전자부품연구원(KETI)
이것이 2010년 10대 유망기술이다
전자부품연구원(KETI)가 스마트그리드, 3D TV, LED/OLED 조명 등 2010년 10대 유망기술 분야를 발표했다. 본고에서 전자부품연구원의 10대 유망기술을 소개하면서, 2010년 미래 산업을 전망하고 준비하는 시간이 되었으면 한다.
자료제공: 전자부품연구원(KETI)
www.keti.re.kr
1. 스마트그리드(그린에너지/조진우)
2. 3D TV(멀티미디어IP/최병호)
3. LED/OLED 조명(디스플레이부품소재/이정노)
4. nteractive UI(지능형홈 플랫폼/정광모)
5. Beyond 4G(모바일 단말/백종호)
6. 악성코드 분석 및 대응기술(통신네트워크/조진웅)
7. 저전력 SoC(SoC/최종찬)
8. 차세대 음장기술(디지털미디어/이석필)
9. 고효율/고속충정 에너지 저장기술(차세대전지/김영준)
10. 무선에너지 전송/충전(통신네트워크/임승옥)
스마트 그리드
스마트그리드란 '정보통신기술을 활용하여 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력망'을 의미함.
- 소비자들에게 전기사용량과 요금을 실시간으로 보여줌으로써 자발적인 에너지 절약을 유도함.
- 신재생에너지의 품질을 향상시키고 전력저장장치와 결합하여 시간대별로 안정적인 전기 공급.
- 자기 진단이 가능하고, 시스템의 보호와 단독 운전이 가능하며, 사고시 반자동으로 복구하는 등 자기치유가 가능한 시스템.
- 전기자동차 시대를 대비한 플러그인 인프라를 구축하고 차등요금제 기반의 저렴한 전기 공급체계 마련.
- 전력공금 이외에 통신, 가전, 건설, 자동차, 에너지 등 산업 전반에 연계되어 새로운 성장산업 견인.
시장동향(국내외 시장)
스마트 그리드 내수 시장은 2020년까지 약 42조원의 시장이 형성될 것으로 기대되고 있으며 세계시장은 2030년 약 3조 달러 정도의 성장이 예상됨.(출처: 전력IT사업단, 국제에너지기구 IEA)
스마트 그리드 구축이 완료되면 2030년에는 국가에너지소비의 3%를 절감하고 피크 부하의 6%를 낮추어 원전 7기에 해당하는 에너지 생산과 맘먹는 효과임.
기술동향(국내외 연구동향)
■ 미국
노후설비에 대한 교체 필요성에서 스마트그리드를 추진하고 있으며 Grid2030에서 차세대 전력망 기술 로드맵 수립 후 Colorado Boulder City에 스마트 그리드 시범도시를 구축하는 등 스마트그리드 개발 프로젝트에 110억 달러를 투자하는 것 이외에 향후 10년간 1,500억 달러를 그린 에너지산업에 투자할 계획으로 알려짐.
■ 유럽
신재생에너지 등 고효율 저탄소 분산형 전원의 보급 확대, 환경 보전, EU 국가간 전력거래에 집중하고 있으며 2005년 사업 추진 조직을 구축하고 2022년까지 전 건물의 80%를 스마트그리드로 전환, 영국은 2020년까지 70억 파운드를 투입해 전 가정에 스마트 미터를 설치할 계획을 가지고 있음.
■ 일본
Cool Earth 프로그램을 마련하여, 에너지 공급에서 수요측면까지 에너지효율 향상과 온실가스 배출량 감축을 가능하게 하는 중점기술을 선정, 지원하고 있으며 스마트 그리드를 중심으로 세계 최고의 에너지절약, 신재생에너지 기술개발을 추진 중임.
■ 한국
국내에서는 2006년 정부 지원 하에 '전력IT 10대 과제'를 선정하고 전력IT사업단을 설치하는 등 스마트 그리드 요소기술 개발에 이 본격화 되었으며 개발된 기술을 실증하기 위한 전력 IT 실증연구 사업이 2012년 완료 일정으로 진행임. 2009년에는 스마트그리드사업단을 별도로 설립하여 2030년 국가단위 스마트그리드를 구축한다는 비전을 제시하고 기술개발 및 보급을 위한 로그맵을 수립하였음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
우리나라는 스마트그리드를 구축하기에 유리한 여건을 보유하고 있음. 국토가 좁고, 초고속 인터넷망이 가장 발달해 있으며, 단일 송배전회사 체제를 구축하고 있음.
또한, 중전기 분야의 기술력이 이미 유럽, 일본 등과 비슷한 수준에 도달하고 있고, IT와 통신분야 기술력은 가장 앞서 있음.
국가 에너지망인 전력의 특성상 데이터 관리 및 정보 보안에 대한 확실한 대비책이 마련되어야 하며 스마트 그리드를 기반으로 한 IT와 융합한 새로운 비즈니스 모델을 개발하고 관련 법규 신설 및 개정을 서둘러야 함.
