CES2017에서 나타난 기술동향 - kbfg.com 시장동향 - 2030년이후 완전 자율주행차...

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KB산업보고서

CEO REPORT 2015-00

CES2017에서 나타난 기술동향

- 주요 IT 분야 기술 트렌드 중심 -

목 차

Ⅰ. CES2017 개괄 ……………………………………………………… 3

Ⅱ. 차세대 디스플레이…………………………………………………… 4

Ⅲ. 스마트카 ……………………………………………………………… 8

Ⅳ. 스마트 IoT 플랫폼 …………………………………………………13

V. 핵심기반기술 …………………………………………………………18

VI. CES2017의 키워드 …………………………………………………24

Ⅰ. 검토 배경 …………………………………………… 2

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CEO REPORT 2015-00

[Executive Summary]

개최 50주년을 맞아 3,800개 업체, 17만여명이 참여한 CES2017

다양한 기술의 융합을 통해 사용자 디지털 경험을 강조

- 정보의 생산 및 소비, 인간과 사물간의 정보 교류 강화를 통해 디지털

경험과 인간 중심의 서비스를 강조

OLED와 QLED로 대표되는 차세대 디스플레이 경쟁 구도

- 각 진영에 참여하는 업체의 확대로 본격적인 경쟁 구도 시작

화질 경쟁을 넘은 폼 팩터(form-factor) 변화 가능 유무, 패널 수명의 신뢰

성, 디자인 친화성, 생산단가 등이 경쟁의 이슈

IT기반 기업 스마트카 영역 확장세

- nVIDIA, Intel, 퀄컴등 기존 IT 기반 기업의 자율주행차 분야 참여 확대

인공지능 기술에 기반한 다양한 서비스 및 편의 제공

- 사람의 음성과 표정, 감정을 인식하여 최적의 서비스 제공

자율주행차를 위한 시각 센서 개발 진행 중

- 3차원 다기능 카메라 및 원가 절감이 필요한 레이더와 라이더

사물간 단순 연결을 넘어서 인공지능 머신러닝까지 결합된 스마트 IoT

- 스마트 IoT 플랫폼을 통한 다양한 가전, 로봇, 차량 등에서 사람과 사물

간 정보의 교류 및 최적의 디지털 서비스 경험

스마트 IoT 를 위한 핵심 부품인 센서

- 기존의 센서기술에서 다양한 정보의 연산, 기억, 처리 및 전송을 할 수

있는 스마트 센서로 발전 중

CES2017 신기술의 기반인 반도체와 5G 무선 네트워크

- 폭증하는 데이터 트래픽의 처리를 위한 반도체 아키텍처 변화로 미세화

및 3D 구조 기술, 해당 솔루션에 특화된 회로설계 기술

- 4G 대비 270배 빠른 정보 전송 속도 및 전송 지연 시간이 1/1000초

로 줄어들면서 다양한 분야의 응용에 적합한 5G 네트워크 기술

CES2017

스마트카

스마트 IoT

플랫폼

기반기술

반도체, 5G

차세대

디스플레이

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CEO REPORT 2015-00

I. CES2017 개괄

OLED TV 부터 자동차, 인공지능까지 다양한 기술이 전시된 CES2017

개최 50주년을 맞아 참여업체 수 3,800개, 관람객 17만여명이 참관하는 전시회로 발전한

CES2017

- 자동차, 인공지능, 물류, 5G, 반도체, 컨탠츠, 디스플레이 등이 융합된 복합 기술의 장

이 된 CES 전시회

IT 기술 뿐만 아니라 많은 완성차 업체의 참여가 두드러진 전시회

- IT 기반 기업과 자동차 기반 기업이 자율주행 등의 스마트카 분야에서 서로 협력하거

나 경쟁하는 구도

사용자의 디지털 경험이 강조된 CES2017

기술과 가전제품의 단순 발전이 아닌 사용자 경험, UX/UI등의 융합을 강조

