이 구둥 팔찌 를 공동 출시 폭스콘이 웨어러블 기술을위한 펀드 조성에 나섬 ZTE 스마트 워치 출시 발표 화웨이가 운동량과 수면시간 측정 기능을 가진 스마트밴드 토크밴드 출시 샤오미가 운동량 측정 기능이 내장된 미밴드 판매 시작 5) 기타 호주 정부는 2013년 구글에 사생활 침해 여부 에 대한 보고서를 제출할 것을 요청 했다. 티모시 필그림 사생활보호 위원은 사람들이 어떤 목적으로 어떻게 사용할 지 등 기 술의 을 검토하는 단계 라고 말했다. 표준기반 R&D 로드맵 19
웨어러블 스마트기기 나. 국내 정책동향 분석 1) 산업통상자원부 2013년 12월 산업통상자원부는 제6차 산업기술혁신계획(2014~2018) 을 통해 의료 및 엔 터테인먼트용 웨어러블 컴퓨터 기술 개발에 역량을 집중할 계획임을 발표하였다. 이미 ICT 기업들은 웨어러블 컴퓨터를 Post-스마트폰 시대의 새로운 수익원으로 인식하고 있으며 헬 스케어 분야로의 선제적 활용과 진출을 추진하고 있다. 산업부가 지난해 13대 창조경제 산업엔진 프로젝트 와 임베디드 SW 발전전략 에서 웨 어러블 스마트 디바이스 산업을 집중 육성하겠다는 방향을 제시한 것도 이러한 기술격차가 심화될 경우 향후 우리 경제 전반에 미치는 영향이 상당할 것으로 예상되기 때문이다. 2014년 3월 4일 서울 르네상스 호텔에서 개최된 웨어러블 스마트 디바이스 포럼 발족식 에는 국내 웨어러블 전문가 등 200여명이 참석하여 웨어러블 산업에 대해 높은 관심과 호응 을 보였다. 산업통상자원부는 동 포럼에 삼성, LG 등 대기업뿐 아니라 임베디드 SW, 반도체 칩, 플랫폼을 제작하는 중소 IT기업이 다수 포함되고, 전국 주요 공과대학을 비롯하여 전자 부품연구원, 한국전자통신연구원 및 전기연구원 등 핵심 출연 연구기관도 참여한다고 밝혔 다. 아울러, 향후 웨어러블 산업의 성장 을 가늠하고 관련 트렌드/법 제도/규제 등을 통합적으로 조망하기 위해 미래학자, 디자이너 및 법률전문가 등 다양한 전문가를 위촉하였 다고 강조했다. 또한, 산업부는 웨어러블 스마트 디바이스 산업 육성을 위해 대형 장기 R&D 사업을 계획하고 있으며, 현재 예산 확보를 위한 예비타당성조사 1) 가 진행 중이라고 밝혔다. 금년 중 예비타당성 조사가 통과될 경우, 15년부터 24년까지 10년 동안 매년 400~700억원 규모의 예산을 집행하게 될 것으로 생각한다. 산업부가 추진 중인 웨어러블 스마트기기 개발 사업은 중소 IT 기업의 기술력 향상에 초 점을 두고 있으며, 아래와 같은 웨어러블 분야에 특화된 핵심 부품, 소재 및 요소기술 개발 이 주를 이루고 있다. 1) 예비타당성 조사:총사업비가 500억원 이상이고 국가의 재정지원 규모가 300억원이 넘는 대규모 신규사업의 경우, 사업 추진 이전에 타당성을 심사받는 제도 20 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-2> 분야 핵심 기술 분류 예시 분야 핵심기술(예시) 4대 핵심 소재/부품 3대 플랫폼 입력 출력 처리 전원 생활.문화 특수업무 사용자 기기 연결 사용자 인터페이스(UI/UX) 기술 생체정보 측정기술, 환경정보 식별기술 디자인 주도형 정보표시 기술, 확장 지능형 디스플레이 기술 섬유일체형/신체부착형/신체이식형 정보표시 기술 패브릭 반도체 기술, 신축유연 회로 기판 기술 웨어러블 마이크로 프로세서 기술, 저전력 고효율 SW 기술 다기능 양음극재 소재 기술, 패브릭 배터리 기술 신축유연 에너지 하베스팅 기술 유무선 충전 및 전원공급 플랫폼 기술 생활 속 건강관리 플랫폼 기술, 근력직물 플랫폼 기술 위험관리 시스템 기술, 실시간 안전 네트워크 기술 특수임무 지원 플랫폼 기술 브레인 뇌파 커뮤니케이션 시스템 기술 제조현장의 생산성 향상 지원 플랫폼 기술 또한 산업부 국가기술표준원에서는 국가표준코디네이터 제도를 운영하면서 웨어러블스 마트기기 분야의 표준화를 연계한 정책적 기술개발을 지원하며, 표준 주도의 R&D 로드맵 개발 등을 추진하고 있다. 2) 미래창조과학부 미래창조과학부는 2020년 차세대 디바이스 글로벌 시장 선점을 목표로 초연결시대에 대비 하는 차세대 스마트 디바이스 코리아 2020 전략을 수립하고, 핵심 기술 개발, 사업화와 글러벌 화, 생태계 활성화 및 인재 양성 등 분야에서 실천 과제를 정리하였다. 차세대 스마트 디바이스 세부 기술 분류에 포함된 웨어러블 스마트기기 관련 내용을 간추리면 다음과 같다. 표준기반 R&D 로드맵 21
웨어러블 스마트기기 <표 Ⅲ-3> 차세대 스마트 디바이스 세부 기술 분류(웨어러블 관련 기술만 발췌) 대분류 중분류 소분류 요소기술 스마트 디바이스 실감미디어 용 단말 액세서리형 웨어러블 디바이스 차세대 디스플레이 실감 증강정보 표현이 가능한 스마트 안경 스마트 안경을 위한 박막형 See-through 디스플레이 기술 작업환경 지원 스마트 헬맷/글러브 기술 개인정보 기반 서비스 지원 스마트 워치 - 스트레쳐블 디스플레이 기술 - 웨어러블 디스플레이 기술 - 양자점 디스플레이 기술 - 초소형/정밀 비전 센서 기술 - 박막형 See-through 디스플레이 기술 - 시점 초점 기반 UI 기술 - 디바이스 협업 및 UI/UX 기술 - 초소형/고용량 배터리 기술 - 저전력 SoC 기술 - 소셜기반 디바이스 협업을 통한 집단 지성 증강 기술 - 박막형 See-through 디스플레이 기술 - 센서 일체형 디스플레이 기술 - 스마트 헬맷 기술 - 스마트 글러브 기술 - 착용형 개인정보 인증 기술 - 손목시계형 단말 UI/UX 기술 - 초경량/초박형 Thin 웨어러블 단말 기술 - 초소형/고용량 배터리 기술 - 저전력 SoC 기술 착용형 디바이스 신체부착형 디바이스 스마트 의류 형태 변형에 따라 기능이 변하는 착용형 단말 기술 무구속 무자각 신체 부착형 웨어러블 플랫폼 기술 개인의료 라이프로깅을 통한 건강상태 모니터링 디바이스 직물형 시스템(SoT: System-On-Textile) 기반 스마트 의류 전투수행 능력 향상을 위한 웨어러블 군용 디바이스기술 - 형태 변형 단말 기술, 형태 변형인식 기술 - 형태 변형 기반 UI/UX 기술 - 고분자 회로보드 및 플랫폼 기술 - 전자소자(MCU, 센서) 패키징 기술 - 안테나 및 통신 기술 - 소재 기술 및 탈부착 기술 - 정보수집을 위한 부착형 단말 기술 - 웨어러블 모바일 사용자 인지 보조 기술 - 개인정보 보장을 위한 퍼스널 데이터 단말 기술 - 개인 의료 라이프로깅을 통한 건강 상태 - 모니터링 및 예측 기술 - SoT 기술, 상황기반 색/무늬 변화 기술 - 모션인식 의류 기술, 의류 디스플레이 - 병사 생체신호 센싱 기술, 몸 동작 센싱 기술 - 부상 부위 센싱 기술 - 스마트 입출력 지원 군복 기술 HMD PAN 무선접속기술 실감형 UI/UX 기술 - HMD/AP 무선전송 기술 - HDMI over Wi-Fi 기술 - 시선 추적 기술 - 제스처 인식 기술 22 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 3) 광주광역시 소방안전본부 광주광역시 소방안전본부에서는 재난현장 웨어러블 스마트기기 도입 필요성과 활용방 안 을 마련하여 증강현실, 내 외부 정보 취득 기술 및 웨어러블 로봇기술 등을 활용하는 다 양한 방안을 검토하고 있다. <표 Ⅲ-4> 광주광역시 소방안전본부에서 검토중인 웨어러블 스마트기기 도입 활용 방안 [9] 활용 기술 소방헬멧 웨어러블 스마트기기 활용 스마트 방화복 활용 착용형 웨어러블 스마트기기 활용 웨어러블 로봇 활용 수면장애 검사용 웨어러블 스마트기기 활용 기술 개요 화재현장에서는 다양한 환경에 의하여 화재가 진행되고, 특히, 건축물은 내부구조 등이 다양 하여 화재진압활동에 많은 장애요인이 상존하고 있다. 따라서 소방활동 조사를 통하여 얻어 진 정보를 등록 운영하고 있는 민원정보시스템의 DB를 활용하여 증강현실시스템이 적용된 디스플레이장치를 이용하여 화재가 발생한 건물에 대한 정보를 습득할 경우 신속한 정보 수 집이 가능하며, 또한 화재를 진압하는 소방대원의 진입 방법 선정 등 원활한 화재 진압작전 을 전개할 수 있어 화재현장에서의 인명구조 활동에 원활함을 기하는 동시에 화재가 확산되 는 것을 방지하여 피해를 감소시킬 수 있다. 내피에는 호흡, 심박, 체온을 측정할 수 있는 직물 기반센서가 내장되고 외피에는 소방대원 의 움직임 및 자세, 현재 위치, 외부 온도를 측정할 수 있는 센서가 내장된 방화복과 유해물 질 감지센서가 부착된 안전화 등 그 특성과 활용성에 맞는 웨어러블 스마트기기를 활용한다 면, 현장에서 활동하는 소방대원들은 외부의 환경변화와 방화복 내부인 신체징후의 변화를 좀 더 객관적으로 파악할 수 있으며 이러한 정보가 실시간 지휘팀에 전송됨으로써 현장의 안전을 책임지고 있는 현장지휘관 및 안전점검관은 진입공간별 상황별 대원들이 위치한 환 경의 외부적 상황과 대원들의 신체변화를 모니터링 할 수 있어 좀 더 안전하고 효율적인 현 장지휘가 가능할 것이다. 현장활동 소방대원의 생체정보(심장박동수, 혈압, 맥박, 칼로리 소모량, 운동방향 등)를 측정 하는 웨어러블 스마트기기를 활용하여 재난 현장에서 활동 중인 현장 대원의 생체정보를 현 장안전점검관이 실시간으로 확인할 수 있다면 현재 무선통신에 의존하고 있는 현장진입 대 원의 안전을 확인하는 방법을 다양화할 수 있고 순직사고 예방뿐만 아니라 현장 안전 관리에 도 활용할 수 있을 것이다. 웨어러블 로봇은 이러한 소방 활동 중 소방대원의 육체적 능력을 증가시켜 무거운 장비를 가지고 오랜 시간 동안 현장활동을 할 수 있게 해주며, 이를 통하여 육체적 정신적 피로도 감소로 원활한 소방 활동을 가능하게 하여 소방대원의 능력을 최대한으로 발휘할 수 있도록 할 것이다. 또한, 소방대원의 근골격계 손상을 예방할 수 있어 안전한 소방 활동이 가능할 것이다. 수면장애 검사에 대한 형식적이고 무관심한 자기 기입식 설문조사 방식에서 탈피하여 누구 나 손쉽게 사용할 수 있고 객관적인 데이터를 보여 줄 수 있는 헤드 밴드형 웨어러블 스마트 기기를 착용하여 수면 중 자다 일어난 횟수와 시간, 자면서 몇 번이나 뒤척였는지를 수치로 계산하여 실제 수면의 효율성을 측정하고 수면장애 대상자를 집중 관리 치료 할 수 있다. 표준기반 R&D 로드맵 23
