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Insight Report 201402

ECOsight 2.0: 미래기술 전망

기술·인문·사회 통합적 기술예측

창의경제연구부

미래사회연구실

2014. 12. 15

1. ECOsight는 세계적인 기술발전 동향, 산업·시장 변화, 인문·사회 환경 등을 통합적

으로 분석해 글로벌 미래기술의 진화방향과 그 영향력을 전망함으로써 ICT 연구의
통찰력과 미래 방향 설정에 보탬을 드리고자 연2회 발간하고 있습니다.

2. 본 보고서는 한국전자통신연구원이 2014년도 정부출연금사업의 일환으로 추진하는

“글로벌 ICT 선도를 위한 R&D 기획역량 제고” 사업의 연구결과로서, 보고서의 내용은
연구자의 견해이며 한국전자통신연구원의 공식입장과는 다를 수 있습니다.

Contents

목 차
C o n t e n t s

Insight Report 201402

요 약

Ⅰ. 연구 개요 ···································································· 1

II. 기술과 미래사회 ·························································· 4

1. 기술의 변화 ····································································· 4

2. 미래사회 충격 ································································· 6

Ⅲ. Top 50 미래기술 ························································ 8

1. 의미와 선정기준 ···························································· 8

2. Tech-Contour Map ······················································ 9

3. Top 50 기술 분석 ························································ 12

Ⅳ. 주목해야 할 7대 기술 ··············································· 65

1. 기술 요약 ······································································ 65

2. 7대 기술 분석 ······························································· 68

참고 문헌 ········································································ 82

요 약

 연구 개요

연구 목표

- 기술‧인문‧사회를 아우르는 통합적 관점에서 미래기술의 주요특징과 그 영향력을

전망함으로써

ICT 연구의 통찰력과 미래 방향을 제시

연구 프레임워크

 기술과 미래사회

미래기술의 특징과 인문

·사회적 함의

- 기술과 미래사회의 특징은 각각 데이터, 네트워크, 알고리즘, 아키텍처 등 네 영역과

인간

-기계, 가상-현실, 인간-인간 등 세 축에서 주목할 만한 큰 변화를 보이고 있음

기술의 DNA 변화

미래사회 3대 충격

Data

주체가 변하다

인간-기계

진화의 본질을 생각하다

Network

가치를 생산하다

현실-가상

가상이 현실을 넘어서다

Algorithm

세상을 지배하다

인간-인간

극단의 공존을 마주하다

Architecture

폰노이만을 버리다

※ DNA: 최근 ICT기술이 과거와 본질적으로 다른 변화를 보이고 있다는 의미와 함께 DNA (Data, Network,

Algorithm/Architecture) 영역에서 양적, 질적 변화가 두드러진다는 의미를 포함

 Tech-Contour Map과 50대 미래기술

Tech-Contour Map

- 기술, 시장, 사회적 파급력 등을 평가한 매력도(Attraction)와 생존력(Viability)을

바탕으로 신기술의 동태적 특성을 파악하기 위해

ETRI가 제안한 기술 성장지도

- [Level 3: Beginning to Compete] 해당 기술이 독자적인 힘을 발휘하며 메가트렌드로

성장할 가능성이 매우 높고 기업 및 국가 간 경쟁이 본격적으로 시작되는 영역

- [Level 2: Rising in Popularity] 해당 기술이 기존 메가트렌드와의 상호작용 과정

에서 흡수

·병합되거나 경쟁·대응관계를 지속하며 생존 가능성이 높은 영역

- [Level 1: Entry into Potential] 기존 메가트렌드와 타 기술과의 경쟁 과정에서 메가

트렌드로 성장할 잠재력이 보이기 시작하는 영역

- [Level 0: High Uncertainty] 현재의 기술 수준으로 메가트렌드가 될 가능성이 낮으며

기술의 성장과정에서 변동의 폭이 큰 영역

50대 미래기술

- 기술·인문·사회 통합적 관점에서 도출한 핵심기술 Pool로부터 Tech-Contour Map

분석을 통하여

50대 미래기술을 선정

구 분

7대 기술

주요 특징

COMPUTING

① 감성 컴퓨팅

‣ 인간의 감정을 인지, 해석, 처리, 표현하는 기계

‣ 인간-기계 공존을 위한 상호작용과 소통

‣ Warm ICT를 위한 컴퓨팅 아키텍처, 알고리즘 혁신

② 양자 컴퓨팅

‣ 양자시대로의 진입을 주도하는 D-Wave Systems

‣ 인공지능 혁신을 위한 양자컴퓨터 개발 경쟁

‣ 성급한 기대보다는 중장기적 미래 전략 필요

③ 뉴로모픽 컴퓨팅

‣ 폰 노이만 구조의 한계에 대한 도전

‣ 부분적 성과가 가시화되면서 상용화 시도

‣ 전력소비효율화, 멀티미디어처리, 지능화를 위한 플랫폼

PLATFORM

④ IoT 플랫폼

‣ 사물인터넷 플랫폼을 둘러싼 치열한 경쟁 진행

‣ 가격하락과 표준화, 기술한계 극복을 위한 경쟁

‣ 안전‧보안, 프라이버시 등이 기술 확산의 걸림돌

⑤ 로봇 플랫폼

‣ 똑똑하고 유연하며 더 많이 연결된 로봇의 등장

‣ 기계적 운동 장치와 스마트한 정보 기기로서의 로봇

‣ 상호작용 능력의 확장을 위한 미래 로봇 플랫폼

MACHINE

⑥ 머신 비전

‣ 인간의 시각 인지능력을 위협하는 기계

‣ 인간의 눈이 아닌 새로운 기계의 눈 등장

‣ 양적 증가가 이끄는 질적 기술 진화

⑦ 마인드 컨트롤 머신

‣ 궁극적으로는 인간 팔‧다리 대체가 기술 개발 목표

‣ 복잡한 동작을 사용자 의도대로 수행하는 기계 신체

‣ 기술융합 노력과 더불어 안전‧윤리 이슈 해결 필요

 2015년 주목해야 할 7대 기술

Tech-Contour Map을 바탕으로 도출한 50대 미래기술로부터 기술 진화 속도, 기술
발전‧수용의 장애요인들에 대한 돌파가능성

, 관련된 기술들의 관계망에 미치는

영향력

, 파괴적 혁신 잠재력 등을 근거로 주목해야 할 7대 기술을 선정

- 3개 컴퓨팅 기술은 기존의 폰노이만 구조를 따르는 ICT의 기본적 틀을 혁신할 것

으로 전망되는 감성 컴퓨팅

, 양자 컴퓨팅, 뉴로모픽 컴퓨팅 등

- 2개 플랫폼 기술은 미래의 디지털 네트워크를 효과적으로 활용하기 위한 IoT

플랫폼

, 운동능력을 갖춘 기계장치이자 강력한 범용성을 가진 로봇 플랫폼 등

- 2개 기계장치는 인간의 가장 강력한 정보처리 능력인 시각정보 처리‧인지능력을

기계화하는 머신 비전

, 인간-기계 간 연동성을 극대화할 마인드 컨트롤 머신 등

······················································································· ECOsight 2.0: 미래기술 전망❚

연구 개요

Ⅰ

연구 목표

기술‧인문‧사회를 아우르는 통합적 관점에서 미래기술의 성장 가능성과 영향력을

분석함으로써

ICT 및 융합 기술의 전략적 R&D 방향을 제시

- 미래기술의 생태계를 구성하는 메가‧마이크로트렌드 관점의 주요 50대 미래기술

선정 및 핵심이슈 분석

- ICT 및 융합 기술 진화방향성과 기술·인문·사회적 함의를 분석하고 이에 기반을

둔 전략적

R&D 방향 제시

ECOsight는 기술진화를 조기에 포착하고 미래기술의 다차원적 발전궤적을
전망하고자

ETRI가 제안한 통합 생태계적(Ecological) 기술예측 방법1)

- ECOsight 2.0 (상): 글로벌 ICT 기술의 진화 특성 및 방향을 분석하고 기술-인문

사회 교차 영역에서 발생할 미래현안을 진단

- ECOsight 2.0 (하): 기술·인문·사회 영역의 핵심기술을 바탕으로 ICT 및 융합

영역의 메가트렌드 미래기술과 기존 메가트렌드와의 상호작용을 통해 영향력이

확대될 가능성이 큰 마이크로트렌드 미래기술을 통합적으로 전망

그림 1-1

ECOsight 2.0 연구 프로세스

1) 2014년도 ECOsight 2.0은 2013년의 ECOsight 1.0에 이어 기술·인문·사회 통섭적 연구를 통해 글로벌 미

래이슈를 진단하고 미래기술의 진화방향에 대한 예측연구를 포함

연구 내용

기술과 미래사회

ECOsight 2.0에서 선정한 ICT 미래기술의 특징은 데이터, 네트워크, 알고리즘,
아키텍처를 중심으로 과거와는 본질적으로 다른 불연속적 결과를 초래한다는 것

- 기술의 힘은 인간과 기계, 현실과 가상, 인간과 인간 등 세 축에서 미래사회를

바꾸는 강력한 요인으로 작용

Top 50 미래기술

- 기술의 매력도와 생존력의 함수로서의 TCM(Tech-Contour Map)을 기반으로 기술

생태계를 구성하는 주요

50대 미래기술을 선정하고 핵심이슈를 분석

- 미래기술은 현재 메가트렌드 및 타 기술과의 흡수, 병합, 경쟁, 대응 등 상호작용을

통해 동태적으로 성장

·발전

주목해야 할

7대 기술

- 2015년에 주목해야 할 7대 기술로 컴퓨팅 3개 분야, 플랫폼 2개 분야, 기계 2개

분야

(3-Computing, 2-Platforms, and 2-Machines)를 선정

- 7대 기술은 사회적 파급력은 물론, 기술 원천성 측면에서 무시하지 못할 영향력이

있는 만큼 중장기적 기술개발 전략이 필요

그림 1-2

ECOsight 2.0 주요 연구내용

연구 방법

ECOsight 2.0 미래기술 선정방법

- ECOsight는 기술·인문·사회 통합적 기술예측방법으로서 각 영역별 단위기술을 바탕

으로 핵심기술郡을 구성하고

, Tech-Contour Map에 근거하여 미래기술을 선정

표 1-1

연구 수행 방법

단 계

연구 내용

선정 근거

기술·인문·사회

영역별

단위기술 도출

[기술] 미래 유망기술 도출
(2,500여개 단위기술)

국내외 최신 R&D 현황분석
(연구기관, 벤처투자, 특허, 논문)

[인문] 핵심 니즈의 구현기술 도출
(200여개 단위기술)

FGI 및 전문가 의견조사

[사회] 사회문제해결 필요기술 도출
(300여개 단위기술)

트렌드분석 및 전문가 의견조사

핵심기술 Pool 구성

단위기술의  중복성  제거,  병합  등을
통한  ICT융합  핵심기술群  압축
(100개  이내  기술)

기술전문가 브레인스토밍

50대 기술 선정

메가·마이크로트렌드관점의
50대 미래기술 선정

기술의 매력도와 생존력을 고려한
TCM(Tech-Contour Map) 분석

7대 기술 선정

주목해야 할 7대 기술 선정

기술 진화속도, 기술난제 돌파력,
기술 생태계 영향력 등

특징 및 함의 도출

기술의 특징과 인문·사회적 함의 도출

50대 미래기술 및 미래사회 트렌드 분석

그림 1-3

미래기술 선정 프레임워크

기술과 미래사회

Ⅱ

 기술의 변화

❶ (Data) 주체가 변하다

❷ (Network) 가치를 생산하다

❸ (Algorithm) 세상을 지배하다

❹ (Architecture) 폰노이만을 버리다

기술의 DNA2)가 변하고 있다

미래

ICT는 과거와는 질적으로 차원이 다른 DNA를 가지면서 타 기술과의

융합을 가속화하고 기술의 불연속적 변화를 초래하며 궁극적으로 더 스마트

해지는 시대

, 더 파괴적 혁신의 시대로의 진입을 주도

① (Data) 인간과 기계가 생산해 내는 데이터의 범위와 양이 全 지구적 규모로 확대

되면서 데이터 자체의 속성과 이를 소비하고 학습하는 방식과 흐름의 방향이

새롭게 변화

- 사물인터넷의 확산에 따라 2020년 세계 디지털 데이터는 2013년의 10배 규모인

44조 GB에 달할 것이며 이 가운데 10%는 임베디드 시스템에 의해 발생할 전망3)

- 이러한 변화의 핵심은 거대한 규모의 데이터를 생산하고 소비하는 주체가 인간에서

기계와 사물로 바뀌고 있다는 것

- 특히, 데이터를 직접 생산하고 소비하는 기계가 능동적 상호작용4)을 통해 외부와

반응하고 지식을 습득하며 스스로 진화한다는 점에 주목

- 또한 사람과 사람 간 全 지구적 규모의 실시간 정보 전파는 파괴적 기술의 등장에

따른 시장 수용곡선의 변화5)와

R&D 및 비즈니스 전략의 전면적 수정을 요구

② (Network6)) 네트워크는 모든 것을 빠르게 연결시키고 보다 유연해지며, 단순히

2) 본 보고서의 DNA 용어는 최근의 기술 발전이 과거와 본질적으로 다른 변화를 보이고 있다는 의미와

DNA(Data, Network, Algorithm/Architecture) 영역에서 양적, 질적 변화가 두드러진다는 의미를 포함

3) EMC2, “EMC Digital Universe with Research & Analysis by IDC – The Digital Universe of

Opportunities: Rich Data and the Increasing Value of the Internet of Things,” 2014.4.

4) 기계의 인공지능 향상을 위해 일방향의 주입식 지식학습에서 실시간 빅데이터 처리를 통한 자가 학습과

인간 및 다른 사물과의 정보공유 방식으로 변모

5) Larry Downes and Paul Nunes, Big Bang Disruption: Strategy in the Age of Devastating Innovation, 2014.1.
6) 본 보고서의 Network 용어는 물리적인 연결성을 강조한 전통적인 네트워크의 개념에서 인터넷, IoT 등

정보 전달기능을 넘어 데이터 저장, 처리, 관리 기능까지 포함함으로써 네트워크

능력 자체는 점점 증가할 것7)

- 소프트웨어 정의 네트워킹

, 스토리지, 데이터센터 등은 기업의 비즈니스에 필요한

네트워크의 적응성을 빠르고 유연하게 변화시킴

- 5G8), IoT 등 네트워크 기술의 발전은 새로운 수요‧기회를 창출하면서 Google,

Amazon 등 사업자 중심의 가상 경계를 바탕으로 지구상 모든 것을 연결시킬 것

- 한편, 센서, 스마트폰 등 기계의 지능은 하드웨어와 분리되어 점차 네트워크 영역의

클라우드에 내재되는 구조로 변모

- 클라우드는 새로 등장할 알고리즘과 컴퓨팅 구조9) 등 미래 기술의 성능 한계를

극복하기 위한 궁극적인 두뇌를 지향하며 모든 것을 품게 될 것

③ (Algorithm & Architecture) 인간의 일상생활과 경제활동 전반에 걸쳐 나타나는

소프트웨어화가 점점 심화되고 있으며, 특히 알고리즘의 지배력 강화는 기존 하

드웨어 구조의 근본적 변화를 요구

- 제조업의 스마트화를 넘어 온라인과 오프라인 접점에서 이루어지는 서비스업의

ICT화10)는 최적의 솔루션을 제공하는 알고리즘을 바탕으로 사람의 개입을 최소화

- 즉, 향후 20년은 기계학습과 같은 알고리즘이 고도의 인공지능 영역뿐만 아니라

全 산업을 삼키며 세상을 지배하게 될 것11)

- 무섭게 발전하고 있는 알고리즘에 비해 이와 맞물려 작동하는 하드웨어는 전통적

구조에 머물면서 이 둘 간의 변화 속도와 방향성에 부정합이 발생12)

- 양자컴퓨팅과 뉴로모픽 컴퓨팅13)은 더 빠르고 더 똑똑한 아키텍처를 꿈꾸며 전통적

‘폰 노이만’ 구조를 버리기 시작

을 포함하여 보다 넓은 개념으로 사용됨

7) Net-Workability 신조어, ECOsight 2.0: 미래이슈 진단, 2014.6

8) 5G 기술은 ‘엄청난 속도를 감당할 수 있는 기기와 기가급 인터넷 등 ICT 생태계 전체가 함께 움직여야

한다는 점에서 이전 이동통신기술과 전혀 다른 유형’, 시스코 페퍼 부사장, Global Premier Forum 2014.

9) IEEE Spectrum, D-Wave Aims to Bring Quantum Computing to the Cloud, 2014.4.9

10) Fintech, Bitcoin 등은 금융의 ICT화를 가속화하고, O2O는 온·오프라인 비즈니스 경계를 허물 것
11) ‘TechCrunch Disruptive SF 2014 Conference’에서 전설적 VC 투자자 Vinod Khosla가 주장
12) 음성과 영상 데이터를 학습하고 인식하기 위한 알고리즘의 발전 속도에 비하여 숫자의 계산에 최적화

된 전통적인 폰 노이만 구조는 변함이 없음

13) IEEE Spectrum, How IBM Got Brainlike Efficiency From the TrueNorth Chip, 2014.9.29

 미래사회 충격

❶ (인간-기계) 진화의 본질을 생각하다

❷ (현실-가상) 가상이 현실을 넘어서다

❸ (인간-인간) 극단의 공존을 마주하다

기술이 가져올 미래사회 3대 충격

모든 것을 무너뜨릴 기술의 힘은 인간을 둘러싼 모든 환경과 기계와의 관계를

비롯하여 사회전반의 행태와 구조를 재편할 것으로 새로운 기회와 혼란을

동반하며 거대 변화를 초래

① (인간-기계) 기계가 인간을 이해하기 시작하는 기술적 혁신은 인간이 기계를

바라보는 인식을 변화시키는 계기로 작용

- 기술의 발전에 의한 인간의 신체기능과 지적능력의 확장, 나아가 인간과 기계의

감성교류는 기계에 대한 인간의 인식 전환14)의 단초를 제공

- 기계가 인간을 모방하고 보조하는 단계를 넘어15) ‘인간 속의 기계’, ‘기계 속의 인간’은

인간 존재의 의미와 기술의 미래에 대한 진지한 논의를 요구16)

- 특히 아주 오랜 시간 느리게 진행되다가 어느 순간 급격히 가속화되는 기계의

지능화가 변곡점을 지나고 있음에 주목17)

- 사물인터넷, 로봇 등이 점점 생활 속으로 파고들면서 기술의 발전에 부합하고 인간과

기계가 공존하기 위한 새로운 윤리 개념에 대한 논의가 필요18)

② (현실-가상) 가상공간은 개인 생활과 비즈니스의 제1의 공간으로서 경제활동의

출발점이자 중심축으로 작용하며 현실을 압도하기 시작

- ICT에서 시작된 현실과 가상공간의 혼재는 全 산업 영역으로 확장되면서 보다

강력해진 파괴력으로 기존 산업을 재정의하고 그 구조를 빠르게 재편시킬 것19)

- 즉, 5G, IoT 등 ICT 기술혁신은 모든 정보를 실시간으로 연결함으로써 온·오프라인의

경계를 허물고 가상공간이 물리적 공간의 모든 활동을 대체하기 시작20)

14) 기계의 인간화는 ‘지구는 우주의 중심이다’, ‘인간은 동물과 다르다’ 등과 마찬가지로 ‘인간은 기계와 다

르며 우수하다’는 개념 또한 흔들기 시작

15) ICT 기술과 뇌 과학의 발전으로 기계가 인간의 생각을 이해하고 지적 업무를 대체하기 시작
16) 네 번째 불연속 – 인간과 기계의 공진화, 사이언스북스, 2001.
17) Erik Brynjolfsson and Andrew McAfee, The Second Machine Age, W. W. Norton & Co., 2014.1.

18) 미국과 유럽에서는 과학자와 윤리학자, 법학자들이 모여 윤리의식을 지닌 ‘도덕적 로봇’을 개발하기 위

한 프로젝트를 시작(조선일보, 2014.10.16)

19) 2014년 ITU 전권회의, 5G Global Summit 2014에서 Evernote의 Linda Kozlowski 부사장의 말

- 특히 가상세계의 디지털화, 스마트화 그리고 초연결화는 ‘한계비용 제로사회’로의

논쟁21)을 불러오며 공유경제 등 정책적 대안 마련의 요구를 증가

- 한편, 모든 것이 빠르게 연결되고 고도로 복잡해질 미래사회22)에서는 가상공간의

사소한 보안문제가 현실공간의 막대한 안전사고로 이어질 가능성이 농후23)

③ (인간-인간) 더 스마트해지고 빠르게 변화하는 기술은 집단지능의 발현과 함께

인간과 인간의 극단적 공존과 미래기술의 따뜻함에 대한 갈증을 유발

- 전 세계 사람들의 디지털연결은 무수한 기계 지능들과 상호 연결되어 수십억 명의

인간 지능을 잠재적 지식창조자

, 혁신가로 이끌며 보다 나은 세계로 개선24)

- 그러나 보다 똑똑해지고 가속화하는 ICT 융합은 빠르게 적응하는 자25)와 그렇지

못한 자들 간의 불평등한 극단적 공존26)을 초래하는 강력한 유인

- 기술이 인간의 능력을 능가할 시대에 필요한 것은 하이테크 보다는 인간과 인간,

인간과 기계

, 현실 세계를 이해·소통할 수 있는 따뜻한 로우테크 기술

- 결국 사회적 기술, 공유경제 등 보다 인간적인 삶과 지속가능한 사회 공동체를

실현하기 위해 기술의 방향과 활용에 대한 지혜27)가 필요

20) 미국 증시에 상장된 기업의 경우, 이미 가상공간 중심의 인터넷 플랫폼 기업가치가 전통적 하이테크 기

업을 넘어섰고, O2O, Fintech, Bitcoin 등은 전통산업의 ICT화를 가속시킬 것

21) Jeremy Rifkin, The Zero Marginal Cost Society, Palgrave Macmil an, 2014.
22) 물리시스템을 사이버공간 내의 연산과정과 통합하려는 CPS(Cyber Physical System)가 대표적
23) 사이버 보안 문제를 넘어 사이버 공간의 질서를 형성할 기술표준과 국제규범 제정을 포함

24) Erik Brynjolfsson and Andrew McAfee, The Second Machine Age, W. W. Norton & Company, Inc.,

Jan. 2014.

25) 개인, 기업, 지역, 국가 등의 수평영역과 계층, 세대 등의 수직영역을 망라

26) ICT기술의 발전이 가져올 풍요와 격차 가운데 격차에 대한 문제로 중산층 공동화 등을 유발
27) 2014년 ITU 전권회의에서 다루는 의제 가운데 ‘정보격차 해소’는 기술의 발전으로 가속화되는 초연결

디지털혁명의 기회와 혜택을 모든 인류가 누릴 있도록 국제사회가 협력하자는 논의

Top 50 미래기술

Ⅲ

 의미와 선정 기준

Top 50 미래기술의 의미

ICT융합기술의 진화 방향, 인문·사회적 트렌드 등에 대한 미래 전망과 상호
영향력에 대한 통합적인 분석을 기반으로 기술‧인문

·사회적 영역에 대한 미래

영향력과 기술 구현가능성이 큰 주요 미래기술을 제시

- 50대 미래기술은 아직 상용화 이전 단계의 기술 영역에 초점을 둔 미래기술로서

공공 및 민간 영역의

R&D 정책‧전략과 R&D 사업 선정에 있어서 참고할 수 있는

기반 자료로 활용 가능

- 현재 시장조사기관 등에서 발표하는 기술 트렌드나 미래기술 분석에는 R&D 초기

단계에서부터 이미

R&D의 결과물이 활용되기 시작한 단계의 기술까지 혼재되어

있어 미래 기술주도권 확보를 위한

R&D 전략 기획에 활용하기 어렵다는 한계를

넘기 위함

선정 기준

기술‧인문‧사회 영역에 걸쳐 광범위하게 진행된 미래 유망기술 도출과정을 통해

선정된 미래 핵심기술

Pool을 대상으로 기술 자체의 혁신‧원천성과 시장‧사회에

미치는 파급력

, 기술 성장과정의 불안정성 등에 기반을 두고 상위 50대 미래

기술을 선정

미래기술 선정을 위한 방법론으로서 기술의 원천성

, 시장성, 사회적 영향력,

기술개발의 난제

, 사회적 수용가능성, 시장 전망 등을 복합적으로 고려한

Tech-Contour Map 기법을 활용

- Tech-Contour Map은 기술‧인문‧사회 영역에 걸쳐 미래기술이 가진 매력도

(Attraction)와 생존력(Viability)을 통합적으로 평가하는 방법론으로 기술‧인문·사회
각 분야 전문가 의견에 기반을 두어 작성

- 원천성, 혁신성 등 기술 속성과 기술에 관련된 시장의 규모‧성장속도 등에 초점을

맞추었던 기존 미래기술 예측‧전망의 틀이 가진 좁은 관점을 넘어 사회변화 트렌드

미래기술에 관련된 법‧제도‧사회관습적 이슈

, 사용자 니즈 등 기술‧인문‧사회를 아우

르는 미래 기술의 분석틀을 제시

 Tech-Contour Map

주요 특징

Tech-Contour Map은 기술의 원천성과 시장 및 사회적 파급력을 고려하여 신
기술의 동태적 특성을 파악하기 위해

ETRI가 제안한 기술의 성장지도

- 기술이 지닌 매력도(Attraction)와 생존력(Viability)이라는 두 척도에 기반을 두어

메가트렌드로 정착할 가능성

(Likelihood)과 예상 시기를 전망

- 매력도(Attraction): 기술의 원천성, 시장규모, 사회적 파급력 등을 고려
- 생존력(Viability): 기술적 난제, 시장구조, 사회적 수용성 등을 고려
- 가능성(Likelihood): 기술이 시장 및 사회에서 메가트렌드로 정착할 가능성으로서

매력도와 생존력의 함수로 정의28)

- [Level 3: Beginning to Compete] 해당 기술이 독자적인 힘을 발휘하며 메가트렌

드로 성장할 가능성이 매우 높고 기업과 국가차원의 주도권 확보 방안이 마련되어

기업 및 국가 간 경쟁이 시작되는 영역

- [Level 2: Rising in Popularity] 해당 기술이 기존 메가트렌드와의 상호작용 과정

에서 흡수

·병합되거나 경쟁·대응관계를 지속하는 생존 가능성이 높은 영역으로

세부적 전략과 대응방안이 필요한 영역

- [Level 1: Entry into Potential] 기존 메가트렌드와 타 기술과의 경쟁 과정에서 메가

트렌드化 잠재력이 보이기 시작하는 영역

- [Level 0: High Uncertainty] 현재의 기술 수준으로 메가트렌드가 될 가능성이 낮

으며 기술의 성장과정에서 변동의 폭이 큰 영역

표 3-1

기술 성장지도 비교 (ETRI vs. Gartner)

구 분

Tech-Contour Map (ETRI)

Hype Cycle (Gartner)

기술 분야

ICT 및 융합기술

ICT 기술

주요 목적

연구개발 아이템 발굴

비즈니스 투자 계획

개발 시기

2014년

1995년

관련 지식 습득에 제약 존재

시장이슈

w 다양한 분석기술의 통합이 가속화되고 자동화가 이루어지면서 해당 기술을 이용한

시장 전망은 밝다고 볼 수 있음

w 현재 바이오정보 시장은 하드웨어 시장이 주종을 이루고 있으나, 앞으로 소프트

웨어 시장의 증가율이 현저히 늘어날 것으로 전망됨

[그림] Accelrys의 신약개발 시뮬레이션 소프트웨어 Discovery Studio (Accelrys, 2013)

48) Reuters, “Accelrys Announces Latest Release of Its Leading Discovery Studio(R) Application for

Life Science Researchers”, 2010.03

49) Bayer Pharma, “Virtual drug tests”, 2014.

