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세계 인공지능(AI) 시장은 빠르게 성장할 것으로 전망된다. 글로벌 분석기업 IDC 전망에 따르면, 세계 인지·인공지능 시스템 시장규모는 2016년 80억 달러에서 2020년 470억 달러에 이를 것으로 예상되며, 더불어 인공지능이 다양한 산업 분야에 빠르게 확대되고 있다. 기존 기술은 물론 새로운 상품과 서비스산업에 접목되어 기능을 향상시킬 뿐만 아니라 인력 시장에도 영향을 미치는 등 다양한 산업과 경제를 재편하고 있다. 4차 산업혁명 시대에 접어들면서 미래 사회를 움직이는 가장 중요한 인공 요소인 첨단센서는 사물인터넷, 미래자동차, 웨어러블기기, 로봇, 스마트공장 등 초연결 사회로 접어들면서 우리 생활 곳곳에 사소한 물건 하나하나에도 탑재될 것으로 예상된다.

 따라서 향후, 그 용도와 사용 건수는 상상을 초월할 것으로 보고 있다. 이처럼 센서 수요가 급증하고 있지만 우리나라의 현재 점유율이 1%대에 불과하고 기술수준도 유럽, 일본, 미국의 60~70%대 수준에 그치고 있는 등 특단책이 필요한 시기임이 분명하다. 국내 첨단센서 산업 육성 및 활성화 방안을 비롯하여 첨단센서를 바이오·의료/환경/웨어러블·모바일/자동차분야 등의 응용분야별로 나누어서 각각의 연구, 기술개발동향, 적용기술과 국산화 실태 및 상용화동향에 이르기까지 첨단센서의 정확한 진단과 분석이 필요할 때이다. 

  이에 본원 R&D정보센터에서는 인공지능/첨단센서 산업 분야 원천기술 개발 확보를 통한 글로벌 경쟁력 강화에 도움이 되고자 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로 정리하여 「인공지능 기반 산업분야별 첨단센서 국내외 신기술/시장전망과 R&D전략」을 발간하였다. 본서에서는 인공지능/첨단센서 산업 분야에서 크게 주목받고 있는 바이오·의료/환경/웨어러블·모바일/자율주행차분야 산업의 신기술 및 시장전망과 생산사례, 산업동향을 수록, 학계·연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

  제 Ⅰ편  인공지능(AI) 산업

제 1장 인공지능(AI) 산업실태와 활용사례

1. 4차 산업혁명 시대의 인공지능(AI) 산업 활성화 현황

1) 4차 산업혁명 시대의 인공지능(AI)의 산업 동향

(1) 진정한 AI 시대의 도래 

가. 딥러닝과 혁신적 AI의 등장

나. 최근 AI 적용 사례

(2) AI의 특징과 4차 산업혁명

가. 딥러닝의 핵심 특징에 따른 영향

나. AI와 4차 산업혁명

(3) AI가 초래할 산업 변화 

가. 산업의 미래 경쟁구조 변화

나. 기초 인프라와 한국의 경쟁력

(4) 연구의 시사점

가. 정책적 시사점

나. 금융산업과 중소기업에 대한 시사점

2) 인공지능(AI) 산업 활성화 방안

(1) 인공지능 산업의 현황

가. 인공지능 기술 기반산업

⒜ 가상비서

⒝ 지능로봇

⒞ 추천시스템

나. 인공지능 기술 응용산업

⒜ 의료

⒝ 법률

⒞ 금융

(2) 인공지능 활성화 방안

(3) 성공적 AI 도입을 위한 선행 조건

2. 인공지능(AI) 경쟁력 요인과 확보 방안

1) 실리콘밸리에서 인공지능밸리로 변화 현황

(1) 인공지능(AI) 기술 격차는 왜 계속되는가

가. ‘ICT‘ 뿐만 아니라 ‘AI‘ 연구와 산업을 선도하는 실리콘밸리

나. 지속적인 벤치마킹에도 불구하고 점점 벌어지는 한국과 실리콘밸리의 인공지능 기술 격차

다. 다시 도래한 인공지능 붐, 향후 인공지능 확산에 대응해 새로운 정책 방향에 대한 논의 필요

(2) 인터뷰 주요 결과

2) 인공지능 경쟁력의 핵심 요인

(1) 실리콘밸리의 기업들은 어떻게 인공지능 관련 경쟁력에서 계속 앞서 나갈까?