웨어러블 스마트기기 4) 전문 출연연구소와 대학 국내의 전문 출연연구소와 대학을 중심으로 웨어러블 스마트기기 기술개발이 적극적으 로 진행되고 있으며, 한국전자통신연구원과 생산기술연구원 그리고 KAIST와 같은 대학 등 에서의 연구개발 내용을 요약하면 아래의 표와 같다. <표 Ⅲ-5> 웨어러블 스마트기기 관련 국가 정책적 기술 개발 연구 구분 프로젝트명 개요 웨어러블 퍼스널 스테이션 개발 - 손목시계형 차세대 PC 플랫폼 - 레고블럭모듈의입는컴퓨터 - 액세서리형플랫폼및손목시계형제스처인식기 ETRI u-컴퓨팅 공간 협업을 위한 Wearable Personal Companion 기술 개발 - 직물형 회로 보드 프로토타입 개발 - 직물형패키지제작기술개발 - u-컴퓨팅서비스연동의류형단말시제품개발 KITECH KAIST 신축성 있고 피부에 탈부착 가능한 Smart Skin Patch시스템 개발 나노 섬유 기술 기반의 웰니스 의류 시스템 개발 구겨지는 배터리 기술 개발 - 유연성과 신축성이 있고, 피부에 탈부착 가능한 새로운 개념의 스킨 패치형 웨어러블 플랫폼 - 전도성 나노 섬유 웹기반 전극과 센서를 이용한 생체 신호 측정모듈 개발 - 접어도 안전하게 작동하며 태양열로도 충전가능한 신개념 웨어러블 배터리 5) 법적 제도적 이슈 최근 스마트 안경과 같은 웨어러블 스마트기기 사용 과정에서 불거질 수 있는 프라이버시 침해 논란은 법적으로 문제가 될 여지가 있다. 스마트 안경의 경우, 사용자가 단말을 착용한 상태에서 바라보게 되는 장면들이 촬영되고 타인들과 공유될 수 있다는 점에서 타인에 대한 프라이버시 침해 우려가 있다. 향후 프라이버시 침해 문제를 법적으로 어떻게 해결해 나갈지 도 필수적으로 고려해야 할 사항이다. 프라이버시 문제는 타인에 대한 문제뿐만 아니라 사용 자 본인에게도 문제가 될 수 있다. 웨어러블 스마트기기를 항상 착용하고 있는 만큼 사용자의 평소 모든 생활패턴 등이 디바이스에 저장될 텐데 만약 이 디바이스를 해킹당하게 된다면 사용자에게 막대한 피해가 갈 수 있다는 문제점에 대해서도 대비가 필요하다. 헬스케어 분야의 웨어러블 기기와 관련, 고려되어야 할 의료법 부분이다. 예를 들어 원격 진료가 미국에서는 합법이지만, 현재 국내에서 원격의료는 의료인간의 교류만 허용한 상태 이다(의료법 34조 1항). 따라서 환자가 의사에게 검진을 받으려고 하면 병원을 방문해 의사 24 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 에게 직접 검진을 받아야 한다. 따라서 원격진료를 위한 여러 종류의 헬스케어 웨어러블 스 마트기기가 국내에서는 확산되기 힘든 상황이다. 원거리에 거주하는 환자와 진료를 쉽게 받 을 수 없는 환자들의 편의를 고려할 때 향후 위와 같은 부분에 대한 논의가 필요하다. 국내 보건복지부는 13.10.29입법 예고한 원격의료관련 의료법 개정안을 수정한다고 밝혔다. <표 Ⅲ-6> 국내 입법예고안 및 공청회를 통한 수정안 구분 입법예고안 수정안 원격의료 전문기관 제한 대면진료 원칙 초진제한 규정 없음 규정 없음 규정 없음 원격의료만 행하는 의료기관으로 운영 금지, 위반 시 형사벌칙 같은 환자에 대한 원격 진단.처방시 주기적인 대면진 료 필요 - 원격 진단 처방은 경증질환에 한정 - 노인 장애인은 대면진료로 건강상태를 잘 아는 의 사 이용 대상자 - 만성질환자 및 정신질환자 (좌동) - 도서 벽지 주민 - 가정폭력 성폭력 피해자 - 군.교도소 - 수술 퇴원 후 질병 상태 경과 관찰이 필 - 수술 퇴원 후 신체에 부착된 의료 기기 작동 상태 요한 재택환자 점검 및 욕창관찰 등 지속적 관리가 필요한 환자 시범사업 및 시행시기 - 시범사업 근거 없음 - 공포 후 1년 후 시행 - 시범사업 근거 규정 - 공포 후 1년 6개월 후 시행 6) 정책적 제언 산업을 활성화하고 발전하기 위하여 공통적으로 필요한 인프라 요소들이 또 있다. 이들 은 인력양성, 시험인증, 표준화 선도, 특허 주도 및 방어 지원, 법 제도 등의 개선이다. 이밖 에도 클라우드 펀딩과 같은 자금 지원책이 있으면 더욱 좋을 것이다. 가) 체계적 R&D 투자 차세대 스마트 디바이스 확대에 따라 다양한 센싱 기술을 응용한 웨어러블 산업의 활성화와 관련 부품의 폭넓은 활용이 예상된다. 그러나 우리나라는 센서, 고주파 무선전력전송 등 핵심 기술의 경쟁력이 부족한 실정이다. 각종 센서 기술과 융합 바이오 기술 등 원천핵심기술에 대한 국가 차원의 프로젝트 선정과 단계적인 R&D 자원과 역량의 집중투자가 요구된다. 표준기반 R&D 로드맵 25
웨어러블 스마트기기 나) 인력양성 대학에서는 웨어러블 스마트기기를 위한 융합제품의 개발인력을 양성하고 재직자를 위 한 교육을 강화하여야 한다. 특히 웨어러블에 특화된 혁신적인 부품 개발을 위한 전문인력 양성과 플랫폼개발을 위한 임베디드 SW 인력양성에 주력하여야 한다. 재직자들에 대하여 서도 수요창출을 위한 특화된 부품과 SW에 대한 아이디어와 개발을 유도할 수 있는 아키텍 쳐급의 전문가를 양성하여야 한다. 이것이야말로 중소기업의 고급인력을 대기업으로의 유 출을 막고 대기업의 내부 수직계열화 현상을 최소화하고 중소중견기업의 지속성장을 유지 할 수 있는 방안이다. 다) 시험인증 웨어러블 제품은 인체에 착용 또는 부착, 나아가 이식이라는 특수성을 가진 만큼 기존의 스마트폰이나 일반 전자 디바이스 보다는 훨씬 강화된 기준을 적용할 필요가 있다. 이에 따 른 시험인증 절차가 필요하며, 지금까지는 없었던 인체적합성 시험인증센터 의 건립도 고 려하여 볼만하다. 라) 표준화 선도 웨어러블 스마트 기기의 확산은 글로벌 현상이다. 따라서 국제표준화도 활발하게 이루어 질 것이라 생각한다. 그러나 다행히도 국제 표준화 활동은 아직 미미한 상태여서 우리나라 는 국제 표준을 선도할 수 있는 기회를 가질 수 있으며 우리에게는 충분한 역량이 있다. 가 능하다면 웨어러블 관련 국제 표준화 조직 신설을 조도하고, 우리나라 사람이 의장 또는 간 사로 진출한다면 금상첨화일 것이다. 국제 표준화 선도는 시장에서의 게임의 룰에 대한 주 도권을 확보하는 것이다. 빅데이터와의 연계 및 활용 방안 수립이 필요하며 웨어러블 헬스케어에서 생성된 데이터 의 활용을 위해 공통으로 필요한 기능을 통합한 플랫폼 구축해야한다. 또한 데이터 통합과 연계를 위한 표준화 추진도 필요하다. 새로운 차원의 부품 개발과 플랫폼의 개발인 만큼 특허를 낼만한 소재도 많다. 원천연구 와 더불어 체계적인 표준 특허 확보 전략 추진으로 표준화와 함께 특허를 주도하고, 1인 창 업자를 비롯하여 중소중견기업들의 특허괴물에 대응할 수 있는 지원책도 마련되어야 한다. 26 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 마) 법 제도 개선 프라이버시의 문제로 일부 국가 또는 도시에서는 벌써 웨어러블 스마트기기의 사용을 제 한하고 통제하는 법이 제정되고 시행이 공포되고 있다. 건강관리 질병예방 등 일상생활에 서 활용성이 높아졌지만 동시에 의료정보의 저장과 전달과정에서 보안상 취약점과 해킹에 따른 정보유출이 우려된다. 정부는 개인정보의 활용과 보호가 균형을 잡을 수 있는 합리적 정책을 마련해야 한다. 사용자를 보호하고 동시에 시장의 활성화도 유도 할 수 있는 법 제 도의 수립이 필요하다. 웨어러블 산업에서의 법 제도 관련 주요 이슈로는 신체안전에 관한 사항, 개인정보 유출, 프라이버시 침해, 물리적 사고, 사고시 책임소재 및 보상 범위 등에 대한 대책이 필요하다. 2. 시장동향 가. 해외 시장동향 분석 전 세계적으로 프리미엄 스마트폰이 성숙기에 들어서면서 웨어러블 스마트기기는 스마 트폰을 대체할 새로운 수익원으로 주목받고 있다. 2013년 MIT에서 발표한 세계 10대 기술 로 스마트워치가 선정될 만큼, 웨어러블 스마트기기는 스마트폰을 이어 차세대모바일 기술 을 주도해 나갈 미래기술로 우리 생활에 이미 가깝게 다가와 있다. 최근 몇 년 동안 웨어러 블 스마트기기는 보안/안전, 의료, 복지, 여가/스포츠, 생활컴퓨팅, 통신, 패션 등의 전 분야 에서 놀라운 속도로 시장을 확장해 나가고 있다. 특히 환자관리나 치료용 디바이스 분야에 서는 경제적인 실익을 구현하면서, 웨어러블 스마트기기의 응용분야 중 헬스케어와 의료목 적의 디바이스가 가장 많은 제조사에 의해 서비스가 제공되고 있다. 향후 사회에서는 연결 의 대상과 사람과 기기 와의 연결에 그치지 않고 사물과 사물 을 넘어 가상세계와 융합된 지능화된 만물 로 진화할 것으로 전망되고 웨어러블 스마트기기는 이와 같은 진화를 가능 하게 하는 핵심적인 요소기술의 역할을 할 것이다. 웨어러블 기기측면에서는 증강현실이 자연스럽게 연계된 안경형 스마트기기인 Google Glass 가 화려하게 등장하면서 스마트 글래스의 새로운 지평을 마련하였다. 스마트 글래스 는 무인자동차를 포함하는 Google X Project 에서 개발되었고, 안드로이드 운영체계로 기존 에 모바일 기기에 사용되어서 검증된 소형스크린, 카메라, GPS 센서, 음성처리와 관련된 마 이크와 스피커, 블루투스, Wi-Fi 등의 기능을 탑재하였다. Google Glass 는 이미 레콘젯, 라 표준기반 R&D 로드맵 27
