생체신호 및 유해가스 검출 통합시스템

Ⅰ. 제안기술 개요

기술의 내용 기술의 동향 기술의 제품화 및 시장 전망

◦도시전/대테러전 등 특수작전 환경하

에서 전투원의 신체상태를 모니터링

하고 외부 유해가스를 실시간 검출

◦생체 및 환경정보에 대하여 지휘소와

의 통신을 통해 화생방보호의 및 방

독면 착용시점을 적절하게 파악

◦임무 수행중인 전투원의 생존여부를

판단하여 자가치료 기초정보 제공 및

지휘관의 적절한 계획 수립을 지원하

는 기술

◦특수작전 및 극한환경하 임무 수행자

들의 생존성 증대 가능함

[국내동향]

◦ADD 주관으로 개인전투체계 생존보

호기능 증대를 위한 기술 개발

◦운동선수, 환자, 노인의 생체정보를

모니터링 하는 U-Health Care 구축.

외상환자에 대한 연구는 미비

[해외동향]

◦스마트 엑세서리를 이용한 생체신호

측정, 분석 기능의 라이프셔츠, 라이

프가드 등 착용형, 부착형 원격 건강

진단 시스템 개발

◦병사의 생체신호 모니터링을 위한 기

술은 미국의 RDECOM DARPA 등에

서 기초연구 수행

[기술의 제품화]

◦본 기술은 국방 무기체계 적용기술로

기 확보되었음.

◦민수기술이전을 통하여 제품화가 가

능하며, 방산분야 이외에 특수임무

수행자, 극한환경 작업자, 노인 등 생

존성을 보장할 수 있음.

[시장전망]

