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중소기업 기술로드맵 조회결과

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마이크로 모빌리티를 위한 임베디드 SW 플랫폼
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

마이크로 모빌리티를 위한 임베디드 SW 플랫폼 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 시내 단거리 혹은 근교 지역에서 1~2인의 이동을 위해 사용하는 소형 전기차의 제어 및 고부가가치 스마트 서비스 제공을 위해 전기차에 탑재, 운용되는 소프트웨어 기술을 의미
  • 범위 : 자동차 운용 자체 효율 및 안정성을 강화하기 위한 소프트웨어와 네트워크 연결을 통한 운전자의 인터페이스, 타 기기 및 타 서비스와의 융합을 통한 스마트화 소프트웨어를 모두 포함
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

마이크로 모빌리티는 차량 하드웨어 플랫폼으로는 소형 전기차의 특성과 비즈니스 모델에 있어 서는 스마트 카의 모델이 적용될 수 있으며, 현재 일부 모델을 제외하고는 컨셉트 카 형태의 차량이 출시되고 있어 해당 차량 및 관련 임베디드 소프트웨어의 직접적인 수요 및 시장이 미형성 단계로 현황 파악 및 예측이 힘든 상황

  • 2020년까지 글로벌 개인용 이동 기구 시장은 1억대 시장으로 성장 할 것으로 전망하고 있으며, 직립 탑승형 퍼스널 모빌리티 시장은 2015년 약 0.4조 원 시장에서 2030년에 26조 원의 시장으로 성장할 것으로 예상 (일본의 후지경제)
  • 2020년까지 1~2인용 마이크로 모빌리티 시장 규모는 50만대까지 성장하고, 주요 16개 완성차 업체가 110개 이상의 모델을 출시할 계획이며, 이용자 수는 3,500만 명 수준이 될 것으로 전망 (Frost & Sullivan)
  • 2012년에는 르노(Renault)에서 최초의 상업 모델인 트위지(Twizy)를 출시, 2013년 5월까지 약 1만대의 판매 실적을 기록했으며, 2020년까지 150개 이상의 모델이 개발될 것으로 예상 (Frost & Sullivan)

다양한 IT 기술의 융합, 전기차의 확산, 인포테인먼트 서비스의 진화, 스마트 차량의 궁극적 목표라 할 수 있는 자율주행차 관련 기술의 발전에 따라 기존 차량 제조업체 뿐만 아니라 IT 전문 기업들의 시장 진입 및 경쟁이 격화되고 있으며 자동차는 그 자체로 새로운 IT 플랫폼으로 진화하고 있어 스마트 차량 관련 시장은 지속적으로 확대될 것으로 예상

  • 세계 스마트 자동차 시장은 2016년 2,551억 달러에서 2021년까지 연평균 6.7%씩 증가해 3,528억 달러에 도달할 것으로 전망
  • 전체 자동차판매량 증가율(3.5%)을 상회할 것으로 전망

[ 스마트 자동차의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

스마트 자동차의 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR('16~'21)
세계시장 255,100 272,193 290,430 309,889 330,651 352,805 6.7

* 출처: KDB산업은행(2014)

세계 스마트 카 시장규모 추이

주: 인포테인먼트는 정보(Information)・오락(Entertainment)의 합성어로 내비게이션 등의 편의장치, 파워트레인은 동력전달계, 바디는 차체의 바깥 구조물, 섀시는 제동・조향장치 등을 의미
* 출처: KDB산업은행, 스마트카 시장 확대와 국내 ICT 업계의 대응과제. 2014.4)

[ 세계 스마트 카 시장규모 추이 ]

자동차 전장 부품의 증가와 자동차용 반도체 디스플레이등 ICT 모듈의 시장 증가율이 해당 모듈의 시장 증가율을 상회하며 급성장하고 있으며 이에 따라 통신망에 상시 연결가능한 자동차의 비중이 2012년 12%, 2015년 31%에서 2018년에는 63%를 상회할 것으로 예상됨. 스마트 카의 경우 개인 스마트 디바이스를 통한 간접 연결보다 자동차 자체 내장 시스템을 이용한 직접 연결이 우세할 것으로 전망되어 자동차가 하나의 새로운 IT 플랫폼화 되는 것을 시사 (KDB 산업은행 보고서 2014년)

통신망 연결 가능 자동차의 세계적 추이

주: 스마트폰 연결은 테더링(스마트폰의 통신기능 활용), 도킹(스마트폰의 정보처리・통신기능 활용) 방식 * 출처: KDB산업은행, 스마트카 시장 확대와 국내 ICT 업계의 대응과제. 2014.4)

[ 통신망 연결 가능 자동차의 세계적 추이 ]
나. 국내시장

국내 스마트 자동차 시장은 2016년 13조 원에서 2021년 16조 원에 달하며 연평균 증가율은 5.1%로써 동 기간의 세계 시장보다 다소 더딘 증가율을 나타낼 것으로 보임 (한국산업기술평가관리원)

국내 스마트카 시장은 세계시장 성장률을 다소 하회하나, 향후 파워트레인・안전 관련 전장품 중심의 지속적 성장세가 기대되며 이는 해외 대비 국내 자동차 업계의 짧은 전장품 사용 연력 및 주요 전장품 탑재 의무화 시차, 고급 승용차 중심의 탑재 경향 등에 기인

[ 스마트 자동차의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

스마트 자동차의 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 133,050 138,638 144,461 150,528 156,850 163,438 4.2

* 출처: 스마트카 시장 확대와 국내 ICT 업계의 대응과제(KDB산업은행, 2014)

