Vol. 2 Issue10 October 2012

콘텐츠/SW디지털 스토리텔링내추럴 유저 인터페이스(NUI)

로봇응용의료용 로봇

제조기반정밀금형

신재생에너지박막전지

contents

2012 KISTI MARKET REPORT

Vol. 2 Issue 10 October 2012

발행일 2012년 10월(통권 20호) ISSN 2233-8756 발행인 박영서 편집인 나도백 기획위원 유재영, 문영호, 손종구, 한 혁, 권오진, 김강회, 나도백, 김기일

발행처 한국과학기술정보연구원 분원 130-741 서울특별시 동대문구 회기로 66 TCI센터 산업정보분석실 구독 문의 02) 3299-6019 팩스 02) 3299-6041

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콘텐츠/SW

창작공연전시디지털 스토리텔링 : 창조 산업을 견인하는 디지털 스토리텔링03콘텐츠/SW

융복합 콘텐츠내추럴 유저 인터페이스(NUI) : 사용자와 주변 환경을 이해하는 지능형 유저 인터페이스 시대로07로봇응용

고부가 의료 서비스 로봇의료용 로봇 : 의료기기 FDA 인증과 시장 진입 진일보 방안12제조기반

금형정밀금형 : 정밀금형의 수출선 다변화로 글로벌 위기 극복16신재생에너지

전지박막전지 : 중대형 전지에 반하는 또 하나의 기회20

다음 호(Vol.2 Issue 11) 안내

분 야 주 제

콘텐츠/SW 차세대웹_N스크린 서비스 Anywhere를 지향하는 서비스의 최근 현황

첨단그린도시 친환경 저에너지 건축 기술_그린빌딩 서울시 신청사를 통해 본 그린빌딩의 시사점

방송통신융합 차세대 융합 네트워크_NFC 기술 NFC 기술을 이용한 새로운 모바일 결제 시장의 도래

바이오제약 바이오 의약품_줄기세포 치료제 시장에 대한 과잉 기대에서 벗어나 지속적인 R&D와 임상연구 투자 요구

의료기기 의료기기_체외진단기기 IT와의 접목을 통한 진단기기의 스마트화 가속

본 원고는 KISTI의 사전승인 없이 무단사용할 수 없습니다.

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_3

이야기가 만드는 신성장 산업, 창조 산업에서 디지털 스

토리텔링은 부가가치 창출의 핵심 기반이 될 전망

창조 산업은 핵심 투입 요소가 창조적 아이디어에 있

기 때문에 다양한 산업으로 구성되고 있으며, 영국을 비롯

해 네덜란드, 덴마크, 스웨덴, 호주, 싱가포르, 홍콩 등 창조

산업을 표방하는 국가는 창조 산업 분류체계를 자국의 산

업ㆍ경제적, 사회·문화적 특성에 따라 조금씩 차별화하고

있다. 창조 산업과 유사한 용어로 한국은 문화산업진흥법

에서 문화 산업으로, 일본은 콘텐츠창조·이용·보호에 관한

법률에서 콘텐츠 산업으로, 미국·핀란드ㆍ노르웨이 등은 저

작권 산업으로 각각 다른 명칭을 사용하고 있다. 특히 EU

는 문화와 창조성의 경제적 기여도를 측정하기 위해서 문

화ㆍ경제의 영역을 문화 영역과 창조 영역으로 재설정하여

폭넓게 범주화하고 있다.

『스토리텔링이 중요한 창조

산업에서 대중에게 감동을 줄 수

있는 새로운 이야기에 대한 수요 증가가

예상됨에 따라 디지털 스토리텔링

기술 개발 수요는 계속

증대될 전망이다』

‘해리 포터’는 그 경제적 파급효과가 308조

원에 달한다(홍사종, “상상력이 경쟁력이다”, 주

간동아, 2007. 10. 30). 게르만족의 설화에 기초

한 은 소설로 1억 부 이상 판매되

디지털 스토리텔링

창조 산업을 견인하는 디지털 스토리텔링

산업정보분석실 책임연구원 박현우| Tel 02-3299-6051 e-mail hpark@kisti.re.kr

콘텐츠/SW_ 창작공연전시

었고, 영화로 제작돼 29억 달러의 매출을 기록하였으며, 뉴

질랜드 국가 전반의 경제구조 변화를 불러올 정도다. 스토

리텔링이 중요한 요소인 창조 산업, 특히 게임, 영화, 애니메

이션, 뮤지컬, 드라마 등은 항상 대중들에게 감동을 줄 수

있는 새로운 이야기를 찾고 있고, 장르 간 소재 교류가 앞

으로 더욱 활발해질 것으로 예상됨에 따라 스토리텔링 기

술 개발 수요는 계속 증대될 전망이다. 특히 최근 스토리

가 무한한 부가가치 창출의 핵심요인으로 떠오르면서 서사

성을 갖춘 형식으로 표현하는 기법인 ‘스토리텔링’이 주목

을 받기 시작했다. 더욱이 컴퓨터와 정보통신 기술의 발달

로 스토리텔링의 내용과 표현 수단에 변화가 일어나 ‘디지

털 스토리텔링’이라는 신조어가 등장하였다.

디지털 스토리텔링은 디지털 기술을 환경으로 삼거나 표

현수단으로 활용하여 이루어지는 스토리텔링 기법이다. 이

디지털 스토리텔링이 문화 콘텐츠의무한한 부가가치 창출의 핵심 요인으로 주목

+문학에서 나온 용어로

서사성을 갖춘 형식으로 이야기를 표현, 전개하는 기법

디지털 기술을 환경으로 삼거나 표현수단으로 활용하여 이루어지는

스토리텔링

디지털 기술

스토리텔링 디지털 스토리텔링

영화 시나리오, 소설 등 텍스트 기반의

‘문학’ 콘텐츠에 주로 활용

게임과 모바일, 영화, 인터랙티브 드라마, 웹 광고, 웹 에듀테인먼트,

인터랙티브 소설 등 ‘모든 디지털 콘텐츠’에 활용

멀티미디어, 상호작용성 등의

효과 창출

4_KISTI MARKET REPORT

창작공연전시

제 디지털 스토리텔링은 전통적인 이야기 예술인 문학이나

영화, 연극뿐만 아니라 게임과 광고, 에듀테인먼트 등 디지

털 콘텐츠 전반에 활용되고 있다.

이야기를 만드는 소프트웨어 기술인 디지털 스토리텔링

은 다양한 학문의 융합 지향

스토리텔링 저작도구는 이야기 만들기에 사용되는 컴퓨

터 소프트웨어를 가리킨다. 컴퓨터와 인터넷이 발달하면서,

현대의 이야기 창작자들은 스토리 데이터베이스와 워드프

로세서, 시나리오 창작 툴 등 다양한 컴퓨터 기술을 스토리

저작에 활용하고 있다. 스토리텔링 저작도구는 작가의 이야

기 포맷을 단일화하는 ‘표준화’ 기능을 수행하며, 이야기 창

작과정을 ‘자동화’하거나 창작에 필요한 정보를 제공하는

‘보조도구’로서 역할을 수행하기도 한다. 스토리텔링 저작도

구는 영화, 드라마, 게임, 소설 등 장르의 구분을 넘어 다양

한 이야기를 만드는 데 활용되지만, 현재 상용화된 대부분

의 스토리텔링 저작도구는 영화, 드라마 등의 극본 창작에

특화된 것이 현실이다.

『스토리텔링 저작도구는 이야기 만들기에

사용되는 컴퓨터 소프트웨어로서, 컴퓨터와 인터넷

이 발달하면서 이야기 창작자들은 스토리 데이터베

이스와 워드프로세서, 시나리오 창작 툴 등 다양한

컴퓨터 기술을 스토리 저작에 활용하게 되었다』

스토리텔링 저작도구의 개발에는 서사학이나 문예창작

론 같은 문학이론 이외에도 인지과학, 컴퓨터 공학 등 다양

한 학문 분야 연구가 필요하다. 따라서 스토리텔링 저작도

구 개발은 여러 학문의 융합이 요구되는 학제적 특성을 갖

게 된다. 스토리텔링 저작도구 소프트웨어 개발에는 프로그

래머 외에도 시나리오 작가, 서사학 이론가 등 소프트웨어

관련 비전문가의 역할이 중요하다.

스토리텔링 저작도구는 작가가 이야기를 창작할 때 도움

이 되는 정보를 제공하거나 이야기 요소를 조직화하는 등

저작도구명(제작사)

특징 문제점

Dramatica Pro(Write Brothers)

• 1994년 최초 개발되어 1999년 가장 최근 버전인 드라마티카 프로 4가 출시됨• 작가의 집필 의도를 명확하게 해주는 질문 시스템 탑재로, 논리적이고 구조적인 스토리 디자인을 제시• 스토리 생성 단계별로 풍부한 도움말과 예제 데이터베이스 제공

•컴퓨터 AI에 의해 자동화된 지능형 추천 기능 부재• 데이터베이스에 사용된 예가 최신 영화와 최근 사례를 포함하고 있지 않음

Final Draft(Final Draft)

• 영화 시나리오, 방송 대본 등 포맷별 특성화된 템플릿 제공• 캐릭터 이름 데이터베이스, 맞춤법 정정 기능, 자동 씬 넘버링 등의 스마트 기능 제공

•스토리와 캐릭터를 구조화할 수 있는 구성 지원 도구 부재•초보자/신인작가에 불편•저장 기능에 잦은 오류•작가들 간 협업에 적합하지 않음

Power Structure(Power Structure)

• 스토리의 개요 구성과 플롯/캐릭터 개발을 도와주는 질의 응답형 스토리텔링 저작도구• 갈등구조 뷰어 등 스토리 구조를 보여주는 다양한 관점 지원•TV, 연극, 소설 등 장르별 템플릿 제공•강력한 커스터마이징과 스타일 맞춤 등 부가 기능 제공

•스토리를 심화시키고 구체화하는 데 필요한 스토리 가이드 부족•작가 협업 지원 기능 부재

Thought Office(Write Brothers)

•다양한 아이디어 개발을 위한 소프트웨어•아이디어 개발에 필요한 정보 검색, 주제/장르별 질문시스템 지원•인용구, 동의어, 이미지 등 검색을 통한 아이디어 수집 기능•영화 시나리오, 단편소설 등 장르별로 다른 질문 모듈 제공