3D TV
3D TV는 디지털 TV와 함께 도래한 실감형 서비스를 위한 방송기술로서 깊이정보를 이용하여 입체감을 느낄 수 있는 콘텐츠를 서비스하는 차세대 TV임. 이를 위한 기술은 다시점과 양안식이 있으며 그중에서도 양안식이 현재 상용화가 이루어져 위성에서 방송 중에 있으며 지상파에서도 내년도에 실험방송을 준비하고 있음.
- 다시점 방식은 일본, 한국, 유럽 등에서 디스플레이장치가 개발되고 있으며 아직은 시제품단계이나 궁극적으로는 차세대 3D TV방식으로 예상됨.
- 양안식 방식은 현재는 안경을 쓰는 제품이 상용화되어 국내외 가전사에서 양안식 3D TV를 출시하고 있으며 향후 몇 년간 주류를 이룰 것으로 보임.
- 3DTV는 영상 데이터양이 늘어나고 시각적 피로감의 해결기술 등 새로운 핵심기술이 추가 필요한 서비스임.
시장동향(국내, 세계시장)
국내에서는 LG, 삼성, 현대 IT등이 3D TV를 출시하여 판매하고 있으며 파버나인, V3I 등이 3D 모니터 등을 생산하고 있음.
일본의 경우 이미 BS11이 하루3회 위성방송을 하고 있으며 소니가 '10년에 3D 방송 개시를 선언함.
이미 미국 할리우드에서는 3D 관련 영화를 30편 이상 출시할 예정에 있으며 SMPTE에서도 3D 영화를 위한 포맷 표준화를 추진 중에 있음.
유럽에서도 Mobile 3DTV와 3D Phone과제를 수행하고 있으며 영국의 BBC는 '12년 런던올림픽을 3D 방송으로 할 계획임.
또한 올해 CES Show 및 Siggraph, NAB 쇼를 비롯하여 국내 KES2009 전자전에서 3D 방송 제품이 대거 출시되었으며 2009년이 3D 시장의 확대 원년이라고 해도 과언이 아님.
향후 TV 수상기 시장은 디지털 TV와 함께 Post-HD 시대를 열어갈 차세대 TV(3D TV, UHDTV 등)가 주류를 이룰 것임.
※ 차세대 TV에는 디지털 TV, 3DTV, UHDTV 포함 (쪻추정근거: KEIT, 2009,10 3DTV 시장전망)
기술동향(국내외 연구동향)
국제표준화 기구인 ISO/IEC MPEG에서는 모바일응용 스테레오스코픽 비디오 파일포맷, 3D 비디오 부호화 기술의 표준화 진행 중.
일본은 NTT, 소니, NHK 등 60여개 단체가 참여하는 '초임장감 커뮤니케이션 산학관 포럼(URCF)'을 구성하여, 산학연 공동으로 연구개발, 실험, 표준화를 진행 중.
미국은 할리우드 중심으로 3D 영화 및 4K 디지털시네마를 위한 콘텐츠 제작 및 상영관 보급이 확대되고 있고, 가정내 실감 콘텐츠 소비 환경 구축을 위한 기술 표준화 진행 중.
국내에서는 차세대 방송포럼의 실감미디어포럼, 실감미디어 산업협회(ARMI), 3DFIC등에서 3D 표준화 및 기술협력이 이루어지고 있음. 최근 방송분야에서 방통위가 2010년 지상파 시험방송을 선언하였고 지경부, 방통위 공동으로 2010년부터 보다 고도화된 기술을 적용한 연구개발을 시작하여 2012년 고성능/고효율의 실험방송을 준비 중임.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
현재 3D 디스플레이는 양안식으로 안경식이 상용화되었으며 이미 할리우드 영화가 3D로 방송되고 있어 기존에 문제점으로 지적되었던 시각 피로문제 등이 많이 해결되었으나 아직도 구체적인 3DTV 안전가이드라인 및 규격이 완성되지 않아 이에 대한 정부차원의 노력이 2010년에 진행될 예정임.
LED/OLED 조명
LED(Light Emitting Diode)/OLED(Organic Light Emitting Diode)는 전기에너지를 빛으로 전환시키는 고체상태의 다이오드로 발광 특성을 이용하여 다양한 조명기기에 사용.
LED/OLED는 고효율, 장수명, 무수은, 무연의 친환경 조명일 뿐 아니라 태양광에 가장 유사한 빛에서 다양한 색의 빛까지 구현할 수 있는 인간 친화적인 조명원임.
LED는 지향성을 갖고 작은 면적에서 고밀도의 빛이 방출되는 특성이 있어 실외 조명용으로 OLED는 얇고, 넓은 면적에서 퍼지는 특성을 활용하여 실내조명으로 활용될 것으로 기대됨.
OLED는 얇고 가벼우며 면광원의 장점으로 인하여 디자인 자유도가 높아 고부가가치의 감성 조명으로 응용 가능성이 매우 높은 조명임. LED/OLED 조명은 에너지 절감 효과가 매우 우수하며 전기에너지의 20%를 차지하는 조명 산업에서 110lm/W 효율 달성시 연간 20,000GWh 전기에너지 절감 및 이산화탄소 700만톤 정도의 감소가 가능함.
