OECD

지난 2월 OECD에서 보고서를 하나 발표했습니다. 

제목은 'DETERMINANTS AND IMPACT OF AUTOMATION(AN ANALYSIS OF ROBOTS’ ADOPTION IN OECD COUNTRIES)' 입니다.

 

이 보고서는 OECD 회원국별로 로봇도입현황을 살펴보고 그에 따른 파급효과를 분석한 것인데요. 

 

개인적으로 로봇이 가져올 미래에 관심이 많아 관련 페이퍼들을 종종 찾아보는데, 국가별 현황을 데이터화한 보고서는 처음인 것 같아 소개해드립니다. 

 

해당 보고서에서 인상 깊었던 점은 각 국가별 로봇 도입과 그에 따른 일자리 변화(직능수준별)를 분석한 결과인데요.

그 결과, 국가별로 상관관계가 양(+)(로봇 도입으로 저직능 근로자 일자리 감소)인 곳도 있고 오히려 반대인 곳도 있었습니다. 이는 로봇의 도입이 직업별로 미치는 영향이 상이하며 동일한 직업군내에서도 로봇으로부터 받는 영향이 상이하단걸 의미합니다.

로봇을 통한 자동화가 직업의 '작업 구성'은 변경시키겠지만 동일한 직업에서의 고용을 반드시 감소시키지는 않는다는 것이죠.

 

지금은 너무 당연한 일이지만 ATM기의 도입은 은행 창구의 업무를 변화시켰고 그 결과 은행 창구 직원은 고객 서비스같은 자동화될 수 없는 작업을 더 전문적으로 수행하게 됐습니다. 그리고 이것은 새로운 지점 개설로 이어져 오히려 은행 창구 직원의 증가라는 결과를 가져왔습니다.

 

아래 [본문]에서는 주요 내용을 요약해 봤습니다.

(이외에도 OECD는 'OECD DIGITAL ECONOMY PAPERS' 시리즈를 통해 디지털 경제에 대한 페이퍼들을 꾸준히 발표하고 있으니 관심있는 분들은 사이트에 가셔서 둘러보시면 좋을 것 같습니다. https://www.oecd-ilibrary.org/science-and-technology/oecd-digital-economy-papers_20716826 )

DETERMINANTS AND IMPACT OF AUTOMATION AN ANALYSIS OF ROBOTS’ ADOPTION IN OECD COUNTRIES.pdf
3.17MB

 

[본문]

OECD의 회원국들은 전반적인 기술향상으로 인해 자동화되는 업무와 직업이 증가하고 있습니다. 이 때문에 신기술이 많은 일자리를 대체하게 되어 '기술로 인한 실업'이 증가할 우려가 있습니다. 특히 산업용 로봇은 인간이 담당할 업무를 대체수행하도록 설계된 것이기 때문에 특정 산업에서는 그 우려가 더 강하게 나타날 것으로 예상됩니다.

산업용 로봇

여기서 말하는 산업용 로봇은 3개 또는 그 이상의 축을 가지고 있고 다용도 조작 프로그램이 가능해 고정 또는 모바일 형태로 산업 자동화 응용분야에서 사용되는 것을 말합니다. 로봇이 자동화의 유일한 형태는 아니겠지만 '재프로그램'이 가능하고 자동으로 제어되며 고도의 민첩성을 특징으로 한다는 점에서 다른 기술과 큰 차이점을 보입니다.

ex) 컴퓨터 수치제어(CNC)는 60년대 초반에 도입되어 인간의 필요성을 대폭 줄였지만, 이러한 기계들은 매우 구체적이고 특정한 작업만을 수행하도록 설계되었고 만약 수치제어가 된다고 하더라도 산업용 로봇에 비해 그 유연성이 많이 결여되어 있습니다.

(*재프로그램: 산업용 로봇은 프로그램된 것으로 작업을 하는 기계인데, 이는 용접을 하던 로봇을 다시 재프로그램하면 망치질 또한 할 수 있다는 것이 기존 기계와의 차이점입니다.)

 

지난 20년 동안 로봇의 운영 수는 크게 증가했습니다. 2014년 기준으로 75만대입니다.

기간으로 나누어 보면 1993~2000년은 78%, 2000~2007년은 80%, 2007~2014년은 38% 성장했습니다. 그 중에서도 독일, 한국, 미국, 일본은 세계에서 가장 많은 로봇을 도입했고 전체 로봇의 70%를 차지합니다.

중화권인 대만과 중국은 각각 만9천대, 8만6천대입니다.

 

산업별로는 자동차 제조, 전자, 고무 및 플라스틱 산업의 로봇 도입이 상대적으로 높은 것으로 나타났습니다. 

여기서 자동차 부문은 2014년 로봇 도입대수의 45% 정도를 차지하고 있습니다. 이는 대량생산과 상대적으로 표준화된 제품이 많다는 특성으로, 전통적으로 자동화 경향이 높음을 의미합니다.

전자, 전기 및 광학기계도 로봇 전체 수의 30%를 차지하며, 고무 및 플라스틱 부문과 금속 제품 부문은 5~10%정도를 차지하고 있습니다.

 

2009년과 2014년 로봇 보급 수준을 보면, 2009년 일본은 종업원 1000명당 5대로 가장 높은 수준을 기록했고, 그 다음으로는 한국입니다(1000명당 3대).

특이사항으로는 2014년에 이탈리아가 1000명당 6대 이상을 기록해 5년만에 3배 이상 증가했습니다.

(경제이론에 의하면 여러 가지의 투입 요소 중 하나의 투입 요소 가격이 다른 투입 요소 가격에 비해 상대적으로 하락하면 대체효과가 발생합니다. 그리고 이는 기업들이 우선적으로 사용하게 됩니다.) 

로봇 가격이 급격하게 하락하면 고용 감소와 임금 하락을 초래할 우려가 있어 보입니다.

로봇 분야에서 가장 혁신적이라 평가받는 Boston Dynamics

로봇 도입과 일자리 변화를 분석한 결과, 기술은 직업별로 미치는 영향이 상이하며 동일한 직업군도 여러 범주의 로봇으로부터 받는 영향이 상이합니다. 이 결과는 총 고용 또는 총 자본과 같은 종합변수를 바탕으로 하는 연구결과에 대해서는 신중하게 해석해야 한다는 것을 의미합니다. 특히 기존 연구에서는 발경한 수 없는 구체적인 직업과 구체적인 숙련에 근거해서 이루어져야 합니다.

또한 이런 자동화의 영향(생산과정에 로봇 도입)은 반드시 고용이 대체되는 것이 아니라 작업의 성격(근로자들이 수행하는 업무)이 바뀔 수 있음을 시사합니다.

 

로봇은 사람이 수행하는 작업을 수행하도록 설계되었기 때문에 주어진 작업을 수행하는 로봇 수와 이러한 작업을 포함하는 직업의 고용수준 간에는 마이너스의 상관관계가 있을 것으로 예상됐지만 결과는 그렇지 않은 것으로 나타났습니다. 즉, 자동화가 직업의 작업 구성은 변경시키지만 동일한 직업에서의 고용을 반드시 감소시키지는 않습니다.

