주로 쓰이던 자동차, 반도체, MEMS 센서에서 시장 확대
HW 차별화 위해 센서에 SW서비스 연계하는 방향으로 갈 것

빅데이터, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행차 등 4차 산업혁명을 이끌 것으로 기대되는 기술들의 기반에는 센서가 있다. 특정 대상에서 선택적으로 정보를 수집하는 역할을 하기 때문이다. 감지뿐 아니라 정보를 처리하고 통신 기능이 하나로 통합된 지능형 센서인 첨단 센서에 대한 관심이 커지고 있다.

POSRI 리포트에 따르면 센서 시장은 스마트카와 스마트폰을 주축으로 전 분야에서 수요가 늘어날 것으로 예상한다. 일반 핸드폰 한 대에서 이미지와 음향 센서 2가지만 사용했던 것이 스마트폰에서는 한 대에 20여 개 이상의 센서가 사용되고 있다. 이에 따라 2025년경에는 센서 1조 개 시대가 올 것이라고 보고 있다. 첨단센서 시장도 2010년 19%였던 것이 2020년에는 49%까지 비중이 증가할 것으로 전망된다.

한국산업기술평가관리원 손광준 PD는 “이전에는 정보통신이나 자동차 산업에서 반도체나 MEMS센서가 주로 쓰였다면 지능형 첨단센서의 시대가 오면 로봇, 자동차, 의료, 환경, 에너지 산업 등 사용되는 시장 자체가 커질 것”이라며 4차 산업혁명의 핵심분야별로 센서의 개발방향에 대해 설명했다.

스마트기기에서는 터치, 터치 리스 UI, 모션, 영상, 환경, 생체인식 센서가 들어간다. 그중에서도 핀테크가 결합하면서 보안을 강화하기 위해 초음파식 3D 지문센서나 다중 생체인식 센서 쪽으로 연구가 진행되고 있다. 새로운 서비스를 접목하기 위한 다양한 UI용, 3D, 열 영상, 분자 스캐너 센서 등도 추가될 것으로 보고 있다.

미래 자동차는 자율주행차 시대가 되면서 전기차나 친환경 차의 비중이 늘어날 수밖에 없다. 이에 따라 통합안전제어 시스템용 센서, 반자율주행 시스템용 센서, 자동차 무선통신 연계 모바일 오피스 편의 시스템용 센서, ECO-ITS 연계시스템용 센서, 고전압/고전력 대용량 BMS 센서 등의 방향으로 갈 것으로 내다봤다.

헬스케어 분야는 개인 맞춤과 예방에 초점이 맞춰진 추세이다. 여기에 소형, 저전력이 요구되다 보니 POCT(Point of Care Testing), 자가 검사 바이오 센서의 기술이 중요해 지고 있다. 그로 인해 비침습적 시료의 광학적/전기화학적 등 다양한 바이오 센서, 건강 신호, 웨어러블 기기와 융합되는 형태의 센서로 발전할 전망이다.

고객 맞춤형 생산으로 가게 될 스마트공장은 무인 자동화, 공장환경, 공정설비 예측진단에 맞춘 센서가 개발될 것으로 보인다. 인공지능을 기반으로 한 고장 예측진단 센서, 근로자 작업환경을 위한 공기질 관리 센서, 3차원 인식 센서 방향으로 갈 예정이다.

손 PD는 “지능형 협업 로봇이 주목받고 있다. 인공지능의 인식 기술 발전으로 기존 인식센서는 소형의 센서 모듈에 다양한 측정원리가 융합되는 방향, 외부 충격이 비접촉방식으로 측정할 수 있고, 멀티턴 절대 측정이 가능한 초소형 절대엔코더 방식으로 통일될 것”이라고 설명했다

드론 역시 자율비행을 위한 비전과 인식 기술의 발전으로 다기능이 가능한 센서가 요구될 것으로 보았다. 감시, 촬영, 운반의 용도로 사용되기 위해서는 중장거리 순항속도에서 자율비행을 가능하게 하는 다중융합 센서, 실내 측위나 비 GPS 항법이 가능한 복합항법 센서가 필요하다.

센서의 개발 방향뿐 아니라 시장구조도 변화할 것으로 보인다. 기존의 경쟁구도는 설비업체와 부품업체의 하드웨어 싸움이었다. 여기에 신규로 소프트웨어 업체, 전문생산업체, 사용자 그룹이 진입하면서 하드웨어에 소프트웨어가 연계된 ‘제조-서비스화’ 전략이 강화될 것으로 예상한다.

종합반도체업체(IDM)들은 첨단센서 설계업체를 대상으로 위탁생산 서비스를 확대하며 원가를 절감하고 MEMS 센서의 경우 위탁생산 비중이 확대돼 파운드리 업체들에 유리할 것으로 내다봤다.

포스코 김영훈 수석연구원은 “센서 수입에 의존해왔던 사용자 그룹이 축적된 경험을 기반으로 솔루션을 제품화하며 시장 개척할 것”이라며 “무형 자산의 솔루션들이 유형의 센서와 결합해 제품화되는 사례가 증가할 것”이라고 설명했다.