- 새로운 디바이스 중심의 전시회에서 사용자의 디지털 경험 강화를 제시

“정보의 생성, 저장, 전달, 해석 및 이해, 동작” 시퀀스에 따른 기술 발전 방향 제시

- 인공지능, 반도체, 차세대 디스플레이, 음성인식, 스마트 기기등 인간과 사물간 정보

교류의 확대를 구현하는 기술 트랜드 강조

[그림 1] 다양핚 기술이 젂시된 CES2017 [그림 2] 사용자 경험이 강조된 CES2017

자료: KB경영연구소 자료: KB경영연구소

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II. 차세대 디스플레이

1. CES2017 현장 – OLED와 퀀텀닷 디스플레이의 본격 경쟁

차세대 대형 프리미엄 TV 분야 OLED와 QLED1 선점 경쟁 본격화

삼성전자와 LG전자가 고화질 구현을 위한 기술경쟁 구도 구축하여 대형 프리미엄 TV부

문에서 OLED와 QLED의 경쟁 심화

- LG전자의 Signature OLED TV 및 삼성전자에서는 메탈(Metal)성분을 입혀2 더욱 향

상된 퀀텀닷 QLED TV 공개

화질 경쟁 뿐만 아니라 TV를 사용하는 생활 공간에서 라이프 스타일을 빛내 줄 수 있는

디자인 측면에서도 경쟁

- 유리기판 한장 수준의 약 2.5mm의 두께를 갖는 LG OLED TV 및 인비저블

(Invisible) 투명 케이블 사용으로 각종 연결선이 눈에 띄지 않으며, 벽에 완전히 밀착

되는 No-gap 월마운트(Wall-Mount) 디자인을 적용한 삼성전자 QLED TV

OLED TV 참여 업체 확장

- LG전자를 위시한 소니, 파나소닉 및 Skyworth, Changhong, Konka 등 중화권 업체

도 OLED TV 기술 선보임

[그림 3] LG젂자 Signature OLED TV [그림 4] 삼성젂자 퀀텀닷 QLED TV


1 SUHD TV에서 이름을 변경한 삼성전자의 고유상표로써, OLED처럼 전기적으로 자체 발광하는 퀀텀닷 TV는 아님 2 메탈 퀀텀닷(Metal Quantum-Dot) : 퀀텀닷 입자에 초소립자 메탈 성분을 코팅하여 외부환경(공기, 습기, 열)등에 노출되어 발광 색상이 달라

지는 것을 막는 동시에 같은 나노(Nano) 크기에서 균일한 발광 색상 구현을 유지

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[그림 5] LG젂자 OLED TV 두께 [그림 6] 액자와 흡사핚 삼성 QLED TV


퀀텀닷 디스플레이도 삼성전자 및 중화권 업체에서 전시

- TCL, 하이센스등의 중국 업체 참여 확대

LG 디스플레이는 OLED 패널 공급 및 패널에 액츄에이터(actuator)를 붙여 소리를 내는

‘크리스탈사운드’ 기술 적용

- 소니는 LG디스플레이의 OLED 패널 및 ‘크리스탈사운드’ 기술을 공급받아 브라비아

상표의 TV 전시

2. 시장동향 - OLED TV보다 더 많은 출하량이 전망되는 퀀텀닷 TV

OLED TV와 퀀텀닷 TV 시장규모 전망

OLET TV의 시장규모는 2015년 34만대에서 2017년 140만대로 약 3배 성장 전망

- 상대적 높은 가격대, 퀀텀닷과 경쟁, OLED TV 생태계 조성 미흡 등으로 기대보다

시장확산 속도 늦음

- 65인치 이상의 대형 TV가 2015년 12%에서 2017년 46%의 비중을 차지함으로써

OLED TV시장에서 주류로 부상

퀀텀닷 디스플레이는 대면적 TV를 중심으로 안정화 진행 후 모바일 기기로 확산 예상

- 퀀텀닷 TV 시장규모는 2015년 170만대에서 2017년에는 580만대의 출하량을 보일

것으로 예측

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[그림 7] OLED TV 시장규모 젂망 [그림 8] 퀀텀닷 TV 시장규모 예측

