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데이코산업연구소, ‘2024년 스마트센서 기술개발 동향과 산업 분야별 활용 실태 및 시장 전망’ 보고서 발간

산업조사 전문 기관인 데이코산업연구소가 ‘2024년 스마트센서 기술개발 동향과 산업 분야별 활용 실태 및 시장 전망’ 보고서를 발간했다.

센서는 비메모리반도체의 한 종류로 주변 환경의 정보를 수집해 전기적 신호로 변환하는 역할을 한다. 점차 수요 산업이 다양해지고 요구 사항이 다변화함에 따라 센서 기술 또한 빠르게 분화하고 있으나, 소형화·지능화라는 큰 트렌드를 따라 발전하고 있다.

1990년대 MEMS(Micro Electromechanical System, 미세전자기계시스템) 기술의 도입은 센서 소형화를 촉진하는 계기가 되었다. MEMS 센서는 반도체 공정을 이용한 초소형 센서로 기존 기계식, 화학식 센서 등을 대체하면서 압력, 온도, 습도, 가속도 센서 등에 적용되고 있다.

센서가 지능화 한다는 것은 압력, 온도, 가속도, 생체 신호 등의 정보를 감지하여 전기적 신호로 변화시켜 주는 기본적인 작업에 논리, 판단, 통신 기능을 결합시켜 의사결정이 가능해지는 것을 말한다.

이러한 스마트센서는 SoC(System on Chip) 기술을 접목하여 데이터 처리, 저장, 자동보정, 자가진단, 의사결정, 통신 등의 기능을 수행함으로써 대상을 감지하고, 사물이 반응하게끔 한다는 점에서 IoT의 핵심 요소로 간주되고 있다.

디지털대전환(DX) 시대, 스마트센서는 일부 산업에 수요가 국한되는 소재가 아니라 산업 활동에 필수적인 요소로 자리 잡고 있다. 스마트센서의 적용 분야가 지속 확대되면서 연평균 생산규모 및 적용이 1조 개 이상인 Trillion 센서 시대가 도래할 것으로 예상된다.

TechNavio에 따르면, 세계 스마트센서 시장 규모는 2023년부터 2028년까지 연평균 12.74% 성장해 514억 2,789만 달러에 이를 전망이며, 지역별로는 아시아 태평양 지역이 2028년까지 글로벌 스마트센서 시장의 성장에 47%를 기여할 것으로 추정된다.

아시아 태평양 지역은 자동차, 가전, 산업자동화 등 다양한 산업 분야에서 새로운 프로젝트를 추진하며 시장을 견인하고 있다. 특히, 글로벌 자동차 산업을 주도하는 지역으로 해당 지역에 기반을 둔 글로벌 완성차 업체들이 시설 투자를 통해 시장을 키워나갈 전망이다.

이에, 당사는 제조·모빌리티·의료·디바이스 분야를 중심으로 스마트센서 기술 및 시장 동향과 산업 분야별 활용 실태 등을 종합적으로 정리 분석하여 본서를 출간하게 되었으며, 특히 국내외 스마트센서 시장과 주요국 정책 동향, 핵심 기술개발 동향 등을 통하여 시장의 변화를 예측하고, 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었다.

데이코산업연구소는 모쪼록 해당 보고서가 스마트센서 산업뿐만 아니라 관련 산업에 종사하는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바란다고 밝혔다.

Ⅰ. 국내·외 센서 및 센서 생태계 산업 동향

1. 국내·외 센서 산업 동향 및 주요 이슈
1-1. 센서 산업 개요 및 주요국 ICT 산업 동향
1) 센서 산업의 개요 및 특징
(1) 센서의 정의와 분류
(2) 센서 산업의 특징과 발전
(3) 산업용 센서 개요 및 시장 동향
2) 주요국 ICT 산업 동향과 전략
(1) 미국 ICT 산업 동향 및 기술혁신 전략
(2) 유럽 주요국 기술혁신 동향
(3) 일본 ICT 산업 동향 및 기술혁신 전략
(4) 중국 ICT 산업 주요 전략
1-2. 센서 산업 분야 주요 이슈
1) 센서 및 사물인터넷(IoT) 보안 기술 동향
(1) 사물인터넷(IoT) 플랫폼 보안 기술 현황
(2) 국내·외 커넥티드카 보안 국제기준 동향
2) 저전력 및 에너지 하베스팅 기반 센서 시스템
(1) NFC 기반 저전력 사물인터넷 네트워킹
(2) 에너지 하베스팅 기반 자가전원 센서 시스템