가. 실리콘밸리의 기업이 AI 경쟁력을 확보하는 방법 : ’인재’

나. 실리콘밸리의 기업이 AI 경쟁력을 확보하는 방법 : ’데이터’

다. 실리콘밸리의 기업이 AI 경쟁력을 확보하는 방법 : ’산학 협력’

(2) 실리콘밸리의 학계에서는 어떻게 훌륭한 인공지능 연구자가 지속적으로 나올까

가. ’인공지능 연구 플랫폼’을 구축해 지속적인 연구 및 인재 배출

나. ‘인공지능 연구 플랫폼’으로 형성된 자유로운 연구 및 교육

(3) 한국은 왜 실리콘밸리처럼 되기가 힘들까

가. 인공지능 경쟁력 제고를 위해 필요한 투자

나. 인공지능 인력 양성을 위한 교육 환경

다. 인공지능 경쟁력 향상을 위한 연구 환경

3) 인재 중심의 인공지능 경쟁력 확보 방안

(1) 인공지능 ’빅뱅’의 시대, 인재 중심의 인공지능 경쟁력 확보 시급

(2) 인재 중심의 인공지능 경쟁력 확보를 위한 정책 제언

3. 인공지능(AI) 산업실태와 서비스 혁신 현황

1) 국내 인공지능(AI) 실태 동향

(1) 최근 동향

(2) 현황조사 개요

(3) 조사결과 및 분석

(4) 미래 산업의 주요과제

가. 현황분석

나. 미래 전망과 한국적 시사점

2) 인공지능(AI) 시장과 서비스 혁신 동향

(1) 인공지능(AI) 생태계 및 시장 현황

가. 음성비서 중심의 생태계 구축 경쟁 돌입

나. 서비스 패러다임의 변화 주도 : 초개인화, 예측 및 셀프 서비스

다. B2B 사업을 주축으로 한 성장 기대

(2) 인공지능(AI) 활용/융합 제품･서비스 동향

가. AI 활용 산업 분야 및 대표 제품·서비스

나. 2030년 AI 융합 대표 응용 서비스의 미래상과 세부기능

⒜ 의료

⒝ 금융

⒞ 스마트홈

⒟ 교통

⒠ 제조

(3) 국내외 시장동향과 전망

가. 세계 시장

나. 국내 시장

3) 인공지능(AI) 개방형 혁신 생태계 구축 동향

(1) 알파고가 IT산업에 새로운 변화

(2) 인공지능 이해

(3) 인공지능 플랫폼 생태계 구축

가. 2016년 이후 인공지능 플랫폼 기반으로 한 ‘제4차 산업혁명’ 본격화

나. 인공지능 플랫폼 오픈소스화 현황

⒜ 구글

⒝ 페이스북

⒞ 마이크로소프트

⒟ OpenAI

⒠ IBM

⒡ 삼성

⒢ 에어비엔비

⒣ 바이두

다. AI 개방형 혁신 생태계 구축을 위한 과제

⒜ 개방형 인공지능(AI) 혁신 체계의 중요성

⒝ 기반 데이터 확보의 중요성

⒞ 인공지능 알고리즘 및 데이터의 투명성 제고

⒟ 기술 표준과 평가기준의 중요성

4) 주요 기업의 인공지능 플랫폼 동향

(1) 인공지능의 플랫폼화

(2) 주요 기업의 인공지능 플랫폼

가. 범용 인공지능 플랫폼 (General A.I. Platform)

⒜ Google: 기술력과 방대한 데이터를 기반으로 한 범용 인공지능 플랫폼

⒝ Facebook: 정교화된 개인별 맞춤형 인공지능 플랫폼

⒞ Amazon: 실생활로 파고드는 인공지능 플랫폼

나. 산업별 특화 인공지능 플랫폼(Vertical A.I. Platform)

