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표제지
목차
요약문 17
SUMMARY 28
제1장 서론 32
1. 연구의 필요성 및 목적 32
2. 연구방법 및 범위 37
제2장 MEMS센서 및 사물인터넷 단말 산업현황 38
제1절 MEMS 센서 산업 현황 38
1. MEMS 센서 개요 38
1.1. MEMS 센서의 정의 및 특징 38
1.2. MEMS 센서의 응용분야 41
2. MEMS 센서 기술 현황 45
2.1. 국외 기술 현황 48
2.2. 국내 기술 현황 79
2.3. MEMS 센서 특허 분석 90
3. MEMS 센서 수요 공급 분석 108
3.1. 분석 개요 108
3.2. 센서 수요기업 분석 110
3.3. 센서 공급기업 분석 115
4. MEMS 센서산업 시장 및 기업현황 130
4.1. 국내외 시장 규모 및 전망 130
4.2. 센서 품목별 시장규모 및 전망 136
4.3. 기업현황 152
4.4. 센서산업 가치사슬 172
5. MEMS 센서산업 국내외 인프라 현황 189
5.1. 국외 인프라 현황 189
5.2. 국내 인프라 현황 194
6. MEMS 센서산업 육성정책 동향 197
6.1. 국외 정책동향 197
6.2. 국내 정책동향 205
제2절 사물인터넷 단말 산업현황 208
1. 사물인터넷 단말의 개요 208
2. 사물인터넷 단말의 기술현황 210
2-1. 사물인터넷 단말의 제품개발 동향 210
2-2. 사물인터넷 단말의 기술동향 217
2-3. 사물인터넷 단말 국내ㆍ외 기술수준 비교 229
3. 국내ㆍ외 사물인터넷 단말 시장규모 및 전망 232
4. 국내ㆍ외 사물인터넷 산업 육성 정책동향 235
4-1. 해외 정책동향 235
4-2. 국내 정책동향 238
제3장 사물인터넷에서 요구하는 핵심제품 도출 240
제1절 사물인터넷 유망 서비스별 핵심요구센서 도출 240
1. 사물인터넷 핵심 요구센서 도출 242
2. 핵심제품 중장기 로드맵 245
2-1. 사물인터넷 핵심 요구 센서 우선순위 도출 245
2-2. 정량적/정성적 평가 항목별 유망센서 분석 결과 248
2-3. IoT MEMS 센서 중장기 기술 로드맵 255
제2절/제3절 사물인터넷 단말의 용도별 성능 고려사항 270
1. 통신기술별 특성 및 응용사례 270
1-1. 근거리 통신기술 273
1-2. 이동통신 기술 288
2. 사물인터넷 단말의 용도(사용환경)별 신뢰성 고려사항 292
제4장 사물인터넷 특화 MEMS센서 산업 활성화 방안 295
제1절 MEMS센서 산업 활성화 방안 295
1. 사물인터넷 특화 MEMS 센서 상용화 기술개발(R&D) 295
2. 사물인터넷 특화 MEMS 양산 파운드리 연계 지원체계 구축 301
3. 사물인터넷 특화 MEMS 센서 산업협력체계 지원 303
4. 범부처 협력체계 구축을 통한 효율적인 MEMS 센서 산업 육성 306
제2절 사물인터넷 단말산업 활성화 방안 307
1. 사물인터넷 단말 핵심 기술개발(R&D) 307
2. 사물인터넷 단말 산업화 지원 310
3. 사물인터넷 단말 산업 활성화 인프라 조성 313
제5장 결론 318
참고문헌 321
판권기 325
〈표 1-1〉 사물인터넷과 관련된 다양한 용어 및 정의 32
〈표 1-2〉 사물인터넷 기기의 폭발적 증가 34
〈표 2-1〉 해외의 비냉각형 적외선 이미지 센서 개발 현황 71
〈표 2-2〉 특허 Raw-Data 추출 범위 90