•스토리를 구조화하는 기능 부재•스토리 생성엔진 및 가이드 부재

Story Craft(Story Craft)

•1994년 최초 개발되었으며 현재 버전 4.3을 제공 중•고전문학과 신화를 바탕으로 만들어져 스토리작법을 배우기에 적합•캐릭터 개발과 구성에 캠벨의 신화 이론을 차용•18개의 스토리 패턴을 제공하며 액션과 테마로 카테고리를 나누어 개념을 발전•스토리에 대한 즉각적인 조언과 온라인 첨삭 지원

•패턴에 대한 이론적 설명 부족•스토리 데이터베이스 부족•두 명의 시나리오 전문가가 주축이 되어 개발됨으로써 프로그램의 완성도 낮음

자료: 이화여대 디지털 스토리텔링 랩

▶ 주요 스토리텔링 저작도구와 특징 ▶

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_5

디지털 스토리텔링

만화, 게임, 영화, 애니메이션 분야에서만 규모 1조 원 이

상인 국내 스토리텔링 시장에서 디지털 스토리텔링은

빠른 속도로 성장할 것으로 전망

스토리텔링 시장은 콘텐츠 산업 규모와 직접적인 관계가

있다. 콘텐츠 산업 중 출판, 만화, 게임, 영화, 애니메이션,

광고 등 4개 부문이 스토리텔링과 관련성이 특히 높은 분

야이다. 스토리텔링 산업은 독자적 산업 영역이라기보다는

콘텐츠 산업 전반의 발전을 위한 인프라적 산업이다. 이 산

업은 1차 관련 산업과 2차 관련 산업으로 분류할 수 있다.

이를 기초로 스토리텔링 시장 규모 추정을 위해 원작창작

의 효과가 직접적인 1차 관련 산업만 고려하여, 전체 시장

규모에서 원작을 활용한 1차 상품의 시장 규모를 추출하고,

다음으로 1차 상품 시장 규모에서 창작에 대한 기여도를 적

용, 산출한 결과를 스토리텔링 시장 규모로 채택하였다. 또

한 스토리텔링 시장 규모 관련 별도의 근거자료가 없어, 창

작기여도 등에 대한 전문가 의견 등을 고려하였다. 이에 따

라 만화는 전체 시장 중 1차 상품 시장 비중 53.1%, 창작기

여도 50%, 스토리텔링 시장 26.5%, 애니메이션은 1차 상품

시장 비중 39.3%, 창작기여도 30%, 스토리텔링 시장 11.8%

로 그리고 게임은 1차 상품 시장 비중 28.7%, 창작기여도

30%, 스토리텔링 시장 8.6%로 보고 시장을 추정하였다.

이상의 추정과정을 참고로 우리나라의 스토리텔링 시장

규모를 추정하였다. 이에 따르면 2011년 4개 분야(영화, 애니

메이션, 게임, 만화)의 스토리텔링 시장 규모는 약 1.3조 원

정도로 나타났다. 여기에 출판, 광고 관련 분야에서도 스토

리텔링이 중요한 역할을 할 것이므로 전체 스토리텔링 시장

은 이보다 훨씬 커질 것으로 추정된다. 추정된 콘텐츠 산업

스토리텔링 시장 규모를 기초로 디지털 저작도구 또는 지

원 소프트웨어 활용 비중(5%)을 가정하여 국내 디지털 스

토리텔링 시장을 추정해보면 2015년 국내 스토리텔링 저작

도구의 잠재적인 시장 규모는 약 800억 원 규모로 산출된다.

『만화, 게임, 영화, 애니메이션 등 4개 분야에

대한 2015년 국내 디지털 스토리텔링 시장 규모는

800억 원을 넘을 것으로 추정된다』

한편 세계 디지털 스토리텔링 시장 규모 추정을 위해 우

선 콘텐츠 산업 스토리텔링 시장 규모를 추정하였다. 스토

리텔링 시장은 북미, 유럽 등 아시아 지역이 절대적으로 큰

비중을 차지하고 있으며, 남미 지역은 아직 시장 규모가 작

은 것으로 나타나고 있다. 한편 PWC(2011) 등의 4개 분야

작가의 창작 지원도구로서 활용된다. 이야기를 만드는 주체

는 작가이고, 스토리텔링 저작도구는 작가의 스토리 창작

작업을 도와주는 어시스턴트 역할을 하는 것에 그친다. 따

라서 스토리텔링 저작도구 개발에서 중요한 것은 작가의 작

업과정을 정의하는 서사론적·창작론적 관점에서의 이론적

토대이다. 해외에서 간단한 이야기 요소를 컴퓨터의 인공지

능, 알고리즘 등을 사용해 가공함으로써 자동적으로 이야

기를 생성해내는 기술이 연구되고 있긴 하지만 창조 작업

에 실질적으로 활용될 수 있는 수준에 이르지 못하고 있다.

컴퓨터를 이용한 스토리 생성은 컴퓨터가 스스로 이야기를

만들어내는 진정한 의미에서의 자동화된 이야기 생성 기술

이지만 현재까지 진행된 연구성과물은 기초적인 수준에서

이야기 생성만 가능하다는 한계가 있다.

할리우드의 드라마나 영화 제작 현장에서 작품 집필에

활용되고 있는 스토리텔링 저작도구는 국내에서는 아직

초보적인 수준

해외에서는 스토리텔링 분야에 풍부한 인적 자원을 형성

하고 있으며, 전문화된 창작교육기관과 저작권 보호 등 스

토리텔링을 지원하는 다양한 산업 인프라를 보유하고 있다.

또한 디지털 스토리텔링 기술 개발의 중요성을 인지하여 스

토리텔링 관련 제품들은 데스크탑 버전에서 협업이 가능한

웹 버전까지 다양하게 개발되어 실제 작품 제작에 활용되

고 있다. 예컨대, 영화의 경우 미국의 콘텐츠 제작사 대부분

이 디지털화된 시나리오를 사용하며, Dramatica Pro를 비롯

하여 Final Draft, Power Structure, Movie Magic 등 수십 종

의 전문화된 스토리텔링 소프트웨어를 시나리오 창작에 이

용하고 있다.

한편, 국내의 창작 여건은 매우 열악하여 작가가 독자적

인 전문 직종으로 성립할 수 있을 정도의 시장 규모조차 확

보하지 못하고 있으며, 스토리텔링을 지원할 수 있는 산업

인프라가 부족하고, 디지털 스토리텔링을 위한 요소 기술

또는 특화된 전용 도구 개발도 매우 부진한 상황이다. 디지

털 기술을 통해 창의력이나 상상력 등 창작 능력을 직접적

으로 증진시킬 수는 없겠지만 국내 스토리텔링 창작의 여

건을 개선하고, 창작 관련 소재를 제공하거나 창작의 각 단

계를 지원해줄 수 있는 디지털 스토리텔링 저작도구의 개발

이 필요한 실정이다.

6_KISTI MARKET REPORT

창작공연전시

콘텐츠 시장 성장 전망을 기초로 시장 규모를 반영한 가중

평균 성장률을 추정하면, 아시아의 성장세가 가장 두드러

질 것으로 전망된다. 이를 기초로 전체 스토리텔링 시장 규

모 중 저작도구 또는 지원 소프트웨어 활용 비중을 가정하

여 디지털 스토리텔링 시장을 추정하면 위 표와 같다. 이에

기초해 살펴보면 2015년 디지털 스토리텔링 시장은 북미,

유럽, 중동, 아프리카 지역이 모두 3억 달러를 넘어설 것으

로 보이며, 남미 지역은 여타 시장의 10분의 1 수준인 0.35

억 달러 정도의 시장을 이룰 것으로 예상된다. 세계적으로

는 10억 달러 이상의 시장이 형성될 것으로 전망된다.

디지털 스토리텔링은 게임과 모바일, 영화, 인터랙티브

드라마, 웹 광고, 에듀테인먼트, 인터랙티브 소설 등으로 사

실상 모든 문화 산업 영역에서 활용될 수 있다. 우리나라

스토리텔링 시장 규모는 그 기반이 되는 콘텐츠 산업의 시

장 규모에 의존하고 있으며, 특히 디지털 스토리텔링 지원

을 위한 저작도구 시장은 우리나라 창작 환경의 효율성 추

구에 따라 당분간 스토리텔링 시장의 증가보다 훨씬 빠른

속도로 증가할 것으로 전망된다.

문화원형 등 데이터베이스 구축이 완료된 분야에서 우

선 한국형 디지털 스토리텔링 저작도구에 활용

무한한 부가가치를 가진 창조 산업 발전을 위해서는 디

지털 스토리텔링 지원이 필요하다. 미국에서 활발하게 사용

되고 있는 저작 지원 소프트웨어는 작품

창작과정의 효율화 및 창작물의 질적 향

상에 기여하고 있다. 아카데미상에 노미

네이트된 영화의 80%, 에미상 수상 드라

마의 90% 이상의 작품에 Dramatica Pro

가 사용되었다고 한다. 또한 창작 환경의

안정화 및 네트워크 구축을 통한 스토리

텔러 지원이 요구된다. 미국 WGA는 스

토리텔링을 예술이나 문화가 아닌 산업,

그리고 노동자인 작가의 권익을 옹호함

으로써 우수한 인력 수급이 가능함을 보

여준다. WGA의 전문가 지원 서비스는

각 분야의 전문가와 작가를 연결해주는

개방형 네트워크 구축이 작품의 전문성

확보에 기여할 수 있음을 보여준다. 창작

소재의 발굴 및 개발을 통한 스토리텔링

산업 활성화도 필요하다. 중국에서 두드

러지고 있는 전통소재 활용 스토리텔링의 활성화는 문화원

형 발굴 작업 및 개발, 기획에 대한 중장기적 지원의 필요

성을 시사한다. 문화원형의 중요성을 인식한 중국의 민족민

간문예발전센터에서는 문화전통 및 문예자원을 수집ㆍ정리

하고 있다.

