미래 2020 가전기술 테마

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미래 가전기술 5대 테마 분석

스마트가전 미래전략 컨설팅 中

Oct. 2014

Perception Creative Consulting Group Perception Creative Consulting Group 2

미래 기술 발전 테마 도출을 위한 유망 기술 분석

주목되는 주요 유망 기술동향을 분석하고 영역별로 그룹핑함

미래 유망 기술 보고서 검토 2020년 주목할 미래 유망 기술 Pool

• 세계 주요 기관의 주요 트렌드 분석(ETRI, 2013)

• Top 10 Emerging Technologies 2014(World Economic Forum, 2014)

• Breakthrough Technology 2014(MIT Technology Review, 2014)

• IDC Predictions 2014: Battles for Dominance & Survival(IDC, 2014)

• IBM 5 in 5(IBM, 2013)

• 2013 KISTEP 10대 미래유망기술 선정에 관한 연구(KISTEP, 2013)

구분 주요 기술 구분 주요 기술

영상 / 디스플레이 혁신 기술

증강현실(AR)

통신 / 에너지 / 보안 혁신 기술

5세대 이동통신

고용량 압축기술 가상현실(VR)

3D 홀로그램 기가인터넷 (1Gbps/10Gbps)

근거리 통신기술 투명 디스플레이

무선 디스플레이 초고속 배터리 충전

플렉서블 디스플레이 고용량 소형 배터리

무선 전력전송 초고해상도 디스플레이(4K/8K)

무안경 3D 디스플레이 스마트그리드

센서 / 입력 혁신 기술

음성/자연어 인식 스마트 워크 네트워크

가상화 보안

모션인식/ NUI(Natural User Interface)

생체인식

메디컬 / 헬스케어 혁신 기술

스마트 알약

전자코/전자혀 줄기세포/DNA

원격 진료 시스템

생체인식 인체장기 임플란트

유전자 개입 바이오 기술

뇌파인식

로봇 / AI / 빅데이터 혁신 기술

휴먼 로봇

AI 로봇

제조 / 생산 / 서비스 혁신 기술

3D 프린팅 무인자동차

드론 오픈소스 / 오픈플랫폼 하드웨어

인간 두뇌 프로젝트

디지털 금융 상황인식 기술

플렉서블 하드웨어 빅데이터 처리 기술

클라우드 컴퓨팅 지능형 웹 / 시맨틱 웹

클라우드 시스템


미래 기술 환경 변화 5대 테마

2020년 미래 생활과 제품에 큰 영향을 줄 핵심 기술의 가치 및 방향에 따라 5가지의 테마를 도출함

시스템이 스스로 진화하고 학습한다

인간 능력과 오감 영역이 확장된다

물리적 한계 극복, 패러다임을 바꾼다

Digital Humanity, 인간을 이해하고 닮아간다

예정된 기술혁신, 무어의 법칙을 뛰어넘는다

미래기술 5대 테마


미래 기술 테마 1 - 시스템이 스스로 진화하고 학습한다

[개요]

컴퓨팅 파워가 극대화된 클라우드와 소형화된 마이크로

컴퓨팅 장치들이 상호 연산을 통해 인공지능화 되고 스스로

학습을 통해 정확도가 증가되며 수많은 정보 분석을 통해

패턴을 미리 예측하고 인간이 수행할 노동과 지식활동 비용이

크게 감소함

[기술로 인한 라이프 예시]