〈표 2-3〉 한국, 미국, 일본, 유럽 타출원인 Top 20 92
〈표 2-4〉 국가별 다출원인 Top 10 93
〈표 2-5〉 특허 분석자료 96
〈표 2-6〉 종업원 분포 110
〈표 2-7〉 총매출액 및 사물인터넷 관련 매출액 111
〈표 2-8〉 사물인터넷 관련 제조 및 서비스 분야(다중응답) 112
〈표 2-9〉 적용하고자 하는 MEMS 센서(다중응답) 113
〈표 2-10〉 선진국 대비 MEMS 센서 제품 수준 114
〈표 2-11〉 종업원수 및 사물인터넷 관련 생산 연구개발 인력 수 115
〈표 2-12〉 총매출액 및 MEMS 관련 매출액 116
〈표 2-13〉 MEMS 센서 제조 분야(다중응답) 117
〈표 2-14〉 MEMS 제품의 주 매출 사업분야(다중응답) 119
〈표 2-15〉 MEMS 생산 제품 국내/외 상황(다중응답) 120
〈표 2-16〉 생산라인 운영방식(다중응답) 121
〈표 2-17〉 복합운영 생산라인 중 자체 생산라인 운영 비중 121
〈표 2-18〉 국내/외 시장 점유율 122
〈표 2-19〉 향후 5년이내 국내/외 시장 점유율 목표 122
〈표 2-20〉 MEMS 제품 수출 국가(다중응답) 123
〈표 2-21〉 수입 국가 124
〈표 2-22〉 수입하는 이유 124
〈표 2-23〉 전체 구성 제품대비 수입 품목 비중 125
〈표 2-24〉 미래 유망 응용분야(다중응답) 125
〈표 2-25〉 MEMS 센서 주력 생산을 위한 필요 요소(다중응답) 126
〈표 2-26〉 정부 지원금 규모 및 기간 127
〈표 2-27〉 MEMS 센서 관련 상용기술 수준 128
〈표 2-28〉 선진국 대비 기술 수준 128
〈표 2-29〉 선진국 대비 국내 MEMS 센서 기술수준 129
〈표 2-30〉 국내 스마트폰 MEMS 관성센서 시장 규모 138
〈표 2-31〉 국내 승용차 관성 센서 시장 규모(전망) 139
〈표 2-32〉 국내외 MEMS 센서 생산(개발) 기업 152
〈표 2-33〉 Performance specification of the flow sensor module 161
〈표 2-34〉 자기센서 국내 기업 현황 168
〈표 2-35〉 MEMS 센서 국내외 가치사슬 종합표 172
〈표 2-36〉 압력센서의 가치 사슬 176
〈표 2-37〉 가속도, 관성센서의 가치사슬 178
〈표 2-38〉 MEMS 음향센서 가치사슬 180
〈표 2-39〉 초음파센서 가치 사슬 182
〈표 2-40〉 MEMS 자기센서 가치사슬 183
〈표 2-41〉 적외선 영상 센서 가치사슬 및 수요 기업 184
〈표 2-42〉 써모파일 가치사슬 및 수요 기업 185
〈표 2-43〉 MEMS 유량센서 가치 사슬 186
〈표 2-44〉 MEMS 습도센서 가치 사슬 187
〈표 2-45〉 가스센서 가치 사슬 188
〈표 2-46〉 국내 나노/MEMS 인프라 구축 현황 194
〈표 2-47〉 센서 Package 관련 공동장비 보유현황 195
〈표 2-48〉 전기ㆍ전자분야 국내 신뢰성시험 인프라 구축 현황 195
〈표 2-49〉 해외 주요 MEMS 연구 기관 197
〈표 2-50〉 MEMS 관련 주요국의 프로젝트 198
〈표 2-51〉 BSAC의 Industrial Partnership 200
〈표 2-52〉 일본 주요 MEMS 센서 관련 기술개발 프로젝트 203
〈표 2-53〉 국내 MEMS 센서 관련 정부지원 사업 205
〈표 2-54〉 사물인터넷 단말의 구성요소 209
