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중소기업 기술로드맵 조회결과

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유도항법 시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

유도항법 시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 유도항법 시스템은 비행체가 한 장소에서 다른 장소로 이동하기 위하여 현재위치를 정확하게 식별하여 목표지점까지 정확하게 이동하기 위한 궤도를 결정하고, 필요시 궤도 변경까지도 계산하여 비행체를 유도 조정하는 장치 또는 시스템으로 정의
  • 우주발사체의 유도항법 시스템은 ADCS(Attitude Determination and Control Subsystems)와 ODCS(Orbit Determination and Contol Subsystem)으로 나눌 수 있음
  • 유도항법 시스템(Guidance, Navigation and Control)의 분류는 자이로, 가속도계, 관성항법부 등 크게 3부분으로 구성되며, 관성항법부의 오차누적을 보완하기 위한 위성항법시스템, 위성항법시스템 출력신호와 지상관제센터 비행제어 명령신호를 통합하여 우주비행체의 정밀 비행항법을 가능하게 하는 설계기술 등이 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
유도항법 시스템 항법시스템 관성항법시스템, 위성항법시스템, 통합항법시스템
비행제어시스템 비행제어컴퓨터 하드웨어, 비행운용 및 임무 소프트웨어
비행제어/구동시스템 발사체 비행제어/구동시스템
탑재 단말체계 관제신호 수신처리체계, 탑재 안테나

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
유도항법 시스템 우주발사체 유도항법 시스템 우주발사체 비행 중 자세제어 및 목표고도, 지점 등을 확실히 파악하여 발사체의 방향 및 자세를 취하도록 비행을 통제하는 기술
위성제어시스템 우주공간에서 작동하는 위성의 위치 및 자세 등을 종합적으로 판단하여 위성의 역할을 제대로 할 수 있도록 위성을 통제하는 기술
심우주탐사선 항법시스템 심우주탐사선 비행 중 위치 및 방향 정보 등을 실시간으로 수집하여 종합적으로 분석하여 목표지점을 향하여 지속적으로 궤도를 모니터링하는 기술
탑재데이터링크 발사체 혹은 위성, 심우주탐사선 등 우주비행체 온보드 내 각종 장비들 간의 데이터를 원활하게 교환하도록 하는 기술
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

Global Navigation Satellite System(GNSS)관련 장비분야(예를 들면 GNSS 리시버 등)의 세계시장 규모는 2015년부터 2020년까지는 평균 성장률이 6.4%에 달할 것으로 예측되었으나, 2021년부터 2025년까지 성장률은 3.8%%로 줄어들 것으로 전망

  • GNSS 애드밸류 서비스 시장(예를 들면 네비게이션 서비스, 위치얼람 어플리케이션 등)은 2015년부터 2020년까지 연평균 20%씩 급격하게 증가한 후, 2021년부터 2025년까지는 9.6%로 완만한 증가를 보일 것으로 예상
  • GNSS 시장은 LBS, Road, Aviation, Rail, Maritime, Agriculture 등으로 세분화되고 있으며, 각 세그먼트당 수십억 유로의 독가적인 시장을 형상하는 단계에 이르고 있음
  • 특히 GNSS는 4차 산업혁명의 거대한 축이라 할 수 있는 IoT, Big Data, Mibile Health, Augmented Reality(AR) 등과의 연결을 통하여 그 적용범위를 기하급수적으로 확대하는 단계에 와 있기 때문에, 향후 세계시장 발전가능성은 매우 긍정적임

[ GNSS 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 십억 유로, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 46.8 49.8 53.0 56.4 60.0 62.3 4.2

* 자료 : GNSS MARKET REPORT, ISSUE 5, European Global Navigation Satellite Systems Agency

나. 국내시장

국내 최초의 독자개발 우주발사체인 한국형발사체(KSLV-II) 개발은 총 사업비 19,572억 원이 투자될 예정이며, 유도항법을 포함한 발사체 전자분야는 2,169억 원이 투자할 예정으로, 발사체 총투자액 대비 13.38%를 차지할 것으로 예상

  • 반도체 및 IT 강국인 한국으로서 발사체 비행제어컴퓨터 국산화에도 문제가 없으며 통신시스템과 구동장치도 다양한 개발경험으로 국내 개발 및 생산 가능할 것으로 판단

[ 세계 발사체 분야 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만달러, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
국내시장 5,054 5,523 5,396 5,193 5,153 4,986 5.2%

* 자료 : Satellite to be built and launched by 2026, Euroconsult 2017
단, 연평균 성장률은 2013년부터 2021년까지의 기간을 기준으로 계산함

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 유도항법 시스템과 관련된 산업의 경제적 기대효과를 분석한 결과

  • 유도항법 시스템과 관련해서 INS, 자이로 등에 대한 자료는 군사적인 용도와 함께 연계되어 있어 이에 대한 구체적인 자료는 도출이 어렵고 유도항법 시스템의 정밀도를 극도로 향상시키기 위해서 적용되는 SBAS 분야의 경제효과를 분석
  • SBAS는 GBAS와 함께 응용시장 창출, 로봇산업의 수출 주도산업으로의 구조 재편, 관련 주변산업 (로봇, IT부품산업)과의 동반 상승발전을 기대
  • 필드로봇 산업의 수출경쟁력을 높여 세계 시장에서의 국내 제품 경쟁력 강화, GNSS 수신기를 사용하는 골프카트, 잔디깎기, 농기계 등 무인자동화 분야 확대 가능하여 수입대체 효과 약 1,200억 원 예측

[ 유도항법 시스템과 관련된 SBAS를 통한 산업기대 효과 ]

(단위 : 억)

세계 섬유산업 수요 전망
항목경제 효과관련 기술
시설대체비 절감 63 위성기반 시스템
항공기 연료비 절감 367 최소 경로 및 간섭 회피
항공기 지연 및 결항 편익 1,207 GBAS 와 연계를 통해 시너지 극대화
항공기 사고 84 정밀 위치 정보기반
위치기반산업 편익 1,326 지도/영상 및 INS 연계 시스템 도입
탄소배출량 절감 23 최소 경로 및 간섭 회피
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 유도항법 시스템 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술
비행제어 비행제어용 센서기술
항법시스템 위성항법보정시스템 연동 무인이동체 유도
재밍원 위치 추적시스템 및 대응지원 시스템
상하향 데이터링크 GNSS/INS 데이터 송수신 시스템 개발
탑재컴퓨터/ 소프트웨어 설계 및 시험 다중모드 복합시스템에 대한 유도항법 SW 설계 및 검증기술