*종* 스토어

*종*

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 공학/기술

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

7개
전체 판매량

67개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균B
자료문의 응답률

-

전체자료 7개

자동차 경량소재 산업동향

자동차 경량소재 산업동향1. 자동차부품 산업 개요□ 산업의 범위ㅇ 자동차부품 산업은 자동차 차체, 자동차 엔진용 부품, 자동차 동력전달 장치 및 전기장치 등을 제조하는 산업 한국표준산업분류(10차)에 따른 자동차부품 제조업소분류세세분류품목 예시303자동차 신품 부품 제조업30310자동차 엔진용 신품 부품기화기, 피스톤, 피스톤 링 및 밸브, 엔진용 냉각장치, 실린더 블록 및 헤드, 흡·배기장치 제조30320자동차 차체용 신품 부품자동차용 조립 패널, 자동차용 보닛(덮개), 차량용 문짝(도어), 범퍼, 계기반 조립품, 자동차 도어, 천장, 트렁크 제조30331자동차용 신품 동력 전달장치기어 및 수동·자동 변속기, 클러치 및 부분품, 구동차축 제조30332자동차용 신품 전기장치자동차용 발전기·교류기, 점화 플러그, 점화 배선, 파워 윈도우 시스템, 제무기, 제상기, 와이퍼, 차량용 전압 조절기, 크랭크 회전식 모터 제조30391자동차용 신품 조향장치 및 현가장치완충기·서스펜션 및 그 부분품, 운전대 및 운전 박스, 기타 조향장치 및 현가장치 제조30392자동차용 신품 제동장치자동차용 브레이크 및 관련 부분품, 자동차용 전자 제어식 제동장치, 제동장치 및 부분품 제조30393자동차용 신품 의자자동차용 의자(시트) 및 관련 부품 제조30399그 외 자동차용 신품 부품에어백 조립품, 방열기, 소음기, 냉각장치, 보기륜, 배기관, 연료탱크, 차륜, 안전벨트, 섀시 프레임 제조※ 자료 : 통계청□ 산업의 특성ㅇ 자동차부품 산업은 자동차 산업의 후방산업으로서 완성차 제조산업의 경쟁력을 좌우하는 중요한 산업임- 수요 대부분이 완성차 조립용인 중간재 산업으로 부품의 품질에 따라 완성차의 성능을 좌우하기 때문에 품질관리가 매우 중요함ㅇ 제품 종류의 다양성 때문에 다수의 중소기업으로 산업구조가 형성되어 있고 대부분 완성차기업에 종속적인 납품거래를 유지하고 있음- 자동차 1대는 2만 개 이상의 부품으로 구성되어 있고 완성차의 크기 및 기능에 따라 소요 부품이 다양하게 차별화되어 있음강도 등 기계적 성능 저하 가능성사례? 튜브구조, 신구조, 복합결합구조 최적용접설계 Space Frames? TWB(맞춤형 블랭킹) 하이드로포밍 핫스탬핑? 알루미늄, 마그네슘 고장력 강판 플라스틱, 탄소섬유, 섬유유리※ 자료 : 자동차용 경량소재(KISTEP, 2018)ㅇ 자동차 경량화 구현을 위해 다양한 소재 적용이 이뤄질 수 있으나, 양산성 및 가격 경쟁력을 고려하면 고장력 강판, 알루미늄, 탄소섬유복합재가 산업계에서 적용되고 있는 소재임- 철강소재는 자동차 무게의 대부분을 차지하는 대표적인 금속재료로, 일반강판보다 인장강도를 개선한 고장력 강판이 주로 연구되고 있음- 알루미늄의 밀도는 철강 소재 대비 약 1/3 수준으로 경량성이 탁월하며, 내식성 및 열전도성이 우수하여 철강 소재를 대체할 수 있는 경량소재임- 탄소섬유복합재는 고분자 수지에 탄소섬유를 보강하여 성형한 소재로 수송기기의 무게 절감에 기여하는 신소재로 주목받고 있음 자동차 경량화 소재 특성 및 적용 분야구분소재명특성적용 분야주요사례금속고강도 강철? 일반 강철 대비 강도 우수? 적은 양으로 동일 요건 충족 가능? 