5. 모듈러 자기구조화 로봇

(Modular Self-reconfiguring Robot)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

하

중

장기

개념

2개 이상의 모듈 로봇으로 구성되며, 개별 모듈 로봇의 배치나 연결성을 변화시켜 다양한
형체로 변형 가능한 자율 운동 로봇

기술동향

w 1990년대부터 대학을 중심으로 연구개발이 진행되어 오고 있으나, 교육용‧오락용 이외의

상용화 제품은 전무한 상황

w 모든 모듈이 동일한 모양과 기능을 지니고 있는 형태가 주로 연구되고 있으며, 수개~

수십 개 로봇이 집단으로 동작하는 형태가 일반적

w 2009년, EPFL은 여러 모듈이 가구와 결합하여 가구를 이동시키거나 형태를 변화시킬

수 있는 시스템인 Roombots를 개발50)

w 2010년, Beihang University는 기존의 로봇들이 중앙집중식 통제를 받아 집단적 행동을

하는 것과는 달리, 모듈 간 Zigbee 통신을 통해 스스로 형태를 구성하고 동작하는

Sambot 시스템을 발표51)

w 2013년, MIT는 각 모듈에 분당 20,000rpm으로 회전하는 플라이휠을 내장해, 외부로

드러난 구동장치 없이도 각 모듈이 이동 가능한 M-Blocks 시스템 개발52)

시장전망

w 모듈러 자기구조화 로봇은 아직 상업용 시장이 형성되지 않은 상태로 시장 전망 자료

전무

기술이슈

w 단일개체(monolithic) 로봇에 비해 개별 모듈의 크기가 작은 만큼, 출력, 정밀도, 전력

공급 등의 하드웨어 측면의 이슈 해결 필요

w 동시에 수백~수천 개의 모듈을 동시에 제어할 수 있는 효율적 알고리즘 개발과 실증

필요

시장이슈

w 단일개체 로봇에 비해 활용 가능 분야가 다양한 만큼 위험지역‧우주 탐사, 건설, 구조

등 다양한 영역에서 널리 활용 가능

w 장기적으로 인간의 개입 없이, 로봇이 스스로 군집을 이루어 생태계를 형성할 수 있거나

자가 증식이 가능한 형태로 개발될 경우, 통제권에 대한 논란 발생 가능

[그림] MIT에서 개발한 모듈러 자기구조화 로봇 M-Blocks (MIT, 2013)

50) EPFL, “Modular robotics for adaptive and self-organizing furniture”, 2009.5.
51) Beihang University, “Sambot: A self-assembly modular robot for swarm robot”, 2010.5.
52) MIT, “Surprisingly simple scheme for self-assembling robots”, 2013.10.

6. 생물체 결합 로봇

(Controllable Animal)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

하

장기

개념

생물체의 감각 및 지능을 활용할 수 있도록 생물체와 로봇을 결합시킴으로써, 신호를 통해
로봇을 조정하고 감각기관으로 수집되는 정보를 모니터링 할 수 있는 기술

기술동향

w 2002년, State University of New York에서는 쥐의 진행방향과 여러 동작을 최대

500m 거리에서 조종하는 데 성공53)

w 2007년, Shandong University of Science and Technology에서는 비둘기의 상하좌우

비행 방향을 원격에서 조종하는데 성공54)

w 2007년, CSIRO에서는 동물이 가상의 영역 내에서만 머무르도록 GPS 기술을 접목한

목줄 형태의 가상 펜스 기술을 발표55)

w 2009년, University of California, Berkeley에서는 풍뎅이의 비행 방향을 원격에서 조종

하는데 성공56)

w 2012년, North Carolina State University에서는 바퀴벌레의 진행 방향을 원격에서 조종

하는 것을 시연57)

w 최근에는 파충류, 어류, 무척추동물 등 보다 다양한 생물체에 원격조종 회로를 부착하여

동작을 제어하는데 성공한 사례가 지속적으로 발표되고 있음

시장전망

w 생물체 결합 로봇에 대한 시장전망 자료는 존재하지 않음

기술이슈

w 생물체 결합 로봇 기술은 Neural Interface 기술에 크게 의존하는 만큼, Neural

Interface에 대한 연구 개발이 우선시 되어야 함

w 윤리‧도덕적 논쟁거리가 되는 동물의 신경에 전극을 삽입하는 방식이 아닌 비침습적

제어방식의 고도화 필요

w 로봇 비행 기술의 경우, 아직 기술적 성숙도가 낮은 상황이므로 생물체의 비행 기술을

그대로 활용할 수 있는 생물체 결합 로봇 분야가 비용‧시간 측면에서 유리

시장이슈

w 동물을 원격에서 제어하는 것은 동물보호, 동물권리 등 측면에서 비판이 발생할 수 있는

영역인 만큼, 이에 대한 적절한 대응 필요

w 사람이 직접 접근하기 어려운 지역‧상황에 투입하여 실종자 수색, 초계‧경계, 지뢰 탐지

등 다양한 용도로 활용 가능

53) National Geograpic, “Scientists ‘Drive’ Rats By Remote Control”, 2002.5.
54) People’s Daily Online, “Chinese scientists experiment with remote control of animals”, 2007.2.

55) CSIRO, “Livestock virtually fenced in”, 2007.6.
56) New Scientist, “Free-flying cyborg insects steered from a distance”, 2009.10.
57) Phys.org, “Researchers develop technique to remotely control cockroaches”, 2012.9.

7. 자율 조직화 IoT 플랫폼

(Self-organizing IoT Platform)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

상

중기

개념

단순  사물부터  고성능  컴퓨팅  기기까지  다양한  것들이  사람의  노력  없이  쉽게  네트워크를
구성해서  쓰일  수  있도록  하는  플랫폼으로,  사물(디바이스,  센서,  액추에이터  등)과  게이트
웨이,  애플리케이션 서비스 플랫폼(데이터 분석, 서비스통합, 앱서비스 포함),  통신 프로토콜,
운영관리  시스템,  보안  및  인증  솔루션  등으로  구성

기술동향

w 미국은 2008년 이후 사물인터넷 분야 R&D에 약 2억 5,000만 달러 투자58)

- 배터리가 필요 없는 사물인터넷 플랫폼 개발 (50만 달러, 2014.10.1~2016.9.30)

- 무선주파수 독립형 RFID 일명 Sense-a-Tags 개발 (약 16만 달러, 2013.9.1~2015.8.31)

- ‘수중 사물인터넷’을 통한 실시간 수중 비디오통신 기술 (약 60만 달러, 2014.10.1~2017.9.30)

- 여러 연결사물의 상황인식 공유기술 개발 (약 39만 달러, 2012.10.1~2015.9.30)

- 사례 기반 윤리문제 결정 지능형자율시스템 개발 (약 21만 달러, 2012.9.1~2015.8.31)

w EU는 사물인터넷 액션플랜을 수립한 2009년 이후 미래인터넷 연구개발의 일환으로 연간

수천만 유로씩 사물인터넷 R&D에 투자59)

- EU판 ’수중 사물인터넷‘ 과제에서는 제2차 위탁과제 접수를 받고 있음60)

- 2014-15회계연도에 5,100만유로 투자예정61)

w 우리나라는 2014년 5월 8일에 발표한 '사물통신 기본계획'에서 2013년에 2.3조원 규모

였던 시장을 2020년까지 30조로 육성하겠다고 밝힘62)

- ETRI는 다산네트웍스와 핸디소프트와 웹표준 기반의 사물인터넷 플랫폼 개발63)

시장전망

w 시스코 존 체임버스 회장은 2014년 CES에서 IoT 시장크기를 19조달러로 전망64)

w IDC는 2012년에 약 4.8조 달러인 세계 사물인터넷 시장이 연평균 7.9%로 성장하여

2020년까지 약 8.9조 달러가 될 것으로 전망65)

기술이슈

w 사물인터넷의 가격하락 속도와 기술들 간의 호환 및 표준화가 지금 가장 큰 이슈

w 전원, 무선주파수 등 기술적 제약요인을 극복하는 기술개발 속도도 중요

w 사물인터넷 플랫폼의 이용은 사물로부터 발생한 데이터가 게이트웨이, 서비스 플랫폼을

거칠 때 그 데이터의 소유와 금전적 수익 수혜자에 대한 논란 발생

시장이슈

w 사물인터넷 시장은 주로 미국의 ICT 대기업과 신생기업을 중심으로 움직이고 있으며

일부 유럽과 아시아 기업이 영향력을 유지하고 있는 상황

w 네트워크서비스 중심 수익구조의 통신사업자가 주도하는 태생적 한계 극복 필요

w 사물인터넷 시장의 최종 승자에 대한 전망의 불확실성과 어려움

58) NSF, “New Special Report highlights transformative potential of cyber-physical systems”, 2014.11.
59) European Commission, “Network technologies smart networks and novel architectures”
60) EU FP7 SUNRISE, “Announcement of Competitive Open Call for Additional Project Beneficiaries“

61) European Commission, “Community Building Event - Internet of Things and Platforms for

Connected Smart Objects”

62) 미래창조과학부, “사물인터넷기본계획”, 2014.5.

63) The Science Timee, “ETRI, 사물인터넷 플랫폼 개발, 스마트스쿨 적용”, 2014.11.
64) CNET, “How much is the Internet of everything worth? Cisco says $19 tril ion”, 2014.2.
65) IDC, 2013.10., Worldwide Internet of Things 2013-2020 Forecasts (Doc#: 243661)

8. 로봇 플랫폼

(Robotics Middleware)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

상

중

중기

개념

다양한 컴퓨터 클러스터 상에서의 로봇용 소프트웨어 개발의 지원을 위한 프레임워크로,
일반 OS와 유사한 형태를 지님

기술동향

w 2000년대, 로봇 분야 소프트웨어 플랫폼을 선점하려는 목적에서 Evolution Robotics의

ERSP(2002년 발표), AIST의 RT-Middleware(2005년), Microsoft의 MSRDS(2006년) 등이

지속적으로 등장66)

w Willow Garage가 2007년 공개한 로봇 플랫폼 OS인 ROS(Robot Operation System)는

동사의 PR2(2010년) 외에도, Aldebaran Robotics의 NAO(2010년), Rethink Robotics의

Baxter(2012년) 등 주요 로봇에 탑재되며 로봇 플랫폼 OS 분야를 선도 중67)68)

w Aldebaran Robotics는 감정 기반의 상호작용을 강화한 프레임워크 NAOqi를 개발해

왔으며, 이를 Pepper(2014년 발표)와 NAO Evolution(2014년)에 탑재69)70)

w 국내에서는 2004년부터 정보통신부가 진행한 RUPI와 산업자원부 중심의 SPIRE를 통합한

OPROS(Open Platform for Robotic Services)가 2010년에 오픈소스 형태로 공개71)

시장전망

w 2013년, 세계 산업용 로봇 시장규모는 290억 달러, 서비스용 로봇 시장 규모는 254억

달러로 추산됨72)

w 산업용 로봇과 연간 출하량은 2013년 17만 8천대에서 2017년에는 28만 8천대로 증가할

전망

기술이슈

w 로봇 시장 진입이 보다 용이해지면서, 서드파티 개발사들의 활발한 참여로 인하여 관련

생태계가 크게 확장되고 보다 다양한 응용 서비스가 개발될 것으로 기대됨

시장이슈

w 로봇 플랫폼 OS는 스마트기기용 OS의 경쟁 구도와 유사한 형태로 시장이 확장‧재편되

면서 결과적으로 소수의 제품이 시장을 과점하는 형태가 될 가능성이 높음

66) Noriaki Ando et al, “RT-Middleware: Distributed Component Middleware for RT (Robot

Technology)”, 2005.8.

67) Willow Garage, “Willow Garage Unveils Plan For New Personal Robotics Platform”, 2007.10.

68) Willow Garage, “PR2s Available for Sale”, 2010.8.
69) Aldebaran Robotics, “SoftBank Mobile and Aldebaran Unveil ‘Pepper’”, 2014.6.
70) Aldebaran Robotics, “Unveiling of NAO Evolution: a stronger robot and a more comprehensive

operating system”, 2014.6.

71) 전자신문, “로봇 공통 SW플랫폼 오프로스 첫선”, 2010.11.
72) IFR, “World Robotics 2014”, 2014.9.

9. O2O 플랫폼

(Online to Offline Platform)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

상

하

단기

개념

오프라인의 사업과 온라인 사업의 경계를 없애 소비자에게 일원화된 경험을 제공하는 비
즈니스 방식

기술동향

w 2014년, Amazon은 바코드리더인 Dash를 출시하였으며, 사용자가 필요한 생필품의 바

코드를 인식시키거나 음성으로 말하면 Amazon 온라인쇼핑몰 쪽으로 주문목록이 전송

되는 방식으로 동작73)

w 오프라인 매장의 매출 감소를 해소하고자 오프라인 매장을 방문하는 고객에게 할인 정보,

이벤트 등을 제공하거나 쇼핑‧결제를 편리하게 만들려는 노력이 다양하게 시도되고 있

으며, 이를 위해 매장에 블루투스 기반 비콘(Beacon)을 설치하는 방식이 주를 이룸

- Apple과 Estimote의 iBeacons, Google의 Nearby, SK플래닛의 Syrup 등이 대표적

w 2012년, Tencent의 Tenpay에서는 이용자가 오프라인 상점에서 QR코드를 찍으면 상점의

Weixin 계정에서 Tenpay를 통해 결제를 할 수 있는 형태의 O2O 서비스 개시74)

w 2013년, Alibaba는 자사의 모바일 메신저인 ‘Laiwang’을 통하여 O2O 서비스 제공 중

이며75), QR 코드 스캔을 통해 결제하는 시스템 ‘Alipay’를 개시하며 Tenpay의 성장세를

저지하고자 시도 중76)

시장전망

w 2013년, 미국 내 전자상거래 규모는 2,100억 달러 수준으로 미국 소매시장 규모인 4조

5,000억 달러의 6%를 차지하고 있으며, O2O 시장은 전자상거래 규모의 10배 이상으로

추정됨77)

w 중국의 O2O시장 규모는 2012년 987억 위안에 다다랐으며, 2015년에는 최대 4,189억

위안까지 성장할 전망78)

기술이슈

w 실내 위치지능 기술과 결합할 경우, 오프라인 고객에게 보다 정밀한 푸시형 정보제공이

가능해질 전망

시장이슈

w O2O 서비스를 위해서는 고객 정보를 많이 수집하게 됨에 따라 고객정보보호에 대한

우려를 해소할 필요가 있음

w 온라인에서 국경을 초월한 막대한 경쟁력을 확보한 사업자들이 오프라인으로 그 영향

력을 확장함에 따라 소규모 업체에게는 위기로 작용 가능

w 온라인 플랫폼 업체가 결제 시스템의 주도권을 장악하게 될 경우, 금융사는 고객과의

접점을 잃어버리면서 사업 확장의 기회를 상실하게 될 수 있음

73) CNET, “Amazon Dash may change grocery shopping”, 2014.4.
74) TechNode, “Tenpay Partners With Weixin: Launching QR Code Payment and Shake-It Transfer”,

2012.9.

75) Alibaba, “Alipay Introduces a Mobile Wal et App”, 2013.7.
76) Pando Daily, “There will be blood: WeChat’s payments prowess makes it a target for Alibaba”,

2013.12.

77) Screenwerk, “Online-to-Offline Spending 10X Larger than E-commerce”, 2014.4
78) The China Perspective, “China's O2O Market to See Strong Growth Through 2015”, 2013.1.

10. 메타물질

(Metamaterial)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

하

장기

개념

자연계의 물질에서 발견할 수 없는 빛, 전자파 등에 대한 성질을 가지도록 메타 원자를
정교하게 배열하여 만든 인공 물질

기술동향

w 2014년, Karlsruhe Institute of Technology는 메타물질을 이용해 빛, 열, 소리, 촉각으

로부터 숨길 수 있는 기계적 투명망토를 개발하였다고 발표79)

w 2014년, University of Cambridge은 원통 모양의 분자인 Cucurbituril을 이용하여 빛을

이용한 은폐 재료를 만들 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 발표80)

w 2014년, University of Pennsylvania에서는 부울 대수의 이진 숫자의 개념을 차용하여

제작한 디지털 메타물질의 개발에 성공했다고 공개81)

w 2014년, KAIST는 신기루 현상의 원리를 이용햐 자연계에 존재하지 않는 다양한 광학특

성을 띄는 메타물질로 만든 THz파 광학렌즈 개발82)

w 메타물질과 관련하여 여러 대학‧연구기관에서 활발히 연구가 진행되고 있으나, 메타물

질의 광학적, 물리적 특성 등을 개선하여 실제 사물을 투명화할 수 있는 수준으로 발

전하기 위해서는 20~30년 이상 필요할 것으로 예측됨

시장전망

w 세계 메타물질 응용 시장 규모는 2011년 2억 5,610만 달러를 기록한 이후, 24.3%의

CAGR로 성장하여 2016년 7억 5,870만 달러에 달할 것으로 예상되며, 그 후 5년간은

19.6%의 CAGR로 확대되어 2021년 약 19억 달러에 달할 전망83)

기술이슈

w 메타물질의 발전을 위해서는 인공 원자의 크기가 빛의 파장에 비해 1/10 이하인

3차원 메타물질이 필요하나, 이러한 제작 방법은 비용이 많이 들고 대량제작에는 부적합

w 현재까지 메타물질은 넓은 대역폭에 걸쳐서 작동 할 수 없어 충분한 잠재력을 발휘하지 못

하고 있으며, 전체 가시광선 스펙트럼에 걸쳐서 작동하는 메타물질을 설계하는 일은

중요한 도전과제로 남아있음84)

w 지금까지 연구된 메타물질은 대부분 2차원 구조를 갖고 있으며, 비등방적이고 마이크

로파 영역에서만 동작하기 때문에 적외선 및 가시광선 영역에서 기능하는 등방성 3차원

메타물질을 구현하는 것은 중요한 연구 방향85)

시장이슈

w 향후 상용화 시점에서 메타물질은 군사장비에서의 활용을 통해 보다 대규모의 전쟁을

야기 시킬 수 있으며, 일상생활에서 범죄에 활용되는 등 부정적 영향을 미칠 수 있음

79) ExtremeTech, “The first ‘unfeelability’ invisibility cloak will please campers and princesses

everywhere”, 2014.6.

80) University of Cambridge, “Building ‘invisible’ materials with light”, 2014.7.
81) Nature, “Digital metamaterials”, 2014.9.
82) KAIST, “신기루 현상 착안해 테라헤르즈파 광학렌즈 개발‘, 2014.9.

83) BCC Research, “Metamaterials: Technologies and Global Markets”, 2012.2.
84) photonics.com, “Moon-Shaped Metamaterial Broadens Manipulatable Bandwidths”, 2013.
85) 광학과 기술, “비선형 메타물질”, 2012.

11. 멤리스터

(Memristor)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

중

하

중기

개념

직전에 흘러간 전류량과 방향을 기억하고 그에 따라 저항이 변화하는 수동 소자로
전원공급이 중단되어도 기록이 보존됨

기술동향

w HP는 2008년에 멤리스터의 개발을 실현하였고, 2010년에는 멤리스터에 메모리 집적회

로의 기능과 더불어 프로세서의 연산 기능을 통합할 수 있다는 것을 발견86)

w 2010년, HP는 멤리스터 상용화를 위해 Hynix(현 SK Hynix)와의 공동 연구개발 착수에

합의87)

w 2010년, DARPA는 SyNAPSE 프로젝트의 뉴로모픽칩 개발 과정에 멤리스터 기반 접근

법을 사용할 계획임을 발표88)

w 2012년, HRL Laboratories과 University of Michigan은 뉴로모픽칩에 적용이 가능한

CMOS 상에서의 멤리스터 배열을 최초로 동작시키는데 성공89)

시장전망

w 세계 DRAM 시장 규모는 2013년 349억 달러 규모에서 2018년 338억 달러 규모로 다소

감소할 것으로 예측됨90)

w 세계 NAND 플래시 메모리 시장 규모는 2013년 289억 달러 규모에서 2018년 435억

달러 규모로 지속적으로 증가할 전망91)

기술이슈

w 폰노이만 회로의 병목구간인 논리회로-메모리 간 연결이 불필요하기 때문에, 작고 에

너지 소모량이 적은 메모리 개발이 가능

w 멤리스터가 뇌신경을 구성하는 뉴런과 가장 유사하게 동작하는 전자소자라고 평가받고

있는 만큼, 뉴로모픽 컴퓨팅 영역에서도 활발하게 적용이 시도될 전망

시장이슈

w 멤리스터는 정보를 저장하는 모든 기기에 적용될 수 있는 만큼, 멤리스터의 가격의 충

분히 하락한다면 차세대 메모리 시장에서 막대한 점유율을 차지할 수 있을 전망

86) Nature, “‘Memristive’ switches enable ‘stateful’ logic operations via material implication”, 2010.4.

87) HP, “Bringing the memristor to market”, 2010.8.
88) IEEE Spectrum, “MoNETA: A Mind Made from Memristors”, 2010.11.
89) HRL Laboratories, “Artificial Synapses Could Lead To Advanced Computer Memory And Machines

That Mimic Biological Brains”, 2012.3.

90) Gartner, “Forecast: DRAM Market Statistics, Worldwide, 2011-2018”, 2014.9.
91) Gartner, “Forecast: Memory, Worldwide, 2012-2018”, 2014.10.

12. 포토닉스

(Photonics)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

하

장기

개념

구리선로와 전자 대신에 빛을 이용하여 반도체 간 데이터 통신 성능을 향상시키는 기술

기술동향

w 2010년, Intel은 4가지 색상의 빛으로 각각 12.5Gbps의 속도로 컴퓨팅 데이터를 전송

하여 도합 50Gbps의 달성한 실리콘 포토닉스 개발에 성공했다고 공개92)하였으며,

2015년 이후에는 실리콘 포토닉스를 적용한 Xeon Phi를 출시할 계획임을 선언93)

w 2014년, HP는 직접 개발 중인 최첨단 구성품을 이용해 부품 단계에서부터 전체 솔루

션을 새로 재설계하는 The Machine이라는 프로젝트를 공개하였으며, 적은 비용으로

광 스위치를 만들고자 내부 네트워크에 포토닉스를 적용할 계획이라 발표94)

w 2014년, Karlsruhe Institute of Technology는 일본 NTT에서 개발한 광섬유를 이용하여

하나의 광섬유에서 43Tbps의 데이터 전송속도를 구현하였다고 발표95)

시장전망

w 포토닉스에 대한 시장 규모는 전망된 자료가 없음

기술이슈

w 실리콘 포토닉스 기술은 데이터 전송속도를 획기적으로 올리면서도 전력 소모량과 발

열량을 크게 줄일 수 있어 컴퓨팅과 통신 산업 전반에서 적용될 것으로 기대됨

시장이슈

w 컴퓨팅 성능을 비약적으로 향상시킬 뿐만 아니라, 공간이나 에너지 비용을 절감하는데

일조할 수 있을 전망

92) Intel, “The 50G Silicon Photonics Link”, 2010.7.

93) Intel, “Next-Generation Intel Xeon Phi Processor with Integrated Intel Omni Scale Fabric to Deliver

Up to 3 Times the Performance of Previous Generation at Lower Power”, 2014.6.

94) RT, “Supercomputer revolution: Meet HP’s The Machine - an al -in-one, mega-powerful photonic

device”, 2014.6.

95) ExtremeTech, “43Tbps over a single fiber: World’s fastest network would let you download a movie

in 0.2 seconds”, 2014.6.

13. 바이오칩

(Lab-on-a-Chip)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

하

장기

개념

작은 기판 위에 DNA, 단백질 등 생물 분자를 결합시켜, 유전자 결합, 단백질 분포, 반응
양상 등을 분석해낼 수 있는 생물학적 마이크로칩

기술동향

w 2014년, EPFL과 UCLA에서는 혈액 샘플 속에서 최대 17만 종의 서로 다른 분자들을

단시간에 분석해 내는 광학적 랩온어칩을 개발했다고 발표96)

w 2014년, University of Kansas Medical Center와 University of Kansas Cancer Center는

빠르고 적은 비용으로 암을 진단하기 위한 엑소좀(exosome)에 대한 랩온어칩의 프로

토타입을 개발하였다고 발표97)

w 2014년, ICFO는 플라즈몬 공학, 나노기술, 미세유체학 등을 활용하여 혈액 내에서 단백질

암 마커를 보호할 수 있는 랩온어칩을 개발98)

w 랩온어칩은 진단, 치료, 생물장치, 자체조립, 분자전기학 등 연구 분야가 광범위하며 진

입장벽이 높지 않은 영역으로 평가받고 있어서 여러 대학‧연구소‧기업에서 랩온어칩에

대한 활발한 연구를 진행 중

시장전망

w 체외진단시장 규모는 2010년 620억불에서 14%의 CAGR을 기록하며 2020년 1,350억불로

증가할 예상99)

w 세계 바이오칩 시장 규모는 2009년 21.9억 달러에서 9.69%의 CAGR로 성장하여 2017년

45.8억 달러에 도달할 전망100)

기술이슈

w 시료 처리량의 부족 및 다수의 변수를 동시에 처리하며, 안정도와 높은 정밀도의 확보

필요

w 나노기기에 의한 진단기술은 IT,NT, BT의 융합기술로서 각각의 학문의 연구가 이루어

져야 하며 의료분야 적용을 위해 임상실험과 인체에 무해한지 검증이 필요101)

시장이슈

w 바이오칩 기술은 작은 크기의 칩과 극소량의 샘플‧시료만으로도 언제 어디에서나 진단‧

검사가 가능한 환경을 조성할 수 있어 u헬스 시대를 견인하게 될 것

96) LaserFocusWorld, “LED-based lab-on-a-chip device screens for 170,000 molecules in blood”, 2014.3.
97) Kurzweil, “New ‘lab-on-a-chip’ could revolutionize early diagnosis of cancer’, 2014.10.
98) ICFO, “An ultra-sensitive nano-chip for early cancer detection”, 2014.5.

99) 한국산업기술평가관리원, “차세대 나노바이오의료융합기술의 개발방향”, 2011.
100) Profound, “Biochips - A global strategic business report”, 2012.
101) KOSEN21, “랩온어칩에 의한 단일세포분석”, 2011.

