KISTI MARKET REPORT Vol.1 Issue 10

Vol.1 Issue 10 December 2011

첨단그린도시/기타

보안, 디지털 시큐리티 친환경 저에너지 건축기술

로봇응용

고부가의료서비스 로봇 지속가능 사회안전로봇 시스템

신재생/탄소저감에너지

원자력

태양전지

보안, 디지털 시큐리티

CCTV(영상보안감시장치) : 사생활 침해 부작용을 뛰어넘는 다수의 행복과 안전요구

친환경 저에너지 건축기술

궁극의 건축기술, 제로에너지 하우스

고부가 의료서비스 로봇

의료용 로봇 : 급성장하는 의료용 로봇 시장, 시장진입방안

지속가능 사회안전로봇 시스템

사회안전로봇 시스템 : 지능형 서비스 로봇의 차세대 Killer Application

첨단그린도시/기타

신재생/탄소저감에너지 ^{원전플랜트}

원전플랜트 수출 : 후쿠시마 원전사고 이후의 해외진출 전략

태양전지 전력변환기기/시스템

중소기업 주도의 시장참여 확대 Vol.1 Issue 10 December 2011

발행일 2011년 12월(통권 10호) ISSN 2233-8756 등록번호 대전,라01190 발행인 박영서 편집인 박창걸 발행처 한국과학기술정보연구원 기획위원 문영호, 손종구, 이일형, 김강회, 한혁, 김기일

분원 130-741 서울특별시 동대문구 회기로 66 정보분석본부 산업정보분석실 www.kisti.re.kr 전화 02-3299-6036 팩스 02-3299-6041 E-mail cgpark@kisti.re.kr

디자인·편집 (주)드림디앤디(02-2268-6940) KISTI MARKET REPORT

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Contents

로봇응용

첨단그린도시/기타

│정보분석전략팀 책임연구원 김 강 회 │

CCTV(영상보안감시장치)

사생활 침해 부작용을 뛰어넘는 다수의 행복과 안전요구

01

보안, 디지털 시큐리티

CCTV는 범죄 사전에 예방, 범죄 발생 이후 사건 해결 등의 장점으로 많은 수요 발생

얼마전 빅뱅이라는 아이돌그룹의 핵심멤버인 대성이 몰던 자동차와 오토바이 운전자가 충돌하여 사망 한 사건이 뜨거운 관심을 불러일으킨 바 있다.

이 문제의 핵심은 오토바이 운전자가 사망한 후에 대성의 차가 운전자와 충돌한 것인지, 아니면 대성의 차와 충돌하여 사망하게 되었는지를 판명하는 것이 었다. 이 문제를 판단할 수 있는 가장 객관적인 증거는 CCTV를 통해 녹화된 화면이었다. 그러나 아쉽게도 이 부분에는 CCTV가 설치되어 있지 않았고

근처의 다른 CCTV는 다른 방향으로 설치되어 사건 해결의 실마리를 푸는 데 많은 어려움을 겪었다.

최근에 국내에서 일어나고 있는 많은 범죄들이 CCTV 녹화화면으로 해결되고 있다. 특히 범죄자가 차량을 이용할 경우 범죄자의 동선을 파악하거나 결정적인 증거를 확보하는데 활용되기도 한다.

CCTV는 편의점, 은행 외에도 각종 공공장소에 설치 되어 보이지 않는 눈의 역할을 담당하고 있다.

CCTV를 많은 곳에 설치하여 범죄를 사전에 예방 하거나, 또는 범죄 발생 이후에 사건을 해결할 수 있다는 장점 때문에 공공용으로 많은 수요가 발생

~ CCTV의 종류 및 특징 ]

종 류

돔형 카메라 줌형 카메라 초소형 카메라

용도 / 적용 분야

CCTV가 운영중이라는 사전예방 효과와 시각적 디자인이 우수 하여 대중적으로 사용됨.

비교적 높은 화소, 줌 기능, 높은 조도 등이 실현되고 있으나 옥외용으로는 부적합함.

과거에는 내부용으로도 많이 사용 되었으나, 디자인 문제로 대부분 돔형으로 대체되고, 현재는 옥외용 으로서, 방수기능, 높은 화소, 높은 줌 기능, 적외선 기능 등 높은 영상 촬영기술이 적용됨.

설치하기 어려운 장소, 카메라의 형태가 보이지 않아야 하는 장소, 유선카메라의 사각지역을 감시할 수 있는 장소에 적합함.

무선 CCTV카메라가 초소형 카메라로 적합하지만 화소, 줌 기능과 수신거리, 조도 에는 한계가 존재함.

하고 있다. CCTV는 영상을 촬영할 수 있는 카메라와 영상을 볼 수 있는 디스플레이, 카메라와 디스플레이를 연결시켜 주는 케이블, 그리고 영상을 저장할 수 있는 저장매체로 구성되어 있다. 영상을 저장할 수 있는 저장매체는 아날로그 레코드 형식의 VCR에 비해 디지털 엔코딩이 가능하고 반복 기록, 데이터 검색이 용이한 DVR의 시장 확장성이 높고, 현재는 네트워크를 활용한 NVR이 등장하고 있다.

CCTV는 유선 CCTV와 무선 CCTV로 구분되며 유선 CCTV는 보안을 필요로 하는 모든 장소에 설치 가능하지만 선로 작업으로 시간과 비용 부담이 증가되며 천장이 없는 경우 거치대를 설치해야 하는 어려움이 있다. 무선 CCTV는 설치가 용이하다는 것이 큰 장점으로 영상 촬영이 가능한 카메라, 무선으로 전송 가능한 무선 송신기, 무선 수신기, 디스플레이, 저장 매체로 구성된다.

2010년 말 현재 세계 CCTV 시장규모는 102억 달러, 2016년 186억 달러 규모 전망

세계적으로 보안에 대한 필요성이 증가되면서 세계 각국 정부 및 기업들에서 주요시설의 안전을 위한 보안 장비의 신규 수요 및 기존 보안장비의 업그레이드 수요가 증가하고 있다. 또한 디지털프로세스 기술과 네트워크 관련 기술의 발전으로 인해 인터넷 감시, 사업장이나 기업체 홍보, 일반인들의 생활 안전 및 관찰용으로 활용가치가 급부상 하고 있다.

CCTV는 처음 도입된 지 상당한 시간이 흘렀음에도 불구하고 전 세계 CCTV시장은 비교적 높은 성장률을 기록 하고 있다. CCTV는 경제가 발전할수록 필요성이 높아지기 때문에 지속적인 경제성장과 함께 수요가 증가하고 있으며 계속해서 신제품이 출시되면서 기존 제품을 대체하고 있어 대체수요 또한 높은 편이다. 2010년 말 기준 현재 세계 CCTV 시장규모는 전년 대비 9.2% 증가한 102억 달러를 기록 하였다. 특히 2009년부터는 두 자릿수의 연평균 성장률을 기록하여 오는 2016년에는 186억 달러 규모로 증가하게 될 전망이다.

“가장 주목을 받고 있는 시장은 아시아 태평양지역 으로 2010년 19.1%에서 2016년 28.6%까지 증가, 유럽지역의 수요를 초과할 것으로 예상되고 있다.”

지역별로 보면, 미주지역이 49.9%로 절반을 차지하고 있고 유럽지역이 31.0%를 차지하고 있으며 아시아 태평양 지역이 19.1%를 점유하고 있다. 이 가운데 가장 주목을 받고 있는 시장은 아시아 태평양 지역으로 이 지역의 시장점유율 은 2006년 15.0%에서 2010년 19.1%로 증가하였으며 2016 년에는 28.6%까지 증가하여 유럽지역의 수요를 초과할 것 으로 예상되고 있다. 이는 중국을 비롯한 신흥 개발 국가들

[ 전세계 CCTV 시장현황 및 전망 ]

[ CCTV의 지역별 세계시장점유율 변화 추이 ] 자료 : Frost & Sullivan

자료 : Frost & Sullivan

(단위 : %) 연도 AMERICAs EMEA APAC

2006 48.9 36.1 15.0

2007 49.5 34.8 15.7

2008 49.9 33.4 16.8

2009 49.8 32.0 18.2

2010 49.9 31.0 19.1

2011 49.9 29.7 20.4

2012 49.5 28.6 21.9

2013 49.1 27.3 23.6

2014 48.5 26.2 25.3

2015 47.8 25.2 27.0

2016 47.0 24.4 28.6

(단위 : 억 달러, %)

에서의 활발한 경제 환경, 신사업 형성, 외자 투자 활동, 도시화 증가로 인한 사회적 긴장과 범죄 증가, 중산층의 증가 등에 따른 요인으로 판단된다.

CCTV 시장을 구성요소별로 살펴보면, 저장매체가 가장 높은 비중을 차지하고 있으며 다음으로는 카메라, 모니터, 소프트웨어, 인코더의 순으로 많은 비중을 차지 하고 있다. 2010년 말 기준으로 저장매체는 41.5%를 차지 하였고 카메라가 28.7%, 모니터가 19.5%를 차지하였으며 소프트웨어와 인코더가 10.3%를 차지하였다. 2006년과 비교했을 때 저장매체의 비중이 가장 많이 증가하였는데 이는 고화소화에 따라 저장용량이 크게 증가하였기 때문 으로 풀이된다. 그러나 향후 5년간은 소프트웨어와 인코더의 비중이 상대적으로 증가할 전망이고 카메라와 저장매체의 비중은 소폭 감소할 것으로 예상된다.