국내 스마트 카 시장규모 추이

* 출처: KDB산업은행, 스마트카 시장 확대와 국내 ICT 업계의 대응과제. 2014.4)

[ 국내 스마트 카 시장규모 추이 ]
4.기술분석
가. 기술환경 분석

향후 10년 이내, 세계 인구의 60%가 대도시에 집중될 전망이며, 도시 근로자 과반수가 개인 차량으로 이동, 대부분의 이동거리가 중단거리 이하임을 고려할 때 신개념 이동수단 개발이 절실

  • 전 세계 1천만 이상 거주 거대도시가 2010년 22개에서 2025년 30개 이상으로 증가할 전망
  • 대도시 근로자 66%가 개인용 차량 이용, 이중 80%가 120km 이내로 이동하고 있으나, 개인차량 전체의 약 58%가 총 탑승용량의 25% 이하만 활용 중
[ 이동거리별 다종 교통수단 복합활용 개념도 ]

이러한 사회 환경 변화에 따라, EU 등 해외 선진국들을 중심으로, 교통수단 이용의 개념이 변화하고, 차량 소유의 개념 역시 변화하여, 소유하는 재산이 아닌 이용 도구로서 인식 전환 중

  • 거대도시화 가속화에 따라 승용차 등 단일차종 운행이 아닌, 이동거리 별로 차별화된 환승형 교통 수단 활용이 보편화 될 것으로 예상되는 등 교통이용 개념의 변화
  • 프랑스 파리의 경우, 1가구 당 차량 소유 비율이 절반 이하에 불과하며, EV 카쉐어링 서비스인 Autolib’가 전기자전거 쉐어링 서비스인 VELIB’와 함께 매우 활발할 정도로 차량 소유 개념이 변화 중
  • ‘14년 기준, 파리 시내에 4,385개의 충전 포인트(861개 스테이션)가 분포되어 있으며, 13만 명이 회원등록, 하루 1만 명 이상이 이용 중인데, 이는 서비스 중인 EV 1대 당 하루 5.5명의 이용자가 존재하는 수준 (출처 : OECD ITF, 2014)

* 출처 : 산업연구원

[ 이동거리별 다종 교통수단 복합활용 개념도 ]

완성차 업체들의 마이크로 모빌리티 개발에 경쟁적 참여 및 향후 미래형 자동차 산업에 있어서 밸류체인의 변화 대두

  • 토요타, 혼다, BMW, 폭스파겐 등 완성차 업체들은 경제적 친환경적인 1인용 컨셉트카를 경쟁적으로 출시
  • ‘12년 Frost & Sullivan은 주로 1인의 운전자 단독 혹은 운전자를 포함하여 최대 2인의 이동을 지원하며, 시속 15km/h에서 100km/h를 상회하는 등 다양한 차종이 개발되고 있으며, 세계적인 주요 자동차 제작사에서 개발하고 있는 초소형자동차는 약 112종에 이르는 것으로 조사된 것으로 발표
  • 미래형 자동차 생산 환경은 IT, 전자, 화학, 엔터테인먼트, 반도체 등 이종산업의 서플라이체인 참여가 활발하고, 완성차-공급업체간 수직적 관계가 약화되고 수평적 협력관계로 전환 전망

* 출처 : 산업연구원

[ 이종산업의 자동차산업 참여 사례 ]

장애인, 여성, 노인 등 사용자 맞춤형 개인 이동수단의 다품종 소량생산을 위한 임베디드SW 플랫폼 기술, 다양한 제품 및 부품에 대한 디자인 데이터의 복수 시뮬레이션을 통해 제조성, 안전성 판정을 위한 임베디드SW 등 마이크로 모빌리티를 위한 임베디드SW 플랫폼 기술 개발 요구 증대

5. 핵심요소기술 선정

[ 마이크로 모빌리티 임베디드 SW 플랫폼 분야 핵심요소기술 ]

마이크로 모빌리티 임베디드 SW 플랫폼 분야 핵심요소기술
분류핵심요소기술개요
개인맞춤형 차량개발용 임베디드 SW 플랫폼 개발 소프트웨어 재조합 구성 기술 개인화 요구에 따른 기 개발 라이브러리의 조합, 재활용이 가능하도록 하는 기술
고객 개인화 설계 지원 기술 고객 반영 차량 구성품별 개인화 요구에 대응할 수 있는 기술
고객 설계 기능 주행 안전성 검증 기술 장애인, 여성, 노인 등을 위한 맞춤형 차령 의 운행 안정성 보장 기술
다품종 소량생산용 임베디드 SW 플랫폼 다중 모형 형상 변이 기술 해당 모델 자량에서 다품종화를 가능하게 하는 기술
변이 형상 설계 자동화 기술 다품종화를 위한 고객요구상의 반영 효율 성을 높이는 기술
모빌리티 생태계 통합 운영 기술 다품종 소량생산 제조 생태계 통합 운영을 위한 기술
퍼스널 모빌리티를 위한 고신뢰 RTOS 기술 이종 시스템 통합 연동 미들웨어 기술 마이크로 모빌리티 구성 이종 시스템간 연 동 기술
다중 태스크 실시간 처리 보장 기술 모빌리티 응용의 실행 및 동작 속도 보장 기술
응용 오류 감지 및 복구 기 모빌리티 응용의 실행 안전성 보장 기술
유/무조향장치 2륜 전동휠 임베디드 SW 플랫폼 이동체 자세 정밀제어 기술 전동휠의 회전 정밀 제어 기술
자세 제어 안정성 증대 기술 전동휠의 자세 제어 주기 고속화, 안정성 증대 기술