전자부품연구원(KETI)선정,...

Special Report / 2010년 10 유망기술

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스마트그리드

스마트그리드란‘정보통신기술을활용하여공급자와소비자가양방향으로실시간정보를교환함으

로써에너지효율을최적화하는차세 전력망’을의미함.

- 소비자들에게전기사용량과요금을실시간으로보여줌으로써자발적인에너지절약을유도함.

- 신재생에너지의품질을향상시키고전력저장장치와결합하여시간 별로안정적인전기공급.

- 자기 진단이 가능하고,

시스템의보호와단독운전이

가능하며, 사고시반자동으로

복구하는등자기치유가가능

한시스템.

- 전기자동차 시 를 비

한플러그인인프라를구축하

고차등요금제기반의저렴한

전기공급체계마련.

- 전력공금 이외에 통신,

가전, 건설, 자동차, 에너지

등 산업 전반에 연계되어 새

로운성장산업견인.

전자부품연구원(KETI)선정,

이것이 2010년 10 유망기술이다전자부품연구원(KETI)가스마트그리드, 3D TV, LED/OLED 조명등2010년 10 유망기술분야를발표했다. 본고에서전자부품연

구원의10 유망기술을소개하면서, 2010년미래산업을전망하고준비하는시간이되었으면한다.

자료제공: 전자부품연구원(KETI)www.keti.re.kr

그림 1. 스마트그리드 개념도

1. 스마트그리드(그린에너지/조진우)

2. 3D TV(멀티미디어IP/최병호)

3. LED/OLED 조명(디스플레이부품소재/이정노)

4. nteractive UI(지능형홈 플랫폼/정광모)

5. Beyond 4G(모바일 단말/백종호)

6. 악성코드 분석 및 응기술(통신네트워크/조진웅)

7. 저전력 SoC(SoC/최종찬)

8. 차세 음장기술(디지털미디어/이석필)

9. 고효율/고속충정 에너지 저장기술(차세 전지/김 준)

10. 무선에너지 전송/충전(통신네트워크/임승옥)

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전자부품연구원(KETI)선정, 2010년 10 유망기술 분야

시장동향(국내외시장)

스마트 그리드 내수 시장은 2020년까지 약 42조원의 시장이

형성될것으로기 되고있으며세계시장은2030년약3조달러

정도의 성장이 예상됨.(출처: 전력IT사업단, 국제에너지기구

IEA)

스마트 그리드 구축이 완료되면 2030년에는 국가에너지소비

의3%를절감하고피크부하의6%를낮추어원전7기에해당하

는에너지생산과맘먹는효과임.

기술동향(국내외연구동향)

■미국

노후설비에 한 교체 필요성에서 스마트그리드를 추진하고

있으며 Grid2030에서 차세 전력망 기술 로드맵 수립 후

Colorado Boulder City에 스마트 그리드 시범도시를 구축하는

등 스마트그리드 개발 프로젝트에 110억 달러를 투자하는 것 이

외에 향후 10년간 1,500억 달러를 그린 에너지산업에 투자할 계

획으로알려짐.

■유럽

신재생에너지 등 고효율 저탄소 분산형 전원의 보급 확 , 환

경 보전, EU 국가간 전력거래에 집중하고 있으며 2005년 사업

추진조직을구축하고2022년까지전건물의80%를스마트그리

드로전환, 국은2020년까지70억파운드를투입해전가정에

스마트미터를설치할계획을가지고있음.

■일본

Cool Earth 프로그램을마련하여, 에

너지 공급에서 수요측면까지 에너지효

율 향상과 온실가스 배출량 감축을 가

능하게 하는 중점기술을 선정, 지원하

고 있으며 스마트 그리드를 중심으로

세계 최고의 에너지절약, 신재생에너지

기술개발을추진중임.

■한국

국내에서는 2006년 정부 지원 하에

‘전력IT 10 과제’를 선정하고 전력IT사업단을 설치하는 등 스

마트그리드요소기술개발에이본격화되었으며개발된기술을

실증하기 위한 전력 IT 실증연구 사업이 2012년 완료 일정으로

진행임. 2009년에는 스마트그리드사업단을 별도로 설립하여

2030년 국가단위 스마트그리드를 구축한다는 비전을 제시하고

기술개발및보급을위한로그맵을수립하 음.

성공요인(현재의기술수준및문제점, 해결방안)

우리나라는 스마트그리드를 구축하기에 유리한 여건을 보유

하고있음. 국토가좁고, 초고속인터넷망이가장발달해있으며,

단일송배전회사체제를구축하고있음.

또한, 중전기분야의기술력이이미유럽, 일본등과비슷한수

준에도달하고있고, IT와통신분야기술력은가장앞서있음.