“CCTV 시장을 구성요소별로 살펴보면 저장매체가 41.5%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며 용도 별로 살펴보면 정부 등 공공부문의 수요가 16.9%로 가장 높은 점유율을 차지하고 있다.”

현재의 세계시장을 용도별로 살펴보면, 정부 등 공공

부문의 수요가 16.9%로 가장 높은 점유율을 차지하고 있으며 상업용 빌딩과 소매점이 각각 12.8%와 12.0%로 뒤를 이었다. 2016년까지 공공부문의 수요는 계속해서 유지될 전망이며 소매점의 비중이 상대적으로 증가할 전망이다.

2011년 국내 CCTV 시장규모는 1조원을 돌파할 것으로 예상

국내 CCTV 시장규모는 2007년 6,675억 원에서 매년 두 자릿수 이상의 성장률을 기록하여 2011년에는 1조 원을 돌파할 것으로 예상된다. 국내의 경우에도 해외와 마찬 가지로 행정안전부나 경찰청 등과 같은 공공분야의 수요가 가장 많다. 정부와 각 지자체들이 각종 사건해결과 치안을 위해 CCTV 설치예산을 늘리면서 국내 CCTV 시장의 성장을 견인해나갈 전망이다.

“정부와 지자체들은 각종 사건해결과 치안을 위해 CCTV 설치예산을 늘리고 있으며 행정안전부는 2015년까지 국비와 지방비 2,800억 원을 투자, 전국 시군구에 CCTV통합관제센터를 구축할 계획.”

[ CCTV의 구성요소별 시장현황 및 전망 ] [ 국내 CCTV 시장규모 추이 ] (단위 : 억 원) (단위 : 억 달러)

CCTV(영상보안감시장치)

자료 : 월간시큐리티 자료 : Frost & Sullivan 자료를 기초로 재정리

연도 카메라 저장매체 인코더 모니터 소프트웨어 2006 24.3 28.6 2.6 14.2 3.5 2007 26.2 32.2 3.1 15.6 4.2 2008 27.3 35.7 3.6 16.9 4.9 2009 28.0 38.1 3.9 18.2 5.4 2010 29.3 42.4 4.4 19.9 6.2 2011 31.3 47.0 5.1 22.0 7.2 2012 33.8 51.6 6.0 24.3 8.4 2013 36.7 56.9 6.8 26.9 9.8 2014 40.3 62.7 7.8 29.7 11.6 2015 43.9 69.1 8.9 32.8 13.7 2016 47.7 76.2 10.1 36.0 16.1

행정안전부는 올해 국비와 지방비 408억 원을 투자해 서울 중구, 노원구, 구로구, 강남구 등 34개 시군구에 CCTV 통합관제센터를 구축한다고 밝혔다. 또 2015년까지 국비와 지방비 2,800억 원을 투자해 전국 시군구에 CCTV 통합관제센터를 구축할 계획이다. CCTV 통합관제센터는 시군구에 설치된 방범, 교통ㆍ주차단속, 쓰레기 무단투기 단속, 재난ㆍ재해 감시, 시설관리와 어린이보호 등 다양한 목적으로 설치된 CCTV 관제 기능을 하나로 통합ㆍ연계해 범죄예방과 치안유지, 생활안전 등의 조치를 종합적으로 제공한다.

“국내시장을 선도하고 있는 업체는 에스원, 하이트론 시스템즈, 씨앤비텍 등이 있으며 하이트론시스템즈 경우 2010년 CCTV 관련 1,250억 원에 달하는 매출을 올렸으며 대부분을 수출하고 있다. ”

현재 국내 CCTV 시장에 참여하고 있는 사업체 수는 140여 개에 달한다. 이 가운데 시장을 선도하고 있는 업체 로는 에스원, 하이트론시스템즈, 현대통신, 씨앤비텍 등이 있다. 에스원의 경우에는 첨단보안시스템과 서비스를 결합 하여 고객맞춤서비스를 제공하고 있는 업체로 상품판매 부문에서는 DVSS(Digital Video Security System) 및 CCTV 등을 판매하고 있으며 가정용시스템, 무선시스템, 영상관제시스템과 같은 업계 표준을 바꾸는 신제품을 시장에 선보여 왔다. 2010년 전체 매출의 약 70% 이상이 보안서비스에 집중되어 있으며 보안관련 상품 판매도 1,000억 원을 초과하였다. 하이트론시스템즈는 씨큐리티 시스템을 제조, 수출하는 회사로 1986년 설립 이후, 해외 시장 진출 전략을 통해 현재 세계 60여개국에 총 매출액의 98% 이상을 수출하고 있다. 아날로그 제품에서 최첨단 디지털신제품에 이르기까지 Full Line-up 체제를 갖추고 있으며 인터넷기반의 S/W 개발로 미래 거대 시장에 대비 하고 무선전송, Memory 제어기술, TFT/LCD 등의 원천 기술을 확보하고 있다. 2010년 CCTV 관련 매출액이 1,250억 원에 달하였고 이 가운데 거의 대부분을 수출하고 있다.

CCTV는 사생활 침해 논란도 있지만 범죄예방과 치안유지라는 국가적 필요성이 우선되어야

우리는 현재 일상생활에서 얼마나 많은 CCTV, 혹은 감시카메라에 노출되어 있을까? 이로 인해 개인의 일반 적인 사생활이 침해되는 일은 없는 것일까?

테러예방, 범죄단속의 명목 하에 어디선가 끊임없이 자신이 감시당하고 누군가에 의해 일거수일투족이 기록되고 저장되어지고 있다고 해도 과언이 아니다. 예를 들면, 아 침에 일어나 아파트 문을 나서서 엘리베이터를 탈 때, 주차장에서, 거리의 병목지점에서, 톨게이트에서, 회사 정문 에서, 그리고, 외출 시 동네 골목, 지하철, 버스, 은행, 공공 기관 등등 다양한 곳에서 감시를 당하고 있는 것이다.

이와 같이 현대사회는 테러에 대한 위협, 보안 등의 이유로 본인이 싫던 좋던, 의식되는 장소이든, 전혀 모르는 장소에서조차 자신의 존재유무를 타인에게 노출시킬 수 밖에 없는 감시의 세계에서 살고 있다. 이러한 것이 사생활 침해라는 논란은 끊임없이 제기되어 오고 있으며 CCTV 시장을 확대시키는 데 위협요인이 될 수는 있으나 다수의 행 복추구와 안전이라는 명분을 뛰어넘을 만큼 큰 요인이 될 수는 없을 것이다. 따라서, 전 세계적으로 뿐만아니라 국내에서도 CCTV 및 관련 서비스시장은 지속적으로 확대 될 전망이다.

전체 에너지 소비의 24%를 차지하는 건축물, 친환경 저에너지 건축 기술이 해결책

그 동안 인류는 기후변화의 주범인 화석에너지 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울여왔고 최근까지 해결 방안 중의 하나로 원자력을 손꼽아 왔다. 하지만 지난 3월 발생한 일본 지진은 원자력의 청정한 이미지 뒤에는 결국 방사능이라는 위험이 도사리고 있다는 사실을 일깨워 주었다. 그렇다면 기후변화 문제의 해결책은 없는 것인가?

이에 대한 가장 확실한 방법은 에너지를 덜 사용하거나 화석에너지 대신 신재생에너지의 사용 비중을 확대하는 것인데, 이를 동시에 만족하는 기술이 친환경 저에너지 건축 기술이다. 친환경 저에너지 건축 기술은 정부가 추진하는‘저탄소 녹색성장’국가전략에 부합하는 27개 녹색기술 중 하나로 건물의 에너지 소비와 이산화탄소 배출이 거의 없는 녹색 건축물을 구축하는 기술이다.

이 기술의 구성 요소로는 고효율 외피 및 공조기술, 신재생에너지 건물 융합 기술, 친환경 저에너지 건축 자재 기술, 건물에너지 제어 관리를 위한 IT

융복합 기술, 에너지 자립형 건물 구현 기술 등이 있다.

│정보분석전략팀 선임연구원 박 영 욱 │

친환경 저에너지 건축기술 첨단그린도시/기타

~ 친환경 저에너지 건축 기술 ] 1차 세부 기술 2차 세부 기술

고효율 외피 및 공조기술

고효율 외피시스템 융복합 기술 (벽체,지붕,바닥 등) 열원 및 설비 효율 향상 기술 열교환/환기 효율 향상 기술

신재생에너지 건물 융합기술

태양광, 태양열 설비의 건축물 융합 기술 히트펌프 등과 연계한 지열 활용 기술 연료전지의 소형화 및

건물 열원설비 연계 기술

친환경 저에너지 건축 자재기술

초단열 소재

(진공단열, 진공유리, 퓸실리카 등) 기술 친환경 에코 신소재 기술

친환경 건축자재 생산(시공) 기술

건물에너지 제어, 관리를 위한 IT 융복합기술

건물 에너지/ 환경 수요예측 기술 에너지 인지기반 건물 에너지 설계 및 관리 시스템 기술

IBS(Intelligent Building System), HA(Home Automation) 네트워크

에너지 자립형 건물 구현기술

건물기술과 에너지기술의 모듈화 및 융복합 기술

에너지자립형 건물 평가, 인증 및 모니터링 기술

에너지자립형 건물 시범사업

궁극의 건축기술, 제로에너지 하우스

일상의 탈피, 시간과 공간의 탈피, 그리고 새로운 세계의 전개

02

특히 우리나라는 2008년 기준 세계 10위의 에너지 다소 비국이면서 건물 에너지 소비율이 24%에 이른다. 현재 일본이 34%, 미국 33%, 유럽 41%인 상황을 고려할 때 향후 우리나라의 건물 에너지 소비율은 경제 구조가 선진화 됨에 따라 지속적으로 증가할 것으로 전망된다. 따라서 건물의 에너지 소비율을 낮추기 위한 기술 개발 및 정책은 2013년부터 시작되는 포스트 교토 체제에서 의무국 지정이 확실시되는 우리나라로서는 기후변화 문제를 보다 적극적 으로 대응하는 것과 같다.

