과학기술정보통신부 · 2017-12-22 · 주간기술동향 2017. 12. 27. 2 의료기기산업은 최신 ICT 기술과의 융합으로 인해 4차 산업혁명의 핵심 분야로

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주간기술동향 2016. 3. 9.

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1828호

기획시리즈 ........................................................................................ 2

디지털 헬스케어를 위한 의료기기 안전사례 및 관련 표준화 동향

[한태화·조수진·허영·박상욱·최민용·손재기/연세의료원 외]

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 디지털 헬스케어 의료기기 안전사고

Ⅲ. 디지털 헬스케어 의료기기 안전 위험 및 대응 방안

Ⅳ. 디지털 헬스케어 의료기기 표준화 동향

Ⅴ. 결론

ICT 신기술 ..................................................................................... 15

4 차 산업혁명 혁신 기술 도출 체계

[이민경·임진양·조일구/정보통신기술진흥센터]

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 추진 절차 및 방법

Ⅲ. 10대 혁신기술

Ⅳ. 5대 핵심선도기술

Ⅴ. 결론 및 시사점

ICT Zoom ...................................................................................... 24

최근 국내외 반도체 시장 현황 및 이슈

Ⅰ. 세계 반도체 시장 현황

Ⅱ. 국내 반도체 산업 현황

Ⅲ. 최근 이슈: 반도체 호황 지속 여부

Ⅳ. 시사점

최신 ICT 이슈 ................................................................................ 32

Ⅰ. 사람 같이 대화하는 AI, ‘소셜봇’ 개발을 위한 아마존의 도전

Ⅱ. 폴크스바겐, 골드만삭스, 에어버스의 양자 컴퓨터 활용 계획

Ⅲ. 아마존 히트상품 권총 보관 케이스, 블루투스 보안 결함 발견

Ⅳ. Weekly Brief

주간기술동향 2017. 12. 27.

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의료기기산업은 최신 ICT 기술과의 융합으로 인해 4차 산업혁명의 핵심 분야로 부상하고 있다. IT

기술과의 융·복합으로 인해 의료기기 산업이 점차적으로 디지털화되어 가는 상황이다. 이러한 상

황에서 의료기기는 의료기관에서만 사용되는 것이 아니라 가정 혹은 일상생활에서도 활용될 수 있

으므로 어느 때보다 안전에 대한 중요성이 더욱 요구된다. 따라서, 본 고에서는 디지털 헬스케어

의료기기의 안전사고들에 대해 조사하고 이에 대응하려는 선진국의 체계적인 대처 방안을 살펴 볼

것이다. 의료기기의 안전에 대한 분석과 대응방안, 그리고 관련 표준화 기구와 활동 상황을 제시하

여 향후 의료기기 개발에서의 안전 확보에 대한 필요성을 제공하고자 한다.

한태화 조수진* 허영** 박상욱*** 최민용*** 손재기*****

연세의료원 연구교수

연세의료원 연구원 *

산업부의료기기PD **

대구경북첨단의료산업진흥재단 선임연구원 ***

비에스아이그룹코리아 헬스케어실장 ****

전자부품연구원 책임연구원 *****

I . 서론

의료기기 산업은 고령화 및 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 전 세계적으로 지속적인 성

장을 거듭하고 있다. 한국 정부도 의료기기 강국도약을 달성하고자 4 차 산업혁명위원회를 설

립하여 각종 연구개발 및 해외 고부가가치 시장 진출 등을 지원하고 있다[1]. 특히, IoT 와 ICT

같은 최신 기술의 발달 및 의료 분야에서의 적용은 e-Health, m-Health, smart health 등과 같은

의료와 IT 가 융합된 분야로 진화하고 있다. 이러한 의료산업의 진화는 관리 주체를 병원에서

개인으로 이동시키며 가정 내 IoT 기술을 활용한 웨어러블 디바이스의 사용에 따라 의료기기와

헬스케어의 범위가 확대되고 있다. 전통적으로 의료기관에서 쓰이는 장비 외에 전동휠체어나

체온계처럼 가정에서 사용하는 의료기기도 사용자의 삶에 밀접한 영향을 주며 사용자의 건강

디지털 헬스케어를 위한 의료기기 안전사례 및 관련 표준화 동향

* 본 내용은 한태화 연구교수(☎ 02-2228-0244, [email protected])에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

3 정보통신기술진흥센터

기획시리즈 - 디지털 헬스케어

과 생명에 중요한 역할을 하고 있다.

이에 따라 의료기기의 안전관리는 필수적으로 되었으며 식품의약품안전처(식약처)에서도 안

전관리의 일환으로 의료기기의 안전성 및 효과성을 보증할 수 있는 기준인 “의료기기 제조 및

품질관리기준(GMP)”을 정해 안전한 의료기기를 개발하도록 요구하고 있다[14]. 안전에 대한 요

구사항을 충족하지 못한 의료기기의 경우, 제품의 고장이나 오작동이 발생하여 환자 혹은 사용

자의 건강에 위험을 초래하며 생명을 직접적으로 위협하는 상황이 발생할 수 있다. GMP 기준에

서는 이러한 장비의 오작동에 대한 위험을 관리하고 소프트웨어의 유효성을 검증할 것을 요구하

고 있다. 요구사항을 준수하여 오작동 시 작동이 정지하거나 경보장치가 작동하도록 설계되거나

혹은 설계 시에 도출된 안전 요구사항이 구현되었음을 검증하여 소프트웨어의 유효성 검증에서

발견된 결함에 대해 적절하게 대응한다면 건강 혹은 생명을 위협하지는 않을 것이다.

해외의 경우, 이미 의료기기 제조를 위해서는 엄격한 ISO 13485규격에 대한 준수를 요구하

고 있으며 이를 필수사항으로 준용하고 있다[15]. 국내 식약처의 GMP 는 의료기기 제조업체를

대상으로 국제 품질경영시스템 표준인 ISO 13485의 상당 부분을 따르기를 권고하고 있지만 아

직 한국 GMP 와 국제 표준규격과는 거리가 있으므로 해외 의료기기 시장 진출을 염두에 두고

있는 제조업체의 경우, 국내외에서 발생한 의료기기 안전사고에 대해 파악하고 관련 대응방안

을 분석함으로써 의료기기 산업에서의 표준 준용에 대한 중요성을 이해하는 것이 필요하다. 따

라서, 본 고의 II 장에서는 대표적인 의료기기 안전사고 사례로써 최근에 이슈가 된 약물주입기

사례를 중점적으로 살펴보고 있다. III장에서는 발생한 사고에 관해 규제기관(FDA)과 기술표준기

관(NIST)이 어떠한 기술적 방식으로 대응하였는지를 설명한다. IV 장에서는 안전한 디지털헬스

산업을 위해 관련 기술표준을 다루는 대표적인 기관들에 대해 살펴보고, 실제 각 표준개발기구

내 디지털헬스 관련 국제표준위원회 및 국내 대응 상황을 제시한다. 마지막으로, V장에서는 의

료기기 관련 사고사례 및 국내외 대응상황을 정리함으로써, 향후 안전하고 효과적인 디지털 헬

스케어 의료기기의 개발에 기여하고자 한다.

II . 디지털 헬스케어 의료기기 안전사고

1. 사고사례-1: 소프트웨어 사고

가장 널리 알려진 의료기기 소프트웨어 사고는 Therac-25 제품에 대한 사례로 1985~1987년

주간기술동향 2017. 12. 27.

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사이에 방사선 치료 의료기기인 Therac-

25로 인해 총 6명이 사망하였다[16]. FDA

와 캐나다 정부의 건강보호부서는 Therac-

25 에 영구적인 변경이 있을 때까지 사용

을 중단할 것을 발표하였고 1987 년 7 월

21 일에 AECL 은 Therac-25 에 대한 수정

최종안을 제출하였다. 사고의 원인으로는

신기술에 기존 소프트웨어를 적용함에 있

어 사전 평가가 부재한 점과 잘못 설계된 오류 및 경고 메시지, 그리고 자주 발생하지 않는 문

제에 대한 기술자의 이해 및 수정이 불충분하다는 점을 보고하였다. 이러한 문제에 대한 해결

방법으로 X선 선택 시, 금속판의 위치를 확인하거나 명확한 오류 및 경고 메시지 확인, 그리고

의도하지 않은 유형을 제한하기 위해 편집 키를 수정하도록 하였다.

2. 사고사례-2: 인퓨전 펌프 사고

2010 년 5 월 미국 FDA 는 Baxter Healthcare 의 Colleague Volumetric Infusion Pumps 제품에

대한 리콜을 결정하였다[6]. 이는 해당 제품에서 지속적으로 문제점이 발견되어 왔었음에도 불

구하고 Baxter사가 이슈에 대해 적절하게 대처하지 않았기 때문에 발생한 사례로 해당 제품과

관련되어 500건의 넘는 사망 사건 및 이상징후 혹은 심각한 부상에 대해 총 56,000건의 보고

가 FDA 에 접수되었다. FDA 의 리콜 결정은 유통된 20 만 개의 제품 회수, 회수 시 폐기, 리콜

기기 비용에 대한 보상과 무상으로 고객에게 대체품 검색 지원을 포함하고 있다[9]. FDA 의 리

콜 요청 이력은 [표 1]과 같다.

[표 1] Baxter사에 대한 FDA의 리콜 요청 이력

일자 내용

1999~2006년 FDA와 Baxter사는 설계 결함 이슈에 대해 논의를 하였으나, 동의에 대한 합의는 결여

2006년 6월 FDA 는 영구적인 금지명령에 대한 조정서(consent decree)를 획득하였는데, 이는 Baxter사가 제조 결함을 수정하고 FDA 준수에 맞는 기기를 제출하기 전까지 해당 제품의 제조 및 유통을 금지하는 것이었음. Baxter사는 이를 따르지 않음

2010년 4월 FDA는 Class I recall 를 발행하고 Baxter사에게 이슈를 조속히 해결하도록 명령 Baxter사는 동의하였으나, 2012년 이후나 시작 가능하며, 2013년까지 완료 불가를 표명

2010년 5월 FDA는 2006년 발행된 조정서에 포함된 영구적인 금지명령을 실시하였고, Baxter사로 하여금 기기의 리콜 및 폐기, 고객에게 보상과 대체품을 찾는데 있어 지원하도록 지시함

<자료> Freeadvice, <https://injury-law.freeadvice.com/injury-law/defective_products/baxter-infusion-pump-recall.htm>, 재인용

<자료> http://radonc.wikidot.com

[그림 1] Therac-25 사례



3. 사고사례-3: 인퓨전 펌프 리콜(자발적 보고)

2016년 Medtronic사는 자사 제품에 대한 자발적 리콜을 진행하였다. 해당 제품은 SynchroMed

II 및 SynchroMed EL Implantable Drug Infusion Pumps로 FDA는 Class I 리콜을 발행하였다. 제품

제조일자 및 유통일자는 2013 년 9 월부터 2016 년 10 월까지로 리콜 이유는 소프트웨어 문제

가능성 때문이었다. 기기의 사용목적은 환자의 신체 내 특정 부분으로 처방된 약물이 전송될

수 있도록 프로그램화 하는데 사용되며 1차 혹은 2차 암, 만성적 고통 및 심각한 경직 치료에

사용된다고 한다. 리콜 시작일자는 2016년 10월 3일자로 소프트웨어 문제가 투약 절차 시 약

물의 의도되지 않은 전송을 야기할 수 있으며 다량 혹은 소량의 약물투여로 호흡 곤란, 괴사

혹은 사망 같은 심각한 이상징후를 나타낼 수 있기 때문이라고 FDA 의 2017 년 의료기기 리콜

DB에 명시되어 있다[7].

4. 사고사례-4: 삽입형 제세동기 사고

St. Jude Medical Atlas DR V-240 제품에 관한 사례로 심근확장병증 환자(여성, 67세)의 심실

빈맥으로 삽입형 양방 제세동기 삽입 후 예기치 않은 전기충격이 발생한 경우이다. 문제 발생

원인으로는 기기가 T파를 잘못 감지하여 심실세동이 발생한 것으로 인식하여 전기충격을 발생

시켰다고 한다. 전기충격을 발생하는 기기 작동 원리는 ① 심방성빈맥 감지, ② 파형 이상 감지,

③ 전자파 신호 감지, ④ 전극 유도의 결함 발생, ⑤ 제세동기 역치의 변화 및 전기충격 발생으

로 구성된다. 문제에 대한 해결 방법으로는 전기충격을 경험하였을 때 환자의 증상 파악, 방사

선 촬영을 통한 ICD의 generator와 전극 유도 상태를 육안으로 확인하는 것과 ICD 점검을 통한

구체적인 문제 파악 등이 있다. 진행된 조치내용을 보면, threshold start를 50%에서 62.5%로 변

경하였고 decay delay를 0ms에서 60ms로 수정하여 감지능력 감소로 T파에 대한 over-sensing

을 예방하였다[2].

<자료> Medtronic

[그림 2] Medtronic 리콜 제품 SynchroMed

SynchroMed

infusion pump

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III . 디지털 헬스케어 의료기기 안전 위험 및 대응 방안

1. FDA

가. Infusion Pump Improvement Initiative

2010년 4월 발행된 문서로 임상환경에서 흔히 쓰이는 인퓨전 펌프 활용 향상 방안에 대해

제시한다[4]. 다양한 인퓨전 펌프 유형 및 사용목적이 존재하며 공통적으로는 수액을 다루는 기

기로 환자 안전성에 미치는 영향이 있음을 강조한다. 2005년부터 2009년 사이, FDA는 인퓨전

펌프 사용과 관련되어 대략 56,000건의 이상징후 보고서를 받았으며 같은 시기 동안 총 87개의

[표 2] FDA의 Infusion Pump Improvement Initiative 구성

항목 내용

인퓨전 펌프 제조업자를 위한 추가적인 요구사항 확립

- 시판 전 제출시 일부로써 추가적 설계 및 엔지니어링 정보 포함, 기기에 대한 추가 테스팅 실행 요구

적극적인 기기 향상 촉진

- 식별된 인퓨전 펌프 문제를 다루기 위한 FDA 의 적극적인 협력(제조업자, 학계, 해외 규제기관 등)

- 인퓨전 펌프 소프트웨어의 오작동 예방 지원을 위한 내부 전문성 활용 - 모델 기반 소프트웨어 엔지니어링 및 검증 방법 개발에 개입

사용자 인식 향상

- 신제품 혹은 향상된 기기 개발 이전에 기존의 인퓨전 펌프 사용과 관련된 위험 완화를 위한 정보 및 전략 제공의 중요성 인식

- 새로운 인퓨전 펌프 웹사이트 런칭(인퓨전 펌프 기본정보 소개, 일반적인 문제점에 대한 정보 및 대응행동 제시)

<자료> FDA, “Infusion Pump Improvement Initiative”, 2010. 4, 재인용

<자료> Borggrefe, M 연구, 2006.

[그림 3] 조치 결과



인퓨전 펌프가 리콜되었다. 대부분의 원인은 기기 설계 및 엔지니어링의 결함이었는데 주로 소

프트웨어 결함, 사용자 인터페이스 이슈 및 기계적 혹은 전기적 오류로 밝혀졌다. 인퓨전 펌프

관련 안전성 문제를 다루고자 본 문서를 작성하였으며 기존에 발생한 문제에 대한 대응이 충분

하지 않다고 인식하여 좀 더 안전하고 효과적인 인퓨전 펌프 개발 장려를 하고 있다. 본 문서

는 3개의 주요 항목으로 구성되어 있으며 [표 2]와 같다.

