반도체 인사이트 센서 전쟁

“모든 첨단 기술은 ‘센서’에서 시작된다!”

AI, 빅데이터, 디지털 트윈의 게임체인저, 센서의 모든 것

★ 2050년까지 시장가치 8조 달러! 지금의 40배 성장 예측

★ 산·학·연·관 전문가 11인이 전망한 미래 반도체 핫 키워드

★ 이종호 과기부 장관, 이창양 산자부 장관, 양향자 국회의원 외 다수 전문가 강력 추천!

“센서에 의한 기술 혁신, 센서를 통한 새로운 산업 창출의 길을 제시하는 책!”

- 김도연 서울대 명예교수(전 포스텍 총장)

자율주행차가 스스로 장애물을 피해 운전할 수 있는 것도, AI 로봇이 스스로 딥러닝하게 만드는 것도, 소비자 패턴을 파악해 마케팅에 유의미한 빅데이터를 축적하는 것도 모두 센서가 있기에 가능한 일이다. ‘데이터의 관문’이라 불리는 센서 시장의 규모는 현재 2,000억 달러를 넘어섰고, 전문가에 따르면 2050년까지 지금의 40배에 달하는 8조 달러에 이를 것으로 전망된다. 이는 시스템 반도체 시장 예상 규모의 4배에 달하는 수치다.

이에 한국반도체산업협회에서는 산업, 교육, 의료, 국방 등 산·학·연·관 전문가 11인을 통해 변화하는 반도체 시장, 그중에서도 가장 성장 가능성이 큰 센서 시장의 현재와 미래를 조망한다. 인공지능과 사물인터넷을 활용해 사용자 친화적으로 소통하는 스마트 매장, 스스로 에너지를 만들어 내는 에너지 하베스팅, 현실과 동일한 조건을 디지털 세계에 구현해 시뮬레이션하는 디지털 트윈 등 현재 진행형 기술부터, 도심을 날아다니는 전기 비행기, 스스로 치유되는 전자 피부, 제로 에너지 빌딩 등의 곧 펼쳐질 미래까지 반도체 센서 기술에 관한 모든 것이 이 한 권에 담겨 있다.

사회에 필요한 기술을 개발하던 시대는 지났고, 이제는 기술이 사회를 바꾸는 시대다. 이 책을 통해 반도체로 만들어질 미래를 미리 만나고 준비해 보자.

기술의 한 끗 차이를 만드는 센서에 주목할 때

반도체 시장, 재탐색된 경로 따라 40배 성장을 향해!

세계를 제패하고 독주하던 반도체 시장이 국제 정세 등의 악재로 급격히 요동치고 있다. 이 위기는 언제까지 계속될까, 반도체 시장의 판도는 지금 어디로 향하는 걸까, 우려의 시선들이 많다. 하지만 그 시선을 살짝만 돌리면 새로운 기술과 시장을 확인할 수 있다. 업계 위기에 돌파구를 제시하며 거대 시장으로 급부상 중인 ‘반도체 센서’가 그 주인공이다. 최근의 첨단 기술은 어떤 센서를 사용하느냐가 결정한다고 해도 과언이 아닐 정도로 센서의 민감도와 정확도가 결정적 역할을 한다. 너무 익숙해서 놓치고 있었던 센서에 주목해야 하는 이유다. 이에 한국반도체산업협회에서는 산·학·연·관의 반도체 전문가들과 앞으로 가장 기대되는 센서 기술의 현재와 미래 전망을 나누고 엮었다.