ATM의 도입 결과 은행 창구의 업무가 변화하고, 은행 창구 직원은 고객 서비스같은 자동화될 수 없는 작업을 수행하고, 이것이 새로운 지점 개설로 이어지면서 은행 창구 직원이 증가할 수 있는 것입니다.

ATM MACHINE

일반적으로 로봇은 가장 낮은 수준의 직능 수준을 요하는 기초적인 일자리의 상실과 밀접하게 관련되어 있습니다. 로봇 도입률이 증가할수록 전문기술직이 증가하고, 중간 수준의 직능 수준을 요하는 일자리는 감소하게 될 것으로 예상됩니다.

로봇은 숙련 편향적일 수 있는데, 이는 오히려 숙련 근로자들을 보완하고 비숙련 근로자들은 대체할 가능성이 있습니다.(*본문에는 가공용 로봇은 전문 직업과는 양의 상관관계를 갖지만 기초적인 직업과는 마이너스의 상관관계를 보임)

 

국가 및 직종별 로봇 도입에 따른 고용 변화 추정치를 보면 대부분의 국가에서의 로봇 도입은 전문가를 증가시키고 있습니다.

전체적으로 로봇 도입에 따른 전문가 고용 증가율의 중앙값은 21%입니다(이러한 변화는 터키(60%), 헝가리(40%)에서 가장 크게 나타나며, 노르웨이(1.2%)에서 가장 작은 반면 덴마크(-5%)와 같은 국가에서는 로봇과 전문가는 마이너스의 관계를 보임.)

기술자의 경우 고용 변화율의 중앙값은 -5.1%입니다(터키가 –20%로 감소율이 가장 큰 반면 덴마크(10%), 오스트리아(4%), 노르웨이(5%) 등은 플러스를 보임). 즉, 국가에 따라 로봇 도입이 중간 기술 직종에 미치는 영향은 상이합니다.

 

장인과 관련 사업 근로자들은 로봇 도입으로 평균 6% 정도 감소하는 반면에 기계 운용자와 조립자같은 근로자들은 1% 미만이지만 증가했습니다. 

로봇시대, 우리의 일자리는?

로봇과 자동화의 시대가 정말 눈 앞에서 펼쳐지고 있습니다.

앞으로 대한민국의 모습은 어떻게 변할까요?

 

 

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지난 두 번의 글을 통해 

1탄 감소하는 반도체 실적, 그 배경은? https://semiconductor-digest.tistory.com/409

2탄 대한민국 반도체의 강점과 약점 https://semiconductor-digest.tistory.com/410

 

대한민국 반도체 업계의 현황과 경쟁력을 알아봤는데요. 이는 우리나라 반도체 업계가 기회와 위험으로부터 얼마나 잘 대응할 수 있는지 그 체력을 알아보기 위함이었습니다.

 

이번 글에서는 반도체 업계가 마주하고 있는 기회와 위험을 정리해 봤습니다.

대한민국의 반도체 업계는 다시금 호황을 맞이할 수 있을까요?

 

 

먼저 반도체 업계의 '기회'는, 향후 데이터 기반 서비스와 제품의 보급/확장에 따른 수요입니다.

이제 5G, 자율주행차, IOT 등의 등장에 따라 더욱 더 시장의 구도를 뒤바꾸는 강력한 제품과 서비스의 보급이 늘어날텐데요. 매일 생산되는 데이터의 양은 엄청난 수로 증가할 것이며 이는 휴대용 장비 및 데이터센터용 메모리의 수요와 필연적으로 이어질 것입니다. 

최근 시장조사 업체 Gartner는 세계 반도체 시장이 2019년에는 2.6%, 2020년에는 8% 성장할 것이고 자동차와 스토리지용 수요 확대가 긍정적으로 작용할 것이라고 전망했습니다.

 

더불어 시스코라는 미국의 네트워크 서비스 업체는 세계 모바일 트래픽양이 2017년 월간 12 엑사바이트(EB)에서 22년에는 77EB로 연평균 약 47% 증가할 것으로 전망했고 주된 동력 또한 앞서 언급했던 5G 보급과 연관 서비스(IOT, 자율주행차 등)의 확산이었습니다. (*1EB=1,000 페타바이트(PB)=1,000,000 테라바이트(TB)=10억 기가바이트(GB))

세계 반도체 시장 전망(좌) 세계 모바일 트래픽 전망(우), Garatner 시스코

최근 삼성전자는 퀄컴이 주도하고 있는 애플리케이션 프로세서(AP) 시장에서 돌파구를 마련하기 위해 자동차용 AP 시장에 적극적으로 투자하고 있습니다. 특히 자동차용 AP는 고도의 안전성이 요구되는 하이엔드급으로 기존의 스마트폰용 AP로는 대체하기 어려워 퀄컴보다 먼저 진출한 삼성전자가 주도권을 확보할 수 있을 것으로 보입니다.

삼성전자는 18년 10월 자동차용 AP '엑시노트 오토'를 출시했으며 19년 1월에 아우디와 공급계약을 맺었습니다.

 

더불어 실리콘웍스 또한 초고화질 TV(8K) 중계 서비스 확산으로 인해 매출 증가가 기대되고 있는데요. 실리콘웍스에서 공급되는 LG디스플레이 패널용 드라이버 IC(8K TV용 반도체)의 가격은 기존 4K TV와 비교해 50% 이상 높은 것입니다. 최근 LG TV의 인기에 힘입어 팹리스 업체인 실리콘웍스의 매출이 증가한다면 시장에서 더 나은 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

간단히 말해 우리나라 반도체 업계의 '기회'는 향후 일어날 수요에 대한 기술의 선점일 것입니다.

 

다음은 반도체 업계의 '위험'입니다. 크게 두가지가 있는데요.

1. 중국의 반도체 자급자족

2. 미중 반도체 패권경쟁

 

아래에 각각 부연설명을 하겠습니다.

 

1. 중국의 반도체 자급자족

중국은 지난 10년 동안 반도체 산업 경쟁력 강화를 위해 지속적으로 정책적인 노력을 기울여 왔습니다.

중국의 이런 정책의 핵심 포인트는 모든 첨단 산업의 엔진인 반도체 자급률을 높이지 않고서는 경제적으로 독립하지 못한다는 배경에 있습니다.

중국의 주요 반도체 육성 정책, IITP 한국무역보험공사

중국은 세계 반도체의 절반을 소비하는 절대적인 시장으로서 성장 가능성이 매우 높습니다.

상대적으로 세계적인 수준까지 올라온 팹리스 경쟁력에 비해 아직 반도체 제조 역량은 떨어지지만 대규모 자본 투입과 적극적인 산업 정책을 통해 자급률을 높이고 선진국과의 기술 격차를 좁혀나가고 있는 것은 대한민국 반도체 업계엔 큰 위험요소입니다.