⒜ IBM: 의료 전문 인공지능 플랫폼

⒝ GE: Industry 4.0 선도할 산업 인공지능 플랫폼

(3) 향후 경쟁 전망

4. 주요 산업별 인공지능 활용사례 및 시장현황

1) 인공지능 헬스케어 활용 시장 및 사례

(1) 헬스케어분야 인공지능(AI) 활용 현황

(2) 신약개발에 인공지능을 활용하는 기업

(3) 인공지능은 헬스케어 향상에 어떻게 기여할 것인가

2) 금융 생태계를 변혁하는 인공지능(AI)의 확산 및 시사점

(1) 금융 생태계의 AI 활용 확산

(2) 금융 생태계에 대한 AI의 기회요인

(3) 금융 생태계에 대한 AI의 도전과제

(4) 금융 생태계 부문별 AI 활용

(5) 정책적 시사점

3) 음성인식 인공지능 시스템 산업 동향

(1) 해외 시장

가. 아마존

나. 구글

다. 애플

라. 마이크로소프트

마. 기타

(2) 국내 시장

가. 삼성

나. SKT

다. KT

라. 네이버 9,10

마. 카카오

(3) 보이스 UI의 발전 방향

가. Voice UI 인프라 개발

⒜ 음성인식 기기의 확장 보급

⒝ 음성 인식 애플리케이션 개발을 위한 소프트웨어 블록 구현

나. Voice UI 의 기술적 발전

(4) 사용자 인식 및 만족

제 2장 인공지능(AI) 정책과 R&D전략

1. 인공지능(AI) 기술과 사회 변화 전망

1) 인공지능(AI) 기술 개요

(1) 정의

가. 인공지능

나. 지능정보기술

(2) 기술 역사

(3) 기술 분류

2) 인공지능(AI) 산업별 기술 동향

(1) 인공지능 기술 개괄 및 동향

(2) 산업영역별 인공지능 기술 동향

3) 인공지능 기술동향 및 사회 변화 전망

(1) 사회(Social)

가. 인공지능을 통한 국민의 라이프 스타일 변화

나. 고령화 사회의 해결책 vs 노동력 상실에 관한 이슈

다. 인공지능으로 인한 사회·윤리적 문제 발생 측면

(2) 기술(Technological)

가. 인공지능 기술은 다양한 산업 내 기술과 융합하며 발전

나. 대용량 데이터 활용이 증가함에 따라 딥러닝 기술 중요성 증대

다. 주요국은 다양한 산업별 대표 기업을 중심으로 인공지능 기술 확보를 위해 경쟁 중

(3) 경제(Economic)

가. 인공지능 시장의 지속적인 성장세 전망

나. 인공지능 업계들은 다양한 수익모델을 바탕으로 한 산업 활성에 노력

다. 인공지능 대·중소 및 스타트업 생태계 조성을 위한 활발한 움직임 대두

(4) 환경·생태계(Ecological)

가. 인공지능 기술의 환경·생태계 활용성

나. 인공지능 산업과 환경오염의 연관성에 대한 논쟁 점화

(5) 정책(Political)

가. 중장기 프로젝트를 바탕으로 한 인공지능 기술 R&D 정책 추진

나. 인공지능 육성을 위한 대규모 투자 활성화

다. 인공지능 결과물에 대한 저작권 관련 정책 이슈 대두 예상

2. 국내외 인공지능(AI) 정책과 법적이슈

1) 인공지능(AI) 기술관련 정책 및 지원방안

(1) 미국

(2) 일본

(3) 유럽

(4) 중국

(5) 한국

2) 인공지능(AI) 관련 법적 이슈

(1) 검토의 배경

(2) AI의 민사적 책임

(3) AI와 지식재산

3. 인공지능(AI) R&D 전략

1) 인공지능(AI) 글로벌 동향

(1) 인공지능 기술, 폭발적 성장이 시작

(2) 글로벌 시장, 범용 플랫폼 지배력 강화와 신시장 기회 공존

(3) 기업들은 한발 앞선 기술력과 글로벌 인재 선점에 주력

(4) 기술혁신 역량 확보에 국가별 특성을 고려 정책 추진

2) 인공지능 R&D 현황 진단과 대응방향

(1) 현황 진단

가. [기술] 경쟁국 대비 AI 기술경쟁력 취약

나. [인재] 양·질적으로 부족한 AI 우수인재 확보에 주목

다. [기반] 개방·협력 기반의 AI 기술혁신 인프라 미비

(2) [대응방향] 국내 경쟁력을 고려한 AI R&D 전략 추진 필요 

3) 중점 추진과제

(1) [기술력] 세계적 수준의 AI 기술 확보

가. (핵심기술) 전략분야 AI 기술역량 조기 확보 추진

나. (응용 : AI + X) AI와 타 분야 혁신 시너지 확보

다. (기초과학) 차세대 AI 기술 확보 추진

(2) [인재] 인공지능 우수 인재 양성·확보

가. 인공지능 고급인재 양성 (’22년까지 1,400명 규모 추진)