기후변화 문제로 친환경 저에너지 건축기술이 부각됨에 따라 제로에너지 하우스가 대두

친환경 저에너지 건축기술이 지향하는 궁극의 기술은 제로에너지 하우스 건축 기술이다. 제로에너지 하우스는 건축물의 에너지 효율을 극대화하고 신재생에너지를 생산·이용함으로써 외부로부터 유입되는 에너지를 최소화한 건축물을 말한다. 우리나라는 2025년부터 신축되는 모든 공동주택은 제로에너지하우스로 건설할 것을 목표로 하고 있으며 이를 실현하기 위하여 관련법을 제정하고 제도를 정비 중이다.

2008년에 발간한 맥그로우힐건설(MHC) 보고서에 의하면 전체 건설 시장에서 친환경 저에너지 건축 시장이 차지하는 비율은 2012년 12%에서 2020년에는 30%로

자료 : 국토해양부, 2011.

~ 제로에너지 하우스 개념도 ]

[ 국내외 친환경 저에너지 건축물 시장 규모 ] [ 국내 친환경 건축물 인증 실적 ]

[ 제로에너지 하우스 국내시장규모 ] (단위 : 억 달러)

(단위 : 건 수)

(단위 : 억 원) 자료 : 녹색성장위원회, 2009.

자료 : 환경부, 2010.

자료 : KISTI, 2010.

추정근거 : 2006~2010년 연평균 주택건설 시장 규모 (43만호×2억원)에 2015년 1%, 2020년 2% 비중 적용

Summer Sun

Winter Sun

지속적으로 성장할 것으로 예측된다. 이에 따라 국내외 시장 규모를 추정하면 세계 시장 규모는 2012년 6,820억 달러에서 2020년에는 1조 6,720억 달러로 성장할 것으로 보이며 국내 시장은 160억 달러에서 393억 달러 규모로 성장할 전망이다. 이는 가파르게 상승한 유가 부담, 기후 변화협약 이행 의무, 그린 건축물 보급을 위한 국가 정책에 기인한다.

“친환경 저에너지 건축 세계시장의 지속적인 성장과 함께 국내 제로에너지 하우스는 2015년에 본격적 으로 상용화될 전망이며 시장규모는 2020년 1조 7,200억 원으로 예상되고 있다.”

국내 제로에너지 하우스 시장의 경우, 현재는 도입 단계로 2015년부터 본격적으로 상용화될 전망이다. 그러나 제로에너지 하우스 기술이 적용된 친환경 건축물에 대한 인증이 가파르게 증가하는 추세를 볼 때 상용화 시기가 좀 더 앞당겨질 가능성이 있다. 2006년부터 5년간 분양된 평균 주택 수는 43만호로, 향후 10년간 동일하다고 가정할 때 제로에너지 하우스의 국내 시장 규모는 2015년에는 8,600억 원, 2020년에는 1조7,200억 원 수준에 달할 전망 이다.

“우리나라는 2025년부터 신축되는 모든 공동주택을 제로에너지 하우스 형태로 건설할 것을 목표로 하고 있으며 현재 관련 연구소 및 대기업을 중심으로 실험용주택 및 시제품을 선보이고 있다.”

현재 우리나라에서 건설 운영되고 있는 제로에너지 하우스는 실제 거주용보다는 실험용 주택 중심이다. 이들 주택은 2012년에서 2014년까지 에너지 절감율 100%를 목표로 하고 있다. 대림산업은 2006년에 에코 3리터(1년 동안 사용되는 난방 등유량이 3리터(1㎡ 기준))하우스를

건설하여 2012년까지 제로하우스를 구현하기 위한 관련 기술을 연구 중이다. 최근까지 선보인 제로에너지 하우스 중에는 삼성물산에서 구축한 그린투모로우가 에너지 효율이 제일 좋은 것으로 평가되고 있다. 그린투모로우는 실험용 단독주택으로 이미 에너지 절감율 100%를 달성하였다.

제로에너지 하우스 구현은 단열 성능에 달려있다

제로에너지 하우스를 구현하기 위해 제일 먼저 고려해 야할 것은 단열 성능이다. 특히 건물에서 커튼월*을 포함한 창호는 가장 큰 열손실을 발생시키는 부위로서 에너지 효율화 를 위해 우선 검토되어야 하는 대상이다. 이런 이유로 에너지

제로에너지 하우스

* 커튼월 하중을 지지하고 있지 않는 칸막이 구실의 바깥벽으로, 공장에서 제작되기 때문에 대량생산이 가능하고, 패널은 규격화하여 통일되는 것이 특징이며 고층 또는 초고층건축에 많이 사용됨

~ 국내 제로에너지 하우스 모델 비교 분석 ] 구분 그린홈

제로하우스

제로에너지 솔라하우스

그린 투모로우

에코 3리터 하우스

HIP 그린홈

주관 지경부,

에너지관리공단

한국에너지기술

연구원(KIER) 삼성물산 대림산업 한국건설기술연구원, 한보엔지니어링

장소 국립과천

과학관 KIER 경기도

용인 대전 대구

준공연월 2009. 7 2009. 5 2009. 11 2006. 9 2010. 9

용도 시범단독주택 실험용

단독주택 실험용 단독주택

실험용 공동주택

시범 단독주택

규모 지상 1층 지상2,

지하1층

지상1, 지하1층

지상3,

지하1층 지상 2층

연면적(㎡) 97.2 275.2 400 3,157 235.7

에너지

절감율 100% 2010년 70%

2012년 100% 100% 2012년 100% 2012년 80%

2014년 100%

~ 그린홈제로하우스 ] ~ 제로에너지솔라하우스 ]

~ 그린투모로우 ] ~ 에코3리터하우스 ] ~ HIP그린홈 ]

절약 설계 기준(2008)에서 창호의 단열 성능은 건물 용도 별로 기존 대비 12~20%까지 강화된 바 있다. 최근 외관 디자인이 멋지다는 이유로 글라스 커튼월이 인기를 모으고 있는데 이 경우 특수 유리를 사용하지 않으면 여름철에 냉방 에너지가 많이 소모되어‘전기 먹는 하마’가 되어 버린다.

따라서 표면에 특수 금속을 코팅하여 적외선 반사율을 월등히 높인 로이(Low-Emissive, 저방사형) 유리 등 특수유리를 사용하여야 한다.

일반 로이유리의 성능을 개선한 것이 초단열 진공 유리로 2장의 판유리 사이를 진공으로 유지하여 전도와 대류, 복사에 의한 열손실을 최소화한 것이다. 진공유리는 일본, 중국, 독일 등 3개국 중심으로 기술개발이 이루어지고 있으며 고급주택, 공공건물, 병원 등을 중심으로 수요가 확대되는 추세다. 우리나라에서는 LG하우시스에서 개발을 완료, 제품을 준비 중이다. 올해 초 전자부품연구원(KETI)은 나노코팅기술을 이용하여 열에너지를 조절하는 창호시스템을 개발하여 업계의 주목을 받았다. KETI에서 개발한 창호 시스템은 고단열성을 유지하면서 냉난방 부하를 절감하고 자가발전, 결로방지 등 다양한 기능이 융복합된 차세대형 창호시스템이다. 제로에너지 하우스를 구현하기 위해 상기의 기술 외에도 환기 시 유출되는 열에너지 손실을 최소화하는 첨단 환기시스템기술, 형광등보다 효율이 좋은 LED 조명 기술이 있다. 또한 건축물을 통해 오히려 에너지를 생산할 수도 있는데 이 때 적용되는 기술이 태양광, 태양열, 지열, 연료전지 등의 신재생에너지 기술이다. 이런 신재생에너지 기술은 이미 상용되고 있기 때문에 제로에너지 하우스를 구현 하는 데는 큰 어려움이 없다. 특히 태양광판을 건물 표면에 입힌 BIPV(Building Integrated Photovoltaics) 기술은

이미 시장이 성장 단계에 이르렀다.

기업은 정부와 소비자의 니즈를 충족하고 리모델링 사업으로의 확대 전략 펼쳐야

우리나라는 현 정부 초기부터 녹색성장을 강조하였으며 이에 따른 다양한 정부 시책을 내놓았는데, 얼마 전 발표한

‘녹색건축물 활성화 추진 전략 및 그린홈 시범단지 조성계획’은 건축물을 전주기적 관점에서 관리한다는 점에서 주목된다.

