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2013 정보분석보고서

무선충전및NFC 결합분야기술동향 및시장기회 분석Wireless Charge and NFC Technology Trend and Market Analysis

박선 한국과학기술정보연구원 창조경제지원사업단

박선 무선충전-내지 2013.11.26 03:48 PM 페이지1 001 PDF변환목록

무선 충전 및 NFC 결합분야기술동향 및 시장기회 분석

2013년 10월 30일 인쇄

2013년 11월 1일 발행

발 행 인 | 박 서

지 은 이 | 박선

펴 낸 곳 | 한국과학기술정보연구원 정보분석연구소

주 소 | (분원)서울특별시 동대문구 회기로 66

주 소 | (본원)대전광역시 유성구 대학로 245

전 화 | 02-3299-6024

팩 스 | 02-3299-6041

ISBN | 978-89-294-0340-9 93560

이 책은 저작권법에 따라 보호받는 저작물이므로 무단전재와 무단복제를 금지하며,이 책 내용의 전부 또는 일부를 이용하려면 반드시 저작권자와 한국과학기술정보연구원의서면동의를 받아야 합니다.

이 의 내용은 필자의 견해이며, 한국과학기술정보연구원의 공식적인 의견이 아님을 밝힘니다.


무선 충전 및 NFC 기술의 개요 05

무선충전 및 NFC 기술의 응용분야 및 파급효과 13

기술현황과 전망 19

기술개발 니즈 29

시장분석 35

시장 특성 45

시장 규모 및 동향 55

시사점 및 향후전망 63

참고문헌 67

무선충전및NFC 결합분야기술동향 및 시장기회 분석 목

차


무선충전및NFC 기술의 개요


06 | 07 무선충전및 NFC 결합분야기술동향및시장기회분석

무선충전기술

무선전력전송(Wireless Power Transmission: WPT) 기술이란 전선

없이 전력을 보낼 수 있는 기술을 의미한다. 즉, 기존의 전력선을 이용

한 전력 공급 및 충전 방식과는 달리 전선을 사용하지 않고 전력을 전

달할 수 있는 기술로 전기 에너지를 전파 전송의 원리를 이용하여 전달

하는 개념의 전력전송방식이다. 일반적인 직류전력을 전파 전력으로 변

환시키고, 이 전파 전력을 일정한 거리만큼 떨어진 곳에 전송시켜 정류

를 통해 필요한 전력으로 사용되는 과정으로 동작하게 된다. 무선충전

(무선전력)기술은 전송방식 및 거리에 따라 유도방식, 공명방식, 안테나

(방사방식)으로 분류될 수 있다.

무선 충전 및NFC 기술의 개요


무선충전 및NFC 기술의 개요

첫 번째는 많은 휴대 단말기에 폭 넓게 사용되고 있는 비접촉식 기술

인 전자기 유도 기술이다. 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코

일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(Magnetic Flux)이 다른 코

일에 기전력을 일으킨다. 유도 방식은 전송거리가 수 mm 내외로 단지

전선으로 연결되지 않았을 뿐, 전력공급원과 기기가 거의 착되는 형

태로 인접한 두 개의 코일에 유도전류를 일으켜 배터리를 충전하는 방

식이다. 자기유도 방식은 현재 기술로 에너지 전송 효율이 뛰어나다.

그렇지만 두 개의 코일 사이의 자기유도는 코일 사이의 거리 및 상대적

위치에 민감하여 두 코일 간 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효

율이 급속히 떨어지는 약점이 있다. 그러므로, 근접거리에만 가능한 방

법으로 송수신 사이의 거리가 거의 10mm 이내 혹은 수 mm에서 응용

기기를 찾을 수 있다.

상용화 단계에 매우 근접한 또 다른 기술은 에너지가 라디오파(Radio

Wave) 형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은

1세기 전 크리스털 세트에 사용된 동작원리와 근본적으로 같아서 증폭

과정을 거칠 필요 없이 AC 라디오파를 DC로 변환시킬 수 있다. 최근

효율이 향상되면서 이 기술의 상용화가 가능할 것으로 여겨지고 있다.

안테나를 활용하여 전력을 획득하는 연구가 활발히 진행되고 있는데,

그림 1-1. 무선전력전송 방식 및 종류

(a) 자기유도 방식 (b) 안테나 방식

(c) 공명 방식



수 m 내에서 에너지를 전달하는 근거리 전송기술은 전자파 방사에 기

반하고 비교적 작은 출력을 전달하는 방식이다. 전자기 방사의 특징인

전방향성 특성으로 인해 전송 효율이 매우 떨어져서 상대적으로 고전력

을 요구하는 기기의 경우, 효용성이 떨어지며, 송신부의 출력이 높게

되면, 인체에 해를 끼치게 되는 환경적 요인이 발생하게 된다. 전자기

파를 이용하는 원거리에서 수 GHz의 고주파수를 이용해 고출력 수 km

혹은 수백 km 위성에서 태양에너지로 전력을 생성하고 이를 시장에 무

선으로 에너지를 전달하는 기술이나 렉테나를 이용한 무인 비행기에 에

너지를 공급하는 기술 등이 여기에 속한다.

세 번째 원리는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance)이다. 공진

기술은 전자제품에 광범위하게 활용되고 있지만 이 애플리케이션은 전

자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장만 이용한다. 미

국 MIT 물리학과의 마린 솔자식(Marin Soljacic) 조교수가 지도하는 연

구팀은 2006년 11월에 이 기술을 전원공급 기술로 사용할 수 있는 가

능성을 세계에서 처음으로 발표했다. 자기공명기술의 기본적인 개념인

coupled-mode 이론은 이미 소개된 바가 있다. 직경이 60cm인 송수신

코일로 2m 가량 떨어져 있는 램프에 불이 들어오게 함으로 세계적으로

‘무선전력전송 기술’은 다시 집중적인 관심을 받게 되고 학회에서도 많

은 논문들이 발표되고 있다. 또한, 관련 산업체과 관련 기관들을 중심

으로 무선 에너지 전송 기술 표준화 및 산업 활성화 노력이 진행되고

있다. 공진 현상을 이용하는 이 기술은 먼 거리에서는 효과가 없지만

일반 가정집 방 천장에 송신 장치를 설치할 경우, 집 안에서 전선 없이

전등을 켤 수 있고, 배터리 없이 노트북이나 게임기를 사용하고 핸드폰

이나 MP3 플레이어를 자동으로 충전하는 등 가전·정보 기기들의 자동

충전에 효율적으로 사용될 수 있다. 이 기술의 단점은 송수신기의 사이

즈가 60cm 나 된다는 것과 에너지 전달 효율성이 40˜45% 밖에 되

지않기 때문에 추후 연구가 필요하며, 상용화를 위해서는 소형화와 에

너지 고효율화가 필요할 것으로 예견된다. 또한 해결되어야 할 과제로

필요한 주파수를 확보하는 문제가 있다.



NFC 기술

NFC(Near Field Communication)란 별도의 NFC 전용 칩을 이용하여

10㎝ 이내 근거리 통신을 통해 금융 결제와 RFID 서비스가 가능한 국

제 규격으로 스마트카드와 리더기를 하나로 합쳐놓은 것을 지칭한다.

NFC는 ISO/IEC 14443 비접촉카드 또는 RFID 표준을 확장한 무선

인식기술 중의 하나이다. 특히 ISO/IEEE 14443 표준을 확장하여

NFC 디바이스는 물론 기존의 ISO/IEEE 14443 리더기나 스마트 카

드와도 통신이 가능한 것이 장점이다.

이러한 NFC는 최근 들어 스마트폰, 스마트 패드 등 모바일 기기 보급

이 급격히 확산됨에 따라 기술적 관심이 높아지고 있으며, 특히 통신망

을 이용하지 않아도 기기간 상호 데이터 전송이 가능하다는 점 때문에

RFID 2.0 기술로 통신 산업 및 금융업계에서 활용도가 높아지고 있다.

물론 NFC 이전에도 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선통신 기술이 존

재하 다. 하지만 이들 기술을 구현할 인프라 및 근거리 통신을 제공할

수 있는 단말기가 부족하여 일반 사용자들의 활용도는 낮은 편이었다.

하지만 최근 들어 모발일 기기 등 관련 단말기 확대 및 기술의 발달, 다

표 1-1. RF를 이용한 무선 에너지 전송 기술의 분류

동작방식 자기유도 안테나 자기공명

송수신 코일간 전자기 안테나의 원역장 공진 주파수가 동일한동작원리 유도 현상 방사원리 송수신 코일간의

자기 공명현상

수cm~1m 범위(근거리)

장점 수mm~수cm내 고효율 원거리 에너지 전송이 에서 고효율 전송이 가능에너지 전송 가능 하고 공진체의 자유도가

높음

전송거리가 매우 짧고 전송 효율이 낮으므로 공진체 설계가 여렵고단점 코일간 정렬이 중요 높은 전력을 전송하는 전파 환경 극복이 필요경우 환경문제 심각

사례


양한 수요처 등의 요인으로 NFC 기술이 주목받고 있다.

NFC의 주요 동작 방식 중 하나는 기존 RFID 카드와 동일한 기능인

카드 에뮬레이션 기능을 갖추고 있다는 점이다. 이러한 기능은 문 열쇠

로 사용하거나, 교통카드 등의 용도로 사용할 수 있다. 또한 리더모드

방식을 지원하여 디바이스가 카드 리더기로 동작된다. 이 기능을 통해

데이터 읽기가 가능하며, 결제 단말기 기능을 수행할 수 있어 모바일

결제가 가능하다. 또 다른 NFC 동작 방식으로 P2P(Peer to Peer) 모드

가 있다. 이 기능은 두 대의 NFC 디바이스간 통신이 가능할 뿐 아니

라, 데이터 교환 기능까지도 지원한다는 장점이 있다.

이러한 NFC의 특징은 다음과 같다. 우선 결제수단의 단순화이다. NFC

는 결제 과정을 단순화시켜 NFC가 장착된 단말기에서 즉시 결제가 가능

하다는 이점을 제공한다. 또한 RFID에 비해 저장 공간이 커서 바코드 외


표 1-2. NFC 주요 사양

주요 사항 내용

대역폭 13.56MHz의 ISM 밴드에서 14kHz 대역폭 사용

최대 동작거리 20 Cm

지원하는 통신속도 106,212,424,847kbit/s

- 능동통신모드 : 발신기와 목표기 모두 스스로 생성한 RF 필드를

동작모드사용하여 통신, 리더와 리더간 P2P 통신 가능

- 수동통신모드: 발신기가 RF필드를 생성학 목표기는 발신기의

명령에 응답, 리더와 태그간 통신

표 1-3. NFC 주요 동작 방식

동작 방식 내용

- 기존의 RFID 카드와 같이 동작(ISO 14443A 규격을 만족하는

카드 에뮬레이션 카드/태그는 모두 읽고 쓰기가 가능)

- 문 열쇠, 교통카드 등의 기능

리더 모드- 디바이스가 카드 리더기로 동작

- 데이터 읽기, 결제 단말기 기능 수행

P2P 모드- 두 대의 NFC 디바이스간 통신모드

- 데이터 교환기능


다양한 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장한 테이터를 이용하여 재사용이

가능한 특징이 있다. NFC는 블루투스와 지그비 등의 기존 RFID 기술을

보완, 암호화 기술을 적용하여 무선을 접속해도 정보가 외부로 유출되지

않는 장점을 갖고 있다. 또한 기존의 모발일 RFID가 제공하 던 카드

에뮬레이션은 물론 카드 리더기 기능, P2P 모드로 동작하여

M2M(Machine-to-Machine, 사물지능통신) 구현이 가능하다. 이에 따

라 금융, 교통, 쇼핑 등에 접목하여 다양한 서비스를 제공할 수 있다.