『미국에서 디지털 스토리텔링에

활발하게 사용되고 있는 저작 지원 소프트웨어는

작품 창작과정의 효율화 및 창작물의 질적 향상에

기여하고 있는 점에 비추어 우리나라도 이의

개발을 통한 디지털 스토리텔링 지원이 필요하다』

한국형 디지털 스토리텔링 저작도구 개발에는 많은 어려

움이 예상된다. 가장 큰 문제로 협소한 국내 시장을 들 수

있는데, 수많은 작가들이 존재하고 그만큼 스토리텔링 저작

도구에 대한 수요가 높은 할리우드와 달리 국내 작가의 수

가 절대적으로 적기 때문에 저작도구가 상용화되어도 수익

을 거둘 수 없는 구조를 형성한다. 한국형 디지털 스토리텔

링 저작도구 개발을 위해서는 성공한 작품들의 성공 요인

을 추출하는 데이터베이스 구축이 선행되어야 한다. 국내에

는 콘텐츠 제작지원 활성화를 목적으로 한 문화원형, 학술

적인 목적의 역사자료(예: 조선왕조실록) 등 데이터베이스

구축이 기존에 완료되어 있으므로, 이들을 향후 한국형 스

토리텔링 저작 도구에 활용하는 것도 한 가지 방안이 될 수

있다.

구분 2012 2013 2014 2015 성장률

국내 69.9 73.4 77.1 80.9 5.0% 적용

▶ 국내 디지털 스토리텔링 잠재 시장 규모 추정 ▶(단위: 십억 원)

자료: 덴츠종합연구소, 2009 참고. KISTI 추정

구분 2012 2013 2014 2015 성장률

북미 326.1 341.5 357.5 374.3 4.7%

유럽, 중동, 아프리카

264.1 277.3 291.1 305.7 5.0%

아시아 278.0 303.0 330.2 359.9 9.0%

남미 28.4 30.5 33.0 35.0 7.2%

계 896.6 952.3 1,011.8 1,074.9

▶ 세계 디지털 스토리텔링 잠재 시장 규모 추정 ▶(단위: 백만 달러)

자료: 덴츠종합연구소, 2009 참고. KISTI 추정

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_7

내추럴 유저 인터페이스(NUI)사용자와 주변 환경을 이해하는 지능형 유저 인터페이스 시대로

기술기회연구팀 선임연구원 김선호 | Tel 02-3299-6281 e-mail haebang@kisti.re.kr

콘텐츠/SW_ 융복합콘텐츠

인간의 자연스런 행동을 통한 직관적, 실감형, 무형의

인간-기계 인터페이스 기술을 의미하는 NUI

컴퓨터-휴먼 인터페이스의 패러다임은 컴퓨터 개발 초

기의 텍스트 기반 터미널 화면에 키보드를 이용하여 명령

어를 입력하는 인터페이스 방식(CLI, 컴맨드-라인 인터페이

스)에서, 윈도우즈와 같이 그래픽 기반 화면에 아이콘과 마

우스 커서를 이용한 방식(GUI, 그래피컬 사용자 인터페이

스)을 거쳐 이제 자연적이고 직관적인 인터페이스 방식(NUI,

Natural User Interface)으로 바뀌고 있다.

내추럴 유저 인터페이스(NUI)란 사용자의 자연스런 행

동을 통한 직관적(intuitive), 실감형(hybrid-tangible), 무형의

(invisible) 인간-기계 인터페이스 기술을 의미한다. 즉 테니

스 라켓 모양의 컨트롤러를 이용하여 게임상의 테니스공을

타격하는 방식처럼 사용자의 mental model에 있는 방법이

곧 입력 방법과 동일하게 구성(intuitive)된다. 또한 영화 마이

너리티 리포트의 홀로그램을 이용한 인터페이스처럼 100%

기계나 기구 인터페이스가 아닌 멀티터치 소프트 입력 방식

이며(hybrid-tangible), TV 속 동작인식센서를 이용하여 몸

동작으로 채널을 바꾸는 것과 같이 인터페이스 장치가 숨

겨진 공간이나 사용자 의복 등에 숨겨져 있는(invisible) 사

용자 인터페이스를 의미한다. NUI의 종류로는 1)멀티터치

(Multi-touch)나 포스피드백(Force feedback), 햅틱(Haptic)

등 신체와 접촉하는 신체(Physical) 인터페이스, 2)화상인식,

적외선, 초음파 등을 이용하여 움직임을 검출하는 몸동작

(Gesture) 인터페이스, 3)음성인식 및 영상출력 인터페이스,

4)뇌파 등 생체 신호를 이용하는 생체 신호 인터페이스, 그

리고 5)GPS, RFID 및 센서노드 등 환경 인식을 기반으로

하는 환경 기반 NUI 인터페이스로 크게 나누어볼 수 있다.

·Static·Disconnected·High-Low·Directed·Recall·Abstract·Textual

CLI

·Responsive·Indirect·Double medium·Exploratory·Recognition·Indirect·Graphical

GUI

·Evocative·Unmediated·Fast few·Contextual·Intuition·Direct·Physical

NUI

▶ 유저 인터페이스 패러다임의 변화 ▶

NUI

8_KISTI MARKET REPORT

융복합콘텐츠

NUI를 이용한 제품의 시장 규모는 2013년 약 120억 달

러, 2015년에는 200억 달러에 이를 것으로 전망

AMD가 2011년 발표한 자료에 따르면 본격적인 Inter-

active User Interface가 시작된 1990년대부터 Interactive

Computing은 수조 원(Multi Billion)의 시장을 형성하고 있다.

NUI 기술은 독립적인 제품으로 성장하기보다는 신체 일

부를 이용한 터치 입력을 요구하는 제품, 제스처를 이용한

제품, 음성을 이용한 제품, 촉감과 힘 전달을 이용한 제품,

뇌파를 이용한 제품, 그리고 환경데이터를 센싱하는 제품

등에 보이지 않는 요소 기술로 삽입되어 제품의 부가가치를

높이고 있다. 지금까지 NUI 기술은 Nintendo Wii, Microsoft

Kinect, Emotiv System EPOC 등 게임 엔터테인먼트 분야

에 많이 적용되었으나, 최근 음성으로 동작하는 Apple의

iphone 4, 손동작을 감지하는 Samsung 스마트 TV, 운전

중에도 음성으로 조작할 수 있는 현대모비스 내비게이션

등 점차 가전기기로 적용 분야가 확대되고 있다.

NUI는 기존의 인터렉티브한 사용자 인터페이스를 사용자

중심의 지능형 미래 사용자 인터페이스로 바꾸고 있으며,

전통적 응용 분야라고 볼 수 있는 교육, 사무, 게임 및 멀티

미디어 분야 외에 보안, 의료, 로봇, 가전기기 및 소셜미디어

그리고 Assistive Technology에 탑재되어 사용자들에게 보

다 친숙하게 접근함으로써 해당 상품 가치를 높일 것이다.

신체 인터페이스

멀티터치 인터페이스가 Table Top 디스플레이와

태블릿 PC 시장에서 매우 활발하게 적용되고 있으며

촉각과 포스 피드백을 제공하는 햅틱 인터페이스 또

한 게임, 의료 시뮬레이션 등에 사용되면서 지속적으

로 성장하고 있다. 그러나 이 분야의 시장 참여 업체

수는 다른 종류의 NUI 업체와 비교하면 적은 편이다.

몸동작(Gesture) 인터페이스

컴퓨터 비전, 적외선이나 초음파 센서 또는 마이크

로폰을 이용한 움직임 검출 방법 등을 이용하는 다

양한 제품들이 출시되고 있다. 현재 몸동작(Gesture)

인터페이스는 스마트 TV와 같은 가전기기의 리모컨

을 대신하는 인터페이스가 연구되어 게임에 활발히

적용되고 있다.

음성인식 및 영상출력 인터페이스

음성인식 NUI 인터페이스는 Apple의 Siri처럼 비

주얼하게 메뉴를 서치하지 않고도 음성으로 기기 조작을

할 수 있도록 도와주며, Assistive Technology와 자동차 내

비게이션 제품들도 출시되고 있다. 영상출력 인터페이스

는 3차원 영상 등과 같이 보다 직관적으로 정보를 제공하

는 점에 초점을 맞추어 사용자의 인지 과정(Perception–

Recognition)을 도와주어 사용자 만족을 이끌어내고 있다.

생체 신호 인터페이스

뇌파 등의 생체신호를 이용하는 NUI는 다른 NUI와 비교

하여 상용화가 덜 이루어진 분야로 상대적 비정확성을 허

용하는 게임과 장애인을 보조하기 위한 기계 시제품에 테

스트되고 있다.

환경 기반 NUI 인터페이스

환경 기반 NUI 인터페이스는 GPS, RFID, Body Area

Network 및 Zigbee 센서 등을 이용한 사용자 인터페

이스로 사용자에게 주변인지를 가능하게 하는 Context

Awareness를 제공해준다. 태블릿 PC나 스마트 폰의 가상

현실 기술을 이용한 소프트웨어에 적용되어 출시되고 있다.

『NUI는 사용자 인터페이스라는 특징으로

독자적 시장 창출보다는 다른 제품에 포함되는

요소 기술로서 상품의 가치를 높이는

역할을 하게 될 것이다』

▶ NUI 시장 예측 ▶

자료: “ In-Depth Analysis: Touch Screen Panel Industry Trend”, Displaybank,

2010. 02; 마켓퍼블리셔 2010; 샤프브래인즈 2012

※ 산출근거: 마켓퍼블리셔, Displaybank, 샤프브래인즈의 마켓리포트에서 NUI 요소

기술들(멀티터치, 음성, 몸동작, 뇌파 및 신경)의 시장 정보를 습득한 후

그 총합을 계산하여 1년 후와 3년 후의 NUI 시장을 예측하였음

(단위: 10억 달러)

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0Multi Touch

7.4

3.6

Voice

5.53.8

Gesture

3.72.2

Brain

3.12.2

NUI

19.7

11.9

2013 2015

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_9

내추럴 유저 인터페이스(NUI)

이상으로 NUI 적용 제품의 시장 동향을 살펴보았다. 그

러나 NUI의 독자적 시장 창출은 사실 불가능할 것으로 보

이므로 NUI가 탑재되는 제품을 통해 전체 시장 규모를 예

측하여 보면 2013년 약 120억 달러 정도일 것으로 추정되며

2015년에는 약 40%가 증가한 200억 달러에 이를 것으로

전망된다.

