2018 산업 기술 트렌드

Chapter 1. 에너지 전쟁이 시작되다. 1
1. 신재생에너지 시장 전망 4
1.1 세계 신재생에너지 시장 전망 4
1.2 한국의 신재생 에너지 시장 전망 13
2. 신재생 에너지 경쟁력 비교 22
2.1 기술적 측면 22
2.2 상용화 측면 25
2.3 투자 측면 27
3. 2차 전지 31
3.1 2차 전지란? 31
3.2 고체산화물 연료전지 36
3.3 리튬 폴리머 전지 39
3.4 공기-아연 전지 41

Chapter 2. 4차 산업혁명이 도래하다. 43
1. 웨어러블 기기 45
1.1 웨어러블 기기란? 45
1.2 웨어러블 스마트 기기 소재 및 부품 기술개발 동향 46
1.3 웨어러블 디바이스 시장 현황 70
2. 3D 프린팅 75
2.1 3D프린팅이란? 75
2.2 3D프린팅 기술개발 현황 76
2.3 3D프린팅 시장 현황 88
3. 인공지능 92
3.1 인공지능이란? 92
3.2 인공지능 기술 동향 94
3.3 인공지능 시장 동향 131
4. 가상현실과 증강현실 141
4.1 가상현실(VR) 141
4.2 증강현실 153
4.3 특허 현황 173

Chapter 3. 환경문제에 당면하다. 176
1. 지구온난화 179
1.1 지구온난화란? 179
1.2 지구온난화를 막는 기술 181
2. 스마트 그리드 199
2.1 스마트 그리드란? 199
2.2 스마트그리드 기술 동향 203
2.3 스마트그리드 시장 동향 212
3. 미세먼지 215
3.1 미세먼지란? 215
3.2 미세먼지 현황 222
3.3 미세먼지 기술 동향 227
3.4 미세먼지 관련 특허출원 동향 238

Chapter 4. 1인가구가 증가하다. 240
1. 식품산업 244
1.1 식품산업시장 244
1.2 식품산업 관련 정책 과제 248
1.3 해외 식품시장 현황 252
2. 주거산업 260
2.1 주거산업시장 260
2.2 주거 관련 정책 266
2.3 해외 1인가구 주거 현황 268
3. 반려동물 산업 271
3.1 반려동물 산업시장 271
3.2 반려동물 관련 정책 275
3.3 해외 반려동물 산업 시장 현황 277

표 차례

표 1 연도별 공공기관 신재생에너지 공급의무비율(%) 18
표 2 제이콥슨 교수의 신재생 에너지 비교 23
표 3 CMEA가 투자한 클린 테크놀로지 기업 29
표 4 삼성SDI의 지적재산권 현황 33
표 5 리튬이온 전지와 리튬폴리머 전지 비교 39
표 6 생체 체계와 센서시스템과의 비교 53
표 7 센서의 종류 54
표 8 접촉센서가 산업분야에 적용되기 위한 요구 특성표 55
표 9 대표적인 터치센서의 비교 기술 57
표 10 현재 사용되는 대표적인 웨어러블 센서들의 종류와 특징 58
표 11 현재 개발 중인 전자회로 형태별 특징 60
표 12 세계 웨어러블 디바이스 시장 전망 70
표 13 주요 국내 웨어러블 기업 동향 73
표 14 기존 제조방식 vs 3D프린팅 제조방식 76
표 15 3D프린팅 기술 분류 77
표 16 National Additive Mfg. Innovation Institute 개요 79
표 17 경제산업성의 모래형 제작 3D 프린터 개발 과제 80
표 18 3D 프린팅 기술 관련 연구개발 현황 84
표 19 대표기술 만료시기 86
표 20 주요국 연도별 특허 출원 수 86
표 21 국내 기업 시장 진출 내용 90
표 22 미국, 일본, EU 인공지능 보건의료 특허출원 출원 현황 104
표 23 우리나라 인공지능 보건의료 특허출원 현황 104
표 24 국내 출원인별 특허 현황 105
표 25 인공지능 활용 법률서비스의 기대효과 107
표 26 인공지능 법률분야별 서비스 내용 108
표 27 CCTV 감시 시스템과 지능형 감시 시스템의 비교 114
표 28 지능형 감시 시스템 적용영역별 내용 114
표 29 지능형 로봇에 사용되는 주요 기술 119
표 30 페퍼 도입 전후 상황 121
표 31 제조공장 로봇활용 122
표 32 기술별 인공지능 관련 시장 매출액 규모 전망 (‘15~’20) 133
표 33 적용분야별 인공지능 관련시장 매출액 규모 전망(‘15~’20)(단위:백만달러) 134
표 34 산업별 인공지능 관련 시장 매출액 규모 전망(‘13~’18) (단위 : 백만달러) 135
표 35 증강현실, 가상현실, 가상세계 개념 비교 153
표 36 증강현실에 적용되는 디스플레이 종류 비교 156
표 37 세계 및 국내 모바일 증강현실 시장규모와 전망 171
표 38 가상/증강현실 관련 국제 특허 출원 공개건수 173
표 39 카본 브리프’ 10가지 유망한 ‘배출흡수기술(negative emission technology) 183
표 40 분산발전용 동력장치 종류 194
표 41 스마트그리드 미래도시 구성요소 202
표 42 스마트그리드 기술 성숙도 및 개발 동향 204
표 43 스마트그리드 기술별 주요 세부 내용 206
표 44 스마트그리드 시장 규모 전망 212
표 45 한국과학기술기획평가원(KISTEP)의 2017년 10대 미래유망기술 228
표 46 집진장치의 종류 230
표 47 집진장치별 장단점 230
표 48 미세먼지 관련 pct 국제 특허출원 건수 238

