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1. 기술로드맵

가. (전략품목) 정지궤도 위성용 전력 제어 장치

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성체 개발 이슈에 대응하는 정지궤도 위성용 전력 제어 장치 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 정지궤도 수요 증가를 고려하여 정지궤도 위성용 전력 제어 장치 설계 기술 확보

○ (중소기업 기술개발전략 2) 위성별 특정 요구도에 대응하는 정지궤도 위성용 전력 제어 장치 원천 기술 확보

○ (중소기업 기술개발전략 3) 정지궤도 위성용 전력제어 장치의 핵심 기능 및 기술인 주전원생성기술에 대한 기술확보

[ 「정지궤도 위성용 전력 제어 장치」 기술개발 로드맵 ]

나. [전략품목] 위성용 대형 광학계

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성체 개발 이슈에 대응하는 위성용 대형 광학계 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 대형미러를 정밀 가공할 수 있는 시설과 장비를 갖춘 중소기업에 실용화 기술개발을 할 수 있도록 함

○ (중소기업 기술개발전략 2) 대형미러를 지지하는 구조체를 설계, 해석, 제작, 성능 평가할 수 있는 기술을 중소기업이 개발할 수 있도록 함

○ (중소기업 기술개발전략 3) 대형 미러와 광기계 부품을 조립하여 EO/IR 카메라를 완성할 수 있도록 함

○ (중소기업 기술개발전략 4) 간섭계 등의 측정기를 이용하여 대형 비구면 미러를 시험하는 기술을 확보하고 교차검증 수 있는 비교시험법을 개발하도록 함

○ (중소기업 기술개발전략 5) 대형 광학계를 조립 정렬 시, 성능을 평가하여 EO/IR 카메라를 완성하도록 함

○ (중소기업 기술개발전략 6) 열 및 진동에 의한 EO/IR 카메라 성능저하를 최소화하는 기술과 장치를 중소기업이 개발할 수 있도록 함

[ 「위성용 대형 광학계」기술개발 로드맵 ]

다. [전략품목] 고성능 위성 중계기

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성체 개발 이슈에 대응하는 고성능 위성 중계기 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 저궤도관측위성와 중궤도통신위성의 국내수요증가와 해외수출을 고려하여 Transponder 및 S-band Transponder의 국산화 모델의 확보 필요

○ (중소기업 기술개발전략 2) 다양한 위성체에 적용할 수 있도록 SW적으로 재구성이 가능한 SDR 기반의 Transponder 및 S대역 Transponder 기술확보 필요

[ 「고성능 위성 중계기」 기술개발 로드맵 ]

라. [전략품목] 위성용 레이저 통신 모듈

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성 이슈에 대응하는 위성용 레이저 통신 모듈 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 레이저 통신 모듈이 장착되는 인공위성의 크기 및 자세제어 성능을 고려하여 해당기술의 구현방법 적용

○ (중소기업 기술개발전략 2) 빔 지향/획득/추적 성능을 고려하여 링크 설계 요구조건을 만족하도록 렌즈, 반사경, 빔 분할기의 광학계 조립체의 배치를 통해 빔 발사각 통제

○ (중소기업 기술개발전략 3) 전체 관측 망원경, 레이저 무기 등 기존에 적응 광학이 적용된 기술의 파면 왜곡 검출 및 변형 거울을 통한 보정 기술을 고속으로 처리하고, 인공위성의 움직임에 의한 빔 지향을 고려하도록 개선

○ (중소기업 기술개발전략 4) 상용/우주급 광통신 소자 및 광학계 시장 조사를 통해 광통신 탑재체 개념 설계 후 (초)소형 위성에 적용 가능하도록 패키징

○ (중소기업 기술개발전략 5) 인공위성의 궤도/자세 동역할을 모사하고 광통신 장비를 연동하는 소프트웨어/하드웨어 인터페이스 개발을 통해 시험평가 환경 구성

○ (중소기업 기술개발전략 6) 집적화와 양산을 위해 광학계 배열은 상용 렌즈 및 반사경을 선정하는 기준을 도출하고 필요한 일부 광학계에 대해 설계 및 제작

○ (중소기업 기술개발전략 7) OOK, BPSK 등 기존 광통신 변복조 기법을 개선하고, FPGA 기반 광신호 및 데이터 처리 모듈 개발

○ (중소기업 기술개발전략 8) 표준 CCSDS 규격의 암호처리 기술 개발

[ 「위성용 레이저 통신 모듈」 기술개발 로드맵 ]

마. [전략품목] 고성능 데이터 통신 모듈

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성 이슈에 대응하는 위성용 고성능 데이터 통신 모듈 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 광신호 변복조 기법을 개선하고, FPGA 기반 광신호 및 데이터 처리 모듈 개발

○ (중소기업 기술개발전략 2) 상용 신호 증폭 회로 및 소자를 적용하되, 초소형 위성의 전력 제한을 고려하고 우주 환경 및 열 환경에서 강건하도록 방열 설계

○ (중소기업 기술개발전략 3) QPSK, 16-PSK 등 기존 광통신 변복조 기법을 개선하고, FPGA 기반 신호 및 데이터 처리 모듈 개발

[ 「고성능 데이터 통신 모듈」기술개발 로드맵 ]

바. [전략품목] 위성용 온보드 프로세서

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성 이슈에 대응하는 위성용 온보드 프로세서 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 위성용 디지털 처리기술과 위성통신 신호를 처리하는 기술을 활용하여 개발

○ (중소기업 기술개발전략 2) 세계적인 위성통신 단말 기술을 기반으로 Data를 디지털 역 채널라이저 기능 개발

○ (중소기업 기술개발전략 3) 위성용 디지털 처리기술에 대한 Space Heritage를 이용하여 H/W와 S/W를 설계하고 Test Equipment를 개발하여 검증

[ 「위성용 온보드 프로세서」기술개발 로드맵 ]

사. [전략품목] 위성용 고성능 온보드 컴퓨터

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성 이슈에 대응하는 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 기존의 FPGA 보드 설계 기술을 적용하되, 우주 방사선 및 열 환경에 강건하도록 프로세서를 선정하고 오류 검출/복구하는 기술을 구현함

○ (중소기업 기술개발전략 2) 메모리 읽기/쓰기 및 공간 할당에서 발생 가능한 오류를 검출/복구하는 기능을 적용함

○ (중소기업 기술개발전략 3) 우주 방사선 및 열 환경에 강건하도록 프로세서를 선정하고 오류 검출/복구하는 기술을 구현함

○ (중소기업 기술개발전략 4) 기존의 메모리 읽기/쓰기 기술 및 압축 기술을 활용하되, 메모리에서 오류 발생 상황을 모니터링하고 극복하는 기법 적용

○ (중소기업 기술개발전략 5) 기존의 자동 영상 판독 기술 및 압축 기술을 활용하되, 압축 시 온보드에서 오류 발생 상황을 극복하는 기법 적용

[ 「위성용 고성능 온보드 컴퓨터」기술개발 로드맵 ]

아. [전략품목] 고정밀 관성 측정 장비

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성 이슈에 대응하는 위성 고정밀 관성 측정 장비 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략) 기존의 정미 가공 장비, 계측 장비의 자세 오류 교정 기술을 활용하되, 오류 발생을 극복할 수 있도록 기술 구현

[ 「고정밀 관성 측정 장비」기술개발 로드맵 ]

자. [전략품목] 위성용 배터리

□ (총론) 중형위성 및 (초)소형위성체 개발 이슈에 대응하는 위성용 배터리 개발을 위한 중소기업 전략기술로드맵 구축

○ (중소기업 기술개발전략 1) 기존의 배터리 관리 시스템(BMS) 기술을 활용하되, 위성에서 오류 발생시 온보드에서 처리하도록 기술 구현

○ (중소기업 기술개발전략 2) 기존의 배터리 온도 관리 기술을 적용하되, 극한의 우주 열 환경을 고려하여 온도 검출 및 히터 제어 기술을 개선하고, 온보드에서 오류 발생을 처리하도록 기술 구현

[ 「위성용 배터리」기술개발 로드맵 ]

2. 개요

가. 정의 및 필요성

(1) 정의

□ (정의) 위성체는 특수한 목적을 달성하기 위해 지구 주변을 돌도록 만든 물체 뿐만 아니라 다른 행성 탐사를 위해 지구로부터 멀리 날아가는 위성을 의미

○ 인공위성은 임무 및 용도마다 적합한 활동 궤도가 존재하며 일반적으로 저궤도(LEO), 중궤도(MEO), 정지궤도(GEO) 위성으로 구분

□ (위성체 범위 한정 배경) 최근 위성체 개발의 이슈로 부각되고 있는 (초)소형위성과 국가 주도로 개발되고 있는 중형위성으로 위성체 범위 한정

○ (전략품목 범위 선정의 조건) 최근 개발 분야에서의 트랜드를 반영하고 중소기업의 역량(성과) 창출이 가능하며, 시장진입 용이성(헤리티지 확보 가능성)을 고려하여 전략품목의 적용 범위 한정

