기가 이동통신 시대에 대응하기 위한 기가코리아(Giga KOREA) 구축 사업이 2013년부터 시작되어 5G 이동통신 상용 서비스 목표 시점인 2020년까지 추진되고 있다. 이 글에서는 급속한 다변화 상황에서 5G 산업의 지속적인 성장을 견인할 수 있는 기반을 제시하고자 HTML5 플랫폼 기반의 스마트TV 기술 국내외 시장동향과 사물인터넷 및 웨어러블 디바이스 기술 시장동향 등에 대해 설명한다. 

서언

무선 네트워크 인프라를 기가급 이상으로 향상시키고, CPND(Contents, Platform, Network, Device) 기술을 획기적으로 향상시키는 동시에 서비스 실증을 통해 이를 검증하여 5G 이동통신 시대에 대응해나가고 있다. 이를 위해 기가코리아(Giga KOREA) 구축 사업이 2013년부터 시작되어 5G 이동통신 상용 서비스 목표 시점인 2020년까지 추진되고 있다. 

이는 실감형 3D/4D/홀로그램 콘텐츠를 실시간 양방향으로 전송할 수 있는 Gbps급 유무선 통합 인터넷 개발을 핵심으로 하고 있다. 

기가코리아 구축 사업을 통해 사용자 맞춤형 실감 서비스를 제공함으로써 라이프스타일의 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 이 사업을 통해 새로운 비즈니스 모델을 창출하기 위해서는 민간 및 산업계의 의견 수렴을 통해 사업 기간(2013~20년)에 수시로 전체 시스템 사양을 점검해나갈 필요가 있다[1].

이 연구에서는 5G 이동통신 시스템에 탑재될 HTML5 플랫폼 기반의 스마트TV 기술 국내외 시장동향, 5G 이동통신 시스템의 핵심 서비스로 주목받고 있는 사물인터넷 기술 시장동향, 포화 상태인 스마트폰 시장에서 새로운 수요를 창출하기 위한 웨어러블 디바이스(스마트워치 등) 기술 시장동향 등에 대해 설명한다. 이를 통해 급속한 다변화 상황에서 5G 산업의 지속적인 성장을 견인할 수 있는 기반을 제시하고자 한다.

HTML5 기반 스마트TV 기술 시장동향

(1) 시장 특성

5G 이동통신 시스템에 탑재될 HTML5 플랫폼 기반의 스마트TV용 웹 데스트 톱(Web Desktop) 솔루션은 디지털 수신 단말기에 탑재되는 소프트웨어 플랫폼으로서 차세대 유료 TV 방송 산업을 견인하고 있다. 

TV 방송 산업은 방송 콘텐츠의 제작, 편집, 송출 및 송수신 등 전 과정을 담당하는 시스템과 방송 소프트웨어를 포함한다. TV 방송 매체로는 지상파TV, 케이블TV, 위성TV, IPTV, 스마트TV 및 모바일TV 등 다양한 매체들이 서비스되고 있다. 

수요처는 고품질/고신뢰성의 하이엔드 제품을 요구하는 기업 및 공공기관, 학교, 종교단체 등 사설 방송용 수요가 많은 부분을 차지하고 있다. 

특히 TV 방송 산업의 인프라를 구성하는 TV 방송 장비는 제작 및 편집 장비, 송출 및 플랫폼 장비, 송신 및 네트워크 장비 등이 있다. TV 방송 콘텐츠의 생산/편집/전송/저장 등 전 과정을 디지털 방식으로 처리하는 디지털TV 방송은 신호의 손상이나 왜곡이 없는 고선명 화질은 물론 다양한 부가서비스도 제공할 수 있는 멀티미디어형 방송 서비스로 발전하고 있다. 

즉, 게임 및 T-커머스 등과 같은 데이터 방송 서비스와 인터넷 콘텐츠를 방송 수신 단말기를 통해 서비스를 제공받을 수 있는 멀티미디어 엔터테인먼트 플랫폼으로 발전하고 있다. 이는 방송 산업계는 물론 게임 업체 및 인터넷 서비스 업체 등에 새로운 비즈니스 모델로 부각되고 있다.

디지털 전환, 방송 통신 융합, 신규 방송 매체 출현 등으로 인해 TV 방송 장비 산업은 커다란 패러다임의 변화를 겪고 있다. 

이러한 변화하고 있는 산업 환경에 대응하기 위해 고품질화, 양방향화 및 네트워크화 등으로 발전하고 있다. TV 방송 장비 산업은 전문성과 안정성이 매우 중요한 요소인바, 그 동안에는 글로벌 메이저 업체들의 시장 지배력이 매우 높았으나 이러한 시장 환경의 변화에 신속하게 대응하는 신규 업체들이 속속 등장하면서 경쟁이 치열해지고 있다. 