무선충전기술과NFC기술의결합

본 연구에서 살펴보고자 하는 기술은 기존 NFC와 무선충전 두 가지

기술을 동시에 하나로 구현하는 기술이다. 무선충전기술과 NFC 기술을

결합하는데 있어 디바이스 측면에서 살펴보게 되면 이는 무선 전력전송

을 받을 수 있는 안테나와 NFC 안테나가 관련 부분이며 이를 하나의

모듈로 구현하는 부분에 해당된다. 즉 무선충전 안테나와 NFC 안테나

를 하나의 안테나로 구현하는 기술로 소형화 및 간섭문제 해결에 탁월

한 성능을 보일 것으로 전망된다. 해당 기술은 무선충전 안테나와 NFC

안테나를 독립적으로 구성하는 기술 대비 50%의 소형화 효과가 있을

것으로 판단된다. 기존의 기술로는 개별 무선충전기술과 개별 NFC 기

술을 한 기판 혹은 다른 이종 기판에 구현을 해야 한다. NFC와 무선충

전기술이 결합된 단일 모듈 구현을 위해서는 자기공명기반 기술 개발이

요구된다.


표 1-4. 기존 독립 NFC/무선충전 기술과 신청기술 비교

기존 기술 신청 기술

- 기존 기술로 용이하게 접근가능 - 새로운 설계/제작 기술 필요

- 한 기판에 구현할 경우 크기 문제발생 - 한 기판에 구현할 경우 소형화 가능

- 한 역에 제작할 경우 사용 주파수가 근접될 - 한 칩으로 구동하기 위해 두 가지 기능을경우 간섭 문제발생 동시에 갖는 칩 개발 필요

- 독립적으로 설계 제작함으로 각 성능을 - 독립적으로 설계하는 것이 불가능해만족시키기 용이함. 두 성능을 동시에 만족해야 함.


무선충전및NFC 기술의 응용분야

및 파급효과


무선충전기술응용분야및파급효과

전파에너지 전송기술은 전송방식에 따라 아래 표와 같이 자기유도방

식, 자기공명, 그리고 안테나를 활용한 산란기술로 크게 3가지로 구분

된다. 3가지는 모두 장단점이 있으나 안테나 방식은 원역장을 활용하는

기술이며, 전자의 2가지 방식은 근역장을 활용하는 기술이다.

상기 표는 근역장을 활용하는 기술 분야인 자기유도 방식과 자기공명

방식을 설명하고 있다. 자기유도 방식은 초단거리인 수cm 이하로 코일

을 이용한 분야로서 상용화가 가장 많이 이루어진 분야이다. 전기칫솔,

휴대폰무선충전장치, 무선전기자동차 등의 분야에서 활용도가 매우 높

은 분야이기도 하다. 이러한 분야는 초인접에서 전력전송을 목적으로

하기 때문에 인체 향 방호기술을 적용하기 용이하기 때문에 더욱더 응


무선 충전 및NFC 기술의 응용분야및 파급효과

표 2-1. 자기유도방식과 공진방식의 비교

자기유도방식 자기공명방식

전송거리 수mm ~ 수cm 내외 1 m 내외

사용 주파수 수십kHz ~ 수십MHz

송수신기 비공진 코일 헬리컬 공진기 등

특성 상용화가 가장 많이 이루어짐 개발 초기단계 (2007년 MIT 제안)

응용분야 휴대폰등의 배터리를 포함하는 가전제품, 조명, 컴퓨터 및 주변기기, 모바일 장치, 전기자동차 등 모바일 장치, 로봇, 전기자동차 등


용력이 높다고 볼 수 있다.

자기 공명방식은 자기공진주파수를 지니는 낮은 높이로 구현시킨 헬리

컬 공진기 등을 활용하는 기술이다. 이러한 기술은 응용거리가 수m 이

내로 보고 있으나 보통 1~2m 이내에서 이루어질 것으로 보인다. 가전

제품, 조명, 컵퓨터 및 주변기기, 모방일 장치, 로봇, 전기자동차 분야

등에 가장 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 보인다. 단 이러한 가능성은

전파환경과 전파간섭에 대한 문제를 해결했을 경우이다. 이 외에도 소

형 전기자동차, 경전철, 전파자전거 등처럼 소형모터 RF에너지 전송시

스템 분야와 박물관의 3D 상, 실시간 교통정보용 티켓, 3D 위치 안내

시스템, 상을 가진 신문, 잡지, 책 등 저가형 트랜스미디어기술을 유

도할 수 있는 단거리 초고속 수동형 정보전송 시스템, 24시간 사람을

보호하고 유사 시 인체와 떨어져 안전조치를 취해줄 수 있는 휴대용 소

형로봇 전력전송시스템 개발이 가능할 것으로 보인다. 로봇 분야는 무

선에너지 전송기술로 인하여 기본 개념이 바뀐 분야이다. 선이 필요없

는 로봇 그리고 전지가 필요없는 로봇 그리고 에너지 효율이 좋은 로봇

제작이 가능하기 때문이다. 이러한 기술 개발을 통해 유비쿼터스 로봇

개발이 가능할 것으로 보인다.

본 연구에서 특히 다루고자 하는 분야는 자기공명을 활용하는 기술에

관한 것이다. 중거리 전송기술에 활용될 수 있는 기술에 대해 집중적으

로 살펴볼 것이다. 근역장을 활용하는 기술이라는 점은 중요한 특성을

내포하고 있다. 또한 중거리 통신이 함께 결합한다면 다양한 응용 분야

가 창출될 것으로 보인다. RF에너지 전송 기술은 전지를 사용하는 기

기, 전기를 사용하는 기기, 에너지를 사용하는 기기, 유효휴대전력을

높이는 분야에 응용하는 기술, 휴대전력을 활용하여 전력전송을 요구하

는 분야 등 다양한 각도에서 응용이 확산될 것으로 보인다. 방송 통신

분야에서 주시해야 할 분야는 액티브 안경인 듯하다. 안경과 3D TV와

의 만남 그리고 안경과 스마트 폰의 만남이 이루어진다면 다양한 서비

스가 기대되기 때문이다. 안경으로 무선에너지 전송이 가능할 수 있고

안경을 보다 가볍게 제작이 가능하고 이로부터 안경을 통해 다양한 서

무선 충전및NFC 기술의 응용분야및파급효과


비스(보안서비스, 소형 가상 디스플레이, 가상 미디어 서비스 등)가 창

출될 것이기 때문이다.

무선전력전송은 기술적 파급효과가 매우 높은 기술로 방송통신기기,

가전기기, 자동차 및 산업로봇 등 응용분야가 넓은 모태 기술이며, 전

송 및 수신 소자의 크기는 작을수록 보다 많은 응용기술이 가능할 것으

로 사료된다. 무선전송기술은 자전거, 주방용 기기, LED, 수중로봇 등

비접촉식 전력 공급에 활용 가능하다.

NFC 기술응용분야및파급효과

NFC는 말 그대로‘근거리 무선통신’규격이다. 근거리는 최대 10cm

를 의미하고, 터치만으로‘정보의 주고 받음’이 가능하다. 이러한 속성

때문에 NFC는 기존 RFID가 갖는 카드 에뮬레이션 기능뿐만 아니라,

리더/라이터 및 P2P 기능에 기반한 응용서비스도 구현할 수 있다. 교

통카드, 스마트 포스터, 전자티켓, 전자쿠폰 등은 물론 NFC를 통해 획

득한 개인정보 활용의 맞춤형 광고 서비스도 가능하다.

카드 에뮬레이션 기능은 기존의 RFID 카드와 같이 리더기를 통해

NFC 단말을 인식하고, 이를 통해 결제, 전자티켓, 교통카드 등의 서비

스를 제공한다. NFC가 제공하는 가장 기본적인 기능인 동시에, NFC

시장 확대에 있어서 1차 관문과도 같은 역할을 한다. 리더/라이터 기능

은 NFC의‘쓰기(Write)’속성을 활용한 것으로, 타 보안요소(Secure

Element)에 저장된 데이터를 NFC 단말상에서 인식해 쿠폰이나 정보

등을 제공한다. 화 포스터에 NFC 단말을 가져다 대면 자동으로 동

상이나 화 정보를 보여주고, 더 나아가서는 그 자리에서 예매까지 가

능한 스마트포스터 서비스가 현재 개발 중이다. P2P기능은 NFC 단말

간에서 무선통신이 이루어지는 것으로, 통신속도가 수백 Kbps 정도의

저속이어서, 현재는 저용량의 화상파일이나 데이터 송수신 용도로만 활

용이 제한되어 있다. 얼마 전, 미국의 페이팔(Paypal)은 P2P기능을 이

용해 NFC 단말간의 송금과 지불을 지원한다고 발표한 바 있다. NFC

단말을 통한 개인간 계좌이체나 개인프로필 교환 외에 게임기, PC, 스



마트TV와 정보 교환되는 M2M 등 향후 가장 폭넓은 응용서비스 개발

이 기대된다.

NFC만의 특징들은 NFC가 다양한 분야에서 활용이 가능하다는 것을 보

여준다. 사용자들은 NFC를 활용하여 태그 기반의 다양한 위치정보 및 제

품 및 서비스 정보 등을 확인할 수 있다. 이 같은 기능을 제대로 활용하

면 박물관이나 관광정보 등에 활용할 수 있다. 또한 위치정보를 이용하여

주변에 할인율이 적용되는 맛집을 고를 수 있고, 결제 역시 NFC 태그 기

능을 활용하여 바로 처리가 가능하다. 또한 인증기능을 통해 출입문 개폐

는 물론이고 사용자 승인 등 물리적인 출입 통제/관리도 가능하여 보안시

스템으로도 활용할 수 있다. 이외에도 화나 무지컬 공연 등의 티켓팅은

물론이고 음악이나 동 상 등의 콘텐츠 구매도 바로 가능하다.

무선 충전및NFC 기술의 응용분야및파급효과

표 2-2. NFC 응용분야 및 서비스

서비스명 내용

안내/제품정보 테크 기반 박물관, 관광정보 제공 등

광고 위치 기반 광고, 쿠폰 제공, 주차 확인 등

티케딩 화, 공연 티케팅, 음악 등 콘텐츠 구매 등

결제/계좌이체 대금 지불, 온라인 계좌이체 등

의료 서비스 진료기록관리 등

개인인증 출입문 개폐(도어락), 사용자 인증 등


기술현황과 전망


해외기술개발동향

무선충전 기술개발동향

니콜라 테슬라의 무선 전력전송 방식은 높은 전압의 전기회로를 사용

함에 따라 위험할 정도의 전기장이 발생해 실현되지 못했다. 전자파 방

사에 의한 무선 전력전송 역시 송전되는 전자파가 사방으로 방사되어

손실이 크고 방해물이 없어야 하는 점 때문에 실용화되지 못했다. 이러

한 문제점을 극복할 수 있는 새로운 방법의 무선 에너지 전송 방식이

최근에 소개되었다.

미국의 매사추세츠 공과대학(MIT)물리학과 마린 솔자식(Marine

Solijacic)교수 연구팀이 미국 국방연구소(군사 나노기술 연구기관), 국

가 과학재단(National Science Foundation)과 자원부(Dept. of

Energy)에 의해 지원된 무선 전력전송 연구를 성공적으로 수행했다. 이

것은 구리선으로 감은 직경 60cm의 송전 코일에 10MHz의 주파수를

발생시켜 송신 코일로부터 2m 떨어진 직경 60cm의 수전 코일에 무선

으로 에너지를 공급해 60와트의 전구를 켜는 데 성공했다는 것이다.

MIT 측은 이 기술을‘무선전기(Wireless electricity)’의 합성어인‘와이

트리시티(WiTricity)’라고 명명하고, 특허를 출원할 계획이다. Witricity

기술은 상용화 시기를 3~5년 정도로 바라보고 있으며, 상용화를 위해

기업에 기술을 이전시키는 계획을 세우고 있다.