미국 한국과 중국간 반도체 기술 격차, 산업기술수준조사(KEIT)
중국의 세계 반도체 매출 및 수입 비중(좌) 반도체 자급률 추이(우), WSTS IHS UN Comtrade IC Insights

1980년대 메모리 반도체 시장을 장악했던 일본 기업들이 기술과 경험이 부족했던 우리 반도체 회사들에게 역전 당했던 것과 같이 우리나라 또한 중국에게 추격을 허용할 수 있음을 알아야 합니다. 특히, 일본 반도체 산업의 쇠퇴 원인은 한국과의 기술 격차 축소가 아닌 대외 환경 변화에 대한 대응 실패인 점, 이는 한중간의 기술 격차가 존재한다는 사실만으로는 미래의 경쟁 우위를 담보할 수 없음을 꼭 명심해야 합니다.

 

더불어 한국 기업에 대한 중국의 지속적인 경제활동 제재와 인력 유출 시도도 지속적으로 우리 반도체 업계에는 위험요소입니다.

 

 

2. 고래싸움에 새우등 터진다. 미중 반도체 패권경쟁으로 인한 영향

지난 10년간 미국과 중국의 경제 규모 차이와 기술 격차가 빠르게 줄어들면서 미국에게는 중국 기업들의 대미 경제활동과 미국 기업에 대한 중국의 부당한 요구(외국인 지분 제한, 산업 스파이 등)에 대한 불만이 누적되고 있습니다.

미국과 중국의 GDP 점유율(좌) R&D 부문 총지출(우), IMF NSF

이 때문에 미국은 중국의 반도체 굴기 등 첨단 산업 육성과 관련하여 중국기업의 대미 경제 및 투자 활동을 강력하게 규제하고 있는데요.

혹시나 이 때문에 우리나라가 반사이익을 얻는다고 생각해서는 안됩니다. 그 이유는 미국과 중국의 경쟁이 장기화될수록 중국의 반도체 공급망은 더욱더 대만을 중심으로 강화될 수 있기 때문입니다.

KITA(무역통상)

중국의 팹리스 업체가 설계한 반도체의 95%는 중국 또는 대만 기업이 수주할만큼 중화권 팹리스와 파운드리의 파트너십은 견고히 자리 잡고 있습니다.

중국 팹리스 시장의 파운드리별 매출 비중(좌) 국가별 매출 비중(우), IHS

결국 우리나라는 중국과 미국이라는 고래 사이에 낀 '새우'의 입장입니다. 

대한민국에게 중국은 반도체 수출의 2/3를 수요하는 거대소비 시장이고 미국은 반도체 산업에 필수적인 첨단 장비와 기술의 공급처이자 삼성전자같은 파운드리 기업들의 거래처이기 때문입니다. 

(우리나라의 반도체 산업은 핵심 장비와 소재에 대한 자급률만 높여도 위험요소를 조금이나마 줄일 수 있습니다.)

대한민국의 국가별 반도체 수출(좌) 수입(우) 비중 2017, UN Comtrade
국내 반도체 장비 및 소재 국산화율, 국제반도체장비재료협회

(*번외)

사실 우리나라의 모든 수출업들은 미중 무역분쟁뿐만 아니라 세계경제의 둔화라는 문제에도 직면해 있습니다.

이 현상은 글로벌 공급망의 확산 정도를 나타내는 세계 중간재 교역액과 해외직접투자의 감소세를 통해 쉽게 알 수 있습니다.

이때 신기한 점은 단순히 '세계경제가 둔화되고 있다'라고 말하기엔 오히려 특정 지역에서의 중간재 수입 비중은 증가세를 보이고 있다는 것입니다. 이는 글로벌 공급망이 일정 권역으로 변화/집중되고 있다는 신호입니다. 세계의 각 나라들이 자국의 경제성장의 둔화를 인지하고 본인들의 좀 더 확실한 영향력 안에서 이익을 취하길 원한다는거죠.

세계 중간재 교역액과 FDI(좌) 역내 중간재 수입 비중(전체 수입 대비, 우), UN Comtrade, IMF, UNCTAD

과거의 세계경제는 중국을 통해 물건을 제조하고 무역을 해도 이익이 됐습니다. 그러나 오늘날의 경제는 신흥국(대표적으로 중국, 한국)의 생산능력 향상에 따라 그들의 자급률과 경제가 성장했고 이로인해 물가와 인건비 상승 등의 경제성장을 초래했습니다. 그래서 이제는 투자의 수익성이 떨어지고 관세나 운송비용 감축의 한계에 도달한 것이죠.

이러한 트렌드는 자국 내에 양질의 일자리 창출에 큰 관심을 보여 리쇼어링 정책을 펼치는 미국에게 대표적으로 나타났습니다.

 

글로벌 공급망의 변화는 (타의적인)수출주도형 국가인 우리나라에게는 굉장히 안좋은 현상입니다(국내 기업의 외주화와 일자리 감소 초래) 반도체 업계의 호황을 바라기엔 '다른' 레벨의 어려움이 우리 앞에 놓여있는 건 아닐까요?

 

우리나라 반도체 업계가 세계적인 경쟁력을 갖추길 응원합니다.

 

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지난 1탄(https://semiconductor-digest.tistory.com/409)에서는 대한민국 반도체의 현황을 알아봤습니다. 시장규모와 어떤 것을 판매하고 있는지, 그 규모는 어떤지가 주된 내용이었는데요. 이번 글에서는 대한민국 반도체가 세계에서 어떤 강점과 약점을 가지고 있는지 알아보겠습니다.

 

대한민국 반도체의 강점은 확고한 메모리 반도체 기술 우위에 있다는 것입니다.

한국은 세계 메모리 반도체 시장의 과반을 점유하고 있으며 중국 등 후발국과의 기술 격차도 크기 때문에 경쟁 우위는 당분간 유지될 전망입니다.

2018년 매출액 기준 우리 기업은 세계 메모리 시장의 63.7% (DRAM 시장의 72.3%, NAND 시장의 49.5%)를 점유하고 있습니다.

DRAM(좌) NAND(우) 점유율, IHS

DRAM의 경우는 한국 기업들은 10 나노대 공정으로 제조되는 제품이 주력인 반면 중국에서는 아직 20 나노대 공정 양산에 성공한 기업조차 없습니다.

NAND의 경우도 양쯔메모리(YMTC)에서 2018년 하반기부터 생산을 시작했지만 대규모 양산 단계는 아직 이르지 못했습니다.

메모리 반도체 공정 개발 현황, 우리금융경영연구소
중국 기업의 메모리 반도체 현황, 우리금융경영연구소

이런 현상은 반도체 공정 미세화의 난이도가 높아짐에 따라 가시화되고 있으며, 대규모의 R&D 및 설비 투자비용을 감당할 수 있는 선두 기업들을 중심으로 첨단 공정 도입이 추진되고 있는 중입니다. 이 때문에 후발 기업들의 진입 장벽은 높아지고 있습니다.

메모리 기업의 설비투자액(좌) 세계 반도체 설비투자액(우), IC Insights

 

다음은 대한민국 반도체의 약점입니다.

1탄에서도 잠깐 언급드렸지만 대한민국의 반도체는 설계 부문에서의 경쟁력이 떨어져 있습니다. 지속적인 투자로 인해 최근 시스템 반도체 위탁 제조(파운드리) 역량은 크게 개선되었지만 설계 부문(팹리스)의 경쟁력은 중국에 비해서도 뒤쳐져 있습니다.

