미래 항공기의 핵심기술, 항공전자(Avionics) 경쟁환경 및 연구개발동향 분석

한국과학기술정보연구원 기술기회연구실

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김소영

미래 항공기의 핵심기술, 항공전자(Avionics) 경쟁환경 및 연구개발동향 분석


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2013 정보분석보고서

차례

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항공전자 국내외 시장 동향

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항공전자분야 연구개발 동향과 부상 이슈 결론

55

참고문헌

59

27

13 미래 항공기의 핵심기술, 항공전자(Avionics) 경쟁환경 및 연구개발동향 분석

미래 항공기의 핵심 기술, 항공전자(Avionics)

03

미래 성장 동력, 항공산업

04



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우리 시대 가장 앞선 산업기술 항공산업은 여러 산업분야에 걸쳐 가장 첨단에 있는 기술들이 복합적으로 적용되어 구현되는 산업으로 각국의 기술 역량과 산업의 고도화 수준이 극명하게 드러나는 산업이다. 특히 최근에 개발되는 최신 항공기에는 전기/전자 부품과 각종 센서, 무선통신, 소재/구조 등 IT를 비롯한 신기술들의 경연장이라고도 할 수 있다. 또한 항공산업은 그 자체의 융합적 속성 때문에 기간산업인 기계, 자동차, IT 등과의 연관성 및 파급도가 높아 선진 각국은 막대한 투자를 통해 항공 분야 기술개발을

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견인하고 있다. (그림 1 참조)

그림 1. 항공기 주요 부품별 관련 산업

출처. 항공산업 발전 기본계획(2010~2019)

그러나 항공우주산업 관련 기술 분야는 군용과 민간용의 공통 활용이 가능한 국방 관련 최신 기술이 포함되어 있어 선진국에서 후발 주자에 대한 수출을 엄격히 제한하고, 기술 또한 이전하지 않는 대표적인 분야이다. 또한, 기술과 제품 개발 주기를 고려할 때 기반 시설을 비롯한

자체가 높은 분야이다. 그럼에도 불구하고 항공산업을 통해 창출되는 기술 자체의 고도성, 고파급도, 고부가가치성은 항공분야 기술개발과 시장 참여의 유인을 높이고 있다.

지속적인 수요 증가 항공산업의 수요는 지속적으로 증가하는 추세를 유지하고 있다. 특히, 오랜 기간 수요의 중심이었던 군수 분야뿐만 아니라, 냉전 종식 이후 최근까지는 민수 수요의 절대량과 비중 또한 꾸준히 증가하고 있다. 그림 2에서 확인할 수 있듯이, 민간 여객 수요의 증가와 함께 향후 20년

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후발 국가와 소규모 기업에 불리할 수밖에 없는, 산업 속성 상 진입 장벽


대규모의 초기 투자가 필요하며 투자 회수기간도 매우 길어(20~30년)

간 아시아/태평양 지역과 중동 지역을 중심으로 민항기 수요가 급격히 증가할 것으로 예상된다. 민간여객용 대형 항공기뿐만 아니라 일반 용도의 중소형 항공기 및 무인항공기, 개인항공기를 비롯한 특수 분야 항공기 수요 또한 지속적으로 증가하고 있다. 그림 2. 세계 항공여객 수요조사 및 예측 결과 (1992~2032년)

출처. JADC(2013), 民間航空機に關する市場予測 (2013-2032), KISTI 재가공

완제기에 대한 수요 증가에 따라 항공산업 관련 시장 규모 또한 지속적으로 성장할 것으로 예상된다. 민간 수요를 기준으로 기체 및 부품, 엔진 및 부품, 유지/보수/정비 분야, 훈련과 시뮬레이션을 모두 포함하는 세계 시장 규모는 2010년 기준 1,676억 달러에서 2020년에는 2,464억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 약 4% 정도로 전망된다. (표 1 참조)

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표 1. 항공산업 각 분야별 시장규모 예측 (민수분야) (단위: 10억 달러)

구 분

2010

2020

CAGR(%)

기체 및 부품

99.67

143.48

3

엔진 및 부품

29.03

43.44

4

유지/보수/정비 (MRO)

37.95

56.88

4 7

훈련과 시뮬레이션 (T&S)

1.01

2.64

전체

167.66

246.44

출처. AIAC(2010), Global Aerospace Market Outlook and Forecast, KISTI 재가공

군수 분야 수요의 경우에도 비슷한 양상을 보이나, 연평균 성장률이 민수 분야의 경우 보다 조금 낮은 1~2% 정도의 수준이다. 표 2. 항공산업 각 분야별 시장규모 예측 (군수분야) (단위: 10억 달러) 구 분

2010

2020

CAGR(%)

기체 및 부품

106.16

128.43

2

엔진 및 부품

23.3

28.19

2

유지/보수/정비 (MRO)

62.37

71.68

1 15

훈련과 시뮬레이션 (T&S)

0.77

3.12

전체

192.6

231.42

출처. AIAC(2010), Global Aerospace Market Outlook and Forecast, KISTI 재가공

민수와 군수 양 분야를 통합하여 볼 때, 2010년 기준으로 항공산업 전체 시장규모는 약 3,602억 달러 수준이며, 2020년에는 4,778억 달러로 성장할 것으로 전망된다. 그 중 기체 및 기체 부품 분야가 2,719억 달러로 약 57%, 엔진 및 엔진 부품 분야가 716억 달러로 약 15%, 유지/보수/정비 분야가 1,285억 달러로 약 27%, 훈련 및 시뮬레이션 분야가 57억 달러로 1% 수준을 점유할 것으로 예상된다.

미약한 시장 진출 수요와 세계 시장의 전반적인 성장에 대한 밝은 전망에도 불구하고

만큼, 기술적 수준에 대한 요구 사항과 투자 자본의 규모로 안한 진입 장벽이 높은 것이 사실이다. 특히 완제기 분야는 기술과 자본이 충분한 대기업이 아니면 진입하기 어려운 분야로 국내외를 막론하고 몇몇 글로벌 대기업의 과점 형태로 시장이 구성되어 있다. 세계 항공시장의 경우, 표 3과 같이 10대 대기업이 전체 시장의 85% 이상을 점유하고 있는 형태이며, 특히 미국의 Boeing사와 Lockheed Martin사, 그리고 유럽의 EADS가 세계시장의 40%를 점유하고 있다. 국내의 경우 KAI가 최대 점유율을 가진 업체임에도 불구하고, 세계 항공시장 기업 점유율에서는 57위에 그치는 등 세계시장에서의 위치는 다소 미약한 편이다.

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항공산업의 특수성 때문이다. 항공산업은 최첨단 기술들의 복합체인


국내 기업들이 항공산업에 쉽게 참여할 수 있는 것만은 아니다.

표 3. 세계 10대 항공우주업체별 매출액 (2011년)

순위

업체명

국가

2011년 매출 (10억 달러)

1

Boeing

미국

68.7

2

EADS

EU

65.1

3

Lockheed Martin

미국

46.5

4

General Dynamics

미국

32.7

5

United Technologies Corporation

미국

26.9

6

Northrop Grumman

미국

26.4

7

Raytheon

미국

24.9

8

Finmeccanica

이탈리아

19.7

9

General Electric

미국

18.9

10

Safran

프랑스

13.9

57

KAI(Korean Aerospace Industry)

한국

1.16

출처. PwC(2012), 한국산업기술평가관리원(2013) 재인용

국내 항공산업만을 대상으로 조사한 결과도 비슷한 내용을 보여준다. 국내 항공산업은 KAI, 대한항공, 삼성테크윈 등의 3대 대기업에서 국내 전체 매출액의 80% 이상을 점유하고 있는 형태이다. 또한, 대기업으로서 항공부문에 일정 정도 참여하고 있는 업체를 제외하면 국내 항공산업 참여업체 대부분은 영세한 규모이다. 국내 소재의 항공산업 관련 기업은 약 90개 정도로 조사되는데, 이 중 약 50% 남짓의 기업들만 항공분야를 전업으로 하는 것으로 나타났다. 기업 규모를 파악할 수 있는 수치로는 연 매출액이 30억 원에서 100억 원 미만, 종사자 수는 30명 이상 100명 미만의 기업이 가장 많은 비율을 차지하는 것으로 나타나 대부분이 중소기업인 것으로 파악되었다. 중소기업이 신규로 시장에 진입하는 것은 기술역량과 자본력 부족으로 인한 진입 장벽뿐만 아니라 엄격한 품질관리와 인증에 수반되는

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리스크까지 더해져 더욱 어려운 실정이다. 그럼에도 불구하고, 항공산업에 대한 시장진입에 일단 성공한다면 항공기의 긴 제품수명주기(대형 민항기의 경우 30년 이상)로 인해 장기간에 걸친 안정적인 수익 창출이 가능하다. 예를 들어, Boeing사의

B747기의 경우, 1970년대에 개발되었으나 최근까지 약 40년 간 생산을 유지하였고, 군용기인 F-4(팬텀)의 경우에도 1960년대에 개발, 배치되었으나 현재까지도 지속적으로 업그레이드하며 활용중이다. 또한, 항공기는 안전과 신뢰성을 담보해야 하므로, 유지 보수 및 정비/ 개조(MRO)가 운용 기간 동안 지속적으로 필요하며, 이에 소요되는 설비와 부품 또한 지속적으로 공급되어야 한다.