2012 CES에서는 무선급전 기능을 탑재한 태블릿 단말을 출시하 고

토요타, 미쓰비시, 닛산 자동차, 다임러 등 많은 자동차 업체들이 무선

전력전송 기술을 채택하기 위한 시제품을 전시하 다.

인 텔

인텔은 무선으로 전력을 전송하는 3종류의 기술을 연구하고 있다. TV

용 전파 등 주변 환경에 있는 전파로 에너지를 수확하는 WARP(wireless

ambient radio power) 기술과 UHF대의 RFID 기술을 근거로 전력을 무

선으로 전송하는 WISP(wireless identification and sensing power) 기

술, 그리고 세번째는 수 미터 거리에서 수십 와트의 큰 전력을 무선으로

전송하는 WREL(wireless resonant energy link) 기술이다. WREL 기

술이 경우, 인텔이 2008년 4월 샌프란시스 코에서 개최한 이벤트

2008 Intel Developer Forum에서 MIT의 공진형 무선 전력전송 기술

을 사용한 연구결과이다. 인텔은 전력을 무선으로 안전하고 효율적으로

공급할 수 있는 기술을 노트북에 탑재하여 송신측의 공진기에서 수십 센

티미터 거리에 접근함으로써 배터리를 충전하는 것을 가능하게 하 다.

인텔의 연구자들은 모바일 기기에서 코드를 모두 없애고 인텔의 플랫폼

에 무선으로 송전하는 방법을 개발중이다.


표 3-1. 무선전력전송 해외개발 사례

도시바 와이트리시티

(CES 2012) &도요타 퀄컴 소니 인텔(도쿄모터쇼)

기술수준 개발중 개발중 개발중 60W/50Cm@ 스파이럴80%전송효율 공진기 개발

응용분야 태블렛 PC 전기자동차 휴대전화 LCD TV 전구

2012.1 2011. 12 eZone, 2010 2009 2008

시제품


애 플

애플사는 2011년 6월 27일 충전기 없이도 아이폰이나 아이패드를

충전할 수 있는 독자적인 방식의 무선충전기술 특허(특허명: 로컬 컴퓨

팅 환경에서 무선 전력사용)를 미국 특허청에 신청하 다. 이 특허는 가

정에 있는 PC, TV 전원에 USB를 연결하면 1m 내에 있는 복수의 애플

기기(아이폰, 아이패드, 아이팟, 아이맥 등)를 한꺼번에 선 없이 충전할

수 있는 기술이다. 이 특허에서 애플은 원거리에서 배터리를 충전할 수

있도록 거리자기공명이라는 기술을 활용하 는데, 이 방식은 서로 다른

기기에 코일을 내장하고 있는 같은 MHz 대역의 공진 주파수를 맞추는

것이다. 예를 들어 스마트 폰의 공진 주파수가 10MHz라면 전기를 공급

하는 전원의 공진 주파수도 10MHz로 맞추는 것으로, 한꺼번에 여러 기

기를 충전할 수 있다.

제너럴 모터스

제너럴 모터스는 자동차 안에서 스마트폰을 무선으로 충전하는 장비를

2012년부터 일부 차량에 적용하려고 하고 있다. 제너럴 모터스는 이스

라엘 기업과 합작하여 파워매트라는 무선충전기를 차 내에 장착하여 아

이폰, 태블릿 PC 등 모바일 기기를 전용 어댑터에 끼운 뒤 작은 스노보

드처럼 생긴 매트 위에 올려놓으면 무선으로 충전이 되도록 하 다. 제

너럴 모터스는 파워매트를 장착한 시보레볼트 전기차를 미국의 CES에서

선보 다.

무선전력전송관련 기술에 있어 가장 핵심적이며, 우선적으로 연구 중인

요소는


1. 공진체 소형화 기술(공진코일의 소형화와 동시에 높은 Q 값의 공진 코일 구조를 최적화 하는 연구)

2. 기존 주파수에 간섭방지 기술(간섭 제어기술, 차폐기술, EMI 설계기술, 비복사공진코일 기술 등),

3. 효율 높은 송수신 모듈기술(높은 효율의 송신부 기술, 전력제어기술, RF/DC정류기술, DC 컨버터 기술 등)


등이며, 최근 이들의 개선방안에 관한 연구가 진행되고 있다.

NFC 기술개발동향

미국 동향

미국은 NFC의 주도권을 둘러싸고 기업들의‘합종연횡’이 한창이다. 대

표적인 것이 2010년 11월, Verizon, AT&T, T-Mobile 통신3사가 신

용카드사 바클레이즈(Barclays) 및 디스커버리파이낸셜서비시스(DFS)와

손잡고 만든 모바일결제시스템 합작회사‘Isis’이다. Isis는 내년부터 유

타주의 솔트레이크시에서 NFC 시범 프로젝트를 실시하겠다고 발표하

는데, 여기에는 뱅크오브아메리카(BOA), US뱅크 등도 참여할 계획이

다. Isis 사업에 동참하지 않은 Sprint 역시, 올해 안에 독자적으로 NFC

서비스를 개시하겠다고 발표하 는데, Isis와 다른 점은 모바일 결제 수

수료를 받지 않고 오로지 쿠폰 판매 및 광고를 통해 수입을 벌어들이겠

다고 한 점이다. 이것은‘Google Wallet’과 유사한 전략이라 할 수 있

다. NFC가 시장에서 성공을 거두려면 통신사, 금융회사, 제조사, 결제

시스템회사, 유통업체들이 하나로 모아져야 하는데, 현재 그 중심 역할

을 할 수 있는 것은 스마트폰 OS 플랫폼이고 이 주도권은 다름아닌 구

과 애플이 쥐고 있다. 전 세계 스마트폰 OS의 36%를 차지하는 구

을 중심으로 씨티은행, 마스터카드, 삼성전자 같은 로벌 사업자들이

모여들었고, 구 은 이러한 기반하에서‘Google Wallet’을 출시하 다.

구 은 할인쿠폰 서비스‘구 오퍼스(Offers)’와도 연계하는 한편, 향후

에는 항공권, 화티켓, 신분증, 멤버십카드, 열쇠 기능까지 아우를 계

획이다. 각 시장에서 발생되는 소비자 정보들을 데이터마이닝하여 개인

에게 최적화된‘모바일 맞춤형 광고’를 제공하는 것이 구 이 그리는 궁

극적인 NFC 미래상인 것이다.

일본 동향

일본은 모바일 선진국답게 비교적 일찍부터 모바일 금융 시장이 잘 발

달되었다. 그 중심에는 2004년에 NTT도코모가 개발해 모든 사업자에



게 개방한 모바일결제 플랫폼‘오사이후케이타이(지갑 휴대전화)’가 존재

한다. ‘오사이후케이타이’란, Felica 칩을 내장한 단말 및 서비스의 총칭

으로, 지금의 Google Wallet과 비슷하다고 할 수 있다. NFC 활용에 있

어서는 기존 모바일결제 서비스에‘+α’의 부가가치를 제공하는데 주력하

고 있는 모습이다. KDDI는 2010년 6월부터 2011년 3월까지 전자화

폐 사업자 및 항공사 등 15개사와 협력하여 NFC 실증실험을 행한 바

있는데, 이 실험에서는 스마트 카드외에 본인인증, 전자티켓 등 NFC가

지닌 속성을 활용한 다양한 서비스가 시연되었다. 특히, 지난 3월의 동

일본대지진을 계기로 재해 발생시 NFC휴대폰을 태그에 갖다 대면 재해

상황 및 피난장소 등을 알려주는 서비스도 등장해 눈길을 끌었다.

유럽 동향

유럽은 통신사업자 주도로 NFC 사업이 활발하게 진행되고 있다.

Orange는 2005년부터 NFC 도입을 검토하여, 작년 12월에 유럽에서

NFC 사업을 본격적으로 추진하겠다고 발표하고 올해 말까지 50만대의

NFC폰을 보급하겠다고 선언하 다. Orange는 이미 작년 5월, 타 통신

사업자인 SFR, Bouygues, NRJ mobile과 손잡고 휴양도시인 프랑스 니

스에서 NFC 시범서비스‘Cityzi’프로젝트를 추진한 바 있는데, 3,000

명을 대상으로 한 만족도 조사에서 상당히 높은 점수를 받았다. Cityzi

프로젝트에는 Orange외에도 삼성전자, BNP Paribas, 비자, 마스타카드

등이 참여하는 한편, 프랑스 정부 및 니스 시의회, 꼬뜨 다쥐르 지역의

회가 적극적으로 협조하고 홍보하여 성공을 이끌었다. 덴마크의 통신사

업자인 TDC, Telenor, TeliaSonera, 3도 NFC 보급 확대를 위해 연합

하여 조인트벤처를 설립하 고, 국의 Orange UK와 T-Mobile 역시

조인트벤처인 Everything Everywhere를 설립, 바크레이즈 카드사와 협

력하여 올해 하반기에 NFC서비스를 선보일 계획이다. 특히 국은

2012년 런던올림픽을 앞두고 NFC 대중화에 박차를 가하고 있어 다른

국가들보다 가장 먼저 NFC를 조기 정착시킬 가능성이 높다.



국내의기술개발동향

무선충전 기술

국내에서는 2001년 전기연구원, 전력연구원 등이 마이크로파를 이용

한 고전력(수십 kW 이상) 전송기술에 대한 기초연구를 수행한바 있으

며, 배터리 팩업체, 전원공급전문업체 등에서 연관 기술에 대한 연구는

초보 단계이다. KAIST는 온라인 자동차 관련 고전력 자기유도 방식의

전력 전송 연구를 진행 중이며, 목포대, 국민대 등 대학을 중심으로 렉

테나 관련기술에 대한 요소기술을 연구한바 있다. 삼성전기/전자, LG

전자 등 국내 산업체에서는 CES 2009의 향으로 무선 전력 전송 기

술에 관심을 보이고 있으며 휴대 단말기에 적용하기 위해 자기공명 방식

에 대해 연구 개발 중에 있다. 자기유도의 경우 이미 휴대 단말기에는

적용하여 WPC 규격에 준한 제품이 나오고 있다.

삼성전자는 한 대의 충전기로 스마트폰, 스마트패드 등 여러 대 단말기

를 동시에 무선 충전할 수 있는 기술 개발을 완료했다고 발표하 다.

‘무선 전력 전송 제어 기술’을 포함한 47건의 무선 충전 관련 특허를

이미 출원하 다. LG전자는 2011년 3월 미국 CTIA 2011 전시회에

서 무선충전 패드(모델명 WCP-700)을 공개하 다. LG전자의 무선충

전기는 가로 90mm, 세로 160mm, 두께 9mm 크기의 패드 타입으로

배터리 커버를 끼운 휴대전화 1대를 충전 접점 중심 지름 14mm 내에

서 충전이 가능하게 하 다. 충전에 걸리는 시간은 유선 충전과 같다.

한림포스텍은 2002년부터 무선 전송 기술 기초기술을 연구하기 시작하

여 2003년 7월에 국의 Splashpower사의 기술을 도입하여 휴대폰 무

접점 충전 방식 개발을 시작하 다. 2011년에 WPC 인증을 받은 무선

충전패드를 양산할 계획을 발표하 다. 한림포스텍에서 개발하는 제품은

패드에 올려놓은 배터리의 방향에 상관없이 자유롭게 충전이 가능한 독

작적인 기술을 확보하 다. LS전선은 자체 기술로 개발한 아이폰4용 무

선 충전기 차버(Chaver)를 선보 다. 이 제품은 충전용 패드와 휴대폰



커버로 구성되어 있어, 휴대폰에 커버를 씌우고 패드 위에 올려놓기만

하면 자동으로 충전이 되며, 충전 성능은 유선 충전기와 동등하여 2시간

정도에 완전 충전이 가능하다. 이 제품은 가격은 99,000원으로 다른

제품에 비해 저렴하며, 무선 충전은 수직 자기장 방식을 이용하 다.