여기서는 파운드리와 팹리스부분을 각각 나눠 살펴보겠습니다.

 

먼저, 파운드리 입니다.

한국의 시스템 파운드리 매출 규모는 세계 2위 수준까지 올랐으나 세계 시장의 과반을 점유하고 있는 1위 국가 대만과의 격차는 아직 상당한 편입니다. 2017년 대만의 TSMC는 세계 파운드리 매출의 51.2%를 점유했으며 2018년에는 세계 최초로 7 나노 공정 양산에 성공하는 등 생산 규모와 기술력에서 세계 최고 수준의 경쟁력을 보유하고 있습니다.

반면 삼성전자는 2018년 말부터 7나노 공정 양산 및 수주(퀄컴의 스냅드래건 855)에 성공했습니다.

 

참고로 한국의 동부하이텍이라는 업체가 아날로그 반도체 파운드리 분야에서 세계 1위 경쟁력을 보유하고 있으나 시장 규모가 작아 매출은 4.9억 달러 수준입니다.

세계 파운드리 매출 순위, IC Insights

중국의 1, 2위 파운드리인 SMIC와 Huahong Group이 각각 2017년 세계 매출 규모 5, 7위를 차지할 정도로 세계 파운드리 시장에서의 중국의 위상은 상당히 높은 편입니다.

기술 수준별 매출 비중을 살펴보면, SMIC와 Huahong은 28 나노를 기준으로 그 이하에서 매출 비중이 63%를 차지하는 TSMC와 큰 차이를 보입니다.

한편 삼성은 고급 스마트폰용 AP, 서버용 고성능 프로세서에서 생산 비중이 높은 것으로 추정되는데 이는 저가 스마트폰용 AP과 이미지 센서 같은 통신장 비용 반도체 생산의 비중이 높은 SMIC나 미세공정 수준이 낮은(가전용 반도체) Huahong과는 차이가 있습니다.

파운드리의 기술 수준별 매출비중(중국), IC Insights

파운드리의 경쟁력을 잘 보셨나요?

마지막으로 팹리스 산업을 알아보겠습니다.

 

팹리스는 제조 설비 없이 설계만 전문으로 하는 것을 말합니다. 이 산업은 미국이 주도하고 있으며 한국은 대만, 유럽뿐 아니라 중국에 비해서도 뒤처지고 있습니다.

퀄컴, 브로드컴, 엔비디아 등 미국에 본사를 둔 팹리스 반도체 기업이 전 세계 팹리스 업체 매출의 절반 이상을 차지하고 있다고 생각하시면 쉽습니다. 2017년 기준으로 미국이 53%로 가장 높은 점유율을 가지고 있습니다.

세계 팹리스 매출 순위 2017, IC Insights

세계 팹리스 상위 10개 기업 중 중국 기업은 2개나 되는 반면 한국 기업은 상위 50개 기업 중 하나에 불과할 정도로 규모가 영세한 상황입니다. 대한민국 최대의 팹리스는 LG의 계열사인 실리콘웍스인데 2017년 매출액은 7억 달러였습니다.

 

우리 반도체 업계가 주목할 점은 메모리, 파운드리 등 제조 산업은 대규모 설비투자뿐 아니라 축적된 노하우가 필요한 반면, 팹리스는 설계자의 역량이 중요한 사업이라는 점입니다. 인재가 정말 중요하단 것이죠. 그 예로 위 표에는 나와있지 않지만 중국의 Cambricon이라는 업체는 스타트업인데 고성능 저전력 AI 칩을 생산해서 유니콘 기업으로 평가받고 있습니다.

 

 

지금까지 대한민국 반도체 업계의 배경과 경쟁력을 알아봤습니다. 

다음 3탄에서는 앞으로 어떤 기회가 반도체 업계에게 주요하게 작용할지 알아보도록 하겠습니다.

반도체 업계는 다시 호황을 맞이할 수 있을까요?

 

 

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최근 반도체 수출 부진이 우리 전체 수출의 부진으로 이어질 정도로 한국 수출 및 경제에서 반도체 산업의 중요성은 매우 높습니다. 

2017~18년 초호황을 누린 반도체 수출은 2018년 12월부터 2019년 2월까지 3개월 연속 마이너스 수출을 기록하고 있는데요. 그 대표적인 이유는 지난 2년간 지속된 반도체 슈퍼사이클이 조정국면을 맞이함에 따라 단가가 크게 하락했기 때문입니다. 더불어 한국 수출의 20.9%를 차지하는 반도체 수출이 감소함에 따라 대한민국 전체 수출 역시 3개월 연속 감소세를 보이고 있습니다.

반도체 수출이 전체 수출에서 차지하는 비중은 2011년부터 8년 연속 상승 중에 있습니다.

반도체 수출 및 단가 증가, 한국무역협회 IHS
반도체 수출 비중, 한국무역협회

반도체의 2018년 세계 매출액은 4,688억 달러로 전년 대비 13.7% 증가했으며 2017년 세계 반도체 무역액은 9,518억 달러로 세계 무역액의 5.3%를 차지하고 있습니다.

세계 반도체 매출액 및 증가율, WSTS
세계 반도체 무역액 및 비중, WSTS

우리나라 반도체 산업은 메모리(DRAM, NAND)가 주를 이루고 있는 가운데 최근 시스템 부문에 투자를 확대하고 있는 중입니다. 메모리 반도체 산업은 전체 한국 반도체 매출의 92.7%, 반도체 수출의 67.7%를 각각 차지하고 있습니다.

대한민국 반도체 매출 비중 2017(좌) 세계 반도체 매출 비중 2017 (우), Gartner IHS
대한민국 반도체 수출 비중 2017(좌), 세계 반도체 교역 비중 2017(우), UN Comtrade

대한민국의 시스템 반도체는 전체 반도체 매출의 7%미만, 수출의 25.2%를 차지하고 있습니다. 반면, 세계 반도체 시장 및 교역 규모의 과반은 시스템 반도체가 차지하고 있어 우리나라 반도체 산업이  장기적으로 경쟁력을 유지하기 위해서는 시스템 분야의 경쟁력 강화가 필요한 상황입니다.

최근에는 앞서 언급했듯 적극적인 투자로 하운트리(위탁 생산) 부문에서 성과가 나타나고 있습니다만 설계(팹리스)의 매출은 아직 미미한 실정입니다.

세계 반도체 매출 현황 및 대한민국 기업의 매출 비중 2017, Gartner IC Insights IHS WSTS

 

이번 1탄 글에서는 현재 우리나라 반도체 업계의 상황을 한번 알아봤습니다.

다음 2탄(https://semiconductor-digest.tistory.com/410)에서는 대한민국 반도체 업계가 어떤 강점과 약점을 가지고 있는지 알아보겠습니다.

 

 

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화웨이는 이동통신장비 회사입니다. 세계적으로 성공한 중국기업이죠. 그런데

 최근 서양에서 화웨이를 둘러싼 논란이 거세지고 있습니다.
특히 미국은 화웨이가 중국 정부의 해외 정보 수집을 도울 수 있다고 주장했고 이 때문에 안보위협을 느낀다고 말했습니다. 그리고 정부의 조달 계약에서 화웨이를 원천 배제시켰죠.