도입기에 접어든 제로에너지 하우스 시장에서 기업이 취해야할 전략은 정부 정책에 부응할 수 있는 응용 기술을 갖추고 소비자의 니즈를 충족하는 것이다. 향후 궁극의 건축물은 제로에너지 하우스 형태가 될 것이기 때문에 이를 구현할 수 있는 단열 기술 및 신재생에너지 기술을 건축에 응용할 수 있어야 한다. 또한 소비자의 니즈는 정부의 지원 정책에 따라 많은 영향을 받고 있기 때문에 이에 대한 대비가 필요하다. 그 한 예가, 정부는 일반 건축물뿐만 아니라 주택 개보수사업을 그린홈화 하도록 재정지원을 할 예정인데 그 동안 신규 건축물에 중점을 두었다면 제로 에너지 하우스 건축 기술을 기반으로 한 리모델링 시장에도 관심을 가질 필요가 있다.

~ 태양열 차폐도 예시]

자료 : 조선일보, 2011. 6. 20.

*차폐도가 낮을수록 외부 열 차단율 우수

녹색건축물 활성화 추진 전략 및 그린홈 시범단지 조성계획 일부(2011.6, 국토해양부)

기존 건축물(660만동)에 대한 정보와 에너지 관련 정보를 통합하는 건축물에너지 통합관리 시스템 구축 공동주택은 2025년까지 제로에너지 목표 달성을 위해 2012년부터 에너지 의무 절감률 단계적 강화 2020년까지 그린홈 200만호 건설

2011년 7월부터 대형건축물에 대한 에너지소비총량제*

시행(2020년부터 모든 건축물 확대) 녹색인증제도 기존 건축물로 시행 확대 건축물 용도별 그린 리모델링 가이드라인 제시

* 에너지소비총량제 건축물 허가 시 연간 에너지 소요량을 평가. 에너지성능 해석 프로그램을 사용하여 설계 건축물의 단위면적당 연간 총에너지 소요량 및 온실가스 발생량을 해석하고, 그 값이 표준 건축물보다 작은 경우 건축 허가

의료기술과 로봇기술의 융합을 통해 인간 에게 안전한 의료서비스를 제공하는 의료용 로봇

의료용 로봇은 의료기술과 로봇기술의 융합을 통하여 인간에게 안전하고 편리한 의료서비스를 제공하는 로봇 및 서비스로 정의된다. 산업자원부는 2007년 1월에 로봇산업의 분류체계를 새롭게 마련하였는데 내용을 살펴보면 개인 서비스용 로봇, 전문 서비스용 로봇, 제조업용 로봇, 네트워크 로봇, 로봇부품 및 부분품 등 5개 대분류로 나누었다.

이러한 대분류 상에서 의료용 로봇은 전문 서비스용 로봇에 포함된다. 의료용 로봇을 세부적으로 살펴보면 수술 로봇, 수술 시뮬레이터, 재활 로봇, 마이크로 의료로봇, 서비스 로봇 등으로 구분할 수 있다.

의료용 로봇은 인증제도와 신뢰성 문제로 선발주자가 절대적으로 유리

의료용 로봇 분야의 공급사슬에는 기술공급자, 로봇 및 부품사업자, 인증허가기관, 서비스 사업자가 포함되어 있다. 의료용 로봇 분야는 고도의 안정성이

│기술정보분석실 선임연구원 이 방 래 │

고부가 의료서비스 로봇 로봇응용

~ 의료용 로봇의 분류 ]

구분 개념 대표 사례

수술 로봇 의사를 대신하거나 보조하여

수술에 참여하는 로봇

●Intuitive Surgical社의 다빈치(da Vinch)

●CUREXO社의 로보닥(ROBODOC) 수술 시뮬레이터 의사가 수술을 연습할 수

있게 지원하는 로봇

●미국 Georgia Tech의 안구수술 시뮬레이터

●미국 Boston Dynamics社의 개복수술 시뮬레이터

재활 로봇 노인과 장애자의 재활치료를

돕는 로봇

●이탈리아의 MOVAID

●Intouch Health社의 RP-7 마이크로 의료로봇 내장에 투여하여 내장을

관찰하는 내시경 로봇

●Given Imaging社의 필캠(PillCam)

●Hansen Medical社의 심도자 로봇 의료서비스 로봇 병원 안내 및 환자를

보살피는 로봇

●일본의 RIBA

●한울로보틱스社의 스누봇(SNUBHOT)

자료 : IT-BT 융합분야에서 의료용 로봇시장의 동향 및 전망(지경용 외, 전자통신동향분석 제23권 제2호, 2008)과 미국 의료용 로봇 시장 동향 전자정보센터, 2009.2.

의료용 로봇

급성장하는 의료용 로봇 시장, 시장진입방안

03

요구되는 의료기술과 로봇기술이 접목되어야 하기 때문에 기술의 신뢰성이 매우 중요하다. 원천기술의 공급은 주로 대학 및 연구소가 담당하고 있고 이러한 기술을 로봇 제작자 가 인수하여 제품을 개발하고 있다. 로봇 제작자가 인증허 가기관으로부터 인증 및 허가(FDA, KFDA, CE)를 획득하 고 나면 로봇제조사는 서비스사업자에게 로봇 완제품을 판 매한다. 서비스사업자로는 로봇 수입·판매업체를 예로 들 수 있다. 서비스사업자는 병원 등의 사용자에게 로봇을 판매하 거나 트레이닝 센터를 운영하면서 사용자(의사)를 대상으로 교육서비스를 수행하는데 이러한 분야도 매우 높은 부가가 치를 창출할 것으로 기대되고 있다.

의료용 로봇 산업은 인허가 단계에서의 높은 진입장벽 (FDA, KFDA, CE)으로 인해 사업화 할 수 있는 기업이 제한적이다. 즉 초기 제품 개발 시에 인력과 자본이 많이 필요한 산업이어서 기술력과 자본이 뒷받침되지 않으면 진입자체가 불가능한 특성을 갖는다. 또한 구매자(병원)는 제품 안정성에 대한 인지도 및 품질에 대한 신뢰도를 매우 중요시하고 보수적인 특성을 보이기 때문에 시장에 성공적 으로 진입한 선두주자가 절대적으로 유리하다.

세계시장 2010년 42억 달러 규모, 향후 연간 20% 내외 규모의 지속적인 성장 전망

수술로봇은 대당 판매가격도 고가이지만 연간 유지 비용 또한 고가여서 판매업체의 매출 구성 중 상당규모를 소모품 등 유지보수와 관련된 매출이 차지하는 특성을

보인다. 대표적인 수술로봇인 다빈치를 판매하는 Intuitive Surgical社의 경우 2008년 매출 1조원 가운데 소모품 판매 등의 부가수입 비중이 50%를 상회하였다고 한다. 다빈치의 단가는 대략 30~40억 원 정도이며 연간 유지보수비용이 3억 원 정도 되는데 소모품 등 유지보수 비용은 수술 로봇의 누적 판매대수와 비례하기 때문에 판매업체 측면 에서는 유지보수와 관련된 매출이 상당규모를 차지하게 되는 것이다. 세계시장은 미국이 시장의 상당부분을 차지 하고 있고 다음으로 유럽과 아시아가 뒤를 잇고 있다.

일례로 다빈치의 판매대수를 살펴보면 2010년 10월 기준

·연평균 성장률 : 20.6% (단위 : 백만 달러)

·연평균 성장률 : 26.0% (단위 : 억 원)

~ 의료용 로봇 분야의 공급체인 분석 ]

자료 : 지식경제부, 한국산업기술평가관리원, “IT R&D 발전전략(2010-2015)”

~ 의료용 로봇의 세계시장규모 ]

~ 의료용 로봇의 국내시장규모 ]

자료 :“수술에서 기간시설 경비까지, 로봇시대 성큼 지식경제부 2009. 7.

27.”,“U.S. Image Guided and Robot Assisted Surgery Markets, Frost & Sullivan, 2008.3.”, “Western European Market for Image-guided and Robot-assisted Surgery, Frost & Sullivan, 2009.12.

※ 산출근거 - 세계시장 : 년 평균 20.6% 성장률을 적용.

- 국내시장 : 최근의 급성장을 감안하여 40%부터 점차적으로 25%까지 성장률이 감소하는 것으로 가정

으로 전 세계적으로 약 1,500여대가 보급되었는데 이 중에서 미국이 1,267대, 유럽 161대, 한·중·일 3국이 63대를 보유하고 있는 것으로 알려졌다. 시장규모 성장률은 지역별로 조금씩 다른 양상을 보이고 있는데 성장을 주도한 미국시장은 2000년대 초중반에는 연평균 40% 정도의 성장률을 보이다가 최근에는 30% 내외의 성장률을 보이고 있으며 향후 5년 이내에는 20% 내외로 상승률이 다소 낮아질 것으로 예측되고 있다. 유럽은 미국 다음으로 시장 규모가 크지만 최대 20% 내외의 연간 상승률을 보이다가 완만하게 성장률이 감소할 것으로 추정된다. 한편 우리 나라의 경우에는 로봇에 대한 정책적 지원과 국내 병원 에서 로봇 수술에 대한 선호도 상승으로 인해서 최근 급속 하게 시장규모가 증가하고 있다.