NFC 기술

NFC가 활성화되기 위해서는 표준화와 서비스의 다양화가 필요조건이

다. 표준화는 NFC 생태계로 다양한 이해관계자들을 불러들여 공통된 기

반 위에서 활동해 규모의 경제를 만드는 역할을 한다. 2011년 6월, 방

송통신위원회는 국내 NFC 산업 활성화와 각 분야의 표준 개발을 위해

‘코리아NFC표준화 포럼’을 출범하 다. 국내의 통신사, 카드사, 제조업

체별 이해관계를 조정하고 NFC 표준의 기본 로드맵을 수립해 시장 활성

화에 도움을 준다는 것이 설립의 취지이다.

SK텔레콤은 세계이동통신사업자협회(GSMA) 주최 모바일 금융회의인

‘모바일 머니 서밋 2011’에서 NFC기반 로벌 모바일 결제서비스 전

략을 발표하 다. 전자 지갑 서비스, T캐쉬 등 현재 제공하는 모바일 결

제 서비스를 로벌로 확대시키고, 이를 위해 로벌 에코시스템 및 파

트너십 구축 전략을 전개하겠다는 것이다. KT도 지난해 국내 최초로

NFC 단말을 출시하며 NFC시장 활성화에 적극적인 자세를 보이고 있

다. KT의 궁극적 목표는 NFC서비스를 통한 고객의 생활 패러다임 향상

이다. 얼마 전, KT연구개발센터에서 개최된‘KT R&D Road Show’에

서는 NFC 케이스를 활용해 교통카드·신용카드 결제가 가능한‘NFC

아이폰’과 유심(USIM)에 애플리케이션을 탑재할 수 있는‘대용량유심’

등을 선보여 한단계 업그레이드 된 NFC 미래상을 보여준 바 있다. 이외

에도 3개 통신사와 9개 카드사, 3개 VAN사들은 NFC기반 모바일 결제

활성화를 위해 MOU를 체결하고, 연말까지 커피전문점, 편의점, 패스트

푸드, 주유소 등 2~30대 젊은 층이 자주 찾는 200여 곳에 NFC 인프

라를 구축할 계획이다. 주도권 확보를 위해 각자의 길을 갔던 예전과는



달리, NFC 시장에서는 로벌 기업들과 경쟁하기 위해 과감히‘적과의

동침’을 선택한 것이다.

경쟁및대체기술동향

이중 자기유도기반 무선충전기술은 2011년에 들어서면서 휴대폰 제조

사들이 무선 충전 기능을 제품에 직접 탑재하기 시작하 는데, 미국 버

라이존을 통해 출시된 HTC, 삼성, LG, 모토롤라의 스마트폰과 Sharp

에서 일본의 NTT 도코모를 통해 출시한 스마트폰 등이 그 사례이다. 자

기공명을 기반으로 한 제품은 현재 시중에 제품화는 이루어지지 않고 있

는 단계이며, 삼성전자 및 LG 전자에서 연구 개발을 진행 중에 있다.

NFC 기술에 대응되는 경쟁기술로는 블루투스, 지그비, RFID 등이 대

두될 수 있는 기술이다. NFC는 결제과정을 단순화시켜 즉시 결제가 가

능하고, 블루투스와 지그비 등의 기존 RFID 기술을 보완, 암호화 기술

을 적용하여 무선으로 접속해도 정보가 외부로 유출되지 않는 장점이 있

어 경쟁기술에 비해 그 활용도가 높을 것으로 사료된다. 특히 이러한 자

기공명기반 무선충전기술과 NFC 가 결합된 단일 모듈 구현 기술이 완성

된다면 일정 기간 동안은 경쟁기술이 없을 것으로 판단된다.

무선충전기술의 경우 안테나를 이용한 원역장에서의 무선충전기술이

하나의 대체기술이 될 수 있다. 향후 슈퍼 이득을 갖는 안테나 기술이나

효율이 높은 송신부 개발과 정류 효율이 우수한 수신부 개발이 선행되고

인체 안정성 문제가 해결된다면 전송거리에 있어서 매우 유리하여 하나

의 대체 기술이 될 수 있다. 그러나 아직까지 개발된 원역장을 이용한

전력전송 방식은 한번 공간에 복사된 에너지는 다시 수집하기 어려운 문

제점으로 인하여 그 효율이 미비한 실정이다. 근역장의 경우는 자기유도

가 대체기술이 될 수 있지만 이는 이미 경쟁기술에서 언급 하 듯이 향

후 기술 전이 방향성으로 볼 때 자기공명 기반 무선전력전송의 대체기술

은 되지 못할 것으로 판단된다.

NFC가 제자리를 잡기에는 여러 가지 작업들이 선행되어야 한다. 우선



가장 먼전 보안 문제로 기존의 RFID에 비해 보안이 우수하다고 하지만,

여전히 모바일에 대한 위협이 높아지고 있어 이에 대한 대비를 갖는 신

기술이 출현 한다면 그 기술이 대체 기술이 될 것으로 판단된다. 하지만

현재 단계에서는 그 보안 문제도 NFC 기술 내에서 해결하는 방향으로

기술이 개발될 것으로 판단됨으로 큰 염려를 할 필요는 없어 보인다.

향후기술전망

무선전력전송 및 무선충전기술은 현재의 비접촉에 가까운 매우 근접한

거리에서의 무선전력전송이 향후 보다 먼 거리와 보다 다양한 기기에 동

시에 무선충전이 가능한 기술이 출현할 것으로 판단된다. 현재 기술은

수 cm 이하의 거리에 1대 1전송 특성을 각고 있으며, 향후에는 수 십

cm으로 1대 다중으로 전송기술이 진화할 것으로 전망된다.

NFC 기술 분야는 보다 보완 문제를 해결할 수 있는 방향으로 연구가

집중되고 있으며, 안테나 분야에서는 보다 소형으로 구현하는 기술과 다

른 근거리 통신기기와의 간섭문제를 극복하는 방향으로 향후 기술이 진

화 될 것으로 전망된다.

이러한 무선전력전송기술의 향후 유망 적용 예상 분야로는 전지를 사용

하는 가정기기, 무선기기, 사무기기, 공공서비스 기기가 1차로 서비스

될 수 있을 것이며, 2차로는 에너지 분야의 기술에도 적용이 가능할 것

으로 보인다. 이후에는 우리가 현재 이용하고 있지 못하는 신사업에도

다양하게 적용되어 스마트 사회로의 초석이 될 것으로 판단된다.

향후 무선충전기술과 NFC 기술 등 다양한 근접 통신기술과의 융합도

활성화 될 것으로 사료되며, 특히 RFID/USN 기술과의 융합은 이미 준

비 중이며, 상당한 융합의 효과가 발현될 분야로 보고 있다. 한 예로 현

재 수동형 RFID의 인식거리 확장이나 USN 시스템의 전원 문제를 해결

할 수 있는 근간 기술이 될 수 있을 것으로 전망된다.



기술개발 니즈


촉진요인

최근 들어 무선충전기술들이 제조업체와 연구자들로부터 많은 주목을

받고 있는 이유는 (1) 시장의 성장, (2) 기술 발전, (3) 경쟁기술의 지

체 때문이다. 여기서 시장의 성장이라고 하면 배터리를 사용하는 휴대

폰의 수량과 종류 등의 폭발적인 급성장을 가리킨다.

이러한 기술 중 하나를 개발한 미국 파워캐스트(Powercast)의 존 시어

러(John G Shearer) CEO 겸 창립자는“약 7년 전만해도 요즘 사용하

는 노트북 PC, 휴대폰, 디지털 카메라, PMP 같은 저전력 기기가 거의

전무했다. 무선 전원공급이 현실화된 것은 불과 최근의 일”이라고 말했

다. 급속한 발전을 이룬 핵심적인 기술 개발로는 전선을 사용하지 않고

도 실제로 전력을 송수신하는 사례를 꼽을 수 있다. 일례로 과거의 비

접촉식 충전기술로는 전송 전력의 10~20% 정도만이 실제로 수신됐지

만 1~2년 전부터는 이 수치가 60% 이상으로 향상됐다. 세이코엡손의

관계자는 이 기술의 원리는 과도한 전력손실이 단말기의 과열을 유발하

는‘유도가열 조리기’, 즉 흔히‘인덕션’이라고 부르는 것과 같다고 말

했다. 업계에서는 이 기술을 자주 충전해야 하는 휴대폰에 적용하고 싶

어했지만 구현하기가 그리 쉽지 않았다. 비접촉식 충전 기술 이외에,

전압은 낮지만 최대 약 10m 거리에서도 단말기에 전원 공급이 가능한

기술도 있으며, 실제 애플리케이션에는 아직 사용되지 않은 새로운 무


기술개발 니즈


선 전원공급 기술도 있다.

한편, 모바일 단말기가 광범위하게 보급됨에 따라 무선 전원공급의 주

요 경쟁기술인 배터리 기술도 크게 발전했는데, 그나마 이제는 한계에

이른 상태다. 연료전지가 주류의 위치로 올라서는 단계가 돼야 저장용

량이 급격히 늘어날 수 있을 것으로 전망된다.

이런 상황 때문에 많은 제조업체와 서비스 공급업체, 그 밖의 다른 업

체들은 배터리 충전 및 교체, 기타 작업에 드는 수고와 시간을 줄이고,

심지어는 배터리 크기도 줄일 수 있을 것이라는 기대 속에 무선 전원공

급으로의 전환을 고려하고 있다.

국내외적인 기술 추세를 볼 때 NFC는 모바일 결재 분야에서는 경쟁자

가 없는 유일한 기술로 채택될 가능성이 매우 높은 것으로 사료된다.

따라서, 이를 대비한 국내 기술 및 표준 개발이 매우 시급하고 특히, 국

내 환경을 고려한 국내표준의 개발 및 국제표준으로의 반 이 절실히

요구된다. Defecto Standard(실제적 표준)으로 인해 국제표준 제정에

대한 관심이 낮지만 향후 모바일 지불 방식에 대한 로열티 문제를 해결

을 위해 우리나라의 주도적인 활동이 필요하다. 국내에서 많은 연구가

진행되고 관련 특허를 비교적 많이 보유하고 있는 모바일 RFID 분야와

NFC를 연계한 새로운 서비스 분야의 기술 개발 및 표준화를 통해 관련

특허 확보 노력이 필요하다.

시장의 주도로 NFC는 곧 우리 곁에 다가올 것으로 보이므로, 모바일

RFID 기술 개발을 주도해 온 한국으로써는 위기로 느껴질 수도 있으

기술개발 니즈

그림 4-1. 무선전력전송 기술이 주목 받는 이유

시장

휴대폰, 휴대형뮤직플레이어, 블루투스헤드셋

전자기 유도방법, 실제로 사용될 수 있는 최저 요건인60% 이상의효율조건충족

한계에다다른리튬이온충전배터리의용량증대

휴대폰시장에서의급성장

기술개발

무선기술의급격한효율개선

경쟁기술들

배터리기술의한계 : 개발지연


나, 모바일 매체와 지불결제 매체를 통합하는 국제표준 제안과 기술 개

발을 통해 별도의 교통카드나 비접촉 신용카드를 휴대하지 않고 이동통

신 단말기를 통해 소액결제, 교통요금 결제를 가능케 하는 새로운 고부

가가치 신시장 창출과 국제표준 및 기술 선도가 절실한 사항이다.