〈표 2-55〉 전통제조기업 및 중소ㆍ벤처기업의 사물인터넷 단말 개발사례 216
〈표 2-56〉 단말 하드웨어 플랫폼의 기술특성 비교 217
〈표 2-57〉 개방형 사물인터넷 단말 연결 플랫폼 현황 221
〈표 2-58〉 사물인터넷관련 주요 기술 수준 비교 229
〈표 2-59〉 사물인터넷 단말 주요 핵심기술의 기술수준 비교 231
〈표 2-60〉 국내ㆍ외 사물인터넷 부문별 시장규모 및 전망 233
〈표 2-61〉 Active Japan ICT 전략 237
〈표 2-62〉 사물인터넷 주요국 정책동향 239
〈표 3-1〉 핵심 요구센서를 도출하기 위해 도출된 기존 서비스 사업 242
〈표 3-2〉 개방형 플랫폼화 가능한 30대 사업에 대한 센서 수요 243
〈표 3-3〉 IoT 서비스 유망 MEMS 센서 우선 순위 평가 결과 246
〈표 3-4〉 기업 설문 조사 업체명 249
〈표 3-5〉 국내ㆍ외 시장규모 및 산출 기준 250
〈표 3-6〉 전문가 정성적 평가 항목 253
〈표 3-7〉 가스센서 유망 기술 255
〈표 3-8〉 가스센서 기술 로드맵 256
〈표 3-9〉 가속도(자이로) 센서 유망기술 257
〈표 3-10〉 가속도(자이로)센서 기술로드맵 258
〈표 3-11〉 음향센서 유망 기술 259
〈표 3-12〉 음향센서 기술 로드맵 260
〈표 3-13〉 압력센서 유망 기술 261
〈표 3-14〉 압력센서 기술로드맵 261
〈표 3-15〉 유량센서 유망 기술 262
〈표 3-16〉 유량센서 기술로드맵 263
〈표 3-17〉 적외선센서 유망 기술 263
〈표 3-18〉 적외선센서 기술로드맵 264
〈표 3-19〉 자기센서 유망 기술 265
〈표 3-20〉 자기센서 기술로드맵 266
〈표 3-21〉 초음파센서 유망 기술 267
〈표 3-22〉 초음파센서 기술로드맵 267
〈표 3-23〉 습도센서 유망 기술 268
〈표 3-24〉 습도센서 기술로드맵 269
〈표 3-25〉 IoT 단말의 구성하는 부품의 비용 비중 270
〈표 3-26〉 사물인터넷을 위한 다양한 통신기술 271
〈표 3-27〉 RFID의 주요방식 및 특징 273
〈표 3-28〉 NFC를 활용한 주요 사물인터넷 응용모델 사례 277
〈표 3-29〉 ZigBee와 6LowPAN의 비교 279
〈표 3-30〉 Wi-Fi 규격별 이용 주파수 및 최대 전송속도 284
〈표 3-31〉 UWB 기술 적용사례 286
〈표 3-32〉 근거리 통신기술별 기술특성 및 주요 응용분야 287
〈표 3-33〉 세대별 이동통신 기술비교 288
〈표 3-34〉 CDMA2000 계열 기술 비교 289
〈표 3-35〉 IoT 단말의 용도(사용환경) 구분 292
〈표 3-36〉 세부 사용지역 구분 293
〈표 3-37〉 신뢰성 시험 적용표 294
〈표 4-1〉 사물인터넷 조기정착을 위한 MEMS 센서 분야 297
〈표 4-2〉 유망 사물인터넷용 핵심 MEMS 센서 목록 299
[그림 1-1] Trillion 센서시대의 전망 35
[그림 2-1] MEMS 기술 기반의 가속도센서(출처 : Analog device) 38
[그림 2-2] Multi Chip 패키징된 MEMS 센서(STM(좌), Bosch(우)) 39
[그림 2-3] MEMS 센서의 요소기술 40
[그림 2-4] MEMS 압력센서 내장된 스마트콘택트렌즈 40
[그림 2-5] 자동차에 적용되는 MEMS 센서 41
[그림 2-6] 스마트폰에 적용된 MEMS 기술 및 MEMS 센서 42