다가오는 5G 시대를 맞이하여 성장산업으로 각광받는 이동통신장비산업을 한번 정리해봤습니다.

 

먼저 이동통신장비는 스마트폰 등 무선 디바이스의 인터넷 접속과 전화통화를 위한 신호의 송수신, 데이터 변환을 수행하는 장비로 구성되어 있습니다.

이동통신장비 구성(LTE), 산업기술리서치센터

미국의 정보 기술 연구 및 자문회사인 Gartner에 따르면 이 시장은 18년 기준 373억 달러였고 2019년에는 단기적으로 소폭 감소가 예상되나, 결과적으로는 5G 장비 수요의 증가가 예상돼 시장규모는 더 커질 것으로 전망했습니다.

또한 Gartner는 현재 우리가 사용하고 있는 4G 장비의 수요는 22년까지 연평균 7% 감소할 것이고 5G 장비는 연평균 98.5% 증가할 전망이라고 밝혔습니다.

 

아래 제조사별 점유율을 살펴보면 화웨이, 에릭슨, 노키아, ZTE, 삼성전자 순이고 그중에서도 중화권 기업인 화웨이, ZTE의 점유율이 해를 거듭하며 꾸준히 상승했단 걸 알 수 있습니다. 

 

특징적으로는 상위 1~5위 이동통신장비 제조사들은 SI(System Integration)*업체인데요. 이들은 기본적으로 이동통신장비에 대한 필수 기술들을 '저작권화'해 보유하고 있습니다.

그중에서도 화웨이, 삼성은 스마트폰 및 통신 반도체 기술까지 보유하고 있어 더 경쟁력 있는 제조사로 꼽힙니다. 이 두 회사는 엔드 투 엔드 솔루션을 제공하는데요. 이 때문에 통신망 구축에 대한 다양한 제품을 보유하고자 하위 벤더들로부터 구매한 제품/부품을 결합하여 최종적인 네트워크를 구축하는 비즈니스 모델을 가지고 있습니다.

 

이동통신장비 제조사 점유율 현황, 가트너
이동통신장비 제조사 보유기술 현황, 삼성증권 및 회사 홈페이지
Quadrant Map, Gartner

같은 비즈니스 모델의 삼성과 화웨이였지만, 화웨이가 더 나은 기술, 가격 경쟁력을 바탕으로 통합 솔루션(엔드 투 엔드 솔루션)을 제공하면서 기존 이동통신장비산업을 지배해 나갔습니다.

과거 3G 통신망 보급 당시에는 약 10여개의 글로벌 업체들이 존재하였으나 화웨이가 모든 인프라에 대한 솔루션을 제공하면서 저렴한 장비들을 선보였고 이는 기존 업체들에게 압박이 되었습니다. 그러면서 자연스럽게 업계 내에 인수/합병의 바람이 불었죠. 이후 노키아, 에릭슨이 각각 인수/합병을 추진했고, 기타 업체들 또한 타 업체와 공조를 통해서 사업을 재편하기도 했습니다.

Opinion: Can Nordic rivals stop the Chinese juggernaut?, Rajat Kochhar

더불어 화웨이는 5G 표준 특허 최대 보유 기업입니다. 그 중에서도 핵심기술로 평가받는 폴라코드*기술의 특허는 타 회사와 비교했을 때 특허 비중이 49.5%(화웨이 51건-49.5%, 에릭 슨 26건-25.2%)나 됩니다. 

또한 유럽통신표준기구에 따르면 '18.6월 기준 5G 표준 특허수는 화웨이가 1,481건 (28.9%)으로 1위를 차지했고, 에릭슨 1,134건(22.1%), 삼성전자가 1,038건(20.3%)으로 뒤를 이었습니다. 

(*5G 통신의 코딩 성능을 향상할 수 있는 기술로 화웨이는 10년부터 해당분야의 연구를 수행하였으며 16년에 이르러 5G 표준으로 채택됨)

제조사별 장비 이용 국가 현황(좌) 국가별 반화웨이 기조(우), GSA

위에 표를 보시면 아시겠지만 이동통신장비업계에서의 화웨이는 우리가 상상하는 것 이상으로 지배적입니다. 무엇보다 이들은 단순히 가격경쟁력만으로 업계 탑이 된 것이 아니라, 이는 기본 기술도 탄탄했기 때문에 이룰 수 있던 결과였습니다. 

이런 상황에서 미국, 캐나다 등 일부 국가들이 백도어* 이슈를 바탕으로 '반'화웨이 동맹을 형성한 것은 그들에게 어떤 영향을 미칠까요? 

(*인증되지 않은 사용자에 의해 네트워크의 기능이 무단 사용될 수 있도록 몰래 설치된 통신 연결 기능으로 중요 정보 등의 유출 가능성이 있음)

 

여러분의 생각은 어떠십니까?

앞으로의 이동통신장비산업은 어떻게 움직일까요?

 

Economic Insight K

 

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최근 글로벌 제약산업의 R&D 트렌드는

 

1. 바이오의약품 증가

2. 희귀/맞춤 의약품 부상

3. 첨단 융복합 기술 활용

4. 오픈 이노베이션 확산

 

이 산업에서 신약개발 과정은 후보물질 발굴부터 승인까지 고비용에다가 장기간이 소요되고 최종 성공 확률도 낮으므로 글로벌 트렌드에 부합한 독자적인 신약개발 R&D 전략을 취하는 것이 요즘 트렌드입니다.

 

 

1. 바이오의약품이 글로벌 신약개발 분야의 대세로 자리매김

 

생명공학 기술의 발전과 4P 중심의 의료 패러다임의 전환으로 글로벌 신약 개발의 중심이 합성의약품에서 바이오의약품으로 이동하고 있고 최근 5년간(‘14∼‘18년) 미국 FDA 승인 신약 213개 중 27.7%인 59개가 바이오 의약품인 상황입니다. (*4P: 예측(Predictive), 예방(Preventive), 맞춤(Personalized), 참여(Participatory))

2018 new drug therapy approval, FDA's center for drug evaluation and research, 5년간 미국 FDA 승인 신약 건수

 ‘17.11월 기준 한중일 보유 신약개발 파이프라인수는 각각 941개, 1,362개, 1,216개이며 그중 바이오의약품 비중은 각각 44%, 56%, 55% 차지하고 있죠. (*파이프라인: 연구개발 단계에 있는 신약 후보물질)

한중일 신약개발 파이프라인 비중, 한국바이오경제연구센터

 

2. Niche·Specialty Care Market 공략을 위한 희귀·맞춤 의약품 부상

 

막대한 신약개발 비용 및 낮은 성공확률과 기존 만성질환 치료제 시장포화 및 오리지널 의약품 특허만료로 미충족 의료수요에 대응하기 위한 희귀 의약품 개발이 활발하게 진행 중에 있습니다. (*최근 5년간(‘14∼’ 18년) FDA 승인 신약 213개 중 희귀 의약품 95개(44.6%))

또한 희귀의약품으로 틈새시장 공략 또는 신규 타깃 발굴을 통한 니치버스터 출시 등 차별화된 전략으로 R&D 효율성 및 생산성 하락을 극복하려고 노력 중에 있습니다. (*매출액 5억 달러, 환자수 100만 명 미만으로 경쟁이 적고 시장성은 높은 신약)