저해요인

하지만 이들 기술에도 해결해야 할 과제들이 많이 있다. 예컨대 전자기

유도의 경우, 물체를 식별하는 기능이 없다면 충전대의 모든 금속에 전

력을 전송하게 될 것이다. 만약 물체에 전력을 수신하는 회로가 있다면

회로가 과열되어 위험한 상황이 발생할 수도 있을 것이다. 또한 단말기

에서 2차 코일과 전자회로 사이에는 차폐를 해야 할 것이다. 라디오파

수신 설계는 전력효율이 낮다는 단점 때문에 송신기에서 전송되는 전력

중 대부분이 라디오파로 낭비될 테지만, 파워캐스트의 시어러 CEO는 현

재 이미 TV와 다른 방송은 엄청나게 많은 전력을 낭비한다고 설명하며

이 단점을 가볍게 여긴다. 실제로 무선 전송에 대한 규제에 의해 최대

출력은 수 W 정도로 제한되므로 소모되는 전력은 소형 조명기구를 켜놓

은 상태와 비슷할 것이다.

공진기술은 필요한 주파수를 확보하는 데 문제가 있다. 수 미터 거리의

전송에는 공진을 발생시키기 가장 어려운 주파수 대역인 수MHz~수백

MHz의 주파수가 필요하다. 여타 기술 분야와 마찬가지로 국내 업계의

경우 제품 제조는 중소업체 중심으로 구성되어 응용기술에 치중하고 있

어 원천기술에 대한 방어에 매우 취약하다.

고성능 측정 장비 및 측정설비의 기술은 기존의 고주파 연구에 중심이

되어 있어 저주파 역은 측정은 측정기술 및 측정 시설이 현재 미약한

것이 큰 문제점이다. 상기 기술은 출현한 역사가 짧기에 제품화를 위한

기반확보가 부족한 실정으로 제조관련 경험이 국내외 모든 산업체가 부

족한 것이 극복되어야 할 것이다.

NFC 시장은 기존의 금융, 교통, 유통을 포함해 미디어/콘텐츠 산업으



로까지 확대 적용될 것으로 전망되며 이에 따라 각 산업의 다양한 니즈

를 구현할 수 있는 기술 및 비즈니스 모델 발굴이 요구되고 있다. 한편,

SIM 기반 방식을 추진하는 이동통신 사업자와 NFC 칩 및 단말 기반 방

식을 추진하는 제조사간의 NFC 시장 주도권 확보를 위한 경쟁이 본격화

될 것으로 전망된다. 향후 NFC는 신분증, 여권, 지문, 면허 등 개인정

보와의 통합이 가속화될 것으로 전망되며 이에 따라 이용자의 개인정보

관련 보안 이슈의 해결이 중요하게 될 것이다.

과거 2000년대 초반 선보 던 모바일 결제 서비스의 실패를 교훈 삼

아 NFC 서비스를 준비해야 하는데, NFC 결제 서비스가 이전의 모바일

결제서비스와 비교해 결제모델의 혁신적인 변화는 없기 때문에 과거의

모바일 결제 서비스의 실패 원인의 해결이 요구된다. 과거 실패의 큰 원

인으로 지적되는 인프라 확대와 사업자간의 결제 표준화 문제의 해결 또

한 중요하다.

NFC 서비스의 활성화를 위해 NFC 서비스 플랫폼 화를 통해 결제서비

스 뿐만 아니라 P2P 모드를 이용한 다양한 비즈니스 모델이 개발 될 수

있도록 노력을 기울여야 한다. NFC 결제 서비스 뿐만 아니라 광고, 보

안키, P2P 데이터 전송의 서비스를 통해 다양한 비즈니스 발굴이 필요

하며, 이러한 비즈니스 개발활성화를 위한 NFC 서비스의 플랫폼 진화가

필요한 단계이다.

국내 뿐 아니라 국제적인 협력을 통해 NFC 서비스의 표준화를 통해 서

비스의 편의성 증대가 필요하며, 우선 아시아지역의 일본, 중국과의

NFC 관련 서비스 표준 협의를 통해 공동 인프라 구축함으로써 NFC 서

비스 이용 지역 및 국가 확대를 통해 NFC 편의성 증대가 요구된다.

기술개발 니즈


시장분석


시장개요

무선전력송신기술은 전기 에너지를 무선 전송이 가능한 전자기파 또는

광파로 변환하여 무선으로 전력을 전달하는 것으로써, 19세기 말과

20세기 초 니콜라 테슬라에 의해 처음 시도되었으며, 최근 스마트폰을

포함한 모바일 기기 분야에서 무선 충전 기술에 대한 수요가 급증하고

있어 국내외에서 무선충전 및 무선전력 전송 기술개발에 대한 관심이

매우 높아지고 있다.

향후 휴대폰, 가전기기, 전기자동차뿐 아니라 인공장기, 우주항공 등

다양한 분야로 확대 적용될 가능성이 매우 높은 것으로 전망되고 있다.

무선전력송신기술 중 근거리 무선충전방식으로는 아래 그림에서 보는

바와 같이, 가장 일반적인 자기유도방식과 다른 방식으로 자기공진방

식, 전자기파방식 등이 대표적이며, 자기유도방식은 불과 몇 센티미터

의 짧은 거리에서만 충전할 수 있다는 한계를 가진 반면 유선충전과 비

교하여 80~90%에 가까운 높은 전력효율을 낼 수 있는 장점이 있고,

송신부와 수신부의 안테나가 물리적으로 가깝고, 자석수가 늘어날수록

전력효율도 증가한다고 보고되고 있다.


시장분석


무선충전기술은 무선전력전송기술을 활용한 기술로써, 무선전력전송기

술은 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기모토나 변압기가 사

용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사

해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다.

근거리 무선통신기술(NFC)은 최근 스마트폰, 스마트 패드 등 모바일

기기 보급이 급격히 확산됨에 따라 기술적 관심이 높아지고 있다. 예전

의 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선통신이 있었으나 이들 기술을 구

현할 인프라 및 근거리 통신을 제공할 수 있는 단말기가 부족하여 활용

시장분석

그림 5-1. 무선 충전 원리

자료. 정보통신산업진흥원, 2011년 보도자료)

그림 5-2. 무선 충전 사례


도가 낮았다. 하지만 NFC는 기기간 직접 통신을 통한 편리성, 암호화

를 통한 보안성, 빠른 전송 속도 등으로 향후 다양한 서비스에 확대 적

용될 전망이다.

근거리 무선통신기술은 결제 과정을 단순화시켜 NFC가 장착된 단말기

에서 즉시 결제가 가능하며, 사용자들은 NFC를 활용하여 태그 기반의

다양한 위치정보 및 제품 및 서비스 정보 등을 확인할 수 있다. 이 같은

기능을 활용하면 박물관이나 관광정보 등에 활용할 수 있다. NFC 기술

은 현재 그 적용이 시작되고 있으며, 방송통신위원회에서 제시한 그 구

체적인 활용가능 서비스는 아래 표와 같으며, 그 활용가능 범위는 점차

확대될 전망이다.


표 5-1. NFC와 타 근거리 통신기술과의 차이점

구분 NFC 블루투스 Zigbee IrDa

접속방식 P2P P2P Star P2P

칩셋가격 낮음 보통 낮음 낮음

RFID 호환 가능 불가능 불가능 불가능

최대 도달범위 20cm 10m 20m 10m

전송속도 106~848kbs ~24Mbps ~250kbps ~4Mbps

통신설정시간 0.1초 미만 ~6초 - !0.5초

자료. 정보통신산업진흥원, 2011년 보도자료

자료. 방송통신위원회, 2011년 보도자료

표 5-2. NFC 활용 서비스

서비스명 내용

안내/제품정보 테그 기반 박물관·관광정보 제공

광고 위치 기반 광고, 쿠폰 제공, 주차 확인

티케팅 화·공연 티케팅, 음악 등 콘텐츠 구매

결제/계좌이체 대금 지불, 온라인 계좌이체

의료 서비스 진료기록관리

개인인증 출입문 개폐, 사용자 인증


산업의특징

대상 기술이 속한 산업은 IT산업 중 전자부품(부속품)산업으로 분류될

수 있다. 전자부품의 사전적 의미는 기본 전자 구성품을 말하며, 일반

적으로 부품들은 2개 이상의 리드나 금속 패드와 연결된 상태로 인쇄회

로기판에 단일 소자로 패키징되거나 집적회로로 구성될 수도 있다.

전자부품산업은 IT기반 기술을 구현하기 위하여 필요로 하는 개별 구

성 부품을 개발·생산하는 지식집약적 고부가가치 산업으로 21세기 산

업 성장을 주도할 강력한 분야 중 하나로 꼽히고 있다. 미국, 유럽, 일

본 등 각국 정부는 IT산업을 21세기 핵심 산업으로 인식하여 국가경쟁

력 차원에서 지원을 강화하고 있어 IT산업에서 주도권 확보를 위한 국

가간 경쟁은 더욱 가열될 것으로 전망되며, 우리나라에서는 이러한 IT

산업 육성을 위하여 다양한 지원정책을 추진 중에 있다.

대상기술 제품은 IT산업 중 전자부품산업으로 전방산업은 IT산업 전

체, IT기술을 활용한 콘텐츠산업, 의료산업, 금융산업 등 매우 다양하

며, 후방산업은 부품소재산업, SW산업 등이라고 할 수 있다.

전방산업은 IT관련 산업 전반에 걸치며, 구체적으로는 아래 표에 나열한

바와 같이, 안내/제품정보, 광고, 티케팅, 결제/계좌이체, 의료 서비스,

개인인증 등 매우 다양한 분야와 관련성이 깊다. 또한 NFC가 가장 많이

활용될 모바일 결제시장에 NFC가 도입될 경우 어플리케이션 사업자의 중

요성이 증대되고, TSM사업자(Trusted Service Manager) 역할이 강화되

며, 통신사와 카드사의 향력은 상대적으로 적어질 것으로 예상된다.

시장분석

그림 5-3. 무선 충전 사례

부품소재산업SW산업

후방산업

전자부품산업

해당산업

IT산업금융산업콘텐츠산업의료산업

전방산업


무선충전기술은 스마트폰, 태블릿 PC 등 휴대용 전자기기에도 활발히

적용되고 있으며, 하이브리드 자동차, 항공우주분야 등 다양한 분야에

그 적용이 확대될 전망이다. 최근 휴대폰 관련 충전방식들이 무선방식

으로 교체될 가능성이 높으며, 무선충전시장이 활성화되고 또한 이러한

무선충전기술에 NFC가 접목된 일체형 기술이 개발되고 특허권획득을

통하여 법적으로 기술보호를 받을 수 있다면 본 과제기술의 부가가치가

높을 것으로 전망되며 대외무역수지개선에도 큰 도움이 될 수 있는 기

술이라고 할 수 있다.

시장변화요인

세계적인 인구고령화 추세 및 삶의 질 향상이 미래사회의 화두로 등장

하면서 모든 제품소비활동이 IT기반으로 간편하게 모든 소비를 실행하

는 패턴으로 변하고 있으며, 여러 제품들이 여러 기능을 할 수 있는 다

목적·다기능 전자기기, 전자부품이 활발히 개발되고 있다. NFC는

RFID, Zigbee, 블루투스 등 기존의 무선통신기술들을 대체할 것으로

예상되며, 또한 종래의 근거리 무선통신수단들이 적용될 수 없었던 새


그림 5-4. NFC 모바일 결제시장 연관도



로운 분야까지 확대 적용될 전망이며, 대표적인 NFC 확대 적용 가능

역을 아래 그림에 나타내었다.

세계적으로 에너지 기술과 IT기술을 융합하는 에너지-IT 융합기술에

대한 관심도가 높아지고 있으며, 에너지-IT 융합기술은 고도로 발전된

IT 기술을 에너지 분야에 접목하는 그린 IT라는 개념으로 알려진 기술

이다. 그린 IT는, 예를 들어 내부에 전원이 없는 수동 태그에 수록되어

있는 정보를 리더기로 판독하기 위하여 무선으로 에너지를 공급하는

RFID 기술, 전원선을 없애고 무선으로 가전기기 등에 전원을 공급하는

무선충전기술, LED를 이용하는 조명과 통신을 동시에 수행하는 가시광

통신 기술, 무선통신을 이용하는 사용자의 전력 사용량을 원격으로 검

침하는 AMI기술, 전력 공급처인 한국전력과 수요자가 전력 사용량에

대한 정보를 교환할 수 있도록 전력선 무선통신을 이용한 스마트 그리

드 등이 대표적이다. 이 가운데서 무선충전 기술은 향후 상용화되면 그

파급효과가 매우 크기 때문에 관심이 집중되고 있는 기술 분야이고, 만

약에 수십 W 이상의 전력을 무선으로 공급할 수 있다면 IT 기술의 패

러다임이 획기적으로 변할 것으로 전망되고 있다.