[그림 2-7] 지능형 로봇의 5대 기술(부품기술, 인지기술, 주행기술, 작업기술, 시스템기술) 43
[그림 2-8] MEMS 센서가 적용되는 사물인터넷 분야 44
[그림 2-9] 스마트폰 성장에 따른 MEMS 신제품 개발 동향 46
[그림 2-10] VENSEN 공정으로 제작한 압력센서 멤브레인 48
[그림 2-11] TPMS 압력센서(출처 : Infineon) 49
[그림 2-12] 센싱면적 최소화 기술 적용된 가속도센서 50
[그림 2-13] 센성면적 최소화 기술 적용 자이로 센서 50
[그림 2-14] 본딩 기술에 따른 센서 면적 비교 51
[그림 2-15] TSV 적용 유무에 따른 센서 면적 비교(출처 : ST Microelectronics) 52
[그림 2-16] LSM9DS0 9-Axis MEMS IMU 콤보센서 53
[그림 2-17] MEMS 마이크로폰 응용분야 54
[그림 2-18] MEMS 마이크로폰의 소형화 기술 추세 55
[그림 2-19] MEMS 마이크로폰의 고기능화 기술 추세 55
[그림 2-20] Knowles 사의 음향센서 소자의 구조 56
[그림 2-21] 아이폰 5에 사용된 Knowles의 MEMS 마이크로폰 구조 57
[그림 2-22] MEMS 마이크로폰 구조 58
[그림 2-23] MEMS 마이크로폰 구조 59
[그림 2-24] MEMS 마이크로폰 패키지 구조 59
[그림 2-25] 구글 안경(Glass)에 적용된 MEMS센서 60
[그림 2-26] ADI의 보청기용 MEMS 마이크로폰 61
[그림 2-27] 인피니온 MEMS 마이크로폰 62
[그림 2-28] Hall 소자 재료별 감도와 온도특성 65
[그림 2-29] Magnetic Field Sensor 66
[그림 2-30] AKM사의 자기센서 컨셉(홀센서와 IMC를 이용한 자기센서) 67
[그림 2-31] 차량 나이트 비전용 적외선 센서와 소형 어레이 타입의 써모파일 동작 감지센서 68
[그림 2-32] 적외선 센서 기술별 제조사 69
[그림 2-33] IR detector의 재료 및 제조회사에 대한 흐름도 70
[그림 2-34] 상용화된 적외선 검출기 제조업체에 따른 메탈진공 패키지 종류 72
[그림 2-35] 세라믹/금속 패키지를 혼용한 비냉각 적외선 검출기 72
[그림 2-36] 모바일 적외선 카메라 모듈 및 영상 73
[그림 2-37] 유량센서 74
[그림 2-38] 습도(온습도)센서 발전 방향 및 응용 분야 75
[그림 2-39] Vaisala의 습도센서 76
[그림 2-40] E+E Electronic의 습도센서 77
[그림 2-41] 디지털 온습도센서 77
[그림 2-42] 사물인터넷용 환경모니터링 단말 78
[그림 2-43] MEMS 가스센서 79
[그림 2-44] 티엘아이의 가속도 센서 80
[그림 2-45] 국내 개발 중인 MEMS 음향소자 및 패키지 82
[그림 2-46] 국내 자기센서 기술이슈 83
[그림 2-47] 국내 비냉각 적외선 센서 패키지 85
[그림 2-48] 삼영에스앤씨 제품군 87
[그림 2-49] 온습도센서 제품 88
[그림 2-50] 신호처리 ROIC 구조도 및 Chip 88
[그림 2-51] 모바일 장착용 알코올 센서 89
[그림 2-52] 연도별 국가별 출원 추이 91
[그림 2-53] 국가별 기술분야별 출원 동향 94
[그림 2-54] 국가별 기술 발전주기 95
[그림 2-55] 국가별 기술력 지수(TS) 그래프 96