시장동향(국내, 세계시장)
LED/OLED 조명 산업은 고효율, 장수명 특성으로 시장 경제성, 친환경성, 친소비자 산업으로서 차세대 신성장 동력산업으로 지정되었음.
LED 조명은 2009년 녹색 성장에 대한 관심으로 높은 성장세를 이루었으며 OLED는 현재는 시제품 수준을 넘어, 2011년부터 본격적으로 시장에 참여할 것으로 예상.
LED/OLED 조명 산업은 친환경 조명에 대한 사회적/기술적 필요성에 의하여 지속적으로 성장할 것으로 예상되어 2018년 LED는 50조원, OLED는 25조원 이상의 시장이 형성될 것으로 전망.
기술동향 (국내외 연구동향)
LED/OLED 분야는 급격한 성능 향상이 이루어지고 있으며 이에 따라 요구 기술의 난이도 증대, 다양한 분야 및 새로운 기술들의 도입, 접합의 요구로 관련 기술 개발이 다양하게 추진되고 있음.
LED/OLED 분야의 기존 R&D는 생산기술개발에 치중되어 원천기술 개발 및 소재, 장비 등의 개발을 위한 노력이 취약함.
LED/OLED 조명 기술은 디스플레이 기술을 바탕으로 조명 용도로 개발, 적용하고 있으나 조명 산업으로서의 요구 사항을 충족하기 위한 새로운 구조 및 장비 등에 대한 연구 개발이 필요함. 미국, 유럽 일본의 선진국에서는 OLED의 연구 초기부터 차세대 조명기술로 선정하고 기술 개발을 위한 대규모 투자가 이루어지고 있는 반면, 국내에서는 주로 디스플레이에 관한 연구가 주로 진행되고 있음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
위의 표를 살펴보면, LED Chip, OLED Device외에도 드라이버, 광학부품 및 등기구, 조명기기 설계에 따른 효율향상 기술 등, 아직 개발해야할 기술들이 많이 남아있음. 최고의 효율을 얻기 위해서는 아직 완성되지 못한 기술의 연구에 주력해야 하며, 가격경쟁력을 갖기 위한 다양한 시도가 필요함.
국내 LED/OLED 산업은 높은 제조 기술력에 비해 원천기술 확보는 미흡하여 앞으로 원천기술 확보에 주력하여야 하며, 이를 달성하기 위하여 산학연 상호 협동 및 범부처 차원의 유기적 지원이 절실히 요망됨.
Interactive 3D UI(User Interface)
※ 사용자 인터페이스 기술의 발전 동향
- 1세대(도구사용): 마우스, 키보드
- 2세대(접촉식): 터치스크린
- 3세대(비접촉식 동작인식): 동작인식(Wii 게임기)
- 4세대(비접촉식 인터랙션): 3D 공간터치, 3D 인터랙션
그 동안 컴퓨터와의 User Interface 기술은 과거 마우스, 키보드와 같은 도구를 이용한 기술에서 현재는 2D 영상을 스크린을 통하여 터치하는 기술이 보편화되었고, Wii 게임기가 등장하면서 동작인식 기술이 상용화되어 편리함과 몰입감을 느낄 수 있게 되었음.
최근에는 3D 영상을 직접 터치하는 기술이 개발되면서 3D 공간터치 기술이 조만간 대중화 될 것을 예고하고 있음. 이 기술은 3D 영상과 공간인식 기술을 결합하여 3D 영상을 손가락으로 직접 터치하여 컴퓨터와 인터랙션 하는 기술로서 몰입감을 더욱 증대시킬 수 있음.
3D 공간터치 기술보다도 더욱 앞선 기술인 Interactive 3D UI 기술은 3D 영상을 터치하는 것은 물론 공간상에서 콘텐츠의 조작과 편집 및 Reaction이 가능하며, 이를 통하여 UX(User eXperience) 효과를 극대화할 수 있고, 가상세계의 현실감을 극대화 할 수 있음.
Interactive 3D UI 개요
사용자의 몰입감을 극대화하기 위하여, 3D 입체영상을 통한 시각적인 효과와 3D영상을 촉감센서를 통해 손으로 만질 수도 있고, 조작할 수 있는 인터랙션 효과를 융합하는 3D Interaction 기술임.
- 인간의 공간행위와 입체시각을 일체화시킴으로서 사용자들에게 높은 가상현실감과 몰입감을 제공하는 기술임.
- 보기만하는 3D 입체 기술을 사용자가 직접 체험하고 몸으로 즐길 수 있게 하는 미래지향적인 기술임.
이러한 인터렉티브 기술을 구현하기위해서는 영상카메라나TOF센서를 통해 사용자의 모션을 통해 사용자가 의도하는 정보를 해석하고 이에 대한 인터렉티브한 기능을 수행할 수 있는 프로그램이 필요함.
또한 사용자가 공중에 떠있는 3D영상을 눈으로만 인식하지 않고 손으로도 감촉을 느낄 수 있는 Tangible 3D에 대한 연구도 활발히 진행 중임.