시장분석

그림 5-5. NFC 적용분야


NFC의 기능 중 모바일 결제기능이 가장 큰 시장규모를 형성할 것으로

예상하는데, 이러한 NFC 사업에는 크게 통신사, 인터넷 기업, IT 제조

업체 등이 주로 관여하게 된다. 해외의 경우 버라이존, AT&T, T-

Mobile 등이 NFC 기반 모바일 결제시스템을 구축을 위하여 벤처회사를

설립하는 등 NFC 기반 모바일 결제 시장에 선두자리를 차지하기 위하

여 업체들 간의 컨소시엄 구성 등 공동 사업추진전략들이 모색되고 있

고, 한편 국내의 경우 모발일 결제 시장은 RFID를 중심으로 시장이 형

성되고 있으며, 공공 부문을 중심으로 RFID 결제 시스템 기술을 활성

화하려는 노력이 진행 중이다. 그러나 비싼 태그가격, 낮은 인식률 등

경제적?기술적 이유로 민간부문으로 폭넓게 확산되지 못하고 있는 실정

이다. 따라서 NFC를 활용한 모바일 결제 시스템 도입에 대한 필요성이

점차 높아지고 있는 사회적 분위기이다.

또한 최근 스마트폰의 급격한 확산에 힘입어 대표적인 스마트폰용 운

체제인 iOS(애플) 및 안드로이드(구 )는 편리한 무선 인터넷 이용환

경을 제공하고 있어 NFC 기술을 스마트폰에 접목하여 모바일 신용카

드, RFID 리더/태그 및 데이터 전송장치로 활용하려는 시도가 상당히

현실적인 서비스 모델로 부각되고 있고, 특히 비자카드 및 마스터카드

등 주요 신용카드회사에서 매우 적극적으로 NFC 기술 채택을 지원하고

있는 상황이며, 구 의 안드로이드 OS 및 노키아의 심비안 OS 등 스마

트폰 OS의 NFC 지원도 점점 증가하는 추세이다.

최근 방송통신위원회는‘스마트 모바일 근접통신 서비스 선도 국가 구

현’이라는 비전을 세우고 2015년까지 모바일 결제기 70%, NFC 탑재

단말기 60%, NFC 결제 이용자 60%를 달성하기 위해 여러 제도를 추

진 중에 있다. 방송통신위원회와‘Grand NFC Korea Alliance’는 NFC

서비스에 대한 사업자 간 중복투자 방지와 전국규모를 인프라를 조기에

확산하는 것이 무엇보다 중요하다고 판단하고, 2011년 4분기부터

NFC 기반 모바일 결제 공동 인프라를 본격적으로 구축하기로 한 바 있

다. 또한 본격적인 NFC 기반 응용서비스의 원활한 준비를 위해 명동



일대 외국인의 왕래가 잦은 음식점 등 200여 곳에 NFC 결제기 구축사

업을 진행한 바 있다.

하지만 NFC가 제자리를 잡기 위해서는 기존의 RFID에 비해 보안이

우수하다고 하지만, 여전히 모바일 보안에 대한 소비자의 두려움이 앞

서고 있어 여기에 대한 충분한 대비책이 제시되어야 소비자들이 안심하

고 사용할 수 있을 것이다. 또한 초창기 NFC 활용 분야를 확대하기 위

해서는 관련기관 간의 유기적 협조가 필수적이다. 초기부터 관련기관,

사업자를 모두 충족시키는 사업 모델을 만드는 것은 현실적으로 쉽지

않은 상황이다. 따라서 NFC가 저변 확대란 측면에서 참여 주체간의 명

확한 역할 분담이 필요하고, 전략적 협조가 필수적이다.

지금까지 다양한 무선충전기술이 개발되고 있지만, 일부 비접촉식 유도

결합 방식을 제외하고는 아직까지 상용화되지 못하고 있는 실정이고, 최

근 방송통신위원회에서는 무선충전기술을 미래전파응용 서비스의 핵심

분야로 선정하여 관련 기술개발, 시범사업 및 제도개선 등을 추진 중이

지만, 무선충전기술은 해결해야할 문제가 산적해 있는 기술로, 원천기술

개발, 제도개선 상용화 등에 대한 체계적인 전략수립이 필요하다.

한편, 최근 애플, 인텔, 도요타, 삼성, LG 등 세계적인 기업들이 무선

충전 기술을 이용한 컴퓨터 주변기기를 포함한 휴대기기 및 전기자동차

충전기술을 경쟁적으로 개발하고 있으나 자기 공진기가 크고 효율이 낮

으며 전자파 인체 향 관련 전파환경 극복기술이 개발되지 않아 아직까

지 완전한 상용화까지는 진행되지 못한 실정이다. 그러나 업계에서는

현재 무선충전기술과 관련해서 현재 막바지 상용화단계에 이르 다고

느끼고 있으며, 전세계 산업계와 학계 등에서는 원천 기술을 확보하여

표준화기술로 인정받기 위하여 노력중이며, 최근 중국이 무선충전기술

에 큰 관심을 보이고 있으며, 중국 정부 주도하에서 무선충전기술 개발

관련 R&D에 많은 인적·물적 재원을 투자하고 있다.

시장분석


이러한 상황을 바탕으로 산업의 향후 강점, 약점, 기회 및 위협요인을

분석해 보면 강점으로는 한국의 경우 우수한 IT인력을 보유하고 있고,

IT에 대한 기초지식이 풍부하며, 정부의 적극적인 지원이 이루어지고

있다는 점이다. 반면, 약점으로는 모바일 전자결제에 대한 취약한 보안

문제, 원천기술과 원천특허가 없다는 점, 선진 외국의 표준기술 사용시

로열티 지출이 증가할 수 있다는 점이다. 또한 기회요인으로는 신성장

동력 산업으로써의 종래의 RFID를 대체할 가능성이 높고, 스마트폰,

태블릿 PC 등 모바일 기기의 출하수 증가 등이며, 위협요인으로는 중국

등 신흥국의 약진, 로벌 기업의 세계시장 독점에 따른 해외진출의 높

은 진입장벽, 그리고 최근 삼성과 애플의 특허소송에서 보는 바와 같

이, 제외국 기업들의 한국IT 기술, 기업체에 대한 특허소송 증가 추세

등이 부담이 될 수 있다.


그림 5-6. 스마트폰 무선충전 제품사진

그림 5-7. SWOT 분석

RFID 대체가능성높음NFC 탑재모바일기기증가기술의독창성이높음

로벌기업의세계시장독점신흥국의적극적인시장진출한국 IT 기업체로의특허소송증가

우수한 IT 인력보유IT 관련기초지식풍부정부의적극적인지원

보안에약함원천기술및원천특허부재표준기술사용시로열티지출증가

STRENGTH

OPPORTUNITY

WEAKNESS

THREAT


시장 특성


수요특성

NFC는 등장한지 10년이 넘은 기술이며 그 동안 꾸준히 성장 가능성

을 탐색하며 파일럿 프로젝트들이 진행되고 있던 기술이다. NFC는 태

그의 정보를 읽거나 쓰기가 가능한 장점을 갖고 있어, 기존의 RFID가

리더로 태그의 정보를 읽을 수만 있는데 반해 기술적인 우위를 지닌다.

데이터 전송 속도에 있어서 블루투스에 비해서 느린 편이지만 통신 설

정시간이 0.1초로 매우 짧고 센서의 방향에 따른 인식 오작동도 적은

편이라는 점이 유사기술인 블루투스나 적외선 방식대비 강점으로 작용

한다.

최근 NFC의 급격한 부각은 로벌 벤더들의 적극적인 채용에 따른 수

요자 주도(supply-push)의 성격에 기인한다. 실제로 NFC 보급에 관한

이야기는 2010년 7월 Nokia가 2011년부터 자사의 모든 스마트폰에

NFC를 탑재할 것이라고 발표하면서 급격하게 부각되기 시작했다. 그

이후 2011년 11월에 미국의 주요 이동통신사인 Verizon, AT&T, T-

Mobile USA가 Isis라는 JV의 설립을 발표했고, Google은 12월 공개된

Android 2.3버전인 GingerBread에서 NFC를 주요 기능으로 내세우

며, NFC 칩에서 가장 앞서 나가고 있는 NXP와 전략적 제휴를 맺게 되

었다. 이처럼 최근 들어 각사가 NFC 적용을 위하여 움직이기 시작한


시장 특성


이유는 크게 2가지로 요약된다.

첫 번째, 2010년 말이 되면서 NFC 대응 기기간 상호접속성을 확보

하는 단계에 이른 점이다. 이전까지는 NFC를 포함하는 비접촉 IC카드

의 국제 규격이 복수로 존재하여 통신모드가 복수로 나뉘어 있었기 때

문에 NFC탑재 기기간에 상호접속하지 못 할 가능성이 있었다. 그러던

것이 2010년 11월에 보급 촉진단체인 NFC Forum이 사양을 엄 히

규정, 같은 해 12월에 상호접속 인증 프로그램을 개시함으로써 NFC로

고가 붙은 기기간 상호접속성이 보증되게 된 것이다.

두 번째, NFC 대응 휴대전화기를 사용한 결제서비스가 2010년 말부

터 세계 각지에서 생겨나기 시작한 점이다. 주체는 이동통신사업자이지

만 신용카드회사나 은행, 철도사업자 등 다양한 업계의 기업을 망라하

는 서비스가 되고 있다는 점이 특징이다.

이외에도 NFC 칩 가격이 지속적으로 하락세를 보이며 1천원대까지

하락하면서 제도사들 입장에서 기능 탑재에 대한 부담이 줄어들었고,

이에 따라 이동통신사는 스마트폰과 무선인터넷 확대에 이은 기회 요인

창출을 위해, Google은 스마트폰 OS를 통해 오프라인 기반 광고 시장

으로의 확대를 위해, POS 단말 업체들은 단말기 차별화를 도모하는 등

다양한 사업적 목적을 위해 NFC의 도입을 서두르고 있는 상황이다.

최근 들어 NFC와 관련된 환경이 긍정적으로 변화고 있는데, 대부분의

스마트폰에 NFC가 탑재될 뿐만 아니라 각국 정부 주도로 표준화가 이

루어지고, 결제 인프라 문제도 급속히 해결되고 있기 때문이다. 통신

사, 제조사, 카드사 등의 이해관계 충돌로 인해 수년간 이루어지 못하

던 표준화 문제도 최근 들어 정부가주도적으로 조율에 나서면서 해결될

조짐을 보이고 있다. 세계에서 유일하게 NFC가 성공적으로 도입된 일

본의 경우에도 2002년 당시 우리나라의 4분의 1 수준에 불과했던 낮

은 신용카드 보급률이 주요 성공 요인 중 하나로 꼽힌다는 점을 감안하

면, 이미 만원 미만의 소액 결제까지도 신용카드를 사용하는 문화가 장

착되고 있는 우리나라에서 NFC가 신용카드를 대체하기란 쉽지 않을 것

시장 특성


이다. 그럼에도 불구하고 NFC를 주목해야 하는 이유는 모바일 카드 결

제 외에도 기존 모바일 서비스의 한계를 넘어 무한대에 가까운 응용 서

비스가 구현될 수 있기 때문이다.