[ 위성체 범위 선정 배경 ]

* 주 : 중형위성체는 차세대중형위성 3～5호기를 대상으로 함

(2) 기술개발 필요성

□ 위성 정보 분석 등 고급 융합 新서비스 활성

○ 해외 주요업체는 AI·빅데이터 등의 기술을 도입하여 방대한 위성 정보를 효율적으로 분석 활용하는 최첨단 서비스 제공을 시작

□ (초)소형위성 활용 확대를 통한 서비스 영역 확대

○ (초)소형위성 군집운용으로 특정지역의 위성영상의 획득주기를 단축하고 커버리지를 확대하여 다양한 서비스 영역 창출 가능

○ (초)소형위성 대규모 운영을 통해 전지구 광대역 인터넷 서비스 제공 및 위성통신 데이터서비스 향상

□ 다양한 서비스 영역에서의 위성정보 활용 증가

○ 위성정보 최근 기후·환경변화, 재난·재해 대응 등 다양한 사회이슈 해결과 국민생활 향상의 필수요소로 자리매김

□ 위성 활용 수요에 따른 위성개발 확대

○ (관측위성) 국방·안보 등 전통수요 이외에 다양한 공공·민간 서비스 수요 대응을 위해 국가 및 민간의 관측 위성개발 확대

○ (통신위성) 민간을 중심으로 급증하는 글로벌 통신수요 충족을 위해 全지구 위성 통신시스템 구축과 고전송율 위성개발 추진

○ (항법위성) 우주 선진국들은 미국 GPS 의존도를 낮추고 자국의 인프라 보호 및 위치 정보 산업육성을 위한 독자 위성항법 시스템 구축

□ 차세대이동통신 기술 주도권을 유지하기 위해서는 위성통신 산업의 발전 필수

○ 5G 주파수 특성상 전국망 구축이 어려우며 이를 보완·해결하기 위한 수단으로 저궤도 위성통신이 주목받고 있음

○ 5G에서 6G로의 진화과정은 “Data for everything”에서 “Data for everywhere”로의 전환이며 이를 위해서는 지상망-위성통신망 간의 연결이 필요

나. 범위 및 분류

(1) 가치사슬

□ 위성분야에서 저비용, 대량 생산, 상용부품 사용의 증가는 특정 서비스를 제공하는 업체의 등장을 이끌고 있으며, 다양한 옵션이 가능한 가치사슬 형성

○ 위성산업은 크게 위성제조(서브시스템, 총조립)-발사-위성운영-위성서비스 영역으로 구성

○ 위성제조 산업 분야에는 국내의 구조, 전자, 재료 등에 관련된 다양한 기업들이 참여하고 있으며, 국내 제작이 어렵거나 국내 관련 산업체가 없는 일부 부품은 해외 기업을 통해 확보

○ 위성제작 산업은 체계종합(위성총조립), Tear 1(서브시스템 종합), Tear 2~3(부분품/부품/장비 공급) 공급망 형성

[ 위성체 품목의 산업구조 ]

후방산업

위성체 제작

전방산업

기계가공, 소재, 전기, 전자부품 등

탑재체 기기, 구조계 재료 및 기기, 전력계 기기, 열 제어계 기기, 원격 측정 및 명령계 기기 등

발사체 서비스, 위성서비스(위성영상 서비스,

위치정보 서비스, 기상정보 서비스, 환경오염 및 재해재난 서비스 등)

(2) 용도별 분류

□ (항법위성) 4개 이상의 위성으로부터 전송되는 위성데이터와 전파를 지상과 양방향 통신으로 송수신하여 지구상의 사용자에게 위치정보를 제공하는 시스템

○ 항법은 다수의 위성으로 구성된 우주부문(Space Segment), 항법위성의 궤도를 추적하고 관리·운영하는 제어부문(Control Segment), 항법위성의 신호를 수신하여 위치와 시각을 결정하는 사용자 부문 (User Segment)로 구성

○ 위성항법은 서비스 제공 지역에 따라 글로벌/지역 위성항법시스템(GNSS/RNSS)으로 나뉘며, 이를 보정하기 위한 보정시스템은 시스템의 위치에 따라 위성/지상 기반보정시스템(SBAS/GBAS) 등으로 분류

○ 최초로 글로벌 위성항법시스템(GNSS)을 개발한 미국을 비롯하여 중국, 유럽, 러시아가 GNSS를 확보하였으며, 인도와 일본은 자국 서비스만을 목적으로 하는 지역 위성항법시스템(RNSS)을 개발 또는 운영 중

□ (지구관측위성) 목적에 따라 지구관측위성, 통신위성, 항법위성 등으로 분류되며, 그중 지구관측위성은 센서를 이용해 지구를 원격탐사*하여, 지구 관련 데이터를 취득하기 위한 위성

○ 지구관측위성은 국가안보, 기후관측 등에 중요한 역할을 하고 있어 정부 투자가 지속되어 온 우주 분야의 핵심기술

○ 지구 데이터를 취득하는 지구관측위성은 탑재 센서에 따라 광학 위성, SAR 위성 등으로 구분되고, 목적에 따라 정찰위성, 해양관측위성, 기상관측위성, 신호정보수집위성 등으로 구분

○ 위성은 궤도에 따라 구분되기도 하는데, 궤도가 낮을수록 높은 재방문 주기(높은 관측 빈도)를 확보할 수 있고, 고해상도 관측에 유리하여 대부분의 지구관측위성은 저궤도에 배치

○ 기상위성, 해양상황파악위성 등 자국의 영역을 집중적으로 촬영하기 위한 위성은 한 지역의 상공에 위치가 고정되는 정지궤도를 사용하고, 정찰위성과 같이 지구 전역을 촬영해야 하는 경우 저궤도 중에서도 태양동기궤도를 주로 사용

[ 지구관측위성의 분류 ]

목적별

탑재센서별

중량별

궤도·고도별

- 정찰위성

- 해양관측위성

- 기상관측위성

- 신호정보수집위성

- 광학위성

- SAR 위성

- 대형위성(1,000kg～)

- 중형위성(500～1,000kg)

- 소형위성(100～500kg)

- 마이크로위성(10～100kg)

- 나노위성(1～10kg)

- 피코위성(0.1～1kg)

- 펨토위성(～100g)

- 정지궤도위성(35,786km)

- 중궤도위성(2,000～35,786km)

-저궤도위성(400～2,000km)

-초저궤도위성(～400km)

* 출처 : 지구관측위성, 한국과학기술평가원(`23.10월)

□ (통신위성) 대륙 간 통신처럼 멀리 떨어진 두 지점 간(또는 다지점간)을 연결하는 장거리 통신의 중계국 역할을 수행하기 위한 인공위성

○ 통신위성의 개발 역사를 보면 지구국에서 송신한 전파를 단순히 반사하여 다시 보내는 수동 위성이 먼저 개발되고 뒤이어 증폭기를 탑재한 능동 위성이 개발

○ 적도 상공 약 3만 6000km의 정지궤도를 비행하는 정지위성 과 그 밖의 고도를 비행하는 이동 위성이 있으며, 현재 운용 중인 통신위성은 거의 다 정지위성

□ (과학위성) 우주 공간의 과학 관측이나 연구 분야는 인공위성이 실용화된 초기에는 고층대기나 지구의 자기권 (磁氣圈) 등이 연구 대상

○ 그 후 태양 활동과 지구 환경과의 상관(相關)이나 행성간 대기의 물리학적 조사·관측 등에 확대되어, 태양계뿐만 아니라 은하계나 우주 구조 등 광범위하게 미치고 있음

3. 환경 분석

가. 시장 현황 및 전망

(1) 개황

□ 과거 10년 동안 평균 181기의 소형위성이 개발되었으며, 연평균 약 29%의 성장을 시현하였으며, 향후 10년 동안에도 소형위성의 전체 위성시장 주도 예상

[ 소형위성 변화(2010～2029) ]

* 출처 : Prospects for the Small Satellite Market 6th, Eurocunsult(`20. 7월)

○ `19년 385기의 소형위성이 발사되었으며, 이중 군집위성이 60%를 차지하고 있으며, 소형위성의 65%를 미국에서 발사

○ 향후 10년 동안 메가 군집 위성을 중심으로 한 해 평균 약 1,011기의 소형위성이 발사될 것으로 전망

□ 운용 분야에서는 `19년까지 기술개발과 검정, 과학 목적의 위성개발이 많았으나 향후 10년 동안에는 통신 분야의 위성이 가장 많이 발사될 것으로 예상

○ `29년까지 통신 분야에 대한 활용이 가장 많은 665기가 발사될 전망이며, 이어 과학, 탐사 분야가 차지할 것으로 보여 소형군집위성을 활용한 통신 분야의 활용이 크게 증가할 것으로 전망