나. 인공지능 융복합 인재 양성 (’22년까지 3,600명 규모 추진)

(3) [기반] 개방ᆞ협력형 연구기반 조성

가. 인공지능 자원 제공 (AI 허브 구축)

나. 인공지능 브레인랩(연구거점) 조성

다. 인공지능 기술혁신 플랫폼 구축

라. 제도 개선

4) 인공지능(AI) 추진체계 및 기대효과

(1) 추진체계

(2) 기대효과

4. 인공지능(AI) 기술개발과 특허분석

1) 인공지능(AI) 기술개발과 적용 사례

(1) 인공지능(AI) 기술개발 현황

가. 언어 인지·처리 기술

나. 시각 인지·처리 기술

다. 추론/학습기술

라. 감성 지능

(2) 인공지능 기술 적용 사례

가. 비서 서비스

나. 의료 서비스

다. 자율주행 서비스

라. 지능형 제조업(스마트팩토리)

마. 지능형 감시 서비스

2) 콘텐츠 관련 인공지능 기술 분석 및 적용 타당성

(1) 콘텐츠 관련 인공지능 기술 심층 분석

가. 인식

⒜ 자연어 처리 기술

⒝ 영상/이미지 인식 기술

⒞ 음성/음향 인식 기술

⒟ 동작/운동 인식 기술

나. 학습

다. 추론

(2) 심층 분석 대상 기술의 콘텐츠 분야 적용 타당성

가. 심층 분석 대상 기술의 연구개발 타당성

나. 콘텐츠 분야에 대한 인공지능 기술 융합의 높은 중요도

다. 심층 분석 대상 기술 적용이 기대되는 콘텐츠 장르 종합 정리

3) 인공지능(AI) 기술 특허 분석 및 전망

(1) 인공지능 기술 특허 분석

(2) 국내·외 특허출원 현황

가.국가 연도별 특허출원 동향

나. 핵심기술 연도별 특허출원 동향

다. 핵심기술 국가별 특허출원 동향 

라. 주요출원인 특허출원 동향

마. 세부기술 국가별 특허출원 동향

바. 국내 주요출원인 특허출원 동향

(3) 특허로 바라본 한국의 위상

가. 인공지능 관련 기술력

나. 특허활동지수(Activity Index)

다. 시장 확장성

마. 특허 규모

바. 한국의 특허관심(중요)도

사. 특허 평가 결과 종합

제 Ⅱ편  분야별 첨단센서 산업

제 1장 바이오·의료분야 첨단센서 현황

1. 바이오·의료분야의 인공지능 현황

1) 바이오·의료분야 사례 및 이슈

(1) 의료·바이오에서의 인공지능 적용 동향 및 사례

가. 인공지능과 의료·바이오 융합의 가치

나. 의료·바이오 분야의 인공지능 적용

⒜ 임상의사지원시스템

⒝ 신약개발

(2) 인공지능 활용 이슈

가. 의료 분야의 인공지능에 대한 인식

나. 규정 및 법·제도

2) 인공지능(AI) 디지털 의료 현황

(1) 디지털 의료의 출현 배경

(2) 디지털 의료가 가져올 변화

(3) 디지털 의료의 사례들

가. 약물복용 추적

나. 약물 중독 치료

(4) 디지털 의료가 넘어야 할 한계

가. 디지털 기술의 사용, 기록을 원하는가

나. 보험사의 지불의지

다. 새로운 기술의 활용, 편의성과 순응도

라. 디지털 의료의 미래와 과제

3) 글로벌 의료사물인터넷(Internet of Medical Things, IoMT) 시장동향

(1) 의료사물인터넷 개념 및 현황

가. 의료사물인터넷(Internet of Medical Things, IoMT) 개념

나. 시장규모 및 활용 전망

다. 기대효과 및 전망

(2) 글로벌 의료사물인터넷 시장동향

가. 주문형 헬스케어 (On-Demand Healthcare)

나. 공유 기반의 서비스형 헬스케어 (Healthcare as a service)

다. ICT 주도의 협업 (New Collaboration led by ICT providers)