국가 에너지망인 전력의 특성상 데이터 관리 및 정보 보안에

한확실한 비책이마련되어야하며스마트그리드를기반으

로 한 IT와 융합한 새로운 비즈니스 모델을 개발하고 관련 법규

신설및개정을서둘러야함.

3D TV

3D TV는 디지털TV와 함께 도래한실감형서비스를 위한 방

송기술로서깊이정보를이용하여입체감을느낄수있는콘텐츠

를서비스하는차세 TV임. 이를위한기술은다시점과양안식

이있으며그중에서도양안식이현재상용화가이루어져위성에

그림 2. 3DTV 개념도

서방송중에있으며지상파에서도내년도에실험방송을준비하

고있음.

- 다시점 방식은 일본, 한국, 유럽 등에서 디스플레이장치가

개발되고 있으며 아직은 시제품단계이나 궁극적으로는 차세

3D TV방식으로예상됨.

- 양안식방식은현재는안경을쓰는제품이상용화되어국내

외 가전사에서 양안식 3D TV를 출시하고 있으며 향후 몇 년간

주류를이룰것으로보임.

- 3DTV는 상 데이터양이 늘어나고 시각적 피로감의 해결

기술등새로운핵심기술이추가필요한서비스임.

시장동향(국내, 세계시장)

국내에서는LG, 삼성, 현 IT등이3D TV를출시하여판매하

고있으며파버나인, V3I 등이3D 모니터등을생산하고있음.

일본의경우이미BS11이하루3회위성방송을하고있으며소

니가‘10년에3D 방송개시를선언함.

이미 미국 할리우드에서는3D 관련 화를30편 이상 출시할

예정에있으며SMPTE에서도3D 화를위한포맷표준화를추

진중에있음.

유럽에서도 Mobile 3DTV와 3D Phone과제를 수행하고 있으

며 국의BBC는‘12년런던올림픽을3D 방송으로할계획임.

또한올해CES Show 및Siggraph, NAB 쇼를비롯하여국내

KES2009 전자전에서3D 방송제품이 거출시되었으며2009

년이3D 시장의확 원년이라고해도과언이아님.

향후 TV 수상기 시장은 디지털 TV와 함께 Post-HD 시 를

열어갈차세 TV(3D TV, UHDTV 등)가주류를이룰것임.


국제표준화기구인ISO/IEC MPEG에서는모바일응용스테레

오스코픽비디오파일포맷, 3D 비디오부호화기술의표준화진

행중.

일본은NTT, 소니, NHK 등60여개단체가참여하는‘초임장

감 커뮤니케이션 산학관 포럼(URCF)’을 구성하여, 산학연 공동

으로연구개발, 실험, 표준화를진행중.

미국은할리우드중심으로3D 화및4K 디지털시네마를위

한콘텐츠제작및상 관보급이확 되고있고, 가정내실감콘

텐츠소비환경구축을위한기술표준화진행중.

국내에서는 차세 방송포럼의 실감미디어포럼, 실감미디어

산업협회(ARMI), 3DFIC등에서 3D 표준화 및 기술협력이 이루

어지고 있음. 최근 방송분야에서 방통위가 2010년 지상파 시험

방송을 선언하 고 지경부, 방통위 공동으로 2010년부터 보다

고도화된기술을적용한연구개발을시작하여2012년고성능/고

효율의실험방송을준비중임.


현재 3D 디스플레이는 양안식으로 안경식이 상용화되었으며

이미 할리우드 화가 3D로 방송되고 있어 기존에 문제점으로

지적되었던시각피로문제등이많이해결되었으나아직도구체

적인3DTV 안전가이드라인및규격이완성되지않아이에 한

정부차원의노력이2010년에진행될예정임.

LED/OLED 조명

LED(Light Emitting Diode)/OLED(Organic Light Emitting

Diode)는전기에너지를빛으로전환시키는고체상태의다이오드

로발광특성을이용하여다양한조명기기에사용.

LED/OLED는고효율, 장수명, 무수은, 무연의친환경조명일

뿐 아니라 태양광에 가장 유사한 빛에서 다양한 색의 빛까지 구

현할수있는인간친화적인조명원임.

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유망기술

국내

국외

차세 TV

차세 TV

구 분

26

1,312

1,338계

2015

43

1,460

1,503

2017

72

1,967

2,039

2020

※ 차세 TV에는 디지털 TV, 3DTV, UHDTV 포함 (�추정근거: KEIT,2009,10 3DTV 시장전망)

(단위: 억달러)

그림 3. 조명

LED는지향성을갖고작은면적에서고 도의빛이방출되는

특성이 있어 실외 조명용으로 OLED는 얇고, 넓은 면적에서 퍼

지는특성을활용하여실내조명으로활용될것으로기 됨.