[ 분야별 소형위성수요 전망(～2029) ]

* 출처 : Prospects for the Small Satellite Market 6th, Eurocunsult(`20. 7월)

(2) 관련 시장 규모 및 전망

① 세계시장

□ 최근 5년간(`18~`22) 발사체를 통해 발사된 신규 인공위성은 총 6,522기로 `18년 475기에서 `22년 2,412기로 연평균 50.1% 성장

○ 신규 발사된 인공위성 중 전세계 초고속망 인터넷망 구축을 위한 Space X사의 Starlink 위성이 총 신규 인공위성의 56.2% 차지

[ 최근 5년간 신규 인공위성 발사 현황 ]

(단위 : 기)

구분

‘18년

‘19년

‘20년

‘21년

‘22년

CAGR

(‘18∼’22)

신규 인공위성 수

475

504

1,280

1,851

2,412

50.1%

* 출처 : Orbital Launches of 2018～2022, Gunter’s Space Page

□ 위성체 제작 시장 전망

○ 세계 위성체 제작 시장은 `21년 13,700백만 달러로 평가되었으며 `27년까지 연평균 5.7% 성장하여 `27년에는 19,106.0백만 달러 규모에 달할 것으로 전망

[ 위성체 제작 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

13,700.0

14,480.9

15,306.3

16,178.8

17,101.0

18,075.7

19,106.0

5.7%

* 주 : `21년 시장규모는 미국 우주산업발사체 및 주요 기업 동향에 제시되어 있는 위성제작 시장 규모 값 적용(Kotra, 2023)

* 출처 : Satellite Manufacturing Market, Allied Market Research(`22.8월)

□ 군집위성 서비스가 증가함에 따라 소형위성 발사 대수가 급격히 확대되어 위성체 관련 시장이 급속 팽창할 것으로 예상

○ 소형위성 대수 급증에 따라 위성제작 및 부품산업이 크게 성장할 것으로 전망

□ 전략품목별 관련 시장 전망

○ (정지궤도 위성용 전력 제어 장치) 정지궤도 위성용 전력 제어 장치의 `21년도 시장규모는 252백만 달러로 평가되고 있으며, 연평균 3.6% 성장하여 `27년 322백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 정지궤도 위성용 전력 제어 장치 관련 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

252

262

272

283

294

306

322

3.6%

* 출처 : Space Power Electronics Market, Acumen Research and Consulting(2023)

○ (위성용 대형 광학계) 위성용 대형 광학계 시장은 `21년 1,681백만 달러에서 연평균 3.9% 성장하여 `27년 2,193백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 대형 광학계 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

1,681

1,760

1,839

1,922

2,008

2,099

2,193

3.9%

* 출처 : Military Electro-optical and Infrared Systems Market, Global Market Mazimize Market Research(2023)

○ (고성능 위성 중계기) 고성능 위성 중계기 시장은 `21년 1,368백만 달러에서 연평균 12.8% 성장하여 `27년 3,184백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고성능 위성 중계기 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

1,368

1,575

1,813

2,087

2,403

2,766

3,184

12.8%

* 출처 : Low Earth Orbit (LEO) Satellite Market, Reports and Data(2023)

○ (위성용 레이저 통신 모듈) 위성용 레이저 통신 모듈 시장은 `21년 1,385백만 달러에서 연평균 3.9% 성장하여 `27년 1,807백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 레이저 통신 모듈 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

1,385

1,450

1,515

1,583

1,655

1,729

1,807

3.9%

* 출처 : Space-Based Laser Communication Makes the Cosmos the Backbone of Global Connectivity, BIS Research(2023)

○ (고성능 데이터 통신 모듈) 고성능 데이터 통신 모듈 시장은 `21년 2,941백만 달러에서 연평균 3.9% 성장하여 `27년 3,838백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고성능 데이터 통신 모듈 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

2,941

3,080

3,219

3,363

3,515

3,673

3,838

3.9%

* 출처 : Satellite Communication Market, Straits Research(2023)

○ (위성용 온보드 프로세서) 위성용 온보드 프로세서 시장은 `21년 13,919백만 달러에서 연평균 3.8% 성장하여 `27년 18,127백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 온보드 프로세서 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

13,919

14,546

15,200

15,884

16,599

17,346

18,127

3.8%

* 출처 : Satellite Payload Market Size, Fortune Business Insights(2023)

○ (위성용 고성능 온보드 컴퓨터) 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 시장은 `21년 1,799백만 달러에서 연평균 7.9% 성장하여 `27년 3,067백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

1,799

1,977

2,173

2,368

2,582

2,814

3,067

7.9%

* 출처 : High Performance Computing Market Size, Mordor Intelligence(2023)

○ (고정밀 관성측정 장비) 고정밀 관성측정 장비 시장은 `21년 20,412백만 달러에서 연평균 6.8% 성장하여 `27년 32,391백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고정밀 관성측정 장비 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

20,412

22,045

23,809

25,713

27,770

29,992

32,391

6.8%

* 출처 : Inertial Measurement Unit Market Size & Share Analysis - Growth Trends & Forecasts (2023～2028), Mordor Intelligence(2023)

○ (위성용 배터리) 위성용 배터리 시장은 `21년 3,648백만 달러에서 연평균 4.7% 성장하여 `27년 4,797백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 배터리 세계 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

세계 시장

3,468

3,670

3,872

4,085

4,309

4,546

4,797

4.7%

* 출처 : Space Battery Market Research Report, Virtue Market Research(2023)

② 국내 시장

□ 국내 위성산업은 정부 중심의 국가 수요 대응 생태계와 기업 중심의 해외 수출 생태계로 구분

○ 정부 수요를 기반으로 개발되는 차세대중형위성은 KAI, 차세대 소형위성 및 (초)소형군집위성은 KAIST 인공위성연구소가 개발을 주관하고 탑재체와 부품은 출연연구소와 기업이 납품

□ 위성체 제작 시장규모

○ 국내 위성제작 시장은 `21년 5,315억원에서 `27년 11,423억원으로 연평균 13.6% 성장할 것으로 전망

[ 위성체 제작 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

5,315

6,038

6,859

7,792

8,852

10,055

11,423

13.6%

* 주 : `21년 시장규모는 우주산업실태조사(2022)에 제시되어 있는 위성제작 시장 규모 값 적용

* 출처 : Satellite Parts and Components Market, Mordor Intelligence(2023)

□ 전략품목별 관련 시장 전망

○ (정지궤도 위성용 전력 제어 장치) 정지궤도 위성용 전력 제어 장치의 `21년도 시장규모는 98억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 238억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 정지궤도 위성용 전력 제어 장치 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

113

131

152

177

205

238

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Space Power Electronics Market, Acumen Research and Consulting(2023)

○ (위성용 대형 광학계) 위성용 대형 광학계 시장은 `21년 652억원에서 연평균 3.9% 성장하여 `27년 1,589억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 대형 광학계 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

652

757

878

1,018

1,181

1,370

1,589

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Military Electro-optical and Infrared Systems Market, Global Market Mazimize Market Research(2023)

○ (고성능 위성 중계기) 고성능 위성 중계기 시장은 `21년 531억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 1,294억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고성능 위성 중계기 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

531

616

714

829

961

1,115

1,294

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Low Earth Orbit (LEO) Satellite Market, Reports and Data(2023)

○ (위성용 레이저 통신 모듈) 위성용 레이저 통신 모듈 시장은 `21년 537억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 1,129억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 레이저 통신 모듈 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

537

623

723

839

973

1,129

1,309

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Space-Based Laser Communication Makes the Cosmos the Backbone of Global Connectivity, BIS Research(2023)

○ (고성능 데이터 통신 모듈) 고성능 데이터 통신 모듈 시장은 `21년 1,142억원에서 연평균 3.9% 성장하여 `27년 2,781억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고성능 데이터 통신 모듈 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

1,142

1,324

1,536

1,782

2,067

2,398

2,781

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Satellite Communication Market, Straits Research(2023)

○ (위성용 온보드 프로세서) 위성용 온보드 프로세서 시장은 `21년 5,402억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 13,162억원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 온보드 프로세서 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

5,402

6,267

7,269

8,432

9,781

11,346

13,162

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Satellite Payload Market Size, Fortune Business Insights(2023)

○ (위성용 고성능 온보드 컴퓨터) 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 시장은 `21년 698억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 1,701백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

698

810

940

1,090

1,264

1,467

1,701

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : High Performance Computing Market Size, Mordor Intelligence(2023)

○ (고정밀 관성측정 장비) 고정밀 관성측정 장비 시장은 `21년 7,922억원에서 연평균 13.6% 성장하여 `27년 19,301백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 고정밀 관성측정 장비 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