나. Infusion Pump 관련 가이드라인

현재 FDA 가이드라인 DB 에 등록된 인퓨전 펌프 관련 문서는 총 2 건으로 2014 년 12 월 2

일 발행된 “Infusion Pumps Total Product Life Cycle–Guidance for Industry and FDA Staff”은 1993

년 3월 1일에 발간된 “Guidance on the Content of Premarket Notification[510(k)] Submissions for

External Infusion Pumps”를 대체하며 인퓨전 펌프 기기 관련 문제점 발생 예방을 위한 설계 유

효성 검증 및 밸리데이션(Verification & Validation)의 중요성을 강조한다[5]. 미국 연방규정집

(Code of Federal Regulation) 중 21 CFR 880.5725 Infusion Pump에 명시된 제품에 적용되며 2등

급 의료기기로 분류된다. 1993 년에 발간된 문서의 경우, 데이터 표현에 관한 일반적인 원칙 7

개를 제시하며 데이터 가용성, 참고문헌, 프로토콜 및 데이터 분석 등에 대한 요구사항을 명시

하고 있다. 추가적으로 시판 전 2등급 의료기기 신청서 작성에 필요한 정보를 제공한다.

다. 의료기기 관련 가이드라인

2016년 기준 최종본으로 발행된 FDA 가이드라인 동향을 살펴보면, 기존에 있던 가이드라인

을 대체하는 새로운 개정문서가 다수 존재하며 웰니스 제품과 의료기기 분류에 대한 수요 상승

으로 관련 문서가 새로 발행되었다. 웰니스 제품 및 저 위험 의료기기에 대한 규제를 완화하여

활발한 제품개발 및 상용화를 권장하고 있으며, 고 위험 의료기기의 경우, 개인정보 처리 및 관

리를 포함하는 개인정보 비식별화, 프라이버시 및 사이버보안에 대해 요구되며 제품의 설계뿐

만 아니라 내부적 기능 및 보안에 대해서도 강화되는 추세이다. 위험관리에 대해서도 점차 강

조되고 있으며, ISO 14971 적용 및 구현 지원 가이드(Factors to Consider Regarding Benefit-Risk in

Medical Device Product Availability, Compliance, and Enforcement Decisions)가 새롭게 발행되었다.

초안본 가이드라인 추세를 보면 e-Health, m-Health 를 포함하여 점차적으로 connected 된 의료

모니터링 시스템 혹은 플랫폼의 증가로 인한 FDA의 고민들이 반영되었다. 주제는 크게 사용성

엔지니어링, 환자 개인정보 및 의료소프트웨어 등으로 분류될 수 있다.

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라. Digital Health Innovation Action Plan

2017년 7월 27일 발행된 문서로 규제기관이 디지털 헬스케어 산업의 기술혁신에서 걸림돌

이 되지 않고 궁극적으로 환자에게 도움을 주기 위한 규제방식으로 변경하고자 하는 계획을 명

시하고 있다[3]. 디지털 헬스케어 분야의 특성상 나타나는 빠른 기술의 발전 및 아이디어 실현,

기존의 범주에 속하지 않는 종류의 서비스 혹은 상품의 증가와 이로 인한 기존의 의료기기 인

허가 기준 적용의 어려움에 대해 언급하고 있다. 가이드라인 발행, 디지털헬스 규제 및 전문가

양성으로 나누어 향후 세부전략을 수립하고 있으며 [표 3]과 같다.

[표 3] FDA의 Digital Health Innovation Action Plan 구성

항목 내용

가이던스 발행 - 21st century Cures Act, IMDRF의 SaMD 가이드라인 등 관련 부분에 대한 규정 업데이트 및 명확화 작업

- Clinical Decision Support Software에 대해서는 새로운 가이드라인 발행 예정

디지털헬스 규제

- 디지털 헬스케어 기기에 대해 개별 제품(product)이 아닌 개발자(developer) 기반 규제 프로그램 실행 / Pre-certification Program

- 기존: 개발 임상시험 데이터 인허가 출시 - 신규: 개발 출시 데이터 제출

전문가 양성 - 새로운 전문가 확충을 통한 전문성 강화 - Entrepreneurs in Residence Program 운영 계획

<자료> FDA, “Digital Health Innovation Action Plan”, 2017년 7월, 재인용

Pre-certification Program의 경우, 2017년 8월부터 참여 기업을 모집하여 9월 26일 최종적

으로 선정하여 발표하였다. 다양한 산업 및 분야의 총 9개 기업이 참가였다. 9개 기업에는 Apple,

Fitbit, Johnson & Johnson, Pear Therapeutics, Phosphorus, Roche, Samsung, Tidepool, Verily 가

포함되었다. 이 프로그램 참여에 대한 동의항목은 데이터 수집 및 제공, FDA와의 정기적 미팅

및 현장 점검 등이다. 참여기업은 글로벌회사, 제약회사, 스타트업, 비영리 기관과 의료회사로

분류할 수 있으며 대부분의 기업이 향후 내부적으로 의료기기를 개발할 것으로 보인다. 또한,

최근 FDA 국장인 Scott Gottlieb이 질병 위험도 유전자 검사의 DTC(Direct- to-Consumer) 서비스에

대한 일종의 Pre-certification Program을 제안하여 의료기기 제품 활성화 및 적절한 규제를 실행

하려는 노력을 보이고 있다[8].

2. NIST

미국 표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology: NIST)는 1901 년 설립된



미 상무부 기술관리국이 운영하는 국립연구소로 산업현장에서 필요로 하는 각종 기술과 측정

기술에 대한 국가표준을 선정, 개발 및 적용하는 역할을 지니고 있다. 최근 개인정보 보안에 대

한 중요성이 대두됨에 따라 NIST도 2015년을 기점으로 총 10개의 가이드라인을 발행하였다[13].

Special Publication(SP) 문서로 헬스케어 산업을 포함하여 에너지, IT 및 금융 분야까지 각 산업별

특성을 고려하여 작성되었으며 현직 종사 기업을 기술파트너로 참여시켜 보다 실용적인 가이

드라인 작성을 꾀하였다.

헬스케어에 관련된 문서는 총 2 건으로 NIST SP 1800-1(Securing Electronic Health Records on

Mobile Devices)와 NIST SP 1800-8(Securing Wireless Infusion Pumps)이 있다. 전자의 경우, 2015

년 7월 발행된 가이드라인으로 사이버보안 관련 SP 1800 시리즈 중 가장 처음으로 발행되었다.

모바일 기기에서의 전자건강기록 보존에 대해 다루고 있으며, 개인 프라이버시 침해 및 보안

문제가 오진, 치료 지연 또는 잘못된 처방전으로 이어져 환자의 건강을 위험하게 할 가능성이

존재한다는 점을 강조하고 있다. 후자의 경우, 2017년 5월 발행된 문서로 무선 인퓨전 펌프의

사이버보안 방안에 대해 제시한다. 모바일 기기에서의 전자건강기록 위조가 환자에 미치는 영

향과 유사하게 인퓨전 펌프에서의 과잉 혹은 불충분한 주입은 치료 실패 혹은 지연을 야기시킬

수 있다는 점을 명시하고 있다. 이에 따라, 무선 인퓨전 펌프 구매의 기획에서부터 해체까지의

생애주기별 프로세스를 포함하고 있으며 의료기관 내에서의 헬스케어 제공자 및 인프라에 대

한 특성도 반영하고 있다.

2017년 하반기에 NIST는 인퓨전 펌프의 사례를 디지털헬스의 대표사례로서 특별 가이드를

발행하였는데, 문건의 번호는NIST SP 1800-8이며, 문서작성에 기술파트너로서 Baxter, B.Braun,

BD, Cisco, Clearwater compliance, DigiCert, Hospira, Intercede, MDISS, PFP Cybersecurity, Ramparts,

Smiths Medical, Symantec, TDi technology 가 참여하였으며, 이들 의료기관, 의료기기 제조업체,

IT 기업 등이 자발적으로 기여하여 문서를 발행하였다. 본 특별 문서는 현재는 3부까지만 초본

이 출판되었으며, ① 요약, ② 접근, 아키텍처 및 보안 특징, ③ 구현 방법으로 구성되어 있는데,

의료기기에서의 위험평가 관점 고려 시, 안전성과 보안성의 관계 중 중복된 부분이 존재하기에

이러한 항목에 대한 대응 방법 구축의 중요성을 제시한다. 현재 추가 부속서가 발행진행 중이

며 특히, NIST의 사이버보안 프레임워크를 활용하여 보안 특성 및 통제를 매핑하여 제공할 예

정이다.

주간기술동향 2017. 12. 27.

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IV . 디지털 헬스케어 의료기기 표준화 동향

1. ISO

의료정보의 국제표준화기구인 ISO/TC 215(Health Informatics)는 2017 년 12 월 현재 180 여종

의 국제표준을 출판하였고 46종의 국제표준을 진행하고 있다[12]. ISO/TC 215는 의료기기간 데

이터의 상호 연계성 및 호환성 확보, 의료기록의 디지털화에 필요한 표준을 개발하며 7개의 워

킹그룹(WG)으로 활동 중이다. 각 그룹별 역할은 [표 4]와 같다. TC215인 보건의료정보기술위원

회는 현재 사회보장정보원이 협력기구로서 간사기관을 수임하고 있으며, WG1 은 주로 메시지

모델에 대한 내용, WG2는 시스템 및 상호운용성, WG3는 콘텐츠, WG4는 보안, WG6는 의약

품정보, 그리고 JWG7은 2017년 현재 의료기기 내 소프트웨어에 대한 개정안을 각각 진행 중

이며 IEC TC62 SCA와 공동협력그룹으로 진행하고 있다.

[표 4] ISO/TC 215 구조

그룹 그룹명

WG 1 Architecture, Frameworks and Models

WG 2 Systems and Device Interoperability

WG 3 Semantic Content

WG 4 Security, Safety and Privacy

WG 6 Pharmacy and Medicines Business

JWG 1 Joint ISO/TC 215 & ISO/TC 249 WG: Traditional Chinese Medicine

JWG 7 Joint ISO/TC 215 & IEC/SC 62 A: Safe, effective and secure health software and health IT systems, including those incorporating medical devices

<자료> ISO, www.iso.org

2. IEC

IEC의 의료기기에 대한 표준을 다루는 기술위원회는 IEC/TC 62에서 담당하고 있으며, 의료

전기장치 및 시스템에 대한 필수적인 기본 요구사항 및 부가사항에 대한 표준을 포함하고 있다

[11]. 최근 연구 분야가 소프트웨어, IT, 통신 등으로 확대되었으며, 이 분야에 대한 새로운 표준

을 제정 및 개정하고 개발 중에 있다. IEC/TC 62는 총 4개의 분과위원회로 나누어져 수행하는

데 각 역할은 다음과 같다.

- SC 62 A: Common aspects of electrical equipment used in medical practice



- SC 62 B: Diagnostic imagining equipment

- SC 62 C: Equipment for radiotherapy, nuclear medicine and radiation dosimetry

- SC 62 D: Electromedical equipment

우리나라는 식품의약품안전처(식약처)에서 이를 관리하고 있으며 협력기구로서 대구경북첨

단의료산업진흥재단이 SC 62 A, SC 62 D, 한국전기연구원이 SC 62 B, 한국원자력의학원이 SC

62 C 에 대한 COSD 를 각각 담당하여 지원하고 있다. TC 62 의 국내 전문위원회가 각 SC별로

운영되고 있으며, 허영 의료기기PD가 총괄대표위원장으로서 30개 이상의 관련 기관에서 60여

명의 전문위원들이 국내의료기기 산업의 표준 준용과 새로운 국제 표준 개발에 노력하고 있다.

[표 5] IEC 60601 시리즈

유형 규격번호 규격명 비고

공통 IEC 60601-1Medical electrical equipment – Part1: General requirements for basic safety and essential performance

3.1판

보조

IEC 60601-1-2

Medical electrical equipment – Part1-2: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Electromagnetic compatibility – Requirements and tests

전자파(EMC)

IEC 60601-1-3

Medical electrical equipment – Part1-3: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Radiation protection in diagnostic X-ray equipment

X선 기기 방사선방어

IEC 60601-1-6

Medical electrical equipment – Part1-6: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Usability

사용

적합성

IEC 60601-1-8

Medical electrical equipment – Part1-8: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: General requirements, tests and guidance for alarm systems in medical electrical equipment and medical electrical systems

경보 시스템

IEC 60601-1-9

Medical electrical equipment – Part1-9: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Requirements for environmentally conscious design

환경친화 설계

IEC 60601-1-10

Medical electrical equipment – Part1-10: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Requirements for the development of physiologic closed-loop controllers

폐회로제어 장치

IEC 60601-1-11

Medical electrical equipment – Part1-11: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Requirements for medical electrical equipment and medical electrical systems used in the home healthcare environment

홈헬스케어

IEC 60601-1-12

Medical electrical equipment – Part1-12: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral standard: Requirements for medical electrical equipment and medical electric systems intended for use in the emergency medical services environment

응급의료 서비스 환경

<자료> 한국표준협회, “2016 표준기반 R&D 로드맵 - 스마트헬스”, 2016. 4.[17]

주간기술동향 2017. 12. 27.

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최근의 헬스소프트웨어에 대한 주요 이슈들과 표준 개정 등은 의료기기 소프트웨어 국제표

준을 개발하는 ISO/TC 215와 IEC TC 62/SC A가 함께 상호 협동하여 표준 개정 및 개발을 공동

으로 진행하고 있으며, 이는 JWG 7(Application of risk management to information technology

networks incorporating medical devices) 형태로 운영되고 있으며 대표적으로 IEC 6230(Medical

device software–Software life cycle processes)와 IEC 82304(Health software–Part 1: General

requirements for product safety) 표준 등이 있다. JWG 7은 헬스케어 분야에서의 소프트웨어 제

품 및 시스템에 중점을 두며 안전하고 효과적인 의료기기의 개발을 보장하도록 권장하고 있다.

전자의료기기 공통기준표준(IEC 60601-1:1998, 제2판)은 2005년에 제3판으로 전면 개정되

었으며 유럽에서는 2012년 6월 1일, 미국에서는 2014 년 1월 1일부터 적용 중에 있다. 국제

전기기술위원회(IEC)에서는 2005 년 IEC 60601-1 제 3 판을 발행한 이후 관련 보조규격 및 개별

규격을 지속적으로 업데이트하고 있다.

3. HL7

HL7(Healthcare Level 7)은 다양한 의료정보시스템 간 정보의 교환을 위해 1994 년 미국국립

표준협회(ANSI)가 인증한 의료정보 교환 표준규약이다[10]. 분산된 의료정보의 대용량 정보처리

를 위해 시스템 간의 자료 전송을 최대한 효율적으로 수행하고 전송 중 발생하는 오류를 최소화

할 수 있는 표준의 정립을 목표로 하고 있다.

최근 개발한 FHIR(Fast Healthcare Interoperability

Resources)은 의료기기 간 상호운용성을 보장

하기 위한 차세대 프레임워크로 헬스케어의

HTML(HyperText Markup Language)로 불릴 만

큼 쉽고 빠른 구현이 가능한 웹 기반 프레임워

크이다. 기존 HL 의 프레임워크인 v2 Message,

v3 RIM(Reference Information Model)과 CDA

(Clinical Document Architecture)의 장점들을 결

합하고 의료소프트웨어 개발자에 초점을 맞춰

개발되어 의료현장에서 발생하는 다양한 시나

리오에 대한 빠른 적용이 가능하다고 한다.