자료: IHS 자료: IHS

3. 관련 기술 동향 - 차세대 디스플레이로 자체발광 퀀텀닷 기술 주목

퀀텀닷을 이용한 디스플레이 패널 기술

퀀텀닷(Quantum Dot, 양자점)은 나노입자의 크기에 따라 특정 파장의 빛을 방출 할 수

있는 반도체 나노입자

- 외부의 광원을 통해 빛을 내게 하는 형광(Photo Luminescence, PL) 방식과 전기적으

로 빛을 내게 하는 전기발광(Electro Luminescence, EL) 방식이 존재

형광 방식을 이용하는 퀀텀닷 디스플레이 기술

- 현재는 LCD의 BLU(Back-light Unit)에 퀀텀닷을 적용하여 빛의 삼원색을 내어

LCD의 색 재현 범위를 크게 개선하는 형광(PL) 기술 적용

- 퀀텀닷 적용 방식으로는 ① LED에 퀀텀닷을 직접 증착하는 방법, ② 퀀텀닷을 유리

관(Tube)에 넣어서 측면에 배치하는 방식, ③ 퀀텀닷이 균일하게 분산된 고분자 필름

을 BLU 앞에 붙이는 방식 세가지로 나뉨

- 퀀텀닷을 BLU에 조합한 QD-LCD패널의 색재현율은 100% 이상이며, 전력효율도

30~40% 높아짐

자체 전기발광 방식을 이용하는 퀀텀닷 디스플레이 기술

- OLED의 유기물질처럼 퀀텀닷을 전기적으로 자체 발광시키는 전기발광(EL)특성을

이용하는 가칭 QLED는 기존 OLED 시장을 위협 할 가능성 존재

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- ① 기존 OLED 생산 인프라 그대로 사용 가능, ② 무기물을 사용하기 때문에 유기물

을 사용하는 OLED보다 저가격이며 번인(Burn-in)현상3이 발생하지 않음, ③ 높은

색 재현율, ④ Flexible/투명 디스플레이 응용 가능

- 향후 5~10년을 전후로 QLED 상용화 시 디스플레이 시장 전반의 변화 가능성 존재

[표 1] 퀀텀닷 적용 기술에 따른 디스플레이 비교

구분 퀀텀닷 적용방식 특징 단점

QD layer 적용 형광

디스플레이

(QD-LCD)