수술로봇 분야의 선두기업인 Intuitive Surgical社는 2010년 한 해에 매출 1.5조 원을 달성

Intuitive Surgical社는 수술로봇의 대명사 다빈치를 2010년까지 누적 1,500여 대 가량 판매하였고 수술의 소모품 판매뿐만 아니라 시장을 선점한 브랜드 효과를 십분 활용 하여 세계 각지에 수술 트레이닝 센터를 설립하여 의료로봇 시장을 선도해 가고 있다. Intuitive Surgical社는 2010년 한 해에 약 1조 5천억 원의 매출을 올렸으며 의료용 로봇 중 로봇지원 수술분야에서 미국과 유럽시장의 약 68%를 점유하고 있다. Accuracy社는 방사선 치료에서 종양의 위치를 추적하는 사이버나이프(CyberKnife)라는 시스템을 판매하면서 세계시장의 15%를 점유하고 있다.

Stereotaxis社는 수술 네비게이션 시스템 분야의 강자 로서 주요 제품은 Niobe 시스템이다. 수술 네비게이션 분야에서는 Hansen Medical社의 Sensei 시스템과 MAKO Surgical社의 마코플래스티(MakoPlasty) 등이 상용화되어 판매되고 있다.

이외에도 미국의 InTouch Health社는 원격진료 로봇 RP-7을 생산하여 세계 약 300개 병원에 판매하였고 독일의 BrainLab社는 네비게이션 보조로봇 Vector Vision을 100대 이상 판매하였다. 영국의 Armstrong Healthcare社는 수술 경로 결정 과정에서 로봇 암(Arm)이 수술 도구 삽입을

보정해주는 PathFinder 로봇을 상용화하여 세계적으로 10여대 보급하였다. Integrated Surgical System社의 로보닥은 62대가 판매되었는데 로보닥과 관련된 모든 자산은 우리나라의 큐렉소에 인수되었다.

“국내기업인 큐렉소社가 수술로봇 로보닥을 인수한 후 현대중공업, 서울삼성병원과 협력하여 국산화를 진행, 제품생산을 앞두고 있으나 국내시장에서 국내기업의 매출은 극히 미미하다. ”

국내 시장도 Intuitive Surgical社의 다빈치가 가장 많이 점유하고 있는데 2005년에 연세세브란스 병원에 처음 도입된 이후로 2010년까지 33대가 도입되었고 2011년 상반기까지 36대가 도입된 것으로 보고되고 있다. 다음 으로 Integrated Surgical System社가 개발한 로보닥은 국내에 10대가 보급되었다. 로보닥을 인수한 우리나라의 큐렉소는 현대중공업 및 서울삼성병원과 공동연구를 진행 하여 로보닥의 국산화를 이루었고 2011년 3월에 지식경제 부로부터 개발완료 승인을 받고 로봇 생산을 앞두고 있다.

의료용 로봇

~ 세계시장 점유율 추정 ]

자료 :“U.S. Image Guided and Robot Assisted Surgery Markets Frost &

Sullivan, 2008.3.”,“Western European Market for Image-guided and Robot-assisted Surgery Frost & Sullivan, 2009.12.”

※ 산출근거 : 의료용 로봇의 주요시장인 미국과 유럽에서 로봇지원 수술분야로 한정하여 시장 참여자를 중심으로 점유율 추정

또한 큐렉소는 자연분만유도로봇 베이디(BAIDY)에 대한 대대적인 임상시험을 진행 중이다. Accuray社의 사이버 나이프는 2002년 원자력병원에 처음 도입된 이후로 총 6개 병원에 도입되어 암 치료에 이용되고 있다. 큐렉소 이외에 다른 국내 기업을 살펴보면 마이크로 로봇분야에서 인트로메딕이 상용화한 캡슐내시경 MicroCam이 마산 센텀병원 등지에 보급되어 사용되고 있다. 안내로봇으로는 한울로보틱스가 제작한 스누봇(SNUBHOT)이 분당서울대 병원에 도입되었다. 그 외 연구개발 및 임상시험을 진행 중인 기업으로는 (주)이턴, NT리서치, 사이버메드 등이 있다.

국내시장에서 우리 기업의 매출이 일부 발생하고는 있지만 아직까지는 거의 외국 업체가 장악하고 있다. 실제로 한국로봇산업협회가 2010년에 실시한 로봇산업 실태조사 결과를 보면 국내 기업의 의료복지용 로봇의 생산량은 2008년 3.1억 원에서 2009년에는 1.09억 원으로 오히려 감소했고 2010년 생산량은 2.52억 원으로 추정되는 등 극히 미미한 실정을 보이고 있다.

의료용 로봇의 성공은 뛰어난 외과 의료진과 로봇 제작사의 지속적인 상호협력이 가장 중요

의료용 로봇은 각종 인증 제도를 반드시 거쳐야 하고 구매자인 병원 등으로부터 신뢰를 얻어야 판매가 가능하다.

따라서 시장에 먼저 진입한 선발주자가 절대적으로 유리 하기 때문에 후발주자인 국내업체는 시장진입이 어려울 수 있다. 특허활동 측면에서 살펴보면 해외는 기업체가 특허를 많이 출원하고 있지만 국내의 경우에는 주로 대학이 출원을 하고 있어서 상용화 측면에서는 해외에 비해 많이 뒤쳐지고 있음을 알 수 있다.

한편 2010년 한국보건의료연구원의 분석에 의하면 수술로봇 다빈치의 효용성이 입증되지 않았다고 한다. 더욱이 2011년 5월에는 다빈치를 이용하여 수술 받은 탤런트 박주아 (69) 씨가 사망하였고 로봇수술로 인한 십이지장 파열로 사망했다는 주장이 일고 있다. 또한 국내의 경우 로봇 수술에 대해서는 건강보험이 적용되지 않아서 다빈치 로봇 수술의 경우 500~1000만원의 추가비용을 개인이 부담해야 한다. 이러한 요인들은 시장 성장의 저해요인으로 작용할 수 있을 것으로 판단되며 미국의 의료용 로봇시장도 연간 성장률이 감소할 것으로 예측되고 있다.

“먼저 진입한 선발주자가 유리한 의료용 로봇시장 이지만 후발주자인 우리나라의 경우 세계 수준과 크게 격차가 없는 로봇기술과 뛰어난 외과 의료진의 수술기법 등 성공 요소가 없지 않다.”

그러나 우리나라는 의료용 로봇 시장에서 성공할 수 있는 여러 가지 요소가 있다. 의료용 로봇을 개발하려면 로봇기술과 의료기술이 접목되어야 하는데 국내 로봇기술 이 세계 수준과 격차가 크지 않고 국내 외과 의료진의 수술 기법도 뛰어나다는 평을 듣고 있다. 다빈치 로봇 수술의 경우 위암, 대장암, 갑상선암의 수술에 대해서 국내 의료진의 시술방법이 세계적인 가이드라인으로 적용되었고 2011년 6월 국제로봇수술학회에서는 연세대 의대 정웅윤 교수가 회장에 선출되었다. 전반적으로 우리나라의 의료진이 새로운 장비에 쉽게 익숙해지는 편이라 다른 나라에 비해 수술 로봇의 도입과 활용이 빠른 편이라는 점도 의료용 로봇 제품 개발을 위한 저변을 넓히는 요인이 된다. 대다수 임상 의사들의 경험에 의하면 수술로봇을 이용하여 정밀한 수술이 가능해졌다고 하며 로봇수술건수가 매년 15% 정도의 빠른 성장을 지속하고 있다고 한다. 이는 로봇수술분야가 계속 확장되는 것에도 기인된다.

이와 같이 지속적으로 확장되고 있는 의료용 로봇 시장에 우리 기업이 성공적으로 진입하려면 정부의 지속 적인 로봇지원 정책을 기반으로 우리의 강점 요소들을 잘 활용해야 하는데 뛰어난 외과 의료진과 로봇제작사의 지속 적인 상호협력이 가장 중요하다. 정부 정책에서는 자금 지원 이외에 의료로봇 서비스의 건강보험 적용 등의 제도 개선을 고려해야 한다. 초기에는 국내제품을 공공분야에 도입하는 정책을 추진하고 향후에는 해외로부터의 로봇 의료관광과 연계시키는 방안을 고려할 수 있다. 또한 국제 표준화 활동에도 적극 참여해야 하고 기업측면에서는 특허 출원에도 적극적이어야 한다. 한편 다빈치 로봇의 경우와 같이 로봇 소모품이나 트레이닝 센터 운영도 기업의 매출 에서 많은 비중을 차지한다는 점도 적극 고려해야 할 것이다.

로봇응용

│기술사업화정보실 선임연구원 임 대 현 │

지속가능 사회안전로봇 시스템

소방, 횐경감시, 감시경계 등에 적용되는 사회 안전로봇, 로봇의 차세대 Killer Application

사회안전로봇 시스템이란 스마트 환경과 연계 하여 공공서비스를 수행하는 로봇시스템을 말한다.

감시·경계, 환경감시, 재난방재 로봇과 이들 로봇을 제작·운영하기 위한 로봇 플랫폼, 군집로봇 운영/

시나리오, 서비스 시스템을 총칭하는 개념(지식경제 부, “신성장동력 기술전략지도”2009.7)이다. 최근 인구증가, 도시화, 산업화, 고령화에 의한 범죄발생, 환경오염, 재해 증가 등 사회경제적 문제 증가에

따라‘사회의 안전’구현이라는 공공의 필요성에 의해 시장이 형성되고 있다.