그림 차례

그림 1 석유자원 생산량 전망 4
그림 2 세계원유 공급 장기 전망 5
그림 3 1980년대 이후 배럴당 국제유가 추이 (단위: 달러) 6
그림 4 2020년 평균 균등화전력비용 (단위: 달러) 7
그림 5 세계 에너지원 별 비중 변화 추이 9
그림 6 전세계 전력 생산량 중 재생에너지 비중, 2014년 10
그림 7 2013년도 기준 한국의 발전원가 15
그림 8 국가별 신재생 에너지 비중 16
그림 9 재생에너지 17
그림 10 한국의 에너지 신산업 3개년 계획 19
그림 11 2017년 에너지신산업 고용창출 효과 20
그림 12 리튬이온 이차전지 배터리 업체 별 생산량 31
그림 13 리튬 이온 전지의 세계시장 전망 32
그림 14 도요타에서 개발한 전고체 리튬 2차 전지 35
그림 15 고체산화물 연료전지의 작동과정 36
그림 16 EMW의 공기-아연 전지 에이터너스 42
그림 17 웨어러블 스마트기기(섬유-IT)융합 핵심기술 46
그림 18 금속의 연신공정을 통해 제조된 금속사 48
그림 19 금속사와 일반섬유를 혼용하여 직조한 전도성 섬유소재 48
그림 20 google jacquard project에서 사용하는 전도사 제조과정 48
그림 21 전도사를 이용하여 제조한 섬유형 소자 48
그림 22 무전해 도금공정으로 제조된 전도성 섬유소재 49
그림 23 스위스EMPA에서 진공증착을 통해 제조된 전도성섬유소재 49
그림 24 금속 포일을 이용한 전도성 섬유 소재 50
그림 25 일반 섬유원사에 전도성 폴리머가 코팅된 전도성 섬유소재 51
그림 26 전기방사공정으로 제조된 전도성 폴리머 소재 52
그림 27 편조형 인버터 회로(프린스턴 대학) 59
그림 28 에너지하베스팅 기술영역 61
그림 29 리바이브 에너지의 모델 D(좌)와 모델 A(우) 63
그림 30 바이오닉 파워의 걸을 때마다 에너지를 생산하는 파워워크 제품의 현장 시험 65
그림 31 이중 기능 나노노드 LED를 이용해 빛으로 글을 쓰는 모습 66
그림 32 한전 전력연구원에서 개발한 IoT무선센서용 에너지 하베스팅 전원장치 67
그림 33 한지를 이용한 전극개발 67
그림 34 천을 이용한 전극개발 68
그림 35 웨어러블 디바이스 글로벌 시장 출하량 71
그림 36 통신기능 탑재 웨어러블 디바이스 가입자 추이 72
그림 37 이동통신사 3사별 웨어러블 가입자 변화 추이(2016년) 73
그림 38 3D 프린팅을 통한 제조 프로세스 76
그림 39 3D프린팅으로 제조한 중국 장쑤 성 쑤저우 공업원구의 6층 거주용 빌라 81
그림 40 3D프린터를 활용해 1시간만에 제작한 각종 구강 의료 자재 81
그림 41 센트롤의 금속 3D프린터 SM350 82
그림 42 캐리마의 3D프린터 신제품 ‘TM200’ 83
그림 43 글로벌 3D 프린팅 시장 매출(단위: 백만 달러) 88
그림 44 급성장하는 한국 3D프린터 시장 89
그림 45 인공지능 92
그림 46 인공지능과 머신러닝, 딥러닝의 관계 93
그림 47 인공지능 기술 분야 특허 출원 동향 97
그림 48 스마트폰 가상 비서 서비스 99
그림 49 가상비서 서비스의 세부 기술분야 99
그림 50 지능형 가상비서 연도별 출원 현황 100
그림 51 지능형 가상 비서 출원 현황 100
그림 52 구글 어시스턴트 구현 형태 102
그림 53 생활법률지식 서비스 플랫폼 108
그림 54 ‘음주운전’으로 법률정보 서비스를 검색한 화면 109
그림 55 법률 스타트업 헬프미의 지급명령 서비스 110
그림 56 분석 결과를 시각적으로 제공하는 렉스 마키나 분석 화면 111
그림 57 DISCO의 전자증거개시 화면 111
그림 58 정부서울청사 통합관제상황실 전경. 113