<자료> HL7

[그림 4] HL7 의료정보 표준적용



V . 결론

본 고에서는 디지털 헬스케어 시대를 맞이하여 다양한 환경에서 사용되는 의료기기의 안전

성에 관한 사례 및 대응방안을 살펴봄으로써 향후 의료기기 개발에 있어서의 표준 준수의 중요

성을 제시하였다. 특히, 신체에 직접적인 영향을 줄 수 있는 의료기기는 안전과 효과성이 보장

되어야 하는 제품으로 규제의 영향을 많이 받는 산업이다. 이에, 의료기기 안전사고에 대해 분

석하여 같은 유형의 이상징후 혹은 부작용을 경험하지 않도록 해야 하며 관련 규제기관들의 규

정 동향도 더불어 파악하여 기술 상용화 및 제품의 시장출시에 대한 장벽을 선제대응할 필요가

있다. 구체적으로 해외의 인퓨전 펌프 안전사고 및 리콜 사례를 들어 규제기관의 대응을 살펴

보았으며, 관련 기술기관과 현재 시장 선도 플레이어들의 적극적인 사후 대응 사례를 살펴보았

다. 기술지원 기관의 경우, 당시 사고가 발생한 개별 제품 해결에 대한 경고 또는 사례 분석뿐

만 아니라 의료기기 산업 현장에서 발생하는 수요 및 관심의 증가에 따라 사이버보안, 개인정

보 비식별화 등과 같은 새로운 위험원을 다루는 가이드라인을 발행하고자 노력하였다. 관련 문

서의 발행과 더불어 FDA의 전체적인 향후 방향은 의료기기 등급에 따른 규제 완화 혹은 강화

및 전문가 양성으로 볼 수 있다. FDA가 의료기기의 안전성 및 효과성을 포함한 산업규제를 담

당하고 있는 반면 NIST 는 현직 종사 기업을 기술파트너로 참여시켜 좀 더 실용적인 가이드라

인을 발행하고 있다. 최근 산업의 유형에 관계없이 다루어지고 있는 사이버보안에 대해서는

Special Publication 형태의 시리즈 문서로 발행한 것을 예로 볼 수 있다. 의료기기 표준화 동향의

경우, 관련 국제표준개발기구들의 공동 개발 형식으로 진행되며 대표적인 사례로는 의료기기

소프트웨어에 대한 표준(IEC 62304, IEC 82304) 등을 들 수 있다.

의료기기 안전사고와 대응방향 및 산업동향을 고려했을 때, 향후 디지털 헬스케어 시대에서

는 안전성과 효과가 보장된 의료기기가 필수적으로 요구될 것이다. 이러한 요구사항에 대응하

기 위해 표준전문위원회에서는 주도적으로 국내외 표준에 대한 정기적인 모니터링을 수행하여

야 하며, 이를 통해 국가의 의견으로 국제회의에 참석하여 의견을 개진하고 주도적인 활동을

할 수 있도록 지원해야 할 것이다. 특히, 의료기기로서 소프트웨어의 사용이 급격하게 증가함에

따라 전문위원회가 의료기기 산업에서도 소프트웨어에 대한 검증과 사이버보안에 대한 면밀한

기술적 대응검토가 필요하며 의료기기 분류에 따른 분과별 전략 수립이 필수적이라 할 것이다.

주간기술동향 2017. 12. 27.

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[ 참고문헌 ]

[1] 4 차 산업혁명위원회 지원단, 보도자료 “4 차산업혁명위원회 출범 및 제 1 차 회의 개최”, 2017.

10. 11, pp.1-6.

[2] Borggrefe, M & Wolpert, C & Giustetto, C & Gaita, F & Bauersfeld, U & Schimpf, R. “ICD Therapy

for Short QT Syndrome: The Risk of Inappropriate Shocks and How to Avoid Them,” 2006,

pp.327-332.

[3] FDA, “Digital Health Innovation Action Plan,” 2017. 7. 27, pp.1-7.

[4] FDA, “Infusion Pump Improvement Initiative,” 2010. 4, pp.1-6.

[5] FDA, “Infusion Pumps Total Product Life Cycle,” 2014. 12. 2, pp.1-37.

[6] FDA, Medical Devices, Databases,

https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfres/res.cfm?id=93646

[7] FDA, Medical Devices, Medical Device Safety, Medical Device Recalls,

https://www.fda.gov/MedicalDevices/Safety/ListofRecalls/ucm546558.htm

[8] FDA, News & Events, Newsroom, Press Announcements,

https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm583885.htm

[9] Free Advice, Law, “Baxter Infusion Pump Recall: What Will Colleague Pump Users Do Now?”

http://injury-law.freeadvice.com/injury-law/defective_products/baxter-infusion-pump-recall.htm

[10] HL7, www.hl7.org/

[11] IEC TC 62 Electrical Equipment in Medical

Practice,http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:7:0::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_ID:1245,25

[12] ISO/TC 215 Health Informatics, https://www.iso.org/committee/54960.html

[13] NIST, “Computer Security Resource Center”, Publication Search–Cybersecurity practice guides,

http://csrc.nist.gov/publications

[14] 식품의약품안전처, 의료기기-법령정보, http://www.mfds.go.kr/index.do?mid=685

[15] 식품의약품안전처, 의료기기안전국 의료기기안전평가과 발표자료, “국내·외 의료기기 제조 및 품

질관리 이해”, 2017. 6. 23, pp.1-21.

[16] 최진영, “SW 안전 그리고 SW 보안”, 2015 SW 안전 국제컨퍼런스, 2015. 12. 1, pp.1-22.

[17] 한국표준협회, “2016 표준기반 R&D 로드맵 - 스마트헬스,” 2017. 4. 1, pp.1-335.

ICT 신기술


이민경 임진양 조일구*

정보통신기술진흥센터 수석

정보통신기술진흥센터 팀장 *

I . 서론

문재인 정부의 혁신 성장 실현의 중요 수단인 4차 산업혁명을 주도하기 위해서는 사회·경

제 전반의 대변혁을 주도할 핵심기술을 확보하는 것이 중요하다. 4차 산업혁명을 이끌 핵심기

술은 학자들마다 약간의 차이가 있으나, 이는 지금까지와는 다른 새로운 모습의 산업, 사회구

조를 정의하는데 있어서 나타나는 견해차일 뿐이다. 공통적으로 에디슨의 전기 발명과 같은 4

차 산업혁명을 촉발할 breakthrough 기술(혹은 제품, 현상 등)로 인공지능을 꼽고 있으며 우리나

라는 물론 선진 글로벌 기업들이 인공지능에 관심을 집중하는 이유이다.

이렇듯 많은 학자들이 4 차 산업혁명의 개념을 정의하고 미래예측을 하였으나 필요기술을

도출하여 정책에 활용하기에는 구체성이 부족하였다. 이에 본 고에서는 국내 R&D 정책에 직접

활용이 가능하도록 4차 산업혁명의 키워드를 고려하여 부상하는 기술을 선별하고 이를 토대로

기술경쟁력 조사 분석 및 기술정책 수립 등 R&D 방향성 도출에 활용하기 위해 4 차 산업혁명

기술 도출 체계와 관련 기술을 소개하고자 한다.

II . 추진 절차 및 방법

서론에서 언급했듯이 4 차 산업혁명 관련 기술 도출의 목적은 정부 R&D 지원을 어떤 기술

에 어떤 방향으로 지원할 것이냐에 대한 방향성을 제시해 주는 데 있다. 따라서 4차 산업혁명

과 관련하여 기술을 선택하는 기준을 명확히 세워 정부 R&D에 직접 활용하는데 용이하도록 뚜

렷한 기준을 제시하고자 기술전문가 및 미래학자들이 바라보는 4차 산업혁명의 산업, 사회, 경

4 차 산업혁명 혁신 기술 도출 체계

* 본 내용은 이민경 수석(☎ 042-860-8123, [email protected])에게 문의하시기 바랍니다.


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제적 관점의 변화를 조망한 각종 문헌을 바탕으로 하여 4 차 산업혁명을 직접적으로 촉발시킬

수 있는 혁신기술을 찾고자 하였다.

4차 산업혁명의 핵심기술은 세계적 석학 자료, 각국의 정책 등 문헌 조사를 실시하여 관련

기술을 추출하고, 혁신을 촉진하는 핵심 키워드와 매핑을 통해 핵심기술을 발굴하여 관련 기술

아키텍처를 도출하는 절차로 진행하였으며 관련 상세 절차는 [그림 1]과 같다.

구분 주요 내용

[1단계]

5대 혁신 키워드 도출

세계적 석학 의견, 국내외 정책을 바탕으로 주요 트랜드 조사 4차 산업혁명의 사회, 경제 변화에 대한 특징 도출

- (산업구조) 경쟁방식변화, 경쟁구도변화, 지식자원변화 - (고용구조) 고용형태, 일자리 질과 양 - (삶의 환경) 안전과 편의성, 맞춤형 서비스

사회경제 변화의 특징별 변화(발전 방향)에 해당하는 5대 혁신 키워드 (지능화, 융합성, 데이터, 범용성, 인간중심/개인맞춤) 추출

↓

[2단계]

44개 후보기술 도출

문헌조사로 4차 산업혁명을 촉진하는 혁신의 근원 135개 기술 도출 - WEF 2016, 인더스트리 4.0, CES2016, 가트너 하이프사이클 2017 및 각국 정책 등 전체를 조망할 수 있는 기초자료 조사분석

중복·유사 기술 통합, 44개 기술로 조정(例): 지능형센서→스마트센서)

↓

[3단계]

10대 혁신기술 선정

혁신 키워드와 결합 강도, 문헌 노출 빈도조사 및 동일 범주 내 기술 그룹화로 10대 혁신 기술 선정(5대 혁신 키워드 결합 강도(1~5점))

항목 주요 내용

지능화 △ 지능정보사회 구현 적합성

융합성 △ 타분야 가치 제고, 생산성 등

데이터 △ 데이터 생산, 수집, 편집, 활용

범용성 △ 활용 및 확산,

인간중심/개인맞춤 △ 인간에게 이로운 정도, 개인 특성화 정도

↓

[4단계]

5대 선도기술 선정

핵심성, 기반성, 활용성을 토대로 3 대 중점 분야 체계화, 5 대 선도기술 선정

항목 주요 내용

핵심성 △ 대체불가능, 확장성, 기술파급성, 혁신성

기반성 △ 성능향상, 문제해결, 활용/확산 등에 필수 요인

활용성 △ 산업 또는 서비스에 적용 가능성

[그림 1] 4차 산업혁명 핵심기술 도출 프로세스

ICT 신기술


첫 번째로 혁신 키워드 도출 단계이다. 4차 산업혁명에 대한 세계적 석학이 정의한 개념과

국내외 정책 등의 문헌을 토대로 4차 산업혁명의 사회 경제 변화를 특징 지을 수 있는 5대 키

워드로 지능화, 융합성, 연결성, 범용성, 인간중심/개인맞춤화를 선정하였다. 2 단계에서는 클라

우스 슈밥의 4차 산업혁명, WEF 2016, 인더스트리 4.0, 가트너 하이프사이클 2017, 각국의 정책

[표 1] 국내외 문헌별 4차 산업혁명 주요 개념과 관련 기술

구분 내용 기술

세계경제포럼 (2016.1.)

클라우스 슈밥 (의장)

물리세계, 디지털 세계, 생물학 세계 등 기존 영역의 경계를 넘어 기술융합을 통해 혁명적 변화

IoT, 스마트센서, AI, 빅데이터, 클라우드, 무인운송수단, 3D 프린팅(4D 프린팅), 첨단로봇, 신소재, 유전학, 바이오프린팅, 합성생물학

니콜라스 데이비스 (사회혁신분과장)

기계가 지능이 필요한 작업을 수행하고, 인간 신체에 컴퓨팅 기술이 직접 적용되고, 기업/정부 및 수요자간의 소통을 새로운 차원으로 향상시키는 등 기술이 사회에 자리 잡는 방식이 새로워지는 시대

센서, IoT

한국

미래부 (2016.12.)

기계의 지능화를 통해 생산성이 고도로 향상되어 산업구조 근본이 변하는 것으로 지능정보기술이 변화 동인 (지능정보사회 중장기 종합대책, 2016.12.)

AI, IoT, 클라우드, 빅데이터, 모바일, 양자컴퓨팅, 고속네트워크, 뇌과학, 산업수학, CPS, 양자암호, 양자인터넷, 뉴로모픽칩, 자율자동차, 지능형로봇, 드론, 스마트홈, 3D프린팅

산업부/ 미래부 (2015.1.)

제조업 혁신 3.0(2015.3, 7 차 무역투자진흥회의)

→ 제조업 성장방식을 지양하고 생산 현장의 스마트화를 통한 획기적인 생산성 및 경쟁력 제고를 위해 스마트 제조기술 확보 (스마트제조로드맵 IITP/KIAT공동, 2015.11.)

CPS, IoT, 빅데이터, 클라우드, 스마트센서, 3D 프린팅, 에너지절감, 홀로그램

ETRI (2016.3.)

초연결, 초지능, 초실감의 ICT 와 다양한 과학기술의 융합에 기반한 차세대 산업혁명으로 제조 혁신을 넘어 인류의 사회, 경제, 문화에 대변혁을 초래할 인류사의 변곡점

IoT, CPS, AI, 빅데이터, 초고성능 컴퓨팅, VR/AR

독일 인더스트리4.0

(2012)

독일의 인더스트리 4.0을 제4차 산업혁명으로 동일시화

→ CPS 등 ICT와 제조업의 융합을 통해 제조업의 생산성과 효율성을 획기적으로 제고

CPS, IoT, 자율로봇, AI, 빅데이터, 클라우드, 사이버보안, AR, system integration, 3D 프린팅

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등 전체를 조망할 수 있는 기초자료를 분석하여 4차 산업혁명을 촉진하는 혁신의 근원이 되는

135개 기술을 도출한 후, 중복이 있거나 유사한 기술을 통폐합하여 44개 기술로 조정하였다. 3

단계에서는 혁신 키워드와의 매핑, 노출 빈도조사 및 그룹화를 통해 10 대 기술군으로 그룹화

하여 혁신기술을 도출하였다. 마지막 4단계에서는, 도출된 혁신기술을 바탕으로 기술의 핵심성

(대체성, 확장성, 기술파급성, 혁신성), 기반성(성능향상, 활용, 확산 등을 위한 인프라), 활용성

(응용 활용 사례)을 고려하여 핵심기술, 기반기술, 응용기술 등 3대 중점 분야로 체계화하고 5

대 핵심선도기술을 선정하였다.

III . 10대 혁신기술

4차 산업혁명의 혁신기술은 핵심선도, 기반, 응용 등 3대 중점 분야 10대 기술로 체계화할

수 있다. 핵심선도기술은 4차 산업혁명을 촉발시켜 혁신적인 사회경제 변화를 가져 올 수 있는

필수 범용기술로써 IoT(스마트센서, CPS포함), 빅데이터·클라우드, AI, 3D 프린팅, 지능형 로봇

이다. 기반기술은 4차 산업혁명의 핵심선도 및 응용기술을 구현하기 위한 빠른 성능 향상과 확

산에 필요한 네트워크 등 인프라 기술(정보보호, 모바일, 고속 네트워크)과 기초과학 군이다. 핵

<자료> IITP, 2017.