2. 국내·외 반도체 및 사물인터넷(IoT) 산업 동향
2-1. 국내·외 반도체 산업 동향
1) 반도체 산업 현황과 전망
(1) 2024년 반도체 산업 전망
(2) 반도체 산업 밸류체인 구조와 특징
(3) 주요국 반도체 산업 정책 동향
2) 인공지능 반도체 기술 동향 및 표준화 현황
(1) 인공지능 반도체 개념 및 부상 배경
(2) 인공지능 반도체 기술 동향
(3) 인공지능 반도체 표준화 현황
(4) 인공지능 반도체 기술적 과제와 이슈
3) 차세대 반도체 시장 동향과 전망
(1) 글로벌 비메모리반도체 시장 동향
(2) 인공지능 반도체 시장 전망
4) 미-중 반도체 제재 동향과 대응
(1) 미국 반도체 수출통제 확대조치 주요 내용
(2) 미국 반도체 수출통제 확대조치 영향
(3) 중국의 반도체 경쟁력 확보 동향
2-2. 국내·외 사물인터넷(IoT) 산업 동향
1) 사물인터넷(IoT) 개념과 응용 서비스 현황
(1) 사물인터넷 개념과 기반 기술
(2) 사물인터넷 분야 유망 기술 전망
(3) 사물인터넷 응용 서비스 현황
2) 사물인터넷(IoT) 기술 개발 및 표준화 동향
(1) 해외 사물인터넷 기술 개발 현황 및 전망
(2) 국내 사물인터넷 기술 개발 현황 및 전망
(3) 해외 사물인터넷 기술 표준화 현황 및 전망
(4) 국내 사물인터넷 기술 표준화 현황 및 전망
3) 사물인터넷(IoT) 시장 동향 및 전망

Ⅱ. 스마트센서 기술 및 산업 동향

1. 스마트센서 기술 현황 및 연구개발 동향
1-1. 스마트센서 기술 및 연구개발 동향
1) 스마트센서 산업 개요
(1) 스마트센서 개념 및 산업 밸류체인
(2) 국내·외 스마트센서 분야 주요기업 현황
(3) 주요국 스마트센서 관련 산업 추진 동향
2) 스마트센서 요소별 기술 동향
(1) 주요국 스마트센서 기술 트렌드
(2) 스마트센서 소자 기술 동향
(3) 스마트센서 알고리즘 기술 동향
(4) 스마트센서 모듈화 기술 동향
(5) 스마트센서 플랫폼 기술 동향
3) 국내·외 스마트센서 특허 동향
(1) 미국 스마트센서 특허출원 동향
(2) 국내 스마트센서 특허출원 동향
1-2. 스마트센서 분류별 기술 동향
1) 이미지센서 기술 동향
(1) 이미지센서 산업 개요
(2) 국내 이미지센서 연구개발 동향
(3) 고해상도 이미지센서 기술 동향
(4) 3차원 이미지센서 기술 동향
2) 압력센서 기술 동향
(1) 압력센서 개념과 분류
(2) MEMS 압력센서 기술 개요
(3) 국내 압력센서 연구개발 동향
3) 후각센서 기술 동향
(1) 후각센서의 정의와 분류 및 응용분야
(2) 지능형 후각센서 기술 동향
(3) 국내 후각센서 연구개발 동향
4) 바이오센서 기술 동향
(1) 바이오센서의 개요 및 부상
(2) FET 나노 바이오센서 기술 동향
(3) 생체신호 기반 바이오센서 기술 현황
(4) 국내 바이오센서 연구개발 동향
5) 웨어러블센서 기술 동향
(1) 산업용 웨어러블 개요와 기술 동향
(2) 전자섬유기반 웨어러블 전자소자 기술 동향
(3) 나노입자 기반 웨어러블센서 기술 동향
(4) 국내 웨어러블센서 연구개발 현황
6) 양자센서 기술 동향
(1) 양자센서 작동원리 및 활용
(2) 양자센서 연구개발 동향
7) 뉴로모픽 센서 기술 동향
(1) 뉴로모픽 센서 기술 개요
(2) 뉴로모픽 인지 기술 동향

