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중소기업 기술로드맵 조회결과

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웨어러블 디스플레이
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

웨어러블 디스플레이 기술로드맵

2. 개요
가. 정의
  • 웨어러블 디바이스는 어떤 특정 형태의 단말기를 지칭하기보다 일상적으로 몸에 걸치고 다닐 수 있는 형태로 설계된 모든 정보기기를 총칭하며, 안경형태나 시계형태 등 신체에 착용되는 디스플레이와 직물 형태로 의류와 융합하여 제작된 E-textile 디스플레이 및 이와 관련된 디스플레이 패널/부품/소재로 정의됨
  • 웨어러블 디바이스는 유비쿼터스 컴퓨팅을 구현할 수 있는 최적의 형태라, 사용자가 거부감 없이 항시 착용하며 사용하는 것으로, 언제 어느 곳에서나 사용할 수 있는 기기로 사용자와 밀접하여 다양한 서비스를 실시간으로 제공할 수 있음
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 ]

주요제품 분류표
대분류중분류주요제품
웨어러블 디스플레이 액세서리형 스마트 안경, 스마트 와치
직물/의류일체형 직물 센서, 스마트 웨어, 의류일체형 컴퓨터
신체부착형 스킨 패치형 센서 및 장치
생체이식형 이식형 센서 및 장치

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마공급망 관점세부기술
웨어러블
디스플레이
기술
전원부
  • 배터리의 충전 용량을 늘려 웨이러블 디바이스의 사용 시간을 늘 릴 수 있는 대용량 배터리 기술. 얇으면서도 대용량의 배터리를 개발 하여 디자인 자유도와 완성도 향상
  • 한 번 충전으로 장시간을 사용할 수 있는 저소비전력 기술을 위 한 디스플레이, 센서, 통신 모듈 등 각 부품의 저전력화
송수신부
  • 웨어러블 디바이스의 정보를 확인하기 위해서는 실시간 무선 통신 연결이 필요
  • 웨어러블 디바이스 특성상 적은 소비전력 및 공간의 제약으로 인 해 블루투스 등을 활용하여 스마트폰 등의 단말과 동반되어 사용해야 하며, 이러한 불편함 때문에 이용을 저하시켰지만 최근 자체 통신 기 능을 내장함으로서 독립적인 전자기기로 발전함
운영체제
  • 주요 기술들의 효율적 연동·동작과 응용 서비스 개발을 손쉽게 제 작하고, 확산하기 위한 보안 강화된 저전력 운영체제 및 SDK(Software Development Kit)가 필요함
  • 타이젠 (삼성전자 기어S), 안드로이드 (LG전자 G워치R), iOS (apple 애플워치)의 운영체제 등이 개발
센서
  • 생체정보 인식, 환자상태 실시간 센싱, 동작센싱 등의 정보를 유 무선 통신 기능을 통하여 전달하고 분석하여 서비스에 활용하는데 사 용되는 관련 센서
  • 가속도센서, 온도센서, 음향센서, 이미징센서, 심장박동센서, 맥박 센서, 혈당센서 등
인터페이스
  • 초기 사각형의 프레임과 딱딱한 소재의 디스플레이로 제작된 웨어 러블 디바이스는 착용감과 심미적인 디자인 요소를 감소시켜 일상생 활에서 자유로운 착용을 방해함
  • 현재 디스플레이는 원형프레임과 커브드 화면까지 진화됨
  • 원형프레임을 사용함으로써 기존의 시계와 비슷하여 생활 속에서 패션시계처럼 착용 가능하며, 커브드 화면은 손목의 편안한 착용감을 제공하는 동시에 화면의 크기를 넓혀 더욱 많은 정보를 즉시 확인할 수 있기 때문에 기존의 딱딱한 사각플레임의 착용감과 좁은 화면의 단점을 보완함
  • 웨어러블 디바이스는 동전보다 조금 큰 정도의 화면 크기여서 입 력 자판을 표시하기에 답답하고 타이핑을 하기에도 쉽지 않으므로 키 보드 없이도 음성으로 쉽고 빠르게 검색, 전화 걸기, 문자 보내기, 메모 입력 등을 할 수 있는 기술의 적용이 필요함
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장
웨어러블 디바이스 시장은 대량 생산과 낮은 수익 기회 시장일 수 있으며, 파편화된 제품시장에 또 다른 가치 추가가 필수적임
  • 신체 부위별 웨어러블 기기 중 가장 많은 것은 피트니스 밴드(팔찌형)형 제품이며, 이들 대부분은 운동량 측정에 중점을 두고 있음
  • 첨단기능이 탑재된 고성능 스마트와치가 아닌 단순 센싱 기능만 있는 저가형 피 트니스 밴드 시장은 중국 업체 가세로 레드오션에 진입함