디자인 상의 제약 때문에 우수한 강도와 강성의 장점이 상쇄됨? 강도와 탄성이 요구되는 부품(측면 충격 바)? Volkswagen의 7세대 Golf는 고강도 강철 사용으로 차체 무게를 9% 감소? Audi Q5 차체의 상당 부분에 채용알루미늄? 주로 항공기에 널리 사용? 강철보다 밀도는 낮으나 강성이 우수? 에너지 소모가 많고, 기술 집약적 생산 프로세스로 인해 강철 대비 높은 비용? 구조적, 기능적 부품(서브프레임, 차축 캐리어)? 다이캐스트(엔진 블록, 기어박스 하우징)? Mercedes SL의 차체 및 샤시? BMW의 i3 후면 차체 베이스마그네슘? 대형 제작이 가능한 최경량 금속으로 무게 절감 잠재력 우수? 물성을 개선한 합금 및복합소재의 매트릭스 재료로서의 중요도 증가? 노동량 투입이 많아 현재 생산비용이 매우 높은 수준? 내장부품(크로스 카 빔, 핸들림, 시트프레임)? 다이캐스 규모 및 전망□ 전 세계 자동차 경량소재 시장은 2015년 708억 2,000만 달러에서 연평균 성장률 8.57%로 증가하여, 2020년에는 1,068억 4,000만 달러에 이를 것으로 전망됨 세계 자동차 경량소재의 시장 규모 및 전망□ 전 세계 자동차 경량소재의 적용 분야는 구조재용, 내장재용, 외장재용, 구동계용 및 기타로 구분되며, 구조재용이 2015년을 기준으로 34%로 가장 높은 점유율을 나타냄ㅇ 구조재용은 2015년 240억 8,000만 달러에서 연평균 성장률 9.11%로 증가하여, 2020년에는 372억 4,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 내장재용은 2015년 148억 7,000만 달러에서 연평균 성장률 8.09%로 증가하여, 2020년에는 219억 4,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 외장재용은 2015년 141억 6,000만 달러에서 연평균 성장률 9.34%로 증가하여, 2020년에는 221억 3,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 구동계용은 2015년 127억 5,000만 달러에서 연평균 성장률 7.67%로 증가하여, 2020년에는 184억 5,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 기타는 2015년 49억 6,000만 달러에서 연평균 성장률 7.38%로 증가하여, 2020년에는 70억 8,000만 달러에 이를 것으로 전망됨 세계 자동차 경량소재의 적용 분야별 시장 규모 및 전망□ 전 세계 자동차 경량소재 시장을 제품 유형별로 살펴보면, 금속, 플라스틱, 복합소재로 구분되며, 금속이 2015년을 기준으로 82.27%로 점유율이 가장 높음ㅇ 금속은 2015년 582억 6,000만 달러에서 연평균 성장률 7.96%로 증가하여, 2020년에는 854억 3,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 플라스틱은 2015년 79억 9,000만 달러에서 연평균 성장률 10.93%로 증가하여, 2020년에는 134억 2,000만 달러에 이를 것으로 전망됨ㅇ 복합소재는 2015년 45억 7,000만 달러에서 연평균 성장률 11.82%로 증가하여, 202)는 i3에 CFRP와 알루미늄 합금을 적용하여 i3 무게를 350kg 감량하였으며, 7시리즈를 이전 대비 130㎏ 경량화에 성공□ 국내 자동차 제조사들은 초고장력 강판과 알루미늄 합금을 비롯한 금속 위주로 적용함ㅇ 현대?