[그림 2] 4차 산업혁명 혁신 기술체계

ICT 신기술


심 선도기술은 기초 과학군의 토대 위해서 발전이 가능하다. 응용 기술 분야는 4차 산업혁명의

핵심 선도기술과의 융합을 통한 각 산업의 생산성 제고, 난제 해결 등 혁명적 변화를 위한 응

용과학(제품) 기술로 유전체 분석(산업수학+빅데이터+질병치료), 자율주행차(네트워크+IoT, AI,

빅데이터, 클라우드+자동차) 등이다. 따라서 4차 산업혁명은 3대 중점 분야 간의 유기적 협업

을 통해 전 산업 및 사회·경제에 확산시킬 수 있다.

IV . 5대 핵심선도기술

5대 핵심 선도기술은 10대 혁신기술 중 기술의 핵심성, 활용성, 기반성을 바탕으로 선정하

였다. 핵심 선도기술은 ICT 기반으로 기계와 지능의 결합을 통해 혁명적 변화를 촉발시키는 기

술로 AI, 데이터(IoT, 빅데이터, 클라우드) 및 과학·산업 연계기술(3D 프린팅, 지능형 로봇)로 구

분하며, 핵심 선도기술을 과학, 산업 분야에 접목함으로써 파괴적 혁신을 통한 새로운 가치를

창출 할 수 있다.

<핵심 선도기술의 의의>

◇ 혁명적 변화를 통한 새로운 가치를 창출하기 위해서는 핵심 선도기술이 필수(변화동인)

◇ 물리, 가상 세계의 연결 및 융합(IoT)으로 데이터를 수집, 분석(빅데이터)하고 처리(컴퓨팅;

클라우드)하여 생산(3D 프린팅, 지능형 로봇)을 통해 우리 삶에 활용하기 위한 필수 범용

기술

인공지능기술은 사회적인 난제나 공공 분야를 해결하기 위한 핵심기술로써 지능화 기반의

사회혁신을 구현하는데 필수적이다. 뇌과학이나 산업수학을 기반으로 인공지능 SW, HW 로 다

양한 제품과 서비스의 품질 향상과 새로운 지능형 제품 등 신 시장 창출에 혁신적으로 기여할

수 있다. 최근 인공지능 도입은 의료, 제조, 금융, 교통 등까지 확산되고 있으며, 특히 지능정

보사회 중장기 종합대책(관계부처합동, 2016)에 따르면 의료와 제조 분야에서 도입에 대한 높은

기대를 보이고 있다. 이렇듯 산업 전반에 인공지능을 둘러싼 새로운 제품과 서비스가 등장하면

서 본연의 기능보다는 차별화된 부가가치를 제공하는 것도 중요한 이슈가 되었는데, 인공지능

기술은 명확하고 특정한 문제해결에 활용되어 사람의 능력을 보조하고 시공간의 제약을 넘어

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사람의 능력을 확장, 증강시키는 형태로 발전하여 궁극에는 스스로 사고하고, 판단하고, 예측하

여 사람과 동반자 관계를 형성할 것으로 기대되고 있다[3].

인공지능 기술은 근본적으로 대규모 컴퓨팅자원과 빅데이터 기반의 새로운 학습방법 및 활

용기술이 중요하며, 이에 따라 빅데이터와 클라우드 기술과의 연계 발전이 필요하다. 이런 측면

에서 지능화 기반 혁신성장을 위해 데이터 수집과 처리가 중요하고 이를 해결하기 위한 핵심기

술은 빅데이터·클라우드이다. 빅데이터·클라우드는 X for AI(Cloud/Bigdata for AI), AI for X(AI

for Cloud/Bigdata) 등과 같이 인공지능과 결합하는 방향으로 가속화될 것으로 보여진다[3]. 각 기

술별로 자세히 살펴보면 빅데이터는 데이터로부터 유의미한 정보를 얻는 “탐색형 빅데이터” 기

술에서 지능형 분석을 통한 “변화 예측형 빅데이터” 기술로 진화 중이며, 클라우드는 IoT 기반

빅데이터의 입력, 인공지능 기반 실시간 분석·제어 플랫폼을 제공하는 고신뢰, 고가용, 융합형

클라우드 인프라 및 머신러닝 등을 활용하여 클라우드 플랫폼 운영과 서비스의 인력 의존성을

최소화 및 최적화하기 위한 지능형 클라우드로 발전이 예상된다[3].

IoT 는 4차 산업혁명의 특징 중 하나인 초연결의 핵심기술로 최근 AI와 통합된 지능형 인프

[표 3] 5대 핵심선도 기술 개념 및 범위

5대 분야 핵심선도 기술 개념 및 범위

인공지능

인간의 인지능력, 학습능력, 추론능력, 이해능력 등과 같이 인간의 고차원적인 정보처리 능력을 구현하는 기술 - 미국 인공지능발전협회 정의: 인공지능은 사고와 지능적인 행위의 근저에 깔린 메커니즘의 이해와 그 메커니즘을 기계에 구현한 것

- 추론, 기계학습, 지식표현 및 언어지능, 청각 및 시각지능, 복합지능, 지능형 에이전트, 인간-기계협업 등을 포함

IoT

물리적 또는 가상의 사물을 연결하여 언제 어디서나 상황에 맞는 상호 작용과 지능화를통해 자율적인 서비스를 제공하기 위한 인프라로, 모든 것이 인터넷으로 연결되어 정보를 생성, 수집, 공유할 수 있는 초연결 인터넷 - IoT 디바이스, IoT 네트워크, IoT 플랫폼, IoT 서비스 및 보안으로 구성되며, CPS 와 스마트 센서를 포함

빅데이터/ 클라우드

대용량, 고성능, 실시간 기능을 플랫폼으로 제공하는 SW 기술로 데이터 활용을 위한 데이터 분석, 가공, 처리 역할을 담당 -(빅데이터) 빅데이터 수집, 저장, 처리 및 관리기술, 빅데이터 분석, 예측 기술, 빅데이터 응용 및 서비스 기술, 클라우드 서비스 제공 기술 등을 포함

- (클라우드) 클라우드 서비스 제공 기술, 클라우드 연동기술, 클라우드 보안 기술, 클라우드 서비스 및 응용 기술 등을 포함

3D 프린팅

제품을 제작하는 방식 중의 하나로 3 차원적인 형상정보로부터 재료의 접합을 통해 물체를 제작하는 적층 가공 기술 - 바이오프린팅, 4D 프린팅을 포함하며, 공정기술, 소재 및 가공기술, 응용 및 서비스 기술로 구분할 수 있음

지능형 로봇 외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단하여 자율적으로 동작하는 기계 - 로봇 지능 기술, 기구 및 부품 기술, 로봇 응용 및 서비스 기술을 포함

<자료> ICT R&D 기술로드맵,(2016, IITP), 산업기술 R&D 전략(2016, KEIT), 기술분류 재작업(IITP)

ICT 신기술


라를 기반으로 이종 서비스 도메인 간 융합형 지식 서비스를 제공하는 형태로 발전할 것으로

예측되며 사물의 자율인지나 기기 간 협업이 가능한 디지털 지능 트윈에 대한 관심이 고조되고

있다. 최근 연결되는 사물의 수의 급격한 증가와 함께 센서 가격이 하락하면서 산업 도메인별

IoT가 본격화 되기 시작하였는데, 모바일 인터넷이 스마트폰을 중심으로 기존 ICT 제품과 서비

<자료> ICT R&D 중장기 기술로드맵 IITP, 2016.

[그림 4] IoT 발전 방향

<자료> ICT R&D 중장기 기술로드맵 IITP, 2016.

[그림 3] 빅데이터, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅 간 관계

주간기술동향 2017. 12. 27.

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스를 대체하며 시장을 혁신한 반면, IoT는 비 ICT 제품과 서비스를 혁신하고 있는 양상이다. 전

세계 IoT 시장 매출을 보면, 초기에는 IoT 디바이스의 비중이 높았으나 향후에는 플랫폼과 서비

스 부분의 비중이 높아질 것으로 전망하고 있다[3],[5],[8]. 또한, 최근 분산 IoT 핵심기술로 부각

되는 블록체인의 무결성 기술을 이용하면 기록된 데이터의 위변조 불가 등 신뢰성 있는 데이터

관리가 가능하므로 블록체인에 대한 관심도 고조되고 있다.

3D 프린팅은 제조업 혁신 관점에서 상당히 중요한 기술 중 하나이다. 유연한 생산을 통해

소비자의 기호에 맞는 개인 맞춤형 제조가 가능할 뿐만 아니라 자동차, 항공, 우주, 의료 등 다

양한 도메인에서도 제품 개발에 활용하고 있다. 최근 3D/4D 모델링을 기반으로 AR/MR 콘텐츠,

체감미디어, 향기·촉감·음향 공간·감성 콘텐츠들이 저작되고 있으며, 3D 프린팅을 위한 3

차원 형상 데이터 제작에도 활용 중에 있다. 특히 개인 맞춤형 최적화를 위해 고해상도, 고실감

을 지원하는 장비, 소재, SW 의 고도화와 접근성과 활용도 향상을 위한 특화 서비스 플랫폼이

필요하다는 지적이다[3].

지능형 로봇은 사람과 최접점에 있는 단말로 인간을 모방·인식하고 판단·동작해야 하는

측면에서 다양한 도메인에 활용되기 위해서는 플랫폼 기술이 중요하다. 최근 고령화 등 인구구

조 변화에 따른 사회적 고립감, 우울증, 개인화 등에 대응하기 위해 노인 돌보미 로봇, 동반자

로봇, 애완로봇, 가사도우미 로봇 등 다양한 서비스 로봇에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이

다.

V . 결론 및 시사점

지금까지 4차 산업혁명의 혁신기술에 대해 기술하였다. 4차 산업혁명 시대에서는 인공지능

은 물론 관련 데이터 기술과 로봇 기술을 바탕으로 새로운 ICT 기술과 시장의 탄생을 통한 혁

신의 필요성이 증대될 것으로 보인다. 이에 본 고에서 도출된 혁신기술을 바탕으로 정부 R&D

정책 수립 시에 실제적으로 적용하여 국내 기술혁신을 가속화하고, 4차 산업혁명 대응 준비도

를 상향시켜 국가 경쟁력을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다.

실제 본 고에서 도출된 결과는 기술수준조사 및 과제기획, 중장기 전략 등에 활용되어 정책

반영 기초자료로 활용되었고, R&D 정책 방향의 이정표로서의 역할을 할 것으로 기대한다.

ICT 신기술


[ 참고문헌 ]

[1] ETRI, Insight Report, 제4차 산업혁명과 ICT, 2016.

[2] IITP, ICT R&D 10대 미래유망기술, 2016.

[3] IITP, ICT R&D 중장기 기술로드맵, 2016, 2017.

[4] KEIT, 산업기술 R&D 중장기 기술로드맵, 2015.

[5] Machina Research, 2013.

[6] 경제산업성, 일본, 새로운 산업구조의 비전, 2016.

[7] 관계부처 합동, 지능정보사회 중장기 종합대책, 2016.

[8] 미래창조과학부, 사물인터넷 확산전력, 2015.

[9] 박영숙, 제롬 글렌, 유엔미래보고서, 2045.

[10] 산업통상자원 R&D전략기획단, 산업기술 R&BD 전략, 2015.

[11] 클라우스 슈밥, 4차 산업혁명

[12] 현대경제연구원, VIP리포트, 4차 산업혁명 기반산업의 R&D현황 국제비교, 2017.

주간기술동향 2017. 12. 27.

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*

I . 세계 반도체 시장 현황

2017년 세계 반도체 시장(반도체 매출 기준)은 사상 처음 4,000억 달러 진입 예상

4차 산업혁명으로의 패러다임 전환에 따라 글로벌 기업의 데이터센터 등 관련 투자가 증가

하고 있어, 세계 반도체 시장은 매출 및 영업이익 동반 상승 등 본격적인 호황에 진입

(매출) 2016 년 하반기 이후 성장세를 기록 중이며, 2017 년 상반기에는 역대 최대(반기 기준)

매출인 1,970억 달러를 달성하였고, 하반기에는 2,000억 달러를 넘어설 전망(IHS 2017.10.)

※ 세계 반도체 성장률(IHS, %): (2014) 8.3→(2015) -2.5→(2016) 2.0→(2017e) 17.8 / (2016. 2H) 8.5→

(2017. 1H) 21.6

(영업이익) 엘피다 파산(2012년 마이크론 인수), 후지쓰의 반도체 사업 매각(2013년 인텔 인수)

등 상위 업체 재편 및 인수 합병에 따른 시장 안정화로 영업이익의 안정적 상승세가 지속(2016

년 상반기 제외), 2017년 상반기 반도체 영업이익은 매출 상승의 영향으로 역대 두 번째 많은

+928억 달러(역대 최대 영업이익: 2014년 하반기 +953억 달러)를 기록(IHS 2017.10.)

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8223, [email protected])으로 문의하시기 바랍니다.


최근 국내외 반도체 시장 현황 및 이슈

(가) 세계 반도체 시장 규모 추이(억 달러) (나) 세계 반도체 매출 및 영업이익(억 달러)

주) 반도체 매출은 주요 기업 226개 업체 기준, 영업이익은 실적 확보 기업 기준(약 100~148개 업체, 분기별 상이)

<자료> IHS, 2017. 3Q.

[그림 1] 세계 반도체 시장 추이

ICT Zoom


※ 2016년 상반기 반도체 영업이익 감소는 마이크론 공정 전환 및 이노테라(대만, 2016년 1Q) 인수,

도시바 경영 여건 악화(2016 년 1Q), 아바고의 브로드컴 인수(2015 년 5 월)에 이은 maxlinear,

cypress(2016년1Q) 인수 등에 따른 현상

2017 년 상반기 반도체 시장은 메모리 반도체 시장의 급성장에 힘입어 두 자릿수 성장을 기

록하였고, 수요 별로는 Data processing, 지역별로는 우리나라와 미국 등이 높은 성장을 기록

(품목) 2017 년 상반기 메모리 반도체는 전년 동기대비 62% 증가(메모리의 반도체 시장 성장

기여율: 62.9%)한 576억 달러를 기록하는 등 반도체 호황을 주도하였고, 반도체 시장에서 차지

하는 비중은 2002년 이후 역대 최대인 29.2%(반기기준)를 달성할 전망

(수요) 최근 빅데이터, 인공지능, IoT 등 4차 산업혁명의 중요성이 부각되면서 글로벌 기업들은

데이터센터 등 적극적인 인프라 투자를 통한 경쟁력 확보에 나서고 있으며, 이에 따라 서버용

D램, 3D 낸드 플래시 등 Data processing 관련 프리미엄 메모리 수요가 현재 시장을 견인

※ Data processing 분야 반도체 성장률/성장기여율(IHS, %): (2017.1Q) 16.4→(2Q) 28.6/(2017.1Q) 43.9

→(2Q) 48.8

(지역) 우리나라(메모리 1위)와 미국(시스템반도체 1위, 메모리 2위) 업체가 높은 매출 상승세

를 기록, 점유율이 확대되고 있으며, 이들 두 국가가 2017 년 상반기 전체 반도체 시장의 성장

을 이끌고 있는데 성장기여도가 87%에 이른 것으로 나타남

※ 미국 반도체 매출 성장률/성장기여율(IHS, %): (2017.1Q) 18.3→(2Q) 20.3/(2017.1Q) 45.9→(2Q) 45.7

※ 한국 반도체 매출 성장률/성장기여율(IHS, %): (2017.1Q) 23.1→(2Q) 54.4/(2017.1Q) 41.1→(2Q) 41.7

(가) 세계 반도체 대비 메모리반도체 비중 추이(%) (나) 수요처별 반도체 시장 성장률(%)

<자료> IHS, 2017. 3Q.