형광체로 사용

•BLU에 퀀텀닷을 적용

•색재현성 극대화

•대량양산을 위핚 구현기술

개발 완료

•BLU 로 Flexible/투명화

구현 어려움

•QD 필름 가격으로 인핚

원가 상승

•Cd-free 친홖경 퀀텀닷

낮은 발광 효율

자체 발광 QLED

젂기 자체발광체로 사용

•Flexible/투명화 가능

•OLED보다 가격이

저렴하며 번인 현상 없음

•초고해상도 디스플레이

구현 가능

•젂력 효율 우수

•퀀텀닷 픽셀 패터닝

기술 확보 필요

•고젂류에서 발광 효율

저하 발생

•Cd-free 친홖경 퀀텀닷

낮은 발광 효율

자료: 물리학과 첨단기술, 정보통싞산업진흥원

[표 2] OLED및 퀀텀닷 적용 디스플레이 TV 비교

구분 LCD TV QD-LCD TV OLED TV

화질

응답속도 1~5ms 1~5ms 0.0001ms 이하

명암비 5000:1 5000:1 무핚대

시야각

(휘도/명암) 50˚/20˚ 50˚/20˚ Free

색재현력 70% 100~110% 100%

구현방식 LCD패널 뒤의 조명

을 광원으로 사용

LCD패널에 퀀텀닷 필름

을 붙여 색재현성 높임

자체 발광 물질로 색

상 표시

장점

• 제조비용 저렴

• 안정된 공정 및 수

율

• 높은 색재현율

• OLED보다 낮은 공

정비용

• 얇은 두께

• 높은 색재현율

• 뛰어난 명암비

• Flexible 가능

3 OLED에서 오랜 시간 동일 화면을 고정하면 발광층 유기물의 열화로 인해 발생하는 화면 잔상 현상

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단점

• 낮은 색재현율

• 두꺼운 두께

• Flexible 응용 어

려움

• LCD보다 높은 제조비

용

• OLED대비 명암비 떨

어짐

• 중금속(Cd)사용

• 높은 제조비용과 소

비젂력

자료: 조선일보, 관렦 기술보고서

III. 스마트카

1. CES2017 현장 – 불붙은 자율주행차 개발 경쟁

고도화된 스마트카, 자율주행의 경쟁

[관심의 초점 자율주행] CES2017에서 가장 주목을 받았던 분야는 스마트카 산업분야며,

현대차, VW, BMW, 혼다등 완성차 업체뿐만 nVIDIA, 퀄컴, Intel, BOSCH, 콘티넨탈 등

IT업체 및 자동차 부품업체들도 참여

- 자율주행은 인공지능(AI), 통신환경, 반도체 및 센서, 증강현실 등 여러 기반기술의

결합 필요성으로 광범위한 업체 참여

- 사람의 생각과 감정을 인식하고 그에 따른 적절한 솔루션을 제공하는 자율차(도요타

‘애i’), 완전자율주행차 컨셉(BMWi, VolksWagen), 인간의 감정상태와 감응한 주행이

가능한 자율차(혼다 Neu V)등을 전시

[그림 9] 현대자동차의 자율주행차 시연 [그림 10] 도요타 감정인식 자율차


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스마트카 구현을 위한 기반·응용기술

스마트카 구현을 위해 인공지능, 전기전자, IT산업등 연관 기술과 제품 전시

- 자율주행 및 커넥티드카를 위한 플랫폼, 광대역 통신 및 데이터 해석기술, 차량용 반

도체 및 각종 센서 기술과 제품 출시

[그림 12] 완젂자율주행 컨셉카 BMWi [그림 12] VW의 자율주행 컨셉카


[그림 13] 스마트카용 nVIDIA 플랫폼 [그림 14] 운젂자 표정을 인식하는 AI기술


차량 기술과 IT기술을 융합한 스마트카 기술

- 토요타, 닛산, 혼다등 완성차 업체들은 자율주행에 음성인식 인공지능(AI)이 접목된

다양한 컨셉트카 출시

- 다양한 차량용 전장(디스플레이, 무선충전, 오디오)기술 전시

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[그림 15] 커넥티드카용 퀄컴 플랫폼 [그림 16] 커넥티드카 운젂정보 시스템


[그림 17] 주요 젂장부품인 차량용 디스플레이 [그림 18] 차량용 무선충젂 기반기술


2. 시장동향 - 2030년이후 완전 자율주행차 실용화 전망

자율주행차의 이슈 및 트렌드 전망

자율주행차는 운전자의 조작 및 개입없이 차량이 자동화되어 최종 목적지까지 자체적으

자 이동하는 것을 의미

- 미국 도로교통안전국(NHTSA)에서는 자율주행 기술 수준에 따른 ‘차량자동화 레벨

규정’을 5단계로 정의

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현재 국내외 완성차 업체들은 2단계 기술은 전자식 안정화컨트롤(ESC)나 크루즈 컨트롤,

차선 인식등을 상용화 한 상태

- 필요시에만 운전자가 보조하는 3단계 기술 수준의 자율주행차 양산을 2020년까지 양

산 목표

[표 3] 자율주행차 기술 수준 단계

단계 정의 특징

레벨0 비 자동화 단계 운젂자가 모든 기능 조작

레벨1 특정기능 자동화 단계 크루즈 기능, 주차 등 단일 기능의 자동화 수준

레벨2 복합기능 자동화 단계 두가지 이상의 특정 제어기능을 갖춖 자동화 시스템

레벨3 제핚적 자율주행 고속도로 등의 특정요건에서 지속적 조작이 필요없는 자율주행

레벨4 완젂 자율주행 모든 상황에서 완젂핚 자율 주행이 가능하며 스스로 목적지에 도달

자료: KISTI, KT경제경영연구소

2020년 이후 상위레벨 자율주행차의 등장 시작

- 레벨 3단계의 자율주행차량은 2020년 이후 본격 등장하기 시작하여 2025년에는 약

2천만대에 달하며, 완전 자율주행인 레벨 4의 경우 2030년이후 실용화 전망

신차 시장에서 자율주행차 비중의 확대 전망

- 완전 자율주행차 비중은 빠른 확산 시나리오를 따를 경우 2030년 이후 본격적으로

확장되어 2040년에 90% 비중에 달할 전망

- 더딘 확산 시나리오를 따를 경우 2040년에 10% 전후의 비중을 차지할 것으로 전망

[그림 19] 자율주행차 레벨별 시장 규모젂망 [그림 20] 싞차 시장내 자율주행차 비중

자료: 야노경제연구소 자료: 젂자싞문, KT경제경영연구소

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3. 관련 기술 동향 - 자율주행차 시각센서의 고도화 및 원가절감 이슈