시장동향 (국내, 세계시장)
삼성, LG 등의 대형가전사를 비롯하여 국내 3D 전문 중소기업에서는 올해부터 활발하게 3D 디스플레이 제품을 출시하여 3D 산업을 활성화하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있음. 또한 3D 디스플레이의 보급 확대와 더불어 3D 콘텐츠 전문 기업들도 점차 늘어나는 추세임.
최근 미국 할리우드 블록버스터영화 ′아바타′ 와 같은 3D 영화의 대성공으로 3D 시장의 폭발적인 잠재력을 확인하였으며 일본의 소니 경우는 3D를 지원하는 게임기와 디스플레이에 집중적으로 투자를 하고 있음.
따라서 과거 전시장이나 체험관 등 특수 분야에서만 응용되던 3D 영상산업이 2010년을 시작으로 영화산업을 넘어 노트북이나 게임기 등 다양한 컨슈머 제품에 확대 적용될 것으로 예상됨.
특히 3D 영상콘텐츠와 동작인식 기술이 결합된 3D Interactive UI 기술은 사용자 경험(UX)에 큰 변화를 가져올 것으로 예측됨.
기술동향(국내외 연구동향)
삼성전자는 시각과 촉각은 물론 청각과 후각 등 오감으로 교감하는 디스플레이를 차세대 으뜸 유망사업으로 선정하고, 사용자와 능동적으로 교감하는 기술과 대형 디스플레이를 통해 가상현실을 구현하는 ′인터액티브 디스플레이 컴퓨터′ 기술을 연구 중임.
미국 마이크로소프트에서 ′Natal′이라는 프로젝트명으로 3D 공간센서를 이용하여 3D 인터렉션 게임을 개발하고 있으며 독일의 대표적인 국가 연구소인 프라운호퍼 HHI(Heinrich Hertz Institute)에서는 가상의 상품을 3D로 보면서 조작이 가능한 3D 키오스크 기술을 개발함.
건물 내외벽, 조형물 및 구조물 등에 비디오 프로젝션을 이용하여 해당 공간 특징에 맞는 영상 컨텐츠 투사, 사운드 센싱 인터랙션을 통한 비쥬얼 퍼포먼스 관련 산업이 떠오르고 있음.
3D Display와 홀로그램을 이용하여, 사용자에게 상품이 공중에 떠있는 듯한 느낌이 나는 전시기술이 많이 발전하고 있음. 여기에 사용자의 특정한 손의 움직임과 모양을 인식하여 컨트롤 할 수 있도록 하여, 체감형 인터렉티브 산업이 점점 일반인들에게 점차 친숙한 기술이 되고 있음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
3D UI분야는 외국도 기술의 수준이 높지 않기 때문에 국내의 집중적인 기술개발 투자로 충분히 세계 시장을 선도할 수 있음.
혁신적인 3D UI 개발을 위해서는 몰입감이 높고 생리적으로 안전한 3D 디스플레이 기술이 필요하고 정밀한 동작 감지를 위한 3D 공간 감지센서 부품기술, 그리고 3D 인터렉션 콘텐츠 및 S/W 기술의 추가적인 개발이 필요함.
최근 비약적인 하드웨어 성능의 발전이 있었지만, 아직까지는 실시간적인 3D 영상처리에는 많은 제약이 있음. 또한 여기에 인터렉티브한 기능까지 처리하기위해서는 더욱 높은 하드웨어 사양을 필요함. 즉 3D산업이 좀 더 발전하기위해서는 3D에 특화되어 있는 다양한 그래픽 칩과 고성능의 중앙처리칩셋이 필요함.
인터렉티브 3D기술이 상업적으로 성공하기위해서는 다양한 3D 콘텐츠가 확보되어야 함. 물론 이러한 콘텐츠를 제작하기위해서는 국내에서도 3D관련 산업에 종사하는 전문 인력이 더욱 많아져야 하며, 특히 3D 영화와 같은 대중적으로 익숙한 분야에 많은 인력이 필요함.
최근 아이폰에서 선보인 'Sekai Camera'는 증강현실을 이용한 애플리케이션으로 아이폰 카메라로 보이는 화면에 실제위치에 에어태그가 나타나, 관련된 다양한 정보(상점정보, 위치정보 등)를 사용자에게 직관적인 시각정보로 알려주는 것임. 따라서 이러한 흐름에 맞춰 인터렉티브 3D기술도 증강현실분야와 접목하여 사용자가 쉽게 실생활에서 사용할 수 있는 다양한 애플리케이션을 개발하는 것이 절대적으로 필요함.
Beyond 4G 이동통신 기술
4G 이동통신 기술은 IMT-Advanced 표준 채택을 목표로 3GPP와 IEEE 802 등에서 추진 중인 LTE-Advanced, IEEE 802.16m 등의 표준화 대상이 되는 기술들을 말하며, B4G(Be yond 4G) 이동통신 기술은 아직 개념이 정립되지 않았으나 서비스 중심에서 더 나아간 사용자 중심의 MANet(Mobile Ad-hoc Network) 시스템이 될 것으로 예상됨.