(3) 성장요인 및 기술적 과제

가. 시장발전 촉진 요인

나. 기술적 과제

2. 바이오센서 시장과 연구/기술개발 현황

1) 바이오센서 시장 및 기업 동향

(1) 활용시장 개요

가. 기술 개요

⒜ 바이오센서의 정의

⒝ 바이오센서 산업의 특성

나. 바이오센서의 활용 시장 범위

(2) 시장동향

(3) 기업 동향

2) 바이오센서 연구개발 기술동향 및 정책제언

(1) 바이오센서의 연구동향

(2) 차세대 바이오센서의 전망 및 경향

(3) 주요 바이오센서 기술개발 동향

(4) 연구개발에 대한 정책 제언

3) 나노바이오센서 시장 및 기술 동향

(1) 기술의 개요

(2) 나노바이오 관련 정책 동향

가. 해외 정책 동향

⒜ 나노바이오기술 정책 동향

⒝ 시사점

나. 국내 정책 동향

⒜ 정부의 과학기술 관련 정책

⒝ 현 정부의 나노바이오기술 정책

⒞ 정부 R&D 투자 동향

⒟ 정부 R&D 추진 전략

⒠ 시사점

(3) 나노바이오센서 연구개발 동향

가. 해외 기술개발 동향

⒜ 미국

⒝ EU

⒞ 일본

⒟ 기술개발 주요 이슈

⒠ 시사점

나. 국내 기술개발 동향

⒜ 기술개발 현황

⒝ 선도기관

다. 나노바이오센서 특허 현황

(4) 나노바이오센서 시장동향

가. 산업화 현황

⒜ 나노바이오센서 산업

⒝ 나노바이오센서 해외산업화 현황

⒞ 나노바이오센서 국내산업화 현황

나. 시장 확대 전망

⒜ 나노바이오센서 시장 확대 전망

⒝ 나노바이오센서 시장 확대 저해 요인

(5) 나노바이오센서 발전 전망

가. 세계시장 발전 전망

나. 국내 기술과 시장 전략

3. 바이오·의료분야의 센서 활용 및 기술현황

1) 무선충전이 가능한 인체삽입형 센서 개발: 전자회로부

(1) 개요

(2) 인체삽입형 센서 시제품

(3) 인체삽입형 장치 개발 및 성능평가

가. 센서부

나. 무선통신 및 제어부

다. 무선전력전송 수신부

2) 신속진단용 ELISA-on-a-Chip (EOC) 바이오센서

(1) 현장진단 배경

(2) ELISA-on-a-chip (EOC) 바이오센서

(3) EOC 바이오센서의 응용 : 생물테러작용제 신속탐지

(4) 미세유체회로 EOC 개발

(5) 나노바이테크놀로지 융합

3) 나노구조체에 기반한 발색형 스마트 바이오센서

(1) 개요

(2) 금 나노입자에 기반한 발색 바이오센서

(3) 폴리다이아세틸렌에 기반한 발색 바이오센서

(4) 나노자임에 기반한 발색 바이오센서

(5) 발색형 스마트 바이오센서로의 연구 동향

제 2장 환경분야 첨단센서 현황

1. 스마트 환경센서 연구기술 현황

1) 환경센서 시장과 기술 동향

(1) 환경센서 시장과 경쟁 상황

가. 시장동향 및 예측

나. 국내외 시장경쟁 상황

(2) 환경관리를 위한 센서기술 동향

가. 환경 센서 기술의 중요성

나. 환경 센서의 종류

⒜ 가스센서

⒝ 수질센서

(3) 국내외 연구 동향 분석

가. 국내 동향

⒜ 연구개발 동향 

⒝ 대표적 연구기관 및 단체

나. 해외동향

⒜ 연구개발 동향

⒝ 대표적 연구기관 및 단체

(4) 환경센서 기술 개발 전망

2) 사물인터넷 응용을 위한 스마트 환경센서 기술동향

(1) 스마트 환경센서

(2) 스마트 환경센서 기술 동향

2. 가스센서 및 모니터링 첨단센서 시장과 기술현황

1) 가스센서 시장동향

(1) 개요

가. 가스센서용 소자의 구분

나. 가스센서 산업동향

다. 가스센서의 활용분야

(2) 가스센서 시장 동향

가. 세계시장 동향

나. 국내시장 동향

다. 기술구분에 따른 시장동향

라. 주요지역별 시장동향

(3) 주요국가별 정책 및 연구동향

가. 미국

나. 일본

다. 유럽

라. 국내

(4) 국내외 주요업체 현황

가. 미국

나. 일본

다. 유럽

라. 한국

3) 환경모니터링 첨단센서 시장 및 기술 현황

(1) 환경모니터링 시장 현황

(2) 환경·기상 기술분야별 투자전략

가. 투자현황

나. 주요정책 및 사업

다. 투자 성과 및 평가

라. 기술동향 및 미래전망

마. ’19년도 투자방향

바. 패키지형 R&D 투자전략 : ④미세먼지 저감(환경‧기상)