기아자동차는 준중형 차량의 40%, 중대형 차량의 50% 이상을 초고장력 강판으로 적용하고 있으며, 아이오닉, 니로 등에 알루미늄 판재인 Novelis(미국) Advanz를 도입함ㅇ 쌍용자동차는 티볼리 차체의 71.4%를 초고장력 강판으로 적용하고 있으며, 고장력 강판을 적용한 경량화 기술이 주류를 이루고 있음ㅇ 르노삼성자동차는 SM5의 후드, 범퍼 및 차체에 알루미늄 소재를 적용하였고, SM7 노바에 마그네슘 판재 부품을 적용함 국내 자동차 기업의 경량소재 동향기업명주요 동향현대?기아? 초고장력 강판 및 플라스틱 부품 확대 적용? 핫스탬핑 공법 확대 적용? Multi-Material Mix 초경량 승용차체 기술 개발? 2020년까지 친환경 시장 2위 도약 목표? 2020년까지 연비 25% 개선 목표한국GM? 내?외장 부품에 마그네슘 적용? 업계최초 마그네슘 강판을 이용한 공정 기술 개발? 알루미늄을 사용한 고강도강 사용 확대쌍용? 탄소섬유 및 마그네슘 부품 적용 확대? POSCO와 고품질 자동차 소재 공급 MOU 체결? 친환경 컨셉의 디젤하이브리드 테크놀로지 기술개발르노삼성? 포스코와 소재관련 MOU 체결? TWB-HPF 기술이 적용된 고장력 강판 적용? 펜더, 도어, 후드, 테일게이트 등에 알루미늄 판재 적용? 마그네슘 판재 양산차 적용 기술 개발※ 자료 : 소재기술백서(기계연구원 부설 재료연구소, 2016)5. 알루미늄/플라스틱 소재의 자동차 경량화 현황5.1 알루미늄 소재□ 알루미늄 개요ㅇ 알루미늄은 비중이 2.7로 대표적인 경량금속이면서, 철강 소재 대비 1/3 수준의 낮은 밀도로 철강 소재를 제외한 금속 중 가장 많이 사용되는 소재임ㅇ 전연성이 풍부하고 내식성이 우수하며, 열 및 전기전도도가 높고 무자성, 무취, 무독성 등 인체에 약간 높고, 용접성, 내식성, 성 형가공성 등이 우수4000 계? 주첨가 원소는 Si 비열처리 합금? 높은 Si함량에 의한 낮은 융점으로 용접 와이어 용가재 등으로 이용5000 계? 주첨가 원소는 Mg 고강도 비열처리 합금? 용접성이 양호하나, 냉간가공이 어려움. 해수 분위기에서도 내식성이 우수6000 계? 주첨가 원소는 Mg 와 Si 고강도 열처리 합금? 가공성, 성형성, 용접성, 내식성이 양호. 형재 및 관 등 구조물에 이용7000 계? 주첨가 원소는 Zn이며, Mg을 첨가한 고강도 열처리 합금? 운송기기 등 고강도 부품에 활용※ 자료 : 4세대 알루미늄 산업 육성 전략수립 및 타당성조사 용역(경상북도, 2017)□ 알루미늄 소재를 활용한 차량 경량화 현황ㅇ 국내 자동차 경량화 현황- 1990년대부터 현대자동차, 기아자동차 등은 알루미늄 판재를 이용한 자동차 경량화를 시작했으며, Hood, Fender 등 일부 부품의 검증단계를 거쳐 현재는 고급 세단형 차량에 적용하고 있음- 자동차 경량화와 관련하여 엔진 블럭 및 샤시에 적용되는 알루미늄 주조 및 압출 부품은 개발이 기진행되어 적용되고 있으나, 자동차 차체에 사용되는 알루미늄 압연 판재는 국내에서 생산하지 못하고 전량 수입에 의존하고 있음 알루미늄 합금 제조 자동차부품과 공정공정주요생산부품국내수준압연후드, 트렁크 리드, 펜더, 루프, 바닥재, 열교환기 등기술 수준 미약주조엔진, 실린더 헤드, 인테이크 매니폴더, 실린더 블록, 모터몸체, 피스톤, 트랜스미션, 휠 등상위 기술 수준압출열교환기, 좌석 레일, 범퍼 보강재, 도어 임팩트바, 써스팬션, 크로스 멤버, 외부장식 등단조upper arm, lower arm, 커넥팅로드, steering, nuckle 등※ 자료 : 4세대 알루미늄 산업 육성 전략수립 및 타당성조사 용역(경상북도, 2017)- 최근 현대·기아자동차의 아이오닉, 니로 등의 자동차에 적용한 알루미늄 판재는 세계 최대 알루미늄 판재 메이커인 노벨리스에서 개발한 ‘어드밴즈(Novelis Advan있음