- B4G 시스템에서는 기본적인 백존 인프라의 경우 대기업이나 공공기관에서 설치/운영하고, 일부 정보 네트워크는 전기나 수도와 같이 공공적인 성격으로 전환되며, 사용자의 필요에 따라 네트워크가 자동으로 형성되는 Self-organized/easy-deployed 네트워크로 진화할 것으로 보임.
- MANet 시스템은 기지국의 도움이 없어도 다종 기기간의 통신을 통해 네트워크를 형성할 수 있고 멀티 홉을 통해 라우팅을 수행하며 다이나믹한 토폴로지를 제공할 수 있는 시스템으로 별도의 백본 인프라가 필요 없음.
시장동향(국내, 세계시장)
B4G 기술은 개념 정립단계로 구체적 시장예측 자료가 없으나, 시장 조사기관인 Ovum의 Mobile forecast to 2014 보고서에 따르면 전 세계 이동통신 시장매출이 '11년까지 1조 달러를 돌파할 것으로 예측하고 14년이면 1조 1140억 달러에 이를 것으로 전망하고 있음.
- 현재 4G의 경쟁관계에 있는 WiMAX와 LTE의 가입자 수가 14년 기준 5,500만명과 1억 900만명에 이를 것으로 전망하고 있음.
기술동향(국내외 연구동향)
4세대 이동통신 기술은 MIMO-OFDM 기술을 기반으로 크게 무선 접속 제어 및 망 프로토콜 기술, 스펙트럼 활용기술, 융합 서비스 기술, 멀티홉 릴레이 기술, 펨토셀 기술 등으로 구분될 수 있으며 국내외의 기업과 연구소들을 중심으로 활발히 연구되고 있음.
또한 서유럽과 북미, 중국, 일본의 유력 통신사들이 4G 네트워크를 조기에 구축하기로 발표하면서 이동통신시스템 공급업체들의 경쟁이 보다 치열해지는 것은 물론 부품업계의 움직임 또한 더욱 빨라질 것으로 예상됨. 반면 B4G 기술에 대한 연구는 아직 개념정립 단계이며 세계 여러 대학과 연구소를 중심으로 핵심 원천기술 확보에 주력하고 있음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
4G는 10년 경 표준화가 완료될 것으로 보이며, 13년경 초기 시장이 형성되고 15년경에 본격적인 서비스가 이루어질 것으로 예상됨. 4G의 경우 시장성숙도 측면에서 도입기에 해당하므로 이에 대한 연구를 기반으로 향후 전개될 B4G의 핵심 원천기술 확보할 수 있다면 해외 메이저 기업 보다 월등히 앞선 조건에서 시장에 진입할 수 있을 것으로 판단됨.
B4G 이동통신 시스템의 성공적인 서비스를 위해서는 MANet의 요구조건을 면밀히 검토하고 네트워크의 중심이 되는 MANet 단말기의 아키텍처와 기능을 정의한 후, 원천기술과 핵심부품의 조기 개발과 보급을 통해 기존 서비스와 차별화된 신규 사업화 모델을 개발해야 함.
악성코드 분석 및 대응기술
악성코드/봇넷(Bot Net)
- 7.7 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격 이후, 이전에 알려지지 않은 신규 악성코드 및 프로그램이 기하급수적으로 증가하고 있으며, 악성코드에 감염된 컴퓨터(Bot Net)가 사이버 상에서 위협적인 존재로 악용되고 위협이 되고 있는 것이 현실임.
- 웹사이트 공격기법이 교묘해져 공격목표서버로 직접 연결되지 않고 중간에 다른 서버를 경유하거나 정상링크와 유사한 링크를 사용하는 기법 또는 난독(亂讀)화, 우회 등의 지능적인 사회공학기법을 이용한 봇넷 형태의 악성코드가 증가하고 있음.
시장동향(국내, 세계시장)
Honeynet DNS 로그, 악성코드 수집시스템, 외부 사이트, 사고분석(CERT/CC)를 통해, 봇 C&C 정보를 수집하고, 이를 업체 및 사업자와 공유하고 있으며, DNS 싱크 홀을 운영하여 C&C 서버와 봇 좀비간의 통신을 단절시켜 공격에 악용되는 것을 방지하고 있음.
기술동향(국내외 연구동향)
봇넷의 심각성이 부각되면서 국제적으로 연구가 활성화되고 있는 추세이지만, 대체로 IRC 봇넷 중심으로 진행되어 왔으며, HTTP 및 P2P 봇넷에 대해서는 현황 및 특성에 대해서만 다루어져 왔음. IRC 봇넷에 대한 기존 대부분의 연구들은 채널 암호화, 스텔스 스캐닝, 명령/제어 패턴 변경, DNS 스푸핑(Spoofing) 등을 통해 회피가 가능하고 오탐 발생의 소지가 있으며, 최근 등장하는 HTTP/P2P 신규 봇넷에 대한 대응이 미흡한 수준임. 국내 대응은 국제적으로 좋은 모델이지만, HTTP/P2P 탐지 및 대응에는 어려움이 있으며, DNS 싱크 홀을 우회할 수 있는 기술이 등장하고, 악성코드 분석도구를 우회하는 지능형 봇의 지속적인 증가로 탐지 및 대응을 어렵게 하고 있음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
호스트/네트워크 기반 기존 사용 기술의 한계
샌드박스, VM, 디버거 탐지,패킹, 압축, 암호화 등의 다양한 회피기술의 사용하고 있는 현재 기술 수준에, 신종/변종 악성코드에 대한 탐지 어렵고, 다양한 회피기술의 사용으로 인한 탐지 어려운 것이 현실임. 그리고 ZeroDay Attack에 취약하며, 봇넷 전체구성, 봇 좀비 분포 및 과거 봇넷의 변동사항 등 정보 파악이 어려우며, 스텔스 스캔, 채널암호, 명령/제어패턴 변경 등의 기법 적용으로 오탐/미탐 발생하고 있음. 뿐만 아니라 HTTP 및 분산형 P2P 봇넷에 대한 탐지/대응이 어려움.