7,922

9,189

10,660

12,365

14,344

16,639

19,301

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Inertial Measurement Unit Market Size & Share Analysis - Growth Trends & Forecasts (2023～2028), Mordor Intelligence(2023)

○ (위성용 배터리) 위성용 배터리 시장은 `21년 3,648백만 달러에서 연평균 4.7% 성장하여 `27년 4,797백만 달러 규모로 성장할 것으로 전망

[ 위성용 배터리 국내 시장 규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

구분

‘21년

‘22년

‘23년

‘24년

‘25년

‘26년

‘27년

CAGR

(‘21∼’27)

국내 시장

1,346

1,561

1,811

2,101

2,437

2,827

3,279

13.6%

* 주 : 환율 1,293.68원 적용

* 출처 : Space Battery Market Research Report, Virtue Market Research(2023)

나. 기술개발 동향

(1) 개황

□ (소형위성) 최근 하드웨어 기술 진보와 위성정보 활용서비스의 발전에 따라 적은 비용으로 제작할 수 있는 소형위성이 주요 위성 정보제공 및 서비스 플랫폼으로 부상

○ 소형위성은 고비용 고신뢰성 부품을 사용하는 대형 위성과 달리 상대적으로 저비용·저신뢰 사용부품을 사용하고 대량생산을 통해 리스크 절감

○ 동일 위성체의 대량생산이 가능해지면서 군집 운용(Satellite Constellation)이 가능하고 대형 위성의 단점을 보완하는 새로운 위성 정보 서비스 가능

○ 소형위성의 지구관측 해상도가 높아지는 등 탑재체 기술의 고도화와 함께 위성 군집 운용을 접목한 준 실시간 전 지구 관측정보의 상업화 확산

□ (전기추진 시스템 기반 위성플랫폼) 전기추력기는 위성 연료 무게를 감소시켜 발사비용 감소, 및 탑재체 무게를 증가시킬 수 있어 전기추진 시스템에 대한 연구 활발히 진행

○ 전기추진은 전기에너지를 이용하여 연료를 빠른 속도로 분사시켜 높은 비추력을 갖는 추진방식

□ (초광대역 통신인프라) 초광대역 통신 인프라 구축을 위해 지상-공중-위성 통합 네트워크 구조에서 상호간 데이터 전달 및 처리를 가능하게 하는 전송 기술 연구 활발히 진행

○ 지상망을 중심으로 구축된 네트워크 기술로는 글로벌 네트워크 망에서 필요로 하는 사용자 수요 및 데이터 처리율을 만족하기 힘들어 우주 선진국에서는 군집 위성 기반의 저궤도 위성 IoT 서비스에 대한 개발과 상용화 추진

○ 국내에서도 초저전력 및 초소형 위성 IoT 전송 기술 개발을 위해 KAIST 인공위성연구소에서 차세대 위성 탑재체인 영상레이더(SAR) 기반의 소형 위성을 활용한 지상 모델 연구 진행

□ (레이저 통신모듈) 미국과 유럽은 레이저통신을 정지궤도 자료중계위성의 중계통신시스템으로 적용 또는 계획 중에 있음

○ NASA는 광통신기술 개발을 위한 레이저통신중계(LCRD, Laser Communications Relay Demonstration)의 광통신탑재체로 정지궤도 레이저통신중계터미널과 저궤도 사용자터미널을 개발하고 있음

○ EAS는 유럽의 자료중계위성(EDRS)에 탑재할 광통신 탑재체로 레이저통신터미널(LCT-135, Laser Communication Terminal)을 성공적으로 개발하고, LCT-135의 소형화 기술로 저궤도용 소형 레이저 통신터미널(Smart LCT-70) 개발 중

□ (위성용 대형 광학계) 인공위성카메라는 `70년 초반까지 군사 목적으로 미국과 소련이 주도하였으나 최근에는 중국, 프랑스, 일본 등 우주 선진국 등이 참여하여 기술개발 중

○ 위성카메라는 일반 제품과 다르게 매우 폐쇄적으로 발전하여 새로운 기술들이 지속적으로 개발 중에 있음

○ 국내의 위성카메라 기술은 항우연 주도하에 개발을 완료하고 벤처기업을 중심으로 고해상도 위성카메라를 개발하여 수출 중에 있으나 자유곡면 측정 관련 기술은 아직 실용화에 이르지 못한 상태

○ 공간해상도를 높이기 위한 대(大)구경화와 적응광학, 다양한 데이터를 취득하기 위한 분광 다중화가 병행되어 진행 중

□ (위성용 온보드 컴퓨터) 위성의 임무가 다양하고 복잡해짐에 따라 위성 탑재 컴퓨터는 위성 데이터 처리 능력의 향상이 요구되고 있을 뿐만 아니라 소형화의 요구 제기

○ TSIM이나 TEMU3와 같은 프로세서 에뮬레이터가 개발되어 실제 대부분의 ESA 프로젝트에서 사용되고 있으며, 향후 위성개발에도 지속적으로 활용이 이루어질 것으로 전망

○ 국내에서는 실용위성에서 사용하고 있는 ERC32 Processor를 대체할 것으로 예상되는 LEON Processor 및 FPGA, Space-wire를 이용한 차세대 탑재 컴퓨터를 개발하고 이를 우주에서 검증, 차세대 실용급 위성에 적용하기 위한 연구 진행

(2) 주요 기술개발 동향

① 해외 기업

□ 북미

○ (스페이스 X) `15년 새로운 위성 통신네트워크 구축을 목표로 소형위성군을 개발하기 시작하여 `18년 시험 발사를 시작으로 한 번에 60기를 발사하며 소형위성의 대량생산을 기반으로 막대한 군집위성 네트워크 구축 시작

○ (아마존) 지구저궤도에 소형 군집위성을 활용한 통신서비스를 제공하여 이를 궁극적으로 자사의 웹서비스와 연계하여 다양한 서비스와 사업모델을 확장할 계획

○ (Spire) 초소형 군집위성을 기반으로 항공, 선박 분야를 중심으로 데이터 분석서비스 제공 중이며, 현재 72개의 초소형군집 위성 LEMUR와 다수의 중심국을 구축하여 운용 중

○ (Planet Labs) `13년 ‘Dove’ 위성의 첫 발사 성공 이후, `15년 캐나다 우주기업인 BlackBridge를 인수하여 5기의 RapidEye 위성을 통해 군집 위성군 구축

○ (LeoLabs) 레이더 시스템 및 위성 추적 알고리즘 통한 서비스 플랫폼을 개발하는 기업

○ (Kepler) `18년 2기의 광대역 소형위성 발사를 통해 지상 기지국과 통신에 성공했으며, `19년 위성 IoT 통신을 위한 소형위성 발사 시험 성공

□ 유럽

○ (Eutelsat) 글로벌 위성 IoT 서비스를 제공하기 위해 다수의 저궤도 위성을 발사하는 ELO(Eutelsat LEO for Objects) 프로젝트를 단계적으로 수행 중이며, 현재 몇 기의 소형 위성을 발사하여 시험 서비스 업무 수행

○ (OneWeb) `19년 6기의 위성을 발사하여 본격적으로 사업을 추진한 이후 유럽 항공업체 에어버스와 합작하여 총 648기의 통신위성 발사하고 `22년 글로벌 위성인터넷 서비스 개시

○ (ICEYE)‘뉴스페이스’가 낳은 대표적 기업의 하나로 기존 상용부분품(COTS)을 사용하여 빠르게 위성을 개발, 적기에 원하는 영상을 제공함으로써 주목받기 시작

② 국내 기업

□ 한국항공우주산업

○ 다목적실용위성, 정지궤도복합위성을 비롯해 국내 최초로 민간기업이 주관하는 기업으로 차세대중형위성 3호와 정지궤도 복합위성을 개발 중

□ 한화시스템

○ 무기체계에 탑재되는 EO/IR 및 다기능 레이다 개발 기술력을 바탕으로 한반도 및 주변 지역을 감시할 수 있는 중대형 위성 EO/IR 탑재체와 SAR 탑재체를 공급 중

□ LIG넥스윈

○ 다목적실용위성 6호 SAR 탑재체(`14년)를 시작으로 정지궤도 공공복합통신위성 통신탑재체(`21년), 한국형 위성항법시스템(KPS)의 탑재체 분야(`22년)를 수행하며, 우주산업으로의 진출을 서두르고 있음

□ AP위성

○ AP위성은 다년간 국내 우주개발 사업에 참여하여, 위성 본체 체계, 위성 탑재체, 위성체 전기지상지원장비, 위성 AIT(Assembly, Integration & Test) 등 다양한 우주기술의 국산화를 위한 전문적인 기술력을 확보 중