14. 소프트웨어 정의 네트워크

(SDN, Software-Defined Networking)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

상

하

중기

개념

소프트웨어 프로그래밍을 통해 네트워크 경로설정과 제어 및 운용관리를 처리할 수
있는 차세대 네트워킹 기술

기술동향

w Cisco는 2012년부터 SDN 지원 전략 'Open Network Environment'를 발표하며 본격적

으로 SDN 사업 전개

w HP가 오픈소스 기반 하이브리드 클라우드 소프트웨어 업체인 Eucalyptus를 인수하고,

이를 통해 오픈스택 기반의 자사 클라우드 서비스를 더욱 강화

w Google은 최근 연 매출 50만 달러 미만인 기업을 대상으로 자사의 클라우드 플랫폼

서비스를 1년 간 10만 달러까지 이용 가능한 무료 크레딧 제공

w Lucent 산하 연구 기관인 Bell Labs이 클라우드 서비스와 SDN에 대한 새로운 접근법

개발에 주력하기 위해 실리콘밸리에 SDN 전담 연구소 신설

시장전망

w SDN Central에 따르면, 2013년 세계 SDN 시장은 15억 달러 규모이며, 향후 5년간

69.5%의 연평균성장률(CAGR)을 기록해 2018년 356억 달러 규모가 될 것으로 전망102)

w Infonetics Research는 실질적인 SDN 시장, 즉 실제로 사용되는 SDN 이더넷 스위치와

컨트롤러 시장은 오는 2018년에 95억 달러 규모에 달할 것으로 전망103)

w 전세계 네트워크 부문 투자 금액 중 SDN이 차지하는 비중도 2013년 2%에서 2015년

10%, 2017년 28%, 2018년 40%로 증가할 전망

기술이슈

w SDN의 핵심 기능인 네트워크 제어 소프트웨어 및 관련 애플리케이션의 개발 필요

w 하드웨어 벤더마다 운영체제(OS)나 사용자 인터페이스, 프로토콜 등이 다른데서 발생

하는 폐쇄성 이슈에 대한 해결이 요구

w 클라우드 컴퓨팅, IoT 등 새로운 컴퓨팅‧네트워킹 환경의 도래에 발맞춘 새로운 어플리

케이션과 아키텍처에 대한 적극적인 수용이 필요

사회이슈

w SDN 공급기업(start-up)들이 필요한 SDN기반 지식을 공유 및 흡수할 수 있는 물리적,

가상적인 공간을 국가에서 정책적으로 제공 필요

w SDN 기술의 등장과 확산 및 이에 따른 네트워크 생태계의 변화는 민간 차원 뿐만 아

니라 정부 수준에서의 대응 필요

w 특히 동기와 능력 측면 및 가치사슬 측면에서 배타적이면서, 자발적인 시장참여자 중심

으로 다양한 컨소시엄 구성 전략 필요

102) 해외ICT R&D 정책동향, 정보통신산업진흥원, 2013.09.02.
103) http://www.ciokorea.com/news/22255

15. 무선 가시광 통신

(VLC, Visible Light Communication)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[기술] 기술혁신

및 난제해결

상

하

단기

개념

조명에서 발산하는 가시광선을 이용해 무선으로 데이터를 송수신하는 통신기술로, 주파수
자원 부족 현상이나 무선기술의 유해성 논란 등을 해소할 수 있는 기술

기술동향

w 2010년, Siemens는 LED를 활용해하여 5m 거리에서 500Mbps를 지원하는 VLC 기술을

시연104)

w 2011년, Fraunhofer Heinrich Hertz Institute는 연구실 환경에서 800Mbps를 지원하는

VLC 기술을 공개105)

w 2011년, Harald Haas 교수는 Wi-Fi와 유사한 개념의 VLC 기술을 Li-Fi로 명명106)

w 2013년, Fudan University는 마이크로칩이 내장된 1W LED 전구를 이용해 150Mbps의

속도를 구현하는데 성공하여, 저비용으로 Li-Fi를 구현할 수 있는 가능성을 제시107)

w 2013년, 영국 5개 대학의 연합 연구팀은 각기 3.5Gbps의 속도를 지원하는 RGB LED를

이용하여 10Gbps의 전송속도의 Li-Fi를 구현108)

w 2014년, Axrtek은 RGB 색상의 LED를 조합하여 전송속도를 높인 양방향 VLC 기술인

MOMO를 상업화109)

시장전망

w 세계 VLC/Li-Fi 시장은 2013년 이후 87.3%의 CAGR을 기록하며 2020년에 92억 9천만

달러 규모에 이를 전망110)

기술이슈

w LoS(Line of Sight) 확보가 어려운 곳에서 통신이 불가능하다는 특성은 보안성 강화에

응용 가능

w VLC는 실내측위 기술과 서로 시너지효과를 발휘할 수 있으며, 또한 이동통신 기술의

스몰셀(Small-cell)로도 활용 가능

시장이슈

w 조명이 있는 곳에는 손쉽게 낮은 비용으로 적용이 가능하기 때문에, 무선통신 인프라가

취약한 지역‧계층을 위한 복지나 공공 영역에서 활용 가능

104) Siemens, “500 Megabits/Second with White LED Light”, 2010.1.
105) Fraunhofer HHI, “The Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI) wil be presenting innovative

solutions at MEDICA 2011”, 2011.11.

106) TEDGlobal, “Wireless data from every light bulb”, 2011.7.
107) Xinhua, “Chinese scientists achieve Internet access through lightbulbs”, 2013.10.
108) BBC, “’Li-fi’ via LED light bulb data speed breakthrough”, 2013.10.

109) Axrtek, “The world’s fastest VLC device”, 2014.10.
110) MarketsandMarkets, “Visible Light Communication (VLC)/Light Fidelity (Li-Fi) & Free Space

Optics (FSO) Market”, 2014.6.

16. 감성 컴퓨팅

(Affective Computing)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

장기

개념

시각 등 오감, 체온‧땀‧혈류량 등 생체신호, 그리고 사회적 규범‧상식 등에 기반하여
인간의 감정을 파악하고 인간-기계간 자연스러운 언어적‧비언어적 소통을 제공

기술동향

w 독일 Fraunhofer Institute는 장갑형태의 Multi-Sensor 시스템을 개발하여 감정에 따른

피부전도도와 심박수를 감지, 분석하는 시스템 개발

w 뇌파 조정기 개발업체 Emotiv는 사람의 표정을 읽어 컴퓨터에 반응하는 신개념 헤드

세트 ‘Emotiv EPOC’을 출시

w Emotient는 Google 글래스를 통해 들어오는 영상에서 사람의 얼굴을 찾아낸 다음 그

얼굴 패턴에 따라 감정(Sentiment)을 측정하는 소프트웨어 개발

w MIT·Microsoft·NTT DoCoMo·Affective Media 등 글로벌 연구기관은 감성 융합기술을

차세대 프로젝트로 선정해 기술 개발을 시작

- 미국 MIT는 가상캐릭터-인간 간의 감성 교류를 시험하는 ‘ALIVE’, 인간-사물 간 감성교

류를 연구하는 ‘things that think’ 프로젝트 등을 진행

w 삼성전자, Apple의 스마트폰에 사용된 UI/UX, IBM의 오감 인지 연구 프로젝트는

UI/UX를 인간 지능을 확장하는 영역에 적용 가능함을 시사

시장전망

w 감성 ICT 산업의 세계시장 규모는 2015년 1조 달러에서 2020년 1조6천억 달러에 이를

것으로 전망111)

기술이슈

w 사용자 편의성을 극대화하여 직관적으로 사용할 수 있는 혁신적인 하드웨어 및 디자인

기술 개발과 함께 혁신적인 사용자 인터랙션 등 휴먼웨어 기술 개발 필요112)

w 착용상태에 따라 달라지는 웨어러블 센싱 방법의 문제점을 해결 필요

w 인간-기계간 소통을 다루는 전통적인 UI/UX은 사용자에 대한 설계자의 이해에 기반하고

있으나 감성컴퓨팅에 기반한 UI/UX에서는 기계 스스로가 사용자 동작·행동패턴, 감정,

사회적 규범·상식 등을 학습하고 이해해나가는 역량이 요구

w 즉, 전통적 UI/UX 기술과 다양한 센서 기술이 핵심기술요소가 아니라 시각지능, 자연어

처리, 감정인지, 빅데이터, 인공지능 등에 있어서 비약적 기술발전이 요구

사회이슈

w 기술발전의 과정에서 일종의 uncanny valley를 거칠 가능성이 높음

w 사용자 감정‧행동패턴에 대한 학습·인지 과정에서 프라이버시 문제 발생 가능

w UI/UX를 독립적인 고유 연구영역이 아닌 특성 기술·제품을 구성하는 하나의 요소기술

로 인식하려는 경향으로 인해 장기적이고 집중적인 기술 투자의 어려움

111) 감성ICT 산업협회, “감성ICT 산업규모 및 경제적 파급효과”, 2011.3.
112) 한국산업기술평가관리원, “웨어러블 컴퓨터의 현황과 전망”, 2013.6.

17. 마인드 컨트롤 머신

(Mind-Controlled Machine)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

중

장기

개념

뇌파를 이용하여 작동할 수 있는 로보틱 인공기관

기술동향

w 2012년, g.tec에서는 컴퓨터 게임이나 애플리케이션 조작에 사용할 수 있는 비침습적

BCI 장치인 intendi-SPELLER를 출시113)

w 2012년, Brown University의 연구팀은 몇 년 간 사지마비 상태에 있었던 두 명의 환자

들이 로봇팔로 물건을 집어 드는 동작을 하는 것을 시연114)

w 2012년, University of Pittsburgh Medical Center에서는 9년 동안 사지마비를 앓아 온

사람이 마음대로 로봇팔을 움직일 수 있도록 하는데 성공115)

시장전망

w 마인드 컨트롤 머신은 아직 상업용 시장이 형성되지 않은 상태로 시장전망 자료는 전

무한 상황

기술이슈

w 침습적 뇌파 측정은 거추장스러운 전선이나 고정장치가 사용자에게 불편함을 야기할

수 있으며 감염의 가능성도 존재하는 만큼 피부 안에 삽입할 수 있도록 소형화 필요

w 뇌파 인식 오류로 인한 오작동, 뇌파 정보의 무분별한 수집 및 악용 등을 막을 수 있

는 기술적 해결방안 필요

시장이슈

w 마인드 컨트롤 머신이 시장에서 성공하기 위해서는 경제성을 갖춰야 하나, 초기 시장

수요가 많지 않을 것이라는 약점을 해소하여야 함

w 뇌과학 분야는 인간의 민감한 부분을 다루는 분야임으로 임상실험을 비롯한 연구 전반에

걸친 확고한 연구윤리 확립 요구 증대

w 동의 없는 mind reading이나 뉴로 해킹을 통한 개인정보 불법 유출 가능성을 사전에

차단 필요

[그림] 뇌파로 제어 가능한 로봇팔 (University of Pittsburgh Medical Center, 2012)

113) PR Newswire, “intendiX-SOCI: g.tec Introduces Mind-control ed Computer Gaming at CeBIT2012”,

2012.3.

114) L. R. Hochberg et al, “Reach and grasp by people with tetraplegia using a neural y controlled

robotic arm”, 2012.5.

115) Kurzweil, “Woman with quadriplegia feeds herself chocolate using mind-control ed robot arm”,

2012.12.

18. 인체강화형 감각제어

(Artificial Limb with Sensory Organs)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

중

장기

개념

사고나 질병으로 손실된 운동계, 감각계 등 생체학적 기능을 대체할 수 있는 로보틱 인공
기관

기술동향

w 2007년, Rehabilitation Institute of Chicago에서는 신체 절단수술을 받은 사람이 로보틱

인공기관을 제어할 수 있는 Targeted Reinnervation 인터페이스 발표116)

w 스코틀랜드의 Touch Bionics는 최초의 상업용 의수인 i-Limb를 2007년에 출시117)

w ReWalk Robotics에서는 척수 손상 환자를 위한 외골격 형태의 보행보조 장비인

ReWalk를 개발하여 2010년에 공개118)

w 2014년, Case Western Reserve University에서는 인공기관에서 활용할 수 있는 촉각

복원 시스템을 개발119)

w 2014년, Chalmers University of Technology에서는 절단면 뼈에 전극을 부착하여 동작을

제어하는 골융합(osseointegration) 방식의 의수를 제작120)

w 2014년, DEKA Research and Development에서는 근육의 근전도(EMG) 신호로 복잡한

손동작을 수행할 수 있는 DEKA Arm System을 개발하고 FDA의 승인 취득121)

시장전망

w 세계 서비스 로봇 시장은 2014년 111억달러(12조원)에서 매년 30% 성장해 2020년에는

536억달러(58조원)에 이를 전망122)

w 2013년 17억 8100만 달러이던 세계 의료로봇시장은 5년간 연평균 16.1% 성장해 오는

2018년에는 37억 6400만 달러(약4조 369억 원)에 도달할 것으로 전망123)

w 라이프케어로봇 시장은 2013년경 68.6억 달러 이상의 시장을 형성할 것이라고 예측.

2018년에는 그보다 약 7배 증가한 436.7억 달러 규모로 성장할 전망124)

기술이슈

w 인체와 결합했을 때 필연적으로 나타나는 불편함을 어떻게 극복하느냐가 외골격로봇

설계의 한계 극복 필요

w 외골격로봇은 사람이 착용하고 걸어 다녀야 해 배터리 가벼워야 하므로, 가볍고 성능

좋은 배터리를 만드는 기술 개발 필요

w 웨어러블 로봇에는 미세한 위치 및 구동제어, 효율적인 구동시스템 개발, 민감한 신체

감지센서 등과 같은 난제가 많이 남아 있음

시장이슈

w 웨어러블 로봇은 인간과 밀착하여 운용되기 때문에 조그만 오동작도 착용자의 큰 상해로

이어질 수 있음

116) T.A. Kuiken et al, “Redirection of cutaneous sensation from the hand to the chest skin of human

amputees with targeted reinnervation”, 2007.11.

117) Touch Bionics, “Amputees Embracing World’s First Bionic Hand“, 2007.7.
118) gidmag, “ReWalk robotic exoskeleton to go on sale in 2011”, 2010.12.
119) D.W. Tan et al, “A neural interface provides long-term stable natural touch perception”, 2014.10.

120) M. Ortiz-Catalan et al, “An osseointegrated human-machine gateway for long-term sensory

feedback and motor control of artificial limbs”, 2014.10.

121) IEEE Spectrum, “Dean Kamen's "Luke Arm" Prosthesis Receives FDA Approval”, 2014.5.

122) http://www.segye.com/content/html/2014/06/10/20140610004204.html
123) http://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=2176
124) 라이프케어로봇, 인간중심 서비스 제공수단, 디지털밸리뉴스, 2012.10.

19. 실시간 대화 통역

(Real-time Speech Translation)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

상

장기

개념

일상적인 대화수준에서 무리가 없을 정도의 통역 품질과 즉시성을 갖춘 음성기반 통번역
시스템

기술동향

w 대화 통역 시스템의 3대 구성 요소인 음성 인식, 기계 번역, 음성 합성 중 음성 합성

영역은 일상적 수준에서 불편함이 없는 수준으로 많은 진보가 이루어진 영역

w 음성 인식 영역은 인식 속도나 정확도 측면에서 다소 미흡한 부분이 있으나 지속적으로

성능이 개선되고 있으며, 기계 번역 영역은 문법적 유사성이 낮은 언어 간 번역이나

중의적 표현이 많은 시‧소설, 일상회화 등에는 적용이 어려운 수준

w 2010년, Google은 스마트폰에서 80여개 언어 간 실시간 대화 통역이 가능한 Google

Translate를 공개125)

w 2010년, NIST는 미국 Defense Department의 지원을 통해 BOLT 스마트폰 기반의 영어

-파슈토어(Pashto, 아프가니스탄 공용어) 간 실시간 통역 소프트웨어를 개발126)

w 2012년, DARPA는 대화 통역 시스템 개발 프로젝트인 TransTac을 지속적으로 개발해

오고 있으며, 2012년에는 목표 정확도의 80% 수준에 도달하였다고 발표127)

w 2014년, Microsoft는 영어, 프랑스어, 독일어, 일본어 등 10여개 언어 간 실시간 통역이

가능한 서비스인 Skype Translator 공개128)

w 최근, 실시간 대화 통역이 가능한 여러 소프트웨어가 공개되고 있으나 통역 품질, 처리

속도 등의 측면에서 많은 개선이 필요한 상황

시장전망

w 세계 기계 번역 시장은 2012년 16억 달러 규모에서 2019년 69억 달러 규모로 급성장할

전망129)

기술이슈

w 기계 번역의 기술적 진보와 더불어, 억양이나 발음에 대한 화자 간 다양성, 실제 사용

환경에서의 소음 등 실시간 통역 관련 이슈 해결 필요

시장이슈

w 신시간 대화 통역 시스템이 일상화될 경우, 문화적 교류, 국제 비즈니스 등의 측면에서

인류에 큰 혜택을 줄 것으로 예상됨

125) Google, “Integrating translation into Google Goggles”, 2010.2.
126) NIST, “Breaking the language barrier: Language translation devices for US troops tested“, 2010.7.
127) Slate, “Why Computers Stil Can’t Translate Languages Automatical y”, 2012.5.

128) Forbes, “Microsoft Unveils Near-Real Time Language Translation For Skype”, 2014.5
129) WinterGreen Research, “Language Translation Software: Market Shares, Strategies, and Forecasts,

Worldwide, 2013 to 2019”, 2013.

20. 자연어 이해가 가능한 지식기반

(Natural Language Q&A)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

상

중기

개념

자연어로 제시된 사용자의 요구, 질문 등을 해석하고 입력되어 있는 상식과 전문지식
기반을 활용해 적절한 해법을 제공

기술동향

w IBM의 인공지능 컴퓨터 ‘Watson’, Apple의 ‘Siri’, Google의 ‘Google Now’ 등 글로벌

기업을 중심으로 사람의 언어·감정을 이해·표현하는 기술에 대한 연구 활발

- IBM은 DeepQA 프로젝트를 통해 자연어 형식으로 된 질문들에 답할 수 있는 인공지능

컴퓨터 시스템 ‘Watson’을 개발130)

w 미국 Carnegie Mellon University의 ‘SenSay’, University of Illinois의 ‘Gaia’, Illinois

Institute of Technology의 ‘Scarlet’, University of Maryland의 ‘CoBra’, National

University of Singapore의 ‘SOCAM’ 등 각 대학과 연구기관에서 상황인지 컴퓨팅 기술

연구 활발131)

w 미래창조과학부 주도로 26개 연구기관이 참여하는 ‘엑소브레인(Exobrain) SW’ 프로젝트를

착수 (‘13년부터 향후 10년 동안 1,070억원을 투입)

시장전망

w 지능형 SW 국내 시장은 연평균 15.5%의 성장률을 기록하며 ‘13년 3조5,700억원 규모

에서 ‘17년에는 6조3,500억원 규모로 증가할 전망이며, 세계 시장은 연평균 15.1%의

성장률을 기록하며 ’13년 2,201억불에서 ‘17년에는 3,870억불의 규모로 확대될 전망132)

기술이슈

w 다양한 네트워크·위성 정보, 수학적·논리적 기법 등을 활용한 정밀 측위기술과 다중센서,

확률추정 기법 등을 활용한 행동인식기술의 고도화 필요

w 정보 추출의 정확도를 높이기 위한 데이터마이닝, 의사결정기법 등의 지식추론 기술과

문제해결 방식에 따라 관련 데이터를 가공하는 기술 등이 요구

w 상황정보를 취합하고 가공하는 다수의 센서, 시스템 등의 유기적인 상호 연동을 위한

표준화 필요

시장이슈

w 상황정보 및 분석정보에 대한 소유권이 명확하지 않을 수 있으며 프라이버시 문제 발생

가능

w 시스템이 제공하는 솔루션이 이용자에게 이질감, 불쾌감, 물리적 위험 등을 초래하지

않는 최적의 솔루션인가에 대한 신뢰도 확보가 어려움

w 표준화된 상황모델 정립과 상황정보 기술변화에 대응하는 법률적 기준 마련 필요133)

130) http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/ibmwatson

131) 저전력 상황인지 컴퓨팅 기술, 기술과 경영, 2014.06.
132) 창조경제 시대의 SW R&D, 미래창조과학부, 2014.06.
133) 상황인식 기술 및 적용사례와 향후 전망, KCA, 2013.12.

21. 제스처 기반 제어 기술

(Kinetic User Interface)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

하

단기

개념

사람의 동작을 자동으로 인식·분석하여, 의미 있는 동작과 의미 없는 동작을 자동으로 구
분하고, 사전에 정의된 알고리즘으로 인식하는 기술

기술동향

w 리모컨 형태의 입력장치를 손에 쥐고 제스처를 입력하는 방식은 Nintento의 Wii

Remote(2006년 발표), ASUS의 Eee Stick(2009년), SCE의 PlayStation Move(2010년),

HP의 Swing (2010년) 등이 대표적이며 주로 비디오 게이밍 환경에서 활용되고 있음

w 2010년, Microsoft가 제스처 인식과 음성 명령어 입력을 위한 장치인 Kinect를 발표한

이후, 이를 활용한 다양한 기술과 서비스가 개발됨134)

w 2014년, University of Washington은 배터리 없이 작동되며 단순한 손의 움직임으로

전자장치를 제어가 가능한 저비용의 제스처 인식시스템인 AllSee를 발표135)

w 반지, 손목시계, 밴드 등 웨어러블 기기를 착용하고 제스처를 입력하는 방식은 ETRI의

웨어러블 제스처(2014년 발표), Logbar의 Ring(2014년), Thalmic Labs의 Myo(2014년)

등 다양하게 개발되고 있는 중136)

시장전망

w 제스처 인식 및 비접촉 입력 방식 시장은 2012년 22억 달러 규모에서 2020년에는

220억 4천만 달러 시장으로 성장할 전망137)

기술이슈

w 큰 동작이나 반복적인 입력을 요구하는 제스처 입력 방식의 경우 사용자에게 피로감이나

불편함을 초래할 수 있는 만큼 이에 대한 고려 필요

w 업체별로 상이한 제스처를 사용하고 있고 제스처 인터페이스에 대한 표준화가 이루어

지지 않아 사용자에게 큰 혼란과 불편함 야기138)

시장이슈

w 신체 움직임이 자유롭지 못한 장애인이나 노약자들이 표준에서 정해진 제스처를 제대로

실행하지 못하는 경우가 있을 수 있으므로 이들을 위한 배려 필요

134) USA Today, “Microsoft Kinect gets into motion as E3 confab kicks off”, 2010.6.

135) University of Washington, “Battery-free technology brings gesture recognition to all devices”,

2014.2.

136) TechCrunch, “The Ring Input Device Puts Gesture Control And Home Automation On Your

Finger”, 2014.2.

137) MarketsandMarkets, “Gesture Recognition & Touch-Less Sensing Market. .”, 2014.4.
138) 한국정보통신기술협회, “제스처 인터페이스 표준화 추진 현황”, 2014.6.

22. 인간과 교감할 수 있는 사회적 상식 로봇

(Social Robot)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

하

중기

개념

인간과 함께 살아가면서 소통을 통해 학습능력을 향상시킴으로써 사회적 상호작용이
가능한 로봇

기술동향

w 미국은 국가로봇계획(National Robotics Initiative, NRI) 일환으로 헬스케어 및 의료분야

로봇 기술개발 2천만 달러 투자139)

w EU는 의료·재활 등 복지분야 전문서비스 시장을 집중 지원하기 위해 “Horizon 2020”

프로그램을 통해 로봇분야 10억 유로 투자('14년～), 복지를 위한 “로봇 동반자

(RoboCom)" 프로젝트 추진140)

w 일본은 지능형 로봇기술 SW, 생활지원 로봇개발 프로젝트 진행 등 재활‧간병로봇을 중

점적으로 육성 중141)

w 일본 SoftBank는 2014년 6월 사람의 표정을 보고 감정을 인식할 수 있는 인간을 닮은

휴머노이드 로봇 Pepper 공개

w 미국 MIT는 얼굴과 목소리 인식을 통해 사람 분별 및 음성 인식을 통해 대화 가능한

패밀리 로봇 'Jibo'를 개발142)

시장전망

w 세계 로봇시장은 ‘12년 113억불 규모에서 ‘18년 211억불 규모를 형성하면서, 본격적인

성장단계에 진입할 전망되며, 서비스용 로봇 시장은 ’18년 91억불 규모로 전망143)

w McKinsey에서는 “로봇+他산업”, “로봇+他기술” 융합으로 발생되는 시장에서 ‘25년 1조

7천억에서 4조 5천억 달러 규모의 경제효과 발생 전망

w 국제로봇연맹은 지능형 로봇 분야가 2013년 800억달러 규모를 형성해 본격적인 시장

성장단계에 진입하고, 2018년 1000억 달러 시장으로 팽창할 것으로 전망144)

w 산업통상자원부는 국민 안전‧건강 로봇의 세계시장 규모가 2012년 21억불에서 2016년

98.6억 달러, 2025년 8,000억 달러로 성장할 것으로 예상145)

기술이슈

w 사용자의 동작‧감정인식, 상황인지, 감정적 표현‧교류 등의 인간-로봇 상호 작용(HRI)

기술 개발 부문에서의 혁신적 진보가 필수적

w 교육, 의료, 복지 등과 같은 실제 환경에서의 수요를 고려하여, 실제 환경적용 위주의

개발 연구가 필요

시장이슈

w 향후 노인인구 증가에 따라 사용자를 돌보고 감정적 교류를 나누는 등 인간친화적 서

비스 부문에 대한 로봇 수요가 성장할 것으로 예측

w 1인 가구의 증가로 인해 애완용 로봇, 소셜 로봇 등 가정용 로봇 수요 증가 예상

139) 로봇산업정책협의회, “제2차 지능형로봇 기본계획”, 2014.7.

140) http://www.robon.co.kr/news/view.html?section=84&category=88&no=1809
141) 로봇산업정책협의회, “제2차 지능형로봇 기본계획”, 2014.7.
142) http://bigfoot9.com/article/136953426335848_785728284791689

143) 로봇산업정책협의회, “제2차 지능형로봇 기본계획”, 2014.7.
144) 뉴스메이커, “지능형 로봇 및 제어기술, 인공지능 분야의 인재양성”, 2013.5.
145) 산업통상자원부, “창조경제 산업엔진 창출전략”, 2014.3,

23. 학습 적응형 범용 로봇

(Developmental Robotics)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

상

중기

개념

사전에 프로그래밍된 일련의 동작을 하는 것이 아닌 실시간 학습이 가능한 로봇으로, 로봇
플랫폼을 활용한 다양한 변형·활용이 가능한 인간 친화형 로봇

기술동향

w 학습 적응형 범용 로봇은 기계학습과 로봇공학의 접점에 위치한 영역으로, 로봇이 학습

알고리즘을 통해 일상적 기술을 습득하거나 환경에 적응하도록 만드는 기술

w 학습 가능한 로봇을 제작하기 위해서는, 학습된 지식의 축적, 지식의 난이도가 상승,

상호작용을 통한 자율적 탐험 등의 기능을 개발하여 로봇에 부여하여야 함

w 대학‧연구소를 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있으며, 유럽연합집행위원회에서는

IM-CLeVeR, Italk, RoboCup 등의 프로젝트를 진행 중

w NASA에서는 화성탐사로봇인 TextureCam에 실시간 학습과 의사결정 기능을 부여하는

연구를 진행 중146)

w 2012년, Rethink Robotics는 기존 제조용 로봇에 비해 정밀도‧속도가 떨어지지만 작업

자가 로봇 팔을 직접 움직여서 작업을 지시할 수 있는 로봇인 Baxter 발표147)

w 2014년, Aldebaran Robotics은 스스로 사물을 인지하고 지식을 축적하는 감정인식 로봇

‘Pepper’를 공개148)

시장전망

w 2013년, 세계 산업용 로봇 시장규모는 290억 달러, 서비스용 로봇 시장 규모는 254억

달러로 추산됨149)

w 산업용 로봇과 연간 출하량은 2013년 17만 8천대에서 2017년에는 28만 8천대로 증가할

전망

기술이슈

w 동적 환경요소를 고려하여 로봇의 행동 범위‧규칙을 사전에 결정하는 작업이 용이하지

않음

시장이슈

w 로봇이 스스로 움직임을 결정하는 단계에 도달할 경우, 로봇이 야기한 사고에 대한 책

임소재를 명확히 하여야 하며 사람들의 로봇에 대한 신뢰도 구축이 필요

[그림] Rethink Robotics에서 개발한 학습 적응형 범용 로봇 Baxter (Rethink Robotics, 2013)

146) NASA, “TextureCam: Onboard Image Analysis for Rapid Astrobiology Surveys”, 2012.4.