사회안전로봇은 기존의 사회 안전시스템과 연동 하여 다수의 이동 로봇과 고정형 로봇을 이용하여 넓은 범위를 감시하는 로봇들의 통합시스템으로 운영 되는 것이 특징이다. 이러한 통합적 감시활동을 위해 필요한 주요기술은‘로봇 플랫폼 및 주행기술’, ‘원격 화상통신 및 경비시스템 연동 기술’, ‘장애물 고속 극복 복합메카니즘’, ‘실내외 전천후 위치인식’등이 있다.

감시/경계 로봇 환경감시로봇 재난방재로봇

공공 및 민간 주요시설의 보안을 담당함.

수질 및 대기의 오염상황 감시를 담당함.

화재, 지진 등의 재난발생시 위험지역에서 소방, 인명구조 등의

임무를 수행함

~ 사회안전로봇의 종류 ]

사회안전로봇 시스템

지능형 서비스 로봇의

차세대 Killer Application

04

2018년, 사회안전로봇 시스템 세계시장규모 466억 달러, 국내 30억 달러

사회안전 로봇시스템 중 감시/경계로봇은 보안장비 시장 에서 두각을 나타낼 것으로 기대되고 있다. 전 세계 보안 장비의 수요는 2009년 696억 달러에서 연간 7.4%씩 성장 하여 2014년에는 거의 993억 달러에 이를 것으로 예상되고 있다(The Freedonia Group, World Security Equipment to 2014, 2010). 또한 보안장비의 기술트렌드는 아날로그기반 (CCTV) → 네트워크기반(CCTV) → 지능형 기반 (CCTV+

로봇+생체인식기술)의 감시보안 체제로 진행되고 있어 로봇이 차세대 지능형기반 보안시장의 필수요소로 자리 잡아 그 시장이 확대될 것으로 예상된다(유명호, “사회안전 로봇시스템”, 한국지능시스템학회, 2007).

이러한 배경에 힘입어 기존의 로봇강국인 미국, 일본, 유럽에서는 각국 정부의 지원 하에 다양한 형태의 사회안전 로봇을 개발하여 시장이 확장될 것으로 전망되고 있다. 우리 나라의 경우도 2009년에‘향후 10년 이내 신시장 창출이 가능한 분야의 전략품목’의 하나로‘사회안전로봇시스템’을 선정(지식경제부, 신성장동력 기술전략지도, 2009)하고 2018년까지 개발할 로봇제품맵을 작성하여 국가적 차원에서 개발과 상용화를 추진하고 있다.

“로봇이 차세대 지능형기반 보안시장의 필수 요소로 자리 잡아 그 시장이 확대될 것으로 예상 되면서 로봇강국을 비롯한 우리나라는 사회안전 로봇의 상용화에 경쟁적으로 뛰어 들고 있다.”

우리나라를 비롯한 해외선진국이 사회안전로봇의 상용화에 경쟁적으로 뛰어 들고 있는 것은 서비스 로봇에서 청소로봇 이후 마땅한 아이템이 없는 상황에서 Killer Application으로의 사회안전로봇 시장이 빠르게 형성되고 있기 때문이다. 또한 사회안전로봇의 개발을 통해 획득 할 수 있는 로봇플랫폼기술, 위치인식기술 등이 라이프케어 로봇, 교육용로봇, 의료서비스 로봇 등 타 지능형 서비스 로봇 시스템에 이용될 수 있기 때문이기도 하다.

사회안전로봇 시스템의 전 세계시장규모는 2008년 9억 달러에서 2018년 465.9억 달러규모로 성장할 것으로 예상되며 국내시장의 경우 2008년 1000만 달러 규모에서 에서 2018년 30억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되고 있다.

[ 보안장비시장의 기술트렌드 ]

[ 세계 보안장비의 수요 ] [ 사회안전로봇시스템 세계시장전망 ]

자료 : 지식경제부, 신성장동력 기술전략지도, 2009.

(단위 : 억 달러) (단위 : 백만 달러)

·CAGR : 7.4%

미국, 일본, 독일 등 로봇선진국, 사회안전로봇 시스템 상용화 진행 중

사회안전로봇 시스템은 세계적으로 시장 도입단계로 미국, 일본, 독일 등에서 상용화가 진행 중이다. 가장 많이 알려진 사회안전로봇은 미국의 iRobot사가 개발한 감시 로봇인 Packbot 시리즈로 미 국방부에 1000대 이상 납품

하였으며 이 로봇은 아프가니스탄 등 실전 배치되어 사용 되고 있는 것으로 알려지고 있다.

“ 국내에서는 삼성테크윈의 감시로봇시스템이 서산석유비축기지와 알제리에서 설치·운영 중에 있으며 특히 알제리에서 운영 중인 도심 교통망 감시시스템은 지능형 보안시스템으로 무기 장착 시 군사용으로도 사용될 수 있다 .”

우리나라의 경우 삼성테크윈이 개발하여 서산석유비축 기지에 설치 완료하고 알제리의 도심교통망 감시시스템 으로 수출한 감시로봇 시스템이 대표적이다. 이 감시로봇 시스템은 서산 석유비축기지 경계 4.3km에 설치된 고정형 감시경계로봇이 기지 경계 밖(주간 2km, 야간 1km)의 차량과 사람의 움직임을 탐지·추적하고 이동형 로봇이 기지 내 고정형 로봇의 사각지역을 순회하면서 무단침입 이나 석유저장탱크 주변의 화재, 누유 등을 탐지하여 사고 발생을 실시간으로 중앙통제실로 송수신하는 시스템이다.

사회안전로봇 시스템

개발기관 - 명칭 개발내용/성능 이미지

일본 SECOM - Robot X

자동주행, 원격조작(센터조작) 및 리모트 조작유선리모콘) 위협음성/램프/발연장치 탑재, 자율충전, 충전시간 1시간

Size : 1225×840×1120(mm), 무게 : 230kg, 속도 : 3 ~ 10 km/h 공장, 학교, 박물관 등에서 주간 출입자 통제, 야간 순찰 경비수행

독일 Robotwatch - OFRO

영상기록 실시간 전송, 긴급상황시 위험물질탐지 처리 가능 360도 회전하는 통합 열 감지 카메라 장착

가스시스템이 탑재돼 반경 30m의 위험물질 탐지

12시간 구동 가능, 최대 7.2km 주행, 149cm×112cm, 무게 65kg

미국

Recon Robotics - Recon Scout

로봇 본체에 카메라가 달려 있어 상황을 실시간 촬영 전송 적외선 카메라 장착 가능

9m높이에서 콘크리트 바닥에 떨어져도 부서지지 않으며, 30m거리에서 무선으로 움직임 제어

한 대당 6,000~9,000달러 수준, 무게는 0.54kg

일본 Tmsuk- “T-34”

휴대폰에 의한 제어 가능, 로봇을 위한 별도의 네트워크 불필요 인체 열이나 소리를 감지하여 지정된 휴대폰에 정보전달.그물망 투척 Size : 520×600×600mm, 무게 : 12kg, 최대속도 : 10km/hr 일본 경제산업성의 지원하에 경비업체인 Alacom과 공동개발

~ 해외의 사회안전로봇 개발현황 ] [ 사회안전로봇 시스템 국내시장전망 ]

자료 : 지식경제부, 신성장동력 기술전략지도, 2009.

(단위 : 억 달러)

이 시스템은 로봇이 스스로 물체의 이동을 추적 (Tracking)하고 판단하는 지능기술이 적용된 지능형 보안시 스템으로 무기 장착 시 군사용으로도 사용될 수 있다.

그 외 디알비파텍, 현대로템, 위아에서는 소방로봇을, 컨벡스에서는 Recon Scout와 유사한 형태의 투척형 경비 로봇을, 그리고 원자력연구원에서는 원자력발전소 시설 감시로봇을 개발 중에 있다.

정부의 정책적인 장려로 우리나라의 사회안전 로봇의 세계시장 선점 청신호

현재 국내 로봇시스템의 주요 핵심부품 및 원천기술은 해외로부터 도입되고 있어 미국, 일본, 유럽 대비 3~5년 뒤쳐져 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 정부는 로봇 산업을 향후 자동차산업에 버금가는 산업적 파급력을 가질 것으로 예상되는 유망산업분야로 보고 정책적으로 장려 하고 있다. 특히 지경부, 교과부 등 7개 부처는 로봇시장 선점을 위하여 소방 및 국방(감시경계로봇) 등 7대 분야의 로봇시범사업에 2011~2013년간 1,000억 원을 투자하고 있다. 이러한 시범사업은 정부가 공공분야 로봇의 산업화를 통해 민간분야로의 로봇산업 확산을 추진하려는 의지를 반영한 것으로 향후 시장의 형성과 성장의 청신호로 인식 되고 있다.

“우리나라도 사회안전로봇이 미래 지능형 서비스 로봇의 주요 분야임을 인식하고 핵심부품의 국산화 및 시범사업 실시를 통한 세계시장 선점을 추진하고 있어 이 분야의 시장 확대가 예측만이 아닌 현실이 될 것으로 전망되고 있다.”

[ 서산 석유비축기지 지능형감시로봇시스템 운영 개념도 ]

자료 : 지식경제부,“석유비축기지 철통 보안, 로봇이 책임진다!”, 2009.