기술 개발, 정책적 지원의 기회 세계적으로 항공 산업 분야는 정부의 관여를 용인하는 몇 안 되는 분야 중 하나이다. 우리나라도 역대 정부의 관계 부처에서 항공산업의 중요성을 인식하고 정책적인 지원을 하고자 힘써 왔다. 새정부 또한 향후 5년 간 추진할 국정과제에 항공산업 육성에 대한 부분을 포함하여 발표한 바 있다. 산업통상자원부(지식경제부)는 지난 2010년 ‘항공우주산업개발촉진법’ 제3조에 의거하여 항공산업발전기본계획(’10~’19)을 수립하여 발표하였다. 항공산업발전 기본계획은 2020년까지 생산 200억 달러, 수출 100억 달러 달성을 통해 항공산업의 Global 7으로 도약하는 것을 비전으로 하고, 항공기업 300개, 고용 7만 명을 달성하여 민항기 등

구축이라는 4대 전략과 하위의 13개 추진과제를 설정하였다. 항공산업발전 기본계획의 후속조치로 ‘항공산업 지역별·기능별 발전계획’ 또한 수립하여 지자체간 과대 경쟁과 중복투자를 방지하고 지역별 보유역량을 극대화하기 위한 지역별 항공산업 발전계획도 수립하여 진행하고 있다. 이 계획에 따르면 선진국이 이전을 회피하는 ‘항공기 통합설계 기술’, ‘지능형 자율비행 기술’, ‘차세대 항공전자 기술’ 등 핵심기술의 조기 확보를 위해 10대 항공핵심기술에 대해 R&D 추진방향을 마련하고, 광역지자체 단위로 항공기 제조, MRO, R&D 등 기능별로 육성 방향과 핵심거점지역, 유망거점지역을 선정하여 추진한다.

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개발, ②부품/MRO 육성, ③핵심기술 확보, ④선진국 수준의 인프라


완제기 수출국으로 도약하는 것을 목표로 하고 있다. 이에 따라 ①완제기

표 4. 지역별·기능별 발전 방향 구분 핵심거점 항공기 제조

유망거점

지역

특화 분야

선정사유

경남

완제기, 엔진, 부품(기체)

생산/수출, 핵심기업

부산

부품(기체, 기계, 소재)

생산/수출, 핵심기업

경북

부품(전자)

생산, 핵심기업, 전자부문 인프라

전북

부품(복합재)

탄소소재 및 부품산업, 새만금

부산

민수, 군수

생산/수출, 핵심기업, 김해공항

충남

군수, 민수

우수한 시설 및 장비(軍정비창)

충북

민수

청주국제공항, 지자체 의지

경남

군수

핵심기업, 사천공항

대구

군수

대구국제공항, 軍정비창

인천

민수

인천국제공항(국내 최대 물동량)

대전

정부 R&D

연구기관 인프라(항우연, ADD)

경기

민간 R&D

고급인력, 다수의 주도기업 입지

전남

시험평가

비행시험센터, 무안공항

핵심거점

MRO 유망거점

핵심거점 R&D 유망거점

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: 1단계

: 2단계

: 3단계


미래 항공기의 핵심 기술,

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항공전자(Avionics)

미래 항공기의 핵심 기술, 항공전자(Avionics)

항공산업기술 발전으로 더욱 주목받는 Avionics 최근 항공기에 적용되는 IT 및 전자기술의 중요성이 커지고, 항공기 탑재 장비의 첨단화, 정밀화, 항공기의 고신뢰도, 저비용 등이 요구되면서 항공기 생산에서 항공전자기술의 비중이 높아지고 있다. 항공기 생산 비용 중 항공전자부품의 비중은 최근 민간 항공기에서는 약 30%, 최신 전투기의 경우 50% 이상 높아지고 있다. 특히 항공기 안전, 보안 및 고효율 운용을 통한 비용 절감과 관련한 통합형 항공전자 시스템과 통신, 항법, 감시, 항공교통관제 분야 등이 급속히 성장하며 시장 비중이 높아지고 있다.

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그림 3. 항공전자 시스템의 진화

독립형 시스템 (1950~1960년대) ●

각 임무장비별 독립적 Analog 시스템으로 구성

연합형 시스템 (1970~1980년대) 정보 공유 및 통합처리가 가능토록 직렬 Digital 버스 채택 ●기능별 독립적 시스템으로 LRU 단위로 구성 ●각 기능별 1개의 프로세서 운영 ●

통합형 시스템 (1990~2000년대) ●개발형

모듈화(MOSA) 구조 항전 시스템 적용 ●LRM(Line Replaceable Module) 단위로 구성 ●각 LRM별 특정기능(자동조종, 비행관리 Module 등) 수행

진보형 시스템 (2000년~) ●IMA

구조 항전 시스템 적용 ●감시정찰, 지휘통제 및 정밀타격체계 등 통합 ●대규모 복합체계 (System of System)로 발전 ●무기체계 정보수집 능력 향상 및 정보 융합

출처. 한국산업기술진흥원(2013)

항공전자 핵심기술 분류 항공전자(Avionics)란 용어는 항공(Aviation)과 전자(Electronics)의 합성어로서 1930년대 후반부터 사용되기 시작하였으며, 항공기에 장착되는 구성품이나 세부계통들 중에 전자기술에 의해 동작하는 것들을 통칭한다(송찬호, 2009). 특히 항공기 조종사나 작업을 수행하는 승무원, 관련 인력이 안전하고 편리하게 임무를 수행하도록 지원하는 시스템을 말한다. 항공전자 시스템은 크게 핵심시스템과 서브시스템으로 분류할 수 있다. 핵심시스템의 경우 항공기의 성능과 직결되기 때문에 시스템 종속적일 수밖에 없으며, 항공기를 신규 개발하거나 성능을 개량하고자 할 때 필수적으로 함께 개발해야 한다. 서브시스템의 경우 항공기 전체의 성능에 비교적 독립적이며, 부품 시장에서 별도로 구매 가능한 편이다. 군수항공기의 경우 비행제어 컴퓨터와 임무, 무장관리 컴퓨터 등이 항공기 체계 통합과 밀접한 연관이 있고, 임무요구도와 관련하여 지속적 개조가 이루어지는 핵심시스템에 속한다. 한편 기록장치나 임무계획 장비, 레이더 장비 등은 항공기 체계와 무관하거나 비교적 범용장비로 서브시스템에 속한다. 또한, 통신, 항법, 식별, 생존, 무장 및 각종 센서 또한 범용 장비로 항공기 체계 자체와는 관련 없이 개발, 생산할 수 있는

비행제어, 조종석, 연료, 에너지 관리, 객실 관리 등 여러 모듈들이 오픈 아키텍처 형태로 제어된다.

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그림 4는 A380 항공기의 항공전자 시스템 구조를 보여주고 있다.


독립적인 서브시스템으로 구분할 수 있다.

그림 4. A380항공기의 항공전자시스템구조 “Open-IMA”

출처. Butz(2012)

항공전자 전문가들의 연구에 의한 항공전자 시스템 체계의 세부 분류는 다음 표 5과 같다. 이 분류에서는 군수와 민수항공기에 모두 적용되는 공통 서브시스템과 군수에 특화되어 있는 서브시스템을 포함한다. 표 5. 항공전자 기술체계도 Sub system 체계 설계 및 통합

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비행제어 계통

핵심기술/제품 항전 시스템 설계 - 연방 분산형, 통합 모듈형 항전 통합시험장비, 탑재 모의 시스템, LVC 비행제어컴퓨터 (FLCC, Flight Control Computer), Fly-by-Wire, Fly-by-Light, 대기자료 컴퓨터 (ADC, Air Data Computer)

시현 계통

전방상향시현기 (HUD, Head Up Display), 전방상향제어기 (IUFC, Integrated UpFront Control), 다기능 시현기 (MFD, Multi Finction Display), 헬멧 전시기 (Helmet Mounted Display)

임무/무장 체계계통

임무컴퓨터 HW (Mission Computer) 무장관리컴퓨터 (SMC, Store Management Computer)

항법 계통

관성/위성 항법장치 (GPS/INS), 전술항법장치 (TACAN, Tactical Air Navigation), 초단파 전방향 무선표식 장치 (VOR, VHF Omni-Range), 거리측정, 장치(DME, Distance Measurement Equipment), 계기착륙 장치 (Instrument Landing System), LAAS, WAAS, TCAS, Terrain Following Map 이착륙

Sub system 통신 계통

임무센서 계통

생존 계통 시스템 소프트웨어

응용 소프트웨어

지상 장비

저장 계통 및 기내 엔터테인먼트

핵심기술/제품 탑재통신(UHF, VHF, HF), 데이터 링크, 데이터버스 항공위성 통신시스템(SATCOM), 피아식별 장치(IFF/SIF) 탐지/추적/사격통제/항행/기상용 항공기탑재 Radar, 능동위상 배 열 Radar(AESA, Active Electronically Scanned Array), 원격탐사/ 감시정찰 영상 레이더 (SAR), 레이더 고도계 (Altimeter), 대전자전 (ECCM), EO/IR, 광전자 조준장비(EOTS, Electro-Optical Tracking System), 분산형 개구장비(DAS, Distributed Aperture System) 미사일경보수신기(MWR), 레이더경보수신기(RWR), 항재밍 (Anti-Jamming) 항공표준 실시간운영체제 (ARINC-653), 항공 표준기능 지원 미들웨어, 항공 통신 및 응용 소프트웨어 연동 미들웨어, 항공소프트웨어 개발환경 화력제어 비행운용프로그램, (FC OFP, Fire Control Operational Flight Program), 전방상향시현 비행운용프로그램 (HUD, Head Up Display, OFP), 통합전방상향제어 비행운용프로그램 (IUFC, Integrated Up Front Control, OFP), 다기능시현 비행운용프로그램(MFD, Multi-Function Display, OFP) 지상 무인기 통제장치, 지상 항공기 관제 장비(ATC, CNS/ATM) Communication, Navigation, Surveillance, ASDE(Airport Surface Detection Equipment) ASR(Airport Surveillance Radar)등 지상 임무지원체계 (MSS,Mission Support System), 3-D 훈련용 시뮬레이터 자료전환 장치 (DTE, Data Transfer Equipment), 비행정보 기록장치 (VADR, Voice and Data Recorder), 항공기탑재 영상녹화기 (AVSR, Airborne Video Solid State Recorder) 기내 엔터테인먼트 장치(IFE, In-flight Entertainment) 출처. 한국산업기술진흥원(2013)

및 통신 관련 시스템, 통신 기반 데이터의 전송과 저장 등이 포함되며, 항법 계통에는 항공기 자세 제어를 위한 센서와 시스템, 컴퓨터 및 항법 조정관련 기기와 시스템 등을 모두 포괄한다. 감시 계통에는 시현 장비, 경보 시스템 및 이와 관련한 센서 및 기기를 포함한다. 체계 통합 계통에는 IMA와 연방형 구조 기술이 포함되어 있다. 각 서브시스템의 분류별로 포함되는 핵심기술 혹은 제품을 살펴보면 다음과 같다.