◦소방관, 경찰특공대, 경호원 등 특수

임무 수행자 적용 가능

◦유독가스공장, 고온고압현장, 지하터

널 등 극한환경 작업자 적용 가능

◦익스트림 스포츠, 노인복지 등 건강/

피트니스 분야 적용 가능

상용화단계일반 ①아이디어 ②연구단계 ③개발단계 ❹개발완료(시제품) ⑤제품화 단계

의약바이오

①라이센싱 ②개발단계 ③제품화 단계

핵심키워드한글 생체신호, 유해가스, 동잡음, 모니터링 시스템, 지휘소

영문 Bio Signal, Noxious Gas, Motion Artifact, Monitoring System, Head Quarter

Ⅱ. 기술개발자 정보

기관명 국방과학연구소 부 서 기동화력체계단

성 명 채제욱 직 급 책임연구원

전화/핸드폰 042-821-3116 이메일 cjw@add.re.kr

Ⅲ. 특허정보

특허현황 사업화대상기술 관련특허 총 3건

상세현황

구 분 상 태 출원(등록)일자 권리번호 특허명

대상기술 □출원■등록 2014.02.12 10-1364638화생방 상황에 대응하기 위한 환경검출 시

스템 장치 및 방법

관련기술 □출원■등록 2011.09.29 S-2011-005978 병사 생체신호 분석 프로그램

관련기술 □출원■등록 2011.09.29 S-2011-005979생체환경신호와 개인정보처리기 연동 프로

그램

1. 기술성 분석

1. 기술의 내용 및 특징

◦미래 특수작전 환경하에서 개인병사의 신체상태 모니터링 및 유해가스 검출

로 병사의 생존성을 향상하는 무기체계 개발기술 확보

< 기술 개념도 >

◦ 국방기술을 기반으로 생체신호와 유해가스를 동시에 검출하여 지휘소와 실

시간 통신하므로써 적절한 지휘통제 및 현장대응 가능

< 생체신호 모니터링 시스템 개념도 >

◦ 동잡음하 생체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템은 H/W 뿐만 아니라

S/W 까지 포함하는 통합시스템으로 모방이 용이하지 않은 기술임

◦ 시스템의 구성

- 생체 신호 및 유해 가스 정보를 검출하여 통합적으로 처리하기 위한 시스

템으로, 생체신호 측정부, 환경 센서부, 시스템 제어부, 가속도 센서부, 저

장부, 통신부, 강제 이상 모드 입력부로 구성

< 관련특허 대표도 >

◦ 각 구성요소의 개요

- 생체신호 측정부 : 인체의 생체신호를 측정하며 생체신호센서 모듈은 심

전도 센서, 체온 센서, 가속도 센서로 구성

- 환경 센서부 : 외부의 유해가스 정보를 검출하며 환경센서 모듈은 가스

센서, 온도 센서 모듈로 구성

- 시스템 제어부 : 생체신호 및 유해가스 정보를 기초로 환경 상태를 판단

하여 유해 환경에 대응

- 가속도 센서부 : 인체의 이동 가속도를 측정하여 기동 상태를 판단

- 저장부 : 생체신호 및 유해가스 정보를 저장

- 통신부 : 생체신호, 유해가스 정보, 환경 상태 등 외부 기기로 송신

- 강제 이상모드 입력부 : 모의 훈련상황시 시스템 제어부가 환경상태를 유

해환경으로 판단하도록 임의로 조절하기 위한 입력신호를 발생

< 시제품 전시 장면 >

2. 기술의 수준

◦ 모방용이성

- 동잡음하 생체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템은 H/W 뿐만 아니

라 S/W 까지 포함하는 통합시스템으로 모방이 용이하지 않을 것으로 판

단됨.

◦ 회피비용(회피설계비용)

- 본 기술의 특허범위는 통합시스템을 구현하는 세부 기술까지 10개항목으

로 청구되어 있으므로 회피가 어려울 것으로 판단됨.

- 본 기술의 검출 S/W는 운용성이 검증되어 프로그램 등록되어 있으므로

회피가 어려울 것으로 판단됨.

- 본 기술은 설계, 시제구현, 성능분석 및 검증이 완료된 기술로서 순수개발

비용은 10억원 수준임.

◦ 기술수명

- 생체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템 설계기술은 등록된 특허의

보호 기간까지 사용가능 함 (30년 정도)

◦ 대체기술 존재 여부

- 생체신호와 유해가스 검출을 기반으로 시스템을 구현하는 대체기술 없음.

◦ 경쟁자에게 미치는 영향

- 생체신호와 유해가스 검출을 기반으로 시스템을 구현하는 차별화된 기능

을 부가하여 생존보호 제품시장에서 경쟁력이 있음

< 시스템 시제구현 및 착용예 >

3. 기술의 필요성

◦ 파급성

- 소방관, 경찰특공대, 경호원 등 특수임무 수행자 분야

- 유독가스공장, 고온고압현장, 지하터널 등 극한환경 작업자 분야

- 익스트림 스포츠, 노인복지 등 건강/피트니스 분야

◦ 고객에게 미치는 영향

- 측정 및 모니터링 기술발달, 안전의식 및 건강관리 의식성장에 따른 고객

의 요구조건 상향화

- 특수임무 수행자, 극한환경 작업자, 익스트림 스포츠, 노인 등 다양한 고

객의 요구조건을 충족토록 각 분야로 진입이 가능

4. 기술의 차별성

◦ 차별성

- 신체 상태를 자동으로 모니터링하고 지휘소에 실시간으로 전송하며 유해

가스를 자동으로 계측하고 화생방 상황에 실시간으로 대응하는 동잡음하

생체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템

< 개인전투체계 개념도 >

2. 특허성 분석

특허번호 KR2011-0053827 KR2008-0075571 JP2008-011865

특 허 명유해작업장 상황에 따른 작업자 작업량 제한 규칙에 대한 방법

무선 센서네트워크를 이용한 작업자 안전 관리 장치

건강 관리 장치 및 이것을 기능시키기 위한 프로그램

출 원 인 (주)인포빌 (주)월드이엔지 SHARP CORP

기술요약

정보 수집기에서 수집된 뒤 전

송된 감지정보들을 전달받고, 전

달받은 환경정보 및 작업자의

생체정보를 분석하여 유해작업

장의 환경상태 및 작업자의 건

강상태를 실시간으로 모니터링

하고, 모니터링된 결과에 따라서

이벤트 상황발생시 또는 작업자

의 건강 이상 발견시 상기 정보

수집기를 통해 상기 안전보호장

치 및 가스 감지기로 메시지를

전달하고, 현장 관리자 단말기로

제어 수단으로부터 위험 상

황 발생과 관련된 데이터를

받아 각각의 상기 작업자 안

전 관리 장치로 전송하여 최

종적으로 관리 수단으로 전송

하고, 제어 수단으로부터 위험

상황 발생과 관련된 신호를

받아 경보를 발생하며, 통신

수단을 통해 전달된 위험 상

황 발생과 관련된 데이터를

수신하여 관리함.