신재생 / 탄소저감 에너지

│기술정보분석실 책임연구원 구 영 덕 │

원자력

원전은 공급 안정성, 경제성, 자원문제, 환경 문제 등 기본적인 한계를 극복한 에너지원

전 세계는 화석연료의 사용량 감축에 따른 에너지 문제를 극복하고 지구 온난화의 핵심 물질인 이산화 탄소가 배출되지 않는 에너지원을 개발하기 위해 다각적인 노력을 진행하고 있다.

원자력발전은 기본적으로 공급 안정성은 물론, 경제성을 갖추고 있는 에너지원으로서 전력생산에 관한 한 자원문제, 환경문제라는 기본적인 한계를 어느 정도 극복한 에너지원으로 평가받고 있다.

그러나 세계 원전시장은 기술적으로 핵무기와 밀접 하게 연관됨에 따라 관련기술의 공개나 이전이 거의 이루어지지 않고 있으며 원천기술은 미국, 일본, 프랑스, 러시아 등 소수의 선진국이 주도하고 있다.

2000년대에 접어들면서 경제발전에 따른 전력 수요증가, 기후변화협약에 따른 저탄소에너지 필요성 증대, 화석연료 고갈 우려, 고유가 등으로 세계 각국은 현실적이고 실질적인 유일한 대안으로 원전의 중요성을 재인식하면서 신규원전 건설계획을 앞 다투어 발표하기 시작했다. 그러나 일본 후쿠시마

원전사고는 많은 원자력 관련 국가들의 원자력 정책에 변화를 가져왔는데 독일과 이탈리아, 스위스 등의 국가들은 원전의 단계적인 철폐와 도입 취소를 결정했다.

“일본 후쿠시마 원전사고로 독일과 이탈리아 등은 원전의 단계적인 철폐와 도입을 취소 하였으나 전력부족을 해소하려는 신흥 아시아 지역의 국가들은 원전도입을 적극적으로 추진 중.”

반면, 우리나라를 비롯하여 미국, 프랑스, 러시아, 중국, 인도 등은 기존의 원전 추진정책을 유지 한다고 발표하였다. 원전 건설을 진행 중이거나 도입 계획이 있는 국가는 터키, 베트남, 아르헨티나, UAE, 리투아니아, 사우디아라비아, 핀란드 정도이다. 특히 경제성장과 인구증가 등에 따른 전력부족을 해소 하려는 신흥 아시아지역의 국가들은 원전도입의 적 극적인 정책을 계속 추진하고 있다. 일본은 자국 내

원전플랜트 수출

후쿠시마 원전사고 이후의 해외진출 전략

05

정치상황 등으로 인하여 향후 원전정책의 방향을 가늠 하기가 어려우나, 탈 원전 보다는 원전 축소의 정책이 예상 되며 수출중심으로의 정책 전환이 예상된다.

원자력 중심지로 떠오르고 있는 아시아 국가들, 세계 3대 원전수출 강국을 꿈꾸는 우리나라

세계원자력협회(WNA)는 2011년 3월 현재 62기의 신규 원전이 건설 중에 있으며 이 가운데 우리나라를 비롯하여 중국, 인도, 타이완 등 아시아 지역의 국가들이 67%에 해당 하는 42기를 건설함으로써 원자력 중심지로 떠오르고 있다.

“2020년, 세계 원전설비용량은 2010년 대비 27% 증가가 전망되며 2011년 3월 현재 중국을 비롯한 아시아 국가들이 세계 신규원전의 67%를 건 설 중에 있다.”

영국의 EIU(Economist Intelligence Unit) 매거진은 2011년 6월에‘원자력 에너지의 미래(The Future of Nuclear Energy)’라는 보도에서 2020년 세계 원전설비 용량 전망치를 다소 하향 조정하였으나 설비용량은 2010년 대비 27% 증가할 것으로 전망하고 있다. 또한 독일의 원전 폐쇄설비 용량보다 훨씬 많은 원전 설비가 향후 러시아, 인 도 및 중국에서 건설될 것으로 내다보았다.

향후 세계 원전은 후쿠시마 원전사태에도 불구하고 완만한 증가 경향을 나타낼 것으로 예상되고 있다. 이는

원자력이 국가 경제성장의 견인차인 전력 에너지원으로서의 역할을 하며 온실효과 가스의 배출가스 규제 및 고유가로 인해 에너지 안보가 위협을 받고 있는 현 상황에서 원자력은 여전히 호소력 있는 국가 에너지원으로 인식되고 있기 때문이다.

우리나라는 에너지 수입의존 완화 및 안정적 공급을 위해 1971년부터 원전 건설을 지속하여 현재 고리(4기), 영광(6기), 울진(6기), 월성(4기) 등 4개 지역에 총 20기를 운영 중에 있으며 원전 발전비중은 36%로 화력(41%)에 이어 두 번째 발전 에너지원으로 역할을 하고 있다. 한편, 우리나라는 2012년까지 원전 10기, 2030년까지 80기의 수출로 신규 원전 건설의 약 20%를 점유하기는 세계 3대 원전 수출 강국으로의 도약을 목표로 하고 있다.

구분

운전중 건설중 확정 단계 계획중 기수 용량

(GWe) 기수 용량

(GWe) 기수 용량

(GWe) 기수 용량 (GWe) 아시아 117 85.9 42 45.2 102 112.4 183 192.0

유럽 195 171.3 14 13.3 33 38.0 85 100.9 북미 122 113.9 3 2.7 12 14.9 26 37.8 기타 9 6.6 3 3.1 11 11.4 30 37.6 계 443 377.7 62 64.3 158 176.7 324 368.3

[ 세계 상용 원전 현황 및 전망 ]

~ 세계 10대 원자력국의 원자력 설비용량(Net nuclear capacity) 전망 ]

·연평균 성장률 : 1.9 % 국내시장규모 기수

(단위 : 억 달러)

~ 원전 플랜트의 세계시장규모 ] 연도 2010 2015 2020 USA 101.1 103.4 109.0 France 63.3 64.8 66.4 Japan 46.8 45.0 44.7 Russia 22.7 29.7 41.0 Germany 20.5 11.7 9.0 Korea 18.7 24.2 28.1 Ukraina 13.1 13.1 16.2 Canada 12.6 12.6 15.0

UK 11.0 9.6 12.7

China 10.1 37.1 63.1 합계 319.9 351.2 405.2 자료 : Economist Intelligence Unit, 2011.06.

자료 : World Nuclear Association, 2011. 03

(단위 : GWe)

원전 세계시장은 원천기술을 보유하고 있는 미국, 프랑스, 러시아, 캐나다 등이 주도

전 세계 원전시장은 원천기술을 보유하고 있는 미국 웨스팅하우스(WEC)와 GE, 프랑스의 아레바(AREVA), 러시아의 Atomenergoproekt(AEP), 캐나다 원자력 공사(AECL) 등이 주도하고 있다. 이들 주요 기업들은 제휴를 통하여 도사바-웨스팅하우스, 미쓰비시-아레바, 히타치-GE, 러시아 AEP 등 4개 그룹으로 재편되어 있다. 국내 기업 들은 원전산업 전후방 관련 산업 전반에 걸쳐 경쟁력을 보유하고 있으며 설계에서부터 운영에 이르는 전 밸류

체인에 경쟁력을 확보하고 있다. 한편, 후쿠시마 원전 사고 이후 일본이 베트남, 터키 등과 체결한 원전협상이 무산될 가능성이 높아짐에 따라 우리나라에게 재협상의 기회가 올 것이라는 전망이 나오고 있다.

원전 르네상스를 이어가기 위해서는 원전 안전성이 선결과제

20년 만에 다시 찾아온 원전 르네상스가 일본 후쿠시 마 원전사고로 급제동이 걸렸다. 단기적으로 안전성 강화 차원의 대책들과 더불어 그 진행속도가 잠시 주출할 수는

원전플랜트 수출

자료 : 데이코산업연구소, “원자력 핵융합발전 관련시장 실태와 사업전망”, 2010. 와 지식경제부, 2009. 12, “UAE 원전사업 수주성공 보도 참고자료”,를 기초로 재구성

~ 원전 플랜트의 국내 시장 점유율 ]

~ 원전 플랜트의 세계 시장 점유율 ]

~ 국내 원전 산업 분야별 주요 참여업체 현황 ]

분야 내용 업체

Developer 전반적인 운영 한전

핵연료 핵연료 종합설비

및 계통설계

한국원자력연료, 한국전력기술

주기기 원자로 설비 두산중공업

발전보조설비 (BOP)

열교환기, 복수기, 탈기기

비에이치아이, 티에스엠텍, S&TC, 신텍, 성진지오텍

부품/소재 단조부품, 피팅, 각종 밸브류

태광, 성광밴드, 하이록코리아, 비엠티, 태웅, 마이스코, 엔에스브이, 조광IL I 시공 발전소 건설 현대건설, 대림건설, GS건설,

대우건설, 삼성물산, 두산중공업

정비 경상정비 한전 KPS, 일진에너지,

금화피에스시 자료 : 지식경제부, 2009. 12, “UAE 원전사업 수주성공 보도 참고자료”, 보고서

중심으로 분석

※ 산출근거 -세계시장 : 건설중인 상용원전 52기에 대해 1기의 평균 건설기간 6년과 1기당 시장규모 약 50억 달러 적용

-국내시장 : 건설중인 원전 신고리 1-4호기, 신월성 1-2호기 건설 적용 자료 : 데이코산업연구소, “원자력 핵융합발전 관련시장 실태와 사업전망”, 2010.