J Health Econ, 2018 new drug therapy approval, 신약 1개의 개발비용
J Health Econ, 2018 new drug therapy approval, FDA 승인 희귀의약품

개인별 유전체 분석 및 진단, 진료기록 및 임상정보 등 데이터베이스 구축/활용을 통한 정밀의료 기반의 맞춤 의약품 개발 경쟁이 심화되고 있는 상태인데(*맞춤 의약품 : (기존) 1 Drug - 1 Disease → (미래) 1 Drug - 1 Patient - 1 Genome) 요즘은 개인별 유전적/환경적 요인을 기반으로 효능은 높이고 부작용은 최소화한 맞춤형 유전자 및 줄기세포 치료제도 본격 개발 및 출시되고 있습니다. (* ‘18년 말 현재 전 세계적으로 유전자치료제 10개, 줄기세포치료제 8개 승인)

 

 

3. 신약개발 분야에도 4차산업혁명 관련 첨단 융복합 기술 활용 확대

 

빅데이터, 인공지능, IoT, 네트워크 등 첨단기술 융복합 기반 4차 산업혁명 확산에 따라 신약 R&D 분야에 관련 기술 활용이 확대되고 있습니다. (* 예방, 진단, 치료 외 뷰티, 영양, 항노화 등 헬스케어 서비스 확장 및 융복합화)

이로 인해 글로벌 제약사를 중심으로 신약 후보물질 및 임상 데이터 분석에 인공지능을 도입/활용하여 R&D 효율성을 높이는 “Quick win, Fast fail” 전략이 확산 중입니다. (* 주요 정보 조기 확보로 유효성이 입증된 신약 후보물질만 선택적으로 임상 2상 진행)

2018 보건산업전망 포럼 - 4차 산업혁명과 패러다임 변화, 한국보건산업진흥원

더불어 의약품에 스마트폰 앱, 웨어러블, 챗봇, 게임, VR 등 다양한 첨단 기술을 접목한 신개념 디지털 신약(Digital therapeutics)이 등장하고 있습니다.

 

 

4. 효율성 제고 및 신규 성장동력 확보를 위한 오픈이노베이션 전략 확산

 

최근 R&D 비용 증가 및 제품 수명주기 단축에 따라 기존 수직통합 전략에서 경쟁력 있는 특정 사업영역에 집중하는 ‘선택과 집중’ 전략으로 선회 중입니다.(*아웃소싱, 스핀오프 등을 통한 사업구조 변경 또는 핵심사업 위주로 다운사이징)

비용절감을 통한 효율성 제고 및 미래 성장동력 조기 확보를 위해 R&D임상-생산-판매 단계별 선택적 아웃소싱 사례가 증가하고 있는 것입니다.

(좌) 신약개발 성공률, (우) 가상통합형 신약개발 모델, Datamanitor

더불어 신약개발 리스크 최소화 및 원천기술 확보를 위해 M&A, Licensing, 공동개발, 지분투자 등을 통한 시장지배력 및 포트폴리오 강화하고 있습니다.

2017 Dealmaking year in review, Clarivate Analytics, 글로벌 생명공학 분야 M&A 및 라이센싱 현황

5. 글로벌 트렌드에 부합한 독자적인 신약개발 R&D 전략 필요 

신약개발 과정은 후보물질 발굴부터 승인까지 고비용, 장기간이 소요되고 임상 단계 성공률도 평균 10% 미만에 불과하므로 효율성 및 생산성을 높이기 위해 글로벌 트렌드에 부합한 독자적인 신약개발 R&D 전략이 꼭 필요합니다.

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'산업 보고서 > 의료, 제약, 바이오' 카테고리의 다른 글

의료기기 산업의 특징, 전망  (0) 2019.02.23

서울 강남 테헤란로에 가면 대한민국내에서도 유난히 다양한 이동수단을 볼 수 있는 것 같습니다. 서울시민이라면 익숙한 '따릉이'부터 최근 서비스를 시작한 전동 킥보드 공유 '킥고잉'까지 말이죠. 이곳에서 '카카오 택시'와 '타다'는 기본입니다. 인도 한곳에서 개인이 타고 있는 전동휠까지 보면 대한민국의 모든 모빌리티는 다 보는 것일지도 모릅니다. 그만큼 이동수단에 대한 선택지가 단순히 개인이 소유하는 차량만이 아니라 더 늘어난 요즘입니다.


오픈서베이란 곳에서 대한민국 교통수단 이용 행태와 모빌리티 호출 서비스 이용 행태 그리고 이동수단 공유 서비스 이용 행태를 조사해 트렌드 보고서를 만들었습니다. 여전히 20~50대 10명 중 8명은 자동차를 소유해야한다고 밝혔지만 앞으로도 이들이 자신의 신념을 지킬 수 있을지는 의문입니다. 


관심있는 분은 한번 보시면서 현재 모빌리티 트렌드와 함께 다른 이들의 생각은 어떤지 감상해보는 것도 재밌을 것 같습니다.


opensurvey_trend_mobility_2019.pdf


모빌리티 트렌드





태어날 때부터 디지털 문화를 접했다는 의미에서 디지털 원주민으로 불리는 밀레니얼세대와 Z세대는 인터넷 서비스의 확산과 함께 성장하고 스마트폰 등 디지털 기기에 익숙하며 SNS를 통한 소통이 자연스러운 세대입니다.


최근 정보통신정책연구원이 대한민국의 베이비붐세대부터 Z세대까지(베이붐, X, 밀레니얼, Z) 어떤 미디어를 이용하고 활용하는지 데이터화한 자료가 있어서 간략히 소개해드립니다. 각 세대별 차이를 보이는 데이터를 통해 인사이트를 얻으셨음 좋겠습니다.


베이비붐 세대 - 1946~1965년 태어난 세대

X세대 - 1966~1981년 태어난 세대

밀레니얼세대 - 1982~1995년 태어난 세대

Z세대 - 1996~2011년 태어난 세대



1.

밀레니얼 세대의 경우는 메스컴에도 몇번 다뤄졌듯 모바일 기기의 이용시간이 전체 미디어 기기의 이용시간에서 차지하는 비율이 전 세대를 통틀어 가장 높게 나타났습니다. 또한 TV의 이용시간이 차지하는 비율은 약 33% 정도로 PC가 차지하는 비율인 약 43%보다도 낮은 것으로 조사되었습니다. 미성년자를 포함하고 있는 Z세대 역시 미디어 기기의 이용 시간 중 모바일기기가 차지하는 비중이 X세대나 베이비붐세대 보다 크게 나타났네요. 이는 베이비붐세대의 경우 전통적인 매체인 TV를 이용하는 시간이 전체 미디어 기기 이용 시간에서 차지하는 비중이 약 70.8%로 가장 크게 조사된 것과 굉장히 대조적입니다. 

세대별 미디어 사용


2.

미디어기기별 사용 비율만큼 VOD이용 또한 차이를 보이는데요.

