AI·IoT융합기술로 성장하는, 2025년 스마트 홈·시티·팩토리 관련 유망기술, 시장 동향과 사업화 전략

Ⅰ. AI·IoT기반 융합기술 핵심기술, 시장 동향과 전망 31

1. AI기반 융합기술 핵심기술, 시장 동향과 전망 31
1-1. 생성AI 등장과 융합기술, 시장 최근 동향과 주요 이슈 31
1) 초거대 생성AI 최근 동향과 전망 31
(1) ChatGPT 상업적 성공과 초거대 AI 개발 경쟁 31
(2) 데이터 처리 위한 초고성능 컴퓨팅 수요 확대 32
(3) GPU 기반 인공지능 처리환경 부상 32
(4) 클라우드 기반 초거대AI 시대의 과제 34
2) AI와의 협업의 시대 도래 36
(1) 2025년 Tech혁신 원동력 ‘인공지능(AI)’ 36
(2) AI와의 협업의 시대, ‘AI 에이전틱(Agentic)’ 주목 38
(3) OECD, 산업별 AI 집약도(AI intensity) 분류 체계 43
3) AI의 산업 활용과 AI 전망 46
(1) 산업혁신의 도구, AI 46
(2) 산업 AI 활용 동향과 발전 방향 46
(3) 산업 AI 기술 발전 방향과 전망 54
(4) 국내외 AI 시장 전망과 유망 AI 기업 동향 56
4) 버티컬(특화) AI 부상과 산업 적용 59
(1) 버티컬(특화) AI 개념과 특징 59
(2) 버티컬 AI 적용 분야별 사례와 동향 63
(3) 국내외 산업별 버티칼 AI 개발 동향과 전망 66
1-2. AI엣지컴퓨팅, 온디바이스AI 기술 동향과 전망 80
1) 클라우드AI와 ‘엣지 AI’ 동향과 전망 80
(1) 클라우드AI와 ‘엣지 AI’ 80
(2) 클라우드AI, 엣지AI 성장과 AI반도체 시장 82
(3) 엣지AI 대응 주요업체 AI반도체 개발동향 86
2) 엣지컴퓨팅(Edge Computing) 개요와 동향 90
(1) 엣지컴퓨팅 및 MEC(Mobile Edge Computing) 기술 개요 90
(2) 엣지컴퓨팅 기술 요소와 발전 동향 93
3) 엣지 AI와 온디바이스AI 동향 97
(1) 엣지 AI와 온디바이스AI 97
(2) 엣지 AI와 온디바이스AI 활용 동향과 전망 98
1-3. AI 휴머노이드 로봇(Physical AI) 개발동향과 전망 101
1) 국내외 로봇산업 최근 동향과 전망 101
(1) 2024년 5대 로봇 기술 동향 101
(2) 글로벌 산업용 로봇 산업 이슈와 트렌드 102
2) ‘물리(Physical) AI’, ‘임보디드 AI’의 중심 AI 휴머노이드 로봇 105
(1) 개념과 대두 배경 105
(2) AI 휴머노이드 로봇 시장 전망 109
(3) 국내외 주요국, 기업 휴머노이드 로봇 개발 동향 112
(4) 국내 휴머노이드 로봇 대응 동향 121