•집안 센서가 나의 신분 뿐 아니라 행동 패턴을 지속 인식하면서 내가

필요로 하는 서비스와 상태를 제공해 줌. 더 나아가 나의 행동 패턴이

아닌 행동 발생 시 보안 알람을 보내주기도 함

• DNA 구조가 파악되고 내 몸 상태에 대한 지속적인 학습을 통해 암 등

기타 발현을 조기에 예측하고 해당 DNA에 맞는 맞춤치료가 가능해짐

•도시 내 시간대/사람수/위치별 패턴에 따라 버스/지하철 배차 및 도심 내

에어 컨디션 시스템이 자동 조절됨

•오프라인 가게 매대에서 내가 관심 있어 하는 물건을 바로 추천받고

인지할 수 있어서 오프라인 쇼핑 이용률이 다시 회복함

상황인식 기술

빅데이터 처리 기술

클라우드 컴퓨팅

스마트그리드

AI 로봇

줄기세포/DNA

무인자동차


미래 기술 테마별 기술 상세설명

상황인식 기술 빅데이터 처리 기술

클라우드 컴퓨팅

스마트그리드

AI 로봇

줄기세포/DNA 무인자동차

도처에 설치된 센서들로부터 얻은 무수히 많은

상황정보를 서비스의 목적하는 바에 따라

적절히 처리하여 사용자의 현재 상황에 적합한

서비스를 찾아내고 이를 동적으로 재구성하여

사용자에게 제공함

외부의 환경을 스스로 인식하고 상황 판단하여

자율적으로 동작하는 지능형 서비스 로봇으로

조작제어, 자율적 이동, 물체 인식, 위치 기반

인식 등의 다양한 기술의 혼합형임

빅 데이터 기술은 크게 분석기법과 분석 인프라

측면으로 나누어볼 수 있는데 대부분의

분석기법들은 통계학과 전산학, 특히

기계학습/데이터 마이닝 분야에서 이미

사용되던 기법들이며, 이 분석기법들의

알고리즘을 대규모 데이터 처리에 맞도록

개선하여 빅데이터 처리에 적용시키고 있음

아직 분화가 덜 되어 다른 세포로 분화될 수

있는 세포. 이러한 줄기 세포로 근육세포, 뉴런,

피부 등을 만들 수 있다. 말하자면 벼도 보리도

기장도 조도 될 수 있는 씨앗 같은 것이다.

클라우드 컴퓨팅(cloud computing)은 인터넷

기반(cloud)의 컴퓨팅(computing) 기술을

의미한다. 인터넷 상의 유틸리티 데이터 서버에

프로그램을 두고 그때 그때 컴퓨터나 휴대폰

등에 불러와서 사용하는 웹에 기반한

소프트웨어 서비스이다.

GPS를 통해 현재 위치와 목적지를 끊임없이

비교, 목적지를 설정한 후 규정된 지점만

지나면 자동 운전되는 항공기와 같은 원리,

여기에 레이더ㆍ카메라ㆍ레이저 스캐너가

도로의 다양한 정보를 확보하여

중앙처리장치에서 최종 의사결정을 내림

스마트 그리드(smart grid)는 전기의 생산, 운반,

소비 과정에 정보통신기술을 접목하여

공급자와 소비자가 서로 상호작용함으로써

효율성을 높인 지능형 전력망 시스템이다.


미래 기술 테마 2 - 인간 능력과 오감 영역이 확장된다

[개요]

지금껏 인류에겐 가능하지 않았던 영역으로 인간의 능력과

오감을 확대함으로써 전에 없던 경험을 가능하게 하고, 이를

통해 정보처리는 더욱 효율화되고 엔터테인먼트과 오프라인

비즈니스에서 새로운 모델이 성행하게 됨


•실제 시각에서의 다중 레이어 경험을 통해 오프라인에서 온라인이

가졌던 무한한 정보 연계가 가능해짐. 여기에 바로 이용이 가능한

오프라인만의 장점이 결합해서 새로운 비즈니스 모델 다수 등장하게 됨

• 3D 홀로그램을 통해 불가능했던 디지털 콘서트가 가능해지고 막대한

엔터테인먼트 산업 컨텐츠들이 사실적으로 복제되면서 가상현실에

의존하는 여가생활이 크게 증가함

•마이크로 기기들을 인체에 삽입하거나 유전자 개입을 통해 인간의

신체로 불가능했던 감각/행위/기억 등을 확장함

스마트 글래스

증강현실 (AR)

3D 홀로그램

가상현실 (VR)

투명 디스플레이

인체장기 임플란트

유전자 개입 바이오 기술




스마트 글래스 증강현실 (AR)

3D 홀로그램

가상현실 (VR)