반도체의 새로운 인사이트를 열어주는

센서 기술의 개념과 활용 그리고 미래

빛, 물체, 소리, 냄새 등등의 무언가를 감지하는 장치를 통틀어 센서라고 한다. 현관에 들어서면 사람을 감지해 불이 들어오는 것도, 휴대전화 카메라에 홍채를 인식해 잠금을 해제하는 것도, 떨어지는 빗방울을 인지해 와이퍼를 작동시키는 것도 모두 센서가 하는 일이다. 반도체 기술과 접목해 초소형, 초정밀, 초지능화된 센서는 지금 급격한 속도로 진화를 거듭하며 다양한 첨단 기술과 결합, 상상 이상의 시너지를 내고 있다. CES 2023에서 센서 업체 보쉬의 관계자가 1995년부터 MEMS 센서를 생산해 왔는데 최근 5년간의 센서 생산량이 과거 전체 기간의 생산량을 넘어섰다고 했을 정도로 현재 센서 시장의 발전 속도는 가히 폭발적이다. 또한 앞으로 더욱 빨라질 것으로 전망된다.

이런 속도에 늦지 않게 발맞춰 나갈 수 있도록 이 책에 반도체 센서의 개념과 기술, 시장 상황, 미래 전망을 모두 담았다. 이 책 한 권만 읽어도 반도체 센서 시장의 인사이트가 열릴 것이다.

우선 1~2장에서는 반도체 센서가 낯설게 느껴지는 사람들을 위해 반도체 센서의 개념과 용어, 센서를 만드는 재료에 대해 가능한 한 쉽게 풀어 썼다. 다소 어려운 용어들도 있지만 그림과 표를 활용해 설명하고 있어 입문자들도 쉽게 이해할 수 있다. 3~4장에서는 각각 산업 전반에 있어서의 센서, 일상생활에 있어서의 센서 활용 사례들을 소개한다. 1~4장을 통해 반도체 센서의 개략적인 상황을 파악했다면 이제부터는 각 분야에서 어떻게 활용되고 있는지, 그리고 미래 전망은 무엇인지에 대해 알아볼 차례다. 5~9장은 비즈니스, 모빌리티, 바이오, 교육, 국방 등 각 분야에서 활용되는 센서와 전망을 담았다. 상품이 아닌 소비자의 패턴 데이터를 수집해 판매하는 매장, 자율주행과 에어택시라는 새로운 모빌리티, 치료가 아닌 예방 중심의 원격 의료와 집중도 체크가 가능한 원격 수업, 인간의 희생을 최소화하며 안보를 지키기 위해 가장 최신의 기술이 적용되는 국방까지 각 분야에서 어떻게 센서가 활용되고 있고 또 앞으로 어떻게 활용될 것인지가 전부 담겨 있다. 이어지는 10장에서는 단순한 예측을 넘어 의지로 만들어 가는 미래를, 11장에서는 기술의 발전에 인류가 잠식당하지 않는 방법을 생각해 봄으로써 미래를 지혜롭게 대비할 수 있다.

기술이 산업을 이끌기 시작하면서부터 많은 이들이 기술에 관심을 갖기 시작했다. 기술에 대한 관심은 다시 기술 진화의 토대가 되고 선순환을 일으킨다는 점에서 긍정적인 현상이다. 오늘날 반도체 시장에서 거대한 잠재력을 가진 센서 기술에 이러한 관심과 투자가 이어진다면 지금 꿈꾸고 상상하는 기술들이 현실이 될 날도 머지않을 것이다. 

한국반도세산업협회

국내 반도체 산업의 발전과 업계 의견을 대변하기 위해 1991년 11월 설립되었다. 반도체 산업의 기술경쟁력 제고를 위해 산학연 협력과, 반도체 관련 업계 유대를 강화하고, 건전한 산업 발전을 도모함과 동시에 정부와 국회에 산업 육성을 위한 정책을 제안하고 있다. 또한 반도체 전문인력 양성 지원, 대중소 상생 협력 프로그램 운영, 반도체 산업 통계 및 연구 보고서 제공 등 반도체 산업과 관련한 다양한 활동을 통해 반도체 산업 발전을 위해 노력한다.