2. IoT기반 융합기술 핵심기술, 시장 동향과 전망 124
2-1. 차세대 무선통신 기술 동향과 전망 124
1) 차세대 무선 통신기술과 산업 환경 124
(1) 무선통신 개요 124
(2) 무선통신기반 산업 환경 변화와 트랜드 125
(3) 차세대 무선통신 기술 동향 127
2) 5G 및 6G 기술 동향과 전망 134
(1) 5G 기술 특징과 파급 효과 134
(2) 5G 기반 유망분야 137
(3) 6G 기술 동향 및 도입 전망 145
3) 5G 특화망(이음5G) 기술 및 시장 동향 148
(1) 5G 특화망 개념과 특징 148
(2) 국내·외 5G 특화망 산업 동향과 전망 150
4) 6G 대응 위성통신기술과 개발 전략 154
(1) 위성통신산업 개요 154
(2) 주요 내용과 추진일정 163
(3) 초소형위성개발 동향 165
2-2. 사물인터넷(IoT)과 센서 기술, 시장 동향과 전망 169
1) 사물인터넷(IoT) 기술, 시장 동향과 전망 169
(1) 사물인터넷(IoT) 개념과 기반기술 169
(2) 산업용 사물인터넷(IIoT) 개념과 기술 동향 172
2) 스마트센서 개요와 기술, 시장 동향 181
(1) 스마트센서 개요와 동향 181
(2) 제조 분야 스마트센서 기술 동향 187
2-3. 확장현실(XR) 융합 기술, 시장 동향과 전망 198
1) XR(VR/AR/MR) 기술과 시장 전망 198
(1) XR(VR/AR/MR) 기술 개요 198
(2) 세계 AR, VR 시장전망 202
2) XR기반 메타버스와 디지털 트윈 기술, 시장 동향과 전망 203
(1) 메타버스 개요와 기술, 시장 동향 203
(2) 디지털 트윈 개요와 기술, 시장 동향 212
(3) 메타버스, 디지털 트윈 관련 시장 전망 223
3) XR(VR/AR/MR) 디바이스 개발 동향과 전망 227
(1) 스마트 안경(Smart Glass)와 HMD(Head Mounted Display) 개요 227
(2) 주요 기업 스마트 글라스 개발 동향 229

Ⅱ. 스마트홈 관련 기술, 시장 동향과 사업화 전략 235

1. 스마트홈 관련 기술, 시장동향과 전망 235
1-1. 스마트홈 개요와 주요국 정책 동향 235
1) 개요 235
(1) 정의 및 분류 235
(2) 분류 체계 237
2) 국내외 주요국 정책 동향 238
(1) 해외 주요국 정책 동향 238
(2) 국내 주요 정책 동향 242
1-2. 스마트홈 기술, 시장 동향과 전망 245
1) 산업구조와 특징 245
(1) 산업 구조 245
(2) 국내 산업 생태계 245
(3) 국내외 시장 전망 246
(4) 국내외 주요 기업 동향 248
2) 기술개발 및 표준화(규제) 동향 252
(1) 기술개발 동향 252
(2) 정부 R&D 투자동향 255
(3) 표준화(규제) 동향 256