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하여 좀 더 포괄적인 분류를 활용한다. 통신 계통에는 라디오, 위성 통신


한편, 산업적인 측면에서는 시장에서의 기술과 제품 거래를 중심으로

통신 계통 -Intercom - audio panels, VHF Radios, SATCOM, Transponders, Antennas, Aircraft communications addressing and reporting system (ACARS), Communications management units (CMUs), Flight data recorders, Cockpit voice recorders, Emergency locator transmitters, High frequency - Data capable 항법 계통 - Angle of attack systems, Attitude reference systems, Data acquisition units and air data computers, Flight management systems, Global navigation satellite system receivers, Multi-mode receivers, Inertial navigation units, VHF omnidirectional range, Distance measuring equipment, Automatic direction finding, Navigation receiver, Antenna 감시 계통 - Speed and altitude Indicators, Displays and electronic flight instrumentation systems, Heads-up displays, Traffic alert/collision avoidance systems, Ice detectors, Stall warning and protection equipment, Weather radar, Awareness and warning systems 체계 통합 계통 - Federated architecture, Integrated modular

본 연구에서는 기술과 산업 측면의 분류를 적절히 활용하여 항공전자 분야 핵심기술을 9가지로 분류하여 분석을 진행하였다. 또한, 항공교통관제 등 지상 지원 관련 기술과 제품은 제외하였다.

항공전자 분야 산업기술 이슈 산업적 측면의 항공전자 관련 부상 이슈는 항공교통/관제 관련된

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내용이 증가하고 있다. 여객과 화물 수요의 증가로 인해 민간 항공기의 운항이 폭발적으로 증가함에 따라 이에 대한 대응이 산업적으로는 큰 관심을 받고 있다. 이와 관련하여 향후 부상할 것으로 예상되는 산업기술 이슈는 그림 5의 Au tomatic dependent surveillance-broadcast(ADS-B)가

대표적이다. ADS-B는 정보를 항공기와 지상, 또는 항공기 간에 교환하는데 활용되는 기술이다. 항공기로부터 지상으로 정보가 전송될 때 활용되는 ADS-B는 유럽에서 이미 2015년까지 도입되어 2017년부터 운영되는 모든 항공기에 탑재하도록 규정으로 하고 있다. 미국은 양방향 ADS-B를 2020년까지 모든 항공기에 탑재할 계획이다. 그림 5. ADS-B의 작동 개념

이 기술은 기상 정보, 공항 및 공중 정보, 비행 정보 등을 교환하기 위해 개발되고 있으며, 항공기 시스템에 지상의 IT 시스템을 연동하기 위한 기술이다. 향후에는 시간을 포함한 4D Trajectory 관리도 이슈가 될 것으로 예상된다. 지상으로부터 비행계획, 비행흐름, 공항, 기상, 항공기 성능 등을 포함하는 다양한 정보를 바탕으로 항공관제를 효과적으로 하기 위한 기술 이슈이다. 유럽에서는 이미 테스트 단계에 이르렀고, 2020년 이후 점차 적용될 것으로 예상되며, 미국에서는 2025년 이후에 적용될 것으로 예상되고 있다.

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System-wide information management(SWIM)도 논의되고 있는데,


출처. www.ads-b.com

그 외에도 통합 모듈형 항공전자 시스템과 관련한 체계 통합기술, 조종사항공기 연동 기술, 무인자율화 기술 등도 꾸준하게 산업적으로 관심을 받고 있다. 특히 전자식 비행제어가 가능해짐에 따라 항공전자시스템의 관점도 안정성보다는 제어 성능으로 전환되고 있는 추세이다.

Avionics 분야 국내 이슈 국내 항공산업은 지난 수십 년간 많은 발전을 거듭하여 최근에는 Boeing사, Airbus사의 Tier 1 협력업체로 자체설계 및 국제 공동개발을 통한 완제기 개발에 참여하고 있다. 그러나 기체 생산 분야는 최근 인건비가 낮은 중국이나 동남아 등으로 활발히 이전되고 있는 경향에 따라 향후 국내 생산의 가격 경쟁력이 둔화될 것으로 예상된다. 따라서 중국, 동남아 등이 진입하기 어려운 첨단 분야로 점차 역량을 키워야할 것으로 판단되며, 최신 IT 융합기술의 적용이 필수적인 항공전자분야에 주목할 필요가 있다. 그러나 국내 항공전자 관련 산업과 시장은 아직 초기 단계로, 약 40여 개 기업이 참여하고 있는 수준이다. 또한 참여 기업들도 대체로 항공분야 전업이기 보다는 부가적인 형태로 연구개발 및 제품 생산을 진행하고 있는 상황이다. 또한 항공전자 관련 부품 개발을 위해서는 시험/평가 및 인증 관련 장비가 필요하지만 관련 기업들이 대부분 중소규모 기업으로 고가의 장비를 보유하는 데 곤란한 측면이 있다. 외부 시험 평가 기관의 장비 활용도 여의치 않아 항공전자 산업 분야의 R&D와 제품 개발을 수행하는

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것이 수월하지 않은 편이다.


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글로벌 시장 현황 분석 및 전망 세계 항공전자 시장은 2011년에 약 50억 달러로 조사되었으며, 매년 약 6.5%의 성장률로 2020년까지 약 88억 달러가 될 것으로 예상된다. 글로벌 항공전자 시장 규모 자체는 향후 3년 내에 한차례 성숙기에 이를 것으로 예상된다. 2012년을 기점으로 성장률은 감소할 것으로 예상되며, 2014년부터는 전체 시장규모가 80억 달러을 넘어설 것으로 보인다. 항공전자 시장의 성장을 견인하는 주요 요인으로는 군수 및 민수 항공기의 신규 발주 물량 증가, 세계 지역별 항공기 현대화 프로그램의 가동, 노후된 항공기들의 시스템 업그레이드 수요 증가, 새로운 항공기 프로그램들의 도입 등이 있다. 특히 항공 교통 수요가 향후 20년간 두 배 이상으로 급격히 증가할 것으로 예상되면서 글로벌 메이저 운항사를 비롯한 주요 민간 항공사에서 신규 항공기의 제작 물량을 늘리고 있다.

022


Airbus사, Boeing사 등은 A380, A350, B787, B777 등 주요 항공기 기종에 대해 이미 점진적인 생산률 확대를 공언한 바 있다. 국제 민간 항공 기구(ICAO; International Civil Aviation Organization)가 지역별로 항공 운송 능력과 안전 수준의 향상을 위해 지역별 이니셔티브를 조직하고

있는 것도 성장을 견인하는 주요 요인 중 하나이다. 반면, 항공전자 시장의 성장을 저해하는 요인으로는 항공전자 중심의 업그레이드에 대한 비용 증대와 연료가격 상승, 그리고 세계적인 경제 불안 등이 있다. 이런 요소들을 고려할 때, 2020년까지 세계 항공전자 시장의 성장 예측치는 그림 6과 같다. 그림 6. 2020년까지의 항공전자 시장규모와 성장률 예측치

출처. Frost & Sullivan (2012), KISTI 재가공

항공전자분야 시장을 기술적 측면보다는 좀 더 포괄적인 ‘통신’, ‘항법’, ‘감시’, ‘체계종합’의 4개 분야로 나누어 볼 때, 항공전자 시장의 전체

표 6. 항공전자 세부시장별 매출 비중 (2011) 분야

통신

항법

감시

비중

24.8%

35.9%

36.0%

Intercom - audio panels VHF Radios SATCOM Transponders Antennas Aircraft communications addressing and reporting 주요 system (ACARS) 제품 Communications management units (CMUs) Flight data recorders Cockpit voice recorders Emergency locator transmitters High frequency - Data capable

Angle of attack systems Speed and altitude Attitude reference systems Indicators Data acquisition units and Displays and electronic air data computers flight instrumentation Flight management systems systems Global navigation satellite Heads-up displays system receivers Traffic alert/collision Multi-mode receivers avoidance systems Inertial navigation units Ice detectors VHF omnidirectional range Stall warning and Distance measuring protection equipment equipment Weather radar Automatic direction finding Awareness and Navigation reciver warning systems

체계종합 3.3% Federated architecture Integrated modular

023

시장별 성장 예측치는 그림 6과 같다.


매출 대비 각 분야의 비중과 분야별 세부 제품군은 표 7과 같다. 그리고

그림 7. 항공전자 세부 시장별 성장 예측(2020)

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

출처. Frost & Sullivan (2012), KISTI 재가공

세계 항공전자 시장을 국가별 규모로 비교해볼 때, Boeing사, Lockheed Martin사 등 다수의 메이저 항공관련 기업을 보유한 미국이 약 716억 달러로 시장 선두를 차지하고 있다. 그 뒤를 프랑스, 영국, 독일 등 유럽 국가들과 러시아, 이탈리아, 중국, 일본 등이 따르고 있다. 표 7. 국가별 항공전자 시장 규모 및 비중 (2011년 기준) 순위

1

2

3

4

국가

미국

프랑스

영국

독일

항공 전자

716

130

70

62

50

항공 전체

3144

497

245

313

비중

22%

26%

28%

20%

5

6

7

8

중국

일본

39.4

30

28.3

23

14

200

197

120

101

62

86

25%

20%

25%

28%

37%

23%

러시아 이탈리아

9

10

이스라엘 캐나다

출처. 한국산업기술진흥원 (2013)

항공전자를 핵심 경쟁력으로 삼고 있는 주요 글로벌 기업은 Honeywell, Rockwell Collins, Thales 등이 있다. 이들 세 기업이 세계 항공전자 시장에서 차지하는 비중은 약 58%에 달해, 항공전자 시장도 전체