밀레니얼세대와 Z세대는 주문형 비디오와 같은 비실시간 방송 프로그램을 이용하는 응답자의 비율이 다른 세대에 비해 상대적으로 높게 나타났습니다. 특히, VOD 서비스 이용자의 비율은 베이비붐세대에 비하여 밀레니얼세대가 2배, X세대가 2.4배 높은 것으로 조사됐습니다. 

비 실시간 동영상 시청 시간이 전체 동영상 시청 시간에서 차지하는 비율은 Z세대의 경우 약 7.4%로 나타나 베이비붐세대에 비하면 거의 5배 이상 많습니다.


대한민국 세대별 VOD 이용


3.

스마트 기기를 통해 어떤 어플리케이션을 자주 이용하는지도 조사했는데요. 특이하게 SNS 관련 애플리케이션을 이용한다는 비율은 세대별 큰 차이가 나타나지 않았습니다. 하지만 그 다음으로 많이 선택된 것들에서는 밀레니얼 세대와 Z세대는 책/만화, 음악, 방송/동영상, 스포츠와 같은 엔터테인먼트 위주의 애플리케이션인 것으로 조사됐고 이는 포털사이트라고 응답한 베이비붐세대와 X세대와는 상당히 대조적인 결과입니다.

대한민국 세대별 이용하는 어플


4.

SNS이용 습관을 비교한 것도 너무 당연한 결과일지 모르지만 재미있습니다. 

SNS의 이용자의 비율이 가장 높은 세대는 밀레니얼세대인 것으로 조사되었으며, 10명 중 8명의 꼴로 SNS를 이용하는 것으로 나타났습니다. Z세대의 경우는 미성년자가 포함돼있어 모바일(스마트폰)을 소유한 인원이 적어 유입비율이 적은 것으로 보입니다.

세대별 SNS 이용비율

하루 평균 SNS를 이용하는 시간은 연령대가 낮아질수록 점차 증가하는 추이를 보였으며, 특히 Z세대의 경우 약 43분으로 베이비붐세대 보다 1.7배 더 긴 시간을 소모하는 것으로 나타났습니다. 주로 사용하는 SNS 계정(1순위 기준)은 세대 간 차이를 보였는데 밀레니얼세대와 Z세대는 페이스북을, 베이비붐

세대와 X세대는 카카오스토리를 주로 이용하는 것으로 나탔습니다. 왜 이런 현상이 나타날까요?

세대별 사용하는 SNS

다양한 이유가 있겠지만 그 중 하나는 세대별 정보를 습득하는 방법과 소속감을 중시하는 문화의 차이가 있겠습니다. 미성년자를 포함하고 있는 Z세대와 밀레니얼 세대의 경우에는 물건을 구입하기 전에 구매정보 습득을 위하여 우선적으로 이용하는 경로로는 '포털 사이트'를 검색한다고 응답한 반면, 베이비붐세대의 경우는 가족, 친구 등 주변인을 통한 정보 습득 등 기타의 방법으로 물건에 대한 정보를 습득한다고 대답했습니다. 이는 과거 대한민국의 소속감과 단체활동을 중시하는 문화에서 현재는 개인주의적인 문화로 옮겨온 것을 증명해주는 것은 아닐까요. 

주로 사용하는 SNS의 비율을 봐도 네이버 밴드나 카카오 스토리 같은 상대적으로 폐쇄적이고 집단적인 활동을 하는 SNS의 비율이 베이비붐세대와 X세대에서 더 높게 나탔습니다.


세대별 구매정보 습득방법


5.

상대적으로 밀레니얼세대와 Z세대의 경우는 TV가 아닌 VOD 이용처럼 비실시간적인, 그러니까 능동적으로 미디어를 소비하며 SNS을 통한 소통, 엔터테인먼트 관련 어플리케이션의 이용에 적극적인 편입니다. 

밀레니얼세대와 Z세대는 어릴 때부터 디지털 기기에 노출되고 네트워크에 연결되어 있는 것에 익숙한 세대인만큼 이들 세대의 미디어 기기의 이용 목적이나 활용 방식은 미디어 콘텐츠 소비, 소통, 정보 습득, 구매 등 일상생활 전반에 걸쳐 더욱 다양해질 것으로 전망됩니다. 대한민국의 미래문화는 어떨까요?


어느 국가든지 여러 세대가 존재하며 이들은 항상 부딪히며 함께 성장합니다. 대한민국도 세대간 갈등이 많지만 서로를 이해하지 못하는데서 그것이 더 증폭되고 있는 것은 아닐까 싶습니다. 너와 나의 다름을 인정하지 않는 것이죠. 이번 글을 통해 그 간격이 조금이나마 좁혀졌으면 좋겠습니다.




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마지막 시간입니다. 오늘은 현 시점을 기준으로 자율주행차량은 어디까지 발전해왔는지 짧게 알아보겠습니다.


3. 현재의 자율주행기술


일단, 지난 제 블로그에 있는 WAYMO의 글에도 나왔듯이 운행거리에 비해 인명사고는 많지 않은 편입니다. 그러나 사람이 운전하는 차량보다 더 높은 안전성이 요구되므로 실제 도로상 검증이 지속적으로 필요해 보이는 건 어쩔 수 없는 세계국민들의 인식인 것 같습니다. 실제 2018년 한 해에도 크고 작은 사고가 이어져 자율주행기술의 완성 가능성에 대해 논란이 지속되고 있습니다. 테슬라는 오토파일럿 중 중앙분리대에 부딪쳐 사망사고가 일어난 바 있고, 우버 자율주행차 또한 자전거를 인지하지 못하고 충돌해 사망사고가 발생했습니다.

원인은 여전히 불명확하나 테슬라의 경우는 밝은 날 난반사로 인한 센서오류, 우버는 차량을 바꾸며 센서수를 줄여 인식오류가 난 것으로 추정되고 있다고 합니다.


현재 자율주행차량은 캘리포니아 차량국에 따르면 ‘자율주행차량 모드해제(Disengagement)’상태에서 2018년을 기준으로 321대 이상의 차량이 한 해 322만 킬로미터를 주행했다고 합니다. 이 가운데 WAYMO는 126만 마일을 주행하는 동안 110여 회의 자율주행모드해제로 1000마일당 0.09회를 기록하며 전년 대비 두 배 향상하며 자율주행기술을 주도하고 있습니다.

2위는 1000마일당 0.19회를 기록한 GM Cruise이며, 이어서 Zoox, Nuro, 등 스타트업 기업들이 차지했습니다. 다른 완성차 업계와 애플은 낮은 순위를 기록했습니다.

자율주행차량별 안전 수준


현재 실제 도로상에서 볼 수 있는 차량은 레벨 2 수준의 ADAS를 장착했으며, 완전자율주행 시대까지는 아직 많은 시일이 필요한 것으로 예상되어집니다.

2019년 아우디는 시속 60KM 범위 내에서 레벨 3의 자율주행이 가능한 5세대 A8 출시 예정이고 이후 2020년부터는 레벨 3 지원 자동차들이 다수 등장할 전망이라고 합니다. 

가장 진보된 자율주행시스템으로 평가받는 웨이모도 11,154마일마다 운전자가 개입하는 수준이니, 10번 개입에 한번 사고가 난다고 가정하더라도 미국 평균 사고 간 거리인 525,000마일에 크게 못미친다고 볼 수 있겠습니다.