웨어러블 스마트기기 이브맵, NTT, 모토로라, 등의 후발 경쟁자들을 출현시켰고 가속센서, 자이로스코프, 나침반, 게임, 헬스케어 등 다양한 기능을 끊임없이 추가하고 있다. 일본의 NTT 도코모에서도 2013 년 인텔리전트 글래스 를 선보였다. 인텔리전트 글래스는 손가락에 착용하는 반지 형태의 장치와 카메라 및 적외선 센서가 탑재된 헤드셋을 통해 손가락의 움직임을 감지해 헤드셋 에 가상물체를 표시해 주는 형태로 작동하며, 증강현실, 안면 인식, 음성인식, 핸즈프리 비 디오 플레이 등 다양한 기능을 탑재하고 있다. BI Intelligence사의 보고서에 따르면 전세계적 으로 스마트 글래스 시장은 올해 83만대에서 2017년 2천114만대까지 급격하게 성장 할 것으 로 예측되고 있다. 판매액 기준으로 최대 221조원에 달하는 큰 시장으로 확장 할 것으로 예 상된다. 그러나, 스마트 글래스에 대한 지속적인 성장을 유지하기 위해서는 높은 가격과 사 생활 노출에 대한 거부감 등을 해소하는 것은 필수적이라고 분석되고 있다. (단위 : 1억달러) (단위 : 대) 2,114 2,000 1,500 1,050 1,000 판매단가 변동폭 판매단가 1,000달러 가정시 약 221조원 판매단가 500달러 가정시 약 110조원 1천 62만 2천 114만 500 0 374만 83만 247만 2014 2015 2016 2017 2018 [그림 Ⅲ-2] 전세계 스마트 글래스 연간 판매량과 시장규모 전망 [6] 웨어러블 스마트기기의 본격적인 하드웨어 경쟁은 시계형 스마트기기인 스마트워치에서 전개되었다. 디자인과 기능이 다양하게 제공되고 대기업뿐만 아니라 중소 벤처들의 시장 진 입도 가장 빠르게 진행되고 있으며 시장도 급성장하여 Credit Suisse사의 보고서에 따르면 2013년에 10만대가 훌쩍 넘어섰고, 2015년에는 1억대를 넘어설 것으로 전망된다. 기능적인 측면에서도 건강보조용 활동량감지에서 네트워크 접속이 가능한 제품까지 다양한 제품이 출시되고 있다. 일본의 소니가 출시한 스마트워치2 는 타 기기와 손쉬운 연결을 돕는 NFC 28 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 가 탑재되 사용빈도가 높은 웨어러블 기기와 스마트 기기 간의 연결성을 극대화하였다. 아 직 마이크와 카메라가 내장되어 있지 않아서 스마트기기의 보조수단으로 활용하지만 삼성 의 기어 시리즈처럼 독립적으로 전화를 걸고 받을 수 있지는 않다. 미국에서도 페블, 나이 키, 핏빗, 조본 업 등 다양한 종류의 손목 착용형 웨어러블 스마트기기가 출시되고 있다. 특 히 모토로라의 모토360은 시계 2종을 출시하였고, 패션시계그룹인 Fossil도 가까운 시일 내 에 이를 탑재한 제품을 선보일 예정이다. 120 100 80 Credit Suisse : 2015년까지 1억 1,400만 BII : 2018년까지 9,160만 (단위 : 백만대) 60 40 20 0 ABI : 2015년까지 3,000만 Canalys : 2014년까지 500만(2013년 대비 900% 성장) Juniper : 2018년까지 3,600만 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 [그림 Ⅲ-3] 전세계 스마트 워치 연간 판매량과 시장규모 전망 [6] 웨어러블 스마트기기 전체 시장규모에 대해서는 거의 모든 조사기관들이 소리를 모아 긍 정적인 전망을 제시하고 있다. 아직 세계 웨어러블 스마트기기 시장은 초기 단계에 있고, 연구개발이 가속화되면서 신제품이 속속 출시하고 있으며 본격적인 시장형성은 2016년경에 이루어질 것으로 예측되고 있다. 영국의 시장조사 기관인 IMS Research사에 따르면 전 세계 웨어러블 스마트기기 출하량 이 2011년 약 1,400만 대(20억불) 규모의 시장인 것이 2016년에는 최소 3,920만 대(67억불)에 서 최대 1억 7,100만 대(366억불)까지 증가할 것으로 전망했다. 이는 최소 27%, 최대 78.4% 로 급성장하는 시장으로 전망된다. IMS 보고서에서는 웨어러블 스마트기기 시장이 아직 초 기이고 다양한 부분에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에 성장 시나리오를 긍정적인 요인과 부정적인 요인으로 나누어 전망을 제시하였다. 비관적인 시나리오는 웨어러블 기술이 제품 표준기반 R&D 로드맵 29
웨어러블 스마트기기 사용성 부족, 빈약한 사용자 호환성, 경험부족 등으로 연평균 성장률이 23% 정도로 저조한 상황을 가상한 예측치이고, 낙관적인 시나리오는 새로운 제품 출시, 주요 산업군에서의 폭 넓은 사용으로 웨어러블 기술에 대한 투자 및 연구개발이 활발한 상황을 가정하여 연평균 65% 성장을 가정한 추정치이다. 지역별로는 현재 착용형 디바이스 시장을 주도하고 있는 미국이 2016년까지 글로벌 시장 주도권 및 가장 큰 시장규모를 유지하는 한편 유럽이 다음 으로 큰 시장을 이룰 것으로 전망했으며, 일본 역시 인포테인먼트(Inforainment) 분야에서 강 점을 드러내며 웨어러블 스마트기기의 메이저 시장을 형성할 것으로 예측했다. 2011 2016 (단위 : 만대) 17,100 9,300 1,400 3,900 1,400 1,400 Worst Moderate Best [그림 Ⅲ-4] 성장 시나리오별 전세계 웨어러블 스마트기기 출하량 전망 [7] 또 다른 시장조사기관인 BCC Research사에서 2014년 2월에 실시한 시장전망 보고서에서 는 시장에 대하여 보다 심도 깊은 전망 결과를 발표하고 있다. 보고서에 따르면, 웨어러블 스마트기기 시장은 2013년 50억불에서 2018년 303억불 규모로 연평균 43%의 성장을 지속할 것으로 예측하였다. 특히 초기에는 기업이나 군사용 등 비 소비자 시장의 규모가 크지만, 점차 일반 소비자 시장의 규모가 지배적으로 변화할 것으로 예측하고 있다. <표 Ⅲ-7> 웨어러블 스마트기기의 시장별 규모예측, 백만불 [8] 구분 2012 2013 2014 2018 CAGR ('13~'18) 일반 소비자 시장 1,403 2,732 5,971 22,134 52.0% 비 소비자 시장 1,650 2,261 3,195 8,121 29.1% 합계 3,053 4,993 9,166 30,255 43.4% 30 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 BCC Research 보고서에서는 디바이스 형태별 시장전망에서도 구체적인 입장을 밝히고 있는데, 웨어러블 스마트기기 형태별 시장규모는 2013년 기준으로 활동량 감지용이 11억불 로 전체의 22%를 점유해서 가장 큰 형태를 차지하고 있으나, 2018년 기준으로는 스마트워 치가 126억불 규모로 전체 웨어러블 시장의 42%를 점유할 것으로 전망하였다. <표 Ⅲ-8> 웨어러블 스마트기기의 형태별 시장규모예측, 백만불 [8] 구분 2012 2013 2014 2018 CAGR ('13~'18) Activity morning devices 713 1,079 1,483 2,894 21.8% Wearavble cameras 570 982 1,620 3,120 26.0% AR eyewear 520 1,049 1,701 6,590 44.4% Smart clothing & textile 515 685 918 1,720 20.2% VR eyewear 359 555 835 2,135 30.9% Healthcare & safety monitors 329 427 541 1,235 23.7% smart watches 47 216 2,068 12,561 125.4% 합계 3,053 4,993 9,166 30,255 43.4% [그림 Ⅲ-5] 2013년과 2018년의 형태별 웨어러블 스마트기기의 시장점유율 [8] 시장의 확대에도 불구하고 평균 판매단가는 Eyewear를 제외하고는 소폭 상승할 것으로 예측하는데, 그 이유는 시장확대에 따른 가격하락 요인보다 디바이스의 기능 확대에 따른 단가 상승요인이 더 큰 것으로 이해할 수 있다. 초기에 유행했던 Healthcare & Safety monitor 용은 추가 기능보다는 시장증가의 영향이 커서 가격이 소폭 하락할 것으로 예상된다. 표준기반 R&D 로드맵 31
웨어러블 스마트기기 <표 Ⅲ-9> 웨어러블 스마트기기 형태별 출하량과 평균판매단가 추이 [8] 구분 2012 2013 2014 2018 CAGR ('13~'18) Activity morning devices 디바이스 출하량 29,600,000 42,100,000 50,900,000 85,900,000 15.3% 평균판매단가(달러) 24 26 29 34 5.6% 매출액(백만 달러) 713 1,079 1,483 2,894 21.8% Wearavble cameras 디바이스 출하량 2,510,000 4,115,000 6,807,000 11,265,000 22.3% 평균판매단가(달러) 227 233 238 277 3.5% 매출액(백만 달러) 570 959 1,620 3,120 26.0% 디바이스 출하량 210,000 486,000 1,195,000 7,555,000 73.1% AR eyewear 평균판매단가(달러) 2,476 2,158 1,423 872-16.6% 매출액(백만 달러) 520 1,049 1,701 6,590 44.4% Smart clothing & textile 매출액(백만 달러) 515 685 918 1,720 20.2% 디바이스 출하량 48,000 115,500 672,000 1,835,000 73.9% VR eyewear 평균판매단가(달러) 7,479 4,804 1,243 1,163-24.7% Healthcare & safety monitors 매출액(백만 달러) 359 555 835 2,135 31.0% 디바이스 출하량 7,700,000 10,300,000 13,800,000 33,000,000 26.2% 평균판매단가(달러) 43 41 39 37-2.0% 매출액(백만 달러) 329 427 541 1,235 23.7% 디바이스 출하량 330,000 1,115,000 7,130,000 41,500,000 106.1% Smart watches 평균판매단가(달러) 143 194 290 303 9.3% 매출액(백만 달러) 47 216 2,068 12,561 125.4% 일반 소비자 시장을 응용분야별로 일반용도, 스포츠, 패션, 홈오토메이션, 게임 등으로 분 류했을 때, 2013년에는 Fitness & Sports용이 60%의 압도적으로 큰 점유율을 나타내고 있지 만, 2018년에는 스마트폰처럼 일반적인 사용용도가 60% 이상을 차지할 것으로 예상된다. 