024


항공시장과 마찬가지로 소수의 글로벌 기업이 점유하고 있는 과점시장 형태를 하고 있음을 알 수 있다. 그 외에도 GE Aviation, Universal Avionics, Esterline (CMC), IS&S, L-3 Communications, Goodrich, ACSS, Diehl Aerosystems, Rohde & Schwarz,

Barco, Aerosonic, Avidyne, Sagem DS 등이 글로벌 핵심 경쟁자라고 할 수 있다. 대표적인 최신 여객항공기인 B787과 A350에 대한 항공전자 세부 분야별 공급자와 주요 명세를 살펴보면 다음 표 8, 표9와 같다. 표 8. B787 항공기의 주요 공급사와 공급 명세 분류

주요 공급사

주요 명세

Rockwell Collins

Radio communications equipment - Communication global work package - incorporating next-generation VHF and HF systems, ARINC 781 satellite communications system with low-profile antenna and dual swift broadband, avionics communications router, audio system, Gatelink

통신

HR Smith (Technical Communication antennas - Antennas Developments) Ltd

비행관리 및 데이터 관리

GE Aviation Systems - Digital

Avionics management systems - Aircraft environmental surveillance system

Rockwell Collins

Avionics management systems - Avionics full duplex switched Ethernet data network system, flight management systems information management onboard solution

Honeywell Aerospace Avionics management systems - Integrated modular avionics suite 장비, 시현

Rockwell Collins

HUDs - Air data computers - Air data and inertial reference unit electronic

표 9. A350 항공기의 주요 공급사와 공급 명세

항공전자 부품

L-3 Communications Aviation Recorders Cobham Avionics

통신

HR Smith (Technical Developments) Ltd

Rockwell Collins

주요 명세 Accelerometers - Accelerometers Radio frequency management systems - Radio/audio integrated management system Communication antennas - Antennas Radio communications equipment - Communication global work package - incorporating next-generation VHF and HF Systems, ARINC 781 satellite communications system with low-profile antenna and dual swift broadband, avionics communications router, audio system, gatelink

Honeywell Aerospace Avionics management systems - Aircraft Environmental Electronic Systems surveillance system

비행관리 및 데이터 관리

L-3 Communications Aviation Recorders Rockwell Collins

Thales Avionics S.A.

Flight recorders - Cockpit voice recorders and flight data recorders Avionics management systems - Avionics full-duplex switched Ethernet data network system flight management systems Information management onboard solution Avionics management systems - Integrated modular avionics suite


주요 공급사

025

분류

분류

주요 공급사

주요 명세

Goodrich Sensors and Air data computers - Air data system Integrated Systems Korry Electronics Co 장비, 시현 생

Rockwell Collins Thales Avionics S.A.

LED displays - LED switches and indicators Radar/radio altimeters - Digital low-range altimeter HUDS - Air data computers - Air data and inertial reference unit electronic flight instrument systems - Interactive control and display system

국내 시장 현황 분석 및 전망 국내 항공전자 산업은 세계 주요 국가 대비 후발주자로서 아직 초기 시장 단계에 머물러 있다. 국내 항공전자 시장 규모는 2010년 기준 약 1억 달러(지식경제부, 2010)로 세계 시장 50억 달러에 비해서는 매우 작은 규모이다. 또한 국내 항공전자 관련 기업들도 항공산업 혹은 항공전자산업에 대한 전업기업이기 보다는 항공전자 관련 매출액이 기업 매출액의 10% 정도를 차지하는 타 분야 기업들이다. 항공전자 관련 국내 주요 업체들을 살펴보면, KAI가 항공전자시스템 개발기술을 보유하고 있으며, LIG넥스원 등이 개발 경험과 기술을 보유하고 있는 것으로 판단된다. LIG넥스원, 한화, 삼성탈레스, 유콘 시스템 등은 비행제어 컴퓨터를 개발 혹은 생산까지 경험한 바 있다. 항법 관련 장비 개발은 마이크로인피니티, 한양네비콤, 두산DST 등이 있다. 국내 기업들이 글로벌 핵심 기업들에 비해 경쟁력을 가지고 있는 편은 아니다. 앞서 언급한 기업들이 다양한 국내 민/군 항공기 개발사업들을 통해 항공전자 관련 개발기술과 경험을 보유하고 있으나, 주로 하드웨어적 측면의 부품개발 기술이며, 소프트웨어나 통합시스템 관련된 기술은 취약한 편이다. 그러나 일부 소형 무인기 위주의 비행제어 시스템

026


관련한 분야에서는 기술성숙 단계에 이르러 있다.


항공전자분야

027


연구개발 동향과 부상 이슈

항공전자분야 연구개발 동향과 부상 이슈

논문을 통한 항공전자분야 연구개발 동향 분석 본 보고서에서는 항공전자분야를 항공전자 시스템 설계 및 시스템소프트웨어, 항법 및 비행제어, 항공통신, 데이터처리, 임무 및 무장체계, 생존계통, 감시/탐색/안전, 시현계통, 기내엔터테인먼트 등으로 분류하여 분석을 진행하였다. 각 부분을 종합하여 SCOPUS 데이터베이스로부터 2003년부터 2012년까지 총 3,935건의 논문이 검색되었으며, 저널 논문과 컨퍼런스 페이퍼 중심으로 유효한 데이터 2,702건에 대해 우선적으로 통계분석을 수행하였다. 이 논문들은 각 연도별로 항공전자분야의 연구 최전선에 있는 성과들이라고 할 수 있으며, 항공전자분야의 연구 동향을 개략적으로 알 수 있다. 또한, 논문에서 중요하게 다루고 있는 내용들을 살펴봄으로써 항공전자분야의 연구가 어떤

028


구조로, 어떤 패턴으로 이루어지고 있는지를 파악할 수 있다.

연도별 논문 수 현황 항공전자분야 주요 세부기술에 대한 논문은 지난 10년간 전반적으로 증가와 감소를 반복하는 추세에 있으나, 2009년부터 다시 증가하고 있다. 한국의 경우에도 연도별로 증감이 반복되고 있으나, 2009년부터는 증가하는 추세에 있다. 그림 8. 항공전자분야 논문 수 동향 (2003~2012)

세부 분야별 논문 수 비중 변화

그러나 전반기에 비해 항공전자 체계와 항법/제어 분야의 비중이 점차 높아져 최근에는 20% 이상을 자치하는 것이 특징적이다.

029

및 생존계통 분야의 비중이 전 시기에 걸쳐 가장 높은 편으로 나타났다.


세부 분야별로 논문 수의 비중을 살펴보면, 항공통신과 임무/무장체계

그림 9. 항공전자 세부분야별 논문 비중 추이(2003~2012)

국가별 논문 수 현황 국가별로는 총 63개국에서 항공전자와 관련된 연구를 진행하고 있는 것으로 나타났다. 그 중 미국이 937건으로 43%를 차지해 가장 많은 연구를 진행하고 있는 것으로 나타났고, 다음으로는 중국이 287건(13%)로 2위로 나타났다. 그 외 독일, 영국, 프랑스가 항공전자분야 연구를 많이 진행하는 것으로 나타났다. 한국의 경우 63건(3%)으로 세계 6위를 차지했다.

030


그림 10. 국가별 항공전자분야 논문 출판 비중

기관별 논문 수 현황 총 160개 기관 중 상위 20개 기관 현황은 다음 그림과 같다. 미국의 Boing사가 65건으로 가장 많은 연구 논문을 출판하였으며, Beijing University of Aeronautics and Astronautics(55건), NASA Ames Research Center(44건), Deutsches Zentrum fur Luft- Und Raumfahrt(42건), NASA Langley Research Center(36건) 등이 상위 기관으로 나타났다. 한국에서는 항공우주연구원이 17건으로 세계 상위 20위로 나타났다. 그림 11. 기관별 항공전자분야 논문 수 Korea Aerospace Research Institute

17

Japan Aerospace Exploration Agency

17

Xidian University

18

Georgia Institute of Technology

18

Stanford University

18

Beijing Institute of Technology

19

Northwestern Polytechnical University

21

Wright - Patterson AFB

23

Rockwell Collins

24

MITRE Corporation

25

Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology

26

Eglin Air Force Base

27

Delft University of Technology

30

Lockheed Martin

30

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

32

NASA Langley Research Center

36

Deutsches Zentrum fur Luft - Und Raumfahrt

42

NASA Ames Research Center

44

Beijing University of Aeronautics and Astronautics

55

Boeing Corporation

65 20

30

40

50

60

70 논문 수

논문 키워드 분석 논문으로부터 제목, 초록, 키워드에 등장하는 단어의 출현 패턴을 분석하는 것은 단어로 표상되는 아이디어(연구 이슈) 간의 연결 구조를 알 수 있게 해준다. 단어들이 논문에 출현하는 패턴의 유사성을 바탕으로 가까운 단어들을 하나의 군집으로 엮으면 해당 단어들이 표상하는 아이디어들이 모여 특정한 범위의 연구 영역, 혹은 이슈를 형성한다고 보는 것이다. 단어들이 연결되고 군집화한 네트워크는 사회적 관계 네트워크 지표들을 통해서 그 특성을 살펴볼 수 있다. 특히 주목하는 값은, 밀도와 중심성이다. 밀도는 해당 연구 영역 내 논문들의 연결강도를 의미하여, 연구의


10

031

0

발전정도를 나타낸다고 볼 수 있다. 중심성은 해당 연구 영역이 전체 연구 영역에서 중심적인 위치를 차지하는 정도를 나타내는 척도이다. 항공전자분야 논문에서 수집된 키워드들을 군집화한 결과, 군집 수는 총 7개로 항공전자분야의 세부 분류와 거의 동일하게 나타났다. 즉, 특정 기술 군집이 중심을 차지하기 보다는 서로 거의 대등한 위치에서 서로 관계를 맺으며 유사한 수준의 중요도를 보였다. 그림 12. 논문 키워드 네트워크의 군집 형태

한편 밀도 측면에서는 약간의 차이가 있었는데, Integrated modular avionics (IMA)를 포함한 통합시스템과 시스템 SW 관련 클러스터, 무인항공기(UAV), flight control 등을 포함하는 비행제어, communication systems를 포함하는 항공 통신분야가 단일 세부분야에 대한 군집이면서 비교적 높은 중심성과 낮은 밀도를 보이는 기술 분야로 나타났다. 반면 GPS/INS를 포함하는 항법 및 센서 분야, military operations를 포함하는

032


임무(군수) 관련 분야 및 RADAR를 포함하는 감시 및 탐색 분야는 높은 중심성과 높은 밀도를 보여 이미 잘 구축되어 있는 연구 영역으로 나타났다. 그 외에 시현, 충돌 회피 등을 포함하는 여러분야가 혼재되어 있는 키워드 군집이 중심성은 높으나 낮은 밀도를 보이는 분야로 나타났다.