2. 스마트센서 시장 및 정책 동향
2-1. 국내·외 스마트센서 시장 동향
1) 2024년 글로벌 신산업 및 스마트센서 시장 전망
(1) 2024년 글로벌 신산업 시장 전망과 트렌드
(2) 주요 기관별 글로벌 스마트센서 시장 규모 전망
(3) 2024년 지능형 반도체 시장 전망
2) 2024년 국내 첨단산업 및 스마트센서 시장 전망
(1) 2024년 13대 주력산업 전망
(2) 국내 스마트센서 시장 동향
2-2. 해외 주요국 스마트센서 관련 분야 정책 동향
1) 미국
(1) 미국 첨단제조정책(Advanced Manufacturing Policies)
(2) 미국 반도체 관련 정책 동향
(3) 미국 사물인터넷(IoT) 관련 정책 동향
2) 일본
(1) 일본 디지털산업 기반 정비 현황
(2) 신산업구조비전
(3) 초스마트 사회(Society 5.0)
(4) 커넥티드 인더스트리즈(Connected Industries)
3) 유럽
(1) EU 반도체법
(2) EU 데이터 전략
(3) 독일 GAIA-X 프로젝트
(4) 독일 첨단기술전략(Hightech-Strategie fur Deutschland)
4) 중국
(1) 산업용 사물인터넷(IIoT) 발전전략
(2) 전략성 신흥산업 육성정책
2-3. 국내 스마트센서 관련 분야 정책 동향
1) 대한민국 디지털 전략
(1) 세계 최고의 디지털 역량
(2) 확장 하는 디지털 경제
(3) 포용 하는 디지털 사회
(4) 함께 하는 디지털 플랫폼 정부
(5) 혁신 하는 디지털 문화
2) K-Sensor 기술개발 사업
3) 스마트센서 전문인력 양성사업
4) 시스템반도체 생태계 강화 이행전략
(1) (투자) 세계 최대 규모 ‘반도체 클러스터’ 구축
(2) (생태계) 설계-제조-후공정 전반의 생태계 업그레이드
(3) (기술개발) 차세대 반도체 대규모 핵심 기술개발 지원
(4) (성장기반) 세제·재정, 우수인력 등 반도체 성장기반 강화
(5) (국제협력) 공급망 재편에 대응한 기술협력 및 수출지원

Ⅲ. 산업 분야별 스마트센서 기술 및 활용 동향

1. 제조 분야 스마트센서 산업 동향 및 기술 전망
1-1. 제조 산업 디지털화와 스마트 제조
1) 기업 디지털화 현황과 파급 효과
(1) 기업 디지털화 정의와 구분
(2) 기업 디지털화 주요 동인
(3) 기업 디지털화 파급 효과
2) 스마트 제조의 정의와 특징
(1) 스마트 제조의 기관별 정의
(2) 스마트 제조의 특징
(3) 스마트 제조의 분류와 범위
3) 스마트 팩토리 핵심 기반 기술과 주요 솔루션
(1) 스마트 팩토리 기반 기술
(2) 스마트 팩토리 주요 솔루션
1-2. 제조 분야 스마트센서 기술 동향 및 응용 현황
1) 비전센서 기반 머신비전 시스템 기술 및 시장 동향
(1) 비전센서 기술 동향
(2) 머신비전 시스템 개요와 특징
(3) 머신비전 시스템 주요 기반기술
(4) 머신비전 시스템 기술 트렌드
(5) 머신비전 시스템 활용 현황
(6) 머신비전 시스템 시장 전망
2) 사물인터넷(IoT) 기반 제조 응용 프로그램 기술 동향
(1) 제조 분야 사물인터넷(IoT) 기술 개요
(2) IoT 기반 클라우드 제조
(3) 에너지 효율 관리
(4) 제조 운영 관리
(5) 안전 및 인체공학
(6) 공급망 및 물류
3) 스마트 센서 기반 제조로봇 기술 및 시장 동향
(1) 제조로봇 산업 현황과 트렌드
(2) 협동로봇 기술 동향
(3) 물류로봇 기술 동향

