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중소기업 기술로드맵 조회결과

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드론 지원 지능형 임베디드 SW 플랫폼
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

드론 지원 지능형 임베디드 SW 플랫폼 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 드론에 탑재되는 지능형 임베디드 SW 플랫폼은 기존 펌웨어 중심의 단순 비행제어 SW를 확장하여 자율 비행을 SW 플랫폼 수준에서 지원하기 위한 기술들과 다양한 미션 SW들의 안정적인 운용을 지원하는 SW 플랫폼 기술을 의미
  • 범위 : 드론 지원 지능형 임베디드 SW 플랫폼 기술의 범위는 비행 안정성 고도화를 위한 초정밀 위치 제어 기술 , 충돌 방지 및 회피 기술, 다중 센서 융합 및 필터링 기술, AI 기반 비행 경로 설정 기술, 산업용 미션 SW 탑재 기술, 미션 SW 개발용 라이브러리 및 지원도구 기술 등을 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

제품분류 관점 기술범위
제품분류 관점세부기술
비행제어 드론 임베디드 SW 플랫폼
  • 다중 센서 기반 비행제어 SW 기술
  • 드론-GCS 간 보안 메시지 송수신이 가능한 비행제어 SW 기술
  • 실시간성이 보장된 보안 메시지 송수신 기술
충돌 방지 드론 임베디드 SW 플랫폼
  • 고정 장애물 인지 및 회피 기술
  • 비정형 환경에서의 충돌 방지 기술
  • Non GPS 환경하에서의 드론 제어 기술
OS 활용 드론 임베디드 SW 플랫폼
  • 산업용 드론 응용 개발을 위한 미션 SW 프레임워크 기술
  • 산업용 드론 미션 SW 개발을 위한 공통 라이브러리 기술
  • 산업용 드론 미션 SW 개발 지원 도구

[ 공급망 관점 기술범위 ]

공급망 관점 기술범위
공급망 관점세부기술
작업용 드론 거리 및 공간 스캔 기능을 갖는 센서를 융·복합화하여 3차원 공간을 정밀 스캐닝하며, 높은 거리 분해 능력을 가지는 광학 시스템 설계 기술, 그리고 장애물 검출을 위한 고속 영상처리 기술 등의 융합 기술이 집적된 첨단 센서
데이터 획득용 드론 스마트팩토리 내의 다양한 센서 및 디바이스 정보 수집, 분석을 통하여 이벤트를 처리하고, 가상시스템 설계를 통한 시뮬레이션 환경 구축, 고장 예지 보전, 실시간 모니터링이 가능한 스마트팩토리 구축에 필요한 핵심 센서들과 관련 기술
엔터테인먼트용 드론 모바일 기기용 복합 모션 감지가 가능한 10축(3축 가속도·자이로·지자계 + 1축 압력) 초소형 저전력 스마트 콤보 센서로 최근 스마트 모바일 기기 인터페이스 구현의 핵심 센서
PAV 생체정보 인식, 환자상태 실시간 센싱, 동작센싱 등의 정보를 유무선 통신 기능을 통하여 전달하고 분석하여 서비스에 활용하는데 사용되는 관련 센서
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

전 세계 드론 민간 시장은 2016년 48억 7,300만 달러에서 2021년 137억 9,100만 달러로 연평균 23.1% 성장할 것으로 전망

[ 드론 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

드론 분야의 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 4,873 6,000 7,387 9,096 11,200 13,791 23.1

* 출처 : Gartner(2017)

[ 용도에 따른 시장 특성 ]

[ 용도에 따른 시장 특성 ]
시장특성산업(상업용)취미용
시장규모(백만달러) ’16년 387.1 / ’20년 2,757.1 16년 2,200 / ’20년 3,600
시장동향(CAGR) 63.4% 13.1%
마켓 드라이버 3D매핑, 24/7 지속적 모니터링, 조사 미션상 유용성, 비용/효율성 등 새로운 뷰와 추적 촬영, 이동 및 촬영 편의성, 비용/효율성 등
시장 성숙도 태동기 성장기
시장 장애요인 틍신 주파수 문제, 범죄 우려 틍신 주파수 문제, 범죄 우려
시장 전망 보안 분야 중심으로 활성화 전망 시장 세분화 진행으로 인한 안정기 전망