밀도(D

0.4

통합시스템 및 시스템 SW 비행제어

0.3

0.2

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

중심성(Centrality)

그림 13. 논문 키워드 군집의 전략맵

논문 인용패턴 분석 항공전자분야 분야 3,672건의 논문에 대해 인용패턴분석을 수행한 결과, 총 63개의 연구영역 군집으로 구분하였다. 각 연구영역은 5개에서 50개의 논문으로 구성되어 있다. 군집별 지표 분석 결과를 보면, 최근 여러 시도가 이루어지고 있는 항공전자분야의 특성이 반영되어 모든 군집이 밀도와 중심성이 그리 높은 편은 아니다.

높은 밀도, 높은 중심성과 낮은 밀도, 낮은 중심성과 높은 밀도, 낮은 중심성과 낮은 밀도의 총 4구간으로 나누어진다. 여기서 주목할 수 있는 구간은 높은 중심성과 낮은 밀도를 가지는 구간에 위치하는 기술 군집들이다. 해당 기술 군집, 즉 연구 영역은 항공전자 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있으나 아직 독립된 연구 영역으로 발전하지 않은 영역으로 향후 발전이 기대되는 부상 연구 영역이라고 할 수 있다. 그림 14와 같이, 일부 군집이 아직 밀도는 높지 않으나 중심성은 비교적 높은 편으로, 앞으로 활발한 연구 활동이 이루어질 것으로 예상된다. 표 10는 부상연구영역 8개를 제시하고 있는데, 이들은 높은

033

좌표상의 상대적인 위치에 따라 다시 4등분할 수 있는데, 높은 중심성과


각 기술군집을 중심성과 밀도를 기준으로 2차원 평면상에 배치하면

밀도(Density)

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

0 중심성과 낮은 밀도를 보여 0.2향후 부상이 기대되고, 핵심 논문 수의 0 0.1 0.3 0.4 0.5 0.6

규모가 일정 수준이상인 동시에,중심성(Centrality) 논문 출판 평균연도가 2007년 이후 연구영역들이다. 그림 14. 인용패턴분석을 통한 연구영역 전략맵

034


표 10. 논문인용패턴 분석을 통한 부상 연구영역 도출 No.

부상 연구영역

밀도

중심성

논문 수

평균연도

1

SAR 대규모 이미지 처리 프로세싱

0.228

0.494

19

2007.7

2

소형 SAR, 무결성감시(RAIM) 등 UAV를 위한 세부 기술 종합

0.093

0.491

50

2007.5

3

IMA 개발을 위한 모델링과 시뮬레이션을 통한 아키텍처 디자인

0.250

0.489

16

2008.9

4

자율 비행을 위한 비행 제어 방법

0.314

0.479

15

2007.4

5

SAR의 성능 향상 (3D, HD)

0.186

0.474

14

2007.6

6

IMA, 비행제어를 위한 데이터 전송 기술 (ARINC 653 등)

0.230

0.470

14

2008.8

7

목표물 인식 알고리즘

0.282

0.461

13

2007.2

8

ISAR 영상 처리 방법

0.333

0.438

10

2008.4

특허를 통한 항공전자분야 기술개발 현황 분석 검색 조건 본 분석에는 미국 특허 및 PATSTAT 데이터베이스를 사용하였으며, 항공전자 분야의 특허를 포괄적으로 살펴보기 위해 사용한 검색식은 아래와 같다. or(abst:or("ima", "rtos", near(operat*, or(flight*,aircraft*), or(program*, process*, system*, software*, middleware*), n=5)), abst:or((or(ins,near(inertia*, navigat*, system*,n=7)) and or(gps,near(global*, position*, system*,n=7))), (tacan or onear(tactical, air, navigat*, n=5)), near(vehicl*,manag*,n=5), near(distance*, measure*, n=5), and(omni, "range"), (flcc or near(flight*, control*, computer*, n=5))), abst:and(display*, or(head*-up, up-front*, helmet*, multi-function*, multifunction*)),abst:or(UHF, VHF, data-link, datalink, satcom, iff, sif, telemetr*), abst:((mission*) near (control* or computer* or manag* or architecture* or process*)), abst:(jamming* or (warning* near (system* or receiver*))),abst:or(sar, near(radar, or(synthesiz*, synthetic*, sensor*, system*), n=3)), abst:near(health, monitor*,n=5),aclm:entertain*) and text:or(flight*, aircraft*, avionic*)

검색 연도는 2001-2012년으로 제한하였으며, 검색된 총 특허 수는 2,259건이다.

특허 수

누적 특허 수

한국 특허 수

2001

144

144

0

2002

162

306

0

2003

178

484

0

2004

154

638

0

2005

151

789

0

2006

148

937

0

2007

159

1,096

0

2008

166

1,262

0

2009

207

1,469

0

2010

233

1,702

3

035

연도


표 11. 연도별 특허 수

특허수(전

2

120

허수(한국)

150

90 1

60 30 2012

2011

0 2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

0

연도

연도

특허 수

누적 특허 수

한국 특허 수

2011

262

1,964

4

2012

295

2,259

2

그림 15. 연도별 특허 수

전체 특허 수는 막대 그래프, 한국의 특허 수는 꺾은선 그래프 참조

분석 대상 기간의 연평균 증가율은 특허 수 기준 6.74%, 누적 특허 수 기준 28.44%인 것으로 나타났다.

출원인 국적별 분석 (특허권 보유 국가 분석) 출원인 국적별 특허 수

036


표 12. 출원인 국적별 특허 수 순위

출원인 국적

특허 수

비중 (%)

1

United States of America

1,594

70.56

2

Japan

91

4.03

3

Germany

82

3.63

4

France

59

2.61

5

United Kingdom

57

2.52

6

Sweden

31

1.37

7

Canada

27

1.2

7

Israel

27

1.2

9

Netherlands

11

0.49

순위

출원인 국적 Japan

10

Australia4.03%

11

Korea, Republic

16

China

Korea, Republic

특허 수 10

Germany 3.63% France 2.61%

비중 0.4% (%) Netherlands 0.49%

9 United Kingdom 2.52%

5

0.44 Australia 0.4 0.44%

0.22

Israel 1.2%

기타 China 특허의 출원인 국적을 분석한 6% 결과 미국이 전체 2,259건의 특허 중 United States of America

0.22%

Canada

1.2% Sweden 70.56% 70.56%(1,594건)를 점유하여 가장 많은 특허를 발표한 것으로 나타났다. 1.37%

일본은 4.03%(91건), 독일은 3.63%(82건)을 점유하여 각각 2, 3위를 차지하였다. 한국은 9편 (0.4%)의 특허를 발표하여 11위를 차지하였다.

특허 수준 지수는 특정 기술 분야 전체 특허의 평균 피인용 수에 대한 특정 국가 발표 특허의 평균 피인용 수의 비로서 피인용 수에 기반을 둔 문헌의 질적 수준 평가 지표이다. 특정 국가의 수준 지수가 1.0인 경우 해당 국가가 발표한 특허의 평균 피인용 수가 해당 분야 전체 특허의 평균 피인용 수와 같음을 의미하며, 1.0을 초과하는 경우는 해당 분야 평균 피인용 수에 비해 높음을 의미한다.

037

출원인 국적별 특허 수준 분석


그림 16. 출원인 국적별 특허 수

표 13. 출원인 국적별 특허 수준 지수 국가

특허 수

특허 당 피인용 수

수준 지수

Netherlands

11

10.545

1.086


1,594

10.153

1.046

27

9.148

0.942

27

8.704

0.896

57

8.333

0.858

Israel Korea, Republic

0.034

Australia Canada

0.134

France

0.267

United Kingdom Japan

국가

0.543

82

China Germany Sweden

Sweden

0.556 0.581

31

Germany

China United Kingdom

0.590

5

Canada

5.732

0.59

5.645

0.581

5.4

Japan

91

5.275

France United States of America

59

2.593

Isreal

Netherlands Australia 0.000

10 0.100

Korea, Republic

0.200

0.300

0.400

0.896

0.543

0.942

0.600

수준지수

0.700

0.800

0.333

0.267 1.046 1.086 0.134

1.3

0.500

9

0.556

0.858

0.900

1.000

1.100

0.034

그림 17. 출원인 국적별 특허 수준지수

국가별 특허의 수준 지수 분석 결과 Netherlands가 가장 높은 값(1.086)을 보여 특허의 피인용 관점에서 질적 수준이 가장 우수한 것으로 나타났다. 분야 평균 이상의 수준을 보이는 국가는

038


Netherlands(1.086), United States of America(1.046)가 있다. 한국의 수준 지수는 0.034를 기록하였으며, 이는 한국의 질적 수준이 세계 평균 이하임을 의미한다.

특허 수 Netherlands


Isreal

Canada

United Kingdom

Germany

Sweden

China

Japan

France

Australia

Korea, republic

그림 18. 특허 수 대비 수준 지수

출원인 국적별 평균 패밀리 크기

동일한 내용의 발명이 복수의 국가에 출원된 경우 이들 특허를 패밀리(대응) 특허라고 하며, 패밀리 특허가 출원된 국가의 수를 패밀리 크기라고 한다. 다수의 국가에서 보호 받을 가치가 있는 특허의 경우 패밀리 크기가 커지게 되며, 특허의 가치를 나타내는 지표로 사용될 수 있다.