1탄 자율주행차량 시장 - https://semiconductor-digest.tistory.com/382

2탄 자율주행차량 기술 트렌드 - https://semiconductor-digest.tistory.com/383


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두번째 시간입니다. 앞선 1탄에서도 말씀드렸듯이 이번엔 현재 자율주행차기술은 부품별로 어떤 트렌드를 가지고 있는지 알려드리겠습니다.



2. 자율주행차용 센서와 AI컴퓨터 트렌드


일단, 현재의 자동차 전장부품, 즉 전자제품들은 1980년대부터 오로지 엔진제어만을 목적으로 도입된 반도체를 시작으로 현재 자동차 제조원가의 40%를 차지합니다. 2000년대 넘어오면서 안전사양을 높이며 운전자를 보조할 수 있는 첨단보조주행자치(ADAS)가 등장해 센서와 마이크로 컨트롤러 시장이 본격 성장한 것이죠. 최근에는 자율주행기술 완성을 위한 자동차 업계의 경쟁에 거대 IT기업의 경쟁까지 더해져 ADAS와 자율주행차용 부품시장 성장이 가속화되고 있습니다.

특히, 안전주행 보조수단으로 개발되기 시작한 차량용 카메라, 초음파 센서와 같은 센서시장이 현재는 자율주행기술 완성을 위해 급속도로 발전 중입니다. 지금은 이미 익숙해진 전후방 초음파 센서를 비롯해 카메라, 레이다, 라이다, 나이트비전 등 차량 한 대에 많을 경우 20개가 넘는 ADAS용 센서가 부착되는 중입니다.

ADAS용 센서 활용과 시장 전망

자율주행 단계별 ADAS 기술


자율주행차는 기본적으로 인지/분석 → 판단 → 제어의 단계를 거쳐서 운행하는데 이는 360도 주변상황을 빠짐없이 인지하기 위한 센서 개발이 필수적으로 요구되며, 다양한 포맷의 데이터를 잘 조합하는 기술과 이를 분석하고 판단하는 고성능 컴퓨터와 소프트웨어를 필요로 합니다. 이외에도 정확한 상황판단을 위해 주변의 자동차, 신호체계, 기타 날씨 등을 온라인 정보와 통신 가능한 V2X기술도 필요합니다. 더불어 인식률을 높이기 위한 정밀 3D지도와 위치인식기술도 발전해야겠죠.

자율주행차 프로세스


자율주행차에 들어가는 카메라는 충돌방지, 차선유지, 주차보조 등 레벨2 이상의 다양한 환경에서 활용되는 필수장치, 일부 국가 장착 의무화로 비중이 증가되고 있습니다. 한국의 경우 2014년 9월부터 판매되는 대형트럭과 어린이 통학 차량에 후방카메라 장착 의무화를 실시하고 있고, 미국은 2016년 대형트럭에 이어 2018년부터 전 차종이 의무화를 실시하고 있습니다.

현재 이 카메라기술 시장은 초고화질 광각 카메라 개발경쟁이 치열한 상태입니다. 사물식별이나 거리탐지가 가능한 이미지 처리기술이 강조되기 때문이죠. 최근 삼성은 반도체 생산 역량을 바탕으로 이미지 프로세싱 칩과 CMOS 센서 개발경쟁에 진입했습니다.

자율주행차 카메라 회사


자율주행차에는 카메라기술 말고도 라이다라는 것이 들어가는데 라이다는 Light Detection and Ranging의 줄임말로 높은 정밀도(분해능)로 사물의 거리와 형상 인식이 가능한 기술입니다. 라이다는 빛을 발산하는 이미터와 수신하는 리시버, 스캔한 이미지를 처리하는 프로세서로 구성되어 있습니다. 기존에는 대기환경 연구에 쓰이는 기술이었습니다만 차량 주변 360도 전 방위를 정밀하게 측정할 수 있는 센서로써 각광받게 되었습니다. 하지만 높은 가격과 함께 날씨에 따른 취약점(우천, 폭설시 난반사 발생)이 발견되어 이것을 극복해야 합니다.

자율주행차 라이다 기술


자율주행차 라이다 공급업체


위에 언급했던 카메라와 라이다 기술의 단점을 극복해주는 것이 있는데요. 그 이름이 '레이다'입니다.

이 기술은 긴급제동, 스마트크루즈컨트롤, 사각지대경보시스템에 필수적입니다. 물체의 탐지와 거리측정이 가능한 센서로 라이다와는 사실상 경쟁부품 관계인데요. 테슬라와 같은 기업은 고가의 라이다를 배제하고 카메라와 레이다만으로 자율주행기술을 완성하려는 전략을 가지고 있습니다.

레이다는 정밀도(분해능)는 떨어지지만 빛이나 기후영향을 거의 받지 않아 카메라와 라이다의 단점을 보완할 수 있습니다.

레이다는 점차 그 크기와 무게를 줄인 컴팩트형 부품으로 출시되고 있으며, 측정각이나 측정거리를 확대하는 방향으로 기술 개발이 전개되고 있습니다.


지금까지 카메라(이미지센싱)기술과 라이다, 레이다에 대해 알아봤는데요. 마지막으로 한가지가 더 남았습니다. 

바로 자율주행차에 있어서 가장 중요한 것은 이 모든 기술들은 컨트롤 할 수 있는 AI컴퓨터가 있어야 한다는 겁니다. 이 AI컴퓨터는 인간과 비교하면 뇌에 해당하는 중요기능을 담당하며, 실제로 뇌를 모사한 딥러닝 알고리즘을 이용해 사물식별, 도로추출, 경로설정을 수행합니다. 자율주행차용 AI컴퓨터는 차량의 카메라, 레이더, 초음파 등의 센서를 통해 얻은 주변상황 정보, 이웃 차량, 신호정보 등 V2X 정보, GPS와 3D 정밀지도를 통한 위치 정보를 분석해 주행전략을 결정하는 핵심 시스템인 것이죠.

AI컴퓨터 시스템 구조

이 AI컴퓨터는 엔비디아와 인텔 모빌아이가 하드웨어 시장을 주도하는 가운데 칼레이, 르네사스, 암바렐라 등 후발주자들의 참여로 시장이 다변화하고 있는 중입니다. 테슬라와 우버의 볼보 자율주행차에 장착되어 시장에 알려진 엔비디아의 드라이브 PX 하드웨어는 현재 폭스바겐, 벤츠, 보쉬, 컨티넨탈 등 370여 기관과 자율주행 프로그램 파트너십을 맺으며 독보적으로 시장을 주도하고 있고, 모빌아이는 EyeQ시리즈로 엔비디아와의 성능격차를 줄이고 있으며, 저전력 소비와 가격 이점, 자동차용 카메라 시장에서 쌓은 이미지 프로세싱 기술을 통해 파트너들에게 어필 중입니다.




2탄 재미있게 보셨나요?

마지막 3탄에서는 현재 자율주행차는 어디까지 발전해 있는지 알아보겠습니다!

3탄 https://semiconductor-digest.tistory.com/384


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