* 출처 : World Civil Unmanned Aerial Systems (Teal Group, '16)

상위 10대 기업이 2014년 판매량 기준 전체 드론 시장의 69.1% 점유

  • DJI, Parrot, 3DR 등 3대 기업이 전체 시장의 29%를 점유
  • 상위 3대 기업 외 주요 기업으로는 Trimble, Aeryon labs, Microdrones, Precisionhawk, Yuneec, Aerovironment 등이 있음

DJI

  • 세계 민간 시장 점유율 압도적 1위이며, 주로 저가형 무인 항공시장을 주요 타켓으로 하고 있으나 가격 대비 성능면에서는 결코 뒤지지 않으며, 최근에는 고수준 응용 프로그램을 포함한 다양한 플랫폼 출시하고 있음
  • 저가형 드론 시장에서 많은 신생기업과의 경쟁이 예상되나, 취미용 드론 시장 선점을 기반으로 지속적 기술 우위가 예상되므로 당분간 독주가 지속될 것으로 전망됨

Parrot/senseFly

  • 드론 분야의 전통을 갖고 있는 기업 및 브랜드로 전략적인 인수 합병 및 제휴 등을 통해 전 세계적인 유통망 형성하고 있다는 것이 가장 큰 장점이며, 특히 정밀 농업 응용 분야의 오랜 적용 경험 및 데이터로 컨설팅 등으로 관련 시장을 확장하고 있음
  • DJI 대비 가격 경쟁력 열세로 드론 제조보다는 고부가가치 서비스 시장을 목표로 기술 고도화 및 빅데이터 기술로 시장을 창출할 것으로 예상됨

3DR

  • DJI, Parrot/senseFly 대비 제품 경쟁력은 열세이나, Dronecode 오픈 소스 프로젝트 주도 기업으로 비행제어 및 운용 기술 보유를 강점으로 다양한 응용 서비스 분야에서 경쟁력을 보유하고 있음
  • 시장 경쟁력 저하로 드론 제조 시장은 포기하였으며 드론 SW 플랫폼 개발에 주력한 후 건설현장, 통신, 3D 지도제작 분야의 응용 서비스 시장을 선점할 계획임

[ 시장 점유율 2015년 ]

[ 시장 점유율 2015년 ]
기업명매출액(백만 달러)비고
DJI 172.5

 

Parrot/senseFly 17.3
3DR 9.2
3대 기업 이외 494.4
전체 693.5

* 출처 : Analysis of the Global Commercial UAV Market (FROST SULLIVAN, '15)

나. 국내시장

국내 무인기 도입 규모는 2016년 704억 원에서 연평균 46.6% 증가하여 2021년 4,771억 원에 이를 전망

[ 유망 활용분야별 무인기 도입 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

유망 활용분야별 무인기 도입 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
제작 153 286 522 656 1,017 1,110 48.6
활용 551 1,030 1,754 2,198 3,354 3,661 46.0
국내시장 704 1,316 2,276 2,854 4,371 4,771 46.6

* 출처 : 드론 활성화 지원 로드맵(한국교통연구원, 한국항공우주연구원, 2017)

산업통상자원부 보도에 따르면, 국내 드론 내수시장은 ’11년 2,400 달러, 2013년 9,000 달러에 불과하나 향후 2022년까지 연 평균 성장률이 22%로 급격한 성장할 것으로 예측되고 있음

[ 국내 드론 시장 현황 ]

* 출처 : 산업통상자원부

  • 국내 내수시장은 대부분 수입 제품이 점유하고 있으며, 특히 취미용 드론은 중국의 DJI 대비 가격 경쟁력 열세로 국내 기업들이 활로를 찾지 못하고 있음
  • 공공수요에 의한 제품들은 거의 센서와 부품을 미국, 중국 등으로부터 수입하여 조립하고 있는 상태며, 실질적으로 시장이 형성된 농업 분야의 농약살포기 또한 중국 기업 제품들이 주로 판매되고 있음