□ 세트렉아이

○ 국내에서 유일한 위성시스템 수출기업으로 우주에서 검증된 위성체계 개발능력을 보유한 우주항공 전문기업

□ 나라스페이스테크놀로지

○ 초소형 인공위성 시스템과 부품을 직접 제작하고, 위성 데이터 활용 플랫폼까지 제공하는 국내 유일의 초소형 인공위성 분야 스타트업

□ 한컴인스페이스

○ 항공우주분야 기술개발을 수행하는 전문기업으로 위성지상국 시스템 개발, 위성/드론 영상처리, 우주환경 연구 및 시스템 개발, 인공지능 기술을 활용한 다양한 영상정보 서비스 제공

③ 국내 연구개발 기관

□ 연구개발 기관

<위성체 관련 주요 연구조직 현황>

기관

연구분야

한국에너지기술연구원

- 과열교환창치 이용 초고온 스팀 생산 원천기술

- 그린카본을 이용한 하수슬러지 연료화 제조 및 공정 기술

- 하수슬러지 연료화 제조 및 공정기술 개발

한국항공우주연구원

- 위성영상에 대한 공공수요를 위한 다목적실용위성 개발

- 해양 관측을 위한 천리안위성 개발

- 국내 위성 산업화를 위한 차세대중형위성 개발

KAIST 인공위성연구센터

- 우리별 위성 개발, 과학기술위성 개발, 차세대 소형위성 개발, 초소형

- 군집시스템 개발, 핵심우주기술 개발(다기능 구조체, 고성능 탑재컴퓨터 개발, 홀 추력기용 연료공급장치, 리튬-이온 배터리, 초소형 영상 분광기, 고속데이터 시뮬레이션)

한국재료연구원

(극한소재연구소-우주·국방재료연구실)

- 우주 산업용 탄화규소계 세라믹스 복합재료 및 소재 개발

- 국방 산업용 초고온 세라믹스계 세라믹스 복합재료 및 소재 개발

- 3D 프린팅 적용 초고온용 세라믹 복합재료 개발

한국표준과학연구원

(첨단측정장비연구소-우주광학팀)

- 우주용 고해상도 광학탑재체 개발

- 지상용 극한환경 대응 광학계 개발

- 초정밀 대구경 광부품 측정 및 제작기술 개발

- 대형평면, 자유곡면, 비구면 측정/교정

□ 기관 기술개발 동향

○ (한국에너지기술연구원) `2020년 4월 기존 중고온 열전소자에서 사용했던 고융점 금속기반의 금속화 기술이 가지는 성능적 한계를 극복할 수 있는 세계 최초 산화물 금속화층을 기반으로 ‘초고신뢰성 중고온 열전소자’개발

○ (한국항공우주연구원) 국토·해양 모니터링, 기상, 지질, 농업, 수자원, 재해재난 대응 등에 활용하기 위한 영상기반 데이터 확보 기술 개발

○ (카이스트 인공위성연구센터) 지구표면 촬영, 우주 환경변환 측정, 음성자료와 화상정보 교신, 천문관측 등을 위한 기술개발

○ (한국재료연구원) 우주 및 국방 산업에 필요한 소재의 경쟁력 강화를 위한 목표로 첨단 우주 소재 개발, 국방 산업용 소재 예측 및 개발, 우주 및 국방 산업계와의 협력 강화 연구 중

○ (한국표준과학연구원) 우주용 인공위성 카메라와 지상용 천체망원경의 반사경, 방사광가속기용 극자외선 초정밀 반사경 등의 천문, 우주 및 첨단과학 분야에 필요한 광학계 기술개발

4. 특허분석

가. (전략품목) 정지궤도 위성용 전력 제어 장치

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 한국, 유럽, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석결과, 전체국가에서는 QUALCOMM 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 한국과학기술원, 한양대학교, 서강대학교의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨. 그리고 삼성전자, 엘지전자가 기술영향력과 시장확보력이 상대적으로 모두 높은 것으로 분석됨

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Real Time, Power Supply 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 품목은 섹션 H 전기 (53%)와 G 물리학 (36%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전송 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■정지궤도 위성용 전력 제어 장치 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 미국, 한국, 중국 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 중국의 SHANGHAI INSTITUTE OF SATELLITE ENG인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■SHANGHAI INSTITUTE OF SATELLITE ENG는 Power Supply, Satellite Power Supply, Geostationary Orbit Satellite, Real Time 등의 키워드가 도출되었으며, 인공위성 전력 공급/제어/관리 관련 시스템 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

■한국전자통신연구원은 정지궤도 위성, 사용자 단말, Satellite Communication, Geostationary Satellite 등의 키워드가 도출되었으며, 정지궤도 위성과의 통신, 원격제어 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

13.9

1.7

26.6

11.0

4.6

100.0

특허 부상도

45.0

63.0

53.5

70.5

56.3

100.0

특허 시장력

26.9

18.2

76.7

100.0

35.9

17.6

특허 영향력

32.9

21.8

100.0

29.0

51.8

18.4

상대적 기술경쟁력

46.2

40.8

100.0

82.0

57.9

91.9

*각 평가지표 값은 원 계산 값에 상대적 비교의 편의성을 위해 최고점 100점으로 환산한 값이며, 상대적 기술경쟁력은 각 평가지표의 가중치를 1:1로 반영하여 평균값을 도출한 것임

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

나. [전략품목] 위성용 대형 광학계

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 한국, 유럽, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■위성용 대형 광학계 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■위성용 대형 광학계 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 NIKON, SEIKO EPSON, SONY 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 엘지이노텍, 국방과학연구소의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■위성용 대형 광학계 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Lens Group, ‘Image Space 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■위성용 대형 광학계 품목은 섹션 G 물리학 (81%)와 H 전기 (11%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 광학 요소, 시스템 또는 장치 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■위성용 대형 광학계 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■위성용 대형 광학계 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 한국, 미국, 중국 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 일본의 SEIKO EPSON인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■SEIKO EPSON은 Electro Optical, Pixel Electrode, Electrically Connected, 전기 광학 장치 등의 키워드가 도출되었으며, 광학 장치 제조 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

■CHANGCHUN INST OF OPT, FINE MECH AND PHY는 Secondary Mirror, Space Optic, Imaging Quality, Primary Mirror 등의 키워드가 도출되었으며, 위성용 광학 시스템 기술 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

16.7

4.8

21.8

15.1

65.4

100.0

특허 부상도

76.2

67.0

82.4

24.1

100.0

특허 시장력

44.6

32.4

91.2

100.0

78.1

22.4

특허 영향력

15.1

15.4

100.0

20.2

53.1

8.1

상대적 기술경쟁력

54.5

46.0

100.0

77.8

78.8

82.3

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

다. [전략품목] 고성능 위성 중계기

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 유럽, 한국, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

고성능 위성 중계기 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

고성능 위성 중계기 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 ATC TECH 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

한국에서는 한국전자통신연구원, 아주대학교의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

고성능 위성 중계기 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Earth Orbit Satellite, Satellite Communication 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

고성능 위성 중계기 품목은 섹션 H 전기 (66%)와 G 물리학 (32%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전송 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

고성능 위성 중계기 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

고성능 위성 중계기 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 유럽, 미국, 중국 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 유럽(프랑스)의 ATC TECH인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

ATC TECH은 Ancillary Terrestrial Network, Satellite Footprint, Satellite Cell, Reduce Interface 등의 키워드가 도출되었으며, 인공위성 주파수 관리/제어 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

THALES는 Given Frequency Band, Telecommunication Equipment, 주파수 대역 등의 키워드가 도출되었으며, 위성 통신 기술, 안테나 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

8.4

2.4

26.6

11.0

2.2

100.0

특허 부상도

57.4

77.8

53.6

32.4

20.8

100.0

특허 시장력

23.9

18.7

100.0

90.1

42.3

16.9

특허 영향력

8.3

5.5

100.0

9.4

10.9

7.7

상대적 기술경쟁력

35.0

37.2

100.0

51.0

27.2

80.2

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

라. [전략품목] 위성용 레이저 통신 모듈

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 유럽, 한국, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■위성용 레이저 통신 모듈 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■위성용 레이저 통신 모듈 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 COHERE TECH 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 엘지전자, 한국전자통신연구원의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■위성용 레이저 통신 모듈 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Optical Signal, Base Station 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■위성용 레이저 통신 모듈 품목은 섹션 H 전기 (82%)와 G 물리학 (15%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전송 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■위성용 레이저 통신 모듈 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■위성용 레이저 통신 모듈 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 한국, 미국, 중국 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 한국의 삼성전자인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■삼성전자는 Mobile Communication, Transmission Antenna 등의 키워드가 도출되었으며, 주파수 분할 통신 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

■QUALCOMM은 Base Station, Search Space, Transmitting Data 등의 키워드가 도출되었으며, 위성 통신 기술 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

33.6

9.0

70.1

19.1

20.4

100.0

특허 부상도

38.5

38.9

65.2

66.3

41.9

100.0

특허 시장력

47.3

27.8

100.0

88.8

66.9

21.4

특허 영향력

55.7

26.2

100.0

35.2

79.4

19.0

상대적 기술경쟁력

52.2

30.4

100.0

62.5

62.2

71.7

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

마. [전략품목] 고성능 데이터 통신 모듈

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 유럽, 한국, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