⒜ 일반 특성분석

⒝ 기술성 특성분석

⒞ 투자전략

사. 투자효율화 방향

(3) 대기모니터링 센서 시장 및 기술현황

가. 기술개요

나. 업체동향

⒜ 맥스포

⒝ APM엔지니어링

⒞ KNJ엔지니어링

⒟ 신우전자

다. 시장동향 분석

라. 응용시장 및 제품

(4) 수질모니터링 센서 시장 및 기술현황

가. 개요

나. 시장현황 및 전망분석

다. 기술동향 분석

⒜ 세계동향

⒝ 국내동향

라. 핵심요소기술 선정

3. 미세먼지 첨단센서 정부 R&D과 연구기술 현황

1) 미세먼지 연구개발 필요성 및 현황

(1) 연구개발 필요성

가. 융합형 대기오염 측정/평가 기술의 필요성

나. 초미세먼지의 위해성

다. 국내 초미세먼지 현황

라. 국내 초미세먼지 정책

마. VOC의 위해성

바. 국내 VOC 배출량

사. 국내 VOC 정책

(2) 국내외 기술개발 현황

가. 해외 기술개발 동향

⒜ 초미세먼지 감지 기술

⒝ TVOC 감지 기술

나. 국내 기술개발 동향

⒜ 초미세먼지 감지 기술

⒝ TVOC 감지 기술

2) 미세먼지 정부 R&D 중장기 추진 방향

(1) 미세먼지 대응 기술 개념 및 분류체계

(2) 부문별 추진전략 설정

가. 현상규명 및 예측 –원인규명 연구

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

나. 현상규명 및 예측 – 현상진단 및 측정·조사

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

다. 현상규명 및 예측 – 대기질 모델링

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

라. 미세먼지 배출저감 – 고정오염원 배출저감

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

마. 미세먼지 배출저감 –도로 이동오염원 배출저감

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

바. 미세먼지 배출저감 – 비도로 이동오염원 배출저감

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

사. 미세먼지 배출저감 – 비산먼지 저감

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

아. 국민생활보호 –건강영향평가

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

자. 국민생활보호 – 미세먼지 노출 저감기술

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

차. 국민생활보호 - 정책 및 정보 서비스

⒜ 주요 현황

⒝ 전문가 평가

⒞ 추진 방향(안)