또한 지역적으로는 2013년에는 북미 선진국이 75%, 아시아 태평양이 16%를 차지하지만, 2018년에는 북미선진국 65% 아시아태평양 24%로 변화할 것으로 추정된다. 32 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 (단위 : 만대) 2012 2013 2014 2018 0 2012 2013 2014 2018 Fitness & Sports Gaming & Recreation General consumer Fashion & Apparel 북미 유럽 아시아-태평양 Rest of World 합계 Home auto & Rem. ID 합계 [그림 Ⅲ-6] 사용 용도별 일반소비자 시장전망과 지역별 시장분포 전망 [8] 한편 비 소비자 시장에서는 헬스케어, 국방보안, 산업용으로 분류를 했을 경우 2013년에 는 헬스케어의 비중이 38%로 다소 높지만 2018년에는 산업용이 38%로 가장 큰 비중을 차지 할 것으로 예측된다. 비 소비자 시장의 지역적 비중은 2013년에 북미시장의 비중이 50%, 유럽시장이 27%, 아시아태평양이 17%를 차지하였으나 2018년에는 북미 선진국 비중이 69%로 다소 줄어들고 아시아 태평양 시장이 22%로 다소 증가할 것으로 전망된다. (단위 : 만대) 9,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 2012 2013 2014 2018 Healthcare Defense & Security 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 2012 2013 2014 2018 Enterprise & Industry 합계 북미 유럽 아시아-태평양 Rest of World 합계 [그림 Ⅲ-7] 사용 용도별 비 소비자 시장전망과 지역별 시장분포 전망 [8] 기타 다른 시장조사 기관들도 편차를 보이고 있기는 하지만 대체로 긍적적인 전망을 하 고 있으며, 2014년에 개최된 CES(Consumer Eleerronics Show)와 MWC(Mobile World Congness) 박람회에서 웨어러블 스마트기기가 대거 출품되면서 관심이 고조되고 있고, 2018 년까지 시장은 매년 43% 정도 성장할 것으로 예측되고 있다. 출하량 기준으로 살펴보면 표준기반 R&D 로드맵 33
웨어러블 스마트기기 ABI Research사가 18년까지 4.8억대 전망치로 가장 낙관적이고, IMS Reserch사와 Canalys사 가 각각 3,900만대, 4,500만대로 보수적인 전망치를 제시하여 전망치 간의 편차가 크지만 다 른 산업의 시장보다는 연평균 성장률을 눈에 띄게 크게 전망하고 있는 것은 공통적인 전망 이다. Juniper Research에서 발간한 보고서에서는 2013년에 의류나 신체에 장착하는 웨어러 블 스마트기기 시장을 1,500만대 규모로 전망하고 있다. 2017년에는 7,000만대 규모로 연평 균 47% 성장할 것으로 전망하였고, 현재 스포츠와 피트니스 그리고 헬스케어가 전체 시장 의 80%를 차지하고 있다. 대수 기준으로는 피트니스가 헬스케어분야를 상회하나 매출기준 으로는 헬스케어 분야가 시장규모가 크고 지역적으로는 북미와 서유럽이 전체시장의 60% 를 차지하고 있다고 발표하였다. 단말기 시장은 구글, 애플, 마이크로소프트 등의 글로벌 업 체의 참여가 이루어지면서 급속하게 성장하고, 스마트폰과 마찬가지로 어플리케이션 시장 도 형성될 것으로 전망하고 있다. BI Intelligence사는 스마트워치가 엄청난 붐을 일으키지는 못하지만 현재 시장에 출시된 피트니스용 밴드나 휴대 가능한 샤인과 같은 활동량 추적 기 기는 의료사업과 같은 전문분야를 포함한 다양한 분야에서 사용될 것으로 전망하고 있다. 가트너는 헬스케어 피트니스 분야를 중심으로 웨어러블 스마트기기 시장이 2013-2016 동안 에만 16억불에서 50억불로 증가할 것으로 전망하고 있다. 웨어러블 스마트기기는 단기적으 로 소비자들이 필수품으로 여기지는 않고 있으며, 좋은 액세서리 정도로 간주해서 2017년까 지 스마트폰을 웨어러블 스마트기기로 대체할 소비자는 1% 미만에 불과할 것으로 전망한 다. 웨어러블 스마트기기가 시장에서 성공하려면 다른 기기들이 제공하고 있는 기능을 보완 하고 개선해야 하며, 노출된 기기에 자부심을 느낄 만큼 실용적이면서도 스타일리쉬하지 않 으면 안된다고 보고하고 있다. Juniper Research IMS Research BI Intelligence ABI Research Berg Insight Canalys Gartner Credit Suisse 2012 1,400만대 830만대 2013 1,500만대 16억$ 30억$ 2014 10,000만대 800만대 2015 2016 3,900만대(보수) 9,300만대(중도) 17,000만대(낙관) 50억$ 2017 7,000만대 6,400만대 4,500만대 2018 30,000만대 48,000만대 300~500억$ [그림 Ⅲ-8] 예측 기관별 전세계 웨어러블 스마트기기 출하량 전망 [6] 34 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 웨어러블 스마트기기의 초기 시장 성장은 스마트 워치, 피트니스 밴드가 주도할 것으로 예상되며, 스마트 글래스의 경우는 대중화 보다는 특정 어플리케이션 분야에서 성장이 예상 된다. Transparency Market Research에 따르면, 웨어러블 스마트기기의 응용분야별 시장동향 분석은 현재는 시장이 크지도 않을뿐더러 각 응용분야별 시장의 크기도 크게 차이나지 않 는 판매 대수를 기준으로는 활동량 추적 기능을 갖춘 저가의 밴드형 디바이스가 우위를 나 타내고, 판매액 기준으로는 의료나 헬스케어 제품들이 시장을 선도하고 있다. 향후에는 헬 스케어나 의료용 디바이스가 시장을 선도할 것으로 예측되고 있다. 그 뒤를 이어 Fitness나 인포테인먼트용 분야가 비등한 상태로 의료용 기기를 추격할 것으로 예상된다. Juniper Research사도 최근 웨어러블 스마트기기가 연이어 출시되면서 2012년 8억 달러 규모에 지나 지 않던 관련 시장 규모가 2014년에는 15억 달러 이상으로 증가할 것이며 특히 헬스케어 및 피트니스용 단말과 멀티 기능 단말 등 소비자 시장을 직접 겨냥한 수요가 대폭 증가할 것으로 전망하고 있다. 이처럼, 웨어러블 스마트기기 시장이 최근 몇 년 동안에 급격히 성장 하기 시작했기 때문에 시장조사 기관마다 예측하는 시장규모에서 상대적으로 큰 차이를 보 이고 있으나 급격한 성장을 보일 것이라는 부분에는 이견이 없는 것을 확인할 수 있다. 2,500 2,000 USD Million 1,500 1,000 500 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Fitness & Wellness Infotainment Healthcare & Medical Industrial & Military 출처 : Transparency Market Research, Jan.2013 [그림 Ⅲ-9] 응용 분야별 전세계 웨어러블 스마트기기 매출액 전망 웨어러블 스마트기기 시장은 스마트폰의 시장과는 조금 다른 양상으로 전개되고 있다. 스마트폰이 통신과 인포테인먼트 위주의 응용분야에 국한된 기기였다면, 웨어러블 스마트 기기는 통신의 플랫폼 위에 헬스케어 및 의료, 피트니스 및 웰니스 등 다양한 분야로 응용분 야를 넓혀 나가는 Digital Divergence를 추구하고 있다. 특히, 2014년은 웨어러블 스마트기기 표준기반 R&D 로드맵 35
웨어러블 스마트기기 가 시장에서 소비자들과 만나서 저변을 확대하는 서막을 여는 한해로 평가받고 있다. 구글, 애플, 삼성전자, 마이크로소프트 등 글로벌 ICT업체들이 이전보다 진화된 웨어러블 스마트 기기용 기술 및 플랫폼을 출시를 예고하고 있다. CES와 MWC 박람회에서 삼성전자, 소니, 퀄컴, LG 등 굴지의 국제적인 가전회사들뿐만 아니라 중소 업체들도 관련 제품을 대거 전시 하였고, 마이크로소프트 개발자 회의와 구글과 애플의 연례행사에서도 새로운 웨어러블 스 마트기기와 관련된 생태계를 공개하였다. 2014년 3월에 구글은 웨어러블 스마트기기 전용 플랫폼인 안드로이드 웨어 를 발표하고 개발자 도구도 함께 공개하였다. 이 안드로이드 웨 어를 기반으로 모토로라의 모토360 과 LG전자의 G워치 가 출시되었고, 패션 시계업체인 Fossil 그룹도 이를 탑재한 제품을 준비하고 있다. 안드로이드 웨어의 특징 중 괄목할 만한 것은 음성인식으로 사용자와 질문과 대답을 가능하게 하였고 심박동과 건강상태를 점검할 수 있으며, TV 등 다른 ICT 기기와 연결하는 기능이 강화되었다. Smartwatch with Multiple Display (예상) Wearable Controller & Display with X-Box Apple iwatch CES MWC ( 14.1) ( 14.2) MS Build Developer Conference Google I/O Apple WWDC ( 14.4.) ( 14.5.) ( 14.6.) Samsung Developer Conference ( 14.10.) Galaxy Gear II & Open SDK G-Arch(Smart warch) & G-Health(Fitness Band) Smart Watch III Google Glass ㆍGalaxy Gear III (예상) ㆍWireless Charge (예상) ㆍFlexible Display (예상) Pebble Pebble Watch II & Open SDK Toq II (자료 : 주요 플레이어들의 이벤트 및 신제품 발표 연력을 바탕으로 추정함) [그림 Ⅲ-10] 응용 분야별 전세계 웨어러블 스마트기기 출하 전망 [1] 웨어러블 스마트기기는 헬스와 건강, 스포츠, 레저, 패션, 제조 및 생산, 교육, 국방, 게임, 공공안전 등 다양한 산업분야에 적용되고 있어서, 다양한 산업계층과 직업분야들이 참여하 고 있다. 