[그림 2] 메모리반도체 비중 추이 및 수요처별 반도체 성장률 추이

17.3

24.7 23.6

29.8

15.2 17.1

24.4

주간기술동향 2017. 12. 27.

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II . 국내 반도체 산업 현황

매출이 가파르게 증가하는 가운데, 반도체 산업 전반에 걸쳐 호조세가 확산

국내 반도체 매출은 2016년 3분기를 기점으로 꾸준히 상승하여 2017년 2분기에는 60%에

근접한 증가세를 시현(IHS, 2017.10.)

※ 우리나라 반도체 매출 증감률(IHS, 달러, %): (2016.3Q) 3.2→(4Q) 23.1→(2017.1Q) 54.4→(2Q) 59.9

※ 우리나라 반도체 매출 증감률(IHS, 원화, %): (2016.3Q) -2.6→(4Q) 25.2→(2017.1Q) 46.1→(2Q) 55.1

매출 증가 기업 비중은 2016년 3분기 이후, 3분기 연속 60%를 넘는 등 중소기업을 포함한

국내 반도체 업체 전반에서 실적 호조가 발생한 것으로 나타남

국내 반도체 업체의 출하량이 꾸준히 증가하는 가운데 재고율 하락세가 지속되고 있는 등

당분간 실적 호조가 예상

(가) 국내 반도체 매출 증감률(삼성전자, SK하이닉스 제외) (나) 국내 반도체 매출 증가 기업 비중

주) 반도체 업체는 KSIC, IC 코드 반도체 분류 업체 115개(실적 미 기록 업체 제외)

<자료> KisValue, 2017. 11.

[그림 3] 국내 반도체 매출 증가율(원화 기준) 및 매출 증가 기업(원화 기준) 비중

(가) 국내 반도체 및 부품 출하량 증감률(%) (나) 국내 반도체 및 부품 재고율 추이(%)

<자료> 통계청, 2017.11.(광공업 동향조사)

[그림 4] 국내 반도체 및 부품 출하량 증감율 및 재고율 추이

ICT Zoom


III . 최근 이슈: 반도체 호황 지속 여부

1. 반도체의 타이트한 수급이 지속되면서 2019년까지 호황을 예상하는 낙관론이 우세

반도체 선두 업체의 공정 업그레이드에 따른 공급 제한 현상과 반도체 웨이퍼 공급 부족 등

으로 반도체의 타이트한 수급이 예상되며, 향후 1~2년 동안 반도체 호황이 지속될 전망

[표 1] 메모리 반도체 주요 업체 팹 생산 능력 및 향후 계획

구분

2015

2016

2017

2018

2019

2020 생산품 현재 생산능력(wpm)

향후 비교D램 낸드 비교 합계

삼성

국내 D램기존공장 D램 325,000 325,000 350,000 증설

국내 낸드기존공장 낸드 340,000 340,000 340,000 유지

중국(시안) 낸드 120,000 120,000 120,000 유지

Line 17-2(화성) 1Q 낸드 40,000 40,000 40,000 신설

P1(평택) 3Q 낸드 100,000 100,000 100,000 신설

P1 & P2(평택) 3Q 낸드 - 100,000 신설

SK

hynix

국내 D램기존공장 D램 103,000 103,000 203,000 증설

국내 낸드기존공장 낸드 260,000 260,000 260,000 유지

중국(우시) D램 130,000 130,000 130,000 유지

- (청주) 예정 낸드 220,000 신설

M14(이천) 예정 D램/낸드 100,000 신설

Micron

싱가포르 낸드공장 낸드 165,000 165,000 165,000 유지

싱가포르 노어공장 NOR 30,000 30,000 30,000 유지

Fab 10X(싱가포르) 3Q 낸드 27,500 27,500 100,000 증설

대만 D램 기존공장 D램 190,000 190,000 190,000 유지

Fab M(대만) D램 미정 미정

Fab R2(대만) D램 80,000 신설

일본 공장 D램 95,000 95,000 95,000 유지

미국 공장 D램/낸드 25,000 22,000 3,000 50,000 70,000 증설

Toshiba-

WD JV

New-Fab2(일본) 2Q 낸드 30,000 30,000 150,000 증설

Y6(일본) 2Q 낸드 미정

Intel Fab68(중국) 낸드 42,500 42,500 42,500 유지

-(중국) 예정 낸드 100,000 증설

Fujian Jinhua Integrated Circuit(중국) 3Q D램 60,000 신설

Hefei Changxin(중국) 4Q D램 125,000 신설

Yangtze River Storage

Technology (YMTC-중국)

예정 - 100,000 신설

예정 - 100,000 신설

예정 - 100,000 신설

예정 D램 100,000 신설

주) 음영은 현재 생산 가동 팹, 날짜(분기) 명기는 건설 중인 팹, 예정 표시는 계획이 발표된 팹 기준

<자료> Gartner 2017. 10.

주간기술동향 2017. 12. 27.

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삼성전자, SK하이닉스 등 국내 선두업체는 서버 등 신 수요에 대응하기 위한 설비 증설 및 미

세공정 고도화를 2018 년 상반기에 완료할 예정이며, 도시바 매각이 2018 년 3 월까지 마무리

될 경우 메모리반도체 공급량 증가는 2019년 이후가 될 전망

반도체 웨이퍼의 공급량 확대가 제한된 상황에서 글로벌 서버 및 PC 수요 증가, 삼성전자 낸드

플래시 증설, TSMC 파운드리 증설, 중국 SMIC, Nexchip 증설(2018년)이 예정되어 있어 후발 주

자를 중심으로 웨이퍼 부족 현상이 발생될 가능성이 높으며, 반도체 공급부족에 따른 단가 상

승세가 예상

※ 2017년 1분기 반도체 웨이퍼 출하면적은 2,858백만 in2로 전분기 대비 3.4% 증가했으며, 웨이퍼

산업의 소수업체 과점 체제 및 소극적 설비 증설로 인해 웨이퍼 생산량은 2018년까지 2~5% 증가

에 그칠 전망(국제반도체 장비재료협회)

※ 세계 시장 성장률(Gartner, %): [PC(태블릿 포함)] (2017) -0.4→(2018) 1.7→(2019) 1.0

[서버] (2017) 1.3→(2018) 2.6→(2019) 1.9

※ 반도체 단가 추이(D램익스체인지, 달러): [D램] 4Gb] (2016.6.) 2.5→(2017.1.) 3.2→(10) 4.7

[낸드 64Gb] (2016.6.) 2.72→(2017.1.) 3.14→(10) 4.35

Gartner, IHS 등 주요 시장 조사기관 역시 세계 반도체 시장의 성장세가 2020년까지 지속할 것

으로 전망하고 있으며, 메모리반도체는 2019 년을 기점(2017 년 이후 고성장에 따른 기저효과,

선두 업체의 생산량 증가, 중국 등 신규 업체 진입 등)으로 감소세 전환을 예상

※ 반도체 성장률 전망(%): [Gartner] (2017) 19.7→(2018) 4.0→(2019) -1.0→(2020) 2.0

[IHS] (2017) 17.8→(2018) 5.4→(2019) 0.05→(2020) 3.3

※ 메모리반도체 성장률 전망(%): [Gartner] (2017) 57.3→(2018) 3.3→(2019) -11.8→(2020) -6.0

[IHS] (2017) 51.0→(2018) 6.8→(2019) -8.8→(2020) -2.4

(가) D램 수요 공급 부족률 (나) 낸드플래시 수요 공급 부족률

<자료> Gartner, 2017. 10.

[그림 5] 메모리 반도체 수요/공급 부족률

ICT Zoom


(메모리 분야별 수급 전망) D램은 10분기 연속 수요를 하회하는 시장 공급이 지속되지만 2019

년 1분기를 기점으로 5% 내외의 공급 초과로 성장 둔화가 예상되며, 낸드플래시는 2018년 삼

성전자, SK하이닉스 등의 신규 공장 가동으로 인해 일시적인 공급 초과가 예상되나 후발 업체

의 3D 낸드 전환 이슈에 따른 가격 회복세가 예상

4차 산업혁명의 본격화로 일반 가전, 자동차, 건물 등 IoT에서 생성된 빅데이터의 연산, 처

리, 저장 등을 담당할 반도체 수요가 증가할 것으로 예상

4 차 산업혁명은 IoT, 5G, 인공지능 기술을 기반으로 현실과 가상세계가 연결되고 빅데이터를 기

반으로 사람, 사물, 공간을 초연결, 초지능화하여 산업 구조 및 사회 시스템의 혁신을 초래할 전망

특히, IoT의 등장으로 사물, 사람, 인프라 등에서 다양한 종류의 빅데이터가 발생 및 수집되고,

이는 딥러닝 등 인공지능 기술을 통해 인간의 의사결정 및 새로운 비즈니스 기회를 제공할 전

망이며, 이에 따라 HW 부문에서는 반도체를 중심으로 시장 수요가 촉발될 것으로 예측

※ IoT 반도체 수 전망(Gartner): (2015) 63억 대→(2018) 159억 대→(2020) 283억 대, 연평균 35% 증가

Gartner에 따르면 세계 IoT 반도체 시장 규모는 2016년 139억 달러로 추산되며, 연평균 25.3%

성장하여 2020년에는 342억 달러에 이를 전망

애플리케이션 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등 데이터 처리 반도체가 IoT 반도체 시장의 약 60%

를 차지할 전망

IoT 초기 시장에서는 센서, 통신 등 비메모리 반도체와 제품 맞춤형인 다품종 소량 생산형 반

도체 수요 증가가 예상

메모리 반도체 수요는 IoT 빅데이터를 저장 및 처리하는 서버 시장을 중심으로 발생되며, IoT

단말 부분에서의 수요는 제한적일 전망

(가) 세계 IoT 반도체 시장 규모 전망 (나) IoT 반도체 종류별 시장 규모 전망(단위: 억 달러)

<자료> Gartner, 2017. 10.

[그림 6] IoT 반도체 시장 전망

주간기술동향 2017. 12. 27.

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특히, D램과 낸드플래시 등 주류 메모리 반도체에 비해 규모의 경제 확보, 소형화 등을 이유로

외면 받았던 차세대 메모리반도체가 빠른 처리 속도, 비휘발성, 최소 전력 소비, 안정성 등의

장점을 토대로 새로운 시장 수요를 창출할 전망

2. 2019년까지의 반도체 호황에 대한 부정적인 의견도 일부 존재

반도체 가격 상승에 의한 완제품 수요 감소 가능성, 중국 업체의 메모리반도체 시장 진입에

따른 초과 공급 가능성 등으로 인해 2018년 하반기 이후 하락세에 접어들 것이라는 우려론

도 존재

중국 푸젠진화반도체는 370억 위안(약 6.3조 원)을 투자하며 2018년 9월 D램 양산을 준비 중

허페이창신은 500억 위안(약 8.3조 원)을 투자하여 연 150만 장 규모 공장을 설립(2018년 양

산 예상)하였고, 칭화유니그룹 등 다른 중국 업체들도 D램 양산을 추진하는 등 중국 정부의 지

원 아래 메모리반도체 진출을 시도

IV . 시사점

1. 반도체 호황은 수출 등 우리 경제를 이끌고 있으며, 반도체 호황의 지속 여부는 초미의

관심사

세계 반도체 시장은 2017년 사상 처음 4,000억 달러 시대를 맞이할 전망이며, 이러한 반도

체 호황은 국내 업체가 주도하는 메모리 반도체 시장의 고성장에 기인

반도체는 단일 품목 최초로 월간 수출 90억 달러를 달성하며 우리나라 수출을 견인하고 있으

며, 국내 반도체 매출은 2016년 3분기를 기점으로 꾸준히 상승하여 2017년 2분기에는 50%가

넘는 증가세를 시현하였고, 중소기업을 포함한 국내 반도체 업체 전반에서 실적 호조가 발생

※ 반도체 수출 증가 기여율(2017년 1~10월 누적, %): 42.1%

※ 반도체 수출액(억 달러): (2017년 1월) 64.1→(3월) 76.1→(6월) 81.8→(9월) 98.8→(10월) 964

※ 국내 반도체 매출 증가 기업 비중(Kisvalue, %): (2016.1Q) 47.8→(3Q) 47.0→(2017.1Q) 67.8→(2Q) 67.8

2018년 하반기 반도체 증설 및 신규 공장 가동이 예정되어 있으나, 공정 업그레이드에 따른

공급 제한 현상과 반도체 웨이퍼 공급 부족 등으로 타이트한 수급이 예상되며, 향후 1~2년

동안 반도체 호황이 지속될 것으로 보는 견해가 중론

ICT Zoom


2. 4차 산업혁명은 국내 반도체 산업의 기회이자 도전

인텔, 퀄컴, 구글 등 글로벌 ICT기업은 IoT 등 4차 산업혁명 선점을 위한 플랫폼 경쟁을 치

열하게 경쟁하고 있으며, 글로벌 메가트랜드로 인식

※ IoT 플랫폼: (구글) 안드로이드 things, (퀄컴) alljoyn, (인텔) TAP, (삼성전자) Open Internet Consortium

등

4차 산업혁명의 도래로 가전, 자동차, 건물 등 IoT 생성 빅데이터의 연산, 처리, 저장을 담당

할 반도체 수요의 본격화가 예상되나, 반도체 시장의 새로운 국면으로의 전환도 예고

IoT 초기 시장에서는 수요가 높은 센서, 통신 등 비메모리 반도체와 제품 맞춤형인 다품종 소

량 생산형 반도체에 중요성이 강조될 전망

메모리 반도체는 IoT 빅데이터를 저장 및 처리하는 서버 시장을 중심으로 성장하며, IoT 단말

부분 수요는 제한적일 것으로 예상

규모의 경제 확보, 소형화 등을 이유로 외면 받았던, 차세대 메모리반도체(장점: 빠른 처리 속

도, 비휘발성, 최소 전력 소비, 안정성 등)가 새로운 시장 수요를 창출할 전망

3. 중국의 메모리반도체 시장 진입과 4차 산업혁명 시대를 대비하기 위한 국내 업계의 대

응 전략이 필요

2016년 2월 만성적자에 시달리던 국내 대표 팹리스 기업 코아로직의 경영권이 중국 사모펀

드에 넘어간 사례를 보듯이, 자국 산업 보호를 위해 M&A 모니터링, 세제 감면, 정책자금 지

원 등 우수 기술 기업 보호를 위한 방안 강구가 필요

세트제품–반도체–장비 업체 간 기술 교류 및 협력 강화, 국내 소규모 반도체(팹리스 등) 기업의

M&A 를 통한 덩치 키우기, 대중소 상생 협력 강화를 통한 국내 반도체 생태계 경쟁력 강화가

중요

IoT 등 4차 산업혁명 대비를 위한 시스템반도체 경쟁력 강화를 위해 핵심 알고리즘 경쟁력

을 갖춘 강소 기업을 육성하고, 연구소 및 대학의 연구 기반 확충을 통한 우수 인력 양성에

주력할 필요가 있음

4 차 산업혁명에 기반이 되는 반도체 분야에 대한 R&D 투자를 확대하고 차세대 메모리반도체

에 대한 산-학-연 연구 지원 체계 강화가 요구

주간기술동향 2017. 12. 27.