(3) 미세먼지 대응 주요 융합 핵심과제 발굴

가. 지역환경 특성에 따른 미세먼지 오염원 규명

나. 화학적‧생물학적 지문을 이용한 동아시아 미세먼지 정밀 추적 및 노출 평가

다. 저감 대책 수립을 위한 미세먼지 이차생성 규명 및 유해성 평가

라. 다중 시공간 대기질 진단 및 예보모델 플랫폼 개발

마. 사업장 맞춤 저비용 고효율 원천기술 및 스마트 제어기술 개발

바. 도로변, 항구 등 우려지역 내 민감․취약계층 미세먼지 노출 저감 방안 연구

사. 고농도 미세먼지 발생 시 건강영향 평가 및 피해저감 방안 연구

아. 다중이용시설에서 인공지능을 이용한 미세먼지 농도 예측 및 최적제어 실증

자. 동북아 기후 및 대기오염 연구 협력 강화

차. 미세먼지 문제해결을 위한 정책 결정 및 소통 지원 시스템 개발

(4) 미세먼지 대응 기술관리 강화

3) 미세먼지 센서 모듈개발 연구 현황

(1) 1차년도 연구 내용 및 목표

가. 초미세먼지 포집 성능 향상

나. TVOC 센서의 감지 성능 향상 유해가스에 대한 TVOC의 선택적 감지 성능 향상

다. 신호 처리 모듈 개발

라. 초미세먼지(PM2.5)와 TVOC 실시간 분석 센서모듈 제작

⒜ 미세먼지 분류/측정 통합 소자

⒝ 고전압 변환 회로 설계

⒞ 초미세먼지 분류/측정 통합 소자 및 신호 처리 회로 금속 패키징

⒟ 초소형 임펙터를 이용한 초미세먼지 분류기술

⒠ 초미세먼지의 전기적 수농도 측정 기술 개발

마. 초미세먼지 하전 특성도출 및 감지 성능 평가

⒜ 초미세먼지 하전 특성 실험 과정

⒝ 비교 실험 과정

⒞ 데이터 처리

⒟ 장시간 작동 성능평가

바. TVOC 센서 감지 성능평가

(2) 2차년도 연구 내용 및 목표

가. 입자 밀도 데이터베이스 구축

나. 다양한 종류의 VOC에 대한 데이터베이스 구축

다. 실제 생활환경 공기질 측정

(3) 연구개발 결과

가. 초미세먼지 감지 기술 개발

⒜ 초미세먼지 감지기기 시작품 개발

⒝ 초미세먼지 감지 모듈 하전특성 평가

⒞ 초미세먼지 감지 모듈 성능 평가

⒟ 다양한 입자에 대한 하전 효율 평가

⒠ 입자 밀도 데이터베이스 구축

⒡ 실제 환경 공기질 측정

나. TVOC 감지 기술 개발

⒜ TVOC 센서 제작 및 공정 신뢰성 평가

⒝ TVOC 센서의 감도 및 회복 속도 향상

⒞ TVOC 센서의 선택적 감지 성능 개선

⒟ 신뢰성 및 장기간 구동 안정성 평가

⒠ 4종의 VOC에 대한 측정 데이터 베이스 구축

제 3장 웨어러블·모바일분야 첨단센서 현황

1. 웨어러블·모바일 분야 산업 및 기술동향

1) 웨어러블 디바이스 시장과 정책

(1) 웨어러블 디바이스 개발동향

가. 개요

나. 개발 현황

다. 기술동향

(2) 웨어러블 디바이스 시장 현황

가. 세계 시장 현황

나. 미국 시장 현황

다. 국내 시장 현황

라. 웨어러블 디바이스 업계 현황

⒜ 해외

⒝ 국내

(3) 웨어러블 디바이스 정책과 시사점

(4) 웨어러블 스마트기기 산업 전망

가. 시장전망

나. 현재 시장의 애로사항 및 해결방안

다. 웨어러블 스마트기기의 사업화 성공 조건

라. 시사점

2) 웨어러블/모바일 생체인식 산업 현황

(1) 생체인식 기술 개요

(2) 생체인식 산업과 표준화 현황

가. 생체인식 산업 현황

나. 생체인식 기술 표준화 동향

(3) 생체인식 기술관련 국내외 시장 동향

(4) 생체인식 기술관련 국내외 기술개발 동향

가. 해외 기업 기술개발 동향

나. 국내 기업 기술개발 동향

다. 특허분석을 통한 생체인증 연구개발 동향

라. 생체인증 관련 주요 기업 및 연구기관

마. 분야별 생체인식 주요 기업/기관의 R&D방향

바. 생체인증 관련 산·학·연 공동연구 현황

사. 생체인증 관련 공공연구기관의 핵심 연구자 및 보유기술

2. 웨어러블·모바일 분야 광센서/스마트기기 시장 및 기술동향

1) 웨어러블·모바일 광센서 시장동향

(1) 기술 개요

(2) 광센서의 활용 시장 범위

(3) 시장동향

(4) 기업 동향

2) 웨어러블용 스마트 기기 기술동향

(1) 웨어러블 스마트기기의 기술 구성

(2) 웨어러블 스마트기기 기술개발 동향

가. 소재 및 부품 기술개발 동향

⒜ 전도성 소재 기술개발 동향

⒝ 정보측정 센싱소재 기술개발 동향(입력/출력기술)