한편 무선충전기술도 전기자동차, 휴대폰, 노트북 등 다양한 전자기

기, 청소기, TV와 같은 가전, 조명, 차량용 전기, 우주 발전 등 매우

다양한 분야에 활용될 가능성이 높은 기술이다. 무선충전기술은 휴대

단말기뿐만 아니라 배터리를 사용하는 디지털 기기들의 소형화 및 경량

화를 통해 각종 휴대 디지털 단말기의 활용성을 증대시켜 관련 산업의

매출 신장뿐 아니라, 휴대 단말을 사용하는 산업 분야의 업무 능력 향

상을 통해 산업 전반에 거쳐 성장을 유도할 것으로 기대된다. 배터리에

대한 소비량을 급격히 줄여 배터리 폐기물로 야기되는 수질오염 및 토

양오염을 감소시켜 삶의 질 향상에도 기여할 것으로 전망된다. 또한 소

비자들의 사용시간 증대 및 제품무게 감소를 통해 이동성 및 휴대성에

대한 소비자의 불만을 해소하고 휴대 단말기의 활용성을 증대시킬 수

있을 것으로도 기대된다.

무선충전기술이 주요 사용되는 분야는 1) 방, 거실, 주방 등에서 휴대

단말, 이동가전, 및 리모콘 등 쾌적한 주거환경을 제공하며, 2) 은행,

도서관, 쇼핑몰 등에서 노트북 및 휴대 단말기의 충전 및 옥외형 원거

리 무선충전 등 공공장소에서 무선충전 환경을 제공하고, 3) 자가용,

택시, 버스, 정류장 등에서 휴대 멀티미디어 기기의 대중교통 연계 무

선충전 환경을 제공하며, 4) 임플란트 기기 등 의료기기 관련 무선충전

환경도 제공한다는 점으로 볼 때, 무선충전기술 소비자는 모든 개인,

공공기관, 기업체 등으로 제한이 없다고 할 수 있다.

시장진입장벽

NFC의 도입이 급속히 전개될 것으로 예측됨에 따라 NFC 기반으로 한

모바일 결제시장에서 플랫폼 사업자, 이동통신 사업자, 금융사업자들을

대상으로 방송통신위원회와‘Grand NFC Korea Aliiance’는 NFC 서



비스에 대한 NFC 보급 확대를 위하여 노력하고 있다. NFC 기반 모바

일 결제 서비스가 활성화되기 위해서는 NFC 모바일 결제 서비스 참여

사업자들간의 역할 분담이 명확해야한다.

또한 하나의 단말기에 다수의 계좌 혹은 신용카드 정보를 지니게 됨에

따라, 이용자들은 개인정보, 인증정보와 금융정보를 단말기의 보안기술

에 의존하게 되면서 더욱 높은 보안성을 요구한다. 따라서 개인정보와

금융정보와의 결합이 요구되는 가운데, 이를 효과적으로 중개할 수 있

는 TSM(Trusted Service Manager)이 필요하다.

시장 특성

표 6-1. NFC 모바일 결제 서비스 참여 업체 역할 분담

구분 통신서비스 금융기관 단말기제조업자 플랫폼 사업자


NFC의의미

역할

- 모바일 결제 수수료의 일정 부분을취할 수 있는 수단- 개별화된 광고 제공을 위한 구매정보 확보 수단- 신규 고객 확인과대금의 지급 등에대한 정보를 결제자와 피결제자에게제공함으로써 결제의 안전성과 편의성을 확보

- 현금이나 수표 등을 선호하는 피결제 사업자들에게보다 쉽고 간단한결제 서비스를 제공함으로써 이들을새로운 결제 고객층으로 만들 수 있는 요인- NFC는 모바일 결제 앱이 플라스틱카드를 점차 대체해 나갈 수 있다는점에서 반드시 진입해야할 시장

- NFC는 단말기 판매 관점에서 판매에 크게 향을 미치는 주요 기능으로 작용

- 개별화된 광고 제공을 위한 구매 정보 확보 수단- 다양한 앱 개발 환경 제공

- 결제 확인과 대금의 지급 등에 대한정보를 결제와 피결제자에게 제공함으로써 결제으 안전성과 편의성을확보

- 사용자에게 지급결게와 관련하여 계좌 관리, 할인 및보상 서비스, 개인화 서비스 등을 제공

- 모바일 지급결제에적합한단말기제조

- 개발자가 NFC의3가지 동작모드를활용한 다양한 어플리케이션을 개발할 수 있는 환경을제공- 모바일 결제 애플리케이션 개발


예전 근거리 무선통신 기술로 블루투스, 지그비, RFID 등의 근거리

무선통신이 있었으나 이들 기술의 구현할 인프라 및 근거리 통신을 제

공할 수 있는 단말기가 부족하여 활용도가 낮았고, 이들 무선통신기술

이 활발히 보급될 인프라가 갖추어져 있지 않아 거의 실패한 근거리 무

선통신기술이라고 하지만 NFC는 기기간 직접 통신을 통한 편리성, 암

호화를 통한 보안성, 빠른 전송 속도 등으로 향후 다양한 서비스에 확

대 적용될 전망이다. 한편 무선충전기술은 현재까지 다양한 방식의 무

선전력전송 방식이 소개된 바 있는데, 레이저를 사용한 7.방법도 있으

나, 주요 연구 대상은 투과성이 우수하며, 상대적으로 인체에 향이

적은 라디오주파수를 이용하는 방식이다. 라디오 주파수를 사용하는 방

식은 아래 그림에서와 같이 전송 전력과 전송 거리의 관점에서 크게 전

자기 유도 방식, 자기 공진 방식, 마이크로웨이브 방식 세 가지로 분류

된다.


그림 6-1. TSM 역할


소비자

판매자대금청구

결제정보전송결제정보전송

대금지급

대금결제

휴대폰/POS이동통신망

TSM : 편의성과보안을위한플랫폼제공

신용카드사/은행


무선전력컨소시엄(WPC, Wireless Power Consortium)은 2008년 홍

공에서 처음 회의를 가졌으며, 이후 활발한 활동을 통하여 2010년 4

월에 전자기 유도 방식 기반의 소출력(5W 미만) 무선전력전송 방식에

대한 WPC 단체 표준을 발표하 다. WPC 표준에는 인터페이스 정의

(Interface definition), 성능 요구사항(Performance requirements), 규

정 준수 시험(Compliance testing)으로 구성되어 있다. 이 표준 제정을

통하여 전자기 유도 방식의 외부 금속물질에 의한 발열에 대한 위험성

이 해결되었으며, 타 기기간의 상호 호환성 문제를 해결하여 무선충전

기술이 한층 더 발전할 수 있는 계기를 마련한 바 있다.

또한 최근 미국기업들이 한국 기업들에 대한 특허소송을 과감히 단행

하고 있고, 실제 한국 기업들이 패소한 사례들이 늘어나고 있어, 이에

대한 철저한 대비책도 필요하다.

WPC에서 무선충전기 관련 준수사항을 명확히 규정한 점은 긍정적인

요인으로 평가되지만, 예상되는 다국적 기업의 특허소송에 대비하기 위

하여 독점적인 기술개발, 이에 대한 지적재산권 획득, 업전략 수립,

및 제반 인프라를 구축하여, 그러한 경쟁관계에서 비교 우위를 점하기

만 한다면 지속적이고 안정적인 매출 발생이 예상되므로 시장 진입장벽

시장 특성

그림 6-2. 무선전력전송기술 비교


이 다소 높다는 점은 오히려 시장진입만 성공한다면 안정적으로 시장점

유율을 높여나갈 수 있다는 점으로 생각할 수 있어 긍정적인 요인이라

분석된다.

관련정책및제도

NFC의 도입이 급속히 전개될 것으로 예측됨에 따라 NFC 기반의 모바

일 결제시장에서 플랫폼 사업자, 이동통신 사업자, 금융사업자들을 중

심으로 모바일 결제시장을 선점하기 위한 노력들이 활발히 진행되고 있

다. 방송통신위원회와‘Grand NFC Korea Alliance’는 NFC 서비스에

대한 사업자간 중복투자 방지와 전국규모의 인프라를 조기에 확산하는

것이 무엇보다 중요하다고 판단하고, 2011년 4분기부터 NFC 기반 모

바일 결제 공동 인프라를 본격적으로 구축해오고 있다. 또한 방송통신

위원회는 NFC 기반으로 한 모바일 결제시장에서 플랫폼 사업자, 이동

통신 사업자, 금융사업자들의 협력방안을 제시한 바 있는데, 구체적인

내용은 플랫폼 사업자는 노후 결제기를 통합결제기로의 교체를 추진하

고, 금융사업자들은 모바일 신용카드 발급 및 홍보를 담당하며, 플랫폼

사업자의 POS 업그레이드 비용을 일부 지원하는 등 플랫폼 사업자의

간접 지원을 담당하도록 한 것이다.

무선충전기술은 상용화되기 위하여 반드시 전파규제를 통과해야 한다,

예를 들어 제조·판매시에는 정부의 전자파 승인을 얻어야 한다. 이는

휴대전화에서 발생하는 전자파 에너지가 인체에 미치는 향을 고려하

여, 정부가 주파수별로 기준을 정해, 제조사의 제품이 그 기준을 통과

하는 것을 의무로 규제하고 있다. 일반적으로 무선기기의 송출 전력은

전자기파의 인체 노출 기준을 근거하여 규제하고 있다. 전자파 인체 노

출기준은 IEEE C95.1 표준과 ICNIRP 기준의 두 가지가 있으며, 각

국가별 표준은 대부분 이 두 가지 표준 중 하나를 기본으로 하고 있다.

또한 무선충전과 관련하여 최근 정부 주도하에서 방송통신위원회, 삼

성전자, LG전자, 한국전자통신연궁원 등이‘무선전력전송포럼’을 출범



시켜 관련 기술 개발, 표준화, 신규 서비스 모델 발굴 등을 추진할 계획

인 것으로 보도된 바 있다(NSP 통신, 2012년 5월).

정부의 무선충전기술 발전을 위한 다양한 정책들은 그 산업군에 속해

있는 대상 기술 제품의 사업화에 매우 긍정적인 요소로 작용할 것으로

분석된다.

시장 특성


시장 규모 및 동향


시장규모

현재 세계 NFC 시장은 휴대폰과 스마트 디바이스를 중심으로 한 모바

일 결제시장을 중심으로 주로 분석되고 있으며, 세계 모바일 결제 거래

에서 NFC 단말기 비중은 2009년 17%에서 2014년 30%까지 증가

할 것으로 전망되고 있다.

또한 세계 NFC 탑재 휴대전화는 2011년 100만대에서 2015년 4

억 6천만대로 늘어날 것으로 전망되고 있다. NFC 모바일 결제에 대한

세계 시장은 2011년 14억달러로 조사되었으며, 모바일 결제가 주로

이용되는 휴대폰의 세계 시장 점유율을 보면 한국이 1.6%를 차지하는

것으로 조사되어, 이를 토대로 국내 NFC 시장 규모를 추정할 수 있다.

무선충전기술과 관련하여 발표된 2011년 국내외 시장규모를 살펴보

면, 2011년 세계시장 95억달러이고, 한국시장은 1,700억원으로 조

사되었다.


시장 규모 및 동향

표 7-1. NFC 국내외 시장 규모(2011년)

구분 시장규모 성장율

세계시장 14억달러5.27%

국내시장 250억원

추정근거. 관련업체 발표자료(WISEWIRES)와 가트너자료(GARTNER)를 조합하여 추정 (1$=1,100원으로 환산)


지금까지 국내 NFC 시장 및 무선충전 시장은 다른 외국에 비하여 그

리 활발히 시장이 형성되지 있지 않았던 것이 사실이다. 하지만 최근

정부에서 NFC 시장과 무선충전 시장에 대한 활발한 지원 의지를 보이

고 있어, 조만간 국내에서도 외국과 같은 활발한 NFC 시장 및 무선충

전 시장이 형성될 것으로 전망되며, 빠른 시일 내 국내 기업들이 이러

한 시장형성에 대비하여 기술개발을 완료하고 시장에 뛰어든다면 IT강

국인 한국의 NFC 및 무선충전기술을 여러 외국으로 수출할 가능성이

높다고 전망된다.