147) Rethink Robotics, “Rethink Robotics Revolutionizes Manufacturing with Humanoid Robot”, 2012.9.
148) Aldebaran Robotics, “SoftBank Mobile and Aldebaran Unveil ‘Pepper’”, 2014.6.
149) IFR, “World Robotics 2014”, 2014.9.

24. 웨어러블 스마트 디바이스

(Wearable Smart Device)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

상

중

단기

개념

신체 또는 의류에 부착하는 형태의 정보통신단말기로서 생체신호 등 불특정한 상황정보를
센싱하고 처리하며 모바일 네트워크 접속이 가능

기술동향

w Apple은 건강관리를 포함한 여러 기능을 담은 Apple Watch를 2015년 초 출시 예정

w Google은 Google Glass에 이어 운동량 측정, 코칭 기능 등을 제공하는 스마트 슈즈,

눈물 속 포도당 수치를 분석하는 스마트 콘텍트렌즈 등을 개발150)

w 미국 콜롬비아대는 증강현실 인터페이스를 실현한 스마트 안경 'Meta'151) 제시

w Innovega는 스마트 안경과 스마트 콘택트렌즈의 연동을 통해 시력교정, 증강현실, 풀

스크린 HUD(Heads-Up Display) 등의 기능을 제공하는 iOptik152) 제품 공개

시장전망

w 2013년 Juniper Research에 따르면, 2016년 34억 8,000만 달러에 이를 것으로 예상되며,

출하량은 2013년 5천4백만 대 에서 연평균 58% 수준으로 급성장하여, 2018년에는 5억

3천7백만 대 수준의 대규모 시장을 형성할 것으로 예상153)

w Gartner는 헬스케어, 피트니스 분야의 웨어러블 디바이스 시장 규모는 단말기와 앱스

토어 등 웨어러블 관련 모든 시장을 포함해 2013 년 16 억 달러 2016 년까지 50억

달러에 달할 것으로 전망154)

w 안경형, 시계형 등과 같은 액세서리형 시장은 ‘14년부터, 의복과 결합하는 직물조합형

시장은 ‘15년부터 본격 형성될 전망155)

w 산업통상자원부는 웨어러블 디바이스의 세계 시장 규모가 2013년 84억불에서 2018년

610억불, 2023년 2,664억불에 이를 것으로 전망156)

기술이슈

w 웨어러블 디바이스의 성공적인 시장 확산을 위해서는 배터리, 저전력 모바일 통신, 효

과적 인터페이스 등 다양한 측면의 기술적 진보가 필요

w 배터리 부문에서는 무선 전력공급 기술이나 이용자의 움직임, 체온 등을 활용한 충전

기술 등 안정적 전원공급 방안에 대한 연구가 진행 중

w 저전력 모바일 통신과 효과적 인터페이스 부문에서는 BLE(블루투스 로우 에너지)와 플

렉서블 Chip, 플렉서블 디스플레이 등의 기술 진화 필요

시장이슈

w 정보 누출과 프라이버시 침해가 웨어러블 디바이스의 핵심적인 장애요인157)

- 개인정보 유출에 대한 불안감은 사용자 대부분이 공감 (일본 81%, 미국 69%)

- 웨어러블 디바이스에 의한 도촬‧추적에 대한 높은 불안감 (일본 83%, 미국 71%)

w 웨어러블 디바이스가 사용자 외모‧인상에 영향을 미치는 시계, 안경 등의 형태로 제시

되고 있어 디바이스의 심미적 측면 또한 시장 형성에 있어서 주요 요인

150) 초연결시대에 대비하는 차세대 스마트 디바이스 코리아 2020, 미래창조과학부, 2014.05.
151) 해외 ICT R&D 정책동향, 정보통신산업진흥원, 2014.02.

152) Augmented-reality contact lenses to be human-ready at CES, cnet.com, 2014.1.3
153) 웨어러블 디바이스 혁명 시장 기술 동향 및 주요 활용 사례, 디로이트컨설팅,2014.05.
154) 2014년 웨어러블 디바이스 전망, DIGIECO, 2013.12

155) Market and markets, 2013.5
156) 창조경제 산업엔진 창출전략, 2014.03, 산업통상자원부
157) 웨어러블 디바이스 산업의 성공 가능성 진단, Digieco, 2014.2.26.; MM Research Institute, 2013.12.25. 재인용

25. 실내위치 지능

(Indoor Location Intelligence)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

상

중기

개념

다양한 무선통신 기술을 활용하여 건물 내부에 있는 사물이나 사용자의 위치를
파악하는 기술

기술동향

w 2011년, CSR은 10m 수준의 정확도를 보이는 Wi-Fi 기반 실내 측위 플랫폼인

SiRFusion을 발표158)

w 2012년, Broadcom, CSR, Nokia, Qualcomm, 삼성전자, Sony Mobile 등은 실내 측위

기술과 관련 서비스 개발을 위한 연합체인 InLocation Alliance를 결성159)

w 2012년, Qualcomm Atheros는 3~5m 수준의 정확도를 보이는 Wi-Fi 기반 실내 측위

기술인 IZat을 발표160)

w 2013년, Apple은 Wi-Fi를 기반으로 2.5m 정확도의 실내 측위 기술을 보유한

WiFiSLAM를 인수하며 실내 측위와 관련된 투자 및 개발을 가속화161)

w 2014년, Broadcom은 1m 이내 정확도로 실내 위치 파악이 가능한 802.11ac 기반 SoC

를 공개162)

시장전망

w 세계 실내 측위 시장은 2018년에 40억 달러 규모로 성잘할 전망163)

w 현재 실내 측위 시장에는 적어도 170여개 업체들이 활동하고 있는 것으로 조사됨164)

기술이슈

w 측정된 실내위치에 대한 신뢰도를 높일 수 있어야 하며, 다양한 기기에 대해서 일정한

QoS를 보장할 수 있는 기술이 개발되어야 함

시장이슈

w 실내위치 지능 관련 서비스 개발 및 이용 시, 개인 위치정보 수집으로 인한 개인 프라

이버시 침해 이슈에 대한 적절한 해결책 필요

w 실내에서 비상 상황이 발생하였을 경우, 사용자가 자신의 현재위치를 타인에게 정확하

게 전달할 수 있어 재해‧재난, 범죄 등에 신속한 대처 가능

158) CSR, “CSR Debuts an Indoor Location and Navigation Breakthrough with SiRFstarV Architecture

and SiRFusion Platform”, 2011.11

159) InLocation Al iance, “About InLocation Al iance”, 2012.8
160) Qualcomm, “Qualcomm Expands Market-Leading IZat Location Platform to Enable Indoor

Positioning Experiences for Consumers, Revenue Opportunities for Businesses”, 2012.11

161) The Wall Street Journal, “Apple Acquires Indoor Location Company WiFiSLAM”, 2013.3
162) Broadcom, “Broadcom Enables Pinpoint Indoor Location Technology with Latest 5G WiFi SoC”,

2014.4

163) ABI Research, “Location Technology Research Service”, 2013.10
164) IndoorLBS, “Indoor Location Services”, 2013.

26. 자기 수치화

(Quantified Self)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

단기

개념

사람의 일상생활‧경험과 관련된 정보를 기록하고 분석하여, 개인별 취향과 의도를 반영한
맞춤형 서비스를 가능하게 하는 기술

기술동향

w 자기 수치화를 본격적으로 구현하기 위해선 일상생활 중 사람이 오감을 통해 느낀 감

각정보, 신체적‧정신적 상태, 음식물‧대기 등 다양한 정보를 수집하여 이를 복합적으로

분석하는 것이 가능하여야 함

w 특정한 목적이나 제한된 영역에서 개별적으로 정보를 수집하는 센서나 웨어러블 기기가

다양하게 개발되어 있으나, 센서별로 기술적 격차가 클 뿐만 아니라 단일 기기로 통합

하기에는 무리가 있는 상태

w 개인이 온라인상에서 활동한 내용을 수집‧분석하여 정보를 제공하려는 목적의 서비스가

몇몇 개발되어 있으나 검색, 쇼핑, SNS 등 일부 영역에서만 구현되어 있음

w 개인의 건강상태, 위치정보, 주변상황 등을 수집하는 웨어러블 기기가 다양하게 출시되어

있으나 기기 간 연동이나 종합적 분석은 미흡한 수준

w 일상생활에서 개인과 관련된 다양한 정보의 수집이 가능할 경우, 막대한 규모의 데이

터가 생성되는 만큼 이를 적절히 처리할 수 있는 새로운 빅데이터 기술 필요

w 우리나라 포함 대다수 국가에서는 개인정보, 의료정보 등의 수집과 취급을 엄격히 통제

하고 있어, 다양한 형태로 수집되는 이질적 정보를 종합적으로 분석하는 기술 개발이나

서비스 사례는 전무한 상황

시장전망

w 자기 수치화에 대한 시장 규모는 전망된 자료가 없음

기술이슈

w 정보의 수집‧교환‧분석을 보다 용이하게 하기 위해서 업계의 컨소시엄 구성이나 표준화

등 노력 필요

w 수집된 개인별 정보가 타인에게 노출되는 것을 최대한 억제하면서도 데이터 분석에 용

이한 높은 보안성과 범용성을 모두 갖춘 적절한 보안기술 개발 필요

시장이슈

w 개인의 사생활이 타인에게 노출될 가능성을 배제할 수 없는 만큼, 사용자들의 불안감

해소가 선결되어야 함

w 온라인상에서의 ‘잊혀질 권리‘에 대한 요구가 증가하고 있는 만큼, 자기 수치화와 잊혀질

권리 간 적절한 균형점 모색 필요

27. 비침습적 센서기반 스마트 건강관리

(Non-invasive Smart Healthcare)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

상

중기

개념

신체 상태의 미묘한 변화나 질병에 관련된 생체정보를 일상생활을 방해하지 않고 실시간·
비침습적(non-invasive)으로 추적·분석하여 항시적 건강관리를 제공하는 기술

기술동향

w MIT Media Lab은 원격으로 신체 신호를 측정하여 보여주는 거울 Cardiocam165), 전자

센서로 피부 땀샘 활동을 측정해 스트레스를 측정하는 팔찌 iCalm166) 등 개발

w IBM에서는 일상생활 중 간편하게 혈압, 체중, 심박수, 심전도 등을 측정하고, 전송하는

Mobile Wireless Health Solution을 개발167)

w Philips에서는 가정에 비치된 기기를 이용하여 간편하게 체중, 혈압, 심전도, 혈당 등을

측정하고 측정된 생체정보를 무선으로 댁내 원격 스테이션에 전송하여 인터넷을 통해

서비스센터에 있는 데이터 서버에 저장하고 이를 건강관리사가 모니터링하여 건강을

관리해주는 원격 모니터링 플랫폼을 개발168)

w Scanadu는 각종 센서로 혈류, 체온, 심박, 스트레스 등 건강 상태를 측정하고 진단하는

포켓사이즈의 블루투스 동글 Scout169) 개발

w Zensorium은 손에 쥐면 심장박동, 혈액내 산소농도, 스트레스 수치 등을 모니터링하고

스마트폰에서 바로 확인할 수 있는 심장 모니터 Tinke170) 개발

w WelchyAllyn에서는 생체정보를 측정하는 휴대단말을 개발해 환자 모니터링에 활용171)

w NIKE의 ‘FuelBand’, Jawbone의 ‘Jawbone UP’, ADIDAS의 ‘MICOACH’ 등의 웨어러블 디

바이스는 사용자의 운동량, 성과 등을 항시적으로 측정, 관리한다는 측면에서 일종의

스마트 건강관리 기능을 제공

시장전망

w 전 세계 헬스케어 IT 시장 규모가 ‘11년 840억 달러에서 ’16년 1,150억 달러까지 성장할

것으로 전망172)

w 의료 IT 융합 국내 시장은 ‘10년 1조 5천억원에서 ’15년 4조 3천억원으로 성장하고, 세계

시장은 ‘10년 1,200억 달러에서 ’20년 5,000억 달러로 성장할 전망173)

기술이슈

w 비침습적 특성상 정확도가 중요한 변수이며 인체에 대한 장기적 안전성 검증 필요

w 건강상태 및 질병진행 등의 정보를 간편하고 정확하게 측정할 수 있는 기술 부족

시장이슈

w 건강 관련 데이터 수집 및 처리에 있어서 개인정보 유출의 문제가 존재

w 의료기기로 분류될 경우 FDA나 식품의약품안전처의 인허가 과정이 필요하며, 등급별

심사과정을 거치는 등 의료기기법의 적용이 불가피

165) http://affect.media.mit.edu/projects.php?id=2879
166) http://dx.doi.org/10.1109/TITB.2009.2038692
167) IBM m-Health Wireless Healthcare Solution, www-03.ibm.com/technology

168) Philips Telehealth Solutions, www. healthcare.philips.com
169) http://www.indiegogo.com/projects/scanadu-scout-the-first-medical-tricorder
170) http://www.zensorium.com/tinke/

171) WelchAllyn Patient Monitors, www.welchallyn.com
172) 스마트 헬스케어 시장의 성장과 기회, Kt 경제경영연구소, 2013.10.28.
173) 미래기술백서 2013, KISTI, 2012.12.31.

28. 초소형 스마트 항체

(Smart Pill with Artificial Antibodies)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

하

상

장기

개념

사람의 몸속에서 각종 생리적 요소를 측정하거나 질병을 발견‧완화‧치유할 수 있는 알약
형태의 의료 진단 센서

기술동향

w 2008년, Philips는 프로세서, 배터리, 온도‧산도 측정기, 무선통신장치 등을 갖추고 위장을

통과하면서 정확한 위치에서 약을 방출하는 알약 iPill 개발174)

w 2012년, MicroCHIPS는 정확한 양의 약물을 체내에서 방출하는 약물 전달 장치를 개발

하고 임상 실험 결과를 발표175)

w 2012년, Google은 알약 형태의 센서로 병을 진단하고 치료하는 기술을 보유하고 있는

Adimab에 투자176)

w 2012년, Proteus Digital Health는 신체정보를 수집‧송신하는 알약, 정보 수신용 밴드

등으로 구성된 Digital Health Feedback System을 개발하고 FDA 승인 취득177)

w 2014년, MIT와 Massachusetts General Hospital은 소화기관의 내벽에 직접 약물을 주

입할 수 있도록 작은 바늘들이 부착된 새로운 캡슐을 고안178)

시장전망

w 세계 의약품 시장 규모는 2012년 1,000조원, 2016년 1,400조원으로 성장할 전망179)

기술이슈

w 소형화 기술, 2차 전지 기술 등 초소형 스마트 항체 개발에 필요한 기반 기술이 충분히

확보되어야 함

w 스마트 항체의 편리성과 경제성을 달성함과 동시에 안전성을 확보하여 인체 내에서 오

작동할 수 있다는 것에 대한 우려를 불식시킬 필요성 존재

시장이슈

w 질병의 진단 성능이나 치료효과를 높여 일반인‧환자의 삶의 질 향상 기대 가능

w 개인 건강정보가 악의적인 사용자에 의해 수집될 수 있는 만큼 이에 대한 대비책 필요

174) Reuters, “Philips develops ‘intel igent pil ’”, 2008.11.
175) MicroCHIPS, “MicroCHIPS Announces Clinical Results for First Successful Human Trial of

Implantable, Wireless MicroChip Drug Delivery Device“, 2012.2.

176) FierceBioTech, “Google contributes to $14M round for fast-growing Adimab”, 2012.4.
177) Proteus Digital Health, “Proteus Digital Health Announces FDA Clearance of Ingestible Sensor”,

2012.7.

178) ScienceDaily, “New drug-delivery capsule may replace injections”, 2014.10.
179) 한국제약협회, “2014 한국제약산업 길라잡이”, 2014.3.

29. V2X 통신기반 자율주행 자동차

(V2X-based Autonomous Car)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[인문] 인간의

욕구와 가치실현

중

상

장기

개념

V2V, V2I 등 V2X 통신기술을 사용하여 인프라 및 차량 센서 정보를 종합하여 차량의 주
변상황을 인지함으로써 안전한 자율주행이 가능한 자동차

기술동향

w 미래 자동차 기술 개발이 속도, 디자인, 내구성 보다는 ICT융합을 기반으로 환경보전과

안전성, 편의를 추구하는 방향으로 초점이 이동

w Audi, BMW, Daimler, Volvo, Toyota, GM 등 완성차 업체를 중심으로 ’25년 대중화를

목표로 무인자율주행자동차 기술개발에 집중 투자 중이며, Google, GM, Nissan은
Stanford 대학, Carnegie Mellon 대학 등과 협력하여 자율주행자동차 기술 경쟁 주도

w Google이 Audi, GM, Honda, 현대자동차 등의 상용차 업체와 모바일 AP 업체인

Nvidia 등과 OAA(Open Automotive Alliance)를 설립하고, Android 기반의 차량용 플
랫폼 개발을 목표로 함180)

w Apple 운영체제인 iOS를 호환할 수 있게 개발한 Apple의 자동차용 플랫폼 인

‘CarPlay’를 탑재한 첫 자동차 Ferrari FF 출시 발표181)

w 미국 NHTSA에서는 도로 상에 V2V‧V2I 통신을 위한 장치를 설치하고 실제 상황에서의

서비스 유효성을 검증하는 ‘Safety Pilot Model Deployment’ 프로젝트 진행182)

w 국내에서는 정부 주도로 스마트카 기술 개발과 미래형 고속도로 구축 사업을 본격적으로

추진 중이며183), 현대자동차는 ’18년 평창 올림픽 시범 운영을 목표로 자율주행 자동
차의 기술 개발을 진행

시장전망

w 세계 스마트카 시장의 연평균 성장률은 9,3%이며, 2010년 1,586억 달러에서 2019년

3,011억 달러로 증가 할 것으로 전망되며, 국내 스마트카 시장 전망은 연평균 성장률은
4.2%로 2010년 88억 달러에서 2019년 138억 달러로 증가 할 것으로 전망184)

w 산자부는 창조경제 산업엔진 창출전략에서 자율주행 자동차의 세계시장 규모를 2013년

93억불에서 2018년 1,331억불, 2023년 4,862억불로 성장할 것으로 전망185)

기술이슈

w 완전한 자율주행이 가능한 자동차를 위해서 감·가속을 보조하는 시스템을 시작으로 제한

조건에서 운전자 개입을 최소화한 자동운전 시스템 등 단계별 기술력 확보 필요

w 개별 차량을 대상으로 적용되는 일반적인 스마트카 기술과 달리 V2V와 V2I 기술의 경우,

실제 도로 인프라를 활용해야 함은 물론 모든 차량에 통일된 시스템 제공이 필요

w 기술의 효과적 운용과 성공적 보급을 관련 기술의 부품, 주파수, 프로토콜 등에 관련된

국제적 표준화를 통한 기술 확산 촉진이 필요

w 사회적 인프라로서 V2X 통신 실현을 위해서는 국가차원의 투자와 전략은 물론 각 국가

간 긴밀한 공조체계가 요구됨

시장이슈

w 차량 운전자의 위치 등 개인정보 유출을 최소화할 규제적 조치가 필요

w 긴급한 상황에서의 우선적 보호대상자, 사고발생 시 법적 책임 문제 등 법적으로 민감한

이슈에 대한 사회적 합의와 관련 법제도의 개편이 필요

180) V2X 통신, 지능형교통시스템의 핵심 기술로 부상, 방송통신진흥본부, 2014.04.
181) http://techholic.co.kr/archives/21742
182) 미국 Connected Vehicle 및 Safety Pilot 프로젝트 동향, 스마트하이웨이 사업단, 2013.06.

183) 산업통상자원부의 ‘자동차산업 발전전략 포럼’ 및 ‘스마트카 발전전략 수립’ 추진계획, 2013.03
184) 교통안전혁신과 신시장 창출을 위한 스마트카 상용화 기반 구축 방안, 국토교통부, 2014.06.
185) 창조경제 산업엔진 창출전략, 2014.03, 산업통상자원부.

30. 디지털 통화 유통 플랫폼

(Digital Currency Platform)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

중기

개념

정부‧권력기관이 발행하지 않으며 법적 규제가 거의 없는 가상화폐(virtual currency)를 안전
하게 생성·유통·폐기하기 위한 기술

기술동향

w 90년대 말부터 온라인게임, 가상세계 등 특정한 서비스 내에서만 통용되는 통화가 다양

하게 등장해 왔으나, 대부분 짧은 서비스 수명으로 인해 널리 확산되지 못함

w 2006년 시작된 Tencent의 Q coin은 Tencent QQ 이용자가 8억 명을 넘어서면서 실물

경제에서도 통용되기 시작하였고, Tencent는 중국 정부의 규제를 회피하고자 Q coin을

가상화폐가 아닌 보통재화라고 주장 중186)

w 2014년 현재, 100만 명 이상이 이용 중인 가상세계 Second Life는 10년 이상 서비스가

지속되면서 온라인 통화가 은행권과 자유롭게 교환되는 수준에 도달187)

w 2009년, 권력기관이 발행하지 않으며 거래기록이 남지 않는 Peer-to-Peer 방식의 암호화

통화(cryptocurrency) Bitcoin이 등장하고 거래량이 점차 증가하면서, Bitcoin을 이용한

대금 지불, 거래 등 다양한 서비스 플랫폼이 잇달아 개시됨188)

w Bitcoin이 통상적인 화폐와 유사한 지위를 확보하기 시작하면서, Litecoin(2011년 개시),

Ripple(2013년), Dogecoin(2013년) 등 유사한 형태의 디지털 통화 등장189)

w 대다수 디지털 통화는 SHA-256, scrypt 등 공개된 암호화 기술에 기반을 둠

시장전망

w 디지털 통화 유통 플랫폼 구축과 관련된 시장 자료는 별도 존재하지 않음

기술이슈

w 특정 서비스 사업자가 생성하여 관리하는 통화의 경우는, 사용자 인증, 서버 보안, 시

스템 오류 방지 등에 대한 충분한 대비‧대응 필요

w P2P 방식의 통화는 안전한 유통을 위해 강력한 암호화 기술을 적용할 수 있으나, 암호화

기술의 복잡성은 유통 편의성을 저해할 수 있으므로 적절한 균형점 모색 필요

시장이슈

w 다양한 가상화폐가 통용될 경우 경제통계 집계가 용이하지 않으므로, 정부차원의 통화‧

환율 정책 수립에 어려움을 유발

w 가상화폐를 이용한 금융사기, 절취 등의 사건 발생 시 기존의 금융관련 법률로는 대응이

곤란하여 소비자 보호나 피해 방지에는 한계 존재

w P2P 방식의 통화의 경우, 익명으로 거래가 가능함에 따라 세금탈루, 자금세탁, 암시장

거래 등 다양한 문제를 야기할 수 있음

186) Xinhua News, “Virtual currency requires tough new regulations”, 2007.2.

187) The Washington Post, “Second Life’s virtual Money can become real-life cash”, 2010.3.
188) Satoshi Nakamoto, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, 2009.10.
189) Wired, “Wary of Bitcoin? A guide to some other cryptocurrencies”, 2013.5.

31. 핀테크

(Fintech)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

단기

개념

금융(Finance)과 기술(Technology)을 결합한 용어로 모바일 결제, 모바일 송금, 온라인 개인
자산 관리, 크라우드 펀딩 등 금융 서비스와 결합된 ICT 신기술

기술동향

w 점차 많은 사람들이 온라인 및 모바일 플랫폼 상에서 다양한 활동을 영위하는 것을 선호

하면서, 은행, 증권사 등 금융업체들도 핀테크 솔루션 접목을 시도

w 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 혁신적 기술의 확산은 소규모 핀테크 기업이 자신의 아

이디어를 재빨리 시장에 내놓을 수 있는 여건을 조성 중

w 금융업체들은 온라인‧모바일 금융거래 지원, 보안 강화, 편의성 제고 등을 통해 차별화된

금융서비스를 제공하고자 소규모 핀테크 기업을 적극적으로 인수 중

시장전망

w 은행과 증권업계는 IT에 2014년 한 해 동안 4,850억 달러를 지출할 전망190)

w 2014년 3분기, 핀테크 관련 M&A 거래 규모는 총 100억 달러에 달했고, 이중에서 결제

분야가 가장 큰 비중을 차지191)

w 모바일 결제시장 이용자 수는 2013년 2억 4,517만 명에서 2017년 4억 5,021만 명으로,

거래규모는 2013년 2,354억 달러에서 7,214억 달러 규모로 증가할 전망192)

기술이슈

w 고객들이 이동성, 편의성 등이 확보된 경쟁력 있는 서비스를 요구하기 시작하면서, 창

의적 아이디어를 금융 서비스에 경쟁적으로 융합하는 과정에서 기술‧사회공학적 보안

취약점을 충분하게 고려하여야 함

시장이슈

w 비금융권 핀테크 기업이 금융 서비스를 독자적으로 제공하는 것을 저해하는 금융 규제

장벽이 여전히 존재

w 금융권 기업들은 지불‧결제 시장의 주도권이 ICT 기업으로 넘어갈 수 있다는 우려로

핀테크 도입에 소극적인 태도를 보일 수 있어 시장 확대에 부정적 요소로 작용 가능

190) Gartner, “Forecast: Enterprise IT Spending for the Banking and Securities Market, Worldwide,

2011-2017, 4Q13 Update”, 2014.1.

191) Berkery, Noyes & Co., “2014 3rd Qtr, Trends Report: Financial Technology and Information

Industry”, 2014.10.

192) Gartner, “Forecast: Mobile Payment, Worldwide, 2013 Update”, 2013.5.