이처럼 디지털 전환과 아울러 Post-HDTV 시대로 전환하는 과정에서 특화된 서비스와 함께 방송·통신 융합 서비스가 급속히 진행되면서 관련 산업 분야에 커다란 파급효과를 나타내고 있다.

(2) 글로벌 스마트TV 시장동향

2007~10년까지 연평균 21%의 스마트TV 출하량 증가율과, 2011년 스마트TV 총 가입자 수 23억700만 명에 적용하여 글로벌 유료 방송 사업자의 스마트TV 시장규모를 보면 2013년 TV형 스마트TV 판매량은 1억35만2,000대에서 스마트TV 보급 완료 시기로 예상되는 2017년에는 1억5,790만5,800대 정도를 기록할 것으로 예상된다. 2013~17년까지 누적 예상 판매량은 2억5,825만7,800대가 된다[2][3][4]. 

스마트TV 전방위 산업 분야인 인터넷 서비스 산업 및 소프트웨어 산업은 스마트TV용 앱 스토어 도입으로 인해 애플리케이션 시장이 크게 성장할 것으로 예상된다. 

특히 미국 시장에서 인터넷을 지원하는 스마트TV 판매 대수가 2014년 8,000만 대 이상 증가할 것으로 예상되어 스마트TV용 앱 스토어 시장이 연간 17억달러 규모의 시장으로 성장할 것으로 예상된다[2][3][4]. 

아울러 미국 시청자의 90%가 스마트TV용 앱에 관심을 보이고 있어 애플리케이션형 콘텐츠는 고객 유치를 위한 중요한 도구로 인식되고 있다. 스마트TV 산업 분야의 거대 시장을 형성하고 있는 미국 내 사업자 동향을 간단히 요약하면 다음과 같다.

- GOOGLE은 2010년 말 ‘구글TV’ 플랫폼을 스마트폰에서 안드로이드 OS를 무료로 공개하고 다양한 제품군을 출시하면서 시장 점유율을 높여나가고 있다. 아울러 삼성전자 및 LG전자와 공동으로 CES2012에서 새로운 구글TV를 선보이면서 안드로이드 스마트폰과 유사한 확산을 기대하고 있다.

- AltiCast는 자바 기반의 표준 미들웨어 개발에 주력하여 국내 유료 방송사업자 기반 스마트TV의 90%의 시장 점유율을 기록하고 있다. 최근 스마트TV 플랫폼이 웹 중심으로 재편되고 있어 HTML5를 지원하는 웹 미들웨어 ‘윈드밀’을 출시했다. 

이는 방송 미들웨어, 수신제한 시스템(CAS) 및 디지털 저작권 관리(DRM), 광고, 향상된 사용자 경험 등의 다양한 기술을 통합한 솔루션으로 가치를 인정받고 있다1).

(3) 국내 스마트TV 시장동향

5G 이동통신 시스템에 탑재될 HTML5 플랫폼 기반의 스마트TV 시장조사를 통해 5G 이동통신 산업의 시장성을 파악해보고자 한다. 

국내 유료 방송 사업자의 스마트TV용 엡 실행 소프트웨어 플랫폼은2) 국내 방송 업체가 주도하고 있는 스마트TV의 경우 국제 데이터 방송 표준인 MHP/ACAP/OCAP을 탑재하고 국내 미들웨어 개발 업체의 제품을 사용하고 있어 수입 의존도는 비교적 낮은 편이다. 

최근 구글의 안드로이드 플랫폼을 사용한 스마트TV가 일부 개발되고 있으나 시장규모는 매우 미미한 편이다. TV형 스마트TV의 경우 제조업체가 자체적으로 개발한 소프트웨어 플랫폼(삼성의 BADA 플랫폼 등)을 사용하고 있는 추세이다.

국내 유료 TV방송서비스 가입자는 2009년 말 2,206만 명에서 2010년 말에는 IPTV 서비스  개시에 힘입어 2,336만 명(5.9% 증가)으로 증가한 것으로 나타났다. 이중 IPTV 서비스 가입자는 365만 명으로 전년대비 53.6%의 높은 증가세를 기록했다. 특히 디지털TV 방송 가입자는 254만 명으로 CJ헬로비전이 100만 명으로 가장 많았으며, 그 다음은 씨앤앰(95만 명), 티브로드(59만 명)순이었다[5][6][7].

국내 스마트TV 시장은 2010년 초반부터 본격화되어 2011년 상반기까지 전체 신규 TV 수요의 약 10%를 점유하는 수준이었다. 