대응기술
봇 C&C(Command & Control) 서버 또는 봇 좀비가 광범위 하게 전 세계적으로 분포하고 있으며, 일부 특정 지역에 밀집되는 형태를 보이고 있는 상황에 봇넷을 탐지하기 위해서는 ISP 사업자들 간에 탐지한 정보와 정확한 구성(봇넷 서버, 좀비, C&C서버)을 상호 공유하고 파악하면, 보다 조기에 정확하게 탐지가 가능함. 그리고 악성코드를 포함한 봇넷에 대응하기 위해, 봇 넷 구성 자체를 와해시키거나, C&C 서버의 명령/제어를 차단하여, 공격을 수행하지 못하도록 대응하는 방법이 연구되고 있음.
- 따라서, 심화되고 있는 악성코드 및 봇넷의 위협으로부터 효과적인 대응을 위해서는 ISP 및 국가 간의 정보 공유 및 공조 대응이 필요하며, 이러한 대응방법에 대한 연구와 국제 표준화가 필요.
저전력 SoC
최근 스마트폰, MID 및 넷북 등과같이 휴대할 수 있는 소형 단말기들이 널리 사용됨으로써 가볍고 고성능이어야 할뿐만 아니라 소모전력 효율성 개선이 요구되고 있어 이러한 요구사항을 만족시키기 위한 SoC를 저전력 SoC라 함.
휴대단말기뿐만 아니라 대기전력 절감을 위한 가전기기와 지능형 로봇 등 전 산업 분야에 널리 필요로 함.
고성능 요구에 따라 전력소모가 급격히 증가하고 있어 디지털, 아날로그/RF 및 신소자에 대한 전반적인 노력이 필요함.
시장동향(국내외 시장)
저전력 SoC는 탄소 배출을 줄이는 녹색산업의 요구에 맞춰 급격하게 개발되어 전 산업분야에 적용될 것이므로 2010년 2 ,953억 달러 규모 전체 IC 시장에서 30% 수준인 약 880억 달러의 시장에서 2015년 2,726억 달러의 시장을 형성할 것으로 예측됨(출처: IC Insights 2007).
기술동향(국내외 연구동향)
■ 국외 연구동향
- Synopsys, Cadence 등 EDA 업체에서는 설계 단계에서부터 저전력 설계 사양을 적용하여 개발할 수 있도록 Power Estimation, Power Optimization 툴을 제공함.
- TI가 개발한 DSP인 TMS320C54x도 초저전력 소모 특성을 가지고 있어 MP3 등 휴대용 멀티미디어 단말기기의 사용시간을 50%까지 연장할 수 있음.
- 인피니어 마이크로 시스템은 프로세서, 네트워킹 프로토콜 스택, DSP 등 다양한 기능을 SoC화하여 모바일 단말기기의 성능을 향상시키고 전력 소모 효율 개선으로 사용 시간을 연장시키는 경쟁력 확보에 노력하고 있음.
- 스마트폰 등 고성능, 저전력 소모를 요구하는 모바일 단말기기를 개발하는 많은 업체들의 주 관심사항은 증대되는 성능에 따라 늘어나는 전력소모를 줄이는 것이며 이에 대한 연구가 급속히 확산되고 있음.
■ 국내 연구동향
- 삼성전자는 ARM사의 CortexTM-A8 코어를 기반으로 최첨단 45나노 저전력 반도체 공정기술과 독자적인 회로 최적화 설계기술을 접목, 전력소모와 동작속도를 30% 이상 개선시킨 초고속 1GHz 모바일 CPU를 개발 발표함.
- 국내에서는 메모리, CIS 등 비교적 단순한 기능의 칩 개발에 주력한 결과로, 다기능, 고성능 SoC의 경우 국외 선진업체에 비해 경쟁력이 떨어지는 상황임.
- 그러나 최근 국내 팹리스 업체 및 연구기관에서 모바일 단말기용 고성능 SoC를 개발시 전력 소모 효율 향상에 노력하고 있어 조만간 저전력 소모 기술을 선도할 수 있을 것으로 예상됨.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
향후 반도체 소자의 Scale-down에 따른 누설전류 증가와 높아지는 요구사양에 따른 Performance 증가로 인한 전력 소모가 증가할 것으로 보임.