투명 디스플레이

인체장기 임플란트 유전자 개입 바이오 기술

헤드 마운티드 디스플레이가 탑제된 안경

형태의 컴퓨터로서 대표적으로 구글 글래스가

있음. 핸즈프리 형태로 정보를 보여주므로 음성

명령을 통해 인터넷과 상호 작용할 수 있음

지금은 안경테에 렌즈가 장착되어 있지는

않지만 구글은 레이밴이나 워비 파커와 같은

선글라스 소매업체들과 협업을 고려하고 있음

투명 디스플레이’는 투과도를 가지는 패널을

사용하여 투명한 유리처럼 보이는

디스플레이에 다양한 정보를 나타낼 수 있는

기술로 빔 프로젝트에서 쏜 빛을 유리 또는

안구에 투사하는 원리의 ‘투사형’과 여러

구성요소로 이루어진 액정을 투과하며 빛을

조절하는 방식인 ‘투과형’으로 나눌 수 있음

증강현실은 현실 세계의 기반위에 가상의

사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기

어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수

있음

완전한 가상세계를 전제로 하는 가상현실과는

달리 현실세계의 환경위에 가상의 대상을

결합시켜 현실의 효과를 더욱 증가시킴

질병이나 사고 노화로 인해 더 이상의 기능을

수행 하지 못하는 신체의 일부나 장기들을

인공적으로 만들어져 같은 기능을 수행하는

장기로 대체하는 기술을 말함 흔히 생각하는

장기이식과는 다른 개념으로 양산화된 인공의

장기를 이식함

두 가지 이상의 빛이 동시에 만나 간섭을 하여

입체상을 만들어 내는데 이러한 빛의 현상을

이용한 기술로 여러 개의 레이저 광선을 쏘아서

실물 수준의 사실감이나 깊이감을 가지는 3D

입체를 만들어 냄

생명체를 구성하는 바이오 물질을 유전자

개입을 통하여 변형 또는 향상 시키는 기술임

유전자 개입 바이오 기술을 통해 인류의 질병

문제해결, 수명 연장, 유전자 능력향상 등을

이루어 낼 수 있음

실제로 경험하기 어려운 환경이나 상황을

컴퓨터 그래픽을 이용해 구현하여 사용자가

마치 실제로 그 공간에 있는 것과 같은 느낌을

주는 것으로 때로는 더욱 깊은 현장감을 주기

위해 환경 내에서 조작까지 가능하게 함


유럽위원회의 인간 뇌 맵핑 프로젝트의

일부로써 상업적으로 외부 저장 장치나

인터넷에 인간 두뇌 정보를 업로드 하고 지식을

저장하는 기술임


미래 기술 테마 3 - 물리적 한계 극복, 패러다임을 바꾼다

[개요]

거리, 시간, 물리적인 매개체 등 물리적 장벽으로 인해 치러야

했던 비용들이 크게 제거되면서 개인과 사회 전반에 걸쳐

패러다임의 변화가 일어남


•특정 국가나 지역에서만 구할 수 있는 장신구나 오브젝트들을 인터넷을

통해 설계파일을 구하고 3D 프린터를 통해 직접 제작해서 사용함.