공학/기술| 2020.06.09| 18페이지| 3,000원| 조회(241)

알루미늄, 탄소섬유, 산업동향, 자동차 경량소재

미리보기

닫기
탄소섬유 복합소재 환경분석

탄소섬유 복합소재 환경분석제1절 탄소섬유 복합소재 산업 현황1.1 탄소섬유 복합소재 개요□ 탄소섬유 복합소재 정의ㅇ 탄소섬유 복합소재는 탄소섬유의 뛰어난 성형성과 고온에서의 높은 강도를 조합하여 목적에 맞게 설계한 고기능성 재료임- 고강도, 고탄성 소재인 탄소섬유는 항공기, 우주 왕복선 및 구조재 등에 고부가 복합소재의 핵심 재료로 이용되고 있음* 탄소섬유란 탄소 원소의 질량 함유율이 90% 이상으로 이루어진 섬유장의 탄소 재료를 의미하며, 이 재료의 제조법은 유기 섬유를 열분해하여 만드는 것부터 탄소 재료의 방전으로부터 생성되는 탄소 나노튜브(carbon nanotube)까지 포함함. 1980년 T.A. Edison이 전구의 필라멘트에 최초로 사용하면서 알려지기 시작하여 미국 Union Carbide사에서 레이온(Rayon)으로부터 초기 탄소섬유 개발(1959년), 일본과 영국에서 연속적 탄소섬유 개발(1964년)에 성공하였으며, 일본 Toray사에 의하여 PAN 고장도·고탄성 구조재료용 탄소섬유 제조에 성공함(1971년) 탄소섬유 특징구분특징용도(적용분야)고강도/고탄성철의 10배/3배우주항공, 스포츠레저, 구조재초경량성(무게)철의 20%(1/5)열적 치수안정성철, 알루미늄 대비 우수우주기기, 전파망원경내열성고온 강도유지 우수항공기 브레이크, 단열재열전도도극저온에서 낮음저온저장탱크(LNG등)전기전도도전지전도도 우수전극재료, 전자파 차단제생체적합성인해의 무해성인공골재, 인대ㅇ 탄소섬유 복합소재의 원료로 사용되는 탄소섬유는 강도와 탄성이 높으며 섬유의 방향에 따라 강도, 열적, 전기적 특성 등 물리적 특성의 차이를 보여 다양한 분야에 적용이 가능함- 탄소섬유는 미세한 흑연결정 구조를 가진 섬유상의 탄소 물질을 의미하며, 원재료에 따라 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 레이온(Rayon)계, 피치(Pitch)계 탄소섬유로 구분됨ㅇ 특히 탄소섬유는 경량화를 선도하는 재료이기에 10%의 중량이 감소되면 6~7%의 연료 절감 효과가 있어 이산화탄소 저감과 연비개선을 위한 에 이와 같이 분쇄하여 사용됨. 분쇄섬유는 전도성, 정전기 방지, 내마모성, 치수 안정성, 단열, 낮은 열팽창성 등의 여러 가지 특성을 부여할 목적으로 수지, 고무, 카본 등의 첨가재로 사용- 프리프레그(Prepreg)는 고강도 복합재료의 중간재로 시트(SHEET) 형태의 제품으로서 강화재인 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 등에 특수하게 혼합된 에폭시수지(MATRIX)를 함침시켜 만든 성형 재료임·탄소섬유를 일방향으로 배열하여 제조하는 것이 특징으로 고강도, 고탄성, 초경량의 특성으로 스포츠 레저부터 항공·우주, 자동차, 로봇 등 고성능의 재료를 필요로하는 분야까지 널리 적용되고 있음 탄소섬유의 제품형태□ 탄소섬유 복합소재의 응용 분야ㅇ 탄소섬유는 1970년대 일본 Toray사가 PAN계 탄소섬유를 상업생산하면서 본격적으로 시장에 도입되어, 오늘날의 항공, 에너지, 자동차 분야 등 다양한 응용시장에 채용되고 있음- 1970년대에는 항공기 2차 구조대 및 낚시대 분야 등 한정된 분야에 사용되었다가, 1985년 테니스라켓, 골프 샤프트, 그리고 항공기의 1차 구조대에 사용되면서 본격적인 성장기를 맞이함- 