휴대 정보 단말 109는 각 센

서로부터 전송된 계측 정보를

데이터 메모리 110에 시계열

로 저장한다. 휴대 정보 단말

109의 CPU는 해석 프로그램

111에 의해, 계측 결과의 해석

을 수행해, 계측 결과가 이상

치를 나타내지 않은지 어떤지

를 판정함으로써, 재택 의료나

원격 의료용으로서 혹은, 의료

기관에 의한 건강진단에서는

측정할 수 없는 병의 진단이

1. 국내외 특허 동향

◦ 신체 상태를 자동으로 모니터링하고 유해가스를 자동으로 계측하는 생

체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템 관련 기술 분야에서는 미국 출

원인이 압도적인 점유을을 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 유럽특허와

국제특허(PCT) 역시 절반 이상을 미국인 출원 특허가 점유하고 있는 것으

로 나타남.

◦ 한국은 건수, 과학력 등의 양적수준 평가지표에서 하위권에 위치하며,

이는 기술력 및 영향력과 같은 질적 수준 평가지표에서도 그대로 나타남.

◦ 미국은 생체신호 모니터링 및 유해가스 검출 시스템 관련 기술분야에서

대부분의 분석지표에서 1위를 차지하는 등 기술경쟁력이 가장 높은 국가

로 나타남.

2. 선행특허분석

작업장 상황정보를 전달함. 나 건강 유지를 서포트함.

관련도

분석

Y Y Y

* 관련도 : X - 관련높음, Y - 관련있음, A - 관련은 없으나 참고할 자료

* X, Y - 주요참증에 해당, A - 참고참증에 해당

조사결과

◦ 권리구성의 적절성

- 생체 신호 및 유해 가스 정보를 검출하여 통합적으로 처리하기 위한 시스템으로, 생체신호

측정부, 환경 센서부, 시스템 제어부, 가속도 센서부, 저장부, 통신부, 강제 이상 모드 입력부로 적절

하게 구성된 것으로 판단됨.

◦ 권리의 안정성

- 국내에서 적법한 심사를 거쳐 등록되었으며 권리의 안정성은 우수하다고 판단됨.

3. 사업성 및 시장성 분석

1. 사업화 제품화

◦ 동잡음하 생체신호 모니터링 및 유해가스 검출용 H/W 및 S/W 통합 시스

템의 형태로 사업화 및 제품화 가능함

< 동잡음하 생체신호 모니터링 통합 시스템>

◦ 제품 경쟁성

- 생체신호 및 유해환경 모니터링 기술은 시스템 및 센서기술, 측정기술, 전

송기술로 구성되며 시스템 의류 및 인체 적용을 위해서는 소형, 경량, 저전

력의 모바일 센서기기가 중요

- 웨어러블 기기의 배터리 수명 연장, 해킹 차단 보안기술 등 주변 기술의

뒷받침이 필요

2. 사업화 방법 및 성공요인

◦ 사업화 기간 및 비용

- 본 특허기술을 기반으로 기술이전 6개월을 포함하여 개념수립, 설계, 제

작, 성능검증까지 2년내에 제품출시가 가능할 것임.

- 설계 및 성능검증시 기개발 보유중인 ADD 시제를 참고 가능함.

< 군수기술의 민수기술이전 적용 개념도 >

◦ 기술이전(또는 출자) 가능성

- 규정 및 절차에 의거하여 해당 신청업체에 기술이전 가능함.