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아마존 웹 서비스 리인벤트 컨퍼런스에서는 아마존의 인공지능 가상 비서 ‘알렉사(Alexa)’와 관련한

두 가지 흥미로운 발표가 있었음. 하나는 알렉사를 기업 업무 시스템과 연결하여 직원들의 업무 효

율성을 높여 주는 “비즈니스용 알렉사”로, 알렉사를 통해 회의실 관리나 재고 관리 등이 가능함을

보여주었음. 또 하나는 “알렉사 프라이즈”로 사람처럼 대화하는 AI의 개발을 위해 아마존이 주최한

콘테스트였는데, 수상작들은 아직 미흡하나 사람과 흥미로운 대화가 가능함을 보여주었음

*

I . 사람 같이 대화하는 AI, ‘소셜봇’ 개발을 위한 아마존의 도전

11 월 말 열린 ‘아마존 웹 서비스 리인벤트(AWS re:Invent) 2017’에서는 두 가지 이벤트가

눈길을 끌었는데, 우선 아마존은 “비즈니스용 알렉사(Alexa for Business)”를 발표하였음

비즈니스용 알렉사는 음성 인식 기능을 이용해 업무 자동화를 한 것으로, 음성을 통해 명령을

내리고 필요한 정보를 전달받음으로써 업무처리의 시간 효율성을 높이는 것이 목적임

소비자용 음성 비서였던 알렉사를 기업용으로 전환한 서비스로, 규칙이 정해진 업무나 단순한

업무를 중심으로 가상 비서가 처리를 대신함으로써 업무 환경을 보다 직원 친화적으로 조성하

여 핵심 업무에 집중할 수 있도록 한다는 것

가령 알렉사가 탑재된 인공지능 스피커 아마존 에코

(Echo)를 회의실에 두면 방 예약 및 화상회의 연결을

말로 지시할 수 있으며, 문서 출력실에 둔다면 용지

가 떨어졌을 때 에코에게 주문을 지시할 수 있어 사

무 업무가 편리해 질 수 있음

아마존은 비즈니스용 알렉사 스타터 키트로 우선

“에코, 에코닷, 에코 쇼”의 3 가지 디바이스를 선보

였는데, 이 중 ‘에코 쇼(Echo Show)’는 기업용 서비

스에서 처음 선보이는 디바이스 모델임

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8296)과 최신 ICT 동향 컬럼리스트 박종훈 집필위원

([email protected] ☎ 02-576-2600)에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

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<자료> Amazon

[그림 1] 비즈니스용 알렉사 스타터 키트

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비즈니스용 알렉사에는 개인 이용 모델(Enrolled User)과 공유 모델(Shared Device)이 있는데, 전

자는 모든 직원이 책상에 두고 개인 업무에 이용하는 형태이며, 후자는 회의실 등 공공 장소에

두고 여러 직원이 공동으로 사용하는 형태임

현재 소비자용 알렉사가 무료인 반면, 기업용 알렉사 이용은 유료 서비스인데, 요금은 공유 모

델이 디바이스마다 월 7달러이고, 개인 이용 모델은 유저 당 월 3달러이며, 기업의 IT 부서에

서 디바이스와 이용자 관리를 하게 됨

비즈니스용 알렉사는 우선 영어, 독일어, 일본어 등 3 개국 언어를 지원하지만, 언어별 음성인

식 기술의 진전 정도에 따라 이용 언어는 점차 늘어나게 될 것임

아마존이 제시한 비즈니스용 알렉사의 대표적 활용 예는 회의실 관리인데, 시스코, 폴리컴

등 기업 커뮤니케이션 솔루션 업체들과 연계해 알렉사에 회의실 관리 기능을 추가하였음

우선 각 직원들은 알렉사를 탑재한 기기를 책상에 두고 일정관리 비서로 활용할 수 있으며, 알

렉사에게 회의 일정을 질문해 확인할 수도 있고, 다른 팀과 미팅 일정을 잡아달라고 요청하면,

이 요청을 다른 팀의 비서에게 전달한 후 협의하여 일정을 잡아 줌

회의실에서도 알렉사를 비서로 활용할 수 있으며, 화상회의를 시작해 달라고 요청하면 알렉사

가 지정된 번호로 전화를 걸게 되고 모니터에 회의 참가자의 얼굴이 비춰지게 됨

프리젠테이션 중에 자료가 필요하다면 알렉사에게 원하는 자료를 보여 달라고 지시할 수 있고,

알렉사는 지난달 매출 실적 등과 같이 업무 시스템에 요청하여 받은 자료가 화면에 보여지도

록 처리하게 됨

회의실 외에도 다양한 장소에 설치하여 활용 방안을 만들어 나갈 수 있는데, 가령 사무실 입구

에 알렉사 탑재 기기를 설치해 두면 알렉사가 안내 데스크의 역할을 할 수 있어, 만나고 싶은

[회의 진행 보조] [안내 데스크]

<자료> Amazon

[그림 2] 비즈니스용 알렉사의 다양한 활용

주간기술동향 2017. 12. 27.

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직원의 방 위치를 묻는 질문에 답해줄 수 있음

문서처리실에 설치해 두면 용지 부족 시에 종이 주문을 명령하는 것 외에도, 컬러 출력 작업을

긴급히 해야 하는데 해당 컬러 프린터에서 흑백 인쇄 작업이 진행 중일 경우, 해당 작업을 흑

백 프린터로 옮겨 인쇄할 것을 명령하는 등의 일도 할 수 있음

알렉사의 비즈니스 솔루션은 아마존의 파트너 기업들이 제공하게 되며, 세일즈포스닷컴,

폴리컴, 컨커 등 유명 기업용 솔루션 업체 외에도 많은 스타트업들이 파트너로 참여 중

스타트업 ‘팀(Teem)’은 이미 많은 기업에서 회의실 관리에 사용하는 솔루션을 제공 중이며 회

의실 입구에 디스플레이를 설치해 룸 이용 현황을 보여주는데, 알렉사와 연동하여 음성을 통한

회의실 관리 기능을 제공할 수 있음

회의실을 예약할 때는 방에 설치되어 있는 에코 디바이스에 “알렉사, 팀(Teem)에 이 방 예약을

요청해 줘”라고 명령하고, 회의실 사용을 시작하면 “알렉사 팀에게 이 방 체크인을 요청해 줘”

라고 말하며, 회의시간 연장 요청 등도 명령할 수 있음

ERP 솔루션을 제공하는 스타트업 ‘애큐매티카(Acumatica)’는 알렉사를 이용하여 재고관리시스

템을 음성으로 제공하기 때문에, “알렉사, 애큐매티카에 노트북 재고가 얼마나 있는지 물어봐

줘” 등과 같이 명령할 수 있으며, 답을 듣고 재고량이 부족하다고 판단하면 “알렉사, 애큐매티

카에 10개를 주문해 달라고 해줘”라고 명령할 수 있음

ERP와 같은 기간 시스템에 접속하기 위해서는 알렉사의 인증 기능을 강화하는 것이 과제가 되

는데, 알렉사의 인증 방식은 4 자리의 PIN(개인식별번호)을 말로 이야기하는 것이 일반적이나

PIN을 다른 사람이 들을 위험이 있어 성문 등 생체 인식 인증을 준비 중이라고 함

고급 리조트 호텔인 ‘윈 라스베이거스(Wynn Las Vegas)’는 모든 객실에 아마존 에코를 도입하

여 활용 중인데 총 4,748 개의 에코가 설치되어 있어 손님들은 호텔과 객실 정보를 프런트가

아닌 에코에 물어볼 수 있음

또한, 숙박 고객은 음성으로 객실 시설을 컨트롤

할 수 있는데, “알렉사 나 들어 왔어”라고 말하

면 방의 전등이 켜지며, “알렉사 뉴스 틀어줘”라

고 말하면 TV가 켜지고 뉴스 채널이 선택됨

알렉사가 컨시어지 서비스가 되어 손님들을 지

원하게 되는 것인데, 호텔 측은 숙박객이 프런트

에 전화하는 횟수가 줄어 비용 절감 효과가 있

는 것으로 분석하고 있음

<자료> Wynn Las Vegas

[그림 3] 호텔 전 객실에 배치된 아마존 에코

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미국에서는 AI 스피커가 소비자들에게 대체로 좋은 평을 받고 있는 중이기 때문에, 명령처

리 구현이 상대적으로 용이한 기업용 알렉사 역시 반응이 좋을 것으로 예상됨

아마존의 워너 보겔스 CTO는 음성을 통해 직원과 시스템이 자연스럽게 상호작용 하는 것이 AI

가 기업의 비즈니스에 가져올 첫 번째 파괴적 혁신이라며, 대화형 컴퓨팅이 미래에 어울리는

자연스러운 사용자 환경이라고 비즈니스용 알렉사의 출시 의의를 설명하고 있음

AI 기반 대화형 컴퓨팅은 기술적 측면으로만 보면 소비자용 서비스에 비해 처리 업무가 구조화

되어 있는 기업용 서비스에서 더욱 용이하게 구현할 수 있음

소비자용 AI 음성인식 서비스에서는 일정관리와 같이 정해진 태스크를 처리해야 하는 경우도

물론 있지만 이용자의 상황과 감정에 맞게 ‘대화’를 나누는 것 자체가 더욱 중요한 경우가 있

기 때문에 보다 고도의 지능적인(인간적인) AI 기술의 구현이 뒷받침되어야 함

반면, 기업용 음성인식 서비스는 직원의 태스크 처리 지원이 본질적인 기능이기 때문에, 즉 업

무처리를 손이 아닌 ‘말’로 한다는 ‘인터페이스’의 성격이 강하기 때문에 명령어를 정확하게 인

식하는 것이 중요하며 사실 인공지능적 기능은 그리 필요하지 않음

명령어만 올바로 인식이 된다면 그 다음은 기업의 업무 시스템에 그 명령어를 전달하기만 하

면 되고, 업무시스템들이 처리해 준 결과를 다시 이용자에게 전달해주면 되기 때문

인공지능 스피커를 이용해 본 경험이 있는 직원들이라면 생소함 없이 비즈니스용 알렉사를 이

용할 수 있을 것이며, 기업에서 알렉사는 정해진 태스크만 처리하면 되므로 보안 이슈 등으로

인해 인터페이스에 노이즈 발생이 없다면 도입 효과는 높을 것으로 전망해 볼 수 있음

AI 스피커와 관련한 아마존의 목표는 “대화하는 AI 의 개발”이기 때문에, 리인벤트 2017에

서 비즈니스용 알렉사보다 눈길을 끈 것은 아마존의 “알렉사 프라이즈” 콘테스트였음

“알렉사 프라이즈(Alexa Prize)”는 20 분간 사람과 대화할 수 있는 채팅 로봇 개발을 목표로 아

마존이 총상금 250만 달러를 내걸고 주최한 경진대회로 2017년도가 첫 행사였으며, 2017년 9

월부터 2개월간 진행되었고 리인벤트 2017 컨퍼런스에서 시상식이 진행되었음

22 개국에서 100 개 이상의 대학 팀이 기술을 겨룬 이번 대회에서는 워싱턴 대학 팀이 우승을

차지해 50만 달러의 상금을 받았음

AI에게 대화 기법은 매우 어려운 일이어서 영원히 목표에 도달할 수 없다는 의견도 있지만, 아

마존은 알렉사를 통해 이 목표에 다다를 기술을 연구하고 있으며, 대학 팀의 연구 참가로 젊은

두뇌들에 의한 돌파구를 기대하며 이번 콘테스트를 개최하였음

주간기술동향 2017. 12. 27.

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아마존은 대화하는 AI를 ‘소셜봇(Socialbot)’이라고 부르는데, 소셜봇은 채팅봇으로도 불리우

며, 알렉사의 스킬(Skill, 앱스토어의 앱에 해당) 중 하나로 분류됨

소셜봇은 에코를 통해 다양한 화제에 관해 이용자와 음성으로 대화하며, 연예, 스포츠, 정치,

패션, 기술 등을 화제로 자연스럽게 대화가 진행되도록 하는 것이 개발 목표임

참가 팀은 아마존에서 제공하는 음성 응용

프로그램 개발 환경(Alexa Skills Kit)을 사

용하여 소셜봇을 개발하게 되며, 심사위원

이 소셜봇과 20분간 대화한 후 대화 능력

을 평가하게 됨

구체적으로 소셜봇이 화제의 일관성을 가

지고 있는지(Coherently), 상대를 끌어 당기

는지(Engaging) 등의 능력을 평가하는데,

이는 튜링 테스트(AI가 인간인 척하는 능력의 시험)가 아니고, 어디까지나 회화 능력을 시험하

는 것임

상위 3개 팀의 소셜봇은 공개되어 있으며 아마존 에코에 설치하여 직접 대화해 볼 수 있는데,

실제로 소셜봇과 이야기해 본 사람들은 대체로 기술력이 아직 미완성이어서 대화가 어눌하고

서툴다는 평을 내놓고 있음

그러나 소셜봇이 꺼내 놓는 주제가 재미있고 입담도 느껴져 대화에 매료되었다는 평도 있으며,

인간 수준에 도달하려면 아직 시간이 걸리겠지만 큰 잠재력이 있음을 실감했다는 의견도 많음

우승을 차지한 워싱턴 대학 팀의 채팅봇을 비롯하여 소셜봇은 이용자의 질문에 반응하는

것뿐만 아니라 AI가 습득한 지식을 기반으로 대화를 주도해 나갈 수 있는 것이 특징임

아마존 에코에서 소셜봇을 시작하면 소셜봇은 우선 “기분은 어떻습니까”와 같이 가벼운 인사

를 한 후 대화에 들어가는데, 대화 기법에서는 이를 ‘아이스브레이커(Icebreaker)’라 부르며 갑

자기 본격적인 대화에 들어가는 것이 아니라 우선 딱딱한 분위기를 풀어 주기 위한 것임

분위기가 풀어졌다고 생각하면 소셜봇은 상대가 흥미를 가질 만한 대화의 주제를 제시하는데

이는 대화 기법 중 “토픽 제안(Topic Suggestion)”에 해당하는 것으로, 소셜봇은 처음 대화를 갖

는 상대에게는 일반적으로 받아들여질 수 있는 화제를 제시함

소셜봇이 제시한 몇 가지 주제 중에서 가령 ‘인공지능’에 관해 이야기하자고 대답하면 소셜봇

은 “페이스북이 이용자가 올린 사진에서 그 사람의 감정을 추측하는 AI 를 개발하고 있다”는

등 인공지능과 관련한 몇 가지 재미있는 이야기들을 말해 줌

<자료> Amazon

[그림 4] 대화 AI 개발을 위한 알렉사 프라이즈

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이는 대화 기법 중 “지식 섭취(Knowledge Ingestion)”에 해당하며, 소셜봇은 최신 화제거리를 항