32. 후각센싱

(Electronic Nose)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

하

중기

개념

냄새를 구분하고 화학적 성분을 분석해내는 전자장치로, 동시에 여러 가지 냄새를 구별하여
판독할 수 있는 기술

기술동향

w 2000년, Cyrano Sciences(현 Smiths Detection)는 휴대용 전자코 Cyranose 320의 시판을

개시하였으며, 이는 폐질환 진단 등 의료 분야에서 널리 활용됨193)

w 2005년, ICx Technologies(현 FLIR Systems)는 공기 중 폭발물의 화학적 성분을 탐지하는

전자코 Fido XT를 출시하였으며, 이는 보안‧국방 영역에서 주로 활용 중194)

w 2014년, Peres는 식자재‧음식물 내의 100여 가지 휘발성 유기물질을 탐지하여 신선도를

측정 가능한 휴대용 전자코를 발표195)

w 최근에는 특정한 화학적 성분이나 신호만을 만을 탐지하는 센서가 아닌, 나노센서 배

열을 활용해 사람과 유사하게 냄새의 지문(fingerprint)을 유추해 내는 방식의 연구가

활발히 진행 중

시장전망

w 2013년, 마이크로센서 시장은 95억 달러 규모에서 2018년 158억 달러 규모로 성장할

것으로 예측됨196)

기술이슈

w 각각의 성분에 맞는 개별적인 센서를 개발하는 것이 아닌, 동시에 여러 가지 성분을

탐지할 수 있는 소형 센서를 개발하는 것이 관건

시장이슈

w 폭발물, 독극물, 마약 등을 감지하여 테러나 안전사고와 같은 위험요인을 사전에 차단

가능

w 폐암의 검진이나 신체 상태를 확인하는데 활용하여 의료 분야에 활용 가능

w 후각 기능이 저하‧퇴화된 사람들이 일상생활을 영위하는데 도움을 줄 수 있음

w 식자재, 음식물 등의 부패 정도나 오염도를 파악해 보다 안전한 식품 생산‧유통이 가능

해짐

w 대기, 수질, 토양 등 환경오염 탐지‧방지에 활용 가능

193) Food Ingredients Online, “Cyrano Sciences Unveils Portable Electronic Nose”, 2000.5.

194) American City & County, “Faux Fido”, 2006.9.
195) Gizmag, “Peres e-nose sniffs out spoiled food”, 2014.5.
196) BCC Research, “MEMS: Biosensors and Nanosensors”, 2013.8.

33. 도시의 지능화

(Smart City)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

상

장기

개념

도시 생태계를 구성하는 단위 시스템에 내장된 센서 등을 활용한 도시문제 해결 및 최적화
기술

기술동향

w 미국 국가표준기술연구소(NIST)는 사물인터넷을 이용하여 교통 관리 등과 같은 문제

해결을 돕기 위한 새로운 구상안 추진 및 스마트시티 프로젝트 지원197)

w IBM, Cisco 등 글로벌 IT 기업 뿐만 아니라 유럽, 일본 등은 국가 또는 지방자치단체가

나서 다양한 스마트 시티 프로젝트를 추진 중198)

- 인구 100만 이상인 도시를 대상으로 하는 Cisco의 밀리언 프로젝트는 중국, 인도, 중동

등지에 진출

- 일본은 요코하마 스마트시트 프로젝트(YSCP)를 통해 에너지 절약 실험을 추진

- EC는 유럽의 스마트시티 촉진을 위해 2012년 €8,100만(1,000억 원), 2013년에 €3억

6,500만(4,500억 원) 규모의 투자프로그램 신설

시장전망

w 글로벌 스마트시티 시장은 2016년에 2조 달러가 넘어 설 것으로 예상되며, 국내 스마트

창조도시 시장의 규모는 2013년 558억 달러, 2016년 710억 달러, 2019년 1,059억 달

러로 전망199)

기술이슈

w 인터넷 등 ICT 인프라, GPS 등 공간정보, 데이터의 수집․분석․공유를 위한 Data플랫폼과

지속적인 혁신을 추구하는 전담조직이 필요

w 스마트시티의 서비스 개발 및 제공을 위해서는 도시에 구축된 각종 센서를 통해 수집된

데이터를 분석 및 활용되어야 하며, 이를 위한 근간 기술인 BigData 분석과 공유를 위한

기술개발 및 스마트시티 서비스 솔루션 개발에 집중 필요

시장이슈

w 국가주도의 공급자 중심의 공공서비스 위주로 이용자의 수요에 기반 하는 시민중심의

서비스 구축 미흡

w 에너지 절약, 환경보호, 교통체증 및 주차장부족 해소를 위한 프랑스 파리의 공공자전

거의 대여 모델 벨리브(Velib)나 공공 전기차 대여모델인 오토 리브처럼 사전 철저한

수요조사를 통해 이용자가 체감할 수 있고 이를 통해 서비스 비용의 지불이 가능한 실

용적 비즈니스모델 개발 필요

197) NIST helping cities global y connect to the IoT to solve chal enges, FierceGovernmentIT, 2014.08.11.
198) 해외 Smart City 열풍과 시사점, 한국정보화진흥원, 2013.12.
199) KISTI MARKET REPORT: 스마트 창조도시, 한국과학기술정보연구원, 2013.10.

34. 마이크로/매크로 에너지 시스템

(Micro and Macro Energy System)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

상

중기

개념

가정, 건물, 도시, 국가 등 다양한 규모에서 ICT를 기반으로 자율적인 에너지의 생산, 저장
및 분배를 최적화하는 에너지 그리드 구축 및 관리 기술

기술동향

w ’00년대 초반부터 미국, 유럽, 일본 등 세계 각국은 스마트 그리드에 관한 국가 비전을

발표하며 관련 기술개발에 적극적으로 대응

- 미국의 Grid 2030, 유럽의 EEGI(European Electricity Grid Initiative), 일본은 ’11년 대지진

이후 ICT를 이용한 에너지 절감이 생활화 추세

w 국내의 경우 블랫 아웃 해결과 에너지 저장·관리 시장 활성화를 위해 ICT 기술을 활용한

‘스마트 에너지 관리 보편화 정책’을 추진200)

w 에너지 관련 정책은 공급 위주 정책에서 수요 중심 정책으로 전환하는 추세이며, 국내도

제2차 국가에너지기본계획에서 에너지정책을 수요 관리형으로 전환201)

w 영국은 ‘16년부터 제로카본홈 의무화 시행을 선언, 제로카본홈 보급을 위해 법과 가이드

라인 제정, 시장 변화 모니터링 및 솔루션을 지속 개발202)

w 미국 Nest Lab에서 출시된 에너지 절약형 자동 온도조절장치인 Nest 보급 확산203)

시장전망

w Navigant Research에 따르면 마이크로 그리드의 시장 규모는 2013년 83억 달러에서

2020년 400억 달러로 매년 지속 성장할 전망이며, 2013년 기준 계획돼 있거나 개발·운영

중인 마이크로 그리드 관련 프로젝트는 405개로 빠르게 증가204)

w 개발도상국은 단일 건물이나 단일 부하(Single load)에 사용되는 아주 작은 마이크로그

리드 기술인 나노그리드 시장이 가장 크고 성장이 빠르며, 전 세계 시장 규모는 연간

2014년 378억 달러에서 2023년 595억 달러로 성장할 것으로 전망205)

기술이슈

w 하드웨어 또는 소프트웨어에서 전기 사용량을 줄이거나 소모량을 낮추는 저전력 기술

확보 필요

w 거주지 상황과 거주자 의도를 스스로 인식⦁반영하는 상황 인지형 ICT 기반 융합기술

확산 필요

시장이슈

w 송전설비 투자비, 기후변화 대응, 사회적 갈등 비용도 요금에 반영하고, 용도별 가격보

조와 주택용 누진제 등의 복잡한 제도들의 개선 필요

w 국내에서는 상대적으로 낮은 전기요금이 신(新)시장 창출의 가장 큰 장애요인이며, 정부

및 공기업 중심의 제도운영이 시장의 빠른 흐름을 따라가지 못하면서 초기시장 창출에

오히려 장애요인으로 작용

200) ESS(Energy Storage System)와 EMS(Energy Management System)를 활용한 전력시장 제도개편안

‘창조경제시대 ICT기반 에너지 수요관리 신시장 창출방안’을 발표, 산업통산자원부, 2013.08.18.

201) 정보통신 기술, 시장, 정책 주간기술동향, 정보통신산업진흥원, 2014.03.26.
202) 에너지신산업 대토론회 보도자료, 산업통상자원부, 2014.09.04.

203) 거주자의 생활패턴을 스스로 학습하여 능동적 온도 조절 및 거주자 부재 식별
204) 신개념 전력 공급 ‘마이크로 그리드’ 뜬다, 한국경제매거진, 2014.01.13.
205) Nanogrids - 1Q 2014: Global Market Analysis and Forecasts, Navigant Research, 2014.03

35. 스마트 팜

(Smart Farm)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

하

중기

개념

센서 네트워크 등 ICT기술을 이용하여 농작물 재배‧관리 편의성, 수확물 유통·판매의
효율, 품질‧안전성 보증의 신뢰도 등을 제고하는 기술

기술동향

w 미국 Iowa주 농부들은 고정밀 위치추적 기술에 기반해 대규모 농장을 경작함으로써

비료‧농약살포, 파종의 정확도를 제고하고 토양의 품질을 보존206)

w 미국 와인 재배자들은 상대적으로 저렴한 가격에도 위치추적, 이미지 인식 기능을 갖춘

드론을 활용해 포도농장을 정밀 관리함으로써 수확물의 양과 품질을 제고207)

w 네덜란드에서는 온실 내부에 온도와 이산화탄소 농도를 측정하는 센서를 설치, 시설

작물에 최적의 생육조건을 제공하는 시스템이 이미 상용화

w 이스라엘에서는 수분이 부족하면 포도 잎 두께가 얇아지는 원리를 이용, 자동센서로

최적의 수분을 공급하는 시스템을 갖춰 포도 수확량을 40%까지 높임

w 중국에서도 베이징 농림과학원이 인력 투입량을 절반으로 줄였는데도 고품질 딸기를

재배하는 방법을 개발하는 등 ICT 기술의 융합을 적극 시도

w 농촌진흥청은 2011년 수직형 식물공장을 설치한 이후, 파종부터 수확까지 자동화, 스

마트폰을 통한 생육관리, 자연광·인공광 자동 조절 등의 기술을 개발

w KT에서 개발하여 보급 중인 ‘올레 스마트 팜’ 프로그램은 스마트폰에 특화되어 개발되어

자동화된 온실에 설치된 센서를 이용하여 광량과 온·습도를 확인하고 냉·난방기, 급수

장치를 원격으로 가동할 수 있음

시장전망

w 식량의 수요는 인구증가, 경제성장, 식단 변화 등에 따라 2030년까지 2008년 대비

50% 증가 전망208)

기술이슈

w 농업 분야의 경우 기상, 병해충 등과 같이 돌발변수의 발생가능성이 다양하고 가혹한

조건에 노출될 센서 및 ICT 시스템의 내구성, 배터리 등 전력공급 문제 등 실제 활용

가능한 시스템 개발을 위해 해결할 문제 산재

w 현재 접근가능한 스마트팜 관련 기술들은 대규모 공장형 농업을 전제로 한 경우가 많

아 한국적 상황에 적합한 기술 개발 노력 필요

사회이슈

w 국내 농업인 대부분이 영세한 고령자로 구성되어 있어 기술개발 노력 이외에도 금융지원,

기술의 손쉬운 활용 방안 등을 고려한 복합적 접근이 요구

w 북미, 남미, 동남아시아 등 대표적 식량 생산 지대가 가진 규모의 경제 효과를 고려할 때

한국 내 스마트팜의 경제적 실효성에 대한 고민 필요

206) IEEE Spectrum, “Farming by the Numbers”, 2013.05.
207) MIT Technology Review, “Agricultural Drone”, 2014.4.3
208) 한국정보화진흥원, “농업 가치 제고를 위한 ICT의 역할과 과제”, 2013.12.

36. 스마트 팩토리

(Smart Factory)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

중기

개념

생산비용절감 및 질적·양적 수요 변화에 대한 유연한 대응을 가능하게 하고자, 생산 시스템
전반에 여러 ICT 기술을 적용하여 인프라를 지능화·최적화한 공장

기술동향

w 독일은 첨단 기술 분야의 공정이나 제품의 지속적인 개선을 위해 ICT 기술을 활용하는

Industrie 4.0 계획을 추진 중209)

w 독일은 Industrie 4.0의 일환인 Autonomik 프로젝트를 통해 2017년까지 약 4,000만 유

로의 예산을 투입하여 통신 기능, 상황 감지‧적응 기능, 기기 간 상호작용 기능이 가능한

스마트 툴 및 시스템 개발을 추진 중210)

w 2014년, Nobilia는 부엌가구 제조 공정에 부품에 Beckhoff의 컴퓨터 기반 공작기계를

도입하여, 생산 속도와 에너지 효율성을 비약적으로 향상시키는데 성공211)

w 2014년, BMW는 제품 조립 라인에서의 가상의 포인터로 부품의 품질을 확인하는 비접촉

제스처 인식 시스템을 도입하여 품질 관리 효율을 향상시킴212)

w LG CNS는 공장을 운영하면서 발생하는 여러 가지 문제들을 예방하고 빠르게 해결할 수

있도록 IT 기술이 접목된 스마트 팩토리 솔루션을 제공213)

w 대규모 생산라인을 보유하고 있는 주요 기업들은 증강현실, 빅데이터, IoT 등 다양한

ICT 기술을 접목하여 생산성, 유연성, 예측가능성 등을 높인 가상제조방식으로 전환 중

시장전망

w 세계 스마트 팩토리 시장의 매출은 2013년부터 연평균 8.08%(CAGR) 상승률을 기록하며

2018년까지 24,603,000만 달러에 달할 것으로 예측214)

기술이슈

w SCM·CRM 체제에서 벗어난 최적화 컴퓨팅 솔루션의 확보가 기술적 도전과제로 작용할

것으로 예상됨

시장이슈

w 생산·소비 전주기적 통합·지능화는 생산 및 소비 관련 정보의 취득과 통합에 따른 정보

소유권 및 프라이버시 문제가 선결요건

209) Produktion, “Industrie 4.0 - Smarte Produkte und Fabriken revolutionieren die Industrie”, 2012.10.

210) 日本貿易振興機構, “Industrie 4.0：製造業に革新を”, 2013.9.
211) Instrumentation and Control, “Industry 4.0: Ingredients from Beckhoff”, 2014.2.
212) Automobil Produktion, “BMW überprüft Qualität mit virtuellem Fingerzeig”, 2014.6.

213) LG CNS, “LG CNS 스마트 팩토리로 효율 높은 공장을 만든다!”, 2014.6.
214) PR Newswire, “$225B+ Smart Factory Market (Automation) Analysis and 2018 Forecasts”,

2014.10.15.

37. 몰입형 아이웨어

(Immersive Video Eyewear)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

하

중

장기

개념

좌우 눈에 다른 영상을 비춰 사용자가 보다 사실적인 가상현실을 체험할 수 있도록 하는
기술

기술동향

w 1990년대 이후 현재까지 수백여 종의 HMD(Head-Mounted Display)가 출시되어 왔으나

성능, 착용감, 활용영역 등의 제약으로 많은 판매량을 기록하지 못함

w Sony는 1996년 최초로 출시한 Glasstron 등 다양한 제품을 판매해 오고 있음

w 2014년, Sony Computer Entertainment는 Sony PlayStation 4 콘솔 등에서 사용가능한

HMD인 Project Morpheus를 공개215)

w 2012년 말 출시된 이후 HMD 분야에서 큰 주목을 받고 있는 HMD인 Oculus Rift를 제

작한 Oculus VR은 2014년 3월에 Facebook에 20억 달러에 인수됨

w 2014년, Innovega는 마이크로프로젝터가 내장된 안경과 콘택트렌즈로 구성되어 HUD

기능을 내장한 iOptik 시스템 공개216)

w 2014년, Google은 스마트폰을 종이재질의 상자에 끼워 가상현실을 체험할 수 있는 염

가의 HMD인 Google Cardboard를 공개217)

w 삼성전자는 Oculus VR과의 협업을 통해 자사의 Galaxy Note 4를 끼워 가상현실을 체

험할 수 있는 HMD인 Gear VR를 공개218)

시장전망

w 모바일 증강현실 시장 규모는 2013년 1억 8,000만 달러에서 2015년에는 12억 달러 수

준에 도달할 전망219)

기술이슈

w 전자장치가 내장된 렌즈형태의 아이웨어가 망막 찰과상, 부식 등 우려각막이나 인체에

끼칠 수 있는 영향에 대한 연구 부족

w 몰입형 아이웨어를 이용하는 도중이나 이후에 전정-시각기관의 불일치에 따른 비시각적

부작용을 효과적으로 해소하기 위한 방안 마련 필요

시장이슈

w 사용자 참여형 증강현실의 보급으로 인해 우려되는 비방 방지와 프라이버시 보호 문제

발생 우려

215) Ploygon, “Sony announces Project Morpheus, a virtual reality headset coming to PlayStation 4”,

2014.3.

216) IEEE Spectrum, “Innovega Delivers the Wearable Displays that Science Fiction Promised”, 2014.1.
217) Google Developers, “Virtual reality on your smartphone”, 2014.7.

218) IGN, “Samsung Reveals Gear VR, Mobile Virtual Reality Headset”, 2014.9.
219) Juniper Research, “Press Release: Mobile Augmented Reality Revenues to Exceed $1bn Annual y

by 2015, Juniper Research Finds”, 2014.2.

38. 디지털 이력 추적‧삭제

(Digital Footprint Tracking)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

상

중기

개념

다양한 온라인 서비스 내에 기록된 특정 개인·집단과 관련된 정보인 디지털 이력을
찾아내거나 삭제

기술동향

w EU 최고법원인 유럽사법재판소(ECJ)는 2014년 인터넷상의 사생활 보호를 존중하는 ‘잊

혀질 권리(right to be forgotten)’를 처음으로 인정하는 판결 발표220)

w 2012년 3월에 미국 연방거래위원회(FTC)가 개인정보 추적금지(Do not track)221)와 관련

하여, 프라이버시 보호에 관한 권고안 보고서 발표222)

w 국내에서 고안된 악성댓글, 사진 등 디지털데이터를 근본적으로 삭제할 수 있는 디지털

에이징 시스템은 국제특허 PCT 확보223)

w 카카오톡은 24시간 이후에는 사진이 자동으로 삭제가 되어 흔적을 남기지 않는 에그샷

이라는 어플리케이션 출시224)

w Google은 사용자가 자신의 계정을 한동안 사용하지 않을 경우 본인이 저장된 이메일,

사진 등의 데이터 처리 방식을 정할 수 있는 '휴면계정관리서비스'(Inactive Account

Manager)를 출시225)

시장전망

w Gartner는 2014년 전세계 정보보호 시장이 모바일, 클라우드 및 소셜 미디어 분야의

수요 견인에 힘입어 711억 달러 규모에 이를 것으로 전망226)

기술이슈

w 특정 앱에 국한되지 않은 불특정한 온라인 서비스에 산재한 디지털 이력을 추적‧삭제

하는 서비스는 다양한 사업자간 이해와 법적 이슈가 얽혀있으며 기술적으로도 구현이

어려움

w 빅데이터의 활용과 개인정보의 안전한 보호를 조화시킬 수 있는 정책연구 및 이를 뒷

받침할 기술 개발 필요227)

사회이슈

w 개인정보 범주 대상의 모호성, 오랜 범죄기록이나 특정 권력층의 의도적 기록 말소, 검색

엔진을 가진 기업의 과다한 추가비용 발생, 표현의 자유 침해 등 판결에 따른 부정적

영향에 대한 논란 확대

w Google의 경우, 주당 약 530만 건의 정보 삭제요구를 처리하고 있어 삭제요구 급증 시

발생하는 비용과 처리방식에 대한 고민 필요228)

220) ICT Issues Weekly, 한국정보화진흥원, 2014.5.15.

221) 추적금지(Do not track) 조항: 인터넷 브라우저 내에 사용자들이 직접 개인정보 추적 수준을 제한할

수 있는 추적금지옵션 제공을 요구

222) http://www.igloosec.co.kr/p/window_201408

223) 창조경제박람회 2013, 미래창조과학부, 2013.12.16.
224) http://www.consumerwide.com/news/articleView.html?idxno=195
225) http://www.koit.co.kr/news/articleView.html?idxno=50340

226) http://www.nipa.kr/know/trandInformationView.it?identifier=02-004-141006-000036&menuNo=26&page=1
227) 개인정보보호 트렌드전망, 한국정보화진흥원, 2014.03.05.
228) Financial Times, ‘Google faces practical and ethical issues’, 2014.5.14.

39. 빅데이터 기반 소셜 시뮬레이션

(Social Simulation)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[사회] 사회 현안

해결과 변화대응

중

중기

개념

다양한 소스로부터 수집되는 데이터를 이용하여 시뮬레이션 기법을 이용해서 현실사회를
모델링하고 분석해서 의사결정을 하는 기술

기술동향

w 미국 NSF는 다수의 소셜 시뮬레이션 과제를 지원 중229)

- 문화기술 의사결정나무와 에이전트 기반 모델링(ABM: Agent-Based Modeling)을 활용한

불법약물 사용행동 및 시장, 경제 분석 / ABM을 이용한 범죄발생 예측 SW 개발

- 컴퓨팅 사회과학연구용 데이터분석 클러스터 구축 / 연구데이터 공유용 프라이버시

침해방지 툴 개발 / 컴퓨팅 사회과학을 활용한 가상조직의 행태 연구

- 엔지니어링 니즈 파악을 위한 고객-제품 관계의 다차원 네트워크 분석기법 개발

- 빅데이터 기반 연구수행을 위한 미들웨어 및 고성능 분석 라이브러리 개발

w EU에서는 2011년에 기획된 FuturICT를 통해 거대과학 완성을 표방하고 센서와 소셜

네트워크 기반 정보수집과 지구 규모 시뮬레이터 개발을 목표로 설정230)

w 국내에서는 2013년에 개시된 ETRI의 ‘인구통계 소셜 시뮬레이션 플랫폼 개발’ 사업과

같이 최근에서야 소셜 시뮬레이션에 관한 연구와 연구자간 교류가 개시됨

시장전망

w IDC는 2013년에 약 21.7억 달러이었던 고급 및 예측 분석 소프트웨어 (advanced and

predictive analytics software) 세계시장이 연평균 약 10%씩 성장하여 2018년에 약

34.7억 달러가 될 것으로 전망231)

기술이슈

w 다양한 소스 데이터 결합에서의 정보왜곡 및 사용자 편의 문제를 해결하는 데이터 큐

레이션 기술 중요

w 빅데이터 분석에서와 마찬가지로 데이터를 결합함으로써 발생하는 프라이버시 침해 가

능성의 대두와 이를 해결하기 위한 기술(예: 데이터 매스킹) 및 제도 중요

w 시뮬레이션 모델의 유효성 입증 (verification) 및 분석결과의 타당성 검증 (validation)

방법에 관한 논란을 잠재울 수 있는 체계화된 방법론 개발

시장이슈

w 고급 및 예측 분석 소프트웨어 시장은 SAS(35.4%)와 IBM(17.1%)가 주도232)

w 대부분 학문연구나 정책결정에 사용되기 때문에 명확한 시장이 존재하지 않음

w 2014년 5월에 Google Ventures로부터 1,600만 달러 펀딩을 받은 Tamr은 기계학습을

이용해서 사용자 편의성을 높인 데이터 큐레이션 툴 개발233)

229) 예: Computer Models of Social Processes (1960.1.1.-1961.1.1., 18,200달러), Social Simulation and

Survey Analysis (1964.1.1.-1966.1.1., 102,500달러)

230) http://www.futurict.eu/

231) IDC, “Worldwide Advanced and Predictive Analytics Software 2014–2018 Forecast and 2013

Vendor Shares”, 2014.6.

232) Microsoft(3.0%)와 FICO(1.2%), SAP(1.0%), Pitney Bowes SW(0.7%), Oracle(0.7%), TIBCO(0.4%),

Fujitsu(0.3%), Teradata(0.3%), 그리고 기타 벤더들(약 40%)이 나머지 시장 차지

233) TechCrunch, “Tamr Gets $16M From Google Ventures, NEA To Connect Enterprise Data

Sources”, 2014.5.

40. 인간 뇌지도 작성

(Human Brain Mapping)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

상

장기

개념

인간의 생각과 느낌, 행동을 파악하고 알츠하이머, 외상성 뇌손상, 자폐, 정신분열 등 뇌
질환의 원인을 규명할 수 있는 인간의 뇌구조 지도 작성 기술

기술동향

w 미국은 2013년 4월 뇌 관련 질병 치료 등을 위하여 ‘Brain initiative project’ 추진을 발표

하고, 2014년 관련 예산으로 1억 달러 책정234)

- Allen Institute for Brain Science의 오승욱 박사팀은 최근 7500만개에 달하는 쥐의 뇌

신경망 3D 지도를 작성하는 데 성공235)

w 유럽위원회(EC)는 ’13년부터 10년 동안 11억 9천만 유로 규모의 인간 뇌 프로젝트,

HBP(Human Brain Project)를 발표236)

w Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, McGill University 등 독일·캐나다 연구팀은 사망한

65살 여자의 뇌를 분석해 정밀 3차원 뇌지도 빅브레인을 제작237)

시장전망

w SharpBrain에 따르면, 뇌 건강 시장은 2015년에는 10억에서 50억 달러 사이의 규모를

형성할 것으로 전망

w 신경변성질환 시장은 ’12년 88억 달러에서 ’18년에는 110억 달러로 완만한 성장을 달성

할 것으로 보이며, CAGR은 ’12∼’15년간 1.8%, ’15∼’18년간은 5.9%에 이를 전망238)

w 뇌신경계 질환으로 인한 경제적 부담은 암의 7배, 당뇨병의 10배에 해당되며, 뇌신경계

의료시장 규모는 총 1,305억 달러(한화 150조원) 규모로 확대 추세239)

기술이슈

w 발달 과정 및 경험에 의한 역동적인 뇌연결성 변화 분석이 어려움

w 뇌 구조‧기능 변화를 고해상도‧실시간으로 분석할 수 있는 기술 필요240)

w 뉴런 위치‧연결상태 파악을 위한 나노기술, 광유전학, 빅데이터 기술 발전 요구

- Henry Markram는 인간 뇌 구조의 데이터처리를 위해서는 현재 슈퍼컴퓨터의 500배

이상의 기억용량과 2만배 이상의 성능이 요구될 것으로 예상241)

w 분자생물학, 뇌 과학, 나노과학, 빅데이터 분석, 슈퍼컴퓨터 등 각계 전문가의 참여·공유

필요

시장이슈

w 고령화 및 개인화로 인해 증가하는 뇌 관련 질환의 예방과 치료에 대한 요구 증대 및

사회적 비용의 증가는 뇌 관련 연구 추진의 주요한 동기

w 향후 살아있는 뇌를 대상으로 연구를 진행할 수 없다는 한계의 극복이 문제

234) 선진국, 뇌신경 분야 연구 강화 추세, 보건의료 R&D 주요 이슈 및 동향, 2014.05.
235) 뇌 신경망 지도 완성됐다, MK뉴스, 2014.04.03.

236) Brain-mapping projects to join forces, nature, 2014.03.18
237) 최고 해상도의 3D 뇌 지도 '빅브레인' 공개, 사이언스온, 2014.09.16.
238) Neurodegenerative Diseases Market to 2018, GBI Research, 2013.03.