고성능 데이터 통신 모듈 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

고성능 데이터 통신 모듈 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 QUALCOMM 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

한국에서는 삼성전자, 엘지전자, 한국전자통신연구원, 국방과학연구소, 한국항공우주연구원의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

고성능 데이터 통신 모듈 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Data Transmission, Satellite Communication 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

고성능 데이터 통신 모듈 품목은 섹션 H 전기 (80%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전송 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

고성능 데이터 통신 모듈은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

고성능 데이터 통신 모듈의 주요 출원인을 살펴보면, 한국, 미국, 중국, 유럽 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 미국의 QUALCOMM인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

QUALCOMM은 Certain Aspect, Managing Transmit Power, User Terminal, Wireless Communication 등의 키워드가 도출되었으며, 데이터 전송 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

삼성전자는 Transmission Antenna, Mobile Communication, Modulation Symbol 등의 키워드가 도출되었으며, 블록 부호화를 통한 데이터 송신 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

17.4

2.8

23.5

21.3

7.4

100.0

특허 부상도

30.1

66.8

54.5

58.9

36.4

100.0

특허 시장력

53.7

29.0

94.7

100.0

51.1

21.0

특허 영향력

53.1

18.4

100.0

34.5

42.4

15.8

상대적 기술경쟁력

56.6

42.9

100.0

78.7

50.3

86.8

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

바. [전략품목] 위성용 온보드 프로세서

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 한국, 유럽, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■위성용 온보드 프로세서 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■위성용 온보드 프로세서 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 BOEING 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 엘지전자, 한국전자통신연구원, 한국전자기술연구원, 한국항공우주연구원의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■위성용 온보드 프로세서 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Digital Signal, Digital Conversion 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■위성용 온보드 프로세서 품목은 섹션 H 전기 (54%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전송 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■위성용 온보드 프로세서 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■위성용 온보드 프로세서 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 한국, 미국, 중국, 유럽 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 중국의 SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■SHANGHAI INST OF SATELLITE ENG는 Data Transmission, Conversion Mobile, Solar Cell Array, Carrier Rocket 등의 키워드가 도출되었으며, 위성용 온보드 프로세서 관련 다양한 기술력을 보유하고 있음

■THALES는 Conducted Susceptibility, Non Intrusive Manner, Smart Coupler, Satellite Telecommunication, Radio Frequency Signal 등의 키워드가 도출되었으며, 특히 온보드 지향성 평판 안테나 관련 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

19.1

7.7

23.5

15.9

5.5

100.0

특허 부상도

32.2

40.1

61.3

47.0

41.9

100.0

특허 시장력

26.8

20.7

85.6

100.0

41.3

17.0

특허 영향력

28.5

25.9

100.0

30.1

17.5

22.4

상대적 기술경쟁력

39.4

34.9

100.0

71.4

39.3

88.6

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

사. [전략품목] 위성용 고성능 온보드 컴퓨터

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 한국, 유럽, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 MICROSOFT 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 에스케이텔레콤, 한국항공우주연구원, 국방과학연구소, 한국과학기술원의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Computer Equipment, Storage Medium 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 품목은 섹션 G 물리학 (73%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 전기에 의한 디지털 데이터처리(특정계산모델방식의 컴퓨터시스템) 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■위성용 고성능 온보드 컴퓨터 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 미국, 중국, 유럽 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 미국의 IBM인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■IBM은 Address Space, Computer Program Product, Data Structure, Receiving Request 등의 키워드가 도출되었으며, 위성용 고성능 온보드 컴퓨터 관련 프로그램에 대한 높은 기술력을 보유하고 있음

■HARBIN INST OF TECH는 Computer Storage Medium, Working State, Computer Equipment, Calculation Efficiency 등의 키워드가 도출되었으며, 데이터 처리 기술에 관한 하드웨어와 소프트웨어 관련 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

15.0

7.7

34.2

17.0

13.1

100.0

특허 부상도

64.0

53.8

47.3

80.2

51.5

100.0

특허 시장력

41.9

43.9

72.6

100.0

82.2

28.1

특허 영향력

11.5

9.5

100.0

15.0

27.4

5.7

상대적 기술경쟁력

52.1

45.2

100.0

83.5

68.5

92.0

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

아. [전략품목] 고정밀 관성 측정 장비

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 유럽, 한국, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■고정밀 관성 측정 장비 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■고정밀 관성 측정 장비 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 HONEYWELL 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 한국전자통신연구원, 국방과학연구소, 한국항공우주연구원, 한국과학기연구원, 서울대학교, 부산대학교의 기술영향력이 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■고정밀 관성 측정 장비 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, Inertial Measurement, Proof Mass, High Precision 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■고정밀 관성 측정 장비 품목은 섹션 G 물리학 (82%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 거리, 고저 또는 방위 측정 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■고정밀 관성 측정 장비 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■고정밀 관성 측정 장비 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 미국, 중국, 일본 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 중국의 BEIHANG UNIV인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■BEIHANG UNIV는 Fiber Optic Gyroscope, Inertial Measurement, Control Moment Gyroscope, Mass Block 등의 키워드가 도출되었으며, 자이로스코프 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

■HONEYWELL은 Proof Mass, Motion Relative, Sensing Element, Applied Force, Sensing Acceleration, Plane Motion 등의 키워드가 도출되었으며, 가속도계 등에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

9.1

2.7

27.8

13.1

5.3

100.0

특허 부상도

81.8

100.0

28.3

50.5

69.6

82.0

특허 시장력

33.3

36.0

64.5

100.0

58.7

21.6

특허 영향력

18.5

6.6

100.0

25.8

74.3

12.3

상대적 기술경쟁력

64.7

65.9

100.0

85.9

94.2

97.9

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

자. [전략품목] 위성용 배터리

□ 전략품목에 대한 특허동향 분석, 기술동향 분석, 주요 출원인 분석을 통해 아래와 같이 결과 확인

[ 특허 분석 결과 ]

구분

분석 내용

특허동향 분석

특허증가율 분석

■주요 국가별로 살펴보면 중국이 가장 활발한 출원활동을 보이는 것으로 조사되었으며, 다음으로 미국, 유럽, 한국, 일본 순으로 분석됨

기술주기 분석

■위성용 배터리 기술 분야의 기술 위치를 살펴본 결과, 전체적인 동향은 기술혁신의 주체인 특허출원인수와 기술혁신의 결과인 특허출원건수가 동시에 증가하는 동향이 나타나고 있어서 성장기 단계로 분석됨

특허영향력 분석

■위성용 배터리 품목에 대한 주요 출원인들의 경쟁력 분석 결과, 전체국가에서는 엘지화학의 특허가 상업적 가치가 높은 것으로 평가됨

■한국에서는 삼성전자, 엘지화학, 삼성에스디아이의 기술영향력과 시장확보력이 모두 높은 것으로 분석됨.

기술동향 분석

기술개발동향 변화분석

■위성용 배터리 품목에 대한 지난 20년간의 특허 주요 기술 키워드 분석 결과, ‘Battery Pack’, ‘Battery Cell’, ‘Lithium Ion Battery’ 키워드가 도출된 것으로 조사됨

기술현황 분석

■위성용 배터리 품목은 섹션 H 전기 (58%) 기술분야의 비중이 매우 높은 것으로 나타났으며, 학에너지를 전기에너지로 직접 변환하기 위한 방법 또는 수단(H01M) 분야에 연구개발이 집중되고 있음

기술집중력 분석

■위성용 배터리 품목은 기술 집중화 정도가 낮은 상태이므로 시장진입이 어렵지 않은 것으로 분석됨

주요 출원인 분석

출원인 동향 분석

■위성용 배터리 품목의 주요 출원인을 살펴보면, 미국, 중국, 일본 국적의 출원인이 다수 포함되어 있으며, 제1 출원인은 중국의 SHANGHAI INST OF SPACE POWER-SOURCES인 것으로 조사됨

주요 출원인 기술 키워드 및 주요 특허 분석

■SHANGHAI INST OF SPACE POWER-SOURCES는 Storage Battery, Battery Pack 등의 키워드가 도출되었으며, 위성용 배터리 설계, 관리, 제어 분야의 기술력이 높은 것으로 조사됨

■SAFT는 Electrochemical Cell, Battery Module, Negative Electrode 등의 키워드가 도출되었으며, 리튬 배터리 모듈에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

■SUMITOMO CHEM은 Main Component, Secondary Battery 등의 키워드가 도출되었으며, 이차 전지에 관련된 기술력이 높은 것으로 조사됨

□ 4개 평가지표(활동도, 부상도, 시장력, 영향력)에 따른 정량적 분석 결과는 아래와 같이 도출

[ 평가지표/ 정량적 분석 ]

