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중소기업 기술로드맵 조회결과

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안전사고 대응 지능형 모니터링시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템이란 다양한 센서 및 영상정보 등을 활용한 스마트 모니터링과 신뢰성 높은 상황분석 기술을 기반으로 안전사고를 신속하게 파악하여 경보하고 상황을 전파하여 적절한 대응·조치가 가능케 하는 시스템을 의미
  • 범위 : 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템은 크게 안전사고를 인식하기 위한 정보취득 기술과 정보를 분석해 상황을 종합적으로 인식하는 기술, 그리고 안전사고 상황을 경고·경보하고 전파하여 적극적으로 사고에 대응하고 사람의 안전을 확보할 수 있게 하는 기술로 구성됨
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점의 범위 ]

제품분류 관점의 범위
분류제품분류 관점세부기술
안전사고
대응
지능형
모니터링
시스템
감시 관측
시스템
기상, 지진정보
감시 시스템 기술
가뭄, 홍수, 황사 관련 감지 시스템 기술로서 진도정보, 지형, 지반, 인구, 건물 등의 정보를 GIS상에 표시하고 피해규모 정보를 표시하여 감시, 지원체제 지원기술
하천, 토양재해
정보시스템 기술
수위, 우량정보, 토사붕괴, 토양오염 등 하천·토양에서 발생되는 관측정보를 분석, 재해정보 모니터링 기술
해양, 방사선
감시시스템 기술
해양수위, 방사선 관련정보 등을 감지하여 이를 통합 분석하여 재해정보로 판단·대응체제 지원기술
산업 안전/사고
모니터링 기술
공사현장, 공장 시설물의 폭발, 붕괴, 기타 사고 등을 스마트센서를 활용해 실시간으로 모니터링·통합 관리하는 기술
기타 대형 플랜트
감시시스템 기술
대형 플랜트 진행, 관리 시 각종 센싱 정보를 분석하여 사고 발생 시 신속한 대응체제 지원 기술
재난관리
통보 시스템
재해 판단,
이력관리 등의
데이터베이스 기술
재난 전용 네트워크를 사용하여 여러 재난 관련 당국 및 정부기관들을 연결·통합관리를 위한 데이터베이스 기술
재난발생시 알림,
통보 등 정보공유
시스템 기술
다양한 종류의 재난 정보를 하나의 동일한 터미널 상에서 조합, 첨가하여 각기 다른 기관들이 정보공유 할 수 있는 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

공급망 관점 기술범위
분류공급망 관점세부기술
안전사고
대응
지능형
모니터링
시스템
자연 재난 풍수해
관측·경보
태풍, 강풍, 호우 등으로 인해 발생하는 홍수, 침수, 강풍피해 등의 발생상황에 대하여 강우, 풍속, 수위변화 등을 모니터링 하고 피해지역, 위험지역 등의 정보를 GIS상에 종합 표출 기술
지진
감시·경보
  • 저수지, 댐 등 붕괴 시 피해가 큰 시설물에 지진계를 설치하고 지진 발생시 시설물의 상태를 함께 모니터링 하여 경보하는 기술
  • 해저지진을 감지하고 쓰나미를 예측하여 경보하는 기술
황사 및
미세먼지
관측·경보
공기 질에 영향을 미치는 황사 및 미세먼지 발생 상태를 모니터링하고 예보 및 경보하는 기술
산사태
관측·경보
산사태 위험사면 지역에 강우, 사면변위, 지하수위변화 등을 모니터링 하여 경보하는 기술
기타 기후변화로 인한 해수면 상승으로 연안재해 증가에 대비 강 하구둑, 항만, 수로갑문 등에서 조석간만을 포함한 해수면 변동을 모니터링하여 경보하는 기술
인적 재난 붕괴사고 도로, 교량, 터널, 항만 시설물과 건축물 등의 붕괴촉발 주요 부위 등의 상시적 변위, 가속도 등을 모니터링 하고 경보하는 기술
폭발사고 석유화학플랜트, 가스시설, 발전소 등에서 휘발물질이나 폭발물질이 취급과정 유출되거나 관리 소홀이 발생하지 않도록 감시하는 기술, 공장, 건물, 일반가정 등 사용자의 부주의를 모니터링 하는 기술
화생방사고 화학물질관리법에서 규제하고 화학물질 및 중간제품 등으로부터 유해한 화학물질이 생산, 유통, 소비 과정에서 유출 및 확산 되는 것을 모니터링 하는 기술
방사선사고 원자력발전소 등 방사능물질 취급 시설에서 방사선이 누출되는 것을 모니터링 하고 위험을 경보, 시설을 구획별로 차폐하는 기술
현장
안전사고
  • 공사장, 제조공장 등에서 작업자의 추락, 전도 등의 안전사고 위험지역을 감시하고 위험상황을 경고하는 기술
  • 크레인, 백호, 도저 등의 중장비의 가동상황과 작업자 작업 반경 진입 등을 모니터링 하고 위험상황을 판단해 작업자의 안전을 확보하는 기술
환경오염
(해양, 토양, 지하수 하천 등)
하천 및 해양에 대한 오폐수 방류, 오염물질 유입 등을 감시하고, BOD, COD와 같은 수질상태 모니터링 및 토양과 지하수의 오염상태 등을 감시하는 기술
3. 시장환경 분석
가. 세계시장