탄소섬유의 시장 확대는 다양한 산업 용도로 그 응용범위를 확대하면서 시작되었으며, 2000년대에 들어와서는 항공기용에 급속히 채용되고, 자동차용으로 확대되면서 비약적인 확대가 예상되는 산업임ㅇ 탄소섬유의 응용제품은 크게 자동차, 풍력(에너지), 항공우주, 스포츠/레저 등으로 구분할 수 있으며, 자동차 19%, 풍력(에너지) 18%, 항공우주 14%, 스포츠/레저 11%의 점유율을 보이고 있음- 가장 큰 시장을 차지하는 자동차 부품은 스포츠카의 차체를 중심으로 고급 세단의 일부 부품에 사용되며, 양산 단계에서는 최초로 전기차인 BMW i3의 차체에 적용되고 있음- 항공우주용 섬유 시장의 주요 용도는 일반 항공기용이 전체의 62%로 가장 크고, 국방용 7%, 항공우주용이 6% 등으로 구성됨- 스포츠/레져 시장의 주요 용도는 스포츠용품이 74%, 보트, 요트 등 해 따라 수요가 급격하게 증가하고 있으며, 신규 기업들의 시장참여가 늘어나면서 참여기업 간 경쟁이 치열해지는 등 사업리스크가 증가하고 있는 상황임 탄소섬유의 전후방 연관 산업구조후방산업탄소섬유전방산업중간재복합소재? 원재료 - PAN - 피치 - 레이온? 직물? 프리프레그? 촙섬유? 탄소섬유강화플라스틱? 탄소섬유강화금속? 탄소섬유강화세라믹? 수송기기? 에너지? 스포츠·레저? 토목·건설? 일반산업기계□ 국내외 유통구조ㅇ 탄소섬유는 대부분 생산업체가 수요업체에 직접 공급하는 형태를 띄고 있음- (국내산 유통구조) 탄소섬유, 직물 및 프리프레그는 대부분 생산업체에서 수요업체로 직접 공급하며, 일부분만 대리점을 통해서 판매가 이루어지고 있음- (수입산 유통구조) 국내산과 마찬가지로 탄소섬유, 직물 및 프리프레그는 거의 대부분 생산업체에서 수요업체에 국내 지사를 통해 직접 공급을 하며, 국내에 지사가 없는 업체의 제품은 해외에서 직접 공급하고 있음·과거에는 일본 대형 유통상사가 탄소섬유, 직물 및 프리프레그의 수출입 사업을 수행했으나, 국내에 주로 수입되는 제품의 제조사들이 국내에 지사를 설립하고 직접 수요업체에 공급하는 형태로 바뀌었음ㅇ 산업계에서는 탄소섬유가 전략물자로 취급된다는 인식이 강해서 유통관리를 위해서 수요업체에 직접 공급하는 경향이 강함- 비록 T-800급 이상의 탄소섬유가 전략물자로 분류되고 직물 및 프리프레그는 전략물자로 취급이 되지 않지만 탄소섬유 업체들은 유통시 조심스럽게 판매를 진행하고 있음ㅇ 탄소섬유, 직물 및 프리프레그는 대부분 제조사가 수요업체에 직접공급하는 형태를 띄면서 유통구조의 불합리, 가격의 비이상적인 형성, 대형 유통상사의 독과점 등의 문제는 발생되고 있지 않음□ 국내외 제품의 경쟁현황ㅇ 탄소섬유 시장은 일본, 미국 및 유럽 순으로 제품 경쟁력을 보유하고 있으며, 한국 및 중국은 일부 응용 분야에서만 시장에 진출해 있음- (한국) 한국 기업이 생산하고 있는 탄소섬유는 압력용기, 전선심지, 건설 보강재, 스포츠/레저 분야의 중저가 제품 CFRP 적용률이 빠르게 증가하고 있어 시장 성장세가 전망됨 국내 탄소섬유 및 탄소섬유강화플라스틱 시장규모제3절 탄소섬유 복합소재 정책동향3.1 해외 정책동향□ 미국은 탄소섬유 육성정책의 핵심 부처인 에너지부(DOE)에서 다양한 R&D 지원 프로그램을 운영하며, 탄소섬유 연구 시설 구축 투자, 첨단 복합소재 제조혁신 연구소(IACMI)의 연구개발 비용을 지원하고 있음ㅇ 현재 미국의 에너지부가 추진 중인 탄소섬유 연구개발 정책에 있어 테네시주 오크리지국립연구소(ORNL: Oak Ridge National Laboratory)가 핵심연구기관으로서 