특허 수

평균 패밀리 크기

분야 평균 대비 평균 패밀리 크기

Australia

10

8.5

3.206

United Kingdom

57

5.86

2.21

Netherlands

11

4.909

1.851

Sweden

31

4.581

1.728

Germany

82

4.439

1.674

China

5

4.4

1.659

France

59

4.254

1.604

Israel

27

3.222

1.215

Korea, Republic

9

3

1.131

Canada

27

2.815

1.062

Japan

91

2.736

1.032


1,594

2.299

0.867

039

국가


표 14. 출원인 국적별 평균 패밀리 크기

0,000

0

200

400

France

Isreal

Canada

Japan

600

800

1000

Korea, republic United States of America

12000

1400

1600

특허 수 Australia


Netherlands

Sweden

Germany

China

France

Isreal

Korea, republic

Canada

Japan


그림 19. 특허 수 대비 평균 패밀리 크기

특허의 평균 패밀리 크기 분석 결과 호주가 가장 높은 값(8.5)을 보여 특허의 패밀리 크기 관점에서 질적 수준이 가장 우수한 것으로 나타났다. 분야 평균 이상의 수준을 보이는 국가로는 호주(3.206), 영국(2.21), 네덜란드(1.851), 스웨덴(1.728), 독일(1.674), 중국(1.659), 프랑스(1.604), 이스라엘(1.215), 한국(1.131), 캐나다(1.062), 일본(1.032)이 있다. 한국의 분야평균 대비 평균 패밀리 크기는 1.131을 기록하였으며, 이는 한국의 질적 수준이 세계 평균 이상임을 의미한다.

세계 경쟁자 분석 출원인별 특허 수

040


표 15. 출원인별 특허 수 순위

출원인

특허 수

비중 (%)

1

Rockwell Collins, Inc.

151

6.68

2

Honeywell International Inc.

146

6.46

3

The Boeing Company

131

5.8

4

Raytheon Company

80

3.54

5

Lockheed Martin Corporation

72

3.19

순위

출원인

특허 수

비중 (%)

6

The United States of America as represented by the Secretary of the Navy

53

2.35

7

Thales

21

0.93

8

Harris Corporation

17

0.75

특허의 출원인을 분석한 결과 Rockwell Collins, Inc.가 전체 2,259건의 특허 중 5.84%(132건)를 점유하여 가장 많은 특허를 발표한 것으로 나타났다. The Boeing Company는 5.8%(131건), Honeywell International Inc.는 5.62%(127건)을 점유하여 각각 2, 3위를 차지하였다. 출원인별 연도별 특허 수

출원인별로 연도별 특허 수 현황을 분석한 결과, The Boeing Company, Rockwell Collins, Inc., 및 Honeywell International Inc.로 구성된 선두 그룹 기업과 그 외 기업들의 특허 수 격차가 2009년 이후 많이 벌어지는 것을 알 수 있다. 위의 세 기업은 2008-2009년 이후로 지속적인 성장세를 보이나, 다른 기업들, 예를 들면 Raytheon Company 등은 특허의 증감을 지속적으로 겪으며 2000년대 초반이나 최근을 비교할 때 큰 성장세가 보이지 않는다.

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 6

10

14

7

7

Honeywell International Inc.

3

10

10

14

The Boeing Company

2

2

5

11

Raytheon Company

6

3

8

Lockheed Martin Corporation

3

4


4

Thales Harris Corporation

2011

2012

합계

15

27

151

19

21

146

26

14

131

7

12

80

6

9

6

72

10

4

4

4

53

0

2

5

2

4

21

2

4

1

1

0

17

9

9

10

25

12

6

7

12

14

11

19

7

9

11

9

12

23

5

3

11

4

7

4

10

8

7

4

6

7

5

7

7

9

1

5

2

2

1

0

0

0

2

2

1

3

2

1

2

2

2

0

0

041

연도 Rockwell Collins, Inc.


표 16. 출원인별 연도별 특허 수

그림 20. 출원인별 연도별 특허 수

출원인별 특허 수준 분석

특허 수준 지수는 특정 기술 분야 전체 특허의 평균 피인용 수에 대한 특정 출원인 발표 특허의 평균 피인용 수의 비로서 피인용 수에 기반을 둔 문헌의 질적 수준 평가 지표이다. 특정 출원인의 수준 지수가 1.0인 경우 해당 출원인이 발표한 특허의 평균 피인용 수가 해당 분야 전체 특허의 평균 피인용 수와 같음을 의미하며, 1.0을 초과하는 경우는 해당

042


분야 평균 피인용 수에 비해 높음을 의미한다.

2.5

2

1.5

1

표 17. 출원인별 특허 수준 지수 출원인

특허 수

특허 당 피인용 수

수준 지수

Harris Corporation

17

19.71

2.03

Rockwell Collins 2.5 International, Inc. 0.5Honeywell

The United States of America as represented by the Secretary of the Navy 2 0 Lockheed Martin Corporation 0 20 40 60

12.23

1.26

5.90

0.61

53

4.85

0.50

72

80

The 1.5 Boeing Company

151 146

100

131

Raytheon Company Harris Corporation 1 Thales Rockwell Collins

120

4.61

140

4.41

160

0.48 0.45

80

4.20

0.43

21

2.48

0.26

Honeywell International, Inc.

0.5 해당 기술의 The 출원인별 수준 지수as분석 결과byHarris Corporation이 가장 United States of America represented the Secretary of the Navy

Lockheed Martin Corporation 높은 값(2.03)을 0 보여 특허의 피인용 관점에서 질적 수준이 가장 우수한 20 Company 40 The0Boeing

60

80

100

120

140

160

것으로 나타났다. 분야Company 평균 이상의 수준을 보이는 출원인으로는 그 외에도 Raytheon Harris Corporation

Thales Rockwell Collins Rockwell Collins(1.26)가 있다.

Honeywell International, Inc.


그림 21. 출원인별 특허 수 대비 수준 지수 Lockheed Martin Corporation The Boeing Company Raytheon Company

043


Thales

5 4.5

출원인별 평균4 패밀리 크기 3.5 동일한 내용의 발명이 복수의 국가에 출원된 경우 이들 특허를 5

3 패밀리(대응) 특허라고 하며, 패밀리 특허가 출원된 국가의 수를 패밀리 2.5

4.5

크기라고 한다. 다수의 국가에서 보호 받을 가치가 있는 특허의 경우 패밀리 4 2

3.5 크기가 커지게 되며, 특허의 가치를 나타내는 지표로 사용될 수 있다.

1.5 1

3

표 18. 출원인별 평균 패밀리 크기

2.5

0.5 2

출원인

0 1.5 0 Thales 20 1

40

60

80

100 21

Thales Harris 0.5 Corporation Harris Corporation Honeywell0 International Inc. 0

Honeywell International 20 40 60 Inc. 80

Raytheon Company

Raytheon Thales Company

The BoeingThe Company Boeing Company Harris Corporation Lockheed

평균 패밀리 크기

특허 수

Honeywell International Inc. Lockheed Martin Corporation Martin Corporation Raytheon Company

Collins RockwellRockwell Collins The Boeing Company

100

120

140 4.286 160

The United States of Collins Secretary of Rockwell the Navy

the

17

3.412

1.287

3.027

1.141

80

120

140

160

2.35

0.886

131

2.16

0.814

72

1.681

0.633

151

1

0.377

53

1

0.377


044


그림 22. 특허 수 대비 평균 패밀리 크기(출원인별)

1.616

146


Lockheed Martin Corporation America as represented by

분야 평균 대비 평균 패밀리 크기

특허의 평균 패밀리 크기 분석 결과 Thales가 가장 높은 값(4.286)을 보여 특허의 패밀리 크기 관점에서 질적 수준이 가장 우수한 것으로 나타났다. 분야 평균 이상의 수준을 보이는 출원인으로는 Thales(1.616), Harris Corporation(1.287), Honeywell International Inc.(1.141)가 있다.

국내 경쟁자 분석 한국 특허의 출원인을 분석한 결과 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd.가 전체 2,259건의 특허 중 0.09%(2건)를 점유하여 가장 많은 특허를 발표한 것으로 나타났다. Electronics and Telecommunications Research Institute는 0.09%(2건), Inha-Industry Partnership Institute는 0.04%(1건)을 점유하여 각각 2, 3위를 차지하였다.

특허 수

비중(%)

1

Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd.

2

0.09

1

Electronics and Telecommunications Research Institute

2

0.09

3

Inha-Industry Partnership Institute

1

0.04

3

Hyundai Motor Company

1

0.04

3

Korea Advanced Institute of Science and Technology

1

0.04

3

Samsung Electronics Co., Ltd.

1

0.04

3

Kia Motors Corporation

1

0.04

3

LG Electronics Inc.

1

0.04

3

Wooriro Optical Telecom

1

0.04

한국 특허는 2010년부터 2012년까지 기간 동안의 특허가 전부로 각 기업/기관이 1개 또는 2개의 특허를 보유하고 있는 상황이다. 삼성전기에서 2개의 특허를 보유하고 있고, 전자통신연구원(ETRI)에서 2개의 특허를 보유하고 있다. 그 외 인하대학교 산학협력단, 현대자동차, 한국과학기술원(KAIST), 삼성전자, 기아자동차, LG전자, 우리로광통신 등의 기업/기관에서 각 1개의 특허를 보유하고 있다.

045

출원인


표 19. 한국 특허 출원인별 특허 수 번호

표 20. 한국 특허 출원인별 연도별 특허 수 연도

2010

2011

2012

누계

Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd.

0

2

0

2

Electronics and Telecommunications Research Institute

0

2

0

2

Inha-Industry Partnership Institute

1

0

0

1

Hyundai Motor Company

0

0

1

1

Korea Advanced Institute of Science and Technology

0

0

1

1

Samsung Electronics Co., Ltd.

1

0

0

1

Kia Motors Corporation

0

0

1

1

LG Electronics Inc.