OLED는얇고가벼우며면광원의장점으로인하여디자인자

유도가높아고부가가치의감성조명으로응용가능성이매우높

은조명임. LED/OLED 조명은에너지절감효과가매우우수하

며전기에너지의20%를차지하는조명산업에서110lm/W 효율

달성시연간20,000GWh 전기에너지절감및이산화탄소700만

톤정도의감소가가능함.


LED/OLED 조명 산업은 고효율, 장수명 특성으로 시장 경제

성, 친환경성, 친소비자산업으로서차세 신성장동력산업으로

지정되었음.

LED 조명은 2009년 녹색 성장에 한 관심으로 높은 성장세

를이루었으며OLED는현재는시제품수준을넘어, 2011년부터

본격적으로시장에참여할것으로예상.

LED/OLED 조명 산업은 친환경 조명에 한 사회적/기술적

필요성에 의하여 지속적으로 성장할 것으로 예상되어 2018년

LED는 50조원, OLED는 25조원 이상의 시장이 형성될 것으로

전망.

기술동향 (국내외연구동향)

LED/OLED 분야는 급격한 성능 향상이 이루어지고 있으며

이에따라요구기술의난이도증 , 다양한분야및새로운기술

들의 도입, 접합의 요구로 관련 기술 개발이 다양하게 추진되고

있음.

LED/OLED 분야의기존R&D는생산기술개발에치중되어원

천기술개발및소재, 장비등의개발을위한노력이취약함.

LED/OLED 조명 기술은 디스플레이 기술을 바탕으로 조명

용도로 개발, 적용하고 있으나 조명 산업으로서의 요구 사항을

충족하기위한새로운구조및장비등에 한연구개발이필요

함. 미국, 유럽 일본의 선진국에서는 OLED의 연구 초기부터 차

세 조명기술로 선정하고 기술 개발을 위한 규모 투자가 이

루어지고있는반면, 국내에서는주로디스플레이에관한연구가

주로진행되고있음.


위의표를살펴보면, LED Chip, OLED Device외에도드라이

버, 광학부품 및 등기구, 조명기기 설계에 따른 효율향상 기술

등, 아직개발해야할기술들이많이남아있음. 최고의효율을얻

기 위해서는 아직 완성되지 못한 기술의 연구에 주력해야 하며,

가격경쟁력을갖기위한다양한시도가필요함.

국내 LED/OLED 산업은 높은 제조 기술력에 비해 원천기술

확보는미흡하여앞으로원천기술확보에주력하여야하며, 이를

달성하기 위하여 산학연 상호 협동 및 범부처 차원의 유기적 지

원이절실히요망됨.

Interactive 3D UI(User Interface)

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2008

2015

85

90+

60

90

50

90

70

85

70

85

80

90

70

90

8

45

년도 Driver광학부품,

등기구

조명기

기효율

(단위: %)

표 2. 미국 NGLI(Next Generation Lighting Initiative) 개발 목표

LED Chip

내부양자 광추출 전기주입 형광체 산란손실

2008

2015

90

95

100

100

40

76

95

99

60

95

90

98

90

95

17

60

년도 Driver광학부품,

등기구

조명기

기효율

LED Chip

내부양자 광추출 전기주입 형광체 산란손실

그림 4. 3D 인터렉션 기술 개념

※사용자인터페이스기술의발전동향

- 1세 (도구사용): 마우스, 키보드

- 2세 (접촉식): 터치스크린

- 3세 (비접촉식동작인식): 동작인식(Wii 게임기)

- 4세 (비접촉식인터랙션): 3D 공간터치, 3D 인터랙션

그동안컴퓨터와의User Interface 기술은과거마우스, 키보

드와 같은 도구를 이용한 기술에서 현재는 2D 상을 스크린을

통하여 터치하는 기술이 보편화되었고, Wii 게임기가 등장하면

서동작인식기술이상용화되어편리함과몰입감을느낄수있게

되었음.

최근에는3D 상을직접터치하는기술이개발되면서3D 공

간터치기술이조만간 중화될것을예고하고있음. 이기술은

3D 상과공간인식기술을결합하여3D 상을손가락으로직

접터치하여컴퓨터와인터랙션하는기술로서몰입감을더욱증

시킬수있음.

3D 공간터치기술보다도더욱앞선기술인Interactive 3D UI

기술은 3D 상을 터치하는 것은 물론 공간상에서 콘텐츠의 조

작과 편집 및 Reaction이 가능하며, 이를 통하여 UX(User

eXperience) 효과를 극 화할 수 있고, 가상세계의 현실감을 극

화할수있음.

Interactive 3D UI 개요

사용자의 몰입감을 극 화하기 위하여, 3D 입체 상을 통한

시각적인 효과와 3D 상을 촉감센서를 통해 손으로 만질 수도

있고, 조작할수있는인터랙션효과를융합하는3D Interaction

기술임.