간단한 기능을 수행할 제어기기들은 쉽게 구할 수 있는 보드형 컴퓨터

부품을 가지고 이미 공개된 메뉴얼을 통해 직접 만들어 씀

•기본적인 진단이 가능한 홈닥터 시스템을 통해 환자 본인의 상태를

점검하고 원격진료를 통해 의사상담 및 처방을 받아 집에서 병원에 가지

않고 웬만한 진료처방을 받을 수 있음

•휴대용 기기나 웨어러블은 더 이상 충전 걱정 없이 집안/차 안 혹은 까페

어디서든 자동으로 충전되어 실질적으로 24/7 가동이 가능해 짐

3D 프린팅

오픈소스 / 오픈플랫폼 하드웨어

무선 전력전송

근거리 통신 기술


스마트 워크 네트워크

클라우드 시스템

무선 디스플레이

디지털 금융



3D 프린팅 오픈소스 / 오픈플랫폼 하드웨어

무선 전력전송

근거리 통신 기술


스마트 워크 네트워크 클라우드 시스템

3차원 도면을 바탕으로 실물의 입체 모양

그대로 찍어내는 제조기술로 CAD와 같은 3차원

모델링 소프트웨어를 이용하여 도면을

그려내고 이를 기계로 직접 제작함. 현재는

가루나 액체를 한 층씩 쌓아올리는 적층형

방식과 깎아 가며 모양을 만드는 절삭형 방식,

두 가지를 보통 사용함

공간의 제약 없이 개개인의 현재 신체 상태와

의료/진료 정보를 즉석 해서 보내고 받아볼 수

있는 시스템으로 병원에 직접 가지 않고도 의료

서비스를 받아 볼 수 있어 여러 방면에서

편리한 기술임

어떠한 특정 제품과 똑같은 모양과 기능을 가진

제품을 만드는 데 있어 회로 기판, 기구 도면,

자재 관련 정보 등 필요한 모든 것을 모든

이에게 낱낱이 공개하는 것으로 창작자 이외의

사람이 더 좋은 기능으로 덧대기도 하여 더 나은

제품을 만들어 낼 수 있음

발달한 정보통신기술을 통해 언제 어디서나

효율적으로 업무를 볼 수 있는 시스템으로

스마트폰, 노트북 등의 기기에 대한 제한도

없고 영상회의를 통해 공간의 제약도 받지 않는

근무 형태를 지향하여 교통 비용 및 탄소

배출량뿐만 아니라 저출산/고령화와 같은

사회적 이슈에도 도움을 줄 수 있는 기술임

전기 에너지를 전자기파 형태로 변환하여

전송기 없이 무선으로 에너지를 전달하는

기술로 현재는 코일 간 전자기를 유도하는

현상을 이용한 자기유도 방식과 공진주파수가

동일한 코일 간 자기공명 현상을 이용한

자기공명방식이 있음

다양한 자료를 가상의 공간인 서버에 모아놓고

필요할 때마다 연결해 꺼내다 쓰는 시스템으로

메모리 공간이나 사용자의 장소에 구애받지

않고 자료를 이용할 수 있음

근거리 무선 통신기술로는 크게 와이파이

다이렉트, 블루투스, 그리고 NFC, 이렇게 세

가지로 나뉘는데 와이파이 다이렉트는 10~20M,

블루투스는 약 10M, 그리고 NFC는 약 10cm

이내에서 작동하여 데이터, 음악, 사진 등

다양한 자료를 주고 받을 수 있는 기술임

디지털 금융

디지털 화폐, 인터넷 뱅킹 등을 이용하여

장소나 시간에 구애를 받지 않고 결제 및 은행

서비스 이용을 하는 시스템으로 적은 비용으로

기존의 방식을 뛰어넘는 새로운 형태의 금융

서비스임

무선 디스플레이

무선으로 스마트폰과 같이 작은 기기에 있는

영상을 큰 화면으로 전송하여 볼 수 있게 해

주는 기술으로 현재로써는 작은 기기에 있는

화면을 그대로 큰 화면에 똑같이 보여주는

미러링 기술과 콘텐츠 자체를 전송하여 큰

화면에 띄우는 컨텐츠 전송 방식, 두 가지가

있음


미래 기술 테마 4 - Digital Humanity, 인간을 이해하고 닮아간다

[개요]