1

0

0

1

Wooriro Optical Telecom

0

1

0

1

한국 출원인별 수준 지수 분석 결과는 LG전자가 2건의 피인용으로 가장 높은 값(0.206)을 보여 특허의 피인용 관점에서 질적 수준이 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한 인하대학교 산학협력단의 특허가 1건의 피인용으로 인해 0.103의 수준지수를 보였다. 그 외의 한국 출원인이 보유한 특허들은 피인용이 없는 특허들로 이루어져 있다. 여기서, 특허 수준 지수는 특정 기술 분야 전체 특허의 평균 피인용 수에 대한 특정 출원인 발표 특허의 평균 피인용 수의 비로서 문헌의 질적 수준 평가 지표이다. 특정 출원인의 수준 지수가 1.0인 경우 해당 출원인이 발표한 논문의 평균 피인용 수가 해당 분야 전체 논문의 평균 피인용 수와 같음을 의미하며, 1.0을 초과하는 경우는 해당 분야 평균 피인용 수에 비해 높음을 의미한다. 2건의 피인용을 받은 LG전자의 특허는 Head up display에 대한 특허로, 각각 다음과 같은 두 특허로부터 인용을 받았다. (1) Diffractive head-up display device provided with a device for adjusting the position of the virtual image - 출원인: Delphi Technologies, Inc.; Universite Louis Pasteur

046


- 등록번호(등록일): 8351123(20130108) (2) Information presentation device and information presentation method - 출원인: Panasonic Corporation - 등록번호(등록일): 8327279(20121204)

그 외 한국 출원인이 보유한 특허는 거리측정 장치(Distance measurement equipment), 경보시스템(Warning system), 레이더와 각도 센서 활용(Radar, tilt sensor), GNSS와 INS를 통합 활용한 위치제어 시스템 등에 대한 특허들로 구성되어 있다.

세계 핵심 경쟁자 리스트 핵심 경쟁자 리스트는 특허 수(P) 기준으로 상위 30위까지 제시하며, 부가적으로 핵심 경쟁자의 수준 지수(Q), 분야 평균 대비 평균 패밀리 크기 값을 함께 제공한다. 핵심 경쟁자(출원인)

특허 수(P)

수준 지수(Q)

분야 평균 대비평 균 패밀리 크기

1 2 3 4 5

Rockwell Collins, Inc. Honeywell International Inc. The Boeing Company Raytheon Company Lockheed Martin Corporation The United States of America as represented by the Secretary of the Navy Thales Harris Corporation Northrop Grumman Corporation EADS Deutschland GmbH General Electric Company Sandia Corporation The United States of America as represented by the Secretary of the Army Airbus Deutschland GmbH American GNC Corporation Automotive Technologies International, Inc. Thales Avionics, Inc. Airbus France Delphi Technologies, Inc. Garmin International, Inc. ITT Manufacturing Enterprises, Inc. The United States of America as represented by the Secretary of the Air Force BAE Systems Information and Electronic Systems Integration Inc. Hydro-Aire, Inc. PENTAX Corporation American Calcar Inc. Canesta, Inc. Trimble Navigation Limited

151 146 131 80 72

1.26 0.608 0.454 0.433 0.475

0.377 1.141 0.815 0.886 0.634

53

0.499

0.377

21 17 16 14 14 14

0.255 2.029 0.508 0.235 0.794 0.272

1.616 1.287 1.179 1.589 1.212 0.377

14

0.294

0.404

13 13 12 11 10 10 10 10

0.301 2.566 1.811 0.674 0.154 1.339 0.577 1.555

1.509 0.464 0.629 1.989 1.622 0.49 0.377 0.49

10

0.608

0.377

9

0.275

0.796

9 9 8 8 8

1.339 0.332 3.012 2.175 0.451

2.64 0.503 3.394 0.754 0.943

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

047

순위


표 21. 핵심 경쟁자 리스트

고피인용 특허 리스트 항공전자 세부분야별 핵심기술에 속하는 특허 2,259건 중 (200３~2012년 출판된 특허), 적어도 1회 이상 인용된 특허 수는 1,677건(74.24%)이다. 항공전자 세부분야별 핵심기술 기술에 속하는 특허 중 피인용수가 높은 특허 리스트를 표 22에 나타내었다. 표 22. 고 피인용 특허 목록 번호

특허제목(미국특허번호)

출원인

피인용 수

1

Method for collecting data using compact internetworked wireless integrated network sensors (WINS) (6735630)

Sensoria Corporation (San Diego, CA, US)

305

2

Lighting entertainment system (6577080)

Color Kinetics Incorporated (Boston, MA, US)

230

3

GPS vehicle collision avoidance warning and control system and method (6487500)

4

Method and apparatus for internetworked wireless integrated network sensor (WINS) nodes (6859831)

5

6

7

8 9

048


10

Method for collecting and processing data using internetworked wireless integrated network sensors (WINS) (7020701) Centralized control and management system for automobiles (6275231) System and method of communicating between an implantable medical device and a remote computer system or health care provider (6804558) GPS vehicle collision avoidance warning and control system and method (6275773) Control, monitoring and/or security apparatus and method (6542076) System for electronic barter, trading and redeeming points accumulated in frequent use reward programs (6594640)

207 Sensoria Corporation (San Diego, CA, US)

201

Sensoria Corporation (San Diego, CA, US)

198

American Calcar Inc. (Wilmington, DE, US)

184

Medtronic, Inc. (Minneapolis, MN, US)

177

168 164

163

11

Monitoring apparatus for a vehicle and/or a premises (6542077)

12

System and method for telemetrically providing intrabody spatial position (6239724)

Remon Medical Technologies, Ltd. (Caesarea, IL)

153

13

Accident avoidance system (6370475)

Intelligent Technologies International Inc. (Denville, NJ, US)

149

160

15

16

17

18

19 20 21 22 23

24

25

26 27

28

29

출원인

Early warning real-time security system (6559769)

피인용 수 138 135

127

122

117

117 115 108 108 105

102

98

98 97

97

96

유무선 융합 통신 네트워크의 기술 및 시장 분석

14

특허제목(미국특허번호)

Methods and apparatus for stationary object Telanon, Inc. detection (Ann Arbor, MI, US) (6438491) Automotive mirror with integrated Loran Gentex Corporation components (Zeeland, MI, US) (6539306) Method and apparatus for distributed signal processing among internetworked wireless Sensoria Corporation integrated network sensors (WINS) (San Diego, CA, US) (6832251) PFN/TRAC system FAA upgrades for accountable remote and robotics control to stop the unauthorized use of aircraft and to improve Kline & Walker, LLC equipment management and public safety in (Potomac, MD, US) transportation (6965816) Method and apparatus for acquiring, maintaining, and using information to be communicated in bar ecrio inc. (Cupertino, CA, US) code form with a mobile communications device (6736322) Spectrally efficient FQPSK, FGMSK, and FQAM for enhanced performance CDMA, TDMA, GSM, OFDN, and other systems (6470055) Smart electronic label employing electronic ink Visible Tech-knowledgy, Inc. (6753830) (West Orange, NJ, US) Dual receiver for a on-board entertainment Rockwell Collins (Cedar system Rapids, IA, US) (6741841) Method of game play using RFID tracking device Creative Kingdoms, LLC (6761637) (Wakefield, RI, US) Biotronik Mess- und Implant with close and long-range telemetry Therapiegeraete GmbH & Co. (6434429) Ingenieurbuero Berlin (Berlin, DE) Method and system for the control and Pilley Harold Robert management of an airport (Gillette, NJ, US) (6195609) Transaction dispatcher for a passenger entertainment system, method and article of Rockwell Collins (Cedar manufacture Rapids, IA, US) (6813777) Operations center for a television program Discovery Communications, packaging and delivery system Inc. (Bethesda, MD, US) (6539548) Apparatus for internetworked hybrid wireless Sensoria Corporation integrated network sensors (WINS) (San Diego, CA, US) (6826607) Wireless spread spectrum ground link-based aircraft data communication system for updating Harris Corporation flight management files (Palm Bay, FL, US) (6173159)

049

번호

특허 키워드 네트워크 분석 한편, 수집된 총 2,259건(2003~2012년)의 특허문서를 대상으로 키워드 네트워크 분석을 수행하였다. 특허의 제목, 초록, 청구항으로부터 자연어 처리를 통해 총 8,195개의 명사와 명사구를 추출하였으며, 이중 동의어 처리작업과 불용어 및 빈도가 낮은 키워드를 제거하는 과정을 통해 총 541개의 분석대상 핵심 키워드를 선별하였다. 또한, 동시 출현 빈도 및 유사도 지수 계산을 통해 유사 핵심키워드별로 군집화하는 과정을 거쳤다. 특히, 특허는 기술의 실용화 단계에서 주요 세부 기술개발 영역과 동 영역에 대한 부상성을 살펴볼 수 있기 때문에 전반기(2003~2007년)와 후반기(2008~2012년)로 나누어 각 기술군의 동향 변화를 살펴보았다. 그림 23과 그림 24는 전반기와 후반기에 항공전자분야 특허의 핵심 키워드의 관계 네트워크 형태가 변하는 모습을 보여준다. 후반기가 되면서 두드러지게 나타난 부분은 ‘control system’을 중심으로 하는 비행제어 분야의 부상과 항공통신분야의 영역 중심으로의 이동이다. 또한 항공전자 기술 영역 전반에 걸쳐 세부 영역별로 고른 발전을 보이면서 각 세부 기술영역 간의 연결 정도가 더욱 밀접해지는 경향을 알 수 있다.

050


그림 23. 특허 키워드 네트워크 형태 (2003~2007년)

그림 24. 특허 키워드 네트워크 형태 (2008~2012년)

이런 경향은 그림 25의 전략맵을 통해 더욱 확실히 알 수 있다. 2007년까지 항공분야 특허를 통해 본 세부 기술 영역은 중심성과 밀도가 모두 낮아 각 세부 분야별로 산재된 개발이 이루어지면서도 분야 내의 긴밀한 연결과 집중적인 기술 개발이 이루어지지 않는 모습을 보인다. 그러나 2008년 이후 세부 분야의 긴밀한 연결성은 높아지지 않더라도 상호

051

통합 모듈러 시스템으로 진화해 나가는 경향과 일치한다고 볼 수 있다.