·연평균 성장률 : 4.47 % (단위 : 억 달러)

~ 원전 플랜트의 국내시장규모 ]

국내시장규모 기수

있으나 경제적인 대용량 전원으로 원전을 대신할 수 있는 에너지원을 찾지 못한 상황이기 때문에 원전 확대 기저는 지속될 것으로 예상되고 있다.

원전 르네상스 기조에 불어 닥친 후쿠시마 원전사고는 원전 안전성을 선결 과제로 부각시켰다. 그리고 경쟁우위를 확보하기 위해서 원전관련 인재양성과 더불어 원천기술의 조기 확보가 필요하다는 것을 각인시켰다. 즉, 정부는 R&D에 대한 장기적인 비전을 토대로 원전의 안전성 향상을 통한 세계시장에서의 신뢰성 확보와 투자재원의 확보, 그리고 인력 양성 계획 등 시스템적이고 제도적인 토대를 구축해야 한다는 것이다. 또한 원전 관련 민간회사는 기술개발을 위하여 기자재의 성능 개선과 더불어 특허출원 등에 매진 해야 할 것이다. 이러한 공공부문과 민간부분의 유기적인 협조와 노력이 합쳐져 시너지 효과를 발휘할 때 우리나라가 세계적 흐름을 주도할 수 있는 글로벌 원전 리더가 될 수 있을 것이다.

“끊임없이 진화하는 원전에 맞서 우리나라가 글로벌 리더로 성장하기 위해서는 미확보기술의 자립과 원전 수요국의 니즈를 파악한 안전하고 강력한 원전사업모델 개발이 필수.”

최근 우리나라는 한전 중심의 창조적 원전사업 모델을 통하여 일반적 통념을 깨고 원전수주의 성공을 일구어냈다. 그러나 원전사업모델은 끊임없이 진화해야

한다. 즉, 앞으로 우리나라는 한전, 한수원, 한전기술, 두산 중공업, 한전기공, 원자력연료, 건설사 등으로 분산된 우리의 저력들을 하나의 결집체로 구성하여 더욱 안전하고 강력한 힘을 창출할 수 있는 새로운 원전사업모델을 개발해야 할 것이다.

안전하고 강력한 원전사업모델을 구현하기 위해서는 미확보기술의 자립화와 더불어 원전 수요국의 니즈를 파악 하여 고객이 원하는 원전 상품을 개발하는 것이 필요하다.

최근 심각하게 대두되고 있는 지진발생에 대응할 수 있는 면진 또는 부유식 원전 개발, 초기투자비용을 획기적으로 줄일 수 있는 건설공기가 단축된 원전 개발 등 원전 수요국의 니즈를 반영한 원전사업모델이 필요하다.

~ 원전 플랜트의 수출을 위한 필요조건 및 진출전략 ]

구분 내용

필요 조건

원전의 안전성 향상을 통한 세계시장에서의 신뢰성 확보 정부의 장기적인 비전과 투자재원의 확보 및 인력양성계획 민간회사의 기자재 성능개선 및 특허 출원 등 기술개발

진출 전략

창조적 원전사업모델의 지속적 개발 원전 수요국의 니즈 파악 차별화된 우위 전략

기업과 국경을 초월한 새로운 조합의 모델 개발 자료 : 이용태, “원전기술자립과 신울진 1,2호기 건설”, 전기신문, 2010.12.9와 이재규,

“세계 원자력발전 시장동향 및 진출 전략”국토해양저널, 2010.4.를 기초로 재구성

신재생 / 탄소저감 에너지

│기술정보분석실 책임연구원 이 일 형 │

태양전지

태양전지 모듈에서 발생되는 직류전력을 교류로 변환하는 태양전지 전력변환기기/

시스템

태양전지 전력변환기기(인버터) 및 시스템은 태양전지 모듈에서 발생되는 직류 전력을 사용가능한 교류 전력으로 변환하기 위한 것으로써 태양전지 모듈에서 발생되는 직류 전력의 효율적인 사용을

위해 MPPT(최대 전력점추종)제어 기능을 필수적 으로 포함하고 있다. 독립형 단상, 계통연계형 MIC(DC/AC, DC/DC), 계통연계형 소형 단상(가정용), 계통연계형 중형 삼상(건물용), 계통연계형 대형 삼상 (발전사업용), 독립형 삼상 시스템 등으로 분류가 가능하다.

~ 태양전지 전력변환기기/시스템 중심의 연관 산업 구조 ]

후방위 산업

전선 재료 외함 관련 금속 재료 전력 저장용 배터리 태양전지 모듈 시스템 설치 가대 추적식 관련 기계 제어 설치/건설 산업 모니터링 통신 부품 모니터링 기기 전력변환기기/시스템

전선 제어 S/W H/W 설계

제어 PCB제작 및 양산 기기 제조 공장 제품 검사 장비 자동화 설비 제품 분석 장비 등 전방위 산업

DSP 전력용 반도체 전해 캐패시터 전력용 인덕터 필터용 인덕터 DC 커넥터, 스위치, 휴즈

전기/전자 부품 등

태양전지

전력변환기기/시스템

중소기업 주도의 시장참여 확대

06

“ 태양전지 전력변환기기/시스템을 구성하고 있는 산업은 태양전지 전력변환기기/시스템을 중심으로 전기 부품산업 관련 전방위산업과 태양전지 모듈 소재부품,전력저장용 배터리 등의 후방위산업으로 구분된다.”

태양전지 전력변환기기/시스템을 구성하고 있는 산업은

① 전력 제어 연산, 통신 및 기타 연산을 담당하는 DSP 산업, 순시 전력 제어를 가능토록 하는 IGBT와 같은 전력용 반도체 소자 산업, 전력변환 장치의 필수 구성 요소인 캐패 시터, 인덕터와 같은 전력용 수동소자 산업, 태양전지 전력 변환 장치 및 태양전지 모듈에 사용되는 DC 커넥터, DC 스위치, DC 휴즈와 같은 전기 부품 산업 관련 전방위 산업

② 태양전지 전력변환기기 설계/제조와 관련된 방열설계 산업, 관련 H/W 설계 산업, 순시 전력 제어 이론을 S/W로 적용 가능하도록 하는 시뮬레이션 프로그램 산업, 제어 PCB 및 전력 회로 관련 전기/전자 부품 산업 및 전력변환 기기 제조 및 양산에 관련 공정, 검사장비, 자동화 설비 및 분석용 계측기 관련 산업 ③ 태양전지 발전시스템 설치 관련 전선 산업, 태양전지 전력변환 기기의 외함 제조 관련 금속 재료 산업, 태양전지 모듈 제조 산업, 태양전지 발전 시스템 설치에 사용되는 고정식 및 추적식 시스템 관련 금속 산업, 기계 제어 산업 및 건설 산업, 태양전지 발전 시스템 모니터링과 관련되는 모니터링 기기 및 통신 관련 산업 등 태양전지 전력변환기기/시스템의 후방위 산업으로 구분이 된다. 특히 후방위 산업에 속하는 태양전지 모듈 소재부품, 전력저장용 배터리, 모니터링 기기 및 모니터링 통신부품에서의 국산화는 일부 진척 되었으나 여전히 국산화 잠재력이 큰 분야이다.

태양전지 전력변환기기는 연평균 24%의 성장률과 함께 2014년 96억 달러 시장 형성

태양전지 발전 시장 자체는 2010~2014년에 연간 43% 이상 성장이 전망되며 태양전지 시장의 특성상 태양 전지 모듈과 태양전지 전력변환기기(인버터)는 서로 종속적인 특징을 가진다. 에너지 전문조사기관인 솔라앤에너지의 최근 보고서에 의하면 2008년에서 2014년 기간 동안

전 세계 태양전지 전력변환기기(인버터)공급은 2010년 18.8GW에서 2014년에는 44.2GW로 증가하여 2011년

~2014년까지 연평균 성장률은 24%에 이를 것으로 전망하 였다. 이에 따른 2014년 세계 태양전지 전력변환기기(인버터) 시장의 매출 규모는 2010년 64억 7,000만 달러에서 48%

증가한 96억 달러에 이를 것으로 보고 있다.

공급망 연관고리에 따라 원재료인 폴리실리콘 가격 하락은 결정질 실리콘 태양전지 모듈의 높은 시장 점유율을 지속적으로 유지시켜 주고 있다. 2010년은 First Solar의 생산 용량 증설 지연과 결정질 실리콘 태양전지업체들의 공격적인 생산 용량 증설로 인해 박막 태양전지의 시장 점유율은 14.2%로 일시 감소가 예상된다. 이러한 박막 태양전지 시장 감소는 박막형 모듈을 사용하는 태양전지 전력변환기기(인버터)의 수요 감소를 의미하나 향후 장기적 으로는 박막 모듈의 점유율이 높아질 것으로 예상되어 박막형 모듈용 소용량 태양전지 전력변환기기(인버터)의 수요가 확대될 것으로 예상된다.

“ 태양전지 전력변환기기(인버터) 세계시장은 SMA 사가 50% 이상을 점유하고 있으나 국내 시장은 최근 다수 후발기업들이 시장에 진입하면서 경쟁이 치열해지고 있다.”

[ 세계 태양전지 전력변환기기(인버터) 생산량 추이 ]

자료 : EXPO Solar 2010.10.23 Inverter Program Growth Rate

(단위 : MW, %)