스마트카의 핵심기술인 자동차센서

자율주행차 상용화를 위한 주요 기술 중 하나인 운전자보조시스템(ADAS)에 대한 연구

와 상용화가 빠르게 진행

- 외부 환경을 인지하기 위한 센서인 ADAS용 카메라, 레이더, 라이다(LiDAR)등의 센

서 기술과 시장이 빠르게 성장

가격 경쟁력과 신뢰성이 자율주행차 탑재 및 상용화의 열쇠

- 각 센서는 가격을 낮춰 보급을 확대하고, 신호처리 S/W 개발을 통한 사물인식 성능

향상 및 여러 종류의 센서 사용을 통한 취약점 보완

자동차 시각 센서의 기술 개발 방향

[카메라] 차량용 카메라는 두개의 렌즈를 통해 렌즈간 시각차를 이용하여 물체를 3차원

으로 인식하는 스테레오 카메라로 발전

- 정확한 거리 측정이 가능하지만, 소형화가 어려우며 하나의 렌즈 사용 대비 높은 가

격이 단점

- 자율주행차 발전에 따라 한 개의 카메라가 다양한 기능을 동시에 수행이 요구되어,

빠른 신호처리를 위한 S/W 및 ECU4 개발도 함께 진행

[레이더] 단·장거리용 레이더를 통합하는 다기능 레이더를 개발 중이며, 레이더 생산비용

절감을 위한 소재 변경 연구 진행 중

- 다기능 통합 레이더를 적용하여 ADAS 시스템의 가격을 낮추며, 레이더 칩 비용을

낮추기 위해 상대적 고가 소재인 GaAs(갈륨비소)화합물 대신 저렴한 Si(실리콘) 소재

를 이용한 칩 상용화 진행 중

[라이다] 라이다는 고출력의 펄스레이저를 이용하여 물체에 반사되어 돌아오는 레이저

빔의 시간을 측정하여 거리정보를 획득하는 기술

- 3차원 공간 스캐닝 기술을 이용하여 차간거리 정밀 측정 및 차량 자동제어를 할 수

있는 장치로써 자율주행차의 눈 역할을 하는 핵심 센서 시스템

4 자동차에 사용되는 센서와 제어장치를 제어하기 위한 연산처리 시스템반도체

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- 고가의 센서 가격이 상용화에 걸림돌로써, 센서 사양을 낮추고 소형화에 집중하여 가

격을 낮추는 전략을 추진 중

[표 4] 자율주행차용 시각센서의 종류와 특징

구분

시장 홖경

기술 이슈 규모( ’20)

성장률

( ‘13~ ’20)

카메라 1억400만개 24%

3차원 인지기능

-. 2개의 렌즈를 이용하여 3차원으로 인지

-. 소형화 필요

다기능 카메라

-. 핚대의 카메라로 다기능 수행

-. 정보 연산기능 향상 필요

레이더 4,420만개 24%

기능통합

-.단거리, 장거리 센싱 기능 통합

원가절감

-. GaAs에서 Si 소재로 변경하여 칩 제조비용 젃감

라이다 350만개 29%

뛰어난 센싱기능

-. 레이저 광원을 이용해 360도 탐지

원가절감

-. 기능축소 및 소형화를 통핚 비용젃감

자료: 핚국자동차산업연구소

IV. 스마트 IoT 플랫폼

1. CES2017 현장 - 인공지능 및 다양한 서비스와 결합된 스마트 IoT

단순 연결을 넘어 인간과 기기간의 상호 소통 강조

단순 인터넷 연결을 넘어 머신러닝(Machine learning)까지 확대된 IoT

- 한국 업체 뿐만 아니라 중국 업체들도 IoT가 결합된 다양한 가전, 스마트 플랫폼을

선보임

- 단순 인터넷 연결을 넘어서 음성인식 기반 인공지능을 활용한 다양한 스마트 IoT 플

랫폼을 전시

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[그림 21] IoT 탑재 스마트 파킹 솔루션 [그림 22] IoT 탑재 스마트 기기


[그림 23] 삼성젂자 IoT 탑재 스마트 가젂 [그림 24] 에릭슨 IoT 스마트 플랫폼


[그림 25] 중국 기업 IoT 디바이스 플랫폼 [그림 26] 하이얼 IoT 스마트 가젂 솔루션


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[그림 27] IoT 무선 기기 솔루션 [그림 28] 가젂기기 통합 제어용 디바이스


가전업체의 IoT 기능 탑재한 스마트 기기 출시 확대

- 삼성전자는 2020년까지 출시 가전 제품 전부에 IoT 채택 예정이며, LG전자도 2017

년 가전 제품 모두 Wi-Fi를 기본으로 탑재 계획

2. 시장동향 - UX와 결합된 IoT 솔루션을 통한 본격적 시장 침투

본격적인 태동이 예상되는 스마트 기기와 IoT 솔루션

스마트 기기간 IoT 연결이 인공지능 및 다양한 컨텐츠와 결합되어 본격적으로 확장될 것

으로 전망

- 2013년 약 26억개로 추산되는 IoT 스마트 기기가 2020년에는 약 260억개 이상으로

증가 전망

이에 따른 글로벌 IoT 시장 규모는 2013년 약 200조원에서 2022년 약 1,200조원에 달

할 것으로 예측

- 국내 시장은 같은 기간 약 23조원에 달할 것으로 전망

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[그림 29] 글로벌 IoT 연결 사물수 추이 [그림 30] 국내외 IoT 시장규모 젂망