세계 스마트 환경센서 시장의 규모로 본 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 분야는 2016년 29.3억 달러에서 연평균 성장률 8.3%로 성장하여 2021년 43.6억 달러에 이를 전망

[ 세계 스마트 환경센서 시장 규모 및 전망 ]

(단위: 백만 달러, %)

대기환경 센서 관련 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 2,930 3,160 3,420 3,720 4,020 4,360 8.3

* 출처 : KISTI 마켓리포트 2017, ‘스마트 환경센서’

미국, EU는 과거 자연재해 중심의 방재정책에서 9.11테러 이후 방재를 포함한 국가적 안전 확보를 위한 정책을 펴고 있음. 즉 테러를 포함하여 사회재난에 대한 관리를 강화하고 있음
2013년 오바마 정부 국토안보부(DHS)의 연구예산만 약 8.13억 달러 정도이며, 일본은 재해예방 예산으로만 2005년에 23조 엔을, 피해복구에는 7.3조 엔을 투자하였고 재난안전 능력 강화를 위해 연평균 20조 엔에 가까운 예산을 예방사업에 투자하고 있음

전체 안전산업의 규모는 안전 장비와 안전 서비스의 규모를 합한 총액으로 2016년 3,598억 달러였던 시장 규모는 2021년 4,999억 달러로 예상되며 꾸준한 성장세를 보이고 있음

[ 세계 안전산업 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

대기환경 센서 관련 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 359,800 384,300 410,400 438,300 468,100 499,931 6.8

* 출처 : 안전산업의 주요국 육성사례와 우리의 발전방안(산업연구원, 2014년)의 안전 장비/서비스 규모로 추정함

일본은 고령화 저출산의 영향으로 노후화하고 있는 인프라 유지관리 업무에 ICT 및 로봇을 적극적으로 활용하는 정책을 수립하고 추진하고 있으며 국내에서 축척된 기술력을 바탕으로 해외진출 하려는 전략적인 접근을 시도 중

ICRT: ICT(Information and Communication Technology) + Robot(IRT:Information and Robot Technology)

모니터링한 재난안정 정보를 소셜네트워크을 비롯하여 타 통신망과 연계하여 가정은 물론 교통, 농업 등 다양한 사회분야에 활용할 수 있도록 연계활용을 연구

* 자료: 일본 NICT(정보통신연구기구) 발표자료(2015년)

재난안전사고 대응시스템은 주요산업이 되기에는 사용범위와 파극효과가 크지 못한 한계점이 있어 대부분의 국가가 자국에 필요한 시스템을 개발하는 형태로 활용되고 있으며, 경제적으로 어려운 국가의 경우에는 원조를 받거나 시스템 도입을 하지 못함

  • 북미와 유럽시장을 중심으로 재난안전사고 대응 기술연구가 많이 이뤄지면서 관련시장 규모도 아시아시장보다 크게 형성되어 있음
  • 최근 재난안전 이슈가 많은 중국, 동남아시아 등 아시아 국가들이 적극적으로 도입을 추진하고 있으며 ASEME은 협업 시스템을 구축해 활용
국가별로 처한 재난안전사고 환경이 달라 전략적인 접근이 필요
나. 국내시장