2. 자율주행차 분야 스마트센서 산업 동향 및 기술 전망
2-1. 자율주행시스템 및 기반 기술 산업 동향
1) 자율주행시스템 산업 개요
(1) 자율주행시스템 기술 동향
(3) 자율주행시스템 산업 동향
2) 차량용 반도체 시장 동향 및 전망
(1) 차량용 반도체 산업 전망 및 주요기업 대응 현황
(2) 차량용 반도체 시장 동향
(3) 자율주행차 반도체 시장 동향
(4) 모빌리티 산업 트렌드와 차량용 반도체 시장 전망
3) 차량용 센서 시장 동향 및 전망
(1) 글로벌 차량용 센서 시장 개요
(2) 자율주행 및 ADAS 센서 시장
(3) 차량용 카메라 시장 동향
2-2. 자율주행센서 기반 인지 및 탐지 기술 동향
1) 자율주행차 인지 및 탐지 기술 개요
(1) 자율주행차 인지 및 탐지를 위한 센서 기술
(2) 카메라를 통한 객체 인식
(3) LiDAR와 카메라 데이터 융합
(4) 자율주행차 데이터셋과 표준화
(5) 자율주행 시나리오 표준화
2) 자율주행차 인지 및 탐지 요소기술 동향
(1) 카메라 및 이미지센서
(2) 라이다(LiDAR)
(3) 레이다(Radar)
3) 자율주행차 인지 및 탐지 기술 동향
(1) 자율주행차 인지기술 연구 동향
(2) 자율주행차 인지고도화 기술 동향
(3) 자율주행차 카메라 및 라이다 특허 동향

3. 의료·헬스케어 분야 스마트센서 산업 동향 및 기술 전망
3-1. 의료·헬스케어 분야 스마트센서 산업 동향
1) 웨어러블 헬스케어와 센서 기술 동향
(1) 센서기술의 발전과 의료분야 응용
(2) 나노센서와 웨어러블 헬스케어
(3) 프린티드(Printed)센서와 웨어러블 헬스케어
(4) 웨어러블 의료기기 기술 동향
2) 헬스케어의 부상과 Bio-MEMS 산업화 동향
(1) Bio-MEMS 산업 개요
(2) Bio-MEMS 의료 부문 유망 분야
3-2. 의료·헬스케어 분야 스마트센서 기술 동향
1) 의료용 웨어러블 센서 및 디바이스 기술 동향
(1) 웨어러블 시스템을 위한 유연압전센서
(2) 무전원 웨어러블 모니터링 센서
(3) 금 나노 와이어 기반 의료용 웨어러블 통합 센서
(4) 고안정성 웨어러블 로봇 제어센서
2) 바이오센서 및 나노 바이오센서 기술 개요
(1) 바이오센서 개요
(2) 나노 바이오센서 개요
(3) 금속 나노입자 신호 검출 방법에 따른 센서의 분류
(4) 나노 바이오센서 기술 동향