2. 유망 스마트홈 관련 세부 기술, 시장동향과 사업화 전략 258
2-1. 스마트홈 헬스케어 시스템 258
1) 개요 258
(1) 정의 및 필요성 258
(2) 범위 및 분류 260
2) 스마트홈 헬스케어 시스템 시장 현황 및 전망 262
(1) 개요 262
(2) 관련 시장 규모 및 전망 264
3) 스마트홈 헬스케어 시스템 기술개발 동향 266
(1) 기술개발 동향 266
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 267
4) 스마트홈 헬스케어 시스템 관련 특허 동향 270
(1) 연도별·국가별 출원 동향 270
(2) 특허 영향력 분석 271
(3) 주요 출원인 동향 분석 272
5) 스마트홈 헬스케어 시스템 기술개발 로드맵 274
(1) 개요 274
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 276
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 278
2-2. 스마트 멘탈케어 시스템 280
1) 개요 280
(1) 정의 및 필요성 280
(2) 범위 및 분류 283
2) 스마트 멘탈케어 시스템 시장 현황 및 전망 285
(1) 개요 285
(2) 관련 시장 규모 및 전망 286
3) 스마트 멘탈케어 시스템 기술개발 동향 288
(1) 기술개발 동향 288
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 290
4) 스마트 멘탈케어 시스템 관련 특허 동향 292
(1) 연도별·국가별 출원 동향 292
(2) 특허 영향력 분석 293
(3) 주요 출원인 동향 분석 294
5) 스마트 멘탈케어 시스템 기술개발 로드맵 296
(1) 개요 296
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 298
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 300
2-3. 반려동물 케어 홈 IoT 시스템 302
1) 개요 302
(1) 정의 및 필요성 302
(2) 범위 및 분류 304
2) 반려동물 케어 홈 IoT 시스템 시장 현황 및 전망 306
(1) 개요 306
(2) 관련 시장 규모 및 전망 308
3) 반려동물 케어 홈 IoT 시스템 기술개발 동향 310
(1) 기술개발 동향 310
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 312
4) 반려동물 케어 홈 IoT 시스템 관련 특허 동향 315
(1) 연도별·국가별 출원 동향 315
(2) 특허 영향력 분석 316
(3) 주요 출원인 동향 분석 317
5) 반려동물 케어 홈 IoT 시스템 기술개발 로드맵 318
(1) 개요 318
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 320
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 323
2-4. 스마트홈 위험상황 대응 시스템 325
1) 개요 325
(1) 정의 및 필요성 325
(2) 범위 및 분류 327
2) 스마트홈 위험상황 대응 시스템 시장 현황 및 전망 329
(1) 개요 329
(2) 관련 시장 규모 및 전망 331
3) 스마트홈 위험상황 대응 시스템 기술개발 동향 333
(1) 기술개발 동향 333
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 334
4) 스마트홈 위험상황 대응 시스템 관련 특허 동향 338
(1) 연도별·국가별 출원 동향 338
(2) 특허 영향력 분석 339
(3) 주요 출원인 동향 분석 340
5) 스마트홈 위험상황 대응 시스템 기술개발 로드맵 341
(1) 개요 341
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 343
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 346
2-5. 스마트홈 에너지관리 시스템 348
1) 개요 348
(1) 정의 및 필요성 348
(2) 범위 및 분류 351
2) 스마트홈 에너지관리 시스템 시장 현황 및 전망 354
(1) 개요 354
(2) 관련 시장 규모 및 전망 355
3) 스마트홈 에너지관리 시스템 기술개발 동향 356
(1) 기술개발 동향 356
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 358
4) 스마트홈 에너지관리 시스템 관련 특허 동향 361
(1) 연도별·국가별 출원 동향 361
(2) 특허 영향력 분석 362
(3) 주요 출원인 동향 분석 363
5) 스마트홈 에너지관리 시스템 기술개발 로드맵 364
(1) 개요 364
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 366
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 369
2-6. AI 가전과 스마트홈 솔루션 371
1) 개요 371
(1) 정의 및 필요성 371
(2) 범위 및 분류 373
2) AI 가전과 스마트홈 솔루션 시장 현황 및 전망 375
(1) 개황 375
(2) 관련 시장 규모 및 전망 377
3) AI 가전과 스마트홈 솔루션 기술개발 동향 378
(1) 기술개발 동향 378
(2) 국내외 주요기업 개발 동향 380
4) AI 가전과 스마트홈 솔루션 관련 특허동향 382
(1) 연도별·국가별 출원 동향 382
(2) 특허 영향력 분석 383
(3) 주요 출원인 동향 분석 384
5) AI 가전과 스마트홈 솔루션 기술개발 로드맵 386
(1) 개요 386
(2) 핵심 요소기술 요구 수준과 TRL 388
(3) 기술개발 목표와 기술로드맵 391

Ⅲ. 스마트시티 관련 기술, 시장 동향과 사업화 전략 395

1. 스마트시티 관련 기술, 시장동향과 전망 395
1-1. 스마트시티 개요와 주요국 정책 동향 395
1) 개요 395
(1) 정의 및 분류 395
(2) 기술 분류 체계 397
2) 국내외 주요국 정책 동향 398
(1) 해외 주요국 정책 동향 398
(2) 국내 주요 정책 동향 404
1-2. 스마트시티 기술, 시장 동향과 전망 407
1) 산업구조와 특징 407
(1) 산업 구조 407
(2) 국내 산업 생태계 407
(3) 국내외 시장 전망 408
(4) 국내외 주요 기업 동향 410
2) 기술개발 및 표준화(규제) 동향 418
(1) 기술개발 동향 418
(2) 정부 R&D 투자동향 419
(3) 표준화(규제) 동향 420