국내 시장은 휴대폰 응용 제품이 주를 이루고, 해외 시

장에서는 게임, 가전제품 등 다양한 NUI 제품이 출시되

고 있는 상황

국내의 NUI 시장에서는 주로 휴대폰을 생산하는 대기업

을 중심으로 휴대폰에 응용될 NUI 시제품을 출시하고 있으

인터페이스 경쟁 업체 경쟁 제품

Physical 인터페이스

Microsoft Microsoft Surface

Edusim Edusim

Novint Novint Falcon

Nintendo The Wii Remote

Sensable Phantom

Gesture 인터페이스

Microsoft Kinnect

Leap Motion Leap

Nintendo Wii

Samsung Samsung Smart TV

LG LG Smart TV

Nuience Dragon TV

Softkinect DepthSense

음성인식 및 영상출력

인터페이스

Microsoft Avatar Kinnect

Google Google Goggles

LG Epaper

Samsung S Voice/Face/Eye Recognition

Apple Siri

Microsoft LightSpace

MicroVision Head up display

생체 신호 인터페이스

NeuroSky Mindwave

Emotiv System EPOC

OCZ Technology OCZ Nia System

NCTU Mindo

Cyberkinetics Brain Gate

Guger Technology intendiX

환경 기반 NUI 인터페이스

Nest Thermostat

TriLumina Light Engine

NUI Galway GPS Technology

Garmin Nui GPS

GE Body Area Network

SodaPop Media Smart Display (RFID)

▶ NUI 시장 경쟁 업체 및 제품 ▶

10_KISTI MARKET REPORT

융복합콘텐츠

며, 국외에서는 휴대폰뿐만 아니라 게임, 가전

제품, 의료기기 및 차량용 등 다양한 NUI 제품

이 출시되고 있다.

학문 간, 기술 간 효율적인 융합 연구로 다양

한 응용 가능

과거 사용자 인터페이스가 시스템 성능 향

상, 그래픽, 다양한 상호작용 입력 방법에 중점

을 두었다면 미래의 NUI는 개별, 그룹 내 사용

자를 이해하고 효과적인 방법(Modality)을 제공

하는 사용자-환경 중심의 지능형 인터페이스

로 발전할 것이다. 즉, 사용자의 행동 및 심리

상황 그리고 노출된 환경 상황에 맞는 인터페

이스를 자동으로 제공해줄 것이다.

『사용자 인식을 위한 하드웨어 센서에

대한 연구 및 알고리즘 구현이

NUI 발전에 큰 작용점이 될 것이다.

학문 간, 기술 간 융합을 어떻게 효율적으로

하느냐에 따라 NUI 기술도 매우 다양한

방향으로 발전할 것으로 보인다』

NUI는 자연스런 사용자 입력을 인식해야 하는 본래의 목

적 때문에 사용자 인식을 위한 하드웨어 센서에 대한 연

구 및 알고리즘 구현이 NUI 발전에 큰 작용점이 될 것이다.

NUI는 Human-Computer Interaction(HCI) 분야와 Ambient

및 Pervasive Computing 콘셉트와 함께, 직관적이고 물

리적 터치가 없는, 그리고 사용자가 인터페이스와 직접 보

면서 대화하지 않아도 되는 Transparent Intelligent User

Interface로 발전될 것으로 예상된다. NUI는 현재에도 중요

시되고 있는 학문 간, 기술 간 융합을 어떻게 효율적으로

하느냐에 따라 매우 다양한 방향으로 발전할 것이며, 전산,

컴퓨터공학, 전자공학, 기계공학 외에도 인간공학, HCI, 심

리학과의 연계 및 인문학, 사회학 등과의 협력을 통해 사용

자를 이해한 융합 결과물이 나올 것으로 보인다.

현재 가전 및 컴퓨터 분야를 리드하고 있는 미국 회사들

은 NUI 관련 비즈니스 기획자나 개발자를 영입하고 있어 국

내 업계도 NUI를 활용한 제품 기획 및 개발이 필요하며 정

부 및 교육기관에서도 산업계와 연계하여 체계적인 인력 양

성과 교재 개발에 힘써야 한다.

▶ 멀티터치와 컴퓨터 비전 기술을 이용한 Microsoft의 Surface ▶

자료: 마이크로소프트

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_11

내추럴 유저 인터페이스(NUI)

바닷가재는 곤충처럼 복안을 갖고 있으며 원형의 복안 표면에는

무수한 개안이 규칙적으로 빽빽이 배열되어 있다. 개안 하나하나는

가늘고 긴 직방체 모양으로 되어 있고, 이 개안이 많이 모인 구조가

복안이다. 이는 마치 작은 망원경을 많이 모아 놓은 것과 같으며, 이

망원경의 안쪽은 거울처럼 되어 있어 개안의 끝으로 들어온 빛이

거울에서 반사되어 망막의 한 점에 모인다. 바닷가재는 이 복안이

몸에서 튀어 나오면 눈이나 몸의 방향을 바꾸지 않고도 360도를 볼

수 있고, 또 많은 개안으로 시야를 확보하고 있기 때문에 빛의 방향

에 따라 빛의 감도를 느낄 수 있는 매우 뛰어난 광센서를 갖고 있는

생물이다. 미국에서는 이러한 바닷가재의 복안을 응용하여 전 방향

으로 X선을 조사할 수 있는 휴대용 X선 이미지 촬영기를 개발하여

경비 방범용으로 사용하고 있다.

대상물을 보다 선명하게 파악하기 위해 해상도 향상과 모니터 영

사 기술을 개량하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 또한 이러한 복

안 구조는 조명기구로 활용할 수 있고 경비나 방범 외에도 의료 분

야, 자동차 센서 등에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

그리고 의료진단을 위한 휴대용 X선 영상기기가 개발되면 CT 촬영

이나 촬영 방향이 한정된 현재의 X선 촬영과 달리 바로 현장에서 진

단을 내릴 수 있게 된다. 아울러 공항의 화물검사에 활용하면 그 정

확도가 크게 향상될 것으로 기대된다.

바닷가재의 복안에서 360도 휴대용 전방향 X선 영상기기 개발

자연에서 배우는 아이디어 세계

▶ 복안을 가진 바닷가재 ▶

▶ 바닷가재 눈 구조 ▶

자료: J-Net21

자료: Wikipedia

12_KISTI MARKET REPORT

의료용 로봇의 긍정적 효과로 관련 산업 큰 성장 전망

의료용 로봇이 크게 주목받고 있다. 이는 의료용 로봇이

환자에게는 더 좋은 삶, 수술시간 단축, 출혈 감소, 전염 가

능성 감소 등의 효과를 주고, 의사에게는 피로감과 수술 시

떨림 현상을 줄여주는 등 긍정적인 요소가 많기 때문이다.

또한 병원 입장에서도 환자의 병원 잔류 기간이 감소하므

로 더 적은 시간에 더 많은 환자를 치료할 수 있고 최소 침

습 수술 덕에 치료 결과도 더 좋은 것으로 인식되고 있다.

이에 따라 많은 병원에서 의료용 로봇을 도입하였거나 준비

중이므로 의료용 로봇 산업이 크게 성장할 전망이다. 한편

의료용 로봇은 외과 수술 로봇 ‘다빈치(da Vinci)’로 대표되

고 있지만 외과 수술 로봇만이

의료용 로봇을 지칭하는 것은

아니다. 우리나라는 2006년에

국가과학기술위원회에서 국가

전략 산업으로 로봇 산업을 선

정하여 정책 지원을 위한 통계

인프라 구축의 일환으로 로봇

산업 특수 분류를 제정하였다.

2008년에 분류의 1차 개정이

있었고, 2011년에도 지식경제

부에서 로봇 산업 특수 분류

에 대한 2차 개정을 요청함에

따라 제조업 이외의 로봇 관련

산업을 포함하여 대분류 7개,

중분류 48개, 소분류 229개로

의료용 로봇의료기기 FDA 인증과 시장 진입 진일보 방안

기술정보분석실 선임연구원 이방래 | Tel 02-3299-6052 e-mail brlee@kisti.re.kr

로봇응용_ 고부가 의료 서비스 로봇

변경되었다. 2차 개정된 로봇 산업 특수 분류의 대·중·소

분류체계에서 의료용 로봇 분류는 아래 표와 같다.

의료용 로봇 시장은 발표기관에 따라 성장 예측 값이 다

르지만 모두 긍정적 성장 전망

의료용 로봇 시장은 ‘다빈치’로 대표되는 복강경수술 로봇

과 영상지원 로봇 분야가 크게 발전하고 있다. 국내의 2012

년 로봇실태조사 결과1)를 참고하면 2009년까지는 생산액이

1) “2012 로봇산업 실태조사 결과보고서”, 한국로봇산업협회, 2012. 7

1. 제조업용 로봇

2. 전문 서비스용 로봇

3. 개인 서비스용 로봇

4. 로봇부품 및 부분품

5. 로봇 시스템

6. 로봇 임베디드

7. 로봇 서비스

2-1. 빌딩 서비스용 로봇

2-2. 사회안전 및 극한직업 로봇

2-3. 의료 로봇

2-4. 사회인프라 로봇

2-5. 군사용 로봇

2-6. 농림 어업용 로봇

2-7. 엔터테인먼트용 로봇

2-3-1. 복강경수술 로봇

2-3-2. 관절수술 로봇

2-3-3. 혈관수술 및 내시경수술 로봇

2-3-4. 내비게이션 기반 수술 로봇

2-3-5. 수술용 로봇 수술도구

2-3-6. 재활훈련용 로봇

2-3-7. 의료진단 및 검사용 로봇

2-3-8. 환자 이동용 리프트침대 로봇

2-3-9. 기타 의료 로봇

대분류 중분류 소분류

▶ 로봇 산업 특수 분류 2차 개정본의 의료 로봇 분류 ▶

자료: “로봇 산업 특수 분류 2차 개정”, 통계청, 2011

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_13

의료용 로봇

국내 기업 중에는 (주)큐렉소가 ROBODOC을 앞세워

제품 개발 및 시장을 선점하고 있다. (주)큐렉소는 미국의

Integrated Surgical System으로부터 2007년에 ROBODOC

수술 로봇에 대한 모든 자산을 인수하고 2008년에는 미국

의 FDA 승인을 얻어냈다. 최근에는 현대중공업 및 서울삼

성병원과 공동연구를 진행하여 ROBODOC의 국산화를 이

루었다. 2012년에는 지식경제부의 로봇 시범보급사업의 일

환으로 ROBODOC의 해외 판매 활성화를 위해 미국과 싱

가포르 거점병원에서 진행할 임상 활용을 지원하였고 국내

3대 및 인도시립병원 1대 등의 판매 실적을 내어 35.3억 원

의 매출을 올렸다. 현대중공업도 의료 로봇을 미래성장동력

중 하나로 설정하고 연구 개발에 힘을 쏟고 있다. 현대중공

업은 2011년에 큐렉소와 공동으로 인공관절치환수술 로봇

의 국산화에 성공했고, 현재 6축 다관절을 이용한 자동 정

형외과 수술 로봇을 개발 중이며, 파열된 인대를 새 인대로

교체하는 정형외과 인대재건수술 로봇, 암세포가 서식하고

있는 곳에 바늘을 꽂은 뒤 고주파 열을 가해 암세포를 죽

이는 영상의학 분야 중재시술 로봇도 개발할 계획이다. 한

편, 국내에서는 의료 로봇의 사용자인 병원이 직접 의료용

로봇 개발에 뛰어들고 있는데, 대구가톨릭대학교 의료원, 영

남대병원, 서울아산병원 등이 그들이다.