중추적 역할을 하고 있음ㅇ 특히 탄소섬유의 생산단가를 낮추는 생산기술 개발에 역량을 집중하고 있으며, ‘Oak Ridge Carbon Fiber Composites Cluster’ 구축 및 자동차 경량화 관련 연구를 주도하고 있음ㅇ 또한 ‘첨단제조업파트너쉽’ 정책의 일환으로 ‘첨단 복합소재 제조혁신 연구소 (IACMI)’를 설립하여 탄소섬유 관련 미국의 기업, 연구소, 대학 및 정부기관을 상호 연계하여 연구개발을 수행하고 산학연 네트워크를 구축·운영하고 있음□ 일본은 1970년대에 이미 탄소섬유를 상용화할 수 있는 기술을 확보하고 탄소섬유 부품 소재들이 비행기, 자동차, 스포츠/레저에 활용되면서, 1997년부터 본격적으로 탄소섬유에 대한 지원정책을 추진해 오고 있음ㅇ 일본은 탄소섬유 복합소재의 기술개발 및 산업 육성을 위해서 Hokuriku 지역의 Ishikawa현을 중심으로 산·학·연·정부가 협력하여 ‘Ishikawa 탄소섬유 클러스터’를 조성하여 탄소섬유 산업을 집중적으로 육성하고 있으며, Hokuriku 이외 지역 및 대학교의 연구기관에도 연구 활동 및 산업 육성을 지원하고 있음□ 독일은 연방정부 및 주정부 차원에서 탄소섬유 복합소재를 중심으로 한 경량화와 관련하여 항공·우주/자동차/신재생에너지/광학/소재개발 등의 분야에서 10여 개의 R&D 프로그램을 지원하고 있음ㅇ 독일 주정부의 주도하에 2004년 조성된 ‘C 활용법과 탄소섬유와 수지가 곧바로 혼합하여 가공되는 직접 성형법이 있으며, 직접 성형법은 별도의 중간재를 거치지 않으므로 비교적 경제적이지만, 수지/탄소섬유 비율의 편차, 수지 물성의 한계, 복잡한 형상 구현이 어려운 한계가 있음4.2 탄소섬유 복합소재의 기술개발 동향□ 탄소섬유는 강철보다 훨씬 뛰어난 물성을 보이고 있으나 높은 가격으로 인해 사용 확산이 제한적임. 이러한 이유로 원가 절감을 위한 기술 및 성능향상을 위한 연구개발이 활발히 추진 중임ㅇ 탄소섬유 및 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 개발 방향은 원가절감 기술개발, 신제품 개발, 소재물성 Database, 구조물성 해석, 공정 시뮬레이션 등의 기반기술임- (원가절감) 탄소섬유와 수지, 프리폼, CFRP 설계 최적화, 고속 성형공법, 자동화 생산 장비 등이 주요 기술개발 대상이며 연속섬유 CFRP기준으로 제조원가를 10$/kg 이하로 낮추기 위해 개발 중임- (신제품 개발) 경량화 및 고성능 제품개발. Spreading 기술과 초경량 패브릭, Net Shaped 프리폼, 상온보관 속경화 프리프레그, 열가소성 CFRP, 하이브리드 소재 또는 성형공법에 의한 CFRP, 초고강성 CFRP, 고내열고인성 CFRP 등이 개발되고 있음- (기반기술) 소재물성 Database, 설계 및 CFRP 시험평가, CFRP 부품의 구조물성 해석, 설계, 공정시뮬레이션, CFRP 부품의 실증 인프라 등이 개발중임□ 일본, 미국, 독일 등 주요국들은 자동차용을 위한 저가의 탄소섬유 제조기술에 중점을 두고 기술을 개발하고 있음ㅇ (일본) 탄소섬유를 이용한 탄소복합재 개발을 통해 자동차의 경량화를 위해 탄소 복합재의 개발이 활발히 진행되고 있음- Toray사는 탄소복합재를 이용한 차량 경량화를 위해 구조반응 사출성형 기술, 원가절감을 위한 기술을 개발 중임. 또한 모듈의 일체화 성형을 위해 각종 성형기술을 융합한 하이브리드 성형기술을 적용하여 부품의 원가절감을 추진하고 있음- 전세계 M/S의 70%이상을 차지하는 일본의 Tor 높아짐