융합적 성향이 커지는 것을 알 수 있다. 이런 부분은 항공전자 기술 전반이

0.2

0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

중심성 (Centrality)

그림 25. 특허 키워드 전략맵의 변화

키워드 전략맵의 변화에서도 알 수 있듯이 2003년부터 2007년까지는 각 키워드 클러스터, 즉, 기술 영역들이 전반적으로 중심성과 밀도가 모두 낮은 편이었다. 그 중에서 중심성이 높은 편이면서 밀도는 낮은 부상 기술영역은 아래와 같았다. 표 23. 특허 키워드 네트워크 분석을 통한 부상 기술영역 (2003~2007년) No.

특허 키워드 클러스터 - 기술 영역 명칭

중심성

밀도

1

기상 레이더, 장해물 감지 등 데이터 처리와 저장

0.37

0.22

2

기체 안정성 감시 시스템

0.34

0.24

3

기내 엔터테인먼트 및 데이터 전송과 저장

0.32

0.19

그러나, 2008년 이후의 후반기에는 부상 기술영역이 확연하게 변화한다. 최신 전투기의 임무센서 계통인 감시정찰레이더(SAR)나 Ｂistatic Ｐassive Ｒadar와 관련한 기술 영역, 무선 또는 위성통신을 통한 지상에서의 무인기

052


제어와 관련한 기술영역, 비행운용프로그램과 항공트래픽 제어 관련 데이터의 처리와 저장 관련 기술 영역, 글로벌위성항법시스템(GNSS)을 중심으로 한 항법시스템 영역 등이 부상 기술영역으로 분류된다. 또한, 공간광변조(Spatial light modulator) 등 최신기술이 응용된 다기능 시현이나 헬멧 전시기(HUD) 관련 기술 영역, 레이더 센서와 광검출기

등이 응용된 지형 탐지, 추적 관련 기술 영역도 부상 기술 영역으로 분류되었다. 표 24. 특허 키워드 네트워크 분석을 통한 부상 기술영역 (2008~2012년) No.

특허 키워드 클러스터 - 기술 영역 명칭

중심성

밀도

1

SAR, Bistatic Passive Radar

0.82

0.25

2

무선/위성통신을 통한 지상에서의 무인기 비행제어

0.8

0.26

3

비행운용프로그램, 항공 트래픽 제어 및 관련 정보의 처리와 저장

0.66

0.16

4

항법, GNSS, ATM

0.58

0.14

5

공간광변조, 다기능시현, HUD

0.57

0.14

6

레이더 센서, 광검출기 등을 활용한 지형 탐지, 추적

0.54

0.25

인터넷을 통한 항공전자분야 사회적 관심 네트워크 분석 논문과 특허에서 수집된 키워드를 다시 한 번 정체하여 인터넷을 통해 연구 영역의 군집 특성과 부상 정도를 다시 한 번 살펴보았다. 항공전자분야 논문과 특허에서 선별된 키워드 중요도에 따라 107개의 키워드를 재선정하여 2009년부터 2013년까지의 모든 웹문서를 대상으로 키워드의 동시 출현 분석을 실시하였다. 항공전자분야의 핵심 키워드에 대한 사회적 관심 경향은 총 5개의 군집으로 분류되었다. 그림 26은 키워드의 동시 출현을 기준으로

인터넷을 통해 항공전자분야의 핵심 키워드 군집 경향을 살펴본 결과, 기술적인 용어 보다는 일반적인 용어들의 출현이 두드러지는 것을 확인할 수 있다. 특히 그림　26 우상단의 maintenance, navigation systems를 비롯한 소수의 일반적인 용어들이 매우 높은 출현 수를 보이고 있다. 반면, 좌하단 부분에는 출현 수가 많지 않은 기술적 용어들이 모여 있으며, 이들은 출현 수는 많지 않으나 다른 핵심 키워드 간을 연결하는 역할을 하고 있는 것을 알 수 있다. 사회적으로는 세부 기술 자체 보다는 상위 개념의 키워드에 대해 많은 이슈가 제기되고 있는 것을 보여주는 사례라고 할 수 있다.

053

노드의 색으로 각 군집을 구별할 수 있다.


연관성이 높은 키워드들을 2차원 평면에 분포시킨 후 군집화한 결과이다.

054


그림 26. 인터넷 상의 항공전자 관련 키워드 분포

055



결론

결론

항공산업 분야, 그중에서도 특히 항공전자(Avionics) 분야는 최근 항공기에 요구되는 고신뢰성, 고정밀성과 탑재 장비의 첨단화 등의 추세와 함께 그 중요성이 크게 증가하고 있다. 이에 따라 항공산업 전체에서 항공전자가 차지하는 비중이 증가하고 있으며 통합형 항공전자 시스템(IMA) 등 관련 기술도 꾸준히 발전하고 있다. 항공전자 분야를 포함하여 항공산업분야는 선진국의 기술이전 회피, 높은 기술력과 자본력 소요 등으로 인한 진입 장벽이 견고하며, 품질관리와 인증체계 등이 엄격하여 시장 진입이 어려운 분야이다. 그러나 항공기와 관련제품은 30년 이상의 긴 수명주기를 갖는 특성으로 인해 한번 진입에 성공하면 장기간의 수익창출이 가능한 기회의 분야이기도 하다. 항공전자 관련 국내 시장은 세계 시장의 2% 정도를 점유하는 초기 단계의 소규모 시장이나, 세계 시장의 수요 증대와 함께 향후 성장이 기대된다. 또한

056


항공산업 분야는 세계적으로 정부의 관여를 용인하는 분야들 중 하나로 정부에서도 10대 항공핵심기술을 선정하는 등 정책적인 지원의 길도 열려 있다. 항공전자시스템, 비행제어 컴퓨터, 항법 관련 장비 등의 세부 기술분야에 대해 기술이나 개발 경험이 있는 국내 기업도 있으며, 소형

무인기 관련 기술 등　국내 기업이 경쟁력을 가진 세부기술 분야도 있다. 본 고에서는 항공전자와 관련한 산업시장 동향을 전체적으로 살펴보고, 국내외 핵심경쟁자에 대한 분석을 수행하였으며, 논문, 특허, 웹을 활용한 이슈 네트워크 분석을 통해 항공전자 연구개발과 관련한 부상이슈를 연구개발의 단계별로 제시하였다. 논문과 특허, 인터넷 분석을 통한 기술 진화 단계별 부상 이슈를 종합하여 표 25에 정리하였다. 표 25. 논문과 특허，인터넷　분석을 통한 부상 기술영역

실용화 단계의 부상연구이슈 (특허)

사회적 관심 측면의 부상 이슈 (인터넷)

중심성

밀도

SAR 대규모 이미지 처리 프로세싱

0.494

0.228

소형 SAR, 무결성 감시(RAIM) 등 UAV를 위한 세부 기술 종합

0.491

0.093

IMA 개발을 위한 모델링과 시뮬레이션을 통한 아키텍처 디자인

0.489

0.250

자율 비행을 위한 비행 제어 방법

0.479

0.314

SAR의 성능 향상 (3D, HD)

0.474

0.186

IMA, 비행제어를 위한 데이터 전송 기술 (ARINC 653 등)

0.470

0.230

목표물 인식 알고리즘

0.461

0.282

ISAR 영상 처리 방법

0.438

0.333

SAR, Bistatic Passive Radar

0.82

0.25

무선/위성통신을 통한 지상에서의 무인기 비행제어

0.8

0.26

비행운용프로그램, 항공 트래픽 제어 및 관련 정보의 처리와 저장

0.66

0.16

항법, GNSS, ATM

0.58

0.14

공간광변조, 다기능시현, HUD

0.57

0.14

레이더 센서, 광검출기 등을 활용한 지형 탐지, 추적

0.54

0.25

항공기 정비/수리/점검(MRO; maintenance, repair, and overhaul) 민간 항공기의 트래픽 제어 등

논문데이터를 활용한 분석은 연구개발 단계에서는 항공전자분야가 세부기술분야 전반에 걸쳐 고루 발전하고 있다는 결과를 보였다. 그러나 좀더 세부적으로 보면, 차세대 IMA나 소형 SAR과 자율비행 등 아직 실용화 단계에 이르지 않은 최신 기술 분야가 향후 부상할 가능성이 있는 연구 영역으로 나타났다. 특허 분석 결과에서는 임무/센서 계통과 다기능 시현, 그리고 항법과 비행제어 관련 신기술 분야가 기술 실용화 단계에서 부상 가능성이 있는 연구 영역임이 나타났다, 또한 분석기간 후반기에 세부기술 간의 연결이 긴밀해진 것은 항공전자분야에서


R&D 단계의 부상이슈 (논문)

세부 기술군

057

구분

통합시스템(IMA)가 실용화되어 이에 기반한 기술들이 부상하고 있음을 말해준다. 한편, 웹 분석의 결과는 구체적인 기술 발전보다는 최근 산업적 이슈인 항공기 정비/수리/점검(MRO; maintenance, repair, and overhaul)이나 민간 항공기의 트래픽 제어 등이 좀 더 관심을 받고 있음을 보여준다. 선진국으로부터의 기술 유입을 기대하기 어려운 특성으로 인해 항공전자 분야 글로벌 시장 진입을 위해서는 자체적인 기술의 확보가 중요하다. 자체적인 연구개발을 통한 기술 확보를 위해서는 경쟁 환경을 분석하고, 연구개발 관련 부상 이슈를 상시적으로 모니터링하고, 세부 기술별로 미래 유망성을 판단하여 연구개발 로드맵을 설정해야 한다. 따라서 항공전자 분야에 진입하고자 하는 기업은 연구개발 단계에 따라 서로 다른, 다양한 정보를 활용하여 글로벌 동향을 분석하고 이에 따라 연구개발 로드맵을

058


설정하는 것이 필요할 것이다.

참고문헌

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(2013-2032)

059

JADC, 2013.

미래 항공기의 핵심기술, 항공전자(Avionics) 경쟁환경 및 연구개발동향 분석

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