안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 관련 제품인 스마트 환경센서로 본 국내시장 규모는 2016년 799억 원에서 연평균 성장률 10.5%로 성장하여 2021년 1,316억 원에 이를 것으로 전망

[ 스마트 환경센서 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

스마트 환경센서 분야의 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 799 882 975 1,078 1,191 1,316 10.5

* 출처 : KISTI 마켓리포트 2017, ‘스마트 환경센서’

행정안전부가 재난안전산업 활성화를 위하여 ‘16년에 조사 발표한 ‘15년 통계자료에 따르면 국내 안전시스템 개발 및 관리업의 규모는 약 1.1조 원 규모이며 해당 분야에 종사하는 기업수는 약 1,100여 개인 것으로 조사되었으며 지속적으로 성장예상

* 출처 : 행정안전부(구 국민안전처)

[ 국내 재난안전산업규모 매출액(2015) (단위: 조 원) ]

  • 스마트시티 사업을 통해 안전도시 건설 등을 추진하고 있어 안전사고 모니터링 시스템의 수요는 지속 증가할 것으로 예상되나 현재의 시장만을 놓고 보면 재난안전 시장의 특성상 직접적인 해외기업과의 경쟁은 거의 없는 편이며 국내 기업 간의 경쟁이 치열함
  • 정부는 재난안전산업의 육성 및 타 산업분야와의 연계 강화를 위하여 ‘18년부터는 연구개발사업을 다부처사업으로 추진하며, 별도의 산업화 연구비를 투입
4. 기술분석
가. 기술환경 분석

산업통상자원부는 「제조업혁신 3.0전략」 실행의 일환으로 센서산업을 미래 주력산업으로 육성하기 위해 산·학·연·관을 포함한 ‘첨단센서 2025포럼’을 발족(‘15년 11월)함

  • 포럼은 운영위원회와 스마트기기, 자동차, 사물인터넷(IoT)․웨어러블, 산업용․스마트공장 등 4개 분과위원회로 구성되며, 각 위원회별로 센서 수요기업, 센서기업, 학계·연구계 인사들로 구성
  • ‘2025년까지 센서 4대 강국(현재 7위) 진입’을 목표로 센서 산업계, 학계·연구계 전문가들이 뜻을 모아 긴밀한 네트워크를 구축하고, 협력의 장을 마련함
    • 산업부는 첨단센서산업 육성을 위해 ‘15~‘20년까지 총 1,508억 원을 지원할 계획임
    • 10대 핵심 센서소자를 개발․국산화하고, 센서 전문 중견기업 육성 등을 통해 글로벌 경쟁력을 확보한다는 계획
    • 10대 핵심 센서소자 : 영상센서, 자기센서, 관성센서, 압력센서, 레이더센서, 환경센서, 광학센서, 적외선센서, 음향센서, 바이오의료센서
    • 산업부가 추진 중인 ‘13대 산업엔진 프로젝트’ 중 자율주행 자동차, 웨어러블 디바이스 등은 첨단센서산업과 관련성이 높은 사업들과 연계성을 높여 나간다는 계획임

    [ 13개 산업엔진 프로젝트 ]

    13개 산업엔진 프로젝트
    시스템 산업
    • 웨어러블 스마트 디바이스
    • 자율주행 자동차
    • 극한환경용 해양플랜트
    • 고속-수직이착륙 무인항공기
    • 국민 안전‧건강 로봇
    • 첨단소재 가공시스템
    소재‧부품 산업창의 산업에너지 산업
    • 탄소소재
    • 첨단산업용 비철금속 소재
    • 개인 맞춤형 건강관리시스템
    • 생체 모사 디바이스
    • 가상훈련 시스템
    • 고효율 초소형화 발전시스템
    • 직류 송배전시스템