239) 뇌연구 동향과 향후 과제, 한국과학기술단체총연합회, 2011.04
240) 뇌지도 연구의 동향과 전망, 분자세포생물학뉴스레터, 2014.03.
241) http://blog.prosperyourmind.com/2013/02/short-cutting-your-success/

41. 3D 바이오 프린팅

(3D Bio-printing)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

상

장기

개념

3D 프린팅을 사용하여 살아있는 세포를 원하는 형상 또는 패턴으로 적층하여 의료적으로
조직이나 장기를 제작하는 기술

기술동향

w 의료용 가용소재의 확대와 더불어 비용절감, 맞춤형제품에 대한 수요 등으로 인해 3D

프린팅 활용이 증가

w 영국 University of Cambridge의 Keith Martin 교수는 잉크젯 3D 프린팅 기술을 이용해

생물학적 잉크로 사용한 망막패턴 인쇄242)

w 호주 University of Sydney과 Harvard University 등에서는 크고 복잡한 조직을 배양하

는데 필수적인 인간의 순환체계를 모방하는 바이오프린팅 인공 혈관 네트워크 개발243)

w 국내에서는 3D프린터로 인공얼굴뼈를 만들어 생체에 이식하는 수술성공244)

시장전망

w 2012년 3D 프린팅 시장의 15.1%가 의료분야의 응용이라 추정245)되었으며, 2021년 3D

프린팅 시장 전체가 108억 달러 규모로 성장할 것이라는 전망246)에 기반한다면 2021년

3D 바이오 프린팅 시장은 약 10억 달러 이상의 규모로 성장할 것으로 예측

기술이슈

w 치과, 성형외과 등의 특정 분야 뿐만 아니라 외과 등에서도 바이오 3D 프린팅 기술을

활용하기 위해서는 다양한 소재, 기법에 대한 연구가 필요

w 인공소재, 생체조직 등 다양한 3D 프린팅 소재의 개발과 체내 적용 무해성 검증 필요

시장이슈

w 미국 식약청 등이 신체기관‧장기의 바이오 프린팅에 대한 사전승인제를 도입할 것으로

예상되면서 기술 진보와 기존 법제도와의 갈등 이슈가 부각

w 3D프린트 제작물 임상적용에 있어 의료법 규제심의 통과가 매우 까다롭고 의사들의

관심도가 낮아 현재까지는 대부분의 사례가 R&D 수준에 머물러 있는 실정

w 인체 안전성 및 적합성의 문제와 법적 규제 및 바이오 프린팅 기기의 의료기기 인정여부,

보험적용 여부 등 정부차원의 선제적인 대응 추진

[그림] 3D 바이오 프린팅을 활용한 광대뼈 이식 사례 (Postech, 2014)

242) Cells from eye ‘printed’ for first time, ioL scitech, 2013.09.
243) 글로벌동향브리핑, 한국과학기술정보연구원, 2014.07.

244) 3D프린팅 인공 얼굴뼈 보형물, 국내 최초 이식 성공, etnews, 2014.9.
245) 휠러스리포트, 2012.
246) 3D 프린팅 산업과 기업의 대응전략, 딜로이트, 2014.

42. 질감 재생 기술

(Texture Reproduction)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

장기

개념

물체 표면의 재질감을 사용자가 직접 손이나 눈으로 느낄 수 있도록 ICT 기술을 활용하여
재생하거나 전송하는 기술

기술동향

w 2001년, Virtual Technologies(현 CyberGlove Systems)는 가상현실 내 사물의 무게감과

가속도를 손으로 느낄 수 있도록 하는 장갑인 CyberForce를 출시247)

w 2000년대 초반부터 대학‧연구소를 중심으로 사람의 촉각을 자극하여 질감을 재생하는

연구가 진행되고 있는 중

w 2009년, Northwestern University는 디스플레이의 정전기적 인력을 변화시켜 손가락과

디스플레이간 마찰력을 조절할 수 있는 기술인 ShiverPad를 발표248)

w 2013년, 한국표준과학연구원은 가상현실의 표면 거칠기, 마찰력, 온도, 강도 등 복합적

촉각정보를 실제와 유사하게 느낄 수 있는 복합 촉각 제시장치 개발249)

w 2013년, Ultrahaptics는 초음파를 이용하여 장갑과 같은 별도의 장치를 사용자가 착용

하지 않아도 공중에서 촉감 피드백을 느낄 수 있도록 하는 장치 개발250)

시장전망

w 햅틱 기술은 2018년에 518억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 예측됨251)

기술이슈

w 웨어러블 컴퓨팅 기술과 접목되어 보다 다양한 응용 영역이 도출 될 수 있음

w 디스플레이의 표면을 물리적으로 변형하여 질감을 구현하는 방식에 대해서는 연구개발

수준이 초보적 단계에 머무르고 있음

시장이슈

w 엔터테인먼트, 쇼핑, 교육, 훈련 등 가상현실 기술이 활용되는 영역에서 보다 다채로운

사용자 경험을 제시할 수 있을 것

247) Immersion, “Immersion Ships Two New Products: CyberForce and SimStudio; New Whole-Hand,

Force-Feedback Hardware and 3D Software Offers Designers a Virtual Hand”, 2001.4.

248) E. C. Chubb et al, “ShiverPad: A device capable of controlling shear force on a bare finger”,

2009.3.

249) 한국표준과학연구소, “가상현실 촉감 느낄 수 있는 마우스 개발”, 2013.6.

250) Independence, “Minority Report-style technology arrives: Introducing hands-free touch-screen

‘ultrahaptics’”, 2013.10.

251) MarketsandMarkets, “Haptic Technology Market for Touchscreen (2013-2018). .”, 2013.4.

43. 근거리 무선 에너지전송 기술

(MR-based Wireless Energy Transfer)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

상

중

중기

개념

같은 주파수로 공진하는 두 매체 사이에서 전자파가 근거리 자기장을 통해 이동하는 감
쇠파 현상을 활용한 자기공명 방식의 무선 에너지 전송 기술

기술동향

w 2007년, MIT는 2m 거리에서 60W 전력을 무선으로 전송할 수 있는 기술인 WiTricity를

발표252)

w 2011년, Haier은 WiTricity 기술을 기반으로 하여 1m 거리에서 100W의 전력 전송이

가능한 55인치 HDTV를 공개253)

w 2011년, Apple은 1m 거리에 있는 다수의 기기를 동시에 무선으로 충전할 수 있는 독

자적 방식의 무선 충전기술을 특허 신청254)

w 2011년, ETRI는 1.8MHz 대역을 사용한 40W급 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템을

개발255)

w 2013년, Intel, Broadcom, Qualcomm, 삼성전자, Witricity 등이 참여하고 있는

A4WP(Alliance for Wireless Power)에서는 자기공명 방식의 무선충전 규격인 Rezence를

발표256)

w 2014년, KAIST는 WiTricity 기술을 기반으로 하여 5m 거리에서 40대의 스마트폰을 동시

충전할 수 있는 기술인 DCRS(Dipole Coil Resonant System)를 발표257)

시장전망

w 2013년, 무선충전을 지원하는 기기는 2100만대, 무선충전기는 500만대가 출하되었으며,

무선충전기‧지원기기 시장은 2013년 2억 160만 달러에서 2018년에는 85억 달러 시장

으로 성장할 전망258)

기술이슈

w 자기장이 신체 장기에 미약하나마 영향을 미치고 있음에도 이러한 현상이 완전히 무해

하다는 것을 입증하지 못한 상태인 만큼, 이에 대한 해결책이 제시되어야 함

w 무선 전력전송 분야에서 WPC(Qi), PMA, A4WP의 3개 단체가 서로 얽혀있어, 제정한

기술간 상호호환성이 제공되지 않는 문제 해결 필요

시장이슈

w 무선 주파수를 사용하는 기술이므로 주파수 이용에 대한 정책적 대응 필요

252) MIT, “Goodbye wires!“, 2007.1.
253) CNET, “Haier turns on ‘completely wireless TV’”, 2012.1.

254) Apple, “Wireless power utilization in a local computing environment”, 특허: US8598747
255) ETRI, “자기공명형 무선전력전송 시스템 기술 개발”, 2011.1
256) A4WP, “Alliance for Wireless Power Unveils Rezence Brand”, 2013.12.

257) Digital Trends, “Wireless charging is coming: Researchers juice up 40 smartphones from 5 meters

away”, 2014.4.

258) IHS, “The World Market for Wireless Power”, 2014.2.

44. 급속 충전 기술

(Ultra-fast Charging)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

상

중

중기

개념

모바일 기기, 전기자동차 등 전기를 기반으로 동작하는 기기 내에 내장된 2차 전지의 충전
시간을 초단위로 단축시키는 기술

기술동향

w 2010년, 울산과학기술대에서는 충전시간을 83%까지 단축시킨 배터리 기술을 발표하였

으며, 2014년에는 충전시간을 10분 이내로 단축한 플레서블 배터리 개발259)

w 2014년, StoreDot은 생물유기화학 물질로부터 추출된 양자점(Quantum dot)을 활용한

배터리를 개발하였으며, 이 배터리는 30초 정도에 완전히 충전될 수 있음260)

w 2014년, UC Riverside에서는 10분 이내에 휴대기기의 리튬이온 배터리를 충전할 수 있는

원뿔형태의 탄소 나노튜브 클러스터 구조를 개발261)

w 2014년, 포항공대‧서울대‧중앙대에서는 1분 내에 최대 용량의 60%를 충전할 수 있는

하이브리드 슈퍼커패시터를 구현262)

w 2014년, Nanyang Technology University에서는 2분 이내에 최대 70% 충전이 가능한

급속 충전기술을 개발하여 발표하였으며, 널리 사용되는 리튬이온 대신 이산화티타늄

에서 추출한 물질을 나노튜브로 변환하는 기술을 적용263)

시장전망

w 세계 Li-ion 2차 전지 시장은 2012년 117억 달러 규모에서 2016년 225억 달러로 성장할

전망264)

w 세계 전기차용 충전 인프라 시장은 2013년 7.1억 달러 규모에서 2020년 38억 달러 규

모로 증가할 전망265)

기술이슈

w 장기간 사용을 통해 충전과 방전이 반복될 경우, 배터리의 용량이 감소하는 문제를 효과

적으로 해소할 수 있어야 함

w 지금까지 사용되어온 배터리 팩의 디자인을 급속 충전에 적합하게 변경하여야 함

시장이슈

w 현재 전기자동차(EV) 보급에 걸림돌로 작용하고 있는 긴 충전 소요시간을 단축할 수

있다면, 전기자동차 시장과 급속 충전 시간은 시너지 효과를 내며 급속히 팽창할 수

있을 전망

w 급속 충전 기술은 버려지는 전지의 양을 크게 줄여 환경에도 좋은 영향을 미칠 수 있을

전망

259) 머니투데이, “휴대폰 충전 속도 6배 빠른 기술 개발”, 2010.2.
260) TechCrunch, StoreDot’s Bio-Organic Battery Tech Can Charge From Flat To Ful In 30 Seconds,

2014.4.

261) University of California, Riverside, “Charging Portable Electronics in 10 Minutes”, 2014.6.
262) 전자신문, “‘하이브리드 슈퍼커패시터` 성능 개선 물질 발굴”, 2014.9.
263) Nanyang Technological University, “NTU develops ultra-fast charging batteries that last 20 years”,

2014.10.

264) Frost & Sullivan, “Global Lithium-ion Market to Double Despite Recent Issues”, 2013.2.
265) Navigant Research, “Electric Vehicle Supply Equipment Tracker 1Q13”, 2013.3.

45. 인체기반 에너지 하베스팅

(Human Energy Harvesting)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

중기

개념

인체의 저온 폐열에너지, 인체 부착 장치의 미세 진동에너지, 보행과 같은 일상적 신체활동
으로 인한 소산에너지 등을 전기에너지로 변환하는 기술

기술동향

w 1988년, Seiko는 신체 움직임을 전기 에너지로 변환시키는 기술 AGS를 발표266)

w 수정, 세라믹 등에 압력을 가하면 분극 현상으로 전기 에너지가 생성되는 압전효과

(Piezoelecticity)와 전도체, 반도체 등에 온도차가 발생하면 전류가 흐르는 열전효과

(Thermoelectricity)를 활용해 인체에서 에너지를 획득하려는 다양한 시도가 어어져 옴

w 2014년, University of California San Diego에서는 젖산에서 전자를 끌어내는 효소를

내장한 우표 크기의 문신형태 생체배터리(Biobattery)를 개발267)

시장전망

w 압전효과를 활용한 에너지 하베스팅 분야의 시장 규모는 2018년는 1억 4500만 달러,

2022년에는 6억 6700만 달러의 규모가 될 것으로 예측268)

기술이슈

w 배터리 충전‧교체의 불편함을 줄여줄 수 있는 만큼, 의료기기, 모바일 등의 환경에서

폭넓게 활용 가능

w 고효율 2차전지나 급속충전 기술이 발달함에 따라 인체기반 에너지 하베스팅의 효용성이

낮아지는 문제를 극복하여야 함

w 균일하지 않는 출력을 안정적인 수준으로 변환할 수 있도록 2차전지 기술과의 협력이

필요

시장이슈

w 신체에 부착하거나 체내에 삽입할 필요가 있는 만큼, 이에 대한 거부감을 해소할 수

있는 방안 마련 필요

[그림] 땀에서 전기를 생산할 수 있는 문신형태 생체배터리 (UC San Diego, 2014)

266) Watchalyzer, “Seiko’s Breakthrough Technologies: Spring Drive and Kinetic Movements”, 2012.2.
267) Newsweek, “Sweat-Powered Batteries Can Be Tattooed on Your Arm”, 2014.8.
268) IDTechEx, “Piezoelectric energy harvesting: Developments, challenges, future“, 2013.1.

46. 5세대 이동통신

(5G Wireless Systems)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

상

중기

개념

5세대  이동통신은  속도가  100Mbps인  4G(LTE)보다  1000배  빠른  미래  이동통신  기술과
서비스로  개인당  1Gbps급  용량과  1000분의  1초  이하의  빠른  처리속도  통해  수많은  주변
디바이스와의  소통이  가능한  기술269)

기술동향

w EU는 차세대 통신 기술 개발 프로젝트인 메티스(METIS)에 착수하는가 하면 유럽연합

집행위원회(EC) 주도로 표준화 기관 ‘5GPPP’를 출범

w 일본 총무성은 2020년까지 5세대 이동통신 실용화를 목표로 관계자와 전문가 등의 협

의회를 구성하고 민관 연구개발을 추진270)

w 중국은 2013년 국가발전계획위원회, 과학기술부, 신식산업부가 공동으로 5G 관련 조직

‘IMT 2020’을 만들고 기술개발을 시작271)

w 미래부는 5G 산업을 키우기 위해 향후 7년간 1.6조원을 연구개발(R&D), 표준화, 기반

조성 등에 집중적으로 투자할 계획272)

시장전망

w 5G 이동통신은 2020년 상용서비스가 개시되어 2026년경 1조 1,588억 달러(전체 이동

통신 시장은 2조 3,175억 달러)의 규모로 성장할 것으로 전망273)

w 미래부는 국내 기업이 5G 이동통신 장치, 기지국 장비를 생산하고 서비스를 제공하면

2026년 총 141조 원의 시장을 선도할 것으로 예측함274)

기술이슈

w 사물 인터넷까지 포함하는 혁신적 5세대 이동통신 네트워크 설계를 위선 이러한 기존

TCP/IP의 한계를 극복할 수 있는 새로운 네트워크 기술에 대한 연구 필수275)

w 5G의 상용화로 폭증할 모바일 트래픽에 대한 해결책 필요

시장이슈

w 가능한 기술의 개발이 아니라 소비자와 사회의 요구를 반영한 기술의 개발을 위해서는

홀로그램, 사물인터넷, 입체영상 등 소비자가 요구하는 서비스에 대한 파악이 우선시

되어야 함

269) 창조국가 실현을 위한 미래 이동통신 산업발전전략, 미래창조과학부 보도자료, 2014.01.22.

270) 第５世代携?、２０年には?用化…通信速度百倍, Yomiuri Online, 2014.08.16.
271) 뜨거워지는 5G 이동통신 기술경쟁. . 일본도 가세, 전자신문, 2014.06.01.
272) 창조국가 실현을 위한 미래 이동통신 산업발전전략 마련, 미래창조과학부 보도자료, 2014.01.22.

273) 5G 이동통신 산업 발전을 위한 정부 정책, TTA Journal Vol.152, 2014.04.10.
274) 창조국가 실현을 위한 미래 이동통신 산업발전전략 마련, 미래창조과학부 보도자료, 2014.01.22.
275) 5세대 이동통신에서의 네트워크 이슈, 정보과학회지, 2013.09.

47. 생활 안전 및 모든 것의 보안

(Security of Everything)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

상

중기

개념

‘생활 안전’은 ICT융합기술에 기반을 둔 재난재해 대응 및 안정보장 기술이며, ‘모든 것의
보안’은 IoT 시대의 보안 위협에 관련한 대응 기술

기술동향

w 유럽과 미국은 국가적 수준에서 ICT융합기술에 기반해 기후변화, 자연재해, 테러, 전염병

등을 사전에 감지하고 경고하는 안전보장 시스템 마련을 추진276)

- EU는 ICT 기반의 기후변화 대응 및 조기경보를 위한 프로젝트인 Urban Flood 추진

- 미국 태평양재해센터(PDC)는 자연재해 사전대응을 위해 DisaterAWARE 플랫폼 구축

- 미국 국토안보부는 공공 안전을 위협하는 바이오테러, 전염병, 식중독 등을 사전에 감

지·경고하는 범국가적 바이오 관측시스템 구축

w 국내에서는 각종 재난재해의 예방‧대비‧대응‧복구 전 과정을 실시간으로 국민에게 전달

하는 모바일 기반 재난관리정보시스템 구축 계획277)

w 미국 차세대 정보기술전략(NITRD)에서는 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 사이버 보안 등에

집중 투입, 선도적 인프라 확충 및 첨단 ICT 생태계 구축278)

w 센서, 집, 자동차 등 물리적 실체에 대한 사이버 공격이 가능해지는 IoT 시대에는 이에

걸맞는 새로운 보안 기술이 요구279)

시장전망

w Markets and Markets에 따르면 무선통신 기반 공공안전 시장은 2009년 152억 달러에서

2015년 223억 달러, 2020년에는 347억 달러로 성장할 전망280)

w IDC는 2016년까지 세계 정보보호시장(서비스 부문제외)의 규모가 410억 달러에 이를

것으로 예측281)하였으며, 클라우드 보안 시장의 규모가 2013년에 33억 달러에 달할
것이며, 특히 웹 보안 측면에서 성장세가 두드러질 것으로 전망282)

w Gartner는 2011년 서비스 시장을 포함한 정보보호 시장을 574억달러 규모로 추산했으며

2017년까지 연평균 8.5% 성장해 932억 달러에 달할 것으로 전망283)

기술이슈

w 재난경감, 재난예비, 재난대응 및 구조, 재난복구 및 재건 분야에서 ICT 신기술, 즉 예를

들어 CBI(Cloud, BigData, Internet of Things), GPS 등의 체계적인 활용 필요284)

w 신종악성 해킹공격 대응을 위해 기존 後탐지기반의 보안 기술에서 先예방 및 실시간

처리위주의 보안기술개발 필요285)

시장이슈

w 네트워크 및 스마트기기의 대대적 확산은 해킹위협 등에 따른 사회적 위험 파급력을

급속히 증가시키는 중

w 주요 국가기반시설의 ICT활용 확대 및 주력산업-ICT산업 간 융합 확산으로 정보보안에

관련된 위험은 증가 일로

w 사회인프라 관련 정보의 생산 및 공유를 확대하고 사회 인프라간 상호 운용성 향상과

보안 확보를 위한 정보인프라 구축 필요

276) ICT를 활용한 사회현안 해결 해외사례분석, 한국정보화진흥원, 2013.12.

277) 정보통신 진흥 및 융합 활성화 기본계획(안), 미래창조과학부, 2014.05.08.
278) ICT R&D 중장기 전략(2013∼2017), 미래창조과학부, 2013.10.23.
279) More Connected Homes, More Problems, MIT Technology Review, 2013.8.13

280) 재난재해 및 조기예보 시스템 산업 로드맵, 중소기업청, 2013.02.
281) 미국 보안기기 및 정보보호제품 시장 마케팅 리포트, 한국무역협회, 2014.03.28.
282) 글로벌 정보보호 산업 동향조사, 한국인터넷진흥원, 2013.

283) 미국 보안기기 및 정보보호제품 시장 마케팅 리포트, 한국무역협회, 2014.03.28.
284) 미래형 재난대응과 통합플랫폼 구축, 경기개발연구원, 2014.08.06.
285) ICT R&D 중장기 전략(2013∼2017), 미래창조과학부, 2013.10.23.

48. 뉴로모픽 컴퓨팅

(Neuromorphic Computing)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

상

장기

개념

뇌를 구성하고 있는 신경세포, 뉴런 등의 신경생물학 구조를 모방하기 위해 전자적 아날
로그 회로를 포함시킨 VLSI

기술동향

w 미국 DARPA는 인공두뇌를 개발하기 위한 프로젝트인 SyNAPSE(Systems of

Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics)를 2008년부터 추진 중286)

- HRL과 IBM이 미국 내 여러 대학들과 함께 추진 중인 SyNAPSE의 연구 목표는 100억

개의 뉴런과 100조개의 시냅스를 갖는 인지컴퓨팅 아키텍처를 구현하는 것

w 미국 NSF에서는 MIT, Harvard University, Cornell University 등이 구성한 ‘The Center

for Brains, Minds & Machines’를 2013년부터 지원 중

w 2009년, Stanford University에서는 이온채널을 모방하기 위해 아날로그 연산을 사용한

컴퓨터인 Neurogrid를 개발하여 공개287)

w 2011년, MIT에서는 두 개의 뉴런 간 시냅스에서의 이온 기반 통신을 흉내낸 최초의

아날로그 칩 발표288)

w 2013년, EU는 인간의 뇌를 슈퍼컴퓨터 상에서 완벽하게 시뮬레이션 하는 것을 목표로

하는 대규모 프로젝트인 HBP(Human Brain Project)를 개시289)

- 스위스 EPFL, 독일 Heidelberg University 등이 프로젝트를 주도하고 있으며, 11.9억 유

로 규모의 예산이 집행될 예정

w 2014년 8월, IBM은 True North라는 명칭의 뉴로모픽 칩 발표290)

- 54억개의 트랜지스터를 사용하여 약 100만개의 디지털 뉴런, 2억 5,600만개의 디지털

시냅스를 만들어 냄

- 400×400화소의 화질로 초당 30프레임씩 움직이는 동영상을 처리하는데 소모된 전력

은 63mW에 불과

시장전망

w 뉴로모픽 컴퓨팅은 아직 상업용 시장이 형성되지 않은 상태로 시장전망 자료는 전무한

상황

기술이슈

w 뉴로모픽 컴퓨팅 환경에서는 폰 노이만 구조에 적합한 언어가 아닌 새로운 프로그래밍

언어가 개발되어야 함

w 분산처리, 높은 수준의 상호 연결성, 비동기성, 병렬성 등을 갖춘 컴퓨팅 모델이 개발

되어야 하며, 이에 적절한 알고리듬‧프로그래밍 언어 필요

시장이슈

w 비전 시스템, 청각 프로세서, 자율주행 로봇 등 인공지능 기술 개발에 큰 도움을 줄 수

있으며 사람처럼 세상을 이해하고 상호작용하는 기기 개발을 촉진할 전망

286) DARPA, “SyNAPSE Program Develops Advanced Brain-Inspired Chip”, 2014.8.
287) Stanford University, “The Board: Neurogrid”, 2009.

288) MIT, “Mimicking the brain, in silion”, 2011.11.
289) EC, “Human Brain Project”, http://www.humanbrainproject.eu/
290) CNET, “IBM's TrueNorth processor mimics the human brain”, 2014.8.

49. 양자 ICT

(Quantum ICT)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

하

상

장기

개념

양자정보의 특성인 양자중첩, 양자얽힘, 복제불가능성 등을 직접적으로 이용하는 양자소자,
양자통신, 양자컴퓨팅 등을 포함하는 정보통신 기술

기술동향

w 유럽은 양자정보 관련 심화 연구를 하고 있으며, 캐나다는 양자 통신 및 컴퓨팅 분야,

미국과 아시아에서는 양자정보통신 전 분야에 대한 연구를 진행 중

w 2011년, D-Wave Systems는 128큐비트를 탑재하고 양자어닐링 기법을 사용한 세계 최

초의 상용 양자컴퓨터 D-Wave One를 발표하였으며, 2013년에는 512큐비트를 탑재한

D-Wave Two 상용화291)

w Lockheed Martin(2011년), NASA(2013년), Google 등에서 D-Wave Systems의 양자컴퓨

터를 구입하여 적용

w 2014년 이후 Google, IBM, Microsoft 등 글로벌 기업들과 미국, 중국, 일본 등 선진국

을 중심으로 양자컴퓨터에 대한 본격적인 경쟁에 돌입

- Google은 2014년 9월 초전도 전자기술의 양자컴퓨터를 직접 제작하려는 계획을 발표

- IBM은 2014년 양자컴퓨터를 포함한 신개념 컴퓨팅 및 칩 소재 연구를 위해 향후 5년

동안 30억 달러 투자 선언

- Microsoft는 2014년 6월 ‘위상양자컴퓨터 연구그룹’을 새로 만들어 양자컴퓨터에 대한

연구를 보다 강화할 것을 발표

w 미국 NSA는 인터넷 보안용 암호화방법을 무력화시킬 양자 컴퓨터 개발을 추진 중

w 일본 National Institute of Informatics의 Yoshihisa Yamamoto 교수 연구팀은 레이저

네트워크 방식이라는 D-Wave를 상회할 가능성이 있는 신형 양자컴퓨터를 개발 중292)

w 중국은 2006년부터 양자정보통신을 국가 5대 중점과제로 선정, 양자컴퓨터 개발 진행

w 미래창조과학부는 양자통신, 양자컴퓨팅 등 양자 ICT 개발 로드맵을 수립하고 대규모

국가 R&D 예산도 투입하여 새로운 성장동력 산업으로 육성하겠다는 계획을 발표

시장전망

w 양자 컴퓨팅 시장이 연평균 증가율 10.4%로 2015년~2020년 동안 260억 달러 이상으로

성장할 전망293)

기술이슈

w 원자와 전자소자의 안정적 연산이 가능한 '양자 결맞음(Quantum Coherence)' 상태를

장시간 유지하는 방법 모색 필요

w 일대일을 뛰어넘는 N 대 N의 양자암호네트워크 구축, 양자리피터 개발 필요

w 양자계산 수행에 필요한 엄청난 에너지와 불안정성 해결 필요

w 적절한 프로그램 실행을 어렵게 하는 양자 노이즈 등의 문제 해결 필요

w 양자컴퓨팅 시스템이 요구하는 오버헤드를 최소화하는 방법에 대한 연구 필요

시장이슈

w 투자대비 수익에 대한 의문이 기업들로 하여금 적극적 추진을 막고 있는 상황

w 양자컴퓨터는 타 기술에 비해 장기적 투자가 필요한 만큼 시장의 니즈보다는 기술자체가

가져올 미래의 파급력에 주목하며 접근 필요

291) Nature, “Quantum annealing with manufactured spins”, 2011.5
292) NIKKEI, “グーグルも導入　突然登場した「量子コンピューター」”, 2014.5.
293) Tabular Analysis, “Quantum Computing Market Forecast 2015-2020”, 2014.4.