디지털 기술에서의 다양한 저전력 소모 기술이 개발되어 왔지만, 최근의 Digital, 메모리 및 아날로그/RF 블록이 One-chip화 되고 있는 추세에서 아날로그 기술의 전력 효율이 상대적으로 떨어지고 있어 전체적으로 One-chip에서의 저전력 소모는 높은 효율을 보이지 못하고 있음.
하지만, 디지털/아날로그 기술에서의 전력 효율 증대 노력을 산학연이 집중적으로 연구개발하고 반도체 신소자 기술이 성숙된다면 전력 효율 개선 기술은 획기적으로 발전할 수 있을 것임.
차세대 음장기술
′음장기술′이란 녹음된 현장에서 있는 듯 원음 그대로를 듣는 것과 같은 효과를 내게 해주는 기술을 칭함.
- 디지털기기를 통해 음원을 들을 때 음원을 압축하고 재생하면서 생기는 에러들을 보상해주고 현장감을 가상으로 삽입하여 원음의 효과를 내는 기술임.
- 가정용 오디오기기, DTV, MP3 등 다양한 디지털기기에서 주로 사용이 되며, 사용자의 위치를 파악하여 사운드를 집중하여 제공하는 스피커 기술이 포함 될 수 있음.
시장동향(국내외 시장)
현재 세계의 음장시장은 Dolby, DTS, SRS 3사가 나누어가지는 형태로 다른 기업들의 시장점유율은 거의 0에 가까운 실정임. 2011년 경 세계 음장시장의 규모는 IPR을 포함하여 약 63조원에 이르는 큰 규모임(출처: the yearbook of world electronics data 2008, PWC 2006).
기술동향(국내외 연구동향)
■ 국외 연구동향
- 독일의 Fraunhofer IIT에서는 MP3를 포함한 다양한 코덱표준기술을 보유하여 이를 통한 로얄티 수입 재투자를 통한 음원집중기술 등 차세대 음장기술을 개발하고 있음.
- ISVR, Dolby, Sony, Yamaha 등도 차세대 코딩기술 및 스피커 기술에 대한 연구를 집중하고 있음.
■ 국내 연구동향
- 전자부품연구원(KETI)이 청취자의 위치에 상관없이 최적의 사운드를 제공해줄 수 있는 있는 음원집중기술 및 3차원 렌더링기술을 연구개발하고 있으며,
- 삼성전자/LG전자에서는 MP3 등 소형 디지털가전에 특화된 음장기술 및 소형 스피커 관련 기술을 개발하고 있음.
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
Dolby 등 강력한 선진기업에서 현재의 음장시장을 장악하고 있지만 디지털화가 가속되면서 다양한 분야에 음장기술이 요구됨에 따라 많은 기회요인이 있을 것으로 보임.
국내 산학연이 참여하여, 집중 투자와 연구개발을 추진 시 디지털 가속화와 더불어 DTV/휴대폰 기술과 같이 충분한 기술경쟁력을 갖출 수 있을 것임.
고효율/고속충전 에너지저장 기술
화석연료의 고갈, 온실가스 저감 노력의 일환으로 전기자동차의 개발과 보급을 위한 각국의 정책적 지원이 활발하게 이루어지고 있는 분야임.
- 전기차에 탑재된 이차전지의 충전시간을 기존 2~8시간에서 10분 이내로 단축시켜 사용자의 편의성을 높이기 위한 연구개발이 광범위하게 진행 중.
- 이차전지의 충전시간을 단축시키기 위해서는 전기 저장을 위한 소재 능력을 획기적으로 개선시켜야 하며, 급속 충전에 의해 이차전지의 안전성은 극도로 저하될 수 있기 때문에 안전성까지 고려한 소재와 전지 설계가 필요함.
시장동향(국내, 세계시장)
HEV용 이차전지는 현재 니켈수소전지(약 20억불 시장규모)가 주로 사용되고 있으며, 현대자동차가 '09년 세계 최초로 리튬이온전지를 탑재한 HEV 양산 개시.
전기자동차용 이차전지는 2012년 이후 본격적인 양산 경쟁에 돌입할 것으로 예측되며, 2015년 140억불 수준의 세계 시장을 형성할 것으로 전망됨(IT총연, '09년도 보고서).
기술동향 (국내외 연구동향)
2007년 도시바(일본)는 양극에 LiCoO2 또는 LiMn2O4, 음극에 Li4Ti5O12를 적용하여 약 5분 정도의 충전시간을 통해 전체 용량의 90%까지 충전이 가능한 4.2Ah급 SCiB를 출시하였음.
Phostech Lithium社(캐나다)는 수열합성법을 이용하여 LiFeP
-O4를 제조하고 있으며 A123systems社(미국)는 이종금속이 도핑된 Submicron Size의 LiFePO4를 적용, 전동공구 및 HEV용 리튬이차전지를 개발하였음
미국과 일본에서는 대폭적인 정부의 지원 하에 전기차용 이차전지의 연구개발이 진행 중에 있으며, 급속 충전이 가능한 나노소재의 개발도 학교와 연구소를 중심으로 활발하게 진행 중.