◦ 사업화 실현 가능성

- 본 특허기술의 민수기술이전을 통해 사업화 실현이 가능하며 제품이 생산

되면 국내외 시장에 진입 가능

◦ 등록특허 및 프로그램등록 보유중

3. 국내외 시장전망

1) 국내외 시장 규모 및 동향

◦ 산업특성 ⇨ 측정 및 모니터링 기술발달

- 유무선 통신망 구축과 센서기술 발달로 측정 및 모니터링 기술 발달

- 특히 환경 및 보건안전 분야에서 선제적 대응 및 비상시 조치를 위한 상

시 모니터링의 필요성 증가

< 모션링 및 제스처 장치 개발예 >

◦ 산업성장성 ⇨ 생체신호 및 유해환경 모니터링 유망산업 부상

- 생체신호 모니터링 시장에 있어서, u-healthcare 시장 성장에 따라 미래

유망 산업으로 부상

- 유해가스 모니터링 시장에 있어서, 유해물질에 대한 불안과 경각심의 심

화, 안전의식 증가로 미래 유망 산업으로 부상

◦ 경기변동의 특성 ⇨ 안전의식 및 건강관리 의식성장

- 국민 보건 및 안전에 대한 사회적 요구 증가

- 방사능 오염, 공해 심화로 일상 공간에서의 개인 및 유해 작업환경 등 산

업에서의 안전의식 증가

< 일산화탄소 센서 모듈 제품 예 >

- 건강 패러다임이 수명 연장 및 치료 중심에서 예방 중심으로 변화

- 저출산과 인구 고령화에 따른 만성질환 급증 등으로 세계적으로 의료비

지출의 억제 필요성 대두

- 선진국들은 예방의학 및 건강보건을 강화하고 노인 건강관리에 IT기술을

도입

< 스마트 디바이스 개발 예 >

2) 시장의 구조, 경쟁강도 및 진입장벽

◦ 시장구조

- 국방 측면에 있어서, 미래병사체계는 미국 Nett Warrior, 프랑스 FELIN

이 대표적인 선두주자로서 자국 및 해외파병에도 실전배치하였으며, 생체

신호 및 유해가스 검출분야는 연구개발중임.

< 군수적용 : 미국 Nett Warrior, 프랑스 FELIN >

- 민수 측면에 있어서, u-healthcare 시장 확대, 유해물질 경각심 심화, 안

전의식 증가로 생체신호 및 유해가스 검출 시스템은 필요성이 더욱 커질

것이며 경쟁자 출현으로 인한 선점효과가 기대됨.

< 미국, Vivometrics LifeShirt >

◦ 시장수요

- 2010년 현재 경찰관 수가 10만명, 소방관수가 3만4천명으로 조사되었으

며, 특수임무요원(경찰특공대, 소방 특수대응단) 까지 고려 가능

- 적용성을 확대하여 예측하면, 2011년 국내 레저시장 규모가 약 51조

3,150 억원으로 추정되었으며 연평균 6.1% 증가될 것으로 전망됨.

◦ 시장규모

- 생체신호 모니터링 시장에 있어서, 개발 초기 단계로 본격적으로 시장이

형성되지 않았으나 관련 시장인 헬스케어 모니터링 세계 시장은 2013년

4억 2,700만 달러에서 2018년 12억 3,500만 달러로 성장 전망

- 유해가스 모니터링 시장에 있어서, 세계 시장은 2011년 2억 3,100만 달

러에서 연평균 3.7% 성장하여 2018년에는 2억 9,900만 달러로 성장할

것으로 예상

< 방위산업 매출 및 비중추이 >

◦ 규제 및 지원

- 방위사업청 및 국방과학연구소 규정상 민수 기술이전 가능

- 사업화 추진시 범부처 연계형 협력개발 지원 필요

◦ 기업간 경쟁강도

- 건강/피트니스 분야에서는 글로벌 기업들의 진출이 활발하여 차별화된 제

품 및 브랜드 구축이 중요

4. 사업화 성공 가이드

1) 사업화 후보기업 요건

◦ 관련 장비/부품 기업 등

2) 사업화 투자비용

◦ 사업화 후보기업의 적극적인 개발 의지만 확보된다면 상용화 추가 개발 (1

년미만 개발) 완료후 사업화 가능

3) 법적 검토사항

◦ 기술이전 및 실시권 계약 범위 / 라이센싱 및 공동연구 범위 협의

◦ 수익성 배분 협의 등

4) 희망 파트너쉽

① 기술이전 ( ○ ) ② 라이센싱 ( ○ ) ③ 공동연구 ( )

④ 기술출자 ( ) ⑤ 기타 ( )