50. 영상 빅데이터 기반 시각지능

(Visual Intelligence)

분류

생존력

매력도

성숙시점

[융합] 기술·인문·

사회 복합적 변화

상

중

중기

개념

대규모의 시각·영상 데이터를 실시간으로 분석하여 맞춤형 지식 탐색과 의사결정 서비스를
제공

기술동향

w Google은 영상 내의 객체인식, 특징벡터 추출을 통해 사물의 종류를 구분해내는 특허

등록294)

w DARPA는 고위험 군사 작전에 사용할 목적으로 시각 지능(visual intelligence) 스마트

카메라 개발 프로젝트 ‘Mind’s Eye’를 수행295)

w Twitter는 이미지에 기반해 관련정보 구성·추출하는 시각지능 기술을 개발하는 스타트

업인 Madbits를 인수296)

w IEEE에서는 컴퓨터 비전 및 패턴인식(Computer Vision and Pattern Recognition)기술을

주요 미래기술로 선정297)

- 컴퓨터 비전 및 패턴인식 기술은 사진, 비디오 등의 영상정보를 통해 사람의 동작 분석,

얼굴인식, 얼굴 표정 인식 등을 포함

w ETRI는 이미지에 기반한 사물진단·인식 기술개발을 추진 중이며, 향후 자가학습을 통해

더욱 정확한 맞춤형 영상서비스가 가능할 것으로 예상

시장전망

w 영상인식 서비스·시스템 관련 세부시장을 얼굴인식, 제스처인식, 행동인식·증강현실 시장

등으로 규정한다면 시장규모 합계는 ’13년 18억 달러에서 ’20년 293억 달러로 성장할

전망298)

w Gartner는 2012년 빅데이터 시장 규모는 280억 달러에 달하며, 2013년에는 340억 달러

까지 확대될 것으로 예상했으며

w IDC는 전 세계 빅데이터 시장은 2010년 32억 달러에서 2015년에는 169억 달러로 향후

5년간 연평균 40%가 성장할 것이라고 전망

기술이슈

w 기본적으로 빅데이터 처리에 관련된 원천기술이 요구되는 분야이며 영상 정보에 대한

효율적 처리 기술의 개발이 필요

w 보다 고차원적 시각지능 개발에 필수적인 문제는 ‘보편자’ 인식이라는 인간 고유의 인지

능력을 기계화하는 알고리즘 개발에 따른 어려움

w 프라이버시 문제 최소화를 위한 영상데이터 내의 개체정보 은닉기술 필요

시장이슈

w 손쉽게 동영상을 촬영하고 공유할 수 있는 스마트폰, 웨어러블 디바이스 등이 확산되

면서 이를 활용하여 대중의 패턴을 분석하여 마케팅, 생산성향상, 보안 등에 활용하고자

하는 시도 증가

w 모바일 기기, CCTV 등에서 발생되는 대규모 영상 데이터를 분석하는 과정에서 프라이

버시 문제가 대두될 가능성 높음

294) 자료: http://www.google.co.kr/patents/US8254699
295) 자료: http://www.darpa.mil/Oue_Work/I2O/Programs/Minds_Eye.aspx

296) Twitter acquires deep learning startup Madbits, GIGAOM, 2014.07.29.
297) IEEE CS 2022 Report, IEEE, 2014.2
298) 영상인식 서비스 기술 및 시장동향, 정보과학회지, 2013.02.

주목해야 할

7대 기술

Ⅳ

 기술 요약

7대 기술 선정기준

ICT융합기술 부문의 R&D 방향 설정에 있어서 중요한 의미를 가진 Top 50
기술 중에서도 인문사회 부문에 대한 영향력

, 기술주도권 확보 필요성 등이

상대적으로 더욱 큰 기술 혹은 기술群을 강조하고 공유하기 위함

- 2015년 주목할 7대 기술은 현재 기술 태동기에 가깝고 향후 기술주도권 확보가

보다 효과적으로 이루어질 수 있도록

TCM(Tech-Contour Map)의 가장자리에 위

치한 기술들을 분석의 주요 대상으로 선정

- 개별 기술의 매력도, 생존력 등은 TCM 작성 과정에서 충분히 고려되었으나 인지된

중요성에 비해 잠재적 영향력이 상대적으로 큰 기술들을 심층 분석

·선정하여 보다

전략적인 미래 기술 해석이 가능하도록 하는데 의미가 있음

2015년 주목할 7대 기술을 Top 50 기술로부터 도출하는데 있어서 최근 기술
진화 속도

, 기술 발전‧수용의 장애요인들에 대한 돌파가능성, 관련된 기술들의

관계망에 미치는 영향력

, 파괴적 혁신 잠재력 등에 집중

- 현재로서는 기술의 매력도와 생존력이 상대적으로 낮게 평가되었으나 최근 발전

속도가 빠르게 진행되거나 기술‧인문

·사회적 난제 돌파가능성이 높은 기술

- 또는 해당 기술의 혁신에 의해 Top 50 기술에 속한 여타 관련 기술들의 매력도와

생존력이 크게 변화할 개연성이 높거나 관련 기술들에 파괴적 영향력이 높은 기술

기술 생태계의 근본적 구조에 영향을 미칠 기술들의 출현

Top 50 기술의 진화 양상과 기술의 인문·사회적 영향력을 분석한 결과, 최근
눈에 띄는 변화 방향은

ICT융합기술 관계망인 기술 생태계의 구조에 영향을

줄 수 있는 기초적인 기술들의 빠른 혁신

- 디지털 네트워크의 연결성이 심화되고 네트워크 자체의 기능이 연결에서 컴퓨팅,

지능화로 확장될 것으로 예측되는 가운데

, 기존의 컴퓨팅 소자, 아키텍처, 소프트

웨어의 제약에 대한 극복 요구가 부상

- 소프트웨어 혹은 서비스로서의 ICT 기술은 지능화와 연결성 심화로 요약될 수 있

으며 하드웨어 혹은 가시적

(tangible) 제품으로서의 ICT 기술은 로봇, 가상화된 물

리적 세계 등으로 표현 가능

- 이러한 요구와 기술 진화 추세는 새로운 컴퓨팅 아키텍처에 대한 기술혁신을 유

도하고 미래 기술들이 한데 어우러질 새로운 플랫폼의 탄생을 예고하며 나아가

인간과 기계의 새로운 관계를 형성할 전망

3-Computing, 2-Platforms, 2-Machines

2015년에 주목해야 할 7대 기술 분야는 1) HW‧SW의 근간을 혁신할 컴퓨팅
기술

, 2) 미래 ICT융합 부문의 새로운 기본 생태계의 얼개를 결정할 플랫폼

기술

, 3) 보다 인간에 가까운 기계장치 등

3개 컴퓨팅 기술은 감성 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅, 뉴로모픽 컴퓨팅 등이며 이들
기술영역은 기존의 폰노이만 구조를 따르며 비트

(bits)를 활용한 연산을 수행

하는 범용 컴퓨터라는

ICT의 기본적 틀을 혁신할 것으로 전망

- 감성 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅, 뉴로모픽 컴퓨팅 등은 비교적 오래전부터 연구가 진행

되어 왔음에도 기술적 목표와 성과 간에 적지 않은 괴리가 존재했으나 최근 일부

성과가 상용화되기 시작하는 등 빠른 기술 혁신이 일어나고 있음

3개 부문의 컴퓨팅 기술들은 지능화, 그리고 인간과 기술의 자연스러운 소통을 위해
필요한 기술적 기반에 파괴적 혁신을 가져와 미래

ICT융합기술의 전체 구도와 기술

생태계를 재편할 잠재력이 큰 것으로 평가

2개 플랫폼 기술은 ① 현재 인터넷에 비해 양적‧질적으로 확장된 미래의 디
지털 네트워크를 효과적으로 활용하기 위한

IoT 플랫폼, ② 운동능력을 갖춘

기계장치이자 강력한 범용성을 가진 네트워크 컴퓨터인 미래 로봇을 위한

로봇 플랫폼 등이 선정

- IoT 플랫폼 기술은 IoT의 복잡한 기술 구성요소 간 상호운용 방식, 비즈니스 모델

등을 뒷받침할 기반 기술의 총체로 볼 수 있으며 이에 대해 최근 비즈니스 영역과

기술 영역에서 각기 통합과 혁신의 움직임이 가시화되고 있음

- 표준화, 안전‧보안, 프라이버시, 가격 대비 효율성, 비즈니스 모델 등에 측면에서

해결해야 할 이슈가 산재해 있으나 향후 미래 디지털 네트워크의 실체와 활용방

식을 결정할 기술 영역이라는 점에서 중요성은 지대

- 로봇 플랫폼은 기계공학, 전자공학, 인체공학, 군사기술, 인공지능 등 다양한 기술

영역에서 이루어진 진화의 결과를 통합하는 기반이자 향후 로봇 기술 진보의 방

향성을 결정하는 요소라는 점에서 중요

구 분

7대 기술

주요 특징

COMPUTING

① 감성 컴퓨팅

‣ 인간의 감정을 인지, 해석, 처리, 표현하는 기계

‣ 인간-기계 공존을 위한 상호작용과 소통

‣ Warm ICT를 위한 컴퓨팅 아키텍처, 알고리즘 혁신

② 양자 컴퓨팅

‣ 양자시대로의 진입을 주도하는 D-Wave Systems

‣ 인공지능 혁신을 위한 양자컴퓨터 개발 경쟁

‣ 성급한 기대보다는 중장기적 미래 전략 필요

③ 뉴로모픽 컴퓨팅

‣ 폰 노이만 구조의 한계에 대한 도전

‣ 부분적 성과가 가시화되면서 상용화 시도

‣ 전력소비효율화, 멀티미디어처리, 지능화를 위한 플랫폼

PLATFORM

④ IoT 플랫폼

‣ 사물인터넷 플랫폼을 둘러싼 치열한 경쟁 진행

‣ 가격하락과 표준화, 기술한계 극복을 위한 경쟁

‣ 안전‧보안, 프라이버시 등이 기술 확산의 걸림돌

⑤ 로봇 플랫폼

‣ 똑똑하고 유연하며 더 많이 연결된 로봇의 등장

‣ 기계적 운동 장치와 스마트한 정보 기기로서의 로봇

‣ 상호작용 능력의 확장을 위한 미래 로봇 플랫폼

MACHINE

⑥ 머신 비전

‣ 인간의 시각 인지능력을 위협하는 기계

‣ 인간의 눈이 아닌 새로운 기계의 눈 등장

‣ 양적 증가가 이끄는 질적 기술 진화

⑦ 마인드 컨트롤 머신

‣ 궁극적으로는 인간 팔‧다리 대체가 기술 개발 목표

‣ 복잡한 동작을 사용자 의도대로 수행하는 기계 신체

‣ 기술융합 노력과 더불어 안전‧윤리 이슈 해결 필요

보다 인간에 가까운

2개 기계장치는 ① 인간의 가장 강력한 정보처리 능력인

시각정보 처리‧인지능력을 기계화하는 머신 비전

, ② 인간-기계 간 연동성을

극대화할 마인드 컨트롤 머신 등이 선정

- 컴퓨터 비전, 시각 인지 등 다양한 용어로 불려온 머신 비전 기술은 인간의 가장

보편적 감각기관이자 인지능력인 시각을 기계화하려는 시도라는 점에서 기계의

활용가능성을 한 차원 넓힐 수 있는 기술

- 최근 인간이 보지 못하는 신호까지 포괄하는 처리 능력에 기반을 둔 기계 고유의

시각‧공간 인지 능력이 빠르게 구현되고 차량

, 로봇 등에 활용되고 있어 기술 혁

신의 속도가 가진 영향력에 주목할 필요가 있음

- 인간의 행동 의사, 나아가 인간의 의지 자체에 대한 이해 능력을 가장 직접적으로

구현하려는 마인드컨트롤 머신 기술은 가장 궁극적 인간

-기계 인터페이스 기술의

기반이자 인간의 복지 향상에 큰 기여를 할 것으로 기대

표 4-1

2015년 주목해야 할 7대 기술

 7대 기술 분석

 감성 컴퓨팅 (Affective Computing)

➜ 언어적, 비언어적 신호에 기반 해 인간의 감정을 인지, 해석, 처리, 표현

➜ 인간-기계 공존의 시대에 중요한 것은 상호작용과 소통을 위한 기술

➜ Warm ICT를 위해서는 컴퓨팅 아키텍처, 알고리즘 등의 혁신 요구

감성 컴퓨팅은 인간과 공감을 추구

감성 컴퓨팅은 시각 등 오감

, 체온‧땀‧혈류량 등 생체신호, 그리고 사회적 규

범‧상식 등 다양한 데이터 처리와 학습에 기반을 두고 인간의 감정을 파악하고

인간

-기계간 자연스러운 언어적‧비언어적 소통을 제공하는 기술

- 인간의 오감, 생체신호 등 다양한 데이터를 처리해 그 속에 묻혀있는 인간의 감

정을 인지

, 해석하는 기술이 감성 컴퓨팅의 기본적 구성 요소

- 인간과 감정적 상호작용을 나눌 수 있는 기술 개발을 위해서는 인간의 감정이 발현

되고 상호작용하는 맥락

(context)인 사회적 규범, 사회적 상식에 대한 학습과 적응

기술 또한 감성 컴퓨팅의 필수적 요소

인간 감성을 인지

, 해석하기 위한 기술299)로서 음성인식, 표정인식, 표정아래

숨은 감정인식300)

, 소셜 UI/UX 등 다양한 융합기술 개발 진행

- 표정인식은 사람의 얼굴 표정에 나타난 다양한 감정을 읽는 기술로서 상용화단계에

도달한 수준이며 표정 이외의 체온

, 땀, 혈류량, 몸짓 등 인체로부터 획득 가능한

다양한 정보로부터 인간의 생각

, 바람 등을 포착하기 위해 노력 중

※ MIT 출신 연구원들이 스핀아웃한 기업 Af ectiva는 사람의 얼굴에서 표정을 읽어 감정 상태를 분석할 수

있는 마케팅 소프트웨어를 개발301)

※ Microsoft가 개발한 여성의 스트레스를 확인할 수 있는 스마트 브래지어, MIT Media Lab의 원격으로

신체 신호를 측정하여 보여주는 거울, 피부의 땀샘 활동을 측정하여 스트레스를 측정하는 팔찌

- 소셜 UI/UX는 자연어 소통뿐만 아니라 비언어적 소통을 통해 인간의 감성을 인

지하고 상황에 맞는 표현을 구현하기 위해 노력 중

장기적으로는 가상과 현실의 간극을 좁히려는 기술적 접근302)이 중요하며

나아가 개인의 감정과 문화

·사회적 맥락 이해가 가능한 수준의 기술이 요구

299) 컴퓨터 과학, 심리학, 인지과학 분야에 걸쳐 있으며, 1995년 Rosalind Picard의 논문에서 처음 언급

300) 심박, 혈압, 땀, 피로도, 각성도, 스트레스 등을 측정
301) http://www.affdex.com/
302) Intel의 ‘Perceptual Computing’, Microsoft의 ‘OmniTouch’ 등이 대표적 예

- 자연어 이해, 감정변화 포착․이해 등을 포괄하고, 인간-인간, 인간-기계 간 의사소

통을 원활하게 한다는 측면에서 다학제적 융합연구가 필요

- 단순한 감정신호 해석‧처리를 넘어서 논리와 감정이 뒤섞인 다층적 상호작용, 그

리고 그 이면에 놓인 문화‧사회적 맥락에 대한 학습

, 적응, 예측을 위한 인공지능

기술 부문의 혁신과 활용이 필요

- 현재 감정신호 해석‧처리 부문의 기술 발전은 순조롭다고 할 수 있는 반면 인공지능

부문의 혁신이 감성 컴퓨팅의 질적 진화의 장애물로 작용

인간과 기계의 공존을 위한 상호작용 기술

인간과 기계의 간극이 점점 좁아지면서 기계에게 인간의 생각과 생활습성을

이해하는 능력을 부여해야 한다는 관점에서

ICT 역할 재해석이 필요

- 디지털 기기는 웨어러블 디바이스, 인체 내장형 센서 등 인간의 몸에 부착되고

삽입되어 인간과 기계가 하나가 되는 형태로 진화

- 감성컴퓨팅은 인간의 몸과 하나 되는 기계와의 상호작용을 위한 기술로서 인간-

기술의 공존을 위해서는 모든 기술 속에 반영되어야 할 공통 요소

기존

ICT가 인간의 신체적, 정신적 능력의 확장을 추구했다면, 감성 컴퓨팅

으로 대표되는

Warm ICT303)는 상호작용에서의 공감과 따뜻함을 원하는 인간

본연의 욕구에 대한 추구

- 중요한 것은 기술 그 자체가 아니라 기술을 어떻게 활용하는가304)에 있으며 이것은

결국

‘기술을 위한 인간’이 아닌 ‘인간을 위한 기술’임을 명심

- 감성컴퓨팅은 Warm ICT를 실현하기 위해 제품의 설계, 구현, 적용하는 모든 단

계에 스며들어야 할 핵심 요소

Warm ICT를 위한 Cool ICT 혁신

감성 컴퓨팅의 질적 진화를 위해서는 다양한 신호에 포함되어 있는 다층적

감정신호에 대한 해석

, 그리고 표현을 가능하게 할 유연한 학습 알고리즘,

인공지능 등

ICT 기술 혁신이 필수

따뜻함을 추구하는 감성 컴퓨팅의 보다 차원 높은 구현을 위해서 컴퓨팅 아

키텍처

, 알고리즘 등 전통적 ICT—Warm ICT에 대비하여 Cool ICT로 부를

수 있는—의 패러다임 변화가 필요한 상황

303) 전자신문, 인간과 공감하는 따뜻한(Warm) ICT, 2014.5.27

304) 기술이 인간성을 몰살하기 전에 우리는 기술에 인간성을 입혀야 한다, Oliver Sacks, MIT Media

Lab Symposium 2007

 양자컴퓨팅 (Quantum Computing)

➜ D-Wave Systems의 양자컴퓨터는 최적화 및 인공지능의 혁신 발판 마련

➜ Google은 인공지능 혁신을 위한 구체적 수단으로서 양자컴퓨터 개발 선언

➜ 성급한 기대보다는 중장기적 관점에서 문제해결 위한 원천기술 확보 필요

양자시대로의 진입을 주도하는 D-Wave Systems

2011년 Lockheed Martin, 2013년 NASA, Google 등이 D-Wave Systems의
양자컴퓨터를 구입한 소식이 알려지면서 전 세계가 주목

- D-Wave Systems가 사용한 양자역학의 원리는 기존의 양자게이트 방식이 아닌

양자어닐링

(Quantum Annealing)305)이며, 이는 Tokyo Institute of Technology의

Hidetoshi Nishimori 교수306)가 제안한 이론에 근거

- D-Wave Systems는 수년 내에 현재 양자컴퓨팅 기능을 클라우드 서비스 형태로

제공함을 목표로 연구를 진행307)

양자어닐링 방식은 최적화

, 샘플링, 머신러닝 등에 제한되나 프로세서, 메모리

등 외부 기억장치나 문제해결을 위한 알고리즘이 필요 없다는 점이 큰 장점

- 양자어닐링 방식은 기계학습, 스케줄 최적화, 단백질 구조분석 등 기존 슈퍼컴퓨

터가 효과적으로 풀지 못한 난제들의 해결 실마리를 제공함으로써 컴퓨터의 역량을

본질적으로 바꿔놓을 수 있다는 점에서 세계가 주목

- 반면 양자게이트 방식은 현재의 컴퓨터와 마찬가지로 양자 알고리즘의 개발이 핵심

으로 범용성은 있으나

, ‘인수분해’를 풀 수 있는 것 외에 지금까지 별다른 진전이

없는 상황308)

인공지능을 위한 양자컴퓨터 개발 전쟁

양자

ICT309) 분야 가운데 양자컴퓨팅은 최근 ICT 기술 발전의 최대 화두인

‘인공지능’ 기술을 한 단계 끌어올리기 위한 전략적 시도에 관심이 집중

- Google은 2014년 9월 2일, NASA와 공동 설립한 양자인공지능연구소(QuAIL:

305) D-Wave Systems는 2013년과 2014년에 두 편의 논문을 통해 자사의 양자컴퓨터가 양자어닐링에 기

반하고 있으며 양자어닐링이 양자현상을 이용한다는 점을 확인시켰으나, 지금까지 주로 논의되어 온 양
자 중첩에 기반한 양자컴퓨터가 아닌 다른 방식의 양자현상을 이용한다는 점에서 여전히 논란 존재

306) 2014년 3월 NASA와 Google는 Hidetoshi Nishimori 교수를 초청해 관련 이론에 대한 논의를 진행

307) IEEE Spectrum, “D-Wave Aims to Bring Quantum Computing to the Cloud,” 2014.4.9
308) Gartner, “Hype Cycle for Emerging Technologies, 2014,” 2014.7.28
309) 양자통신, 양자컴퓨팅, 양자소자 등의 분야를 모두 포함

Quantum Artificial Intelligence Lab)310)는 초전도 전자기술에 기반 한 새로운 양자
정보처리장치를 설계하고 직접 제작하기 위한 계획을 발표

- IBM은 2012년 2월, 전기적 신호인 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 ‘초전도

큐비트

’를 탑재한 반도체 칩을 개발하였고, 2014년 양자컴퓨터를 포함한 신개념

컴퓨팅 및 칩 소재 연구를 위해 향후

5년 동안 30억 달러 투자 선언

- Microsoft는 2006년부터 양자연구소 ‘Station Q’를 설립하여 양자컴퓨터에 대한 연

구를 지원해 왔으며

, 2014년 6월에는 ‘Quantum Architectures and Computation

(QuArC) 그룹’을 신설하여 양자컴퓨터에 대한 연구를 보다 강화할 것을 발표

- 일본 National Institute of Informatics의 Yamamoto Yoshihisa 교수 연구팀은 양자

어닐링을 사용한 양자컴퓨터의 성능을 상회할 가능성이 있는 레이저 네트워크 방식

신형 양자컴퓨터를 개발 중311)

최근 딥러닝 등 알고리즘 중심의 인공지능 기술은 양자컴퓨터를 지금까지 소

프트웨어만으로 해결하려는 인공지능의 한계를 넘어설 새로운 수단으로 인식

- 수년 내 양자컴퓨터의 혁신결과에 따라 인공지능 알고리즘은 양자컴퓨팅과 결합

하여 인공지능의 미래에 기대감을 고조

- 직접 양자컴퓨터를 제작하려는 Google의 시도가 로봇, 무인자동차 등 인간처럼

생각하는 기계를 만들기 위한 인공지능분야의 장기적 비전하에서 진행됨에 주목

중장기적 관점의 균형감 있는 미래전략 필요

기존 양자컴퓨터에서 추구한 범용성과 함께 특정 문제해결을 추구하는 양자

컴퓨팅 원천기술 확보를 위해 국제협력을 포함한 국가차원의 전략 마련 필요

- 양자컴퓨터는 타 기술에 비해 장기적 투자가 필요한 만큼 시장의 니즈보다는 기술

자체가 가져올 미래의 파급력에 주목할 필요

- 양자컴퓨팅은 새로운 기술 패러다임을 주도할 수 있는 핵심역량과 원천기술 확보를

위한 산‧학‧연 역할 정립이 중요

한편

, 양자컴퓨터에 대한 이론적 논쟁과 구현의 난해함을 고려할 때 성급한

성과를 기대하기 보다는 신중하고 중장기적 관점에서의 접근이 요구

310) 양자인공지능연구소는 2013년 5월 미국 NASA 에임스연구센터의 후원으로 양자 컴퓨팅을 통해 기계

학습 분야를 발전시킬 방법을 연구할 목적으로 설립

311) グ-グルも導入　突然登場した「量子コンピュ-タ?」, NIKKEI, 2014.05.26.

 뉴로모픽 컴퓨팅 (Neuromorphic Computing)

➜ 생물 신경망‧두뇌 모방을 통해 기존 폰 노이만 구조의 한계 극복 시도

➜ 선진국‧글로벌 기업 중심의 활발한 투자를 통해 부분적 성과가 가시화

➜ 전력소비효율화, 멀티미디어 처리, 지능화 등을 위한 새로운 컴퓨팅 플랫폼

새로운 유형의 컴퓨팅 방식

뉴로모픽 컴퓨팅은 신경계를 구현하기 위한 아날로그

, 디지털, 아날로그-디지털

혼합 등

VLSI와 소프트웨어를 의미

- 프로그램 내장형 구조 즉 폰 노이만 구조에 기반해 일정한 기억 장소의 값을 변경

하는 일련의 명령들을 순차적으로 수행하는 현재의 컴퓨팅 방식은 패턴 인식

, 학습

등 특정한 분야에서 효율성이 낮은 문제 존재

- 사람의 뇌가 뉴런과 시냅스의 작용을 기반으로 하여 분산‧병렬적으로 정보를 처리

하는 방식을 이해하고 이를

VLSI로 구현하려는 것이 뉴로모픽 컴퓨팅의 목표

생물학

, 물리학, 수학, 컴퓨터과학, 전자공학 등에 걸친 새로운 학제 간 연구

- 물리적 구조와 설계 원칙이 생물학적 신경계와 유사한 인공 신경계를 구현하여

데이터가 미리 프로그래밍 되지 않은 방식으로 변화할 때에도 적절히 대응할 수

있도록 설계하는 것이 목표

뉴로모픽 컴퓨팅에 대한 대규모 투자와 성과

선진국들과 글로벌

IT 기업들은 뉴로모픽 컴퓨팅 연구개발에 다양한 시도를

하고 있으며 부분적이나마 가시적 성과가 나타나기 시작

- 미국 DARPA는 인공두뇌를 개발하기 위한 프로젝트인 SyNAPSE(Systems of

Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics)를 2008년부터 추진 중312)

※ HRL과 IBM이 미국 내 여러 대학들과 함께 추진 중인 SyNAPSE의 연구 목표는 100억 개의 뉴런과

100조 개의 시냅스를 갖는 인지컴퓨팅 아키텍처를 구현하는 것

- 2009년, Stanford University는 이온채널 모방을 위해 아날로그 연산을 사용한 컴

퓨터인

Neurogrid를 개발하여 공개313)

- 2011년, MIT는 두 개의 뉴런 간 시냅스에서의 이온 기반 통신을 흉내 낸 최초의

아날로그 칩 발표314)해 생물의 뇌가 활동전위를 출력하는 원리를 하드웨어로 구현

312) DARPA, “SyNAPSE Program Develops Advanced Brain-Inspired Chip”, 2014.8.
313) Stanford University, “The Board: Neurogrid”, 2009,

https://web.stanford.edu/group/brainsinsilicon/neurogrid.html

- 2013년, EU는 인간의 뇌 시뮬레이션을 위한 대규모 프로젝트인 HBP(Human

Brain Project)를 개시했는데 뉴로모픽 컴퓨팅은 이 거대 프로젝트의 최종적인 6개
목표 중 하나로 명시됨315)

※ 스위스 EPFL, 독일 Heidelberg University 등이 프로젝트를 주도하고 있으며, 11.9억 유로 규모의 예산이

집행될 예정

- 2014년 8월, IBM은 54억 개 트랜지스터에 기반해 약 100만개의 디지털 뉴런, 2억

5,600만개의 디지털 시냅스를 구현한 뉴로모픽 칩 True North을 발표했으며, 길
거리를 지나는 사람과 자동차

·자전거 등 물체 실시간 식별에 성공316)

※ 400 × 400화소, 초당 30프레임으로 구성된 동영상을 처리하는데 소모된 전력은 63mW에 불과

모바일‧지능화 플랫폼으로서의 뉴로모픽 컴퓨팅

뉴로모픽 컴퓨팅 기술은 생물학적 신경계를 모사함으로써 고에너지효율과

적응적 처리 능력을 갖출 것으로 기대되어 차세대 모바일 플랫폼

, 지능화 플

랫폼으로 부상할 것으로 전망

- 폰 노이만 방식 프로세서는 고집적화‧고성능화 과정에서 전력소비 증가, 발열 등이

발생해 모바일 기기에서의 활용에 현실적 한계 상황에 직면할 가능성 존재

- 기술 지능화에 대한 요구 증가에 따라 멀티미디어 데이터 처리, 사용자요구‧상황에

대한 인지‧학습 등 폰 노이만 구조에 비해 뉴로모픽 컴퓨팅이 상대적 장점을 가진

분야에 대한 컴퓨팅 파워 활용이 증가

- 뉴로모픽 컴퓨팅은 비전 시스템, 청각 프로세서, 학습적응형 로봇 등 기술 개발에

큰 도움을 줄 수 있으며 궁극적으로는 사람처럼 세상을 이해하고 상호작용하는

기기 개발을 촉진할 전망

학술적‧실험적 프로젝트뿐만 아니라 상용화에 초점을 둔 개발 또한 진행 중인

상황이므로 뉴로모픽 컴퓨팅의 현실화는 생각보다 빠르게 진행 가능

Qualcomm은 모바일 기기에서 상용화 가능한 기술 개발을 목표로 아날로그 방식
보다 예측 가능성이 높고 제조가 쉬운 디지털 방식의 뉴로모픽 칩을 개발 중이며

아울러 뇌에 대한 전반적 모사보다는 구현 및 활용성이 높은 특정 구조만을 모방

하는 것에 집중

314) MIT, “Mimicking the brain, in silion”, 2011.11.