그림 59 지능형 검색추천 서비스의 개념도 116
그림 60 Youtube의 영상추천 기능 118
그림 61 추천서비스 회사 118
그림 62 마이크로소프트인공지능 시스템인 ‘말루바’ 125
그림 63 오토드로우와 협업한 아티스트들이 각자의 스타일로 그린 그림 125
그림 64 위기 상담 서비스 ‘크라이스트 텍스트 라인’ 126
그림 65 Beauty.ai 홈페이지 화면 126
그림 66 라이어버드 127
그림 67 IBM 왓슨과 마르체사가 협업으로 만든 드레스 128
그림 68 한국 저작권 보호원 홈페이지 128
그림 69 행정안전부 129
그림 70 마젠타 프로젝트 130
그림 71 Tractica가 예측한 인공지능 세계 시장 규모 : 2016~2025 131
그림 72 인공지능 관련 벤처기업에 대한 투자금액의 추이 132
그림 73 각 나라의 AI업계 연평균(20150-2020년) 성장률 132
그림 74 인공지능 산업별 시장 규모 전망(출처: Siemens(2014.10.)) 135
그림 75 국내 인공지능시장 규모 136
그림 76 국내 인공지능 시장 규모 전망 137
그림 77 주요 기업의 인공지능 투자현황 138
그림 78 ‘30년 국내 지능정보기술 도입에 따른 국내 총 경제효과(맥킨지, ’16) 138
그림 79 구글 I/O에서 선보인 골판지로 만든 3D 뷰어 ‘구글 카드보드’ 141
그림 80 오큘러스 리프트 143
그림 81 옴니트레드밀 144
그림 82 불가능한 퍼즐 VR 145
그림 83 화이트데이 VR 145
그림 84 건쉽배틀2 VR 145
그림 85 프린세스메이커2 기반 VR 145
그림 86 ‘이상한 나라의 앨리스’를 모티브로 만든 VR 시네마 어드벤처물 146
그림 87 스파이더맨 홈커밍 VR 147
그림 88 4DX와 VR 결합 콘텐츠 시연 147
그림 89 MVC 2016에서 스키점프 VR 체험 149
그림 90 VR 자전거 운동 시스템 ‘와이드런’ (출처 : HMG JOURNAL) 149
그림 91 글로벌 HMD 판매량 전망(단위 : 백만 개) 151
그림 92 가상현실 관련 디바이스 시장 전망(단위 : 백만 달러) 151
그림 93 전 세계 HMD 판매량 및 전망 152
그림 94 실제환경, 증강현실, 가상현실의 관계 153
그림 95 Optical see-through HMD 154
그림 96 Video see-through HMD 154
그림 97 Non-HMD(Non-Head Mounted Device) 155
그림 98 Hand-Held형 디스플레이 156
그림 99 마커 인식 과정 157
그림 100 소니의 Eye of Judgement 162
그림 101 마커레스(Marker less) 163
그림 102 로레알의 증강현실 메이크업 앱 164
그림 103 ‘FX미러’ 165
그림 104 증강현실을 기반으로 구현된 Looksea 제품 166
그림 105 자동차 내비게이션에 도입된 증강현실 기술 166
그림 106 실감 내비게이션 167
그림 107 ‘쿡타운’ 위치정보 168
그림 108 축구경기 시작 전 증강현실 사용 예 169
그림 109 버스정류장 찾기 어플리케이션 169
그림 110 T-AR for Tango 170
그림 111 스마트 콘텍트 렌즈 170
그림 112 증강현실(AR) 시장전망 171
그림 113 모바일 증강현실 시장의 세분화와 점유율 172
그림 114 가상/증강현실 관련 pct 국제특허출원 공개건수 173
그림 115 특허 출원 국적현황 174
그림 116 증강현실 관련 주요 출원인 공개건수(‘07~’16) 174
그림 117 증강현실 관련 주요 출원인 공개건수(‘07~’16) 175
그림 118 지구 평균 기온 상승에 따른 영향 179
그림 119 이산화탄소 포집 및 처리 과정 184