[ 웨어러블 디스플레이 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 5,500 7,100 1,000 15,200 18,100 23,100 52.9

* 출처 : IHS Technology(2014.4) 재구성

나. 국내시장
국내 웨어러블 디바이스 기술 개발은 액세서리 또는 직물 기반의 플랫폼 연구위주로 진행되어 왔으며 최근 신체 부착이 가능한 패치형 시스템 개발도 시도 되고 있음
  • 단말 개발 및 상용화 능력은 세계 최고 수준으로 액세서리 형태의 플랫폼에서는 경쟁력 확보가 용이하나, 직물 및 패치 형태의 플랫폼에서는 핵심 원천 기술 확보가 미흡한 상황임
  • 국내 업체들의 대형 평면 디스플레이에 대한 기술력 및 경쟁력은 매우 높으며, 필름형 햅틱 장치를 이용한 사용자 인터페이스 및 시촉각 융합 디스플레이 기술 개발을 진행하고 있으나 소재 등에 대한 해외 의존도가 높음

[ 웨어러블 디스플레이 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
국내시장 2,663 2,998 3,368 3,784 4,242 4,766 12.36

* 자료: Data obtained through primary and secondary research with our partner firms and the following URLs datagroup.asia, lucintel.com, berginsight.com, strategicmarketingassociates.com, futurehorizons.com, strategyr.com, zeefer.org, euromonitor.com, www.frost.com, marketsandmarkets.com

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

전력변환장치의 대상특허 1,991건에 대한 각 국가의 연도별 출원동향을 살펴보면, 전반적으로 최근까지 꾸준한 출원이 이루어지면서 증가하는 양상을 보이고 있으며, 일본이 가장 많은 특허를 보유하고 있음

  • 출원규모에 있어서는 일본이 1,132(57%)로 가장 높은 점유율을 나타내며, 이어서 미국이 571건(29%), 한국 158건(8%), 유럽 130건(6%)의 특허점유율을 나타냄
  • 연도별로 분석한 결과, 태양광 분야의 전력변환장치 특허출원은 전체적으로 점점 증가하고 있으나, 증가율은 점점 낮아지고 있음

전력변환장치의 해외특허 주요 출원인의 출원 현황을 살펴보면, 전체적으로 일본특허의 비중이 매우 높고 일본국적의 출원인의 활동이 두드러지는 것으로 분석됨

전력변환장치 세계동향

(2) 국내동향

  • 태양광 전력변환장치의 국내특허 출원동향을 살펴보면, 출원건수는 2011년까지 매년 조금씩 감소하다가 2011년 이후 증가추세를 보이고 있고, 내국인 출원비율에 있어서는 매년 70%이상으로 매우 높은 비중을 차지하고 있는 것으로 나타남
  • 국내 전체특허의 내외국인 비율은 한국인이 70%, 외국인 30%로 한국인의 특허출원비율이 높아 기술자립도가 높은 것으로 분석됨
  • 출원인을 구분하면 대기업의 특허비율이 34%로 가장 높았고, 중소기업이 23%로 그 뒤를 이었으며, 해외 출원인이 21% 그리고 대학/연구소/공공기관과 개인이 각각 15%, 6%로 분석되어 태양광 전력 변환 장치 분야는 대기업 및 중소기업에 의한 특허출원이 많은 분야로 진출하기 위한 기술기반을 마련하고 있다고 판단됨
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 웨어러블 디스플레이 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심 요소기술개요
제품 및
응용기술
신뢰성 및 안전성 평가 기술 OLED 발광 소자가 구성되는 플렉시블 기판 기술. 내열성, 투명도 및
우수한 투습 봉지 기능을 함께 구현할 수 있는 기판 기술.
소재부품/시스템 통합 기술 유기, 무기 혹은 유,무기 복합 소재의 박막 혹은 후막의 보호 및 시스템 통합 기술
전원기술 발전기술/에너지 변환 및 전달기술 적색, 청색, 녹색, 황색, 주황색, 인광 등 저분자량을 갖는 발광층 소재 (Alq3, DCJTB, DDP, DBP 등)
에너지 저장 기술 외부 환경으로 부터 산소 및 수분에 의한 OLED 소자 열화를 방지하기 위하여 OLED 소자 제작 공정이 완료된 후
유기, 무기 혹은 유,무기 복합 소재의 박막 혹은 후막의 보호막을 적용하는 기술
출력기술 시각 기술 디바이스 시각 출력 기술
청각촉각 기술 디바이스의 청각, 촉각 출력 기술
처리기술 SW/HW 기술 디바이스 HW/SW 기술
입력 기술 인체정보/환경정보 측정기술 웨어러블 디스플레이 인체정보 및 환경정보 측정
UI/UX 입력기술 사용자 인터페이스 입력 기술