국내 신고된 드론 수는 2010년 이후로 꾸준한 증가세를 보이고 있으며, 사용사업자로 등록된 회사도 2014년 이후로 급격히 증가하고 있음

[ 국내 드론 신고 대수 및 사용사업자 등록 현황 ]

* 출처 : 항공안전기술원 2015년3월 기준

시장조사업체 GfK에 따르면 올해 8월까지 국내에서 드론 약 3만 5,000대가 판매됐고, 시장 규모는 약 73억 원으로 조사됨

  • 연간으로 환산하면 올해 시장규모는 110억 원 수준이 될 것으로 예상
  • GfK는 오픈마켓과 패널마켓 일부를 통해 조사했으며, 전체 시장 70~80% 수준인 것으로 추정
  • 판매된 드론을 브랜드별로 보면 대부분 중국 제품임

    • 금액 기준으로는 드론 시장 세계 1위 업체인 중국 DJI가 73%를 차지했고, 중국 시마(SYMA) 16%, 프랑스 패럿(PARROT) 4%, 중국 치어슨(CHEERSON) 2%, 중국 JJRC 1% 순으로 중국 업체 점유율은 무려 92%임
    • 수량 기준으로는 시마가 56%로 1위를 차지했고, 치어슨 16%, DJI 11%, JJRC 6%, 패럿 3% 순으로 중국 업체의 점유율은 89%임
    • 시마와 치어슨 등 중저가 제품은 인형뽑기 경품 등으로 활용되면서 판매 수량이 증가한 것으로 예상
4.기술분석
가. 기술환경 분석

최근 4년('12~'15)간 무인이동체 분야에 정부는 약 2,840억원 투자(연평균 26% 증액, 국방(3,922억 원)은 제외)로 적극적인 투자를 하고 있음

  • 부처별로는 과기정통부 (1,044억 원), 산업부 (803억 원), 해수부 (513억 원), 국토부 (150억 원), 기타 (329억 원) 순으로 투자를 많이 하고 있음
  • 분야별로는 무인기 (1,093억 원, 소형드론 379억 원 포함), 자율주행자동차 (961억 원), 무인해양 (649억 원), 무인농기계 (20억 원), 미래선도 (116억 원) 순서로 투자하고 있음
자율주행자동차 (33.8%), 무인해양 (22.9%) 분야에 비해 상대적으로 소형드론 (13.3%) 분야에 대한 투자는 부족함

드론은 시스템, 제어·항법, 추진 분야에 집중 투자하고 있으나 향후 중요한 기술들인, 임무장비, SW, 센서 등에 상대적으로 투자가 적음

[ 기술별 정부 R&D 투자 현황(2012년∼2015년) ]

* 출처 : 무인이동체 기술로드맵(과기정통부)

드론을 포함한 무인이동체 관련 2016년도 부처 별 투자율은 산업부 (35%), 과기정통부 (34%), 해수부 (15%), 국토부 (12%), 기타 (4%) 순서임

  • 과학기술정보통신부에서 추진한 사업으로는 “무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업”, “고신뢰 다종 무인이동체 통합운용체계구축”, “통합SW 플랫폼 개발 및 생태계 기반조성”, “소형무인기 기체 안전성 향상 사업” 등이 있음
  • 산업통상자원부에서 추진한 사업으로는 “항공부품 및 스마트 드론 기술 개발”, “수요연계형 무인기 기술 개발”, “자율주행차 핵심기술개발”, “전력설비감시·택배 등 수요기반 실증사업” 등이 있음
  • 국토교통부에서 추진한 사업으로는 “드론 길을 위한 3차원 정밀지도 구축“, “국가 비행종합시험장 확대 구축“, “규제프리존 안전성 검증 시범사업“, “자율차 안전기준 연구“ 등이 있음