[그림 2-56] 출원인 국가별 패밀리 규모와 인용도 지수관계 97
[그림 2-57] 기술분야별 기술주기와 논문인용 지수 관계 98
[그림 2-58] 출원인 국가별 기술주기와 논문인용 지수관계 99
[그림 2-59] 출원인 국가별 특허인용 및 논문인용 지수관계 100
[그림 2-60] 연도별 국내 특허 출원 동향 101
[그림 2-61] 기술분야별 특허 증가율 및 점유율 102
[그림 2-62] 기술분야별 특허 점유율 동향 103
[그림 2-63] 연도별 기술분야 특허출원 동향 103
[그림 2-64] 연도별 기술분야별 특허출원 분포 104
[그림 2-65] 기술분야별 출원인 국적 분포 104
[그림 2-66] 기술분야별 상위 출원인 출원 건수 105
[그림 2-67] 주요 기업의 역점분야 106
[그림 2-68] 다출원 기업의 연도별 출원 분포도 106
[그림 2-69] 다출원 기업의 기술별 출원분포 107
[그림 2-70] MEMS 센서 국내외 시장 규모 전망 130
[그림 2-71] IHS iSupply의 응용분야별 MEMS 세계시장 전망 131
[그림 2-72] Yole Developpement의 응용분야별 MEMS 세계시장 전망 132
[그림 2-73] Semico Research Corp의 응용분야별 MEMS 수익 전망 133
[그림 2-74] 세계 기업별 MEMS 파운드리 점유 순위 135
[그림 2-75] 압력센서 전 세계 시장규모 예측자료 136
[그림 2-76] 관성 센서 시장 규모 및 생산량 예측(자료출처 : Yole, 2013) 138
[그림 2-77] 전 세계(Global) 스마트폰 시장 동향 140
[그림 2-78] MEMS 마이크로폰 시장 동향(자료출처 : Yole, 2014) 140
[그림 2-79] 초음파 의료기기 세계시장규모(자료출처 : Gobal Data, 2011) 143
[그림 2-80] 국내 초음파영상진단장치 시장규모 추이 144
[그림 2-81] 실리콘 자기센서 시장 145
[그림 2-82] 응용분야별 실리콘 자기센서 시장추이 146
[그림 2-83] 자기센서 응용의 시장 예측 146
[그림 2-84] 적외선 센서 판매량 시장 분석 148
[그림 2-85] 가스(화학)센서의 세계 시장규모 151
[그림 2-86] 관성 센서 분야 지역별 기업 분포(자료출처 : Yole, 2013) 154
[그림 2-87] 관성 센서 기업의 사업 로드맵 발표 현황 155
[그림 2-88] 2011년 모바일 태블릿 분야 센서별 공급 기업 매출 분석 155
[그림 2-89] 업체별 MEMS 마이크로폰 판매 순위(2013년 기준) 〈HS 2014〉 156
[그림 2-90] 적외선 영상 센서 기업현황(자료출처 : Yole, 2012) 160
[그림 2-91] Sensirion의 디지털 습도(온습도)센서 162
[그림 2-92] Silicon Labs의 디지털 습도(온습도)센서 162
[그림 2-93] E+E Electronik의 습도(온습도) 및 이산화 탄소 측정용 무선 트랜스미터 163
[그림 2-94] BOSCH의 집적화된 환경센서(습도(온습도) 및 압력 측정) 163
[그림 2-95] MEMS type Air quality sensor 164
[그림 2-96] compact MOX(metal oxides) sensor 164
[그림 2-97] 자기센서 국내 현황 169
[그림 2-98] 삼영에스앤씨의 습도(온습도)센서 171
[그림 2-99] 알코올 센서 171