2. 유망 스마트시티 관련 세부 기술, 시장동향과 사업화 전략 426
2-1. 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템 426
1) 개요 426
(1) 정의 및 필요성 426
(2) 범위 및 분류 429
2) 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템 시장 현황 및 전망 431
(1) 개요 431
(2) 관련 시장 규모 및 전망 432
3) 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템 기술개발 동향 434
(1) 기술개발 동향 434
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 435
4) 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템 관련 특허 동향 438
(1) 연도별·국가별 출원 동향 438
(2) 특허 영향력 분석 439
(3) 주요 출원인 동향 분석 440
5) 스마트 빌딩 에너지 관리 시스템 기술개발 로드맵 442
(1) 개요 442
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 444
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 446
2-2. 스마트 조명 제어 시스템 448
1) 개요 448
(1) 정의 및 필요성 448
(2) 범위 및 분류 450
2) 스마트 조명 제어 시스템 시장 현황 및 전망 452
(1) 개요 452
(2) 관련 시장 규모 및 전망 454
3) 스마트 조명 제어 시스템 기술개발 동향 456
(1) 기술개발 동향 456
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 457
4) 스마트 조명 제어 시스템 관련 특허 동향 460
(1) 연도별·국가별 출원 동향 460
(2) 특허 영향력 분석 461
(3) 주요 출원인 동향 분석 462
5) 스마트 조명 제어 시스템 기술개발 로드맵 464
(1) 개요 464
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 466
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 468
2-3. 도시 화재 관리 시스템 470
1) 개요 470
(1) 정의 및 필요성 470
(2) 범위 및 분류 472
2) 도시 화재 관리 시스템 시장 현황 및 전망 474
(1) 개요 474
(2) 관련 시장 규모 및 전망 476
3) 도시 화재 관리 시스템 기술개발 동향 478
(1) 기술개발 동향 478
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 479
4) 도시 화재 관리 시스템 관련 특허 동향 483
(1) 연도별·국가별 출원 동향 483
(2) 특허 영향력 분석 484
(3) 주요 출원인 동향 분석 485
5) 도시 화재 관리 시스템 기술개발 로드맵 487
(1) 개요 487
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 489
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 491
2-4. 스마트시티 디바이스 인증보안 시스템 493
1) 개요 493
(1) 정의 및 필요성 493
(2) 범위 및 분류 495
2) 스마트시티 디바이스 인증보안 시스템 시장 현황 및 전망 497
(1) 개요 497
(2) 관련 시장 규모 및 전망 499
3) 스마트시티 디바이스 인증보안 시스템 기술개발 동향 501
(1) 기술개발 동향 501
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 502
4) 스마트시티 디바이스 인증보안 시스템 관련 특허 동향 506
(1) 연도별·국가별 출원 동향 506
(2) 특허 영향력 분석 507
(3) 주요 출원인 동향 분석 508
5) 스마트시티 디바이스 인증보안 시스템 기술개발 로드맵 509
(1) 개요 509
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 512
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 515
2-5. 스마트시티 디지털 트윈 시스템 517
1) 개요 517
(1) 정의 및 필요성 517
(2) 범위 및 분류 519
2) 스마트시티 디지털 트윈 시스템 시장 현황 및 전망 522
(1) 개요 522
(2) 관련 시장 규모 및 전망 523
3) 스마트시티 디지털 트윈 시스템 기술개발 동향 525
(1) 기술개발 동향 525
(2) 국내외 주요 기업 개발 동향 526
4) 스마트시티 디지털 트윈 시스템 관련 특허 동향 530
(1) 연도별·국가별 출원 동향 530
(2) 특허 영향력 분석 531
(3) 주요 출원인 동향 분석 532
5) 스마트시티 디지털 트윈 시스템 기술개발 로드맵 533
(1) 개요 533
(2) 핵심 요소기술 요구수준과 TRL 536
(3) 기술개발 목표와 로드맵(2025-2027) 538

Ⅳ. 스마트팩토리(제조) 관련 기술, 시장 동향과 사업화 전략 543

1. 스마트팩토리(제조) 관련 기술, 시장동향과 전망 543
1-1. 스마트팩토리(제조) 개요와 주요국 정책 동향 543
1) 개요 543
(1) 정의 및 분류 543
(2) 분류 체계 546
2) 국내외 주요국 정책 동향 547
(1) 해외 주요국 정책 동향 547
(2) 국내 주요 정책 동향 552
1-2. 스마트팩토리(제조) 기술, 시장 동향과 전망 555
1) 산업구조와 특징 555
(1) 산업 구조 555
(2) 국내 산업 생태계 555
2) 국내외 시장 전망 557
(1) 세계 시장 전망 557
(2) 국내 시장 전망 558
3) 국내외 주요 기업 동향 559
(1) 해외 주요 기업 동향 560
(2) 국내 주요 기업 동향 563
4) 기술개발 및 표준화(규제) 동향 566
(1) 기술개발 동향 566
(2) 정부 R&D 투자동향 568
(3) 표준화(규제) 동향 570