이 책에 쏟아진 추천사

머리말

chapter 1 반도체 센서란 무엇인가 - 주병권 고려대학교 전기전자공학부 교수

센서, 감각을 인식하는 기술 / 센서의 다양한 분류 / 미래형 첨단 센서의 새로운 이름 / 반도체 센서 용어의 이해 / SUMMARY

chapter 2 재료가 미래를 바꾼다 - 김현중 CNT Heat 대표

재료의 융합은 곧 새로운 기술 / 자유자재로 변신 가능한 지능형 재료 / 스스로 에너지를 생산하는 에너지 하베스팅 / 자체적 회복과 치유가 가능한 자가 치유 센서 / SUMMARY

chapter 3 4차 산업혁명은 진화하고 있다 - 박종구 나노융합2020사업단 단장

산업혁명은 어떻게 진화하는가 / 디지털 전환과 새로운 비즈니스 모델 / 4차 산업혁명의 미래 / 5차 산업혁명은 인간과 기계의 인터페이스 / SUMMARY

chapter 4 센서로 달라질 우리의 일상 - 문보경 전자신문 기자

일상을 채운 반도체 센서들 / 흡연 감지 센서부터 모션 인식 지팡이까지 / 센서의 스마트한 친구들 - AI, 빅데이터, 디지털 트윈 / CES 2023이 주목한 센서 / 기술 발전과 동행해야 할 의식의 변화 / 양자 기술, 6G에 기반한 5차 산업혁명을 향한 상상 / SUMMARY

chapter 5 혁신의 실험실 리빙랩의 시대 - 김민선 한국생산기술연구원 소장

살아 있는 실험실, 리빙랩 / 유통의 새로운 미래, 베타 스토어 / 스마트홈 테스트를 위한 UL 솔루션스의 리빙랩 / 미래 주택을 위한 여정, 스웨덴 주택협동조합의 리빙랩 / 우리나라의 스마트 안전 리빙랩 / SUMMARY

chapter 6 전기자동차부터 에어택시까지 - 서성현 국립한밭대학교 기계공학과 교수

전기차의 진화, 배터리에 달렸다 / 상황을 읽고 움직이는 자율주행차 / 깨끗한 에너지원, 수소 연료전지차 / 교통체증을 피해 하늘을 나는 전기비행기 / 궁극의 모빌리티, 전 우주적 통신 / SUMMARY

chapter 7 치료에서 예방으로, 바이오 센서 - 김상효 (주)필메디 대표이사

바이오란 무엇인가 / 살아 있는 모든 것을 감지하는 바이오 센서와 재료 / 생명을 살리고 건강을 유지하는 바이오 테크 / 미래 바이오 테크 전망 / SUMMARY

chapter 8 기술이 바꾸는 미래 교육 - 이민정 세종사이버대학교 경영대학원 교수

팬데믹 그 후, 등교를 거부하는 아이들 / 팬데믹이 두렵지 않은 스마트한 교육 시스템 / VR·AR·MR 기술을 활용한 원격 교육 / 상상은 ‘과학 기술과 만나’ 현실이 된다 / SUMMARY

chapter 9 최첨단 센서가 가장 먼저 시작되는 곳, 국방 - 박영욱 (사)한국국방기술학회 이사장

극한의 환경에서 작동하는 국방 센서 / 무기의 3대 핵심 기능 / 군용 레이더부터 GPS 항법 센서까지 / 유무인 정찰기와 정찰위성으로 본 국방 기술의 미래 / SUMMARY

chapter 10 미래는 예측 가능한가 - 최준호 중앙일보 과학·미래전문기자 겸 논설위원

미래 예측을 위한 센서, 이머징 이슈와 위크 시그널 / 과학 기술의 발전과 미래 예측 / 미래는 예측하는 것이 아니라 만들어 가는 것 / SUMMARY

chapter 11 이성과 감성 사이, 인간과 인간다움에 대하여 - 이창한 한국반도체산업협회 부회장

더 감각하고자 하는 욕망 / 센서 네트워크 사회를 만드는 다섯 가지 변화 / 이성과 감성 / 액추에이터로서의 인간 / 디센싱될 권리와 자유