『국내 기업의 2011년 매출액 약 60억 중

(주)큐렉소가 ROBODOC 판매로 35.3억 원의

매출을 기록하였다. Intuitive Surgical은

2011년에 1,757백만 달러의 매출을 달성하였고,

이 중 수술보조기구 및 서비스 판매 비중이

56%에 달했다』

Intuitive Surgical의 ‘다빈치’ 수술 로봇은 세계 의료 로봇

시장을 선점하고 있다. Yahoo! Finance8)에 따르면 Intuitive

8) “Form 10-K for INTUITIVE SURGICAL INC”, Yahoo! Finance, 2012. 2. 6.

0.94억 원으로 매우 적었으나 2010년 35.1억 원, 2011년 63.55

억 원으로 증가하는 추세다. 2011년 생산액 중에서 60.33억

원이 실제로 출하되었는데 이 중에서 내수가 59.29억 원이

고 수출이 0.74억 원으로 조사되었다. 국제로봇연맹에 따르

면 세계 시장에서 2010년 의료용 로봇 판매액이 13.61억 달러

에 달하며2) 지경부에 따르면 2008년에 28.83억 달러에 달했

다고 한다.3) ABI Research는 의료용 로봇의 2016년 시장 규

모를 13억 달러로 전망하였고4) BCC Research는 의료 로봇

및 컴퓨터 지원 수술 장비 분야의 2016년 시장 규모를 36억

달러로 예측하였다.5) 한편 Markets and Markets는 최소 침

습 수술 분야 2016년 시장 규모를 355억 달러로 내다봤고,6)

WinterGreen Research는 수술 로봇 장치의 2018년 시장 규

모를 85억 달러로 예측하였다.7) 이처럼 의료용 로봇 시장 규

모에 대한 예측 값이 발표기관에 따라서 다른 결과를 나타내

고 있는데 이는 의료용 로봇의 범위를 다르게 해석하는 것에

서 하나의 원인을 찾을 수 있다. 예를 들면 의료 로봇 자체만

을 대상으로 할 수도 있고 부분품 및 서비스까지 시장 규모

에 포함시킬 수도 있다. 이 보고서에서는 Frost & Sullivan의

예측치를 참고하여 국내외 시장 규모를 추정하였다.

국내 기업 중에는 (주)큐렉소와 현대중공업이 제품 개발

에 가장 적극적, 세계 시장은 Intuitive Surgical의 ‘다빈

치’ 수술 로봇이 선점

2) “World Robotics 2011”, IFR, 2011

3) “수술에서 기간시설 경비까지, 로봇시대 성큼”, 지식경제부, 2009. 7. 27. 보도자료

4) “Healthcare and Medical Robots”, ABI Research, 2011

5) “Medical Robotics and Computer-assisted Surgery: The Global Market”, BCC Research, 2011. 9

6) “Minimally invasive medical robotics, imaging & visualization systems & surgical instruments market (2011-2016)”, Markets and Markets, 2012. 7

7) “Surgical Robot Market”, WinterGreen Research, Inc, 2012. 7

년도개요

시장 규모 연평균성장률(%)2010 2011 2012 2013 2014

세계 시장 2,229 2,752 3,359 4,095 4,913 21.9

국내 시장 355 408 469 540 620 15.0

▶ 의료용 로봇 시장 규모 추정 ▶(단위: 백만 달러, 억 원)

자료: “U.S. Image Guided and Robot Assisted Surgery Markets”, Frost & Sullivan, 2009 ; “Western European Market for Image-guided and Robot-assisted Surgery”, 2009

※ 산출근거: Frost & Sullivan이 예측한 미국과 유럽의 시장 규모를 사용하고, 아시아는 2010년 유럽 시장의 50%에서 시작하여 매년 15% 상승하는 것으로 가정하며, 국내 시장은 아시아

시장의 30%를 구성하는 것으로 추정

14_KISTI MARKET REPORT

고부가 의료 서비스 로봇

Surgical의 판매액은 2009년 1,052백만 달러, 2010년 1,413백

만 달러, 2011년 1,757백만 달러를 기록하였는데 이 중에서 ‘다

빈치’ 수술 시스템 이외에 수술보조기구, 액세서리 및 서비스

판매 등이 전체 판매액에서 차지하는 비중이 2009년과 2010

년에는 53%, 2011년에는 56%에 달했다고 한다.

Accuray의 CyberKnife는 방사선수술 시스템으로 연속 영

상 유도 기술과 소형 선형 가속기를 결합하였는데 작동 계

획에 따라 삼차원적으로 움직일 수 있다. MAKO Surgical의

MAKOplasty는 엉덩이 및 무릎 수술에 사용되는 수술용 로봇

이다. 수술 내비게이션 시스템으로는 Stereotaxis의 Niobe 시

스템과 Hansen Medical의 Sensei 시스템이 판매되고 있다.

이스라엘 Mazor Robotics의 SpineAssist는 의사에게 더욱 정

교하고 안전한 척추수술을 가능하게 해주는데 환자 개인의

신체구조에 따라 삼차원적인 측면에서 최적 수술에 대한 사

전 계획을 수립할 수 있도록 지원하여 수술의 청사진을 제공

할 수 있다. Mazor Robotics는 SpineAssist를 보완하여 최근

에는 Renaissance 시스템을 개발하였으며 관련 보고서에 따

르면 2011년에 5.8백만 달러의 매출을 올린 것으로 알려졌다.9)

전문가의 도움과 시판 전 신고 과정을 통해 FDA 인증을

보다 쉽게 통과하면 시장 진입에 유리한 위치 선점 가능

시장 규모가 가장 큰 미국 시장에 의료용 로봇을 판매하

기 위해서는 미국의 FDA 승인을 반드시 거쳐야 한다. FDA

9) “Mazor Robotics Reports Fourth Quarter and Full Year 2011 Financial Results”, Business Wire, 2012. 3. 27.

승인은 KFDA, CE 등 다른 국가의 인증보다 훨씬 까다롭기

로 유명하며 FDA 승인을 받고 나면 다른 나라의 인증제는

오히려 쉽게 통과할 수 있다고 판단하는 것이 보통이다.

ROBODOC의 FDA 인증과 큐렉소로의 기술이전 과정

을 살펴보면 FDA 인증제 이해의 중요성이 더욱 부각된

다. ROBODOC은 IBM에서 1990년에 분사한 Integrated

Surgical Systems가 개발했으나 FDA 승인에 계속 실패하

여 시장 규모가 가장 큰 미국 내에서는 판매하지 못하고 유

럽 및 일본 등에 판매하였다. FDA 승인에 계속 실패하자

회사는 2005년에 ROBODOC을 판매하려고 매물로 내놓았

고 한국의 큐렉소가 2007년 8월에 인수하였다. 이후 큐렉

소는 “FDA에 ‘시판 전 허가(PMA: PreMarket Approval)’ 대

신 ‘시판 전 신고(510(k))’로 신청하라”는 의료 전문 변호사

의 조언대로 진행하였다. FDA는 5개 병원에서 130번의 임

상시험을 요구하였고 큐렉소는 일본과 미국의 병원을 섭외

하여 130억 원을 투자해 임상시험 결과를 제출한 후 2008

년 8월에 FDA 승인을 받았다. 이로써 큐렉소는 단번에 의

료 로봇의 선두주자로 발돋움할 기회를 잡았으나 반대로

FDA 인증제에 대한 이해가 부족했던 Integrated Surgical

Systems는 제품 개발만 완료하고 시장 진입에는 실패한 형

국이 되었다.

『FDA 인증제를 잘 이해한 큐렉소는 ROBODOC

인수와 FDA 인증을 통해 의료 로봇의 선두주자로

발돋움할 기회를 잡았다. FDA 인증은 전문가의

도움과 시판 전 신고(510(k)) 과정을 거치면

좀 더 쉽게 통과할 수 있고 이를 통해 시장

진입에 유리한 위치를 점할 수 있다』

미국 FDA 인증제에 대한 이해를 돕기 위해 의료기기

분야의 인증제를 살펴보자. 의료기기 분야는 세 가지 규

제등급을 적용하고 있다.10) Class I은 일반규제(General

Controls)로서 가장 낮은 등급인데 사용상 안전성이 입증되

어 있거나 간편한 제품으로 고무붕대, 검사장갑, 수지형 수

술기구 등을 예로 들 수 있다. Class Ⅱ는 일반규제 및 특별

규제(General Controls and Special Controls)로서 일반규제

를 준수함과 동시에 특별규제사항을 준수하여야 한다. 특

별규제는 특별표시 기재사항 요건, 강제적인 혹은 자발적

인 성능기준과 시판 후 감시를 포함한다. Class Ⅱ에 해당

되는 제품은 대부분 의사처방용으로 판매되고 의사의 지시

10) “미국 FDA 의료기기 인·허가 절차”, 의료용구품질지원센터

▶ 세계 시장 점유율 ▶

자료 및 산출근거: 주요 시장 참여자의 2011년 Annual report를 조사하여 보고서상에 표

시된 매출액을 기준으로 점유율 추정

2011년

Intuitive Surgical

82%

Accuray 10%

MAKO Surgical 4%

Stereotaxis 3% Hansen Medical 1%

Mazor Robotics 0%

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_15

의료용 로봇

에 따라 사용되는 의료기기인데, 파워 휠체어, 주입펌프 등

을 예로 들 수 있다. 이 등급에 해당되는 제품은 대부분 시

판 전 신고(510(k): PreMarket Notification) 또는 품질시스템

규정에서 면제되지 못한다. Class Ⅲ는 가장 엄격한 규제등

급으로 일반규제 및 시판 전 허가(PMA)를 준수하여야 하

며 이 등급에 해당되는 기기는 인간의 생명을 유지시켜주

는 기구들이다. 시판 전 허가(PMA)는 Class Ⅲ 등급 기기의

안전성과 효능을 확인하기 위한 과학적 심사과정으로 필수

적이지만 1976년 5월 28일 이전에 시판된 기기들은 510(k)

과정을 통해 시판될 수 있다고 한다. 510(k)는 Class Ⅰ 일

부와 Class Ⅱ에 적용되고, PMA는 Class Ⅱ 일부 및 Class

Ⅲ에 적용된다. 또한 510(k)를 신청한 장비 중 일부와 대

부분의 PMA에 대해서는 임상자료를 요구하기도 한다. 한

편 GMP(Good Manufacturing Practices) 또는 QSR(Quality

System Regulation)이라는 공장감사가 있는데 Class Ⅰ 일

부를 제외한 모든 등급의 의료기기는 공장감사를 받아야

하고 이 검사는 최초 검사 후 매 2년마다 실시되므로 항상

대비하여야 한다.