평가지표

한국

미국

유럽

일본

중국

전체

중소기업

특허 활동도

9.1

2.7

27.8

13.1

5.3

100.0

특허 부상도

81.8

100.0

28.3

50.5

69.6

82.0

특허 시장력

33.3

36.0

64.5

100.0

58.7

21.6

특허 영향력

18.5

6.6

100.0

25.8

74.3

12.3

상대적 기술경쟁력

64.7

65.9

100.0

85.9

94.2

97.9

[ 주요 특허 선별지표 ]

선별지표

가중치

패밀리 특허 수(A)

피인용 횟수(B)

발명자 수(C)

청구항 수(D)

1.5

등록 여부(E)

1.5

IPC 수(F)

선별지표 최종 계산식

(A+B+C)X2 + (D+E)X1.5 + (F)X1

5. 기술개발 로드맵

가. [전략품목] 정지궤도 위성용 전력 제어 장치

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「정지궤도 위성용 전력 제어 장치」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

중형

위성

위성용 전력공급 모듈 설계 기술

Shunt 기법을 이용 태양전지판으로부터 전력 생성

태양전지판으로부터 전력 생성하는 위성용 전력공급 모듈 설계 (주전원생성 기술 확보율 30%)

태양전지판으로부터 전력 생성하는 위성용 전력공급 모듈설계 (주전원생성 기술 확보율 50%)

태양전지판으로부터 전력 생성하는 위성용 전력공급 모듈설계 (주전원생성 기술 확보율 100%)

위성용 전력공급 모듈 설계 기술 확보

배터리 방전 레귤레이터 제조 기술

배터리 방전을 위한 레귤레이터

배터리 방전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 30%)

배터리 방전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 50%)

배터리 방전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 100%)

배터리 방전 레귤레이터

(BDR) 설계·구현 기술 확보

배터리 충전 레귤레이터 제조 기술

배터리 충전을 위한 레귤레이터

배터리 충전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 30%)

배터리 충전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 50%)

배터리 충전 레귤레이터 설계·구현

(레귤레이터 주전원생성 기술 확보율 100%)

배터리 충전 레귤레이터

(BCR) 설계·구현 기술 확보

전압조절기 제조 기술

위성체 주전원 요구조건을 만족시키기 위한 제어기

전압조절기 설계·구현 전원생성기술 확보율 30%)

전압조절기 설계·구현

주전원생성 확보율 50%)

전압조절기 설계·구현 주전원생성확보율 100%)

전압조절기

(MEA)

설계·구현 기술 확보

나. [전략품목] 위성용 대형 광학계

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「위성용 대형 광학계」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

중형

위성

초고해상도 대형 미러 정밀 가공기술

표면 형상 정밀도 : 파장(λ)의 1/20 rms 이하

실용급 대형 미러의 경량화 가공

대형 미러를 연삭 가공하여 표면 정밀도 5 um rms까지 달성

대형 미러를 연마하여 표면 정밀도 λ/20 (약 25 nm) 이하 달성

세계 수준의 최고 성능을 발휘할 수 있는 초고해상도 EO/iR 카메라용 대형 미러 정밀 가공기술 확보

표면 거칠기 (조도, Ra) : 2 nm 이하

표면 거칠기 2 nm 이하 달성

대형미러 지지구조체 제조 기술

Whiffletree 구조가 18 points 이상의 지지점을 갖도록 하는 대형미러 지지 구조체 개발 기술

미터급 대형미러의 지지구조를 설계 및 해석하여 최적의 설계방안 모색

대형미러의 지지구조를 제작

대형미러와 지지구조를 체결하고 미러의 표면정밀도를 시험 평가 및 지지구조의 정밀조정

대형미러의 성능을 유지하도록 하는 지지 구조체 설계 및 제작 기술

지지구조에 놓인 대형미러의 표면 정밀도가 λ/20 rms 이하를 유지하도록 함

대형광학계 정밀 조립 기술

광학계의 조립 후 상(image)의 spot이 회절한계 (diffraction limit) 이내로 맺히도록 함.

(회절한계 = 2.44 x 파장 / 구경)

대형광학계 망원경의 구조체 설계

구조체 및 광축조정 장치 완성

대형미러와 부속 광학 부품과 구조체를 정밀하게 광축 정렬하여 조립하는 기술 확보

광축조정 기능을 구현할 수 있도록 하는 장치 설계 및 제작

EO/IR 카메라 조립 정렬

대형미러 표면 정밀도 향상 기술

표면 형상 정밀도 : 파장(λ)의 1/20 rms 이하

비구면을 보정하는 CGH를 도입하고, 테스트타워 제작

CGH와 간섭계를 이용하여 대형 비구면 미러 시험

제2 측정기로 비교 시험 및 평가

세계 수준의 최고 성능을 가진 대형 비구면 미러를 정밀 시험하는 기술 및

비교 시험을 할 수 있는 제2의 시험 방법 개발

표면 거칠기 (조도, Ra) : 2 nm 이하

비교시험을 할 수 있는 제2의 방법을 고안

비교시험을 위한 측정기 개발

표면 거칠기 측정 평가

광학·적외선 카메라 성능 고도화 기술

EO/IR 카메라의 Modulation Transfer Function (MTF) 등의 영상성능을 측정하여 평가하는 기술

대형광학계 성능 평가용 시험기기 설계 및 제작

시험기기 완성 및 EO/IR 카메라의 영상 성능 측정 및 평가

조립 정렬된 EO/IR 카메라의 영상 성능을 측정하고 평가하는 기술 확보

환경변화 대응 성능 유지 기술

Operation temperature 범위 내에서 온도 변화에 따른 영상 성능 저하를 최소화하기 위한 구조설계 및 온도제어 기술.

대형 EO/IR 카메라의 온도 변화에 의한 영향 분석 및 최소화 방안 마련

대형 EO/IR 카메라의 열변형 최소화 장치 개발

대형 EO/IR 카메라의 온도 변화에 따른 성능 시험 및 평가

대형 EO/IR 카메라의 열변형과 미소진동에 의한 영상 성능저하 최소화

Jitter 등의 미소진동에 의한 영상 떨림을 최소화하기 위한 장치의 개발 기술

미소진동의 영향 평가 및 저감 방안 마련

미소진동의 저감 장치 개발

대형 EO/IR 카메라의 미소진동 저감 성능 시험 및 영향평가

다. [전략품목] 고성능 위성 중계기

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「고성능 위성 중계기」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

RF-프로트엔드 제조 기술

SDR 기반의 재구성 가능한 트랜스폰더 공학모델 개발

RF-Front-End 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 30%)

RF-Front-End 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 50%)

RF-Front-End 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 100%)

RF-Front-End 설계·구현

Digital IF 제조 기술

SDR 기반의 재구성 가능한 트랜스폰더 공학모델 개발

Digital I/F 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 30%)

Digital I/F 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 50%)

Digital I/F 설계·구현

(트랜스폰더 기술 확보율 100%)

Digital I/F 설계·구현

라. [전략품목] 위성용 레이저 통신 모듈

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「위성용 레이저 통신 모듈」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

레이저 송수신 정밀도 향상 기술

레이저 통신을 수행하는 동안 빔 지향 오차 < 빔폭 10%

빔 지향/획득 /추적 알고리즘 설계 및 SW 분석

빔 지향/획득 /추적 광학계 및 검출기 선정 및 프로토타입 제작 후 시험

초소형 위성에 적용 가능한 빔 지향/획득/추적 시스템 제작

위성-지상, 위성-위성간 위성 통신에 적용 가능하도록 구현

레이저 집중도 향상 기술

광통신 링크 설계 요구를 만족하도록 빔 발산각 제어

광학계 배치에 따른 빔 발산각 변화 분석 및 링크 설계 검토

광학 테이블 시험을 통해 빔 발산각 측정

레이저 발진기와 결합하여 최적의 빔 발산각 측정 시험

장거리 레이저 송신 과정에서 과도한 빔 발산에 의한 광통신 링크 신호 손실을 저감하기 위해 빔 발산각의 크기 조절

통신 신호 손실 방지 기술

파면 보정 30% 이상

광통신용 적응광학 알고리즘 구현 및 검증

적응광학계 개발 및 시험

대기 와류에 의한 신호 왜곡 보정 시험

파면 왜곡 측정 및 보정을 통해 위성-지상 간 통신용 레이저 빔의 신호 손실을 방지

통신 링크 안전성 확보 기술

위성-지상, 위성-위성간 Gbp급 광통신 링크 환경을 고려한 신호대 잡음비 6 dB 이상 확보

하드웨어 성능을 반영한 광통신 링크 버짓 분석을 통해 구성품 요구사항 도출

저복잡/고효율 변복조 및 광신호 증폭기 개발

빔 지향 오차, 대기 와류 등 우주 광통신 링크 구성 요소를 적용한 지상 광통신 성능 평가

광통신 링크 구성 요소 설계 및 분석

통신 시스템 유지·관리 기술

우주 환경에서 무선 광통신을 수행하는 환경에 대한 모사도 (95%)