이후 국내 TV 제조사들의 적극적인 마케팅 전략을 통해 2011년 하반기부터는 평판TV 판매량의 40% 이상을 스마트TV가 점유한 것으로 나타났다. 2011년 기준 국내 스마트TV 판매량은 59만 대로 전체 TV 판매량 238만 대의 24.8%를 기록했다[5][7]. 2011년 기준 국내 스마트TV 시장규모를 <표 1>에 나타낸다.

▲ 표 1. 국내 스마트TV 시장규모_2011

2012년 말 현재 스마트TV 시장은 국내는 약 6백억 원, 글로벌 시장은 약 10조 원대의 대규모 시장이 형성되어 있다. 이후 지속적으로 10%대의 성장세를 유지하면서 2017년 글로벌 시장규모는 30조 원을 상회할 것으로 보여 관련 산업에 파급효과 역시 매우 클 것으로 예상된다.

사물인터넷(IoT) 기술 시장동향

(1) IoT 산업의 시장 성장 추이

5G 이동통신 시스템의 핵심 서비스인 사물인터넷(IoTs : Internet of Things) 산업의 초기단계에서는 홈 어플라이언스 및 조립제조 분야와 정부 및 공공부문의 IoT 서비스가 확산되면서 점차 시장성장 단계로 접어들 것으로 예상된다. 

컴포넌트 및 프로세스 등 모든 ICT 리소스를 포함한 전 세계 사물인터넷 관련 기술 및 서비스 매출 규모가 2012년 4조7,000억달러에서 연평균 8.8%의 성장을 지속하여 2017년에는 7조3,000억달러의 대규모 시장을 형성할 것으로 예상하고 있다[8][9]. 사물인터넷 기술 관련 글로벌 매출액 추이를 <표 2>에 나타낸다.

▲ 표 2. 사물인터넷 기술 글로벌 매출액 추이

사물인터넷 시장은 솔루션과 서비스를 통합하여 발전하게 될 것으로 예상된다. 이에 IoT 기기 및 플랫폼 공급 업체들은 현실적이며 가치 있는 프레임워크를 통해 비즈니스를 창출할 필요가 있다. 

아울러 사물인터넷 기술은 커넥티드 홈, 스마트미터, 커넥티드 카, 스마트그리드 및 커넥티드 헬스 등 산업 전반으로 파급될 수 있어 산업별 상황에 대한 이해가 매우 중요하다.

(2) IoT 산업의 글로벌 시장규모 추이

사물과 인터넷의 결합이 예상보다 빠르게 진행됨에 따라 사물인터넷 산업 활성화도 앞당겨지고 있는 상황이다. IoT 산업의 글로벌 시장규모는 사물 간 인터넷 연결 확산에 힘입어 2020년 약 8조9,000억 달러의 대규모 시장을 형성할 것으로 예상된다[10]. 

인터넷에 연결 가능한 다종다양한 가전기기 및 통신장비 등 사물(things)은 2010년 약 40억 개, 2012년 약 150억 개에서 2020년에는 800억 개까지 증가하여 사물인터넷 인프라가 급격히 확대될 것으로 예상하고 있다[10][11][12]. 2010~20년까지 I사물인터넷망에 연결 가능한 사물 증가 추이를 <표 3>에 나타낸다.

▲ 표 3. 사물인터넷망에 연결 가능한 사물 증가 추이

현재와 같은 추세로 계속된다면 2020년 헬스 케어, 유통 및 교통 등을 포함한 다양한 산업 분야에서 사물인터넷 산업을 통한 경제적 부가가치는 1조9,000억달러에 달할 것으로 예상된다[4]. 

현재 전 세계에 분포한 각종 물리적 사물 중 99.4%가 아직 인터넷에 연결되어 있지 않아 향후 사물인터넷의 성장 가능성은 매우 긍정적으로 볼 수 있다. 이처럼 사물인터넷 인프라 확대와 기업 및 소비자의 수요 증가에 힘입어 관련 시장규모는 연평균 7.9%에 이르는 지속적인 성장세를 유지할 것으로 예상된다[9][13].

웨어러블 디바이스 기술 시장동향

(1) 스마트워치의 시장 잠재력

전 세계적으로 스마트폰 수요가 둔화되고 단가 하락 등 시장 성장률이 저하되면서 모바일 기기 제조사 등 ICT 기업들은 새로운 수요를 창출하기 위해 웨어러블 디바이스 사업에 주력하고 있다. 그중 스마트폰과 직접 연동 가능한 스마트워치 시장에 글로벌 ICT 기업들이 진출하면서 시장규모가 빠르게 증가하고 있다. 