FDA 의료기기 인증제에 대해서 간단히 살펴보았지만

세부적으로 살펴볼 것이 많고 복잡하다. 그러나 FDA 인

증이 ROBODOC의 사례에서와 같이 사업의 지속 여부

를 결정할 만큼 치명적인 변수이므로 이 분야 전문가의 도

움을 받는 것이 불가결한 선택이 될 것이다. 미국의 경우

‘ACRO(Association of Clinical Research Organization)’가

인허가 및 임상시험 컨설팅을 수행하면서 FDA의 파트너 역

할을 수행하고 있다. 한편 보건복지부는 FDA·다국적 기업

에 근무한 전문가로 구성된 비영리 글로벌 컨설팅 기구인

RHI(Regulatory Harmonization Institute)와 협력하여 국내 기

업의 FDA 인허가 관련 컨설팅 행사를 2011년 6월에 진행한

바 있다.

만약 개발된 의료용 로봇을 510(k) 과정을 통해서 PMA

과정보다 좀 더 쉽게 FDA 인증을 획득하고자 한다면 법

적으로 이미 시판되고 있는 의료기기와 본질적으로 동질

성을 가졌음을 증명해야 한다. 동질성 여부는 사용용도

가 같고, 기술적 특징이 같거나 기술적 특징이 다른 경우

라면 안전성과 효능에 새로운 의문점이 없고 법적으로 시

판된 기기만큼 안전하고 효과적이라는 것을 증명하면 된

다. 한편 FDA 홈페이지에서 의료기기 부분 중 로봇 분야와

관련된 Product code를 살펴보면 NEQ, OQQ, OJP, NAY,

OLO, HAW 등이 있으며 각 분류에 대한 Total Product Life

Cycle(TLPC) Code Report를 확인할 수 있는데 이에는 해

당 Product code에서 인증받은 기업별 제품리스트가 소

개되고 있다. 따라서 510(k) 과정을 거치고자 한다면 이러

한 제품리스트를 확인한 이후에 비교 분석을 진행할 필요

가 있다. 또한 홈페이지에서는 510(k) 및 PMA 인증을 받은

제품에 대한 명세서를 월별로 확인할 수 있다. 기존에 FDA

승인을 획득한 의료용 로봇으로 da Vinci, MakoPlasty,

SpineAssist, ROBODOC 등이 언론상에 언급되고 있는데

이들 모두가 Class Ⅱ에 해당되며 510(k) 과정을 거친 것으

로 확인되었다. 결론적으로 의료용 로봇에 대한 FDA 승인

을 획득하려면 전문컨설팅 업체의 도움을 받되, PMA 과정

보다는 510(k) 과정을 밟는 것이 유리하며 FDA 홈페이지에

서 제공하는 기존 의료기기 정보와의 비교분석을 시도하는

것을 권장한다. 이렇게 함으로써 시장에 한발 더 다가설 수

있을 것으로 보인다.

16_KISTI MARKET REPORT

금형의 고품질, 고속가공, 고정밀화가 정밀금형 기술의

세계적인 흐름

금형은 동일규격의 제품을 대량으로 생산하기 위하여 금

속재료를 사용하여 만든, 모체가 되는 ‘틀’ 또는 ‘형(型)’을

말한다. 정밀금형 기술은 신소재, 금형설계 및 가공 기술,

성형과 측정 기술, 그리고 공정설계 기술 등이 IT 산업과 접

정밀금형정밀금형의 수출선 다변화로 글로벌 위기 극복

기술정보분석실 책임연구원 이창환 | Tel 02-3299-6015 e-mail cheree1@kisti.re.kr

제조기반_ 금형

목된 융합 기술로 전환되면서 금형의 고품질, 고속가공, 고

정밀화가 세계적인 흐름이다.

정밀금형은 전기·전자 제품, 수송기계, 반도체·통신기

기, 산업기계, 정밀기계, 광학기기, 농업·건축용 기기ㆍ완구

등을 제조하는 데 필수적으로 이용되는 만큼 그 용도는 광

범위하고 다양하다. 주로 고무, 알루미늄, 아연, 각종 플라스

틱 등을 성형하여 양산하는 기능을 하고 있다. 이처럼 정밀

금형 세분류(정밀금형 중심으로)

정밀플라스틱금형

·마이크로부품 성형금형, 대면적 마이크로패턴 성형금형

·마이크로/나노패턴 고전사 금형, 비구면 플라스틱 렌즈금형, 커넥터 사출금형

·Hybrid 플라스틱 렌즈금형, Water-Assisted 사출금형, 초박판 부품성형용 사출금형

·고효율 Rapid Heating/Cooling 사출금형, 고효율 쾌속 Conformal Cooling 사출금형

·초고생산 Stack 금형, 초정밀 Runnerless 금형, 초고생산 PET Preform용 사출금형

·연료전지 분리판 사출금형, 초협피치 FPC

정밀프레스금형

·초박판 Progressive 금형, 미세극박 단조부품성형용 프레스금형, 초고속 Progressive 금형

·차세대반도체부품용 프레스금형, 난성형판재성형용 프레스금형, 복합 Progressive 금형

·복합 Fine Blanking 금형, 커넥터용 초협피치 프레스금형, 극소저항 Bipolar Plate 성형용금형

·고화소용 고생산성 GMP 금형

특수금형(다이캐스팅 포함)

·대면적 미세패턴 자유곡면 성형용금형, 초정밀 3차원패턴 필름금형, 이종재 일체화부품 성형용금형

·미세 액상실리콘 사출금형, 고생산성 LED 패키징금형, In-Mold Ass'y 금형, 다색다중 사출금형

·미세 분발 사출금형

·고정밀 다이캐스팅금형

▶ 정밀금형 분류 ▶

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_17

정밀금형

금형은 오늘날 현대문명의 이기로서 우리가 매일 사용하는

완제품이 경박ㆍ간소화되고 제품 디자인 또한 화려해지면서

점점 더 정밀금형이 요구되고 있다.

『정밀금형 기술은 관련 기술이 IT 산업과

접목된 융합 기술로 전환되면서 금형의 고품질,

고속가공, 고정밀화가 이루어지고 있다. 정밀금형

산업은 전문화 및 분업화가 조화를 이루는 대표적인

중소기업형 산업이며, 금형 관련 전ㆍ후방 산업을

연계시키는 데 매우 중요한 역할을 하고 있다』

정밀금형 산업을 크게 대별하면 정밀금형의 마지막 단계

인 완제품 시장, 이들 완제품을 가공하는 중간가공품, 그리

고 이들 금형을 구성하는 기초부품으로 나눌 수 있다. 정밀

금형의 소재 부품에서 중간가공을 거쳐 완제품에 이르기까

지 전체 정밀금형 산업은 부품소재 업체와 이들을 가공하

여 열처리 및 표면처리하는 중간가공 업체, 그리고 이를 활

용하는 업체 등으로 대부분 분업체제로 구성되어 있다.

정밀금형 산업의 특성은 특정 제품의 대량생산을 가능하

게 하는 필수 산업이며, 이와 같이 수요 업체의 요구에 따

라 제작되는 수주 생산 방식으로 고정밀도와 숙련도가 요

구되는 복합 엔지니어링 산업이다. 또, 정밀금형 산업은 전

문화 및 분업화가 조화를 이루는 대표적인 중소기업형 산

업이며, 독자적인 산업군으로서의 발전뿐만 아니라 전ㆍ후

방 산업을 연계시키는 데도 중요한 역할도 하고 있다.

세계 금형 시장 중 정밀금형이 차지하는 비중은 점점 더

커져 2015년에는 20%를 넘어설 것으로 전망

세계 금형 업계는 금형설계의 노하우를 바탕으로 종류별

설계 기준이 적용된 전용 시스템을 구축하고 있으며 정밀

금형과 다공정 복합 금형설계 기술 개발도 이루어지고 있

다. 또, CAD/CAM 기술에 기반을 둔 디지털화를 통한 설계

오류 감소, CAE를 이용한 최적 설계 기술이 일반화되고 있

다. 또한 정밀금형설계 협업을 추진하고 있으며 제품 설계

기술과 연계하여 Rapid Tooling 금형제작 기술, 쾌속 3차원

금형가공 기술, 금형의 초정밀 측정 및 검사 기술의 개발도

진행 중이다. 가공 기술 분야에서는 정밀금형가공 기준이

확립되었으며 초고속 밀링가공 기술, 초정밀 고속 방전가공

기술의 발전으로 단납기 금형 기술 개

념이 도입, 설계 협업과 병행제작하여

정밀금형의 IT 융합화 시대를 맞았다.