- 인간의공간행위와입체시각을일체화시킴으로서사용자들

에게높은가상현실감과몰입감을제공하는기술임.

- 보기만하는3D 입체기술을사용자가직접체험하고몸으로

즐길수있게하는미래지향적인기술임.

이러한 인터렉티브 기술을 구현하기위해서는 상카메라나

TOF센서를통해사용자의모션을통해사용자가의도하는정보

를 해석하고 이에 한 인터렉티브한 기능을 수행할 수 있는 프

로그램이필요함.

또한사용자가공중에떠있는3D 상을눈으로만인식하지않

고손으로도감촉을느낄수있는Tangible 3D에 한연구도활

발히진행중임.

시장동향 (국내, 세계시장)

삼성, LG 등의 형가전사를 비롯하여 국내 3D 전문 중소기

업에서는 올해부터 활발하게 3D 디스플레이 제품을 출시하여

3D 산업을활성화하기위하여많은노력을기울이고있음. 또한

3D 디스플레이의보급확 와더불어3D 콘텐츠전문기업들도

점차늘어나는추세임.

최근미국할리우드블록버스터 화'아바타' 와같은3D 화

의 성공으로3D 시장의폭발적인잠재력을확인하 으며일본

의소니경우는3D를지원하는게임기와디스플레이에집중적으

로투자를하고있음.

따라서과거전시장이나체험관등특수분야에서만응용되던

3D 상산업이2010년을시작으로 화산업을넘어노트북이나

게임기등다양한컨슈머제품에확 적용될것으로예상됨.

특히 3D 상콘텐츠와 동작인식 기술이 결합된 3D

Interactive UI 기술은 사용자 경험(UX)에 큰 변화를 가져올 것

으로예측됨.


삼성전자는시각과촉각은물론청각과후각등오감으로교감

하는디스플레이를차세 으뜸유망사업으로선정하고, 사용자

와능동적으로교감하는기술과 형디스플레이를통해가상현

실을 구현하는 '인터액티브 디스플레이 컴퓨터' 기술을 연구 중

임.

미국 마이크로소프트에서 'Natal'이라는 프로젝트명으로 3D

공간센서를이용하여3D 인터렉션게임을개발하고있으며독일

의 표적인 국가 연구소인 프라운호퍼 HHI(Heinrich Hertz

Institute)에서는가상의상품을3D로보면서조작이가능한3D

키오스크기술을개발함.

건물 내외벽, 조형물 및 구조물 등에 비디오 프로젝션을 이용

하여해당공간특징에맞는 상컨텐츠투사, 사운드센싱인터

랙션을통한비쥬얼퍼포먼스관련산업이떠오르고있음.

3D Display와 홀로그램을 이용하여, 사용자에게 상품이 공중

에떠있는듯한느낌이나는전시기술이많이발전하고있음. 여

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유망기술

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기에사용자의특정한손의움직임과모양을인식하여컨트롤할

수 있도록 하여, 체감형 인터렉티브 산업이 점점 일반인들에게

점차친숙한기술이되고있음.


3D UI분야는 외국도 기술의수준이 높지 않기 때문에국내의

집중적인기술개발투자로충분히세계시장을선도할수있음.

혁신적인 3D UI 개발을 위해서는 몰입감이 높고 생리적으로

안전한 3D 디스플레이 기술이 필요하고 정 한 동작 감지를 위

한 3D 공간 감지센서 부품기술, 그리고 3D 인터렉션 콘텐츠 및

S/W 기술의추가적인개발이필요함.

최근비약적인하드웨어성능의발전이있었지만, 아직까지는

실시간적인3D 상처리에는많은제약이있음. 또한여기에인

터렉티브한 기능까지 처리하기위해서는 더욱 높은 하드웨어 사

양을필요함. 즉3D산업이좀더발전하기위해서는3D에특화되

어있는다양한그래픽칩과고성능의중앙처리칩셋이필요함.

인터렉티브 3D기술이 상업적으로 성공하기위해서는 다양한

3D 콘텐츠가 확보되어야 함. 물론 이러한 콘텐츠를 제작하기위

해서는 국내에서도 3D관련 산업에 종사하는 전문 인력이 더욱

많아져야하며, 특히3D 화와같은 중적으로익숙한분야에

많은인력이필요함.

최근 아이폰에서 선보인‘Sekai Camera’는 증강현실을 이용

한 애플리케이션으로 아이폰 카메라로 보이는 화면에 실제위치

에 에어태그가 나타나, 관련된 다양한 정보(상점정보, 위치정보

등)를 사용자에게 직관적인 시각정보로 알려주는 것임. 따라서

이러한흐름에맞춰인터렉티브3D기술도증강현실분야와접목

하여사용자가쉽게실생활에서사용할수있는다양한애플리케

이션을개발하는것이절 적으로필요함.