기기와 컴퓨터들이 점점 더 인간의 표현을 이해하면서

인간처럼 인간과 상호작용함. 소프트웨어와 시스템까지,

물리적인 외형은 존재하지 않지만, 가상의 인물처럼 느껴지는

디지털 인격이 생성됨


•기계가 제공하는 인터페이스를 사용하지 않고 인간이 자연스러운 말과

생각을 표현하면 그것을 이해하고 그에 대한 피드백을 자연스러운

방법으로 주고받음. 개인 비서와 같은 디지털 휴먼을 갖게 됨

•디지털 가디언 (Digital Guardian)이 있어서 우리 집안의 데이터와

개인정보들, 가족/시설들의 보안을 담당함. 가족들의 일상과 행동,

컨텍스트를 이해하고 상호 커뮤니케이션 하면서 제3의 식구와 같은

존재가 됨

•인간/동물만이 가능했던 감각 (예: 후각/미각 등)이나 생각(뇌파)을 센싱

하면서 명령 수행뿐 아니라 위험으로부터 인간을 보호하고 최고의

선택을 할 수 있도록 도와줌

•자동차/가전/인터넷 등과도 음성으로 대화하고 정보를 검색하면서

멀티테스킹이 가능해짐

음성/자연어 인식

전자코/전자혀

생체인식

뇌파인식

모션인식/NUI

지능형 웹 / 시맨틱 웹

휴먼 로봇

스마트 알약



음성/자연어 인식 전자코/전자혀

생체인식

뇌파인식

모션인식/NUI

지능형 웹 / 시맨틱 웹 휴먼 로봇

음성파를 받아들여 주파수 분석하고 모음을

특징짓는 음역 특징을 추출하여 인식하는

방법인 음성인식을 더욱 정교하게 만든 것이

자연어 인식임. 일부 단어만 인식하는 것이

아니라 일상생활 언어 대부분을 인식할 수

있음

모션인식은 카메라를 통해 사람의 움직임을

인식하여 기기를 작동시킬 수 있는 기술이고,

NUI는 Network User Identification의 약자로,

네트워크에서 사용자를 식별하기 위해

도입되는 정보를 말함

냄새, 맛을 구분 짓는 화학적 성분을

분석해내는 전자장치로써, 코와 혀가 냄새와

맛을 인지하는 일련의 과정을 전자적으로

프로그램화한 장치임

사람이 읽고 해석하기 편리하게 설계된

현재의 웹과는 달리, 컴퓨터가 이해할 수 있는

형태의 새로운 언어로 표현해 기계들끼리

서로 의사소통 할 수 있는 지능형 웹을 뜻함

개개인마다 다른 지문, 얼굴, 손금, 홍채,

땀샘구조, 혈관 등 개인의 독특한 생체정보를

추출하여 정보화시키는 인증 방식으로

도용이나 복제가 불가능하고 분실의 위험성이

적으며, 사후 추적이 가능하다는 점에서

장점이 있음

머리, 몸통, 팔, 다리 등 인간의 신체와 유사한

형태를 지닌 로봇을 뜻하는 말로, 인간의

행동을 가장 잘 모방할 수 있는 로봇임

두뇌의 신경 패턴을 인식하는 컴퓨터 기능임

인식되는 뇌파에는 α파(비초점 두뇌활동),

β파(초점 두뇌활동), θ파(감정), δ파(수면),

μ파(신체활동)등이 있음

스마트 알약

몸의 건강상태, 약의 복용기록 등을 보고받을

수 있도록 센서를 부착한 알약으로, 환자가

알약을 삼키면 위의 유동에 의해 활성화되고,

환자는 작은 패치를 부착하여 센서가 보내는

개별 디지털 신호를 감지함


미래 기술 테마 - 5 예정된 기술혁신, 무어의 법칙을 뛰어 넘는다

[개요]

차세대 네트워크나 디스플레이 등 이미 예정된 기술혁신의

속도가 더욱 더 빨라져서 특정 분야에서는 무어의 법칙을

웃돌 정도로 급속한 변화를 겪음


•기가인터넷 대중화로 인해 이제는 하드디스크에 대용량 데이터를

저장해 둘 필요는 없어지며 4K 이상 초고해상도 영상과 7.1채널 이상

멀티미디어 소스를 유무선 스트리밍으로 즐기며 대형 스크린으로

감상함

•모바일 P2P 통신 대역폭이 커지면서 실질적으로 음성통신 및

데이터통신은 무료화되며 사용자 간 자료 공유 및 장소-사람

관계로부터의 부가가치 서비스가 급성장함

•약 5분 만에 스마트폰을 완충시키고 수십 분 만에 전기차를 완충시킬 수

있어서 배터리형 기기들을 사용하는 제약이 크게 사라짐. 엔진이나

기타 에너지 동력을 사용하던 것들도 대부분 전기에너지 형태로 변환됨

•울트라 슬림형, 초소형, 초경량 하드웨어 기술 발달로 시각적 인테리어

장치들도 디지털로 대체되고 휴대할 수 있는 기기의 범위도 크게 달라짐

초고해상도 디스플레이 (4K/8K)

초고속 배터리 충전

고용량 박막 배터리


기가인터넷 (1Gbps/10Gbps)

고용량 압축기술

플렉서블 하드웨어



초고해상도 디스플레이 (4K/8K) 초고속 배터리 충전

고용량 박막 배터리


기가인터넷 (1Gbps/10Gbps)

고용량 압축기술 플렉서블 하드웨어

8K는 7680X4320 의 해상도를 가지고 풀 HD 보다

16배, UHD 보다 4배 선명한 디스플레이로써,

4K에 이은 차세대 디스플레이 기술임

광통신 가입자에게 초당 100메가비트 속도인

광랜 초고속인터넷보다 10배 빠른 기가바이트

단위의 데이터 전송을 지원하는 차세대

인터넷으로, 기존 방송 기준인 FHD 보다 4배

선명한 UHD와 양방향 고화질 방송서비스가

가능해짐

기존 배터리 충전기술을 발전시켜서 초당 또는

분당 배터리를 초고속으로 충전할 수 있는

기술로, 최근 2분 만에 70% 충전하는 리튬이온

배터리 기술이 개발된 것으로 발표되어 빠른

시일 내에 상용화된 제품으로 시중에 나타날

것으로 보임

손쉽게 고용량의 멀티미디어 데이터를

압축시켜 전송 또는 확인이 용이하도록 하는

기술로 고화질 방송 컨텐츠를 일반 가정에도 그

화질 그대로 볼 수 있게 됨

기존의 배터리에 비해 장시간 전력공급이

가능하도록 용량을 비약적으로 증가시킨

배터리를 말함

정형화된 형태를 지닌 기존의 하드웨어와는

달리 경우에 따라 형태를 변형시킬 수 있는

하드웨어로써, 위치선정 등 제한적이었던

환경에서 벗어날 수 있음

2GHz 이하의 주파수를 사용하는 4G LTE와는

달리 28GHz의 초고대역 주파수를 사용하는

기술로써, 직진성이 강해 도달거리는 짧지만

속도는 빠르다는 장점이 있음

미래 2020 가전기술 테마

Design