4. 스마트 홈·디바이스 분야 스마트센서 산업 동향 및 기술 전망
4-1. 스마트 홈·디바이스 산업 및 기술 개요
1) 스마트 홈 및 스마트 가전 산업 동향
(1) 국내 스마트 홈 산업 현황
(2) 스마트 하우징 개념과 스마트 하우징 플랫폼 기술 현황
(3) 스마트 가전 시장 현황
2) 스마트 디바이스 산업 현황 및 기술 전망
(1) 스마트 디바이스 산업 개요
(2) 스마트 디바이스 기술 발전 전망
(3) XR 디바이스 개요 및 기술 현황
4-2. 스마트 홈·디바이스 분야 스마트센서 기술 동향
1) 스마트 홈 센서 기술 동향
(1) 스마트 홈 센서 기술 개요
(2) 스마트 홈 센서 기술개발 동향
2) 스마트 디바이스용 센서 산업 및 기술 동향
(1) 주요국 스마트 디바이스용 센서 산업 동향
(2) 스마트 디바이스용 생체인식센서 기술 동향
(3) 메타버스 분야 센서 기술 동향

머리말

센서는 비메모리반도체의 한 종류로 주변 환경의 정보를 수집해 전기적 신호로 변환하는 역할을 한다. 점차 수요 산업이 다양해지고 요구 사항이 다변화함에 따라 센서 기술 또한 빠르게 분화하고 있으나, 소형화·지능화라는 큰 트렌드를 따라 발전하고 있다.

1990년대 MEMS(Micro Electromechanical System, 미세전자기계시스템) 기술의 도입은 센서 소형화를 촉진하는 계기가 되었다. MEMS 센서는 반도체 공정을 이용한 초소형 센서로 기존 기계식, 화학식 센서 등을 대체하면서 압력, 온도, 습도, 가속도 센서 등에 적용되고 있다.

센서가 지능화 한다는 것은 압력, 온도, 가속도, 생체 신호 등의 정보를 감지하여 전기적 신호로 변화시켜 주는 기본적인 작업에 논리, 판단, 통신 기능을 결합시켜 의사결정이 가능해지는 것을 말한다.

이러한 스마트센서는 SoC(System on Chip) 기술을 접목하여 데이터 처리, 저장, 자동보정, 자가진단, 의사결정, 통신 등의 기능을 수행함으로써 대상을 감지하고, 사물이 반응하게끔 한다는 점에서 IoT의 핵심 요소로 간주되고 있다.

디지털대전환(DX) 시대, 스마트센서는 일부 산업에 수요가 국한되는 소재가 아니라 산업 활동에 필수적인 요소로 자리 잡고 있다. 스마트센서의 적용 분야가 지속 확대되면서 연평균 생산규모 및 적용이 1조 개 이상인 Trillion 센서 시대가 도래할 것으로 예상된다.

TechNavio에 따르면, 세계 스마트센서 시장 규모는 2023년부터 2028년까지 연평균 12.74% 성장해 514억 2,789만 달러에 이를 전망이며, 지역별로는 아시아 태평양 지역이 2028년까지 글로벌 스마트센서 시장의 성장에 47%를 기여할 것으로 추정된다.

아시아 태평양 지역은 자동차, 가전, 산업자동화 등 다양한 산업 분야에서 새로운 프로젝트를 추진하며 시장을 견인하고 있다. 특히, 글로벌 자동차 산업을 주도하는 지역으로 해당 지역에 기반을 둔 글로벌 완성차 업체들이 시설 투자를 통해 시장을 키워나갈 전망이다.

이에, 당사는 제조·모빌리티·의료·디바이스 분야를 중심으로 스마트센서 기술 및 시장 동향과 산업 분야별 활용 실태 등을 종합적으로 정리 분석하여 본서를 출간하게 되었으며, 특히 국내외 스마트센서 시장과 주요국 정책 동향, 핵심 기술개발 동향 등을 통하여 시장의 변화를 예측하고, 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었다.

모쪼록, 본 보고서가 스마트센서 산업뿐만 아니라 관련 분야에 종사하는 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바랍니다.

2024년 3월 22일
데이코 인텔리전스
산업조사실 실장(PM) 정진언