Beyond 4G 이동통신기술

4G 이동통신 기술은 IMT-Advanced 표준 채택을 목표로

3GPP와 IEEE 802 등에서 추진

중인 LTE-Advanced, IEEE

802.16m 등의 표준화 상이 되

는 기술들을 말하며, B4G(Be

yond 4G) 이동통신 기술은 아직

개념이정립되지않았으나서비스

중심에서 더 나아간 사용자 중심

의 MANet(Mobile Ad-hoc

Network) 시스템이될것으로예

상됨.

- B4G 시스템에서는기본적인

백존 인프라의 경우 기업이나

공공기관에서 설치/운 하고, 일

부 정보 네트워크는 전기나 수도

와 같이 공공적인 성격으로 전환

되며, 사용자의 필요에 따라 네트

워크가 자동으로 형성되는 Self-

organized/easy-deployed 네트

워크로진화할것으로보임.

- MANet 시스템은 기지국의그림 5. B4G(Beyond 4G) 이동통신 개념도

도움이없어도다종기기간의통신을통해네트워크를형성할수

있고멀티홉을통해라우팅을수행하며다이나믹한토폴로지를

제공할수있는시스템으로별도의백본인프라가필요없음.


B4G 기술은개념정립단계로구체적시장예측자료가없으나,

시장조사기관인Ovum의Mobile forecast to 2014 보고서에따

르면전세계이동통신시장매출이‘11년까지1조달러를돌파할

것으로 예측하고 14년이면 1조 1140억 달러에 이를 것으로 전망

하고있음.

- 현재4G의경쟁관계에있는WiMAX와LTE의가입자수가

14년기준5,500만명과1억900만명에이를것으로전망하고있

음.


4세 이동통신기술은MIMO-OFDM 기술을기반으로크게

무선 접속 제어 및 망 프로토콜 기술, 스펙트럼 활용기술, 융합

서비스기술, 멀티홉릴레이기술, 펨토셀기술등으로구분될수

있으며 국내외의 기업과 연구소들을 중심으로 활발히 연구되고

있음.

또한서유럽과북미, 중국, 일본의유력통신사들이4G 네트워

크를조기에구축하기로발표하면서이동통신시스템공급업체들

의 경쟁이 보다 치열해지는 것은 물론 부품업계의 움직임 또한

더욱빨라질것으로예상됨. 반면B4G 기술에 한연구는아직

개념정립단계이며세계여러 학과연구소를중심으로핵심원

천기술확보에주력하고있음.


4G는10년경표준화가완료될것으로보이며, 13년경초기시

장이형성되고15년경에본격적인서비스가이루어질것으로예

상됨. 4G의 경우 시장성숙도 측면에서 도입기에 해당하므로 이

에 한 연구를 기반으로 향후 전개될 B4G의 핵심 원천기술 확

보할수있다면해외메이저기업보다월등히앞선조건에서시

장에진입할수있을것으로판단됨.

B4G 이동통신시스템의성공적인서비스를위해서는MANet

의요구조건을면 히검토하고네트워크의중심이되는MANet

단말기의 아키텍처와기능을 정의한 후, 원천기술과핵심부품의

조기 개발과 보급을 통해 기존 서비스와 차별화된 신규 사업화

모델을개발해야함.

악성코드분석및 응기술

악성코드/봇넷(Bot Net)

- 7.7 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격이후, 이전에

알려지지 않은 신규 악성코드 및 프로그램이 기하급수적으로 증

가하고 있으며, 악성코드에 감염된 컴퓨터(Bot Net)가 사이버 상

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유망기술

그림 6. 하이브리드 명령/제어 방식

에서위협적인존재로악용되고위협이되고있는것이현실임.

- 웹사이트 공격기법이 교묘해져 공격목표서버로 직접 연결

되지않고중간에다른서버를경유하거나정상링크와유사한링

크를사용하는기법또는난독(�讀)화, 우회등의지능적인사회

공학기법을이용한봇넷형태의악성코드가증가하고 있음.


Honeynet DNS 로그, 악성코드 수집시스템, 외부 사이트, 사

고분석(CERT/CC)를 통해, 봇 C&C 정보를수집하고, 이를 업체

및사업자와공유하고있으며, DNS 싱크홀을운 하여C&C 서

버와봇좀비간의통신을단절시켜공격에악용되는것을방지하

고있음.