초기 스마트워치 시장은 단순 모니터링 기능이나 피트니스 기능 등을 통해 일부 소수의 사용자층을 대상으로 판매 및 서비스해 왔으나 스마트 미디어기기 제조사들이 웨어러블 디바이스 시장에 적극 가세하면서 시장이 확대되고 있는 추세이다[14]. 

스마트워치의 잠재적 시장규모에 대한 예측은 시장조사기관마다 다른 전망치를 제시하고 있다. 

커낼리스(Canalys)는 글로벌 매출 규모를 2014년 500만 대로 예측한바 있으며, 가트너는 700만 대에 이를 것으로 전망한바 있다. 이들 전망치 모두 2014년 10억 대 이상의 매출규모가 예상되는 스마트폰에 비하면 매우 적은 수준이다[15][16].

글로벌 시장조사기관의 애널리스트들의 공통적인 의견은 스마트워치들이 미적 감각이 뛰어나거나 그다지 멋스럽지 못하다는 것이다. 특히 스마트밴드 등 피트니스 및 스포츠 활동을 위한 실용성과 착용감에 포커스를 맞추어 생산하고 있기 때문인 것으로 보인다. 이에 미적 감각과 실용성을 모두 갖춘 수요 니즈를 반영한 스마트워치 제조사들의 노력이 요구된다.

(2) 스마트워치 글로벌 시장규모

스마트워치 글로벌 시장규모는 2013년 약 1억달러, 2015년 111억달러에서 2018년에는 622억달러의 대규모 시장을 형성할 것으로 예상하고 있다. 이중 애플의 매출액이 2014년 1억6,000만달러, 2015년 5억2,000만달러, 2016년 11억2,000만달러, 2017년 20억2,000만달러, 2018년 32억8,000만달러를 차지하고 있다. 

이러한 애플의 시장 점유율은 2014년 10월 아이워치의 출시를 기점으로 향후 5년간 글로벌 시장의 40~50%를 차지할 것으로 예상되면서 글로벌 스마트워치 시장을 주도할 것으로 보인다. 애플은 스마트워치의 가장 큰 시장인 북미 지역을 중심으로 아이폰 수요자가 매우 많아 아이워치가 출시되면 단기간에 선두권을 차지할 가능성이 크다고 판단하고 있다[14][17][18]. 웨어러블 디바이스 중 가장 많은 수요자 층을 확보하고 있는 스마트워치의 글로벌 시장규모 추이를 <표 4>에 나타낸다.

▲ 표 4. 스마트워치 글로벌 시장규모 추이

(3) 웨어러블 디스플레이기기 적용률

웨어러블 디스플레이는 기판의 형태에 따라 Rigid, Flexible, Stretchable 디스플레이로 구분할 수 있다. 글로벌 웨어러블 디스플레이 기기 매출액 추이에 맞추어 각 디스플레이의 적용률을 보면 2014년 매출액 중에서는 Rigid 디스플레이가 70% 이상, Flexible 디스플레이는 약 26%를 차지하고 있다.

2023년 매출액 중에서는 Rigid 디스플레이가 약 10%까지 하락하고 Stretchable 디스플레이가 약 30%, Flexible 디스플레이가 약 50%까지 상승하면서 웨어러블 디스플레이 시장 성장을 주도할 것으로 예상된다[19][20]. 전반적으로 보면 Flexible 디스플레이가 전 기간에 걸쳐 강세를 나타낼 것으로 예상된다3). 2014~23년까지 기판 형태별 웨어러블 디스플레이 매출액 추이를 <표 5>에 나타낸다.

▲ 표 5. 기판형태별 웨어러블 디스플레이 매출액 점유율 추이_2014~23

(4) 디스플레이 기술에 따른 웨어러블 기기 시장 추이

웨어러블 전자기기는 몸에 착용할 수 있어 신체의 가장 가까운 위치에서 사용자의 생각과 소통할 수 있다. 용도와 주요 기능 및 착용 부위에 따라 적절한 디스플레이 기기가 필요하며, 신체에 밀착된 형태로 구현하기 위해서는 Flexible 혹은 Stretchable 디스플레이가 적합한 형태가 될 것이다. 웨어러블 디스플레이기기 적용률과 디스플레이 기술에 따른 웨어러블 기기 시장성은 5G 이동통신용 단말기의 디스플레이 기술과 관련된 여러 사양과 성능을 결정하는 요인이 될 수 있어 매우 중요한 의미를 갖는다.