2. 유망 스마트팩토리(제조) 관련 세부 기술, 시장동향과 사업화 전략 584
2-1. AI 기반 품질 관리·분석 솔루션 584
1) 개요 584
(1) 정의 및 필요성 584
(2) 범위 및 분류 587
2) AI 기반 품질 관리·분석 솔루션 시장 현황 및 전망 589
(1) 개황 589
(2) 관련 시장 규모 및 전망 590
3) AI 기반 품질 관리·분석 솔루션 기술개발 동향 592
(1) 기술개발 동향 592
(2) 국내외 주요기업 개발 동향 593
4) AI 기반 품질 관리·분석 솔루션 관련 특허동향 597
(1) 연도별·국가별 출원 동향 597
(2) 특허 영향력 분석 598
(3) 주요 출원인 동향 분석 599
5) AI 기반 품질 관리·분석 솔루션 기술개발 로드맵 600
(1) 개요 600
(2) 핵심 요소기술 요구 수준과 TRL 603
(3) 기술개발 목표와 기술로드맵 605
2-2. 스마트 제조용 제어 관리 시스템 607
1) 개요 607
(1) 정의 및 필요성 607
(2) 범위 및 분류 610
2) 스마트 제조용 제어 관리 시스템 시장 현황 및 전망 612
(1) 개황 612
(2) 관련 시장 규모 및 전망 613
3) 스마트 제조용 제어 관리 시스템 기술개발 동향 615
(1) 기술개발 동향 615
(2) 국내외 주요기업 개발 동향 616
4) 스마트 제조용 제어 관리 시스템 관련 특허동향 620
(1) 연도별·국가별 출원 동향 620
(2) 특허 영향력 분석 621
(3) 주요 출원인 동향 분석 622
5) 스마트 제조용 제어 관리 시스템 기술개발 로드맵 623
(1) 개요 623
(2) 핵심 요소기술 요구 수준과 TRL 626
(3) 기술개발 목표와 기술로드맵 628
2-3. 스마트제조 인간·기계 협업 패키지 630
1) 개요 630
(1) 정의 및 필요성 630
(2) 범위 및 분류 632
2) 스마트제조 인간·기계 협업 패키지 시장 현황 및 전망 634
(1) 개황 634
(2) 관련 시장 규모 및 전망 636
3) 스마트제조 인간·기계 협업 패키지 기술개발 동향 638
(1) 기술개발 동향 638
(2) 국내외 주요기업 개발 동향 639
4) 스마트제조 인간·기계 협업 패키지 관련 특허동향 643
(1) 연도별·국가별 출원 동향 643
(2) 특허 영향력 분석 644
(3) 주요 출원인 동향 분석 645
5) 스마트제조 인간·기계 협업 패키지 기술개발 로드맵 646
(1) 개요 646
(2) 핵심 요소기술 요구 수준과 TRL 648
(3) 기술개발 목표와 기술로드맵 650
2-4. 스마트제조용 디지털 트윈 시스템 652
1) 개요 652
(1) 정의 및 필요성 652
(2) 범위 및 분류 654
2) 스마트제조용 디지털 트윈 시스템 시장 현황 및 전망 656
(1) 개황 656
(2) 관련 시장 규모 및 전망 656
3) 스마트제조용 디지털 트윈 시스템 기술개발 동향 658
(1) 기술개발 동향 658
(2) 국내외 주요기업 개발 동향 659
4) 스마트제조용 디지털 트윈 시스템 관련 특허동향 663
(1) 연도별·국가별 출원 동향 663
(2) 특허 영향력 분석 664
(3) 주요 출원인 동향 분석 665
5) 스마트제조용 디지털 트윈 시스템 기술개발 로드맵 666
(1) 개요 666
(2) 핵심 요소기술 요구 수준과 TRL 668
(3) 기술개발 목표와 기술로드맵 670