봇넷의 심각성이 부각되면서 국제적으로 연구가 활성화되고

있는 추세이지만, 체로 IRC 봇넷 중심으로 진행되어 왔으며,

HTTP 및P2P 봇넷에 해서는현황및특성에 해서만다루어

져왔음. IRC 봇넷에 한기존 부분의연구들은채널암호화,

스텔스스캐닝, 명령/제어패턴변경, DNS 스푸핑(Spoofing) 등

을통해회피가가능하고오탐발생의소지가있으며, 최근등장

하는 HTTP/P2P 신규 봇넷에 한 응이 미흡한 수준임. 국내

응은국제적으로좋은모델이지만, HTTP/P2P 탐지및 응에

는어려움이있으며, DNS 싱크홀을우회할수있는기술이등장

하고, 악성코드분석도구를우회하는지능형봇의지속적인증가

로탐지및 응을어렵게하고있음.


호스트/네트워크기반기존사용기술의한계

샌드박스, VM, 디버거 탐지,패킹, 압축, 암호화 등의 다양한

회피기술의 사용하고 있는 현재 기술 수준에, 신종/변종 악성코

드에 한 탐지 어렵고, 다양한 회피기술의 사용으로 인한 탐지

어려운 것이 현실임. 그리고 ZeroDay Attack에 취약하며, 봇넷

전체구성, 봇좀비분포및과거봇넷의변동사항등정보파악이

어려우며, 스텔스스캔, 채널암호, 명령/제어패턴변경등의기법

적용으로 오탐/미탐 발생하고 있음. 뿐만 아니라 HTTP 및 분산

형P2P 봇넷에 한탐지/ 응이어려움.

응기술

봇 C&C(Command & Control) 서버 또는 봇 좀비가 광범위

하게 전 세계적으로 분포하고 있으며, 일부 특정 지역에 집되

는형태를보이고있는상황에봇넷을탐지하기위해서는ISP 사

업자들간에탐지한정보와정확한구성(봇넷서버, 좀비, C&C서

버)을상호공유하고파악하면, 보다조기에정확하게탐지가가

능함. 그리고악성코드를포함한봇넷에 응하기위해, 봇넷구

성자체를와해시키거나, C&C 서버의명령/제어를차단하여, 공

격을수행하지못하도록 응하는방법이연구되고있음.

- 따라서, 심화되고있는악성코드및봇넷의위협으로부터효

과적인 응을위해서는ISP 및국가간의정보공유및공조

응이 필요하며, 이러한 응방법에 한 연구와 국제 표준화가

필요.

저전력SoC

최근스마트폰, MID 및넷북등과같이휴 할수있는소형단

말기들이 널리 사용됨으로써 가볍고 고성능이어야 할뿐만 아니

라소모전력효율성개선이요구되고있어이러한요구사항을만

족시키기위한SoC를저전력SoC라함.

휴 단말기뿐만 아니라 기전력 절감을 위한 가전기기와 지

능형로봇등전산업분야에널리필요로함.

고성능요구에따라전력소모가급격히증가하고있어디지털,

아날로그/RF 및신소자에 한전반적인노력이필요함.


저전력SoC는탄소배출을줄이는녹색산업의요구에맞춰급

격하게개발되어전산업분야에적용될것이므로2010년2 ,953

억달러규모전체IC 시장에서30% 수준인약880억달러의시

장에서2015년2,726억달러의시장을형성할것으로예측됨(출

처: IC Insights 2007).


■국외연구동향

- Synopsys, Cadence 등 EDA 업체에서는 설계 단계에서부

터 저전력 설계 사양을 적용하여 개발할 수 있도록 Power

057


Estimation, Power Optimization 툴을제공함.

- TI가개발한DSP인TMS320C54x도초저전력소모특성을

가지고있어MP3 등휴 용멀티미디어단말기기의사용시간을

50%까지연장할수있음.

- 인피니어 마이크로 시스템은 프로세서, 네트워킹 프로토콜

스택, DSP 등 다양한 기능을 SoC화하여 모바일 단말기기의 성

능을향상시키고전력소모효율개선으로사용시간을연장시키

는경쟁력확보에노력하고있음.

- 스마트폰등고성능, 저전력소모를요구하는모바일단말기

기를개발하는많은업체들의주관심사항은증 되는성능에따

라늘어나는전력소모를줄이는것이며이에 한연구가급속히

확산되고있음.

■국내연구동향

- 삼성전자는 ARM사의 CortexTM-A8 코어를 기반으로 최

첨단45나노저전력반도체공정기술과독자적인회로최적화설

계기술을접목, 전력소모와동작속도를30% 이상개선시킨초고

속1GHz 모바일CPU를개발발표함.

- 국내에서는메모리, CIS 등비교적단순한기능의칩개발에

주력한 결과로, 다기능, 고성능 SoC의 경우 국외 선진업체에 비

해경쟁력이떨어지는상황임.