디스플레이 기술 적용에 따른 웨어러블 전자기기의 글로벌 매출액은 2014~19년까지는 10억달러 미만을 기록할 것으로 예상하고 있다. 이후 2020년을 기점으로 Flexible 및 Stretchable 디스플레이 기술의 적용과 함께 10억 달러 이상의 매출액을 기록하기 시작하면서 2023년에는 231억 달러의 대규모 시장이 형성될 것으로 예상하고 있다[19][20]. 2014~23년까지 웨어러블 디스플레이기기의 매출액 추이를 <표 6>에 나타낸다.

▲ 표 6. 글로벌 웨어러블 디스플레이 기기 매출액 추이

스마트워치의 애프터마켓(After market)이라고 할 수 있는4) NFC 기술을 이용한 모바일 결제거래의 2014년 글로벌 시장규모는 전체 모바일 결제 거래액(1조1,300억 달러)의 32.7%인 3,700억달러의 대규모 시장이 형성될 것으로 예상하고 있다. 

아울러 2015년에는 약 85% 이상의 휴대폰에 NFC 기능이 탑재될 것으로 예상하고 있다[21][22].

결언

5G 이동통신 시스템은 매크로 셀, 마이크로 셀, 스몰 셀 및 릴레이 등 다양한 형태의 셀과 통신 방식들이 이용될 수 있을 것으로 예상된다.

 

아울러 매우 다양한 융합 기술들과 접목될 수 있어 주파수가 혼재되어 매우 복잡한 상황이 전개될 수도 있을 것이다. 이러한 환경에서 대용량 MIMO 시스템 및 이동 펨토 셀 등은 주파수를 효율적으로 활용할 수 있는 매우 좋은 방법이 될 수 있을 것이다. 

이러한 주파수 효율성 문제는 모바일 통신에서 가장 중요한 자원이기 때문에 5G 시스템뿐만 아니라 3G 및 4G-LTE(A) 셀룰러 네트워크에서도 범용의 고속 데이터 전송 기술에 적용할 수 있어 지속적인 기술(성능) 개선을 위한 연구가 필요하다. 국내 5G 이동통신 시스템 관련 국제표준화의 경우 양적으로는 성장했으나 질적인 성장은 아직 미진한 편이다. 

ITU-T의 기고서 제출 순위는 2위(1위는 중국), 국제의장단 의석은 3위(1위는 미국, 2위는 중국), 표준특허 보유 수는 6위(1위는 미국, 2위는 일본, 3위는 핀란드, 4위는 프랑스, 5위는 독일)를 기록하고 있다[23].

5G 이동통신 산업의 지속적인 성장을 견인하기 위해서는 세계 최고 수준의 단말 분야와 함께 모바일 서비스 플랫폼 기반 기술 등(CPND) 분야에서도 균형적으로 발전할 수 있는 기반 마련이 필요하다. 

이에 기가코리아(Giga KOREA) 구축 사업을 계획대로(2013~20년까지 8년) 차질 없이 추진할 필요가 있다. 아울러 5G 이동통신 산업발전전략 및 핵심 서비스 실현 계획대로 2017년 세계 최초 시범 서비스에서부터 2020년 이후 글로벌 생태계 주도 등 선도형 R&BD를 추진할 수 있도록 공동 노력이 필요하다. 

‌‌1) ‌IPTV/디지털 케이블/스마트TV/N-스크린 등으로 다양화되는 디지털 미디어 플랫폼에 유연하게 대응할 수 있는 장점이 있으며 미국 NCTV와 국내 KCTA 전시회 등에서 시연한바 있다.

2) ‌기존의 JAVA 기반 표준 미들웨어에서 웹 기반으로 빠르게 재편되고 있다. 웹 기반의 스마트TV라고 함은 TV에 웹브라우저를 띄워서 인터넷 콘텐츠를 TV상에서 소비하는 수준이 아니라 다양한 웹 애플리케이션을 다운로드받아 실행하는 미들웨어 성격의 환경을 의미한다.

3) ‌미국 캘리포니아의 Imprint Energy사는 손목 착용을 위한 기기에 사용되는 플렉시블한 극박막의 아연-폴리머 축전지를 개발하여 웨어러블 전자기기, 의료기기, 스마트 라벨 및 환경용 센서 등 제조회사에 판매하고 있다(KISTI 미리안-글로벌동향브리핑, 2014.7).

4) ‌스마트워치에 내장된 NFC 기능을 앱(App) 등을 통해 지속적으로 업그래이드 함으로써 새로운 서비스를 제공할 수 있다는 차원에서 After market이라고 할 수 있다.

박세환 박사 _ 한국과학기술정보연구원 전문연구위원