[그림 2-100] 스마트폰용 센서의 가치사슬 175
[그림 2-101] 관성센서 가치 사슬에 따른 세계 기업 분포 179
[그림 2-102] 도식화된 MEMS 음향센서 가치사슬 181
[그림 2-103] Europractice 프로그램 구성도 202
[그림 2-104] 일본 MEMS 산업 육성 전략 시나리오 204
[그림 2-105] 사물인터넷 시장 참여자 208
[그림 2-106] 삼성 Smart Home 및 S-Health 211
[그림 2-107] 네스트의 온도조절/화재경보장치 및 Android Wear & Moto 360 212
[그림 2-108] 구글 조립식 스마트폰 아라(Ara) 및 Self-driving car 213
[그림 2-109] ARM mbed 단말 플랫폼 219
[그림 2-110] RadioPulse사의 Mango칩 223
[그림 2-111] 아이폰의 iBeacon 224
[그림 2-112] 시스코, 아루바, 루커스 사의 WiFi AP 225
[그림 2-113] 루커스가 제공하는 위치기반 서비스 SPoT 226
[그림 2-114] 텔릿 통신모듈 제품 227
[그림 2-115] 사물인터넷 생태계별 주요 기술 수준 비교 230
[그림 2-116] 사물인터넷의 성장 예측(출처: Gartner, 2013) 232
[그림 2-117] 사물인터넷 시장 규모 234
[그림 2-118] 분야별 IoT 하드웨어 시장 규모 235
[그림 3-1] MEMS 센서 기술수준 분석 및 핵심제품 도출과정 240
[그림 3-2] 핵심센서 도출/유망기술분석 및 로드맵 작성 절차 241
[그림 3-3] 유망센서 우선 순위 평가결과 247
[그림 3-4] IoT 산업 수요 평가 결과 248
[그림 3-5] 기업 설문 조사 평가 결과 250
[그림 3-6] 국내/외 시장 규모 평가 결과 251
[그림 3-7] 국내 IP 보유 수 평가 결과 253
[그림 3-8] 전문가 정성적 평가 결과 254
[그림 3-9] 전송거리와 전송속도를 기준으로 분류한 통신 기술 271
[그림 3-10] RFID 동작원리 273
[그림 3-11] RFID 활용사례(마약류 유통관리 체계) 275
[그림 3-12] NFC의 세 가지 동작모드 276
[그림 3-13] ZigBee기술의 주요 응용분야 278
[그림 3-14] All IP 기반의 응용서비스 예시 279
[그림 3-15] Z-Wave 기술의 주요 응용분야 281
[그림 3-16] 블루투스 기술의 주요 응용분야 283
[그림 3-17] 3GPP 표준의 진화 290
[그림 4-1] IoT 특화 MEMS 센서 제품화 기술개발 지원 전략 295
[그림 4-2] IoT Industry Status('16년 1차 적용 '20년 본격 적용 예상) 296
[그림 4-3] IoT 단말과 MEMS 센서와 연계성 297
[그림 4-4] MEMS 센서 상용화 실패 298
[그림 4-5] IoT 센서 핵심 요소기술 개발 지원 300
[그림 4-6] MEMS 인프라연계 지원체계 302
[그림 4-7] 산업부 첨단센서 사업과 미래부 IoT 산업육성 협력체계 306
[그림 4-8] 사물인터넷 단말 핵심기술 개발 추진체계 및 사례 309
[그림 4-9] 대상기업별 사물인터넷 단말 산업화 지원방안 313
[그림 4-10] 사물인터넷 단말산업 활성화 인프라 조성방안 317
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