- 그러나최근국내팹리스업체및연구기관에서모바일단말

기용 고성능 SoC를 개발시 전력 소모 효율 향상에 노력하고 있

어조만간저전력소모기술을선도할수있을것으로예상됨.


향후 반도체 소자의 Scale-down에 따른 누설전류 증가와 높

아지는요구사양에따른Performance 증가로인한전력소모가

증가할것으로보임.

디지털기술에서의다양한저전력소모기술이개발되어왔지

만, 최근의Digital, 메모리및아날로그/RF 블록이One-chip화

되고있는추세에서아날로그기술의전력효율이상 적으로떨

어지고 있어 전체적으로 One-chip에서의 저전력 소모는 높은

효율을보이지못하고있음.

하지만, 디지털/아날로그 기술에서의 전력 효율 증 노력을

산학연이 집중적으로 연구개발하고 반도체 신소자 기술이 성숙

된다면전력효율개선기술은획기적으로발전할수있을것임.

차세 음장기술

'음장기술'이란 녹음된 현장에서 있는 듯 원음 그 로를 듣는

것과같은효과를내게해주는기술을칭함.

058

Spec

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년10

유망기술

그림 7. 저전력 SoC

059


- 디지털기기를통해음원을들을때음원을압축하고재생하

면서 생기는 에러들을 보상해주고 현장감을 가상으로 삽입하여

원음의효과를내는기술임.

- 가정용 오디오기기, DTV, MP3 등 다양한 디지털기기에서

주로사용이되며, 사용자의위치를파악하여사운드를집중하여

제공하는스피커기술이포함될수있음.


현재세계의음장시장은Dolby, DTS, SRS 3사가나누어가지

는형태로다른기업들의시장점유율은거의0에가까운실정임.

2011년경세계음장시장의규모는IPR을포함하여약63조원에

이르는 큰 규모임(출처: the yearbook of world electronics

data 2008, PWC 2006).



- 독일의 Fraunhofer IIT에서는 MP3를 포함한 다양한 코덱

표준기술을보유하여이를통한로얄티수입재투자를통한음원

집중기술등차세 음장기술을개발하고있음.

- ISVR, Dolby, Sony, Yamaha 등도차세 코딩기술및스

피커기술에 한연구를집중하고있음.


- 전자부품연구원(KETI)이청취자의위치에상관없이최적의

사운드를제공해줄 수 있는 있는 음원집중기술및 3차원 렌더링

기술을연구개발하고있으며,

- 삼성전자/LG전자에서는 MP3 등 소형 디지털가전에 특화

된음장기술및소형스피커관련기술을개발하고있음.


Dolby 등 강력한 선진기업에서 현재의 음장시장을 장악하고

있지만 디지털화가 가속되면서 다양한 분야에 음장기술이 요구

됨에따라많은기회요인이있을것으로보임.

국내 산학연이 참여하여, 집중 투자와 연구개발을 추진 시 디

지털 가속화와 더불어 DTV/휴 폰 기술과 같이 충분한 기술경

쟁력을갖출수있을것임.

고효율/고속충전에너지저장기술

화석연료의고갈, 온실가스저감노력의일환으로전기자동차

의개발과보급을위한각국의정책적지원이활발하게이루어지

고있는분야임.

- 전기차에탑재된이차전지의충전시간을기존2~8시간에서

10분이내로단축시켜사용자의편의성을높이기위한연구개발

이광범위하게진행중.

- 이차전지의 충전시간을 단축시키기 위해서는 전기 저장을

위한 소재 능력을 획기적으로 개선시켜야 하며, 급속 충전에 의

해이차전지의안전성은극도로저하될수있기때문에안전성까

지고려한소재와전지설계가필요함.


HEV용 이차전지는 현재 니켈수소전지(약 20억불 시장규모)

가주로사용되고있으며, 현 자동차가‘09년세계최초로리튬

이온전지를탑재한HEV 양산개시.

전기자동차용 이차전지는 2012년 이후 본격적인 양산 경쟁에

돌입할것으로예측되며, 2015년140억불수준의세계시장을형

성할것으로전망됨(IT총연, ‘09년도보고서).

그림 8. 차세 음향기술


2007년 도시바(일본)는 양극에 LiCoO2 또는 LiMn2O4, 음극

에 Li4Ti5O12를 적용하여 약 5분 정도의 충전시간을 통해 전체

용량의90%까지충전이가능한4.2Ah급SCiB를출시하 음.

Phostech Lithium社(캐나다)는 수열합성법을 이용하여

LiFeP

-O4를 제조하고 있으며 A123systems社(미국)는 이종금속이

도핑된 Submicron Size의 LiFePO4를 적용, 전동공구 및 HEV

용리튬이차전지를개발하 음

미국과일본에서는 폭적인정부의지원하에전기차용이차

전지의 연구개발이 진행 중에 있으며, 급속 충전이 가능한 나노

소재의개발도학교와연구소를중심으로활발하게진행중.