그림 120 탄소 포집 저장 프로세스 186
그림 121 연소 후처리 이산화탄소 포집 프로세스 186
그림 122 키어솔(KIERSOL) 189
그림 123 복합발전 원리 190
그림 124 프랑스 북부에 위치한 부샹(Bouchain) 복합화력발전소 191
그림 125 중앙 집중형과 분산발전형 비교 193
그림 126 스마트 그리드 구축 전, 후 효율성 비교 200
그림 127 스마트 그리드 적용 시 전력망 상태 200
그림 128 스마트 그리드 적용 시 전기자동차 인프라 및 전력망 구축 효과 201
그림 129 스마트그리드 미래도시 202
그림 130 스마트그리드 기술 영역 203
그림 131 AMI 구축 사례 (제주실증단지 KT컨소시엄) 207
그림 132 HEMS의 기능 209
그림 133 에코넷 규격의 아키텍처 211
그림 134 스마트그리드 업체별 세계 시장 점유율 213
그림 135 초미세먼지 입자 크기 비교 및 인체 침투 경로 215
그림 136 미세먼지 크기 비교 216
그림 137 미세먼지로 인해 발생할 수 있는 각종 질병 217
그림 138 미세먼지 농도 증가시 월평균 환자 증가율 218
그림 139 미세먼지가 쌓인 비닐하우스 220
그림 140 산성비와 산업공해 피해를 입은 토양 220
그림 141 동부하이텍 직원 공기조화기의 대형 필터 교체 221
그림 142 ‘95년부터 20년간 미세먼지(pm)일 평균 농도경향 222
그림 143 서울 고농도 미세먼지(pm10) 발생일수 추이 223
그림 144 2014년 미세먼지 환경기준 달성현황 223
그림 145 최근 3년간(2012~2014년) 세계 주요도시의 미세먼지 농도 224
그림 146 세계 미세먼지 농도 현황 225
그림 147 미세먼지 측정법 비교 227
그림 148 PM 10 어플 232
그림 149 미세미세 233
그림 150 창문 닫아요 어플 화면 234
그림 151 마스크 종류 235
그림 152 기존 필터마스크와 나노 마스크 비교 236
그림 153 대기오염물질을 차단하면서 사용자의 신체정보를 측정하는 스마트마스크 236
그림 154 드론을 활용한 미세먼지 제거 237
그림 155 미세먼지 관련 PCT 국제 특허출원 건수 238
그림 156 미세먼지 관련 수리관청별 pct 국제특허출원 건수(‘08년~’17년 9월) 239
그림 157 1인 가구 연령대별 식품류 섭취량/지출액 비교 244
그림 158 신선식품 주 구입처 245
그림 159 가구 유형별 영양섭취 부족자 비율 245
그림 160 업체유형별 1인 가구 식품소비 트렌드 246
그림 161 식품제조업체 해당 제품 생산 여부 및 향후 계획 247
그림 162 일본 1인 가구 변화 추세 252
그림 163 UDF 생산현황 253
그림 164 미국 1인 가구 변화 추세 255
그림 165 독일 1인 가구 변화 추세 257
그림 166 가구원수별 주거 점유형태 260
그림 167 거구 주택 형태/평수 260
그림 168 거주 주택 소유 형태 및 전·월세금액 261
그림 169 거주 주택 선택 사유 261
그림 170 1인 가구의 평균 주택가격 262
그림 171 연령별 혼자사는것에 만족하는 비율 262
그림 172 가구 유형 263
그림 173 임차가구 중 월세가구 263
그림 174 향후 주택구매의사 264
그림 175 향후 혼자 살 의향 및 혼자 살아갈 기간 264
그림 176 생활환경 변화 의향 265
그림 177 임대주택 현황 266
그림 178 도시형 생활주택 연도별 건설건수 267
그림 179 국내 반려동물 시장 규모 및 인구 수 추이 271
그림 180 국내 반려동물 세부시장 구성비 272
그림 181 1인 가구의 향후 반려동물 보유 의향 273