⒞ 유연하고 집적화된 정보처리 회로기술개발 동향

⒟ 플렉서블 에너지 하베스팅 및 저장소재 기술개발 동향

나. 웨어러블 스마트기기 제품개발 동향

⒜ 웨어러블 스마트기기 해외 기술개발 동향 

⒝ 웨어러블 스마트기기 국내 기술개발 동향 

다. 표준화 및 신뢰성평가 기술개발 동향

⒜ 웨어러블 스마트기기 표준화 및 신뢰성평가 기술개발 동향

⒝ 국내 웨어러블 스마트기기 표준화 동향

⒞ 유럽지역의 웨어러블 스마트기기 표준화 동향

3. 웨어러블·모바일 분야 첨단센서 기술동향

1) 자연모사 고감도 촉각센서 기술

(1) 딱정벌레 날개를 모사한 고감도 압력 센서

(2) 거미의 감각기관을 모사한 고감도 스트레인 센서

(3) 인간의 손가락 지문을 모사한 촉각 센서

2) 전자피부(E-Skin)용 유연 광센서 연구동향

(1) 광센서의 구조 및 성능 지수

(2) 인공 전자피부용 유기 광센서

가. PPG 센서

⒜ PPG 센서의 원리

⒝ PPG 센서에 이용되는 빛의 파장

⒞ PPG 센서의 구동모드

⒟ 산소 포화도(Oxygen saturation) 계산

⒠ 유기물 기반 PPG 센서 동향

나. 근육 수축 센서

(3) 광센서의 성능 향상

가. 광활성층의 결정성 조절

나. 주개/받개(Donor/Acceptor, D/A) 시스템 활용

다. 전하 이동(Charge Transfer, CT) 시스템 활용

라. 광 제어 기술 활용

3) 웨어러블 센서를 이용한 사건인지 기반 일상 활동 예측

(1) 웨어러블 센서 데이터 수집

(2) 사건 요소 인지 방법

가. 장소 인지

나. 장면 인지

다. 행동 인지

(3) 일상 활동 예측 방법

(4) 실험 결과 및 결론

4) 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법

(1) 개요

(2) 제안 기법

가. 네트워크 모델(Network Model)

나. MECM 순서도

다. 클러스터 형성 및 클러스터 헤드 선택

라. 클러스터 헤드 교체 및 슬롯 사용

(3) 분석 및 실험

가. 에너지 소모량 분석

나. 실험

제 4장 자율주행차분야 첨단센서 현황

1. 자율주행차 사업화 쟁점과 정책 현황

1) 제4차 산업혁명의 총아(寵兒), 자율주행차

2) 자율주행차 사업화의 쟁점: 기술/공급 측면

(1) 부분(partial) 자율주행 vs. 완전(full-scale) 자율주행

(2) 독립형(stand-alone type) vs. 연결형(connected type)

3) 자율주행차 사업화의 쟁점: 사회/수요 측면

(1) 대중 시장(mass market) vs 목표 시장(target market)

(2) 제도 정비 이전 추진 vs. 제도 정비 이후 추진

4) 자율주행차 주요국 정책 및 제언

(1) 정책 제언

(2) 주요국 자율주행차 정책 현황

2. 자동차용 첨단센서 시장과 기술동향

1) 자동차용 센서 시장 및 기술

(1) 기술 개요

가. 자동차용 센서의 정의

나. 자동차용 센서 산업의 특성

(2) 시장동향

(3) 주요 기업 동향

(4) 기술 구성 및 동향

가. 카메라

나. 레이더

다. 라이다

2) 스마트 재료를 이용한 자동차용 센서

(1) Smart Material-based Automotive Actuators

(2) Smart Material-based Automotive Sensors

3) 센서 융합 기반 자동차용 정밀 측위시스템

(1) 센서 융합 기반 정밀 측위의 필요성

(2) 구글과 다임러의 센서 융합 기반 정밀 측위 시스템

(3) 산업통상자원부 센서 융합 기반 정밀 측위 과제

(4) 도로 표지판 기반 정밀 측위

3. 자동차분야 라이다/세라믹 첨단 센서 동향

1) 라이다 센서 기술 및 시장 동향

(1) 개요

(2) 기술 동향

가. 기술 분석

나. 기술개발 동향

(3) 시장 동향

(4) 산업 동향

2) LiDAR 센서 기반의 보행자 속성 추정 방법론 개발

(1) 개요

(2) 연구방법론

(3) 분석 및 결과

가. 자료수집

⒜ 동선분석 시스템 개요

⒝ 보행자 자료수집 및 데이터셋 구축

나. 역사 내 보행자 특성 분석

다. 심층신경망을 활용한 보행자 속성 추정

(4) 시사점

3) 자동차용 세라믹 센서 기술 동향

(1) 자동차 산업 및 센서 기술의 변화

(2) 세라믹 센서기술

가. 센서 개요

나. 압력센서

다. 온도센서

라. 가스센서

⒜ 산소 센서

⒝ NOX 센서

⒞ PM 센서

통계(도표) 목차