또한 현 시장은 한국에서 태동하는 단계이며 몇 년 사이 성장기에 접

어들 경우 가파른 성장세를 당분간 이어나갈 것으로 전망되므로 본 평

가 대상 기술이 성공적으로 상용화될 경우 해당 시장 규모는 비교적 클

것으로 평가된다.

시장동향

국내 NFC 관련 업체로는 은행, 카드사, 삼성전자, LG전자, 팬택&큐

리텔 등의 주요 단말기 업체들, SKT, KT와 같은 이동통신사들과 관련

핵심 부품업체와 솔루션 기업들을 들 수 있다. 삼성전자는 2007년

NFC 칩을 내장한‘SCH C-20’휴대폰을 출시하 으며, KT는 2010

년 10월 NFC 휴대폰을 출시한 바 있으며, SKT도 2010년 10월 28

일 NFC로 신용카드 결제와 쇼핑 정보를 제공하는 모바일 커머스폰 서

비스를 시작했다. 엠텍비전은 2010년 9월 NFC 컨트롤러 AMEE 개발

을 완료했다고 발표하 으며, 현재 국내외 휴대폰 제작사들과 NFC 칩

사용을 논의 중이다. 또한 RFID 팰리스 업체인 쓰리에이로직스는

시장규모 및동향

표 7-2. 무선충전 국내외 시장 규모(2011년)

구분 시장규모 성장율

세계시장 95억달러 11.8%

국내시장 1,700억원 12.4%

자료. Market Intelligent Center 자료를 이용하여 ETRI에서 추정 (1$=1,100원으로 환산)


TRM041M을 개발하여 LG전자에 납품하고 있으며, 그 밖에 케이비티,

유비벨룩스, 솔라시아 등이 NFC 관련 핵심 부품을 개발하고 있는 것으

로 조사되었다.

또한 이그잭스는 올해 5월말까지 25억원의 NFC 안테나와 관련된 매

출을 달성했다고 보고하 는데, 이는 전년도 41억원 매출에 비하여 동

기 대비 증가된 매출액 규모이고, 당해 년도 매출 100억원을 목표로

하고 있다고 한다.

또한 아모텍은 갤럭시 S3에 NFC 안테나를 공급하면서 주목을 받고

있으며, 안테나 전문기업인 EMW도 NFC 안테나 시트 생산량을 대폭

확대하고 있다고 보도되고 있고, 또한 한국몰렉스도 NFC 안테나 연구

소를 신설하 다고 보도 되었으며, 하이쎌 또한 NFC 안테나 관련 특허

를 취득하 다고 공시한 바 있다.

무선충전기술과 관련하여 관련 업체동향을 살펴보면, 삼성전자가 한

대의 충전기로 스마트폰, 스마트패드 등 여러 대 단말기를 동시에 무선

충전할 수 있는 기술을 개발 완료하 고, LG전자도 유선충전과 충전 시

간이 동일한 무선충전기를 개발하 다고 국제 전시회에서 발표한 적이

있으며, LS전선도 아이폰4용 무선 충전기 차버(Charver)를 선보이고,

애플 전문 스토어 프리스비에서 판매를 시작하고 있는데, 이 제품의 특

징은 휴대폰에서 커버를 씌우고 패드 위에 올려 놓기만 하면 자동으로

충전이 시작된다는 특징이 있다. 그 밖에 알에프텍, 와이즈파워, 한림

포스텍, 한국전자통신연구원, 한국전기연구원에서도 무선충전기술들을

개발 완료하 다고 발표한 바 있다.

이 밖에 외국 연구소, 학교, 기업으로 무선충전기술개발을 완료한 곳

으로는 MIT, 인텔, 세이코엡슨, 동경대학, 애플, 제너럴모터스, 하이

얼, 무라타제작소, 히타치 등이 보고되고 있다.



시장전망

스마트폰의 대중화와 저가 안드로이드 단말기 등장, 시흥 시장의 단말

소비 등으로 인해 휴대폰 시장이 급성장을 하 는데 세계적으로 휴대폰

가입자수는 2010년 46억8천만명에서 2016년 73억9천만명에 이를

전망이다. 휴대폰 보급률이 100%가 넘는 선진국가에서 Second Phone

의 증가와 다양한 Connected Device의 등장에 원인이 있으며, 무엇보

다 신규 가입자 증가와 교체수요가 빠르게 일어나는 신흥시장이 주요

원인이다.


그림 7-1. 삼성전자 무선충전방식 개념도

그림 7-2. 로벌 휴대폰 가입자수 현황 및 전망

자료. 야노경제연구소, 2010년


무선충전 시장에 대한 향후 5년간 시장전망은 아래 그림과 같이

2017년에는 대략 170억달러 정도의 규모가 전망된다.


그림 7-3. 로벌 스마트폰 출하량 추이

자료. 야노경제연구소, 2010년

그림 7-4. 무선충전 세계시장 전망

자료. Market Intelligent Center 자료를 이용하여 ETRI에서 추정


따라서 NFC와 무선충전의 합계 시장 규모는 다음과 같다.

상기 추정된 세계 NFC 및 무선충전 합계시장에서 스마트폰 세계 시장

중 국내 시장 점유율 1.6%를 적용하여 추정하면 5년 이후 무선충전 및

NFC 결합 시장은 아래 표와 같다.


그림 7-5. NFC 세계시장 전망

추정근거. 관련업체 발표자료(WISEWIRES)와 가트너자료(GARTNER)를 조합하여 추정 (1$=1,100원으로 환산)

그림 7-6. NFC 및 무선충전 합계 세계시장 전망

추정근거. 관련업체 발표자료(WISEWIRES)와 가트너자료(GARTNER) 및 Market Intelligent Center 자료를 이용하여 ETRI에서 추정


국내외의 NFC 및 무선충전 관련련 국내시장은 국내의 경우 2017년

3,056억원 규모로 증가할 것으로 추정되며, 세계의 경우 2017년

180억달러 규모로 증가할 것으로 추정된다. 이는 보수적인 관점에서

시장성장률을 추정한 것이며, 향후 본 시장이 보다 활발히 성장한다면

상기 시장 규모 예측치를 크게 웃도는 국내외 시장규모가 형성될 가능

성도 매우 밝다고 할 수 있다.


표 7-3. 국내외 시장 규모 추정(2017년)

구분 시장규모

세계시장 180억달러

국내시장 3,056억원

자료 및 추정 근거.관련업체 발표자료(WISEWIRES)와 가트너자료(GARTNER) 이용, Market Intelligent Center 자료를 이용하여

ETRI에서 추정한 자료 이용, 신문보도자료(이데일리, 2012년 7월)를 종합적으로 취합하여 추정함 (1$=1,100원으로 환산)


시사점및향후전망


최근 들어 휴대 단말기 시장에서 무선으로 전력을 전송 및 충전하려는

노력이 많은 산업체에서 자기유도기술 중심으로 나타나고 있다. 또한

휴대 단말기에 NFC를 적용한 서비스는 이미 시중에 나와 있는 상황이

다. 다만 자기공명 방식의 무선충전기술과 NFC 기술이 동시에 구현된

사례는 아직 없는 것으로 파악되며, 현재 이러한 방향으로 연구가 진행

되는 것으로 판단된다. 이 두 기술을 동시에 실현하면서 특히 송수신

안테나와 공진기가 모두 근역장(Near field)을 이용하는 특징으로 이 두

기술을 동시에 구현하고자 하는 것은 관련기술의 발전방향과 일치하고

있는 것으로 파악된다.

비록 무선전력전송 공진기술, NFC 안테나기술의 경우 국내외에서 여

러 업체들이 관련기술을 보유하고 있어 기술 수준은 다소 낮으나 무선

전력/NFC 단일 기술은 고유기술로서 타 기술에 비해 복제는 어려울 것

으로 예상된다. 특히, 기존 무선충전과 NFC 두 가지 기술을 동시에 하

나의 모듈로 구현하는 기술로 소형화 및 간섭문제 해결에 탁월한 성능

을 보일 경우 기존 기술에 비해 50%의 소형화 효과가 있을 것으로 전

망된다.

2011년을 기준으로 휴대폰 단말기에 무선충전기술이 자기유도 중심

으로 적용되어 시장에 나타나고 있으며, 자기공명기술은 아마 2013년

이후에 제품이 출시될 것으로 예상되고, 이때 휴대 단말기의 슬림화 기


시사점 및 향후전망


술은 매우 중요한 기술이 될 것이다. 현재 휴대 단말기에 무선충전 기

술과 NFC 기술은 도입기에 있는 상황이며, 특히 이들이 휴대 단말기의

슬림화 및 기능간의 간섭 제거기술이 주요한 핵심 기술이 될 것으로 예

상된다.

본 기술의 응용 및 확장 가능성을 파악해보면 다양한 용도로 활용 가

능한 것으로 생각된다. 세계 휴대폰 시장뿐만 아니라 기존의

RFID/USN 기술을 적용한 다양한 응용분야에 활용이 가능하다. 즉, 생

활가전에 속하는 PC, 모니터, TV 등에도 적용이 가능하며, 휴대용

DVD, USB 시장 등에도 적용할 수 있다. 향후에 다양한 응용성으로 모

태기술이 될 수 있는 핵심기술로 타 분야로의 응용 및 확장가능성이 매

우 높은 것으로 사료된다.

NFC 및 무선충전 결합기술개발을 위하여 산학연 공동개발을 통한 제

품상용화와 안정적인 시장진입과 점유율 확대를 위한 인프라 설비 구축

과 운전자본 투자유치, 전자기기 제조사와의 협력을 통한 수요처 확대,

제품 성능 인증 및 공정 안정화의 로드맵이 필요하다. 세부적으로 시장

진입을 위해서는 제품 판매망의 다원화 체계 구축, 협력업체와 파트너

십 계약 및 국내외 딜러망 구축, 업인력 충원에 의한 직접판매 등의

구체적 마케팅 계획 수립이 필요할 것이다. 한편 제품의 시장 진입을

용이하게 하게 위해 다양한 홍보전략을 수립이 요구되며, 그 방법으로

는 제품의 사용자층이 선호하는 매거진, 신문, 인터넷 포탈 등을 통한

홍보, 회사 차원의 이벤트 행사 실시, 국내외 전시회 출품 등이 효과적

일 것이다. 이동통신 및 전자휴대기기 관련 수요처의 확보 및 마케팅

활동을 통한 제품 인지도와 신뢰도 제고를 위한 일련의 노력이 지속되

어야 할 것으로 판단된다.

무선충전/NFC 단일 기술의 경쟁 기술들은 기술동향분석 부문에서 살

펴본 바와 같이 무선충전은 자기유도기술이며 NFC는 RFID, WIFI등

근접통신기술이 될 수 있다. 무선충전의 경우 향후에는 전송거리 확보

를 위해 자기유도기술의 한계가 확인되면 자기공명 기술로 진화할 것으

시사점및향후전망


로 판단된다. NFC의 경우 기존 여타 근접통신 방식에 비해 매우 많은

장점이 이미 부각된 상황이며 현재 있는 기술 중에서는 가장 시장성이

높은 기술로 인정받고 있는 상황이다. 따라서 이 두 기술을 접목한 단

일 모듈이 개발된다면, 일정기간 이 기술을 대체하는 기술은 출현하기

어려울 것으로 판단되나, IT 기술의 발전이 매우 빠르고 혁신적이라 새

로운 개념의 신기술이 등장할 가능성도 배제할 수는 없는 상황으로 보

인다.



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