    * 출처 : 산업통상자원부

  • 센서산업 발전의 기반을 조성하기 위해 시험·신뢰성 평가, 시제품 제작 등을 지원 하는 「(가칭)센서 산업화 지원센터」 구축을 별도로 추진
  • 나노종합기술원, 전자부품연구원, 한국전자통신연구원 등 센서 관련 장비를 보유한 기관을 지역 거점으로 지정·활용
  • 스마트센서 전문기업이 수요(세부분야, 기술수준 등)를 제시하면 이를 바탕으로 국내 대학이 이에 맞는 인재를 양성하는 ‘기업 맞춤형 고급 센서인력(연간 60여명) 양성’도 본격적으로 추진할 계획
  • 이번 사업이 정부 차원에서 첨단 스마트센서를 본격 육성하기 위한 최초의 시도인 만큼, 향후 업계 및 학계의 의견을 적극 반영하여 사물인터넷(IoT) 시대를 대비한 미래 먹거리 산업으로 발전시켜 나갈 계획

센서산업의 경제적 기대효과를 분석한 결과 ‘15년 기준 4조 원의 생산유발, 1조 1천억 원의 부가가치 유발 및 13,800명 정도의 고용유발효과 창출 전망

산업부의 계획대로 국내 생산액이 증대될 경우를 가정하면, ‘20년 기준으로는 약 8조 3천억 원의 생산유발, 2조 3천억 원 규모의 부가가치유발 및 2만 8천명 정도의 고용유발효과를 가져올 것으로 분석됨

[ 스마트 센서 산업의 산업파급효과 분석 ]

(단위: 명)

스마트 센서 산업의 산업파급효과 분석
구분201520162017201820192020
생산유발효과 40,653 46,945 54,213 62,604 72,295 83,487
부가가치유발효과 11,526 13,310 15,371 17,750 20,498 23,671
고용유발효과 13,796 15,931 18,397 21,245 24,534 28,332

* 출처 : 지식경제부(2012), “센서 산업 발전 전략” 보도자료를 기반으로 ETRI 산업전략연구부 추정

[ R&D 정책 방향 ]

R&D 정책 방향
분류정부 정책 방향
산업통상자원부

2015년부터 2020년까지 총 1,508억 원(국비 1,147.6억 원, 민간 360.4억 원)을 투자할 예정

과학기술정보
통신부
  • 스마트 센서 수요의 폭발적 증가 대비 수입에 의존하고 있는 국내 센서 산업에 대한 정부의 센서 관련 지원사업 현황을 진단하고 효과적인 스마트 센서 개발을 위한 정부 정책도출
  • IoT서비스: 스마트헬스, 홈, 재난/재해, 농업 등 4개 분야 IoT 서비스 대상 스마트 센서 품목 도출(각 과제당 40~50억/5년(3+2년), 2016년 추진)
  • 공통기반: 나노인프라, IoT센서 ROIC 등 2개 분야 IoT 서비스 적용 스마트 센서 사업 품목 도출(각 과제당 30~40억/5년(3+2년), 2016년 추진), 나노인프라 연계 2015년 45억 확정
  • 2015년도 과제 수주 45억(센서생산공정), 2016년부터 신규 원천 스마트 센서 기술 개발 추진 예정
5. 핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 분야 핵심요소기술 ]

안전사고 대응 지능형 모니터링시스템 분야 핵심요소기술
분류핵심요소기술개요
스마트 센서 및
영상 기술
스마트 센서 및 영상 정보
모니터링 기술
다양한 IoT센서로부터 입력되는 데이터를 체계적으로 모니터링 하여 서버에 저장 및 관리하고 분석시스템에서 융합하여 활용 가능하도록 저장하는 기술
재난안전 사고 정보
융합처리용 플랫폼 개발
기술
센서정보와 영상정보를 유연하게 연결시켜주기 위한 통합 플랫폼기술로써 영상분석이 형상 및 컬러 정보에 의존하는 한계점을 해결해 주는 기술
사고 상황 인식
기술
AI를 활용한 안전사고 상황
분석 및 종합인식 기술
AI를 활용하여 안전사고 발생 및 전조 상황을 인식하는 기술
빅데이터 기반 안전사고
예측 기술
축척된 센서 및 영상정보를 빅데이터 기법을 활용 분석하여 재난발생 패턴을 찾고 발생 가능성이 높은 상황을 예측하여 경보하는 기술
사고 대응 기술 안전사고 정보 종합 및 상황
전파
안전사고 정보 공유 표준을 정립하여 모니터링 된 정보 가운데 수요기관에 정보를 공유하고, 정보 제공에만 그치지 않고 사고초등 대응을 포함한 단계적으로 안전사고에 대응하는 기술