이에 따라 의류나 패션시장과 같이 소재의 종류와 디자인의 선호도에 따라 그것을 이용하는 이용자의 나이, 직업, 성, 계층에 따라 정말 다양한 종류의 기기가 개발되는 다이 버전스를 특징으로 한다. 이 특징은 기존의 스마트기기들이 몇몇 대기업에 의해 주도되었다 면, 웨어러블 스마트기기 산업은 대기업은 대기업대로, 대기업보다 순발력이 좋은 스타트업 기업이나 중견기업에게 더 유리한 산업이라고 할 수 있어 산업 전반에 미치는 영향이 클 것으로 기대된다. 36 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 웨어러블 스마트기기는 하드웨어를 팔고 끝나는 것이 아니라 목적하는 기능에 따라 지속 적으로 데이터를 수집하고 관리하고 처리하는 것이 가능하여야 하며, 개인의 감성과 개성 및 상태에 따른 차별화된 표현과 처리를 위해서 하드웨어의 판매 이후 다양한 서비스가 제 공되어야 하며, 서비스의 품질과 성능이 하드웨어의 품질만큼 중요하게 받아들이고 개발에 집중하여야 한다. 개방형 플랫폼에 의한 제품과 디자인의 완성은 물론이고 웹이나 앱을 통 한 다양한 데이터를 수집 처리하는 것은 물론, 소비자의 자발적인 참여도 유도할 필요가 있 다. 이는 참여형 클라우드 또는 개발형 생태계 라 할 것이며, 진정한 웨어러블 산업의 장 점을 배가할 수 있는 시스템이라 할 수 있다. 이를 구축하기 위한 하드웨어에서부터 서비스 까지 다양한 업체가 수직 수평적으로 협력해야 하며, 현재 참여하고 있는 기업들을 다양한 단계에 따른 참여 현황은 아래에 그림에 도시하였다. Chip Vendor 원재료/구성품 OEM, ODM 디자인 Test 기관 규격 기관 Network 통신사 Platform 제조사 서비스 솔루션 유동/ 배급사 Qualcomm-Toq 3G Smart Watch Phone 무선 USB 서비스 표준기술 NTT docomo -Intelligent Glass Google Glass Galaxy Gear SAP-Smart Glass Disney- Ticketing Band TI-Sensor Tag Baidu s OEM Smart watch 저전력 블루투스 표준 Cisco s Wearable IPS Nike s Fuelband Philps-Accenture 의료솔루션 교통카드 겸용 Wristband [그림 Ⅲ-11] 웨어러블 스마트기기 유형별 주요 플레이어 [1] 웨어러블 스마트기기의 시장형성 및 저변확대를 방해하고 있는 기술로는 짧은 배터리 수 명, 스마트폰에 의존할 수 밖에 없는 네트웨크 범위, 그리고 액세서리 제품으로 개성을 살릴 수 없는 디자인 등이 거론되고 있다. 짧은 배터리 수명은 항상 착용하고 싶은 웨어러블 스마트기기의 장점을 반감하게 되고, 자체적인 광대역 네트워크로 독립적인 데이터를 송수신하기 위해서도 배터리의 수명 연장 은 시급한 극복요소 기술이다. 단거리 블루투스의 경우 소비전력이 1~2mW 이지만 표준기반 R&D 로드맵 37
웨어러블 스마트기기 WiFi(120mW)나 LTE(1080mW)등은 큰 전력을 요구하고 있다. 저전력으로 중 장거리 송수신이 가능한 기술에 대한 연구개발도 시급한 현실이다. 웨어러블 스마트기기는 노출된 착용기기이기 때문에 기능성만큼 심미성이 강조된다. 이 밖에도 저전력 CPU 개발이나 동작 이나 환경을 인식할 수 있는 다양한 센서의 개발, 그리고 음성인식 터치인식 등의 다양한 인터페이스 기술에 대한 개발도 웨어러블 스마트기기의 시장을 조기에 선점할 수 있는 핵 심 기술이라고 할 수 있다. 나. 국내 시장동향 분석 2013년도 국내 스마트기기 성장률은 17%로 전세계 평균 성장률인 81%를 크게 밑돌고 있다. 이는 그동안 국내의 스마트기기의 성장을 주도했던 고사양 스마트폰의 시장이 성숙기에 들어 서면서 성장이 둔화되고 있기 때문이다. 따라서, 고사양 스마트폰 위주의 개발전략의 수정이 불가피한 상황이다. 이런 관점에서 볼 때 웨어러블 스마트기기에 대한 투자와 연구개발은 국가경쟁력 제고 및 차세대 기술 확보 측면에서 볼 때 중요한 기술이라고 할 수 있다. 국내에서 웨어러블 스마트기기 단말기를 개발하는 업체들은 이미 글로벌 기업이기 때문 에 국내의 웨어러블 시장동향을 따로 떼어서 논하기는 쉽지 않다. 단지, 국내 웨어러블 스마 트기기 소비시장은 전세계 시장의 3% 선을 유지하고 있으며 향후에도 이 정도의 시장점유 율을 유지하리라는 것이 시장 전망기관들의 예측이다. 국내의 웨어러블 스마트기기 시장은 당연 글로벌 기업인 삼성전자가 주도하고 있다. 삼 성전자는 웨어러블 스마트기기 시장에서 갤럭시 생태계 구축을 통한 시장선점 전략으로 대 응하고 있다. 시장을 선점하기 위해 구글 글래스와 애플 아이워치보다 먼저 갤럭시 기어를 출시하여 시장을 선점하려고 하고 있다. 하지만 출시 이후 시장반응이 부정적이라는 의견도 있지만 타사들보다 먼저 시장에 진입하여 시장 반응을 실제로 경험하였다는 장점 등이 있 어 시장에 먼저 진입한 효과가 있을 것으로 예상된다. 단순히 시장에 처음 진입한다는 전략 만이 아니라 갤럭시 시리즈의 하드웨어를 중심으로 생태계를 구축하려는 전략을 구사하고 있다. 2013년 9월 출시한 갤럭시 기어 를 갤럭시 노트3 와 연동해 사용할 수 있는 웨어러블 스마트기기로 출시하여 갤럭시 생태계 구축을 위한 전략을 취하고 있다. 갤럭시 기기와 연 동되는 웨어러블 기기 출시로 갤럭시 생태계를 구축해 최근 모토로라와 노키아를 각각 인 수한 구글과 마이크로소프트(Microsoft)등과 경쟁하려는 것이다. 최근 삼성전자가 출시한 갤럭시 기어2 는 1GHz 듀얼코어 모바일 프로세서, 1.63인치 슈 퍼아몰레드 디스플레이(320 320), 512MB 메모리, 4GB 스토리지, 190만 화소의 카메라, 38 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 315mAh 용량의 배터리 등의 고성능을 갖고 있다. 갤럭시 기어를 사용하면 스마트폰을 직접 사용하지 않고도 전화를 걸고 받을 수 있는 편리한 기능이 있다. 또한 음성인식 기능인 S보 이스 로 일정 알람 설정, 날씨 확인 등이 가능하며 녹음한 음성을 텍스트로 변환할 수 있 다. 또한 이전의 안드로이드 운영체제 대신 오픈 소스인 타이젠 운영체제를 채택함으로써 HTML5로 기어용 앱을 개발할 수 있으며, 안드로이드를 사용할 때보다 스마트폰 OS에 대한 통제력을 높일 수 있다. 심장박동이나 걸음 수를 측정할 수 있어서 실시간 개인 피트니스 코칭기능을 제공하고 있으며, 독립적인 달리기 걷기 모드와 자전거, 하이킹 모드가 함께 탑 재되어 활동 추적이 가능하다. Gear 2 Gear 2 Neo [그림 Ⅲ-12] 삼성전가가 출시한 갤럭시 기어2와 기어 핏 LG전자에서는 2014년 2분기에 G워치 를 공개하면서 웨어러블 스마트기기 시장 진입에 박차를 가하고 있다. G워치는 구글의 웨어러블 기기 리드 파트너(Lead partner, 주요 협력사) 의 일원으로 안드로이드 플랫폼에 최적화된 하드웨어 성능완성에 초점을 두고 개발하였으 며, 모든 안드로이드 기반 스마트폰과 호환된다. 우리나라는 웨어러블 산업의 기반인 전기 전자, ICT, 섬유 등의 다양한 분야에서 높은 기술 력을 보유하고 있음에도 불구하고 이를 웨어러블 분야에 적용하기 위한 요소기술 및 관련 소재 부품의 개발 역량은 아직 미흡한 실정이다. 산업부가 지난해 13대 창조경제 산업엔진 프로젝트 와 임베디드 SW 발전전략 에서 웨어러블 스마트 디바이스 산업을 집중 육성하겠다 는 방향을 제시한 것은 다소 늦은 감이 없지는 않지만 이러한 기술격차가 심화될 경우 향후 우리 경제 전반에 미치는 영향이 상당할 것이라는 예상됨에 따른 적절한 조치라고 판단된다. 산업부가 추진 중인 웨어러블 스마트기기 개발 사업은 중소 IT 기업의 기술력 향상에 초 점을 두고 있으며, 아래와 같은 웨어러블 분야에 특화된 핵심 부품, 소재 및 요소기술 개발 이 주를 이루고 있다. 표준기반 R&D 로드맵 39
웨어러블 스마트기기 <표 Ⅲ-10> 웨어러블 스마트기기 관련 정부 주도 프로젝트 구분 프로젝트명 개요 웨어러블 퍼스널 스테이션 개발 - 손목시계형 차세대 PC플랫폼 - 레고블럭 모듈의 입는 컴퓨터 - 액세서리형 플랫폼 및 손목시계형 제스처 인식기 ETRI u-컴퓨팅 공간 협업을 위한 Wearable Personal Companion 기술 개발 - 직물형 회로 보드 프로토타입 개발 - 직물형 패키지 제작 기술 개발 - u-컴퓨팅 서비스 연동 의류형 단말 시제품 개발 KITECH KAIST 신축성 있고 피부에 탈부착 가능한 Smart Skin Patch 시스템 개발 나노 섬유 기술 기반의 웰니스 의류 시스템 개발 구겨지는 배터리 기술 개발 - 유연성과 신축성이 있고, 피부에 탈부착 가능한 새로운 개념의 스킨 패치형 웨어러블 플랫폼 - 전동성 나노 섬유 웹기반 전극과 센서를 이용 한 생체 신호 측정모듈 개발 - 접어도 안전하게 작동하여 태양열로도 충전가능 한 신개념 웨어러블 배터리 플렉서블 소재 산업은 웨어러블 스마트기기의 미래의 핵심 요소기술로 휘는 배터리, 휘 는 집적회로, 휘는 디스플레이 등이 국내 기술진에 의해 개발되고 있다. 휘는 배터리는 휘는 배터리와 케이블처럼 감는 배터리가 개발되고 있으며 그중 케이블형 배터리는 2-3년 내에 양산할 수 있다고 발표하고 있다. High Performance Flexible Battery KAIST [그림 Ⅲ-13](좌) KAIST가 개발한 Flexible Battery(2012.8)(우) LG화학이 개발한 Cable Battery(2013.10) 휘는 전자회로는 상용화까지는 5년 이상의 시간이 필요할 것으로 예상된다. 스마트폰과 같이 자체 네트워크를 가지고 높은 컴퓨팅 능력을 발휘하는 휘는 전자회로는 넘어야 할 기 술 장벽이 아직도 산적해 있다. 40 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 LCP Wireless RFICs [그림 Ⅲ-14] KAIST가 개발한 Flexible 고집적회로(2013.5) 휘는 디스플레이는 웨어러블 스마트기기 화면의 콘텐츠 문제를 해결할 대안으로 주목받 고 있다. 현재의 기술 수준은 상당히 발전한 단계이기는 하지만 완벽하게 팔목에 휘감을 수 있는 유연소재는 아직 확보하지 못한 상태이다. [그림 Ⅲ-15] LG가 개발한 Flexible OLED Display 전자종이 디스플레이(2013.4) 표준기반 R&D 로드맵 41