우리나라의 정밀금형 시장 구조를

보면 앞에서 언급된 기술 분류처럼

크게 정밀플라스틱금형, 정밀프레스금

형, 정밀다이캐스팅금형, 정밀특수금

형을 포함한 기타 정밀금형 시장 등으

로 대별된다. 플라스틱금형은 전체 금

형 시장에서 약 40%를 차지하고 있

고, 프레스금형이 35%, 특수금형을

포함한 기타 금형이 28%, 그리고 다

이캐스팅금형이 약 2% 내외의 시장

점유율을 가지고 있다. 여기서 정밀금

구성 세분류 관련 산업

완제품

정밀프레스금형

정밀플라스틱금형

정밀다이캐스팅금형

초정밀특수금형

고무, 실리콘, 금속분말, 유리, 요업분말,

철강재료 및 특수 금속재료, 기타 원자재 산업,

초정밀 공작기계, 금속가공 산업

중간 가공품

금형설계,

프로그래밍 시뮬레이션,

기계가공 및 기타 가공

컴퓨터 설계 프로그래밍, 3차원 시뮬레이션,

선반, 밀링, 드릴링, 연삭, 방전 가공, 열처리,

표면처리 등

기초부품 소재, 일반부품, 특수부품

합금강, 주철, 합금공구강(금형강), 고속도강,

알루미늄, 초경합금 등의 소재 산업, 몰드 베이스,

다이세트, 스프링, 금형핀, 주조, 수지형 목형,

쾌속조형 산업

▶ 정밀금형 산업의 구성 ▶

▶ 국내 금형 시장 점유율 ▶

자료: 한국금형공업협동조합, 2011

2011년

플라스틱금형 40%

기타 금형 23%

프레스금형 35%

다이캐스팅금형 2%

18_KISTI MARKET REPORT

금형

형이 차지하는 비중은 15% 정도이며 금형의 정밀화 추세는

계속될 전망이다.

국제금형협회(ISTMA)와 한국금형공업협동조합(통계청)

자료에 따르면 2011년 세계 금형 시장 규모는 123조 원을 넘

어섰으며, 여기서 정밀금형의 비중을 14%로 추정하면 세계

정밀금형 시장은 18조 원 정도가 될 것으로 추정된다. 이처

럼 정밀금형 시장은 해를 거듭할수록 전체 금형 시장에서

그 비중이 점점 더 커져 2015년에는 20%가 넘을 것으로 예

측된다. 이것은 금형 시장의 평균성장률 3~6%보다 상당히

높은 수치다.

과거 국내 금형 시장은 매년 10% 내외의 증가세를 유지

하였으며, 2010년에는 8.3조 원, 2011년에는 8.9조 원에 이

르렀다. 최근 ASEAN 국가들을 비롯한 신흥국들의 주목할

만한 경제 성장, 중국 금형 산업의 급속한 성장, 제품의 라

이프사이클 단축과 이에 따른 초정밀화 금형 시장의 경쟁

심화로 세계 정밀금형 시장은 2015년까지 연평균 10.0% 이

상의 높은 성장률이 기대되고 있으며, 국내 정밀금형 시장

은 2.3조 원에 달할 것으로 전망된다.

『여러 가지 악조건 속에서도 정밀금형 부문

수출은 2010년과 2011년을 지나면서 연평균

27%의 성장률을 나타냈으며, 무역수지에서도

수입 증가율이 크게 둔화된 것에 힘입어 수출

신장율과 같은 비율로 증가하였다』

그러나 현재 세계 경제는 유럽의 그리스에서 시작된 경

제 위기가 스페인마저 구제 금융을 신청할 만큼 악화일로

에 있고, 이에 따른 미국 경제의 침체와 심리적 불안감, 중

국의 긴축 정책 등으로 정밀금형 산업에서도 이러한 낙관론

의 한계가 있을 것으로 추측된다. 특히 우리 정밀금형 수출

의 최대 시장이었던 일본 경제가 원전사고 이후 급속히 악

화되고 있다는 점도 이러한 전망을 뒷받침하고 있다. 따라

서 일본, 중국, 미국 등에 집중되어 있던 수출 시장을 인도,

멕시코, 브라질 등 신흥 개발도상국으로 다변화하는 전략

과 정부의 정책적 지원이 필요한 시점이다.

정밀금형의 해외 무역수지 현황을 살펴보면, 여러 가지

악조건 속에서도 정밀금형 부문 수출은 눈부신 성장을 이

루었다. 2009년까지 2억 달러에 지나지 않았던 정밀금형

수출은 2010년과 2011년을 지나면서 연평균 27%의 성장률

을 나타냈으며, 무역수지에서도 수입 증가율이 크게 둔화된

것에 힘입어 수출 신장율과 같은 비율로 증가하였다.

정밀금형의 품목별 수출실적을 2010년과 2011년으로 나

눠 비교해보면 프레스금형과 기타 정밀금형 부문에서는 수

출 증가폭이 다소 줄어들었지만, 정밀플라스틱금형과 정밀

다이캐스팅금형에서는 성장률이 크게 증가했다. 특히 정밀

다이캐스팅금형의 수출 증가폭이 2배에 이르고 있다. 정밀

금형 수출을 국가별로 분석해 보면 과거에는 일본과 중국,

그리고 미국 시장이 전체 수출의 50% 이상을 차지하였지

만, 2011년에 이들 시장은 30%를 조금 넘는 규모로 줄어든

년도개요

정밀금형 시장 규모 정밀금형성장률(%)

(2011~2015)2011 2012 2013 2014 2015

국내 시장 1.2 1.5 1.7 1.9 2.3 11 ∼ 20

세계 시장 18.1 20.0 22.0 25.5 29.1 10 ∼ 18

▶ 국내외 정밀금형 시장 규모 ▶(단위: 조 원)

자료: 통계청, ISTMA(국제금형협회) 자료를 토대로 KISTI 정밀금형 시장 추정, 1$ = ￦1,100

수출 수입 무역수지

▶ 정밀금형의 연도별 해외무역 동향 ▶

350.000

300,000

250,000

200,000

150,000

100,000

50,000

02007 2008 2010 20112009

(X $1,000)

자료: 통계청, 2012, 정밀금형수출ㆍ수입은 각각 전체 금형의 14%, 16%로 KISTI 추정

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_19

정밀금형

반면, 신흥개발국으로 부상하고 있는 인도, 멕

시코, 브라질, ASEAN 시장이 크게 증가하고

있는 것으로 조사되었다.

신기술 개발, 신흥 시장으로의 정밀금형 수

출선 다변화 모색 등으로 글로벌 위기에 대

응해야

올해는 그리스, 스페인으로 이어지는 유럽의 경제위기에

따라 글로벌 경제가 크게 위축되면서 우리나라 정밀금형

산업에도 큰 영향을 받을 것으로 예상된다. 특히 유럽의 경

제 위기가 중국 수출에 영향을 주면서 정밀금형 수출의 상

당 부분을 차지했던 대중국 수출이 큰 타격을 입을 것으로

예측된다. 2012년 4월까지 누적 수출입 통계자료를 보면 금

형 분야(정밀금형 포함)도 지난해 30% 수출 증가율이 1%

대의 수출 증가율에 그치고 있으며, 금형의 수입 증가율이

마이너스를 기록하는 등 금형산업도 타 산업과 마찬가지로

순탄치 않은 한해가 될 것이다. 따라서 금형 업계는 고정밀

화와 고속화에 대응하는 신기술 개발에 주력하고, 무역에

서는 주요 교역국인 일본과 중국 의존도를 꾸준히 낮추면

서 인도, 멕시코, ASEAN, 브라질 등 신흥 시장을 중심으

로 정밀금형 수출선 다변화를 모색해야 할 것이다.

구분 2010(A) 2011(B) 증감률(B/A)

정밀플라스틱금형 146,031 192,306 31.7

정밀프레스금형 72,161 87,334 21.0

정밀다이캐스팅금형 12,399 23,745 91.5

기타 정밀금형 16,628 20,270 21.9

계 247,218 323,656 30.9

▶ 정밀금형 품목별 수출 변화 ▶

자료: 한국금형공업협동조합(통계청), 산출된 각 정밀금형 수출액은 전체금형 수출의 13~15%로 KISTI 추정

(단위: 천 달러, %)

북아메리카가 원산지인 청개구리는 온도 및 주변에 적응하기 위

해 자신의 몸 색깔을 자유롭게 바꾸는 것으로 알려져 있다. 청개구

리의 색을 만드는 색 세포는 상·중·하 3개 층으로 구성되어 맨

위에 노란 색소층, 중간에 투명 결정층, 맨 아래에 검은색 세포층을

이루고 있으며, 평소에는 중간층에서 다른 층에 흡수되지 않는 초록

색을 반사하기 때문에 녹색을 띤다.

미국 청개구리는 주변 온도가 높을 때 입사광의 반사율을 크게

하기 위해 몸을 밝은 색(황록색)으로 하여 열 침입을 막고, 반대로

주변 온도가 낮을 때 체온을 유지하기 위해 열에너지가 흡수되기

쉬운 어두운 갈색으로 만든다. 또 주변의 밝기를 눈에서 뇌로 전달

하여 호르몬 분비가 이루어지도록 한다는 사실이 밝혀졌다. 어두운 장소에서는 이 호르몬 분비 증가로 검은 색소 알

갱이가 확산되어 갈색으로 바뀌고 밝은 곳에서는 호르몬 분비 감소로 검은 색소 알갱이가 모여 몸 색이 다시 밝은 녹

색으로 돌아온다. 주위 환경에 따른 미국 청개구리의 몸 색깔 변화는 사계절을 살아가는 우리 인간의 패션에도 응용

되어 인공적 색소가 주변 온도에 따라 모이거나 확산됨으로써 달라지는 기능성 레저 의류가 개발될 것으로 기대된

다. 또한 날씨 변화에 따라 건물 외벽 채색을 달라지게 하여 에너지 절약이 가능한 단열재나 공조 등의 역할을 할 것

으로 보인다.