자료: Gartner, 산업연구원 자료: Gartner, 산업연구원

3. 관련 기술 동향 – IoT 구현 핵심 부품인 센서의 스마트화

IoT 스마트 기기를 구성하는 주요 3대 핵심 기술

정보의 센싱 및 연산, 처리 기술

- 물리·화학·생체 정보를 단순 감지하는 전통적 센서에서 감지 정보를 수집과 처리 및

전송 플랫폼을 내장한 스마트 센서로 발전

- 스마트 센서 및 IoT 기기에 탑재되어 데이터를 연산, 제어, 입·출력할 수 있는 MCU5

소자 기술

유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술

- Wi-Fi, 3G/4G/5G LTE, Bluetooth, Ethernet, 위성통신, PLC(전력선 통신)등 사물과

서비스, 사용자를 연결시킬 수 있는 유무선 통신 네트워크

IoT 스마트 기기 서비스 인프라 기술

- 정보를 센싱, 추출, 가공, 처리, 저장 및 실행하는 기술로 수요 및 목적에 맞게 응용서

비스와 연동하는 역할

IoT 구현 핵심 소자인 센서

5 Micro-controller unit (MCU) : 연산장치인 마이크로 프로세서와 메모리, 입·출력 모듈 등을 하나의 반도체 칩으로 만들어서 전자기기의 연산,

제어 등의 기능을 수행하는 전자부품

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최근 스마트 기기에는 다양한 수요 충족을 위해 한정된 자체 내장 센서 외에 외부 센서