상 받아보기 때문에 대화에서 깊은 지식을 내비치며 상대를 끌어 당길 수 있는데, 이는 사람

사이의 대화에서 신선한 화제가 많은 사람이 상대에게 호감을 주는 것과 같은 것임

소셜봇의 이야기에 대해 “어떻게 그런 구조가 가능하지?”라고 되묻거나 짓궂은 질문을 던지게

되면 소셜봇은 아직 제대로 답을 하지 못하는 경우가 많음

상대가 관심을 가지고 있는 사안에 대해 심도 있게 설명하는 것을 대화 기법에서는 “심해 잠수

(Deep Dive)”라고 부르며, 딥 다이브가 잘 되어야 이야기가 깊어지고 대화가 진행되는데, 현 단

계의 소셜봇은 딥 다이브 단계의 대화가 잘 이루어지지 않고 있음

소셜봇은 비록 대답을 못하더라도 거기서 그치지 않고 “인공지능과 관련한 이야기를 계속할까

요?” 등의 질문을 하는데, 이는 대화 기법 중 ‘대화 주도(Leading Conversation)’라고 하는 것으

로 대화가 중단될 것 같은 경우에 대화를 이끎으로써 계속 이어지게 하는 것임

소셜봇은 종종 사용자가 원하는 주제를 무시하고 자신이 준비한 이야기를 하는 모습을 보이는

데 비록 상대가 소셜봇이라는 것을 알지만 기분이 좋게 느껴지지 않는다는 평을 듣고 있으며,

반대로 사람이 주제를 갑자기 바꾸면 어떻게 된 거냐며 불안한 정서를 내비친다고 함

소셜봇 이용자들은 대체로 아직 소셜봇과 인간처럼 대화하는 것은 어렵지만 대화의 내용은 재

미있고 대화시간은 10~15분 정도인 것으로 평가하고 있으며, 아마존의 목표가 20분간 대화인

데에서 알 수 있듯 아직 연구 개발은 더 지속되어야 할 것으로 보임

소셜봇은 아마존의 음성 응용 프로그램 개발 환경에서 만들어지므로, 연구 팀은 아마존이

제공하는 음성 인식과 음성 합성 기능을 이용할 수 있음

음성 인식(Automatic Speech Recognition) 기능은 음성을 텍스트로 변환하는 과정에 이용하며,

음성 합성(Text-to-Speech) 기능은 텍스트를 음성으로 변환하는 과정에 이용하는데, 이를 통해

사람이 하는 말을 시스템이 인식하게 되고 소셜봇의 의도가 알렉사의 목소리로 나오게 됨

연구 팀들은 음성 인식과 음성 합성의 중간 프로세스에 해당하는 대화 기술을 개발하고 그 기

량을 견주게 되며, 아마존은 원활하게 대화하는 것은 물론이거니와 소셜봇의 입담이나 캐릭터

등도 개발도 목표로 하고 있음

연구자들은 소셜봇이 흥미로운 주제를 이야기하는 것뿐만 아니라 자신의 주장을 가지고 의견

을 말할 수 있는 단계가 시야에 들어왔다고 말하고 있으며, 상대방의 말에 농담으로 답변할 수

있는 단계가 되면 완성도가 부쩍 향상될 것으로 보고 있음

자율운전자동차 기술이 대학 간의 경쟁을 통해 급진전을 이루었듯, 아마존은 대학의 연구

주간기술동향 2017. 12. 27.

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에서 “대화하는 AI의 개발”이라는 거대한 도전 목표가 달성될 것을 기대하고 있음

아마존 에코와 구글 홈의 보급이 폭발적으로 증가하고 있고, 비즈니스용 알렉사가 출시되어 이

제 기업에서의 활동도 점차 늘어나게 된다면, 이미 대학에서 뜨거운 연구 주제로 부상한 AI에

대한 연구 열기는 더욱 높아질 것임

자율운전차 기술도 대학 연구팀의 참여가

늘어나며 거대 IT 기업과 자동차 제조업체

에 우수 인재들이 진출하게 되고, 새로운

자율운전 관련 하드웨어와 소프트웨어 스

타트업들이 등장하며 단기간에 급진전을

이룬 바 있음

아마존은 음성인식 인공지능 분야에서도

이 같은 연구 열기가 재현되기를 기대하

며 2018년에도 알렉사 프라이즈 콘테스트

를 준비하고 있음

또한, 대학의 연구 역량과 연계하려는 이런 시도는 비단 아마존뿐 아니라 AI 가상 비서 시장을

놓고 경쟁 중인 구글, MS, 애플 등을 통해서도 전개될 가능성이 높음

대화하는 AI의 개발이 과연 가능할 것인지, 대화하는 AI가 과연 얼마나 인간에 가까워질 수 있

을 것인지, 2018년에 또 하나의 인류의 위대한 도전(Grand Challenge)이 본격화될 것으로 보임

[ 참고문헌 ]

[1] Computerworld, “Alexa for Business paves way for smart AI assistants at work”, 2017. 12. 7.

[2] TechCrunch, “TechCrunch”, 2017. 11. 30.

[3] GeekWire, “Amazon gives $500K first place Alexa Prize award to Univ. of Washington team’s

‘socialbot’”, 2017. 11. 28.

[4] USA TODAY, “Someday, Amazon wants you to have long talks with Alexa”, 2017. 5. 2.

II . 폴크스바겐, 골드만삭스, 에어버스의 양자 컴퓨터 활용 계획

12월 초 실리콘밸리에서 개최된 ‘Q2B 컨퍼런스’에서는 자동차, 금융, 항공산업의 기업들이

등단해 양자 컴퓨터를 자신들의 비즈니스에 어떻게 활용할 것인지 소개하였음

<자료> Greg Shank

[그림 5] 알렉사 프라이즈에 참가한 대학들

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실리콘밸리에 있는 미 항공우주국(NASA)의 에임스 연구센터에서 개최된 Q2B 컨퍼런스는 양자

컴퓨터용 소프트웨어 개발 스타트업인 ‘QC 웨어(QC Ware)’와 NASA 가 공동으로 개최했으며,

양자 컴퓨터의 비즈니스 활용을 주제로 발표와 토론이 펼쳐졌음

미국과 유럽에서는 전통 있는 유력 기업들이 양자 컴퓨터의 비즈니스 활용을 본격적으로 검토

하기 시작했는데, 폴크스바겐, 골드만삭스, 에어버스가 대표적으로, 이들은 ‘Q2B 컨퍼런스’에

등장하여 각 기업이 양자 컴퓨터에 대해 갖고 있는 기대를 설명하였음

지금까지 양자 컴퓨터에 대한 논의는 거의 학회 형식으로 개최되었고 등단자나 참관객 모두

이 분야의 연구자인 경우가 대부분이었으며, 이번 Q2B 컨퍼런스처럼 비즈니스 색채가 강하고

기업이 강연까지 직접 맡는 경우는 매우 드물었음

이런 점에서 이번 Q2B 컨퍼런스는 미국과 유럽에서는 이미 양자 컴퓨터가 연구 단계에서 산업

단계로 이행하고 있음을 보여주는 하나의 이정표로서 의의가 있으며, 이번 컨퍼런스에서 다루

어진 논지는 향후 기업에서 양자 컴퓨팅 활용을 고민할 때 참조가 될 수 있을 것으로 보임

폴크스바겐은 양자 컴퓨터를 비즈니스에 가장 먼저 활용하는 기업이 되기 위해 양자 컴퓨

터의 개념과 연산 능력을 직접 검증하고 있음

컨퍼런스에 등단한 폴크스바겐의 마틴 호프만 CIO(최고정보책임자)는 현재 2종류의 양자 컴퓨

터를 실제 사용하며 검증과 알고리즘 개발을 진행하고 있다고 소개

하나는 캐나다 D-웨이브 시스템이 만든 양자 어닐링 방식의 양자 컴퓨터 ‘D-Wave 2000Q’ 모

델로 폴크스바겐은 2017년 3월 검증 결과를 발표한 바 있음

또 하나는 구글에서 개발을 진행 중인 양자 게이트 방식의 양자 컴퓨터로 폴크스바겐과 구글

은 지난 11월에 양자 컴퓨터용 알고리즘 개발을 주 내용으로 한 제휴를 발표하였음

폴크스바겐에 따르면 D-웨이브의 양자 어닐링 방식으로 기존 컴퓨터에서는 절대로 도달할 수

없는 계산 능력이 실현될 수 있을지 여부는 아직 알 수 없음

구글의 양자 게이트 방식에 대해서도, 구글이 기존 컴퓨터에서 실현 불가능한 계산 능력이 있

음을 나타내는 “양자 초월성(Quantum Supremacy)”을 입증하고 있지만 현 시점에서 그와 같은

하드웨어는 아직 존재하지 않는다고 말하고 있음

현재 양자 컴퓨터에 대해 명확하게 단언할 수 있는 상황이 아님에도 폴크스바겐이 검증을 시

작한 이유에 대해 마틴 호프만 CIO는 양자 컴퓨터가 상용화되었을 때 그것을 가능한 한 빨리

업무에 활용하는 기업이 되고 싶기 때문이라고 설명

주간기술동향 2017. 12. 27.

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폴크스바겐은 구체적으로 도시 교통 서비스의 이동 경로 최적화와 전기자동차용 고성능 배

터리 개발에 양자 컴퓨터를 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있음

호프만 CIO는 D-웨이브 시스템의 적용 영역으로 도시 교통 서비스의 이동 경로 최적화를 꼽았

으며, 폴크스바겐이 계획하고 있는 주문형 모빌리티 서비스를 제공할 때 차량의 이동 경로를

양자 컴퓨터를 이용하여 고속으로 최적화할 수 있을 지에 대해 검증하고 있다고 함

도시의 이동 수요를 예측하는 알고리즘은

기존의 컴퓨터를 이용한 기계학습에 의해서

도 개발되고 있지만, 이동 수요에 따른 공급

을 실현하기 위해 차량이 어떤 경로를 어느

정도의 속도로 달리게 할 것인가 하는 문제

를 양자 컴퓨터를 이용하여 해결하려는 것임

즉, 기존 방식으로 불가능한 것은 아니나

“양자 컴퓨터를 통한 보다 향상된 최적화

(Quantum Enhanced Optimization)”를 실현하

려는 것이 폴크스바겐의 목적임

한편, 구글의 양자 게이트 방식은 화학 시뮬레이션에 활용될 것으로 기대한다는 입장이며, 11

월에 폴크스바겐은 보도자료를 통해 “전기자동차용 고성능 배터리 개발” 등에 양자 컴퓨터를

사용한 화학 시뮬레이션을 기대할 수 있을 것 같다고 발표한 바 있음

Q2B 컨퍼런스에 등단한 알파벳의 벤처캐피탈 부문인 구글벤처스는 화학 시뮬레이션의 속도를

높일 수 있는 양자 컴퓨터가 6~9년 후에 상용화 될 것으로 예측했으며, 폴크스바겐은 양자 컴

퓨터를 이용한 화학 시뮬레이션의 가속화를 겨냥해 구글과 공동 연구를 시작한 것으로 보임

이어 등단한 골드만삭스는 자신들이 양자 컴퓨터에 관심을 갖게 된 계기가 범용 양자 컴퓨

터에 의해 기존 공개키 암호 방식이 깨질 수 있다는 우려를 접했기 때문이라고 밝혔음

범용 양자 컴퓨터는 거대한 수의 소인수분해를 할 수 있다고 알려져 있어 현재의 암호 체계가

깨질 수 있고, 그에 따라 고객 정보가 유출될 수 있다는 경고가 제기되어 온 바 있음

그러나 골드만삭스 연구개발 부문의 폴 버샤드에 따르면, 큰 수의 소인수분해가 가능한 범용

양자 컴퓨터의 실현은 먼 미래의 일로 판단하고 있으며, 오히려 현재 골드만삭스는 양자 컴퓨

터를 이용한 “몬테카를로 시뮬레이션”의 고속화 등에 관심을 갖고 있다고 함

몬테카를로 시뮬레이션은 수 많은 경우의 수를 연산하는 방법으로 금융기관의 리스크 계산 등

에서 빠뜨릴 수 없는 기법이며, 현재 골드만삭스는 몬테카를로 시뮬레이션을 위해 엄청난 규모

<자료> Startup Times

[그림 1] 폴크스바겐의 양자 컴퓨터 활용 예

최신 ICT 이슈


의 수퍼 컴퓨터를 투입하고 있어 이를 양자 컴퓨터로 대체하는 방안을 모색 중이라는 것

에어버스 역시 항공기 설계나 고장 원인 분석을 위해 사용되고 있는 수퍼 컴퓨터를 보완할

수 있는 가능성 모색을 위해 양자 컴퓨터의 검증을 진행 중이라고 밝혔음

에어버스 연구개발 부문의 티에리 보터에 따르면, 에어버스는 항공기의 설계를 지원하기 위해

엄청난 양의 시뮬레이션을 수퍼 컴퓨터에서 실행하고 있으며, IT 예산의 3%가 이와 관련한 하

드웨어에 투자되고 있다고 함

따라서 에어버스는 수퍼 컴퓨터를 보완하는 기술을 지속적으로 필요로 하고 있으며, 에어버스

의 기존 응용 프로그램을 수퍼 컴퓨터보다 빠르게 풀 수 있기만 하면 그것이 어느 메이커든

어떤 방식이든 상관 없고, 양자 역학에 근거하고 있는지 여부도 상관하지 않는다고 함

에어버스가 양자 컴퓨터의 적용 영역으로 기대하는 것은 “결함 트리 분석(Fault Tree Analysis)”

의 속도인데, 이 분석 기법은 항공기 고장 원인 등을 분석하는데 사용되지만, 규모가 큰 경우

의 분석은 매우 어려운 문제이며 수퍼 컴퓨터로 해결하는 것도 불가능 하다고 함

에어버스는 QC웨어가 개발한 소프트웨어와 D-웨이브의 양자 어닐링 방식을 사용하여 결함 트

리 분석을 수행할 수 있는지 검증했으며, 에어버스가 요구하는 규모의 결함 분석을 D-웨이브의

머신으로 푸는 것은 애초부터 기대하지 않았지만 몇 가지 흥미로운 검증 결과를 얻었다고 함

보터에 따르면 기존 컴퓨터와 달리 D-웨이브의 머신을 사용하는 경우 문제의 크기가 바뀌어도

문제를 푸는 데 걸리는 시간이 더 길어지지 않고 동일했는데, 이를 통해 기존 컴퓨터와 전혀

다른 원리로 작동하는 D-웨이브 시스템의 특이성을 재차 확인할 수 있었음

에어버스는 앞으로 D-웨이브 시스템의 양자 컴퓨터와 수퍼 컴퓨터를 조합하여 결함 트리 분석

을 효율적으로 수행하는 방법 등을 검증해 나갈 계획이라고 함

(Gizmodo, 12. 8. & ITPro, 12. 11.)

III . 아마존 히트상품 권총 보관 케이스, 블루투스 보안 결함 발견

아마존닷컴의 인기 상품인 총기 보관 케이스에서 PIN(개인식별번호) 코드 입력 없이 원격으

로 손쉽게 잠금을 해제할 수 있는 보안 결함이 발견되었음

총기 소유가 허용되는 미국에서는 어린 아이가 실수로 총을 만지는 것을 방지하기 위해 총을

보관하는 케이스가 여럿 판매되고 있는데, 아마존닷컴 히트 상품 중 하나인 ‘블루스틸 볼텍

주간기술동향 2017. 12. 27.