315) EC, “Human Brain Project”, http://www.humanbrainproject.eu/
316) IBM, “Brain Power”, 2014,

http://www.research.ibm.com/cognitive-computing/neurosynaptic-chips.shtml#fbid=LHtce0UTt16

 사물인터넷 플랫폼 (IoT Inter/Intra Platform)

➜ 게이트웨이‧애플리케이션‧프로토콜‧운영체계‧보안 등 각 계위에서 플랫폼 경쟁

➜ 사물인터넷 확산속도는 가격하락과 표준화, 기술한계 극복에 의해 좌우

➜ 사물인터넷 확산범위는 안전과 보안, 프라이버시 확보 여부가 결정

사물인터넷 전영역에서의 플랫폼 경쟁 시작

사물인터넷을 구성하는 사물

(디바이스, 센서, 액추에이터 등)과 게이트웨이,

애플리케이션 서비스 플랫폼

(데이터 분석, 서비스통합, 앱서비스 포함), 통신

프로토콜

, 운영관리 시스템, 보안솔루션의 치열한 주도권 경쟁이 시작됨

- 기존 하드웨어 플랫폼317) 외에 새로운 오픈소스 기반 플랫폼318)이 많이 등장하고

있는데

, 이들은 주로 Atmel과 ARM의 초소형칩을 사용하고 있음

- 하드웨어 플랫폼에 비해 그 수 증가가 더딘 사물인터넷 OS는 리소스 제약으로

인해 대부분

C언어 계통으로 작성되는데 TinyOS가 조금 두각을 나타내고 있음

- 사물인터넷 게이트웨이는 초기부터 각광받고 있는 분야로 전통적 게이트웨이업

체319)와 응용 분야별 전문업체320) 간 경쟁이 치열하고 인수합병321)이 활발함

- 통신프로토콜에서는 사물인터넷 전용 프로토콜322) 경쟁과 함께 디바이스 진영323)과

애플리케이션 진영 간 표준화 경쟁과 협력이 함께 이루어지고 있음

- 애플리케이션 서비스 플랫폼은 응용 분야마다 다양한데 클라우드 컴퓨팅이나 빅

데이터 분석 플랫폼324)

, 앱서비스 플랫폼과도의 경쟁하고 있음

사물인터넷 플랫폼 경쟁은 응용 분야별 지배구도가 형성될 가능성이 높음

- 향후 Software Defined Machine(SDM) 개념이 확대 적용되면서 소프트웨어에 의해

주도될 가능성이 높지만 칩에서는 별도의 지배구도가 형성될 가능성이 높음

317) Arduino, Rasberry Pi 등
318) 예를 들면, Libelium의 Wasmote은 최저가가 153유로로 비싸지만 WiFi, Bluetooth, Zigbee 등 다양한

통신방식을 지원하기 때문에 유럽 스마트도시에 널리 사용되고 있음

319) 예: Cisco, Sierra Wireless
320) 예: 가정 분야의 SmartThings와 산업 및 에너지, 인프라 분야의 Digi
321) 예: Google의 Nest 인수와 Nest의 DropCam(WiFi 비디오 모니터링 솔루션) 인수, Zebra

Technologies(바코드, 영수증, 키오스크, RFID 프린터 생산)의 Motorola Solutions 인수, Cisco의 Tail-F
Systems(네트워크 운영관리 솔루션), Atmel의 NewPort Media(WiFi와 Bluetooth 시스템 생산) 인수,
삼성전자의 SmartThings와 Qietside(실내온도조절기 생산) 인수

322) 예: CoAP, XMPP, RESTful HTTP, MQTT
323) 대표적인 전자의 예로는 AllSeen Alliance의 AllJoyn, 후자의 예로는 oneM2M이 있음
324) 예: Amazon Web Services, Cisco Fog Computing, IBM Watson Foundation

사물인터넷 확산속도를 결정하는 가격하락과 표준화, 기술한계 극복

RFID의 물류관리 개선을 넘어 센서를 활용한 다양한 가치창출 모색

- 다양한 분야에서의 적극적 이용(vertical-market applications)을 모색하는 단계

※ 미국 연방정부는 2014년 6월 11일에 국가적 도전과제(예: 재난대응, 교통안전)에서의 사물인터넷 이용

아이디어를 공유하고 장려하는 SmartAmerica Chal enge Expo 개최325)

※ 미국 NSF(National Science Foundation)는 SCALE(Safe Community Awareness and Alerting) 2 과제

(’14.10.1∼’16.3.31)에 약 30만 달러를 지원해서 Montgomery County, Maryland와 CSUF Irvine Campus
(i-Sensorium)326)에 테스트베드를 구축할 예정

- 그러나 큰 폭의 가격하락이 없으면 사물인터넷은 캐즘(chasm) 극복 어려움

표준화 범위와 시기가 사물인터넷 확산에 결정적 역할 담당

기술 한계를 극복하려는 다양한 시도가 이루어지고 있음

- 실내외에서의 위치식별(ubiquitous positioning), 초소형화, 전원제약 극복, 물리-사

이버세계의 통합 등 사물인터넷의 차세대 기술개발 진행 중

※ 미국 NSF는 무배터리 사물인터넷 플랫폼 개발(50만 달러, ’14.10.1∼’16.9.30), 고밀도 무선통신 환경에

서의 에너지소비 최소화 및 무선주파수 이용효율 극대화, 일명 ‘그린 사물인터넷’(약 50만 달러,
’14.10.1∼’17.9.30), 무선주파수 독립형 RFID, 일명 Sense-a-Tags 개발(16만 달러, ’13.9.1∼’15.8.31), 실
시간 수중 비디오통신기술, 일명 ‘수중사물인터넷’(약 60만 달러, ’14.10.1∼’17.9.30), 사물의 상황인식
공유기술 개발(약 39만 달러, ’12.10.1∼’15.9.30), 사례 기반 윤리판단 지능형자율시스템 개발(약 21만
달러, ’12.9.1∼’15.8.31) 등에 예산 투자

※ IEEE 사물인터넷 표준화 워킹그룹에서 자율 환경설정(self-configurable)의 필요성 제기됨

- 고신뢰성 SW 개발 등 전통적 기초연구에도 많은 투자가 이루어지고 있음

사물인터넷의 확산범위를 제약하는 안전과 보안, 프라이버시 문제

안전과 보안

, 프라이버시 문제 등이 해결되지 않으면 산업적 이용은 한정적

- 응용 분야 간 또는 분야 내에서 안전과 보안, 프라이버시 요구수준에 차이 존재
- 사업자들은 이들 문제에서 비교적 자유로운 개인과 가정 영역에 역량 집중

※ 미국 NSF는 사이버-물리시스템에서의 보안과 프라이버시 문제 해결을 위해 Intel과 협력하여 2015년

부터 3년간 800만 달러를 투자하기로 하고 2014년 10월 28일까지 과제제안을 받음

안전과 보안 및 프라이버시 문제 해결은 시장주도권 확보를 위한 열쇠

- 일명 ‘안전한 사물인터넷(Secure Internet of things: SIoT)’중심 전략 추진 필요

325) http://smartamerica.org/challenge/

326) http://i-sensorium.ics.uci.edu/index.html

 로봇 플랫폼 (Robot Interconnect Platform)

➜ 똑똑하고 유연하며 더 많이 연결된 로봇의 등장

➜ 기계적 자율운동장치이면서 스마트한 정보처리 디바이스인 미래 로봇

➜ 광범위한 개체와의 상호작용 확장을 위한 미래 로봇 플랫폼

똑똑하고 유연하며 더 많이 연결된 로봇들

과거 로봇 시장은 생산현장에서 사용되는 제조업용 로봇을 중심으로 성장해

왔으나 다양한 전문 서비스용

, 개인용‧가정용 로봇이 등장하면서 로봇 시장이

다변화

- 세계 제조용 로봇 출하량은 2012년 기준 159,346대로서 전년 대비 4% 증가했으며

2016년에는 약 20만대에 육박하는 수준으로 증가 예상327)

- 2012년 전문 서비스 로봇 출하량은 16,067대로서 전년 대비 2% 증가했고 향후

2016년까지 94,800대가 추가적으로 출하될 것으로 전망되며 현재 군사용 로봇이
서비스 로봇의 주요 부분을 차지328)

- 로봇 청소기, 학습형 로봇인 Baxter, 소셜 로봇인 Jibo와 Pico, 자동차형 로봇이라

할 수 있는

Google카 등 다양한 형태와 기능을 가진 로봇이 등장

새로이 등장하는 로봇들은 과거에 비해 지능화되고 유연한 학습기능과 사용

자와의 감성적 교류를 갖추는 추세이며 인터넷 연결을 통해 보다 광범위한

확장성을 선보이고 있음

로봇: 기계적 자율운동장치 그리고 스마트한 정보처리 디바이스

새로운 로봇들은 실생활 공간과 디지털 네트워크에 걸쳐 있는 상태로 동작

하는 기계로서

PC 또는 스마트 기기가 속한 생태계에 속한다고 볼 수 있음

- 제조용 로봇이 생산라인 내에 고정된 기계였다면 새로운 로봇들은 집‧사무실‧공장‧

도로 등 다양한 공간에서 작동하는 물리적 기계장치

- 또한, 센서, 컴퓨팅 파워, 디지털 네트워크 접근능력을 갖추고 데이터‧서비스‧사람과

교류하는

PC 또는 스마트 기기라는 정체성을 가짐

따라서 높은 신뢰성을 보장하기 위한 실시간

OS, 프로그래밍된 동작을 효과적

으로 구현하는 강력한 기계적 부품 등이 과거 로봇의 구성요소였으나 새로운

327) IFR, 2013 World Robotics, 2013
328) IFR, 2013 World Robotics, 2013

로봇들은

PC‧스마트폰 등이 갖춘 UI/UX, 애플리케이션, 네트워크 접속능력

등도 포괄하는 광범위한 플랫폼이 필요

- 미래 로봇 플랫폼의 시작점이라 할 수 있는 로봇 OS는 실시간 OS의 성격을 가질

수 있으나 핵심적인 요구사항은

HW‧SW의 유연한 확장성

- Willow Garage 등 로봇 OS 개발의 선도자들은 고신뢰도의 실시간 OS 개발보다는

다양한 동작 구현

, 다양한 기계장치 추가가능성, 디지털 네트워크 연동성 등을 포괄

하고 추상화하여 미래 로봇의 범용성을 보장하는 시스템 개발에 집중329)

상호작용의 범용성에 초점을 둔 미래의 로봇 플랫폼

기계적 운동성능 향상을 위한 기술 개발 중요성은 여전하지만 지능화되고

네트워크에 연결된 컴퓨터라는 새로운 속성을 갖추어야 할 미래 로봇의 개

발에 있어서

SW‧서비스 측면의 플랫폼 마련이 보다 핵심적인 과제

보다 유연하고 똑똑하며 인간과 교류할 수 있는 미래 로봇에게 요구되는 기능

들은 다양한 종류의 개체와의 복잡한 상호작용 처리 및 대응

- 미래 로봇이 갖출 OS, 기계장치, 센서, 컴퓨팅 파워 등은 다음과 같은 다양한 상호

작용 처리가 가능하게끔 진화‧통합되어야 할 것으로 분석

1) 로봇 자신의 기계적 실체와의 상호작용

로봇 자신의 기계적 장치를 작동시키기 위한 체계 (예: 관절의 움직임 제어, 에너지 관리)

2) 물리적 사물(things)과의 상호작용

로봇이 현실 공간 내에서 이동하고 사물을 조작하기 위한 체계 (예: 지형 사물 인지, 달걀 쥐기)

3) 물리적-논리적 상황(context)과의 상호작용

로봇이 처한 상황을 인지하고 지시받은 작업 또는 스스로 결정한 작업을 적절한 방식으로 처리

하기 위한 체계 (예: 화재 현장에서 이동하고 닫힌 문을 부수고 소화전을 열기)

4) 로봇 간의 상호작용

다른 로봇과의 물리적-논리적 협업 (예: 군집 로봇)

5) 인간‧생명(human, life)과의 상호작용

인간 또는 생명과의 지능적, 감성적 상호작용 (예: 인간 감정을 이해 공감 표현)

지금은 기계공학

, 전자공학, 컴퓨터공학, 인공지능 등 각 기술 분야의 테두리

내에서 진행되어온 기술 개발 노력들이 통합되어야 할 시기이며 이러한 통

합을 통해 나타날 로봇의 범용성을 지원할 수 있는 로봇

SW, 서비스 필요

329) https://www.willowgarage.com/pages/software/ros-platform

 머신 비전 (Machine Vision)

➜ 기계에 의한 시각적 인지능력이 인간의 능력을 위협하는 수준으로 발전 중

➜ 인간 눈을 모사하는 기술적 시도 뿐만 아니라 기계를 위한 새로운 눈이 등장

➜ 데이터‧센서‧컴퓨팅파워 등 다양한 측면의 양적 증가가 질적 진화를 낳을 것

인간의 시각적 인지능력을 모사하는 기계적 시각 지능

컴퓨터를 이용해 이미지를 인지하고 의미를 파악하려는 시도는 최근 새로운

알고리즘의 등장과 컴퓨팅 파워의 증가로 인해 기술진화가 빠르게 진행 중

- 2012년 University of Toronto에서 신경망, 딥러닝 등에 기반을 둔 Super Vision

알고리즘을 제시하면서 이미지 내 사물인지 능력이 비약적으로 향상되었고

, 이후

Google 등이 이러한 방식을 꾸준히 개선하면서 기술 진화가 가속

※ 머신 비전 분야의 기술경연인 ImageNet Large-Scale Visual Recognition Chal enge의 2012년 우승자인

University of Toronto 팀은 Super Vision 알고리즘을 통해 기존 대비 이미지 인식 분류 실패율을 절반
수준으로 낮추었고 이후 다양한 연구팀이 유사한 시도를 하며 실패율이 비약적으로 감소330)

- 2013년 Google 연구자들은 기존의 이미지 인식 알고리즘을 개선하여 PC와 모바일

기기의 컴퓨팅 파워를 사용하면서도 수분 이내에

10만 종류의 사물을 인지할 수

있는 알고리즘 개발331)

이미지 검색

, 얼굴인식, 디지털 이미지 분류‧관리 등에 활용되는 머신 비전

기술은 가까운 장래에 인간의 시각적 인지 능력을 능가할 전망

- Google은 대단히 높은 정확도의 이미지 검색 서비스를 제공하고 있으며 신생 기

업인

Everpix는 스마트폰에 저장된 디지털 이미지 내용을 자동적으로 인지하여

분류‧관리하는 서비스를 제공 중332)

- 인간이 직접 이미지 내 사물을 인지하고 구분하는 작업을 수행할 때 현재 가장

진보한 이미지 인지 알고리즘으로 알려진

GoogLeNet보다 나은 성과를 보인 비율은

1.7%에 불과333)

인간의 눈을 넘어선 새로운 기계 눈

인간의 시각적 인지능력을 모사하는데서 나아가 인간이 포착하지 못하는 신

330) The revolutionary technique that quietly changed machine vision forever, MIT technology review, 2014.9.9

331) Google has another machine vision breakthrough?, www.i-programmer.info, 2013.7.18
332) A photo service that understands the contents of your images, MIT techonology review, 2013.3.8
333) The revolutionary technique that quietly changed machine vision forever, MIT technology review, 2014.9.9

호를 인지하고 분석하여 사물‧공간의 형상

, 운동패턴, 위치를 인지하는 새로운

기계 눈을 개발하려는 기술적 시도 활발

- 가시광선 이외의 다양한 신호를 받아들이는 기계적 센서와 디지털 컴퓨팅 장치로

이루어진 기계의 눈은 가시광선

, 망막, 두뇌가 어우러져 작동하는 인간의 시각적

인지능력과는 다른 방식으로 발전 중

- Google 자율주행자동차는 가시광선뿐만 아니라 레이저, 초음파 등 다양한 신호를

인지‧처리하여 장애물과 주변 자동차 등을 파악하는데 이는 인간과는 다른 방식으로

시각 정보를 인지하는 예

※ 소나(Sonar), GPS신호처리기, 레이더(Radar) 뿐만 아니라 1초당 10회전하는 64개의 레이저 탐지기를

통해 130만개의 측거점을 생성해 사방 100미터 반경의 공간을 인지하는 라이더(Lidar) 등 복합적 신호
처리 장치들을 통합적으로 이용334)

- Microsoft의 게임용 동작검출 장치인 Kinect는 소리, 가시광선, 적외선 등을 복합

적으로 활용해 공간과 공간 내 사물‧인간 움직임을 파악하며 게임뿐만 아니라 인공

지능 분야의 전통적 난제인

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 문제

해결책으로 부상

※ 불특정한 공간 내에서 기계가 공간의 형상을 인지하고 자신의 위치, 이동경로 등을 파악하도록 하는

것이 SLAM 문제이며 전통적인 알고리즘들이 한계에 부딪힌 상황에서 다양한 신호들을 복합적으로
처리할 수 있는 Kinect와 같은 장치들이 문제해결의 실마리로 부상335)

양적 증가가 이끄는 진화와 통합

디지털 이미지 수의 증가

, 컴퓨팅 파워의 발전, 각종 기기에 장착되는 센서

수와 종류의 증가 등 다양한 양적 증가는 다양한 머신 비전 기술의 통합과

진화를 이끌 전망

- 근래 시각 정보의 양이 급격히 늘어나 인간의 시각적 인지능력을 보완할 도구가

필요하다는 수요적 측면과 인공지능 알고리즘

, 컴퓨팅 파워 등 관련 기술의 발전

이라는 공급적 측면이 맞물려 머신 비전 기술 진화 가속

- 가시광선, 적외선, 음파, 가속도, GPS 등 다양한 신호를 감지하는 센서들이 스마

트폰

, 자동차, 건물 등에 일상적으로 활용되기 시작하면서 기계가 사물과 공간의

형상‧위치 등을 인지하기 위해 필요한 다양한 데이터가 생성

- 센서와 컴퓨팅 프로세서의 가격 하락은 개별적 센서 정보를 통합적으로 활용할

수 있는 알고리즘과

SW의 중요성을 제고하고 결과적으로는 인간의 능력을 뛰어

넘는 새로운 기계 눈의 시대를 이끌 것으로 전망

334) Google 무인자동차의 비밀, 전자신문, 2014.9.16
335) Erik Brynjolfsson and Andrew McAfee, The Second Machine Age, W. W. Norton & Co. , 2014.1.

 마인드 컨트롤 머신 (Mind-controlled Machine)

➜ 손실된 신체를 대체하려는 목적에서 마인드 컨트롤 머신의 개발이 진행 중

➜ 인간의 동작 의도를 자연스럽게 수행하는 기계 신체 제작을 위한 경쟁

➜ ICT‧기계‧바이오 융합 연구와 더불어 안전‧윤리 이슈 해결 노력 필요

신체와 기계의 결합을 추구하는 마인드 컨트롤 머신

사고

, 질병 등으로 손실된 팔, 다리 등을 대체해 인간의 의도대로 움직일 수 있는

기계 신체를 구현하려는 목적으로 마인드 컨트롤 머신 기술 개발이 진행 중

- 위화감 없이 신체와 결합되고 사용자의 의지에 따라 제어되는 마인드 컨트롤 머

신은 바이오 센서

, 기계적 센서, 인공기관 제어장치 등으로 구성

※ 바이오 센서(Biosensor)는 사람의 신경 근육 신호를 감지해 기계 의수 등 인공기관 제어장치로 전달

하고 인공기관 움직임의 피드백을 처리

※ 기계적 센서는 신체 팔 다리의 위치, 적용된 힘, 부하 등 인공기관에 영향을 주는 정보들을 감지 처

리해 바이오 센서나 인공기관 제어장치로 전달

※ 제어장치는 사용자의 동작 의사를 인공기관의 액추에이터로 전달하거나 바이오센서와 기계적 센서에

서 포착된 피드백을 사용자에게 해석해주는 역할을 담당

인간의 신체처럼 자연스레 동작하는 기계 신체

기업과 학계는 사용자의 다양한 동작의도를 보다 정교하게 구현할 수 있는

기계 신체와 근육‧신경

-기계 인터페이스 개발을 위해 노력 중

- 2001년, 미국 LTI는 움켜쥐기, 손목 회전하기, 팔 굽히기 등 다양한 동작 구현이

가능하며

, 근전도‧터치패드‧스위치 등 다양한 수단을 통해 조작이 가능한 의수용

모듈인

Boston Digital Arm System을 최초로 개발336)

- 2007년 미국 Rehabilitation Institute of Chicago는 신체 절단수술을 받은 사람이

로보틱 인공기관을 제어할 수 있는 표적 근육 신경재지배

(Targeted reinnervation)

라는 인터페이스를 발표337)

※ 근육이 신경에서 전달된 신호를 수백 배 증폭하는 기능을 가지고 있는 점을 이용하여, 팔신경을 가슴

근육 안으로 자라게 한 뒤 근전도를 모니터링하여 의수 제어

- 2007년 스코틀랜드 Touch Bionics는 근전도 신호를 기반으로 동작하는 상업용 의수

i-Limb를 출시338)했고 이 제품은 TIME紙 50대 발명품 중 14위를 차지

336) LTI, 2005년 7월, http://www.liberatingtech.com/new/default.asp#20050713_090450
337) PNAS, 2007년 11월, http://www.pnas.org/content/104/50/20061.full
338) Touch Bionics, “Amputees Embracing World’s First Bionic Hand“, 2007년 7월

- 2010년 이스라엘의 ReWalk Robotics는 척수 손상 환자를 위한 외골격 형태의 보행

보조 장비인

ReWalk를 개발하여 공개339)

- 2014년, 미국 Case Western Reserve University에서는 촉감과 유사한 전기신호를

컴퓨터로 생성하여 뇌신경에 인지시키는 인공기관용 촉각 복원 시스템을 개발340)

※ 절단면 뼈 부위에 7mm 길이의 전극 2∼3개를 연결하여 미세한 촉각을 피드백

- 2014년, 스웨덴 Chalmers University of Technology는 절단면 뼈에 전극을 부착

하여 동작을 제어하고 티타늄으로 뼈와 의수를 체결하여 보다 큰 하중을 견디면

서도 자연스런 움직임을 구현한 골융합

(osseointegration) 방식 의수를 제작341)

전신이 완전히 마비된 경우에도 활용할 수 있는 기계 신체를 개발하기 위해

인간의 생각만으로 기계 동작을 제어하려는 기술 개발 또한 시도 중

- University of Pittsburgh Medical Center에서는 특정 동작을 행하려는 생각과 신

경발화 패턴

(firing patterns) 간 관련성 분석 등을 활용하여 사지마비 환자가 로

봇팔을 제어하게 하는데 성공342)

※ 96개 접촉점을 지닌 16㎠의 기기를 팔 손 동작을 제어하는 뇌 부위에 이식

- 비침습성 제고를 위한 뇌표면 이식형 전극, 활용성 제고를 위한 무선 시스템, 피

드백 전달을 위한 양방향 전극

(two-way electrode) 도입 등이 연구 중

- 뇌와 마비된 신체를 직접 연결하고 제어하도록 하여 사지마비 환자들이 자신의

팔을 움직이도록 할 것으로 기대

사회적 합의에 기반한 융합기술의 진화 가속화 요구

공공의 복지 추구에 있어서 큰 파급력을 지닌 기술인만큼 국가 단위의 중장

기적 연구개발 전략을 통해

ICT‧기계‧바이오 등 다양한 분야에 걸친 요소기

술을 확보

, 융합하고 관련된 사회적 이슈를 해결해 나가는 접근이 필요

- 실용화에 이르기까지 예상되는 긴 시간, 주요 기술 소비층이 장애인 등 사회적

약자라는 점을 고려할 때 단기적으로는 사업성이 높지 않아 기업 중심의 대규모

연구개발 투자를 기대하기는 어려움

- 연구 과정에서 인간 신체에 대한 직접적인 침습행위가 수반되고, 실험 부작용에

대한 우려가 있는 만큼 연구에 관련된 안전

, 윤리 이슈에 대한 사회적 공론화와

합의가 필요

339) gidmag, 2010년 12월, http://www.gizmag.com/rewalk-robotic-exoskeleton/17197/

340) Science Translational Medicine, 2014년 10월, http://stm.sciencemag.org/content/6/257/257ra138
341) Science Translational Medicine, 2014년 10월, http://stm.sciencemag.org/content/6/257/257re6
342) Andrew Schwartz

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저자소개

이승민 ETRI 창의미래연구소 창의경제연구부 미래사회연구실 실장

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ECOsight 2.0: 미래기술 전망

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