를 통한 데이터 수집 기능을 내장

- 범용 센서에서 스마트 센서모듈로 발전시키는 것이 IoT 구현 센서기술의 핵심 key

[그림 31] IoT 시스템 3대 주요 기술 [그림 32] 외부센서와 스마트기기 융합

자료: www.digi.com 자료: ETRI

기존의 단순기능 센서에서 스마트 센서로 발전

- 측정 대상의 물리·화학적 정보를 감지하는 일반 센서기술에 나노기술 및 MEMS6 기

술이 결합되어 데이터 처리, 연산, 정보전송 기능을 수행하는 스마트 센서로 발전

IoT 스마트기기 응용을 위한 스마트 센서 주요 요구 기술

- ① 각종 스마트 기기에 장착을 위한 초소형화, ② 무선연결 및 독립된 사물 개체를

위한 저전력 동작, ③ 모듈(Module)화를 통한 다양한 어플리케이션 장착 용이성, ④

센서 디바이스 장시간 유효 수명 및 단가 하락 구현

※ 센서 노드 + RF 통신회로 + 안테나 + 자체 Energy harvesting & storage 기능 결합 탑재 필요

센서의 Mobile화, 다기능화 및 network화 추구

반도체 미세공정기술 발전으로 실리콘 기판 상에 센서 제작이 가능하게 되어 메모리 반

도체, 시스템 반도체 등 반도체 회로와 결합된 형태로 개발

- 최신 스마트폰에는 감지 기능별 20개 이상의 스마트 센서가 적용 중이며, 자동차의

경우에는 150개 이상의 다양한 스마트 센서 사용

6 MEMS(Micro-Electro Mechanical System) : 전기 신호처리와 기계적 운동을 할 수 있는 수um 크기 수준의 3차원 구조물을 반도체 제조 공

정을 사용하여 기판상에 제작한 전기기계 시스템

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[그림 33] 센서의 정보처리 프로세스

자료: 기술보고서, KB경영연구소

V. 핵심기반기술

1. CES2017 현장 - 반도체와 통신 네트워크의 인프라 기술 중요성 강조

정보를 저장하고 연산하기 위한 핵심 전자부품인 반도체

첨단 IT 기기 및 인공지능 등을 가능하게 하는 핵심 전자부품인 반도체

- 삼성전자는 NAND Flash를 전시하며 반도체를 강조하였으며, 퀄컴 및 Intel, nVIDIA,

블랙베리, NXP 등은 자율주행차 및 IoT, 인공지능 구현을 위한 연산프로세서가 탑재

된 플랫폼과 슈퍼컴퓨터, 차량용 반도체를 전시

[그림 34] 삼성젂자 NAND Flash [그림 35] 머싞러닝을 지원하는 퀄컴 프로세서

자료: KB경영연구소 자료: Qualcomm

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CEO REPORT 2015-00

- 인공지능의 머신러닝(Machine learning)을 원활하게 처리하기 위한 정보처리 연산프

로세서 및 차세대 메모리 반도체의 개발 및 양산이 가속화 될 전망

[그림 36] 삼성젂자 SD카드 [그림 37] 삼성젂자 SSD


[그림 38] nVIDIA 자율주행차 플랫폼 [그림 39] nVIDIA 자율주행용 슈퍼컴퓨터

자료: nVIDIA 자료: nVIDIA

보다 빠른 정보전송의 핵심인 차세대 5G 네트워크

인간과 기기간 연결을 가능하게 하는 핵심 기반기술인 5G 무선 네트워크 기술

- CES2017에서 시연된 첨단 기기의 기술들은 모두 5G 무선 통신 인프라를 기반으로

동작 구현

- 인텔은 6GHz 이하의 대역과 고주파대역인 밀리미터파를 모두 지원하는 베이스밴드

칩을 내장한 5G 모뎀을 공개

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CEO REPORT 2015-00

- 퀄컴은 5G 기술을 지원할 수 있는 AP(Application Processor)인 ‘SnapDragon 835’

칩을 공개

[그림 40] 5G 무선네트워크 젂송기술 [그림 41] 인텔 5G 네트워크 모뎀

자료: KB경영연구소 자료: Intel

2. 시장 동향 - 디지털 정보 폭증에 따라 반도체와 통신 시장규모 확대

반도체 시장 규모 전망

반도체는 각종 전자 및 통신기기의 핵심 전자부품으로써, 정보통신 및 전자산업분야와

상호작용이 큰 반도체 산업의 특징

- 연평균 41% 증가에 달하는 디지털 데이터 창출과 차세대 디바이스 등장에 따른 글로

벌 반도체 소비량 증가로 관련 업체간 투자 및 기술 경쟁 심화

[그림 42] 창춗 디지털 데이터 추세 [그림 43] 반도체 제품별 글로벌 시장규모

자료: IDC 자료: WSTS

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CEO REPORT 2015-00

다가오는 4차산업 혁명 환경 구도로 빠른 연산 및 제어, 대량 데이터 처리 및 저장을 위

한 반도체 아키텍처 변화 요구

- 새로운 IT산업 환경 조성으로 데이터 트래픽 증가 및 디바이스 아키텍처 변화로 인한

반도체 수요 확산

5G 시장 규모 및 전망

LTE 네트워크보다 빠른 확산으로 가입자수는 한국, 미국, 일본을 중심으로 2022년에 1

억명에 달할 것으로 전망

- 글로벌 5G 시장 규모는 2020년 378억 달러에서 2년후에는 4배이상 성장 전망으로

특히 한국에서 LTE 보급속도보다 빠른 5G 확산 속도를 보일 것으로 예상

[그림 44] 글로벌 5G 시장 규모 추이 [그림 45] 국내 5G 시장 규모 젂망

자료: ETRI 자료: ETRI

3. 관련 기술 동향 – 반도체 미세화, 5G 통신 표준화를 위한 경쟁 치열

미세화 공정을 통한 반도체 소자 집적도 향상

[시스템 반도체] 트랜지스터(Transistor) 구조 변화를 통해 집적회로(IC, Integrated-

Circuit)의 집적도 향상을 추구하는 시스템 반도체

- 관련 업체는 현재 3D FinFET 구조를 사용하는 노드(node)크기 14nm(나노미터) 공정

을 제공 중이며, 2017년에 10nm, 2019년에 7nm 공정 제공 계획

※ 20nm 소자대비 14nm 3D FinFET은 20%의 성능향상, 소비전력 35% 향상, 생산성 30% 개선

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CEO REPORT 2015-00

공정 노드 축소에 따라 ①멀티 패터닝(MPT)기술과 극자외선(EUV) 노광공정 적용 확대

②ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용한 절연막 공정 증가, ③SiGe(실리콘저마늄)등