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(BlueSteal Vaultek) VT10i’ 케이스에서 치명적

보안 결함이 발견

이 권총 보관 케이스는 230 달러라는 저렴한

가격에도 불구하고, PIN 코드 인증, 지문 인

증, 블루투스 앱 지원 등의 고성능으로 인기

가 높아 아마존닷컴에서 평균 4.5 의 고평가

를 받았음

그러나 보안업체인 ‘투 식스 랩(Two Six Labs)’

은 자사 공식 블로그를 통해 VT10i가 PIN 코드 입력 없이도 원격으로 잠금해제되어 버리는 취

약점을 가지고 있다고 공개하였음

투 식스 랩에 따르면 이 취약점은 VT10i가 가진 블루투스 기능의 보안 부족 허점을 공략한

것으로 스크립트만 쓸 수 있으면 누구나 몇 초 만에 잠금을 해제할 수 있다고 함

VT10i의 잠금을 해제하는 스크립트를 작성하는 데 중요한 정보의 대부분은 현재 투 식스 랩의

공식 블로그에 게재되어 있으며, 프로그래머라면 누구나 부족한 몇 가지 정보를 스스로 보완해

1시간 정도면 잠금해제 스크립트를 만들 수 있음

VT10i 의 보안상 취약점으로는 블루투스 기능이 암호화되어 있지 않은 것과 블루투스 페어링

작업을 누구나 제한 없이 시도할 수 있다는 점이 지적되고 있음

블루투스 보안 취약점을 지적 받은 제조업체는 펌웨어 업데이트를 계획 중이라고 밝혔지만, 투

식스 랩에 따르면 VT10i 모델은 펌웨어 업데이트 메커니즘을 갖추지 못한 것으로 보이며, 따라

서 제품의 리콜 없이는 취약점을 해결할 수단이 없을 것이라는 우려가 제기되고 있음

(Two Six Labs, 12. 10. & Ars Technica, 12. 10.)

<자료> ars Technica

[그림 1] 인기 권총 보관 케이스 볼텍

최신 ICT 이슈


IV . Weekly Brief*

분야 주요 동향

이동통신 스마트폰

삼성전자, 3Q 독일 스마트폰 점유율 45%로 1위

2017 년 3 분기 독일 스마트폰 시장에서 삼성이 점유율 45%로 1 위를 차지

(카운터포인트리서치, 12.17.). 독일 베스트셀러 다섯개 제품 중 세 개가 삼성

제품으로 ‘갤럭시 S8’은 점유율 13%를 기록(전년대비 8%p 증가). 애플은 30%

로 2위를 기록했으며 화웨이와 모토로라, 소니가 차례로 5위권을 형성

ICT

기기

노트북

갤럭시 노트 닮은 삼성 노트북 Pen 출시

12월 22일 S펜을 탑재한 2018년형 ‘삼성 노트북 Pen’을 출시할 예정. 33.7cm

모델은 2017 년 히트모델인 ‘삼성 노트북 9 Always’와 동일한 마그네슘 소재

를 적용하여 1Kg이 넘지 않는 초경량 디자인으로 한층 업그레이드. 펜을 활

용하여 정교한 작업이 가능한 것이 특징

스피커

중국 텐센트, 2세대 AI 스피커 발표

2 세대 큐로봇(Qrobot) 시리즈 AI 스피커를 발표(12.18.). 중국어로 ‘샤오큐(小

Q)’라 불리며 외관 디자인 측면에서 봤을 때 상면에 고화소 원형 터치스크린

을 탑재. 이를 통해 동영상을 보여줄 수 있고 수시로 온라인으로 지인과 영

상통화를 할 수 있으며, 안면인식 기능도 보유. 12월 20일부터 2,680위안에

온라인 정식 판매

PC

애플, 전문가 겨냥한 올인원 PC ‘아이맥 프로’ 출시

올인원 디자인, 워크스테이션 수준의 성능을 필요로 하는 전문가급의 사용자

를 겨냥한 ‘아이맥 프로’를 미국 현지에서 출시(12.14.). 가격은 4,999 달러로,

최대 18-코어의 제온 프로세서, 22 테라플롭스의 그래픽 성능, 27 인치 레티

나 5K 디스플레이가 적용

네트워크 망

미 FCC ‘망 중립성’ 원칙 결국 폐기

미국 연방통신위원회(FCC)가 버락 오바마 행정부의 망 중립성(Net Neutrality)

정책을 폐기(12.14.). 이날 표결에서 5 명의 FCC 위원 가운데 공화당 추천 인

사 3 명이 찬성, 3 대 2 로 폐기안이 통과. 망중립성 폐기안은 인터넷 서비스

제공을 ‘공공 서비스’가 아닌 ‘정보 서비스’로 변경해 시장의 원칙에 따라 작

동되도록 함을 의미

SW 플랫폼

구글, 첫 AR 플랫폼 지원 중단 예고

구글은 2018년 3월 1일부터 첫 개발자용 증강현실(AR) 플랫폼 ‘프로젝트 탱

고(Project Tango)’ 지원을 중단할 예정(지디넷, 12.15.). 이는 안드로이드 기기

용 AR 앱과 게임을 만들기 위한 ‘AR코어(ARCore)’에 집중하기 위함으로 풀이

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8213, [email protected])으로 문의하시기 바랍니다.

주간기술동향 2017. 12. 27.

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분야 주요 동향

디지털

콘텐츠 게임

2017년 국내 게임시장 규모 11조 원 돌파 전망

2017 년 국내 게임 시장 규모는 모바일게임 매출의 성장에 힘입어 전년대비

6.2% 늘어난 11 조 5,703 억 원에 달할 전망(한국콘텐츠진흥원, 12.14.). 2016

년 국내 게임 시장 규모는 2015 년 대비 1.6% 증가한 10 조 8,945 억 원. 특

히, 2017 년 모바일게임은 매출액 기준으로 온라인게임을 넘어설 정도로 크

게 성장

공통

로봇

국내 로봇 생산액 4조 원대 돌파

한국로봇산업협회가 발간한 ‘2016 로봇산업 실태조사 결과보고서’에 따르면,

국내 로봇 생산액이 4 조 4,750 억 원을 기록하며 2015 년 생산규모인 3 조

9,636억 원보다 12.9% 상승. 세계 로봇 수요 증가세에 힘입어 내수와 수출에

서 모두 상승곡선. 내수는 3 조 1,900 억 원→3 조 6,285 억 원, 수출액 역시

8,159억 원→9,336억 원으로 증가

드론

드론, 하천 관리에 본격 투입

국토교통부는 2018 년 1∼3 월 본격적으로 실시하는 ‘하상 측량 시범사업’에

드론을 도입한 측량을 처음으로 도입할 계획(12.14.). 드론 측량은 비용을 절

반으로 줄이면서도 측량 사진 해상도는 4 배 높이는 등 다양한 장점이 있는

것으로 파악. 이로 인해 새로 창출되는 드론 측량 시장은 연간 320 억 원에

달할 전망

◈ 2016 년 주간기술동향 기획시리즈에 집필진으로 수고해 주셔서 감사합니다.

권호 제목 저자 기관

1729 ICT 기반의 융합형 혁신 클러스터인 Tech city UK의 성공요인 및 시사점

원상호 NIPA

1730 핀테크 산업의 국내외 시장 동향 김광석, 박나민 한양대학교

1731 Mission Impossible: Rogue Nation을 통해 본 최신 정보 기술 동향 정한민 KISTI

1732 웰니스 분야의 ICT 융합 기술 동향 및 전망 신성훈 영남대학교

1733 인공지능 기술 동향 및 발전 방향 조영임 가천대학교

1734 컴퓨터 비전을 위한 영상 압축 기술 원치선 동국대학교

1735 빅데이터로 발전하는 인공지능 기술개발 동향 민옥기, 임지연, 박경 ETRI

1736 인공지능과 심층학습의 연구 동향 기용걸 도로교통공단

1737 이슈 탐지(Horizon Scanning) 동향 황미녕, 이승우, 최동진 KISTI

1738 인공지능 및 인지 컴퓨팅 기술 동향 배창석 대전대학교

1739 인공지능(AI) 부활의 동인과 국내외 기술개발 동향 정영임 KISTI

1740 지능형 영상감시를 위한 보행자 계수 연구 김규진 한국국방연구원

1741 언어 처리를 이용한 인공지능 기술 동향 정한민 KISTI

1742 딥 러닝 기반 기계학습 기술 동향 강대기 동서대학교

1743 딥러닝 기반 영상처리 응용 기술개발 및 서비스 동향 김광용, 조기성 ETRI

1744 뇌과학 기반 인지컴퓨팅 기술 동향 및 발전 전망 윤장우 ETRI

1745 딥러닝 기술 동향 곽노준, 박성헌, 김대식 서울대학교

1746 컴퓨터 비전과 인공지능 장혁 ETRI

1747 의료영상에서의 인공지능 연구 동향 장용준 KISTI

1748 가상/증강현실 기반 원격 협업 기술 동향 이영호, 신춘성 국립목포대학교, 전자부품연구원

1749 가상현실 기술의 과거 현재 미래 김동현 ㈜푸토엔터테인먼트

1750 가상현실 기반 실감형 콘텐츠 기술 동향 박기현 테크빌교육㈜

1751 의료 분야에서의 가상현실 기술 동향 현정우 ETRI

1752 인간 중심의 UI/UX를 접목한 AR 기술의 발전 방향 박혜선 ETRI

1753 가상현실의 기술 및 생태계 전망 김항섭 국립한국교통대학교

1754 가상현실(VR)/증강현실(AR) 분야의 최근 기술 동향 박승창 ㈜유오씨

1755 VR 기술을 활용하여 도약하는 산업 동향과 시사점 남현우 동덕여자대학교

1756 가상현실 영상 콘텐츠 동향과 발전 방향 강지영 단국대학교

1757 가상현실기반의 군훈련체계 디스플레이 현황과 민수 분야 활용방안

권순재, 박원희 ㈜도담시스템스, ㈜파콤영상시현

1758 무인기 통제 및 제어 네트워크 보안 동향 왕기철, 임광재, 이병선, 안재영 ETRI

1759 4대 핀테크 동향과 금융산업의 파급영향 김광석 삼정KPMG 경제연구원

1760 의료 분야 골든타임(CVR)을 위한 딥러닝의 가치 신재용 한국보훈복지의료공단

1761 증강현실 기술 동향 및 발전 전망 이종원 세종대학교

1762 제조업 빅데이터 활용 동향 분석과 시사점 곽기호, 이하목 한국기계연구원

1763 스마트팩토리 국내외 추진 동향과 대응방안 이인재 한국스마트제조산업협회

1764 자율주행자동차 기술개발 및 서비스 동향 최윤혁 한국도로공사

1765 최근 자율주행자동차 안전사고 이슈와 향후 규제 방향의 시사점

정원준, 정수연 정보통신정책연구원, 한국지식재산연구원

1766 미래 산업으로서의 광자(光子) 산업에 대한 전망 김승건 한국정보통신진흥협회

1767 임베디드 시스템의 사이버 위협과 대응기술 동향 박현규 국방부

1768 미세먼지 관리 국내·외 동향 및 개선 방안 정한민 KISTI

1769 식물공장의 국내외 추진 동향 전황수 ETRI

1770 디지털 융합 교육 서비스 정성무 한국교육학술정보원

1771 의료 ICT와 지능형 서비스 기술 융합 동향 배인호 ㈜카이랩

1772 블록체인 기술의 활용 동향 분석 임명환 ETRI

1773 머신러닝 기반 플랜트 배관의 건전성 관리 기술 김관중, 윤두병, 김내수 ETRI, 한국원자력연구원

1774 사용자 참여 기반 실내 위치인식 플랫폼 기술 조영수, 지명인, 김주영, 전주일 ETRI

1775 Cooperative Intelligent Transport Systems 개발 동향 최윤혁 한국도로공사

1776 블록체인 기술의 영향과 문제점 및 시사점 임명환 ETRI

1777 스마트팜을 위한 인공신경망 기술 및 발전 방향 장인국 ETRI

1778 스마트팜 기술 동향과 발전 방향 민재홍 ETRI

주간기술동향 원고 공모

정보통신기술진흥센터는 주간기술동향의 ICT기획시리즈에 게재될 “디지털 헬스케어” 분

야 원고를 모집하고 있습니다.

관심 있는 전문가 여러분들의 많은 참여 바랍니다.

원고 주제 : 디지털 헬스케어 (제목 및 목차는 저자 자율 결정)

※ 최신ICT이슈 수시모집

제출 자격 : 대학, 연구기관, 산업체의 정보통신 분야 재직자(5년 이상)

접수 기간 : 수시접수 (~2017년 12월 31일까지)

제 출 처 : 주간기술동향 원고접수메일([email protected])로 제출

원고 양식: 원고양식 파일참조

원고 분량: 12페이지 내외

기타

- 게재 원고에 대하여 리프린트 무료 제공

- 게재 원고에 대하여 소정의 원고료 지급(200 자 원고지 7,000 원/1 매, 최고 20 만 원

~40만 원, 지급대상별 상한액 적용)

- 기획시리즈 칼럼은 매주 1편씩 발간

- 원고제출 시 반드시 원고심의의뢰서(첨부파일참조)를 함께 제출하여 주시기 바랍니다.

- 게재된 원고로 인해 지적재산권 침해문제가 발생할 경우, 원고저자는 원고료 반환, 게시

물 삭제와 정보통신기술진흥센터가 입게 될 손실ㆍ비용에 대한 배상 등의 불이익을 받을

수 있습니다.

제출 및 문의처

- (34054) 대전광역시 유성구 화암동 58-4번지 정보통신기술진흥센터

기술정책단 산업분석팀 주간기술동향 담당

- Tel : 042-612-8296 / Fax : 042-612-8209 / E-mail : [email protected]

사 업 책 임 자 : 홍승표 (기술정책단장)

과 제 책 임 자 : 김현중 (산업분석팀장)

참 여 연 구 원 : 변화성, 이재환, 조성선, 이효은, 정해식, 김용균, 유영신, 채송화, 이승민,

박혜영, 최재원, 조혜지, 전영미(위촉)

심 의 위 원

김민수(대전대학교), 김영복(세종대학교), 김종기(산업연구원), 김 원(KISA), 김창봉(공주대학교),

김평중(충북도립대), 박윤호(㈜옵토마린), 여인갑(ETRI), 오길남(광주대학교), 유대상(엘컴택), 이기호(제이에스온),

이재하(남서울대학교), 이정익(ETRI), 장항배(중앙대학교), 채효근(한국IT서비스산업협회)

통권 1828(2017-50)

발 행 년 월 일 : 2017년 12월 27일(주간)

발 행 소 :

편집인 겸 발행인 : 이상홍

등 록 번 호 : 대전 다 - 01003

등 록 년 월 일 : 1985년 11월 4일

인 쇄 인 : 준기획

(34054) 대전광역시 유성구 유성대로 1548(화암동 58-4번지)

전화 : (042) 612-8296, 8219 팩스 : (042) 612-8209

주간기술동향 2016. 3. 9.

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Documents

과학기술정보통신부 · 2017-12-22 · 주간기술동향 2017. 12. 27. 2 의료기기산업은 최신 ICT 기술과의 융합으로 인해 4차 산업혁명의 핵심 분야로