웨어러블 스마트기기 3. 특허동향 가. 웨어러블 스마트기기 특허동향 웨어러블 스마트기기 분야의 특허출원에 대한 조사는 1988년 1월 1일부터 2013년 12월 31일 까지 한국, 미국, 일본, 유럽에 출원 및 등록된 특허들에 대해 특허검색 엔진을 사용하여 조사하였다. 1) 연도별 특허출원현황 웨어러블 스마트기기 분야의 특허출원은 1988년부터 현재까지 지속적으로 증가하는 것 으로 나타났으며, 특히 1990년대 후반부터 급속히 증가하기 시작하여 연도별로 다소 기복이 있지만 대체적으로 그 증가 추세가 지금까지 지속되고 있다. 300 250 200 150 100 50 0 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 * 2013년도는 미공개 특허들이 포함되지 않아 실제보다 적게 나타남 [그림 Ⅲ-16] 웨어러블 스마트기기 연도별 특허출원 건수 42 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-11> 웨어러블 스마트기기 연도별 특허출원 건수 연도 출원건수 연도 출원건수 1988 2 2001 158 1989 1 2002 140 1990 1 2003 151 1991 3 2004 156 1992 8 2005 148 1993 13 2006 212 1994 16 2007 240 1995 16 2008 197 1996 24 2009 202 1997 34 2010 251 1998 69 2011 271 1999 95 2012 210 2000 121 2013 85 웨어러블 스마트기기 분야의 특허출원은 향후에도 증가 추세가 이어질 것으로 전망되며, 기술수명주기를 살펴보면 현재 웨어러블 스마트기기 분야는 발전기 단계에 머물러 있고, 사 물인터넷(IoT) 및 만물인터넷(IoE) 등 관련 산업의 급속한 발전으로 인하여 향후에 특허가 더욱 급격하게 확대될 예정이다. 표준기반 R&D 로드맵 43
웨어러블 스마트기기 2000 출 원 건 수 1800 1600 1400 1200 1000 800 퇴조기 2구간 성숙기 부활기 4구간 3구간 발전기 600 400 1구간 200 0 0 200 400 600 800 1000 출원인수 * 구간은 연도별 특허건 및 출원인(기업)의 패턴을 보여줌(1994부터 5년간) * 주기분석은(곡선) 구간과의 패턴 일치성을 보고 현 특허기술의 수명주기의 위치를 파악 - 발전기 : 출원건수 및 출원인수 모두 증가 신기술출현, R&D의 급격한 증가, 경쟁의 격화 - 성숙기 : 출원건수 증가, 출원인 감소 지속적인 연구개발 활동, 일부업체의 도태 - 퇴조기 : 출원건수 및 출월인 모두감소 대체기술의 출현, 기술발전의 분연속점 발생 - 부할기 : 출원건수 및 출원인수 다시증가 기술의 유용성 재발견, 대체기술의 쇠퇴 [그림 Ⅲ-17] 웨어러블 스마트기기 기술수명 분석 <표 Ⅲ-12> 웨어러블 스마트기기 구간별 출원인수 및 출원건수 구간 1994-1998 1999-2003 2004-2008 2009-2013 출원인수 89 352 514 559 출원건수 159 665 953 1,019 2) 국가별 특허출원현황 출원 국가 별로 웨어러블 스마트기기 분야의 특허출원을 살펴보면 미국에 1,399건이 출 원되어 4개 국가에 출원된 특허의 49.5%를 점유하고 있어 강세를 보이고 있으며 그 뒤를 이어 일본에 697건이 출원되어 24.7%를, 한국에 382건이 출원되어 13.5%를, 그리고 유럽에 346건이 출원되어 12.3%를 차지하고 있다. 44 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 한국에 출원된 특허 수는 미국에 출원된 특허의 25%를 웃도는 규모이며 일본에 출원된 특허의 50%를 상회하는 규모로 이는 웨어러블 스마트기기 분야에 있어서 한국 특허출원의 중요성을 보여주는 것이라고 판단된다. 미국 49.5% 유럽 12.3% 한국 13.5% 일본 24.7% 유럽 일본 한국 미국 [그림 Ⅲ-18] 웨어러블 스마트기기 특허출원 국가별 점유율 <표 Ⅲ-13> 웨어러블 스마트기기 국가별 특허출원 건수(1988~2013) 국가 한국 미국 일본 유럽 계 특허출원 [건] 382 1,399 697 346 2,824 비율 [%] 13.5 49.5 24.7 12.3 100.0 웨어러블 스마트기기 출원을 기업별로 살펴보면 일본기업 Olympus Optical사와 미국기업 인 Qualcomm사, 네덜란드 기업인 Konink Philips Electronics사가 해당 기술을 주도하고 있으 며 그 뒤를 이어서 한국전자통신연구원(ETRI), Sony사와 삼성전자가 추격하고 있으며 미국 기업인 Google, IBM, Microsoft사도 주요 출원인으로 나타나고 있다. 특별한 점은 웨어러블 스마트기기 분야 특허출원 상위 10개사 중에 일본기업이 4개나 차 지하고 있다는 점인데, 이것은 기기와 소재의 강국인 일본의 특성을 잘 보여주고 있다고 생 각되며 한국도 삼성전자와 ETRI, KAIST 등이 상위 20개 주요출원인에 올라와 있어 웨어러 블 스마트기기 분야에서 미국, 일본, 한국의 경쟁체제가 유지될 것으로 전망된다. 표준기반 R&D 로드맵 45
웨어러블 스마트기기 OLYMPUS OPTICAL CO LTD QUALCOMM INC KONINK PHILIPS ELECTRONICS NV ETRI SONY SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD GOOGLE INC IBM CORP SHIMADZU CORP NT&T 0 20 40 60 80 100 [그림 Ⅲ-19] 웨어러블 스마트기기 주요 출원인별 특허건수 <표 Ⅲ-14> 웨어러블 스마트기기 주요 출원인별 특허건수 순위 주요출원인 특허건수 1 OLYMPUS OPTICAL CO LTD 81 2 QUALCOMM INC 74 3 KONINK PHILIPS ELECTRONICS NV 69 4 ETRI 56 5 SONY CORP 40 6 SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD 40 7 GOOGLE INC 38 8 IBM CORP 37 9 SHIMADZU CORP 32 10 NT&T(일본) 29 11 MICROSOFT CORP 27 12 SEIKO EPSON CORP 26 13 KAIST 24 14 OLYMPUS CORP 22 15 NIKON CORP 21 16 CASIO COMPUTER CO LTD 20 17 TRAN B 19 18 NOKIA CORP 18 19 TOSHIBA KK 16 20 MATSUSHITA DENKI SANGYO KK 16 46 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 3) IPC별 특허출원현황 웨어러블 스마트기기 분야 국제기술분류(IPC)별 특허출원 현황을 살펴보면 개인 식별(생물 학적 재료분석 등) 진단을 위한 측정 분야인 A61B 5/00 분야가 압도적으로 다수를 차지하고 있으며 그 외에도 정보표시 제어장치 분야인 G09G 5/00, 디지털 데이터 처리 분야인 G06F 1/16 및 광학요소 및 광학장치 분야인 G02B 27/02 분야의 특허출원도 활발하게 이루어지고 있다. 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 A61B 5/00 G09G 5/00 G06F 1/16 G02B 27/02 H04N 5/64 G08B 1/08 H04N 5/225 H04B 1/38 G02B 27/01 G06F 3/033 [그림 Ⅲ-20] 웨어러블 스마트기기 특허 다출원 IPC별 출원동향 웨어러블 스마트기기 다출원 상위 10개 IPC별 출원현황은 1988년부터 2013년 12월까지 출원된 모든 특허를 포함하는 것으로 최근 출원동향을 나타내는 지표가 아니므로 해석에 주의가 요구된다. 최근 출원동향에 대한 지표는 이하 유망기술 도출 부분을 참고하면 도움 이 될 것이다. 점유율은 전체 출원특허 건수 대비 해당 IPC로 출원된 특허건수의 비율을 백분율로 표시 한 것이며 웨어러블 스마트기기 분야의 특허와 관련된 IPC가 무려 800개에 달하므로 각각 의 IPC별 점유율은 상위 10개 IPC에서도 10% 미만으로 나타나고 있으며 그 외 IPC의 경우 에는 대부분 1% 미만으로 낮게 나타나고 있다. 표준기반 R&D 로드맵 47