지상에서 우주 광통신 시험 평가 기준 항목 및 환경 요구사항 도출

인공위성의 궤도/자세 동역학을 모사하는 소프트웨어 구현

광통신 장비와 연동하는 하드웨어 개발 및 연동

우주 환경, 위성 제어 및 광통신 지상국 성능을 고려한 시험 평가 기준 및 환경 구성

레이저통신용 광학계 제조 기술

전단/후단 광학계의 형상 오차 및 파면 오차 < 10nm

광학계 구성품 요구사항 및 선정 기준 도출

광학계 선정 및 설계/제작

광학계 배열 및 성능 평가

광통신 링크 설계 요구 조건을 만족하도록 광학계 설계 및 제작

초고속 통신 기술

단일 터미널에서 1 Gbps 이상의 유효 데이터 전송 속도 확보 및 비트오류율 (BER) 코딩 후 10^-9 확보

변복조 및 코딩 기법 설계·구현/검증

고속 트래픽 처리 장치 설계/제작

통합 시험

변복조 기법, 광신호 코딩 기법, 고속 트래픽 처리 장치 개발

송수신 데이터 보안성 향상 기술

암복호 채널 수 4 이상

암복호 프로토콜 설계 및 장비 선정

하드웨어 시험

광통신 모듈과 연동/통합 시험

Gbps 고속 데이터 송수신 간 데이터 암복호 처리가 가능하도록 프로토콜 및 장비 개발

마. [전략품목] 고성능 데이터 통신 모듈

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「고성능 데이터 통신모듈」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

트래픽 고속 처리기술

단일 터미널에서 1 Gbps 이상의 유효 데이터 전송 속도 확보 및 비트오류율 (BER) 코딩 후 10^-12 확보

광신호 변복조 및 코딩 기법 설계·구현/검증

고속 트래픽 처리 장치 설계/제작

통합 시험

광신호 변복조 기법, 코딩 기법, 고속 트래픽 처리 장치 개발

GaN 반도체 기반 프론트엔드 제조 기술

10MHz ～ 6GHz 대역에서 출력 이득 +40 dB 이상 확보

GaN 기반 RF 소자 선정 및 증폭 회로 설계 및 분석

초소형 위성에 적용 가능한 증폭 회로 개발 및 시험

통합 시험을 통해 출력 이득 확인

10 W 급 전력 증폭 장치 개발

초고속 데이터 전송 기술

단일 터미널에서 1 Gbps 이상의 유효 데이터 전송 속도 확보 및 비트오류율 (BER) 코딩 후 10^-9 확보

변복조 및 코딩 기법 설계·구현/검증

초고속 데이터 위성 전송 장치 설계 /제작

통합 시험

변복조 기법, 광신호 코딩 기법, 고속 트래픽 처리 장치 개발

바. [전략품목] 위성용 온보드 프로세서

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「위성용 온보드 프로세서」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

Packet Switching 기술

채널라이저부터 입력되는 신호를 실시간으로 Switching 하여 다른 채널로 연결하는 기능

시스템 규격 설계, 하드웨어 보드 및 Firmware

설계

하드웨어 보드 제작 및 Firmware

구현

보드 레벨 하드웨어 및 Firmware 통합 및 검증 시험

최대 48개의 빔으로부터 수신되는 Data Packet를 빔당 최대 128 채널까지 교환하는 성능 확보

OBP를 구성하는 보드 전체를 통합하여 시험 검증

(4차년도)

광대역 채널라이져 제조 기술

Data Packet을 통합하여 신호를 만들고 할당된 빔으로 출력하는 기능

시스템 규격 설계, 하드웨어 보드 및 Firmware

설계

하드웨어 보드 제작 및 Firmware

구현

보드 레벨 하드웨어 및 Firmware 통합 및 검증 시험

빔당 최대 128 채널, 48개 빔을 동시 처리하는 성능 확보

OBP를 구성하는 보드 전체를 통합하여 시험 검증

(4차년도)

위성 통신 핸드오버 기술

동기 신호에 맞추어 위성과 단말 연결을 초기화 하는 기술

시스템 규격 설계, 하드웨어 보드 및 Firmware

설계

하드웨어 보드 제작 및 Firmware

구현

보드 레벨 하드웨어 및 Firmware 통합 및 검증 시험

빔당 최대 128 User Channel 중 16 User Channel 이상 Handover 하는 능력 확보

OBP를 구성하는 보드 전체를 통합하여 시험 검증

(4차년도)

사. [전략품목] 위성용 고성능 온보드 컴퓨터

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「위성용 고성능 온보드 컴퓨터」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

FPGA 보드 제조 기술

데이터 처리 속도 > 100MBtye/s, 소모 전력 < 20W

우주용 FPGA 프로세서 선정 및 보드 설계

FPGA 보드 제작 및 우주 환경 시험 (열 진공 및 방사선)

오류 검출/복구 기술 적용 및 시험 검증

초소형 위성에 적용 가능한 저전력 및 고성능 프로세서 탑재 기술 확보

메모리 확장·관리 기술

초소형 위성 온보드 저장 공간 > 1,000Gbyte

저장 메모리 추가 및 오류 검출/복구 기능 구현

우주 환경에서 메모리 저장 공간 활용 기능 점검

온보드 컴퓨터 패키지 단위 시험

인공위성 탑재컴퓨터에 메모리 추가에 따른 저장 공간 재할당이 가능하며, 읽기/쓰기 과정에서 오류 검출/복구 기능 확보

소프트웨어 기반 위성 제어 기술

전기적 접속 10 채널 이상, 실시간 모니터링 및 제어 지원

인공위성 구성 장치 제어를 위한 인터페이스 선정 및 소자 선정 후 보드 설계

보드 제작, 인터페이스 시험 및 우주 환경 시험 (열 진공 및 방사선)

오류 검출/복구 기술 적용 및 시험 검증

인공위성 구성 장치 모니터링 및 제어가 가능한 온보드 컴퓨터 개발

데이터 관리·최적화 기술

온보드 데이터 압축률 1:5 이상

메모리 읽기/쓰기/압축 기술 구현

오류 처리 기술 구현

통합 시험

메모리 오류 검출/극복이 가능하며, 메모리 공간을 효과적으로 활용하도록 데이터를 압축하는 기술 확보

지상 전송 영상정보 효율향상 기술

온보드 영상 압축률 1:5 이상

온보드 압축 기술 구현

온보드 영상 판독 기술 구현

통합 시험

온보드에서 촬영된 영상을 판독하고, 손실없이 압축하는 기술 확보

아. [전략품목] 고정밀 관성 측정 장비

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「고정밀 관성 측정 장비」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

자세 오류 교정 기술

시간당 누적 드리프트 교정 후 바이어스 < 0.3deg/sec 이하

자세 오류 교정 기술 구현

오류 검출/극복 기술 구현

통합 시험

인공위성의 정교한 자세 결정을 위해 드리프트를 유효한 범위 내로 보정하는 기술 개발

위치 추정 오차 최소화 기술

비선형성에 의한 시간당 누적 드리프트 발생 < 7deg/sec

비선형성을 고려한 MEMS 가속도계 센서 개발

비선형성을 고려한 MEMS 가속도계 센서 최적 모듈 개발

MEMS 가속도계 센서를 통한 구조물 동적특성 평가

인공위성의 정교한 자세 결정을 위해 드리프트 발생을 저감하는 기술 구현

자. [전략품목] 위성용 배터리

□ 전략품목에 대한 핵심기술 및 개발목표 등을 토대로 기술개발 로드맵 구축

[ 「위성용 배터리」 기술개발 로드맵 ]

중분류

핵심기술

기술

요구사항

개발목표

최종목표

1차년도

2차년도

3차년도

(초)소형위성

배터리 셀 전위차 제어 기술

직/병렬로 연결된 셀 간 전위차 10mV 이하

BMS 제어보드 설계 및 제작

제어보드 테스트

셀 밸런싱 BMS 최종 테스트 및 실차 테스트

우주 환경에서 충 방전 시 연결된 셀 간의 전위차가 허용범위 내가 되도록 기술 구현

셀 밸런싱 회로 설계

셀 밸런싱 회로 시제품 제작 및 적용 테스트

배터리 셀 온도 제어 기술

우주 환경에서 배터리 작동 허용 온도 범위에 위치하도록 온도 검출 및 히터 제어

배터리 온도 제어 기술 구현

열 진공 환경에서 온도 제어 기술 확인

오류 검출/극복 기술을 고려한 통합 시험

우주 환경에서 인공위성 구성품에 안정적인 전원을 공급하도록 배터리 성능 관리

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