드론을 포함한 무인이동체 산업 육성을 위한 정부 지원 정책 방향은 대규모 투자와 법, 제도가 관련된 인프라 구축 사업은 정부가 주도하고 차세대 원기술은 학교, 연구소가 주도하며, 중소·중견 기업은 고부가가치 핵심 부품 중심의 R&D 경쟁력을 확보할 수 있도록 지원하도록 방향을 설정하였음

[ R&D 정책 방향 ]

[ R&D 정책 방향 ]
분류정부 정책 방향
중소·중견 기업
  • 개별 중소·중견 기업의 R&D 지원보다는 개방형 R&D를 통해 다수의 중소·중견 기업들이 활용할 수 있는 기술 개발 지원
  • 비행제어컴퓨터, 센서 및 통신 모듈 등 국내 기업들의 경쟁력 강화 지원
  • 기업의 초기 성장 기반을 제공하기 위해 공공 수요 기반의 소형무인기 사업 지원
정부 주도
  • 드론 운용을 위해 필요한 법 규제 정립, 통신 표준 및 인프라 구축 등을 적극적으로 지원함으로써 조기에 드론 시장 형성 및 기술 발전 유도
  • 기존 육·해상 통신 기술 활용 및 정밀측위, 3D 디지털 맵 등 공공적인 성격이 강한 기술 개발은 정부 주도로 R&D 수행하도록 지원
  • 드론을 포함한 무인자율차, 무인선 등을 포함하여 무인이동체 기술로드맵을 수립하여 범부처적으로 R&D 정책 수립
학·연
  • 중소·중견기업이 독자적으로 연구하기 힘든 원천 기술 개발은 학교, 정부출연연구소 등이 중장기 과제로 수행할 수 있도록 지원
  • 특히 인공지능, VR/AR/MR, 3D 프린팅 기술과 같은 차세대 기술과의 융합을 통해 국가 중장기 기술 경쟁력을 확보할 수 있도록 지원
  • 하이브리드 드론과 같은 신개념 무인이동체 기술을 선도할 수 있도록 지원함으로써 지속적인 국가 기술 경쟁력 유지 및 차세대 시장 선점 지원

드론이 포함된 “무인이동체 기술로드맵” 작성 주무부서였던 과학기술정보통신부에서는 무인이동체를 공통선도기술 중심으로 원천기술 확보를 목표로 아래 표와 같이 기술들을 분류하였음

[ 무인이동체(드론) 기술 분류 ]

[ 무인이동체(드론) 기술 분류 ]
탐지 및 인식통신·네트워크이동 및 작업
무인이동체의 위치, 운동상태와 지형, 장애물을 탐지해 인식하는 기술 전파, 광, 근거리 통신 및 네트워크 기술 및 관련 보안기술 이동과 작업에 필요한 동력원, 동력장치, 구동장치, 작업장치 및 관련기술
자율지능인간·기계 인터페이스시스템 통합
인식된 상황, 환경을 바탕으로 조종제어, 임무수행, 자가상태 진단을 위한 관련기술 무인이동체를 조종, 훈련, 체험, 할용하기 위한 장비 및 관련기술 무인이동체 통합에 필요한 HW/SW 체계, 설계, 시험평가 기술

* 출처 : 무인이동체 기술혁신과 성장 10개년 로드맵(과학기술정보통신부

5. 핵심요소기술 선정

[ 드론 지원 지능형 임베디드 SW 플랫폼 분야 핵심요소기술 ]

드론 지원 지능형 임베디드 SW 플랫폼 분야 핵심요소기술
분류핵심요소기술개요
비행 제어 드론 임베디드 SW 플랫폼 드론-GCS 간 보안 메시지 송수신이 가능한 비행제어SW 기술 고신뢰 드론용 비행제어 SW 플랫폼 기술
충돌 방지 드론 임베디드 SW 플랫폼 Non GPS 환경하에서의 드론 제어 기술 자율 비행을 위한 실시간 비행제어 SW 플랫폼 기술
OS 활용 드론 임베디드 SW 플랫폼 산업용 드론 응용 개발을 위한 미션 SW 프레임워크 기술 산업용 드론 미션 SW 플랫폼 기술