의 신소재 적용 예상

[그림 46] 시스템 반도체 주요공정 로드맵 [그림 47] 3D 트랜지스터인 FinFET 개략도

자료: IEEE Trans. Electron Devices, KB경영연구소 자료: UC Berkeley

[DRAM] DRAM 미세화 및 저전력화 수요에 따른 신 공정기술 적용 및 공정 스텝 수

증가로 신 공정장비 도입과 신소재 적용 이슈

- DRAM 선폭 감소에 따라 ①회로 선폭 20nm를 전후해서 멀티 패터닝 공정 확대, ②

부분적 EUV 공정 적용, ③커패시터(Capacitor)의 정전용량 확보를 위한 고유전율

(High-k) 물질 적용

[그림 48] DRAM 미세화에 따른 주요 공정 [그림 49] 3D NAND Flash 개요

자료: ITRS, IEEE Trans. Electron Devices, KB경영연구소 자료: Applied Materials

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[NAND Flash] NAND Flash 용량 확대를 위해 수직(Vertical)구조의 3D(차원) NAND

Flash 공정 경쟁 치열

- 3D 공정 기술에서는 NAND Flash 셀(Cell)의 Stack(스텍, 단)증가 경쟁 ①증착공정

스텝 증가, ②Stack 수 증가에 따른 Channel Hole Etching 증가, ③막질 평탄화를 위

한 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 및 Cleaning 공정 증가, ④정보 저장 Layer

의 Etch 기술 난이도와 공정 스텝 수 증가

5G 무선 네트워크 기술 동향

5G는 4G 다음에 등장하는 5세대 이동통신의 정식 명칭이며, 국제전기통신엽합(ITU)에

서 합의된 5G 기준은 20Gbps 최대 전송속도, 100Mbps의 체감 전송속도 제공

- 4G LTE대비 전송 속도는 약 270배, 체감 전송속도보다 10배 빠름

- 전송 지연(신호를 보낸 뒤 응답까지 걸리는 시간) 시간이 1/1000초로 줄어들면서 수

천억 개의 기기가 네트워크로 연결되고 이를 통해 IoT 환경 실현 가능

[그림 50] 5G 이동통싞 표준화 범위 [그림 51] 5G 선점을 위핚 기업갂 제휴

자료: ETRI, KB경영연구소 자료: KT경제경영연구소

5G는 아직 기술 표준이 정해지지 않은 분야로, ITU와 국제표준화단체인 3GPP가 2020

년을 목표로 표준화 작업 추진 및 IEEE, ETSI등 여러 표준화 기구에서 표준화 계획 선언

- 4G까지의 기술개발과는 다르게 네트워크 기술에 대한 혁신적인 기술개발 및 표준화

선행이 병행되어야 하기 때문

- 5G 국제 표준화 선점을 위한 기업간의 제휴 활발

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CEO REPORT 2015-00

- 5G의 주요 기술 목표: ①지연최소연결(Ultra-Reliable Low Latency Communication),

②초연결(Massive Machine Type Communication), ③서비스 유연성, ④네트워크 운

용 편의성 및 신규 서비스 수용 용의성

VI. CES2017의 키워드

연결성을 통한 정보의 교류가 강조된 CES2017

사물과 사물, 사람과 사물, 사람과 사람 간의 정보교류의 연결성이 강조된 CES2017

- 사용자 일방적 정보 소비가 아닌 양방향 정보 소비 및 교류를 위한 연결성 및 관련

기술을 선보인 CES2017 트랜드

- 이제는 단순한 기술 개발로 그치는 것이 아닌 사용자에게 소비욕구를 일으킬 수 있느

냐에 대한 경쟁으로 진화

- 사용하기 좀 더 쉽고, 더 편하고, 더욱 즐거운 경험을 제공 할 수 있는 UX 및 컨탠츠

중심의 트랜드 반영

다양한 기술의 융합과 산업간의 영역을 넘는 연합은 필수적

인공지능, 가전, 음성인식 및 자동차등의 다양한 기술 융합으로 새로운 가치 창출

- 자율주행차, 스마트홈, 로봇등 거의 대부분의 제품군에 녹아있는 다양한 기술들의 융

합 및 접목

다양한 기술 발전에 대응하기 위해 가속되는 업종간의 연합

- IT산업과 자동차산업, 세트산업과 서비스산업등 영역을 뛰어넘는 업종간의 짝짓기는

생존을 위해 필수

사용자 경험 측면에 맞춰진 기술 발전 트랜드

물리적 현실과 가상의 현실이 인간을 중심으로 융합되는 산업구조의 변화

- 디바이스, 데이터, 서비스가 융합되어 소유에서 서비스로 변화되는 새로운 산업 구조

에 따른 관련 기술의 발전 추세

<연구위원 심경석([email protected]) ☎ 02)2073-2783>

mailto:[email protected]

CES2017에서 나타난 기술동향 - kbfg.com 시장동향 - 2030년이후 완전 자율주행차...

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