웨어러블 스마트기기 <표 Ⅲ-15> 웨어러블 스마트기기 다출원 10개 IPC별 출원현황 순위 IPC 내용 건수 점유율 [%] 1 A61B 5/00 진단; 수술; 개인 식별(생물학적 재료의 분석 G01N 예 G01N 33/48): 이 중 에서 특별히; 진단을 위한 측정(방사선 진단 A61B 6/00; 초음파, 음파 또는 아음파에 의한 진단 A61B 8/00); 개인식별 165 5.84 2 G09G 5/00 정적수단을 사용하여 가변정보를 표시하는 표시장치의 제어를 위한 장치 또는 회로(조명일반 F21; 전기적 변량 또는 파형을 표시하기 위한 계기 G01R 13/00; 광 빔의 제어를 위한 장치 또는 배치 G02F 1/00; 가시적 수단에 의한 시간의 표시 G04B 19/00, G04C 17/00, G04G 9/00; 계산기와 주변장치의 사이에 데이터전송을 위한 장치 G06F 3/00; 가시신호수단 또는 장치 G08B 5/00; 교통제어시스템 G08G; 표시, 광고, 사인 G09F, 예. 다수의 분리된 표시 요소 또는 광 제어 셀로서 되는 정적표시장치 G09F 9/00; 집적된 다수의 광 원으로된 정적표시장치 H01J, H01K, H01L, H05B 33/12; 결과를 표시하는 펄스카운터의 회로 H03K 21/18; 부호화, 복호화 또는 부호변환의 일반 H03M; 화상 또는 패턴의 부분을 표시하는 전기신호를 사용해서 재생하는 것 또는 원래의 그림을 주사하는 것에 의해서 나타내는 것 H04N): 이 중에서 특 별히; 음극선관표시기 및 기타 가시표시기에 공통의 가시표시기용의 제어장치 또는 회로(영상데이터 처리 또는 형성 G06T) 93 3.29 3 G06F 1/16 전기에 의한 디지털 데이터처리(계산의 일부가 액체력 또는 기체력을 사용하여 행하여지는 계산기 G06D; 특정계산모델방식의 컴퓨터시스템 G06N; 광학적 G06E; 디지털 기술을 사용하는 임피던스 회로망 H03H): 이 중에서 특별히; 구조상의 세부 또는 장치(기계의 세부 G12B) 87 3.08 4 G02B 27/02 광학요소, 광학계 또는 광학장치(G02F가 우선; 조명 장치 혹은 조명 시스템 에 사용하는데 특히 적합한 광학 요소 F21V 1/00 ~ F21V 13/00; 측정기구 는 G01의 관련 서브클래스를 참조, 예. 광학적 거리계 G01C; 광학요소, 광학 계 또는 광학장치의 시험 G01M 11/00; 안경 G02C; 사진촬영 또는 투사 또 는 관찰용 장치 또는 배치 G03B; 음향렌즈 G10K 11/30; 전자 및 이온); H01J; X선 광학 H01J(H05G 1/00; 방전관과 구조적으로 결합된 광학요소 H01J 5/16); 29/89(37/22; 마이크로파 광학 H01Q; 광학요소와 TV수상기와 조합 H04N 5/72; 칼라 TV 시스템에서의 광학시스템 또는 장치 H04N 9/00; 투명 또는 반사영역에 특히 적합한 가열장치 H05B 3/84") : 이 중에서 특별 히; 관찰 또는 읽는 장치(입체시장치 G02B 27/22, 투영형의 것 G03B; 슬라이 드 변환장치 G03B) 86 3.05 5 H04N 5/64 화상통신, 예. 텔레비젼(측정, 시험 G01; 윤곽(outline) 추적을 포함하는 자동그 래픽 인자(인자)시스템, 예. 텔레라이터(telewriter) G08; 기록담체와 변환기간의 상대운동에 기초한 정보기록 G11B; 부호화, 복호화 또는 부호변환 일반 H03M; 방송분배 또는 그 이용상태의 기록 H04H): 이 중에서 특별히; 수신기 구조의 세부, 예. 캐비넷, 먼지 커버(dust cover)(가구에 특징이 있는 것 A47B, 예. A47B 81/06) 59 2.09 48 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-16> 웨어러블 스마트기기 다출원 10개 IPC별 출원현황 순위 IPC 내용 건수 점유율 [%] 6 G08B 1/08 신호 또는 호출시스템; 지령발신장치; 경보 시스템(차량상의 신호장치 B60Q, B62D 41/00; 철도신호 시스템 또는 장치 B61L; 이륜차의 신호장치 B62J 3/00, 6/00; 금고 또는 귀중품보관실의 경보장치 E05G; 광산에 있어서의 신호 또는 경보장치 E21F 17/18; 감응측정소자는 G01의 적당한 서브클래스를 참 조; 교통제어방식 G08G; 가시지시수단 G09; 음향발생장치 G10; 호출기를 부 르는 무선장치 또는 근접 계(Field) H04B 5/00, 7/00; 확성기, 마이크로폰, 축 음기의 배치 또는 전기기계 음향변환기 H04R): 이 중에서 특별히; 전기적 전송 수단을 사용하는 것 43 1.52 7 G02B 27/01 광학요소, 광학계 또는 광학장치(G02F가 우선; 조명 장치 혹은 조명 시스템에 사용하는데 특히 적합한 광학 요소 F21V 1/00 ~ F21V 13/00; 측정기구는 G01의 관련 서브클래스를 참조, 예. 광학적 거리계 G01C; 광학요소, 광학계 또 는 광학장치의 시험 G01M 11/00; 안경 G02C; 사진촬영 또는 투사 또는 관찰 용 장치 또는 배치 G03B; 음향렌즈 G10K 11/30; 전자 및 이온); H01J; X선 광학 H01J(H05G 1/00; 방전관과 구조적으로 결합된 광학요소 H01J 5/16); 29/89(37/22; 마이크로파 광학 H01Q; 광학요소와 TV수상기와 조합 H04N 5/72; 칼라 TV 시스템에서의 광학시스템 또는 장치 H04N 9/00; 투명 또는 반 사영역에 특히 적합한 가열장치 H05B 3/84"): 이 중에서 특별히; 헤드업 디스 플레이(Head-up displays) 37 1.31 8 A61B 5/04 진단; 수술; 개인 식별(생물학적 재료의 분석 G01N 예 G01N 33/48): 이 중에 서 특별히; 인체 또는 그 부분의 생체 전기신호의 측정 34 1.20 9 G06F 3/033 전기에 의한 디지털 데이터처리(계산의 일부가 액체력 또는 기체력을 사용하여 행하여지는 계산기 G06D; 특정계산모델방식의 컴퓨터시스템 G06N; 광학적 G06E; 디지털 기술을 사용하는 임피던스 회로망 H03H): 이 중에서 특별히; 사용자에 의해 변위 또는 위치가 결정되는 포인팅 디바이스, 예. 마우스, 트랙볼, 펜 또는 조이스틱; 그 부속도구 34 1.20 10 H04N 5/225 화상통신, 예. 텔레비젼(측정, 시험 G01; 윤곽(Outline) 추적을 포함하는 자동그 래픽 인자(인자)시스템, 예. 텔레라이터(Telewriter) G08; 기록담체와 변환기간의 상대운동에 기초한 정보기록 G11B; 부호화, 복호화 또는 부호변환 일반 H03M; 방송분배 또는 그 이용상태의 기록 H04H): 이 중에서 특별히; 텔레비 젼 카메라 32 1.13 4) 유망기술 도출 웨어러블 스마트기기 분야에 있어서 유망기술의 도출은 최근 6년을 2개 구간으로 나눈 다음 이 2구간의 IPC 성장률을 조사하였다. 이 구간에서 IPC 성장률이 1.0 이상으로 높은 반면 최근 구간 내 특허출원 건수가 3건 이상이며 30건 이하인 IPC분야를 유망기술 분야로 선별한 결과 아래 표와 같이 44개의 대상 IPC 중에서 27개의 IPC 기술이 유망한 분야로 나 타났다. 그 중에서도 G06F 3/041분야 기술과 A61B 5/0205 분야의 기술이 높은 성장률과 활 발한 출원활동 측면에서 유망기술로 판단되며 향후 발전이 기대되고 있다. 표준기반 R&D 로드맵 49
웨어러블 스마트기기 70 60 50 최근구간 출원건수 40 30 20 10 0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 최근구간 IPC 성장률 [그림 Ⅲ-21] 웨어러블 스마트기기 분야 IPC 전략맵 분석 IPC 분야별 최근 성장률을 조사하기 위해 2008년부터 2010년까지를 제1구간으로, 2011년 도부터 2013년도까지를 제2구간으로 설정하고, 이 두 구간들 사이에 출원된 총 특허건수를 비교하여 해당 IPC의 최근구간 성장률을 계산하였다. 한 가지 유의할 것은 2013년도 출원 건수는 미공개 특허들이 검색되지 않았기 때문에 실제보다 적게 나타나기 때문에 최근구간 성장률은 좀 더 높을 것으로 추정된다. 또한 2개 구간들 사이에 출원된 특허건수가 3건 미만인 IPC의 경우는 아직 불확실성이 개재되어 있기 때문에 유망기술 대상에서는 제외시켰다. 하지만 이들 분야에 대한 판단은 1~2년 정도 경과된 시점에 다시 이루어져야 할 것으로 보인다. 50 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-17> 웨어러블 스마트기기 주요 IPC별 출원현황 및 내용 번호 IPC 최근구간 성장률* 최근구간 출원건수 유망기술 2) A1 A61B 5/00 0.90 59 A2 G09G 5/00 1.21 51 A3 G06F 3/01 1.39 24 A4 G08B 1/08 0.81 29 A5 G06F 19/00 2.16 16 A6 A61N 1/39 2.16 16 A7 G02B 27/01 1.64 16 A8 A61B 5/0205 9.09 11 A9 G06F 3/041 >10.00 10 A10 G08B 23/00 0.72 19 A11 A61B 5/11 0.63 18 A12 H04N 5/225 0.86 15 A13 A61B 5/02 0.46 19 A14 H04N 7/18 0.85 13 A15 H04M 1/00 0.98 12 A16 A61B 5/103 1.18 11 A17 G06Q 50/22 1.18 11 A18 G08B 21/02 5.45 7 A19 B25J 9/16 >10.00 6 A20 A61B 5/04 0.50 15 A21 A61H 3/00 0.55 14 A22 A61M 1/10 2.38 7 A23 G06K 9/00 2.38 7 A24 G06F 3/033 0.36 15 A25 G06F 1/16 0.56 11 A26 G06F 3/048 0.98 8 표준기반 R&D 로드맵 51