성공요인 (현재의기술수준및문제점, 해결방안)

급속충전의경우소재의반응속도를높이기위해나노사이즈

화 하고 리튬이온의 확산 능력을 높이는 것이 가장 중요하며 나

노사이즈화에따른에너지 도저하문제또한동시에해결해야

됨.

이러한 특성을 동시에 만족시키기 위한 나노소재의 디자인은

1차입자와2차입자의형태로분리되며, 1차입자를나노사이즈

화하고, 에너지 도를높이기위해2차입자를3차원구조로만

드는것이중요함.

무선에너지전송/충전

플러그나 전선 없이 자기에너지를 이용하여 무선으로 에너지

를 공급받고 또한 잉여 에너지를 배터리에 무선충전 할 수 있는

기술로 사용자가 인지하지 못하는 순간에도 휴 단말에 무선충

전서비스를제공하여사용자의편의성과이동성을극 화할수

있는기술임.

- 자기에너지를 전달하는 베이스 스테이션과 에너지를 전달

받는충전디바이스간의자기공진을이용하여무선에너지전송

효율극 화가가능하고기존의방식보다에너지전송거리및효

율을현격하게증가시킬수있음.


무선 에너지 전송/충전 기술이 생성할 시장은 기존의 유선 충

전기 시장과 무접점 충전기 시장 자료를 기반으로 추정 예측 시

2018년시장전망은19%의꾸준한성장이예상되며세계시장은

약 420억 불, 국내시장은 약 40억불 정도로 전망됨(출처:Global

Industry Analysis(2008)기초로KETI 자체추정)



미국의Witricity는2m 거리에서60 Watts 전구점등시연을,

060

Spec

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t / 2010

년10

유망기술

그림 9. 고속충전 에너지 저장 기술

061


Qualcomm은 'eZone' 프로젝트를 추진, Intel은 'WREL'프로젝

트 추진을 통해 공진 자기유도를 이용한 무선 에너지 전송 기술

을 연구 개발 중에 있음. 실용화를 위해서는 인체유해성에 한

연구, 전송 거리 및 효율 증진, 방향성으로 인한 수신파워 감쇄

개선에 한 연구 및 휴 단말기기에 응용 적합한 크기로 줄이

면서비슷한성능을낼수있는기술에 한연구가필요함.

- Philips, Olympus, NS, Sanyo, Fulton, Convenient

Power, Logitech, Sangfei, TI, Nokia 의 10개 업체로 구성된

Wireless Power Consortium에서는 무접점 근접방식의 자기유

도방식표준Version 0.95 제정하 음.


- 전자부품연구원(KETI)이 박막형으로 50cm 떨어진 거리에

서0.6 Watt 에너지를무선으로전송하는데성공하 고, 향후3

년 내에 무선에너지 전송거리를 1m 거리까지 늘리는 기술을 목

표로연구개발중에있음.

- 지난 9월부터 전자부품연구원, 삼성전자, LG전자, LG텔레

콤, 팬택, KT, SK텔레콤, LS전선, 삼성전기, Intel, 퀄컴 등으로

구성된무선충전Special Interest Group(위원장임승옥, KETI)

을 결성하 으며, 이 SIG 운 을 통해 무선충전에 한 시장의

요구를분석하고시장에서요구하는무선충전제품및서비스를

도출하여 관련 규격의 국내 및 국제 표준화를 주도하므로 국가

경쟁력을 확보하고 세계시장 선점의 발판을 마련하는데 기여할

것으로기 됨


이미미국유럽등의메이저회사들의적극적인연구와공격적

인마케팅전략을가지고무선충전시장의선점에박차를가하고

있는실정임.

하지만, 현재까진무접점형무선충전기사용제품을출시한상

태이고공진자기유도형무선충전기는전세계적으로기술연구

초기단계이므로 에너지 전송 거리 및 효율 개선, 방향성으로 인

한효율감소개선, 고성능소형화등의차별화된연구개발을통

해원천IPR 확보가능하고이를통해무선충전초기시장선점이

가능함. 또한, 인체유해성에 한지속적연구를통하여신속한

시장 형성 및 확장에 기여하고 시장 침투성 극 화할 수 있다고

판단됨.

원천기술 연구와 더불어 향후 기기 간의 표준 규격에 관한 인

증, 적합성관련테스트, 및국제표준화등의업무를지속적으로

진행시킨다면 향후 엄청난 부가적 이익을 생성시킬 무선충전시

장을 한국이 주도할 수 있다고

판단됨.

그림 10. 무선 에너지 전송 및 충전 개요도

전자부품연구원(KETI)선정,...

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