공학/기술| 2020.06.09| 34페이지| 5,000원| 조회(379)

산업분석, 시장동향, 탄소섬유 복합소재

미리보기

닫기
국내외 철도차량 산업분석

국내외 철도차량 산업분석1. 철도차량 산업의 정의 및 특성□ 철도차량 산업의 정의ㅇ 철도차량의 정의 및 분류- (정의) 선로를 운행할 목적으로 제작된 동력차·객차·화차 및 특수차, 여객이나 화물을 수송하기 위해 궤도상을 기계적·전기적 동력을 이용하여 주행하는 차량* 철도산업발전기본법 제3조 및 국토교통부 철도산업정보센터 용어사전- (분류) 철도차량은 「철도안전법」제26조의 철도차량 기술기준 고시에 따라 고속, 일반, 도시철도 차량으로 구분되며, 동력방식, 차량구조 등에 따라 세분화됨* (고속철도차량) 철도선로를 200km/h 이상의 최고속도로 주행할 수 있는 철도차량* (일반철도차량) 철도선로를 200km/h 미만의 최고속도로 주행할 수 있는 철도차량* (도시철도차량) 도시교통의 원활한 소통을 위하여 도시 교통권역에서 운영하는 철도차량ㅇ 철도차량 산업의 정의- (철도산업)「철도산업발전기본법」 제3조에 따라 철도산업은 제조(차량, 시설부품, 시스템), 건설(인프라), 운영이 상호 연계된 산업- (철도차량 산업) 철도차량 산업은 막대한 자본과 기술이 요구되는 기간산업으로서 차량제조업과 부품제조업으로 구분할 수 있음- (철도차량 부품산업) 「철도안전법」 제2조에 따라 철도 용품은 철도시설 및 철도차량 등에 사용되는 부품, 기기, 장치 등을 의미함 철도산업 내 철도차량 산업의 구분□ 철도차량 산업의 특성ㅇ (시스템 산업) 철도차량 산업은 구성요소 간 상호 유기적 연관성을 갖는 대표적인 시스템 산업이며, 기본적으로 철도라는 사회간접자본에 의해 제약을 받는 산업적 특징을 가짐ㅇ (안전 지향 산업) 항공, 해운과 더불어 대규모 인력을 운송하는 대표적 공공 운송수단으로 제품의 성능 및 기능뿐만 아니라 필수적으로 안전에 대한 민감도가 높은 산업임ㅇ (다품종 소량 생산 산업) 철도차량은 주문을 받아 설계, 재료구매, 부품 구매를 거쳐 완성되며 구조, 용도, 시스템에 따라 설계 사양이 다양하여 다품종 소량생산 방식의 생산 시스템을 가짐ㅇ (중소기업 위주 산업) 부품이 다양하고 시,612.54,797.74,990.55,191.35,400.44.02%철도차량3,479.33,624.53,775.83,933.34,097.54,268.54.17%철도시설577.7592.0606.7621.8637.2653.02.48%철도운영377.5395.9415.2435.4456.7478.94.87%국 내397.29406.40415.87425.73435.99446.692.37%철도차량296.3301.0305.8310.6315.6320.61.59%철도시설49.149.750.350.951.552.11.20%철도운영51.955.759.864.268.974.07.37%※ 자료 : 철도교통 기술 수준 상세분석 및 R&D 추진전략(한국철도기술연구원, 2018)ㅇ 지역별로 살펴보면, 권역별 철도시장(’15년 기준)은 아시아와 서유럽이 각각 30.5%, 26.3%로 전 세계 철도시장을 견인할 것으로 전망됨- 아프리카/중동 권역의 높은 성장률(7.1%)은 ‘20년 철도 분야 시장성장에 미치는 영향이 클 것으로 예측- 동유럽 및 중남미 국가들은 철도 수요가 높아 다수의 철도프로젝트가 수립되었으나, 투자재원의 부족으로 성장률은 매우 낮을 것으로 전망 지역별 철도시장 현황 및 전망(단위 : 억 달러)구분*************01820192020CAGR세 계4,263.14,434.54,612.54,797.74,990.55,191.34.0%서유럽26.3%26.5%26.7%27.0%27.2%27.4%3.2%동유럽6.7%6.6%6.5%6.4%6.3%6.2%0.6%북미15.2%15.1%14.9%14.8%14.7%14.5%1.4%중남미3.1%3.0%2.9%2.7%2.6%2.5%-2.1%아시아30.5%30.6%30.7%30.8%30.9%30.9%2.6%CIS12.0%11.8%11.6%11.4%11.3%11.1%0.8%아프리카/중동4.2%4.4%4.6%4.8%5.1%5.3%7.1%오세아니아2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.0%2.6%※ 자료 : 철도교통 기술 수준 상세분석 및 R&D 추진 중심으로 품질 안전을 확보ㅇ 국내 철도차량 산업 동향- 국내 철도차량 산업은 국내업계 