환경에 따라 바뀌는 미국 청개구리 몸 색상에서 신소재 의류 개발 기대

자연에서 배우는 아이디어 세계

자료: J-Net21

▶ 미국 청개구리 ▶

20_KISTI MARKET REPORT

박막전지중대형 전지에 반하는 또 하나의 기회

기술기회연구팀 책임연구원 고병열 | Tel 02-3299-6039 e-mail cohby@kisti.re.kr

신재생에너지_ 전지

통신ㆍ전자기기, 의료기기의 초소형화를 가능하게 하는

박막전지는 전지 산업의 또 다른 기회

전지 산업은 대기업의 공격적인 개발 전략과 정부의 적

극적인 지원에 힘입어 대한민국 핵심 산업 중 하나로 자리

매김하고 있다. 특히, 전 세계적인 경기 둔화세에도 시장 성

장세는 지속적으로 이어지고 있는데 이는 기존의 휴대폰,

노트북 등 소비자(Consumer) 시장 수요의 회복과 더불어

전기(하이브리드) 자동차(HEV, EV, PHEV; xEV) 및 에너지

저장 시스템(Energy Storage System; ESS)1)에 대한 기대가

크게 증폭했기 때문임을 부인할 수 없다.

『통신, 전자기기 및 의료기기의 초소형화를

가능하게 하는 박막전지는 xEV/ESS(전기차/

에너지저장장치) 등 중대형 전지의 시장 잠재력과

더불어 전지 산업의 또 다른 기회로 부상하고 있다』

여기에 최근 들어서 또 하나의 시장 가능성이 제시되고 있

는데 이는 박막 성막 기술과 전지 기술이 융합된 차세대 전지

인 박막전지 분야다. 박막전지 기술은 재료공학 기술, 나노고

정 기술, 박-후막제조 기술, 전기화학 기술, 마이크로공정 기

술, 반도체 기술 및 집적화를 위한 시스템화 기술을 종합해야

하는 기술로 전기ㆍ전자 분야의 급속한 발전과 함께 진행되고

있는 통신ㆍ전자기기 및 의료기기의 초소형화를 가능하게 하

는 특징이 있다(자료: 윤영수, 한국전기전자재료학회 2008년도

추계학술대회논문집).

박막전지는 1990년대 초부터 Oak Ridge National Lab.

(ORNL, 미국)의 Bates 그룹이 본격적으로 시작하였으며, 통

상적인 전지의 구성인 LiCoO2/양극/LiPON계 고체 전해질/리

튬 음극 세 층을 각각 마이크로미터(μm) 레벨의 매우 얇은 고

상의 적층막으로 구현하였다(자료: 이영기 외, 전자통신동향분

석, 23(6), 32, 2008).

1) 과잉 생산된 전력을 저장해두었다가 전력 부족이 우려될 때 방전하여 전력 수급을 안정화하는 역할의 장치

▶ 박막전지의 구조 ▶

자료: N. J. Dudney, 1999

Protective Coating

15µm

CathodeCurrentCollector

Anode

ElectrolyteCathode

Substrate Anode Current Collector

Anode Current Collector

Anode

Solid Electrolyte

CathodeCathode Current Collector

자료: 이영기 외, 전자통신동향분석, 23(6), 32, 2008

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_21

박막전지

문에 이러한 특성에 맞는 용도의 개발 및 시장 전략을 펼칠 필

요가 있다.

현재 대부분의 고상 박막전지는 리튬계열이며, 이는 고온에

견딜 수 있는 능력에 기인한다. 예를 들어 박막전지가 스마트

카드에 적용될 경우 카드 제조공정 중 고온의 라미네이션 프

로세스를 견딜 수 있어야 한다.

진공증착 공정을 이용하는 전 고상 박막전지는 리튬 폴리

머 전지와 주요 성능 비교 시, 자가방전율, 장기보존성, 고속충

전, 고율방전 측면에서 우위에 있다고 할 수 있으며2), 모든 구

성 물질이 고체로 이루어져 환경친화적이고 안정성이 높기 때

2) 박호영 외, 전 고상 박막전지 기술현황과 전망, 전자공학회지, 34(12), 1404, 2007에서 발췌

▶ 박막전지의 종류 ▶

자료: Arun Patil et al, Materials Research Bulletin, 43, 1913, 2008

▶ 박막전지와 주요 전지의 비교 분석 ▶

자료: 박호영 외, 전 고상 박막전지 기술현황과 전망, 전자공학회지, 34(12), 1404, 2007 자료: Arun Patil et al, Materials Research Bulletin, 43, 1913, 2008

Charging time

Capacity

Volumetric energy density

Self-discharge

Thickness limit

Duration

Low temperature performance

100

90

80

70

60

50

High rate performance

Thin Film Battery Lithium Polymer Battery

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Vol

umet

ric E

nerg

y Den

sity

(W

h/l)

Gravimetric Energy Density (Wh/kg)

Energy Densities

Smaller

Lighter

Li-

Ni-Ni-MH

Li-polymer

Pb-acid

Thin FilmLi/Li-ion

0 50 100 150 200 250 300 350 400

22_KISTI MARKET REPORT

전지

초기 시장 정착과 초소형 전자 디바이스, 의료 분야 등

응용 분야에 대한 관심 고조로 성장 가속화 전망

NanoMarkets사의 2009년 조사에 따르면 CAGR 기준

성장률을 35% 정도로 보고 있는데, 이는 당시의 세계 경

제 상황 및 제품 적용 시 기술의 실효성에 대한 의구심이

일정 부분 존재한 것으로 보인다. 반면, 2011년 예측에서는

CAGR 기준 성장률이 57%로, 미약하지만 이미 초기 시장

이 형성되었고 초소형 전자 디바이스, 의료 분야 등 응용

분야에 대한 관심 고조로 발전이 가속화될 것으로 판단하

고 있다. 지역별로 보면 북미 지역이 40% 가량 점유하고 있

고, 이 추세는 향후에도 크게 변하지 않을 것으로 예측된다.

낙관적으로 본다면 박막전지가 기존 리튬이온전지의 수요

자 시장(노트북, 휴대폰 등)을 대체할 수도 있겠지만,3) 현재

3) 2006년 소니사의 노트북용 리튬이온전지 폭발 사고 이후로 박막전지에 대한 관심이 고조된 바 있다.

의 주요 업체들의 R&D 방향, 투자전략 및 전

방제품과의 관계4) 등으로 볼 때 단기적으로

가능한 시나리오로 보기는 어려우며, 위와

같이 현재 시장형성 단계의 새로운 전자제품

및 의료용품으로의 시장 침투가 자연스러워

보인다.

대표적인 박막전지 업체는 Cymbet ,

Planar, Solicore, Infinite Power Solution(IPS)

등이다. Cymbet사는 박막전지를 기반으

로 에너지 저장 디바이스 및 에너지 수확

(energy harvesting) 기술 분야의 선점을 시

도하고 있고, Planar사는 기존의 리튬이온

전지 시장에서의 경쟁

을 표방한다. Solicore사

는 ORNL의 전해질 방식

을 채택하지 않고 자체

의 코팅프로세스를 사용

하기 때문에 프린티드 전

지로 구분되기도 하며, 스

마트카드 시장에 집중하

고 있다. IPS사는 Cymbet

사와 유사하게 에너지 수

확 기술을 표방하고 있으

며, 박막 전지업체 중 유일

한 ISO 9001 인증 제조업

체이다.

응용 시장은 초고성장형, 고성장형, 고성장-거대시장형,

정체형의 4가지 유형

박막전지 시장은 스마트 기술 관련 비즈니스의 확대로

성장이 가속화되고 있다. 특히, 스마트카드와 센서가 상대

적으로 큰 응용 시장을 구축할 것으로 전망되며, 의료 분

야 중 임플란트에 대한 관심은 장기적으로 미래 시장을 견

인할 것이다. RFID 시장 역시 2011년도에 63.7억 달러 규모

에서 올해 74.6억 달러에 달할 것으로 전망(자료: IDTechEx,

2012)되기 때문에 관련 산업에서 주목할 필요가 있다.

4) 통상적으로 업계 재편가능성이라고 표현하는데, 여기서는 박막전지를 적용하기 위해서 기존 전방제품의 회로 등 상당 부분의 구조를 바꾸어야 하는 기회비용의 문

제를 칭한다.

년도 개요

2010 2015 AAGR(%)2010~2015($ Millions) Share% ($ Millions) Share%

북미 36 40 246 41 46.8

유럽 32.4 36 216 36 46.1

기타 21.6 24 138 23 44.9

합계 90 100 600 100 46.1

▶ 박막전지의 지역별 수요 예측 ▶

자료: azonano.com, 2010

▶ 박막전지의 세계 시장 규모 예측 ▶

자료 : NanoMarkets, 2009, 2011.

(단위: 100만 달러)

2008 2010 2012 2016 20182014 2020

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

2011년 예측2009년 예측

24.4

96.9202.8

367.3

595.7

896.0

1,454.3

1,175.4

Vol. 2 Issue 10 KISTI MARKET REPORT_23

박막전지

『주요 응용 시장 중 스마트카드와 센서 시장이

상대적으로 큰 시장을 구축함과 동시에

높은 시장 성장률을 나타낼 것으로 전망된다』

응용 시장 유형은 크게 4가지로 요약할 수 있으며, 초고

성장형(미래형)에 속하는 응용 시장은 의료 임플란트 시장

과 ELS 응용 시장이다. 이들 시장은 현재로서는 박막전지

의 침투가 미미한 상황이지만 향후 100% 이상 성장이 전

망되고 있다. 센서와 스마트카드 분야는 주지한 대로 향후

고성장과 더불어 초기 시장이 정착된 모습을 보일 것이다.

RFID 및 반도체 응용 분야 역시 높은 성장이 기대된다. 반

면, 의료용 패치 시장은 제품 자체가 소모품의 성격을 띠기

때문에 이차전지의 적용은 둔화될 것으로 전망된다.

자료: Nanomarkets, 2011 자료를 바탕으로 KISTI 재구성

유형 용도 시장2012

시장 규모2018

시장 규모CAGR(%)

초고성장형(미래형)

Medical-Implants 0.4 28.5 103.6

ELSs(전자가격표시기기) 0 78 N.A.

고성장형

Semiconductor Apps 3.6 108 76.3

RFID and Smart Pakaging 5.8 132.9 68.5

Other 4.4 64.1 56.3

고성장-거대시장형

Sensors 34.8 676.7 64.0

Powered Smartcards 42.2 359.5 42.9

정체형 Medical-Patches 5.5 6.6 3.1

계 96.9 1,454.3 57.1

▶ 박막전지의 응용 시장 분석 ▶

120

100

80

60

40

20

0

2018 예상 세계 시장 규모 ($-million)

0 100 200 300 400 500 600 700 800

초고성장형(미래형)

고성장-거대시장형

고성장형

정체형

CAGR (%

)

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