성공요인 (현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
급속충전의 경우 소재의 반응속도를 높이기 위해 나노 사이즈화 하고 리튬이온의 확산 능력을 높이는 것이 가장 중요하며 나노 사이즈화에 따른 에너지밀도 저하 문제 또한 동시에 해결해야 됨.
이러한 특성을 동시에 만족시키기 위한 나노소재의 디자인은 1차 입자와 2차입자의 형태로 분리되며, 1차 입자를 나노 사이즈화 하고, 에너지밀도를 높이기 위해 2차 입자를 3차원 구조로 만드는 것이 중요함.
무선에너지 전송/충전
플러그나 전선 없이 자기에너지를 이용하여 무선으로 에너지를 공급받고 또한 잉여 에너지를 배터리에 무선충전 할 수 있는 기술로 사용자가 인지하지 못하는 순간에도 휴대단말에 무선충전 서비스를 제공하여 사용자의 편의성과 이동성을 극대화 할 수 있는 기술임.
- 자기에너지를 전달하는 베이스 스테이션과 에너지를 전달 받는 충전 디바이스간의 자기 공진을 이용하여 무선 에너지 전송 효율 극대화가 가능하고 기존의 방식보다 에너지 전송거리 및 효율을 현격하게 증가시킬 수 있음.
시장동향(국내외 시장)
무선 에너지 전송/충전 기술이 생성할 시장은 기존의 유선 충전기 시장과 무접점 충전기 시장 자료를 기반으로 추정 예측 시 2018년 시장 전망은 19%의 꾸준한 성장이 예상되며 세계시장은 약 420억 불, 국내시장은 약 40억불 정도로 전망됨(출처:Global Industry Analysis(2008)기초로 KETI 자체추정)
기술동향 (국내외 연구동향)
■ 국외 연구동향
미국의 Witricity는 2m 거리에서 60 Watts 전구 점등 시연을, Qualcomm은 ′eZone′ 프로젝트를 추진, Intel은 ′WREL′프로젝트 추진을 통해 공진 자기유도를 이용한 무선 에너지 전송 기술을 연구 개발 중에 있음. 실용화를 위해서는 인체유해성에 대한 연구, 전송 거리 및 효율 증진, 방향성으로 인한 수신파워 감쇄 개선에 대한 연구 및 휴대 단말기기에 응용 적합한 크기로 줄이면서 비슷한 성능을 낼 수 있는 기술에 대한 연구가 필요함.
- Philips, Olympus, NS, Sanyo, Fulton, Convenient Power, Logitech, Sangfei, TI, Nokia 의 10개 업체로 구성된 Wireless Power Consortium에서는 무접점 근접방식의 자기유도방식 표준 Version 0.95 제정하였음.
■ 국내 연구동향
- 전자부품연구원(KETI)이 박막형으로 50cm 떨어진 거리에서 0.6 Watt 에너지를 무선으로 전송하는 데 성공하였고, 향후 3년 내에 무선에너지 전송거리를 1m 거리까지 늘리는 기술을 목표로 연구개발 중에 있음.
- 지난 9월부터 전자부품연구원, 삼성전자, LG전자, LG텔레콤, 팬택, KT, SK텔레콤, LS전선, 삼성전기, Intel, 퀄컴 등으로 구성된 무선충전 Special Interest Group(위원장 임승옥, KETI)을 결성하였으며, 이 SIG 운영을 통해 무선충전에 대한 시장의 요구를 분석하고 시장에서 요구하는 무선충전 제품 및 서비스를 도출하여 관련 규격의 국내 및 국제 표준화를 주도하므로 국가 경쟁력을 확보하고 세계시장 선점의 발판을 마련하는데 기여할 것으로 기대됨
성공요인(현재의 기술수준 및 문제점, 해결방안)
이미 미국 유럽 등의 메이저 회사들의 적극적인 연구와 공격적인 마케팅 전략을 가지고 무선충전 시장의 선점에 박차를 가하고 있는 실정임.
하지만, 현재까진 무접점형 무선충전기 사용제품을 출시한 상태이고 공진 자기유도형 무선 충전기는 전 세계적으로 기술연구 초기단계이므로 에너지 전송 거리 및 효율 개선, 방향성으로 인한 효율 감소 개선, 고성능 소형화 등의 차별화된 연구개발을 통해 원천 IPR 확보 가능하고 이를 통해 무선충전 초기시장 선점이 가능함. 또한, 인체 유해성에 대한 지속적 연구를 통하여 신속한 시장 형성 및 확장에 기여하고 시장 침투성 극대화할 수 있다고 판단됨.
원천기술 연구와 더불어 향후 기기 간의 표준 규격에 관한 인증, 적합성 관련 테스트, 및 국제 표준화 등의 업무를 지속적으로 진행시킨다면 향후 엄청난 부가적 이익을 생성시킬 무선충전시장을 한국이 주도할 수 있다고 판단됨.
회원가입 후 이용바랍니다.
개의 댓글
댓글 정렬
BEST댓글
BEST 댓글
답글과 추천수를 합산하여 자동으로 노출됩니다.
댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글수정
댓글 수정은 작성 후 1분내에만 가능합니다.
내 댓글 모음