웨어러블 스마트기기 번호 IPC 최근구간 성장률* 최근구간 출원건수 유망기술 2) A27 A61H 1/00 1.29 7 A28 G02C 1/00 3.64 5 A29 G04G 17/08 >10.00 4 A30 H04L 29/06 0.97 6 A31 G06F 3/03 0.97 6 A32 G06Q 50/10 0.97 6 A33 G01C 21/00 1.43 5 A34 A61B 5/05 1.43 5 A35 A61B 5/145 1.43 5 A36 A61B 5/0476 2.73 4 A37 G09B 19/00 2.73 4 A38 H04W 88/02 2.73 4 A39 A61B 5/01 >10.00 3 A40 A61M 1/12 >10.00 3 A41 A61N 1/362 >10.00 3 A42 G02B 7/02 >10.00 3 A43 G06Q 20/28 >10.00 3 A44 G06T 15/00 >10.00 3 * 제1구간에 출원된 특허가 없는 경우에는 최근구간 성장률이 무한대로 표시되나 IPC 전략맵 도표작성의 편의 를 위하여 최근구간 성장률의 최대값을 10으로 설정함 2) : 최근구간성장률 2.0이상, : 최근구간성장률 1.0부터 2.0사이, : 최근구간성장률 1.0미만(유망기술 제외) 52 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-18> 웨어러블 스마트기기 유망기술 목록(최근구간성장률 2.0이상) 번호 IPC 내 용 최근구간 성장률 최근구간 출원건수 A5 G06F 19/00 전기에 의한 디지털 데이터처리(계산의 일부가 액체력 또는 기체력을 사용하여 행하여지는 계산기 G06D; 특정계산모델방식의 컴퓨터시스템 G06N; 광학적 G06E; 디지털 기술을 사용하는 임피던스 회로망 H03H): 이 중에서 특별히; 디지털 컴퓨팅 또는 데이터프로세싱 장비, 방법으로서 특정 용도의 응용에 특 히 적합한 것 2.16 16 A6 A61N 1/39 전기치료; 자기치료; 방사선치료; 초음파치료(생체전류의 측정 A61B; 신체로 부터 또는 신체로 비기계적(비기계적) 형태의 에너지를 이송하기 위한 수술용 기기, 용구 또는 방법 A61B 18/00; 마취장치 일반 A61M; 백열램프 H01K; 가열용의 적외선방열기 H05B): 이 중에서 특별히; 심장세동 제거기 2.16 16 A8 A61B 5/0205 진단; 수술; 개인 식별(생물학적 재료의 분석 G01N 예 G01N 33/48): 이 중 에서 특별히; 심장혈관상태와 인체상태의 여러 상태를 동시에 검사하는 것, 예. 심장과 호흡상태 9.09 11 A9 G06F 3/041 전기에 의한 디지털 데이터처리(계산의 일부가 액체력 또는 기체력을 사용하여 행하여지는 계산기 G06D; 특정계산모델방식의 컴퓨터시스템 G06N; 광학적 G06E; 디지털 기술을 사용하는 임피던스 회로망 H03H): 이 중에서 특별히; 변환 수단에 의해 특징지워진 디지타이저, 예. 터치스크린 또는 터치패드용의 것 >10.00 10 A18 G08B 21/02 신호 또는 호출시스템; 지령발신장치; 경보 시스템(차량상의 신호장치 B60Q, B62D 41/00; 철도신호 시스템 또는 장치 B61L; 이륜차의 신호장치 B62J 3/00, 6/00; 금고 또는 귀중품보관실의 경보장치 E05G; 광산에 있어서의 신 호 또는 경보장치 E21F 17/18; 감응측정소자는 G01의 적당한 서브클래스를 참조; 교통제어방식 G08G; 가시지시수단 G09; 음향발생장치 G10; 호출기를 부르는 무선장치 또는 근접 계(field) H04B 5/00, 7/00; 확성기, 마이크로폰, 축음기의 배치 또는 전기기계 음향변환기 H04R): 이 중에서 특별히; 개인의 안전을 보장하기 위한 경보 5.45 7 A19 B25J 9/16 메니플레이터(Manipulater); 메니플레이터 장치를 갖는 실( 室 )(과일, 야채, 열매 등을 개별적으로 수확하는 로봇 장치 A01D 46/30; 수술용 침 매니플레이터 A61B 17/062; 회전 압연과 연관된 매니플레이터 B21B 39/20; 단조 기계와 연관된 매니플레이터 B21J 13/10; 차륜 또는 그의 부분을 지지하기 위한 매 니플레이터 B60B 30/00; 크레인 B66C; 원자로내 사용되는 연료 또는 기타 물질의 처리 수단 G21C 19/00; 열에 대한 보호막을 갖는 공간이 형성된 매니 퓰레이터의 결합 G21F 7/06: 이 중에서 특별히; 프로그램 제어(전체공장관 리, 예. 다수의 기계를 제어 G05B 19/418) >10.00 6 표준기반 R&D 로드맵 53
웨어러블 스마트기기 <표 Ⅲ-19> 웨어러블 스마트기기 유망기술 목록(최근구간성장률 2.0이상) 번호 IPC 내 용 최근 구간 성장률 최근 구간 출원 건수 A22 A61M 1/10 인체 속에 또는 표면에 매체를 도입하는 장치(동물의 체내 또는 표면에 매체를 도입 하는 것 A61D 7/00; 탐폰 삽입수단 A61F 13/26; 음식물 또는 약의 경구투여 장 치 A61J; 혈액 또는 의료용 액체를 수집, 저장 또는 처리하기 위한 용기 A61J 1/05); 인체용의 매체를 교환하는 또는 인체로부터 매체를 제거하기 위한 용구(수 술 A61B; 수술용물품의 화학적 사항 A61L; 인체내에 있는 자기소자를 이용한 자 기치료 A61N 2/10); 수면 또는 무감각을 도입 또는 각성시키기 위한 장치: 이 중 에서 특별히; 혈액펌프; 인공심장; 기계적 순환을 보조하는 장치, 예. 동맥내 풍선 식 정맥장치(인공심장 밸브 A61F 2/24; 심장 자극 A61H 31/00) 2.38 7 A23 G06K 9/00 데이터의 인식; 데이터의 표시; 기록매체; 기록매체의 취급(우편물의 구분 B07C; 2차 감시 레이다 G01S; 트랜스폰더나 태그의 존재 검출 G01S, G01V): 이 중에서 특별히; 인쇄문자, 손으로 쓴 문자 또는 패턴을 독취 또는 인식하기 위한 방법 또는 장치, 예. 지문을 위한 것(핵분자의 비적의 처리 또는 해석 G01T 5/02; 지폐 또는 유사한 가치가 있는 종이상의 패턴을 시험하는 것 G07D 7/20; 음성인식 G10L 15/00) 2.38 7 A28 G02C 1/00 안경; 선글래스 또는 안경과 같은 성질을 가진 보호안경; 콘택트 렌즈(눈을 시험하 기 위한 시험용 테 A61B 3/04; 안경과 같은 성질을 갖고 있지 않은 보호안경 또는 눈 보호구 A61F 9/00): 이 중에서 특별히; 브리지 또는 브로우바(browbar)를 가진 렌즈의 조립체 3.64 5 A29 G04G 17/08 전자시계: 이 중에서 특별히; 하우징 >10.00 4 A36 A61B 5/0476 진단; 수술; 개인 식별(생물학적 재료의 분석 G01N 예 G01N 33/48): 이 중에서 특별히; 뇌파검사 2.73 4 A37 G09B 19/00 교육용 또는 교시용의 기구; 맹인 또는 농아자와의 의사를 소통하기 위한 교습용기 구; 모형; 유성의; 지구의; 지도; 도표(심리검사 또는 반응시간을 시험하는 장치 A61B 5/16 게임, 운동, 오락 A63 투영기, 투영막 G03B): 이 중에서 특별히; 이 서 브클래스의 다른 메인그룹에 포함되지 않은 교습구(총의 조준 또는 지향용의 교육 또는 훈련용구 F41G 3/26) 2.73 4 A38 H04W 88/02 무선통신네트워크: 이 중에서 특별히; 데이터 링크 레이어 프로토콜 2.73 4 54 표준기반 R&D 로드맵
Ⅲ. 기술동향 분석 <표 Ⅲ-20> 웨어러블 스마트기기 유망기술 목록(최근구간성장률 2.0이상) 번호 IPC 내 용 최근 구간 성장률 최근 구간 출원 건수 A39 A61B 5/01 진단; 수술; 개인 식별(생물학적 재료의 분석 G01N 예 G01N 33/48): 이 중에 서 특별히; 인체부분의 온도 측정(임상용 체온계 G01K 5/22; 특수목적의 온 도계 G01K 13/00) >10.00 3 A40 A61M 1/12 인체 속에 또는 표면에 매체를 도입하는 장치(동물의 체내 또는 표면에 매체를 도입하는 것 A61D 7/00; 탐폰 삽입수단 A61F 13/26; 음식물 또는 약의 경구 투여 장치 A61J; 혈액 또는 의료용 액체를 수집, 저장 또는 처리하기 위한 용 기 A61J 1/05); 인체용의 매체를 교환하는 또는 인체로부터 매체를 제거하기 위한 용구(수술 A61B; 수술용물품의 화학적 사항 A61L; 인체내에 있는 자기 소자를 이용한 자기치료 A61N 2/10); 수면 또는 무감각을 도입 또는 각성시키 기 위한 장치: 이 중에서 특별히; 체내 이식형의 것 >10.00 3 A41 A61N 1/362 전기치료; 자기치료; 방사선치료; 초음파치료(생체전류의 측정 A61B; 신체로 부터 또는 신체로 비기계적(비기계적) 형태의 에너지를 이송하기 위한 수술용 기기, 용구 또는 방법 A61B 18/00; 마취장치 일반 A61M; 백열램프 H01K; 가열용의 적외선방열기 H05B): 이 중에서 특별히; 심장자극기(A61N 1/372이 우선; 심장세동 제거기 A61N 1/39) >10.00 3 A42 G02B 7/02 광학요소, 광학계 또는 광학장치(G02F가 우선; 조명 장치 혹은 조명 시스템에 사용하는데 특히 적합한 광학 요소 F21V 1/00 ~ F21V 13/00; 측정기구는 G01의 관련 서브클래스를 참조, 예. 광학적 거리계 G01C; 광학요소, 광학계 또는 광학장치의 시험 G01M 11/00; 안경 G02C; 사진촬영 또는 투사 또는 관찰용 장치 또는 배치 G03B; 음향렌즈 G10K 11/30; 전자 및 이온); H01J; X선 광학 H01J(H05G 1/00; 방전관과 구조적으로 결합된 광학요소 H01J 5/16); 29/89(37/22; 마이크로파 광학 H01Q; 광학요소와 TV수상기와 조합 H04N 5/72; 칼라 TV 시스템에서의 광학시스템 또는 장치 H04N 9/00; 투명 또는 반사영역에 특히 적합한 가열장치 H05B 3/84"): 이 중에서 특별히; 렌즈 용 >10.00 3 A43 G06Q 20/28 관리용, 상업용, 금융용, 경영용, 감독용 또는 예측용 으로 특히 적합한 데이터 처리 시스템 또는 방법; 그 밖에 분류되지 않는 관리용, 상업용, 금융용, 경영 용, 감독용 또는 예측용으로 특히 적합한 시스템 또는 방법: 이 중에서 특별히; 특별한 데이터 처리 조작(즉, 기술적인, 예를 들면, 컴퓨팅, 시스템 또는 장치에 의해 실행되어야 할 데이터 처리 조작)을 수반하는 시스템 또는 방법만을 포함 한다. 시스템 또는 방법이, 그룹 G06Q 10/00 ~ G06Q 50/00의 타이틀 또는 서브클래스 타이틀에 기재되어 있는 목적에 특히 적합할 때에 적용한다. 그룹 G06Q 10/00 ~ 50/00은 자체적으로 세분화하여 분류한다(국내에만 해당). >10.00 3 A44 G06T 15/00 이미지 데이터 처리 또는 발생 일반(특정의 용도에 특히 적합한 것, 관련의 서 브클래스, 예. G01C, G06K, G09G, H04N):이 중에서 특별히; 제어지점에 있 어서의 요금, 사용료 또는 입장료의 수금에 관한 장치 및 기기 >10.00 3 표준기반 R&D 로드맵 55