생산능력의 40% 이하 수준으로 수출 없이는 기업경영 자체가 어려운 실정이며, 수출물량의 국산부품 적용률도 50% 이하인 실정임- 또한, 철도차량 시장 구조를 살펴보면 국내 특정 제작사의 공급 독점, 운영사의 수요독점 등 쌍방독점적 시장 구조로 경쟁 제한 등 시장기능 작동에 한계가 상존함· (공급측면) 국내 독점시장 안주로 자체 연구개발 미흡, 시장 변화 둔감, 글로벌 협력 및 집중/특화/혁신 미흡 등 독점의 폐단 발생· (수요측면) 독점적 지위를 이용하여 운영사별로 차량 및 부품 품질에 관한 자체 기준 설정 등 품질 검증에 비용 및 기간 과다 소요 등 비효율 발생- 국내 철도차량 수출실적은 2010년 이후, 16.6월까지 연평균 1.1조 원을 수주(’16년 점유율 2.4%), 국내 철도차량 차종별로는 전동차(77%), 디젤동차(10%) 수준으로 수주하였으며, 지역별로는 아시아(33%), 유럽(31%, 터키 포함), 북미 (12%) 순으로 나타남· 고속철도, 일반철도, 전동차, 경전철 등 다양한 차종의 수출 역량을 갖춘 차량업체로 현대로템이 있으나 중국중차(CRRC)의 저가 수주 공세와 글로벌 기업인 지멘스(독일), 알스톰(프랑스), 히타치(일본) 등의 영업력과 기술력에 고전- 철도차량 종류별 산업 현황· (고속철도) 고속철도의 경우 1,630량이 운영 중으로 그 중 핵심 부품의 국산화율은 30% 수준이며, 수출 차량 국산부품 적용률은 50% 이하의 수준임· (전동차) 국내 전동차 품질·기술·가격은 세계적인 경쟁력을 확보하고 있으나 최근 중국 업체의 저가 공세로 고전 중임. 특히, 기술이 평준화되고 보편화되어 업체들 사이 경쟁이 매우 치열· (자기부상열차) 자기부상식 초고속열차 핵심기술개발을 통해 세계 2번째 도시형 자기부상 열차가 상용 운행 중이며, 부품산업 등 관련 분야로의 경제적 파급효과가 클 것으로 예상됨□ 국내외 주요기업 현황ㅇ 해외 주요기업- (Wabtec Cor체 현황(2016)- 국내 중소기업의 주요 거래처는 현대로템, 코레일, 메트로, 한국철도시설공단, 우진산전 등으로 이곳에 약 66%를 납품하는 것으로 나타났으며, 1순위 기업과 매출 50% 이상 거래하는 비중이 전체 업체의 70% 수준※ 자료 : 철도부품 강소기업 육성방안 정책실획 계획수립 기획보고서(국토교통과학기술진흥원, 2017) 국내 중소기업 주요 거래처 현황- 우리나라 철도차량 및 부품 업계는 다수의 영세한 부품업체로 구성되어 있어 개별부품의 경쟁력만으로는 시장진출에 한계가 있으며, 국내 철도차량 부품업체는 내수시장 의존도가 높고 차량제작사에 종속되어 있는 상태임· 국외기술 의존적인 주요 핵심 부품으로는 신호장치, 대용량 전력용 반도체 소자, 고속차량용 차축베어링 등이 있으며, 살사장치, 차륜, 판토그래프, 냉각장치 등이 국산화가 이뤄지지 않은 주요부품- 철도차량 부품에 대한 원천기술 부재로 국외 부품 수입이라는 고비용을 치르고도 부품확보가 어렵거나 자체 기술로 해결하지 못하는 등 기술종속 한계가 발생 중- 일부 철도차량 부품업체는 세계적인 기술력을 보유하고 있으나 대부분 시장경쟁력이 부족하고, 전장품 등 고부가가치 기술은 국외의존 상태임· (차량제작사) 신호, 연결기, 제동, 승객설비(도어, 에어컨, 갱웨이, 유리, 바닥 재), 방송설비, 드라이빙 기어, 공기스프링, 차축/차륜, 댐퍼, 고무류, 차축베어링, 추진인버터, 보조전원장치, 주변압기 등· (철도운영기관) 고속철도용 제동장치, 고속철도용 승강문, 고속철도용 운전실 제어장치, 전기기관차용 제동장치, 전기기관차용 열차제어정보장치 등ㅇ 부품 국산화 추진 현황- ’19년 7월, 철도기술연구원은 철도부품?소재 기업의 국산화 개발을 기술 분야별로 지원?대응하는 전담조직으로 「철도 소재·부품 대응 TFT」를 신설하여 운영 중· 글로벌 경쟁력을 갖춘 부품개발 및 해외진출 추진을 지원하는 '글로벌 히든챔피언 육성사업', 도시철도운영기관 및 철도차량 제작사의 수요와 연계하여 우수부품 개발?구매를 연계하는 '유관준에 적합한 연구개발을 추진하고, 유럽 TSI 인증 등 국제인증도 사전에 획득하여 국외진출 지원- (표준화 모듈화 추진) 다품종 소량생산의 비효울을 해소하기 위해 차종별 공통 활용 가능한 표준부품.모듈 개발 및 국가표준 제정철도차량 후속시장 조성- (정비시장 조성) 차량 제작자, 부품업체에게 안정적 수익구조를 제공하고, 차량, 부품, 정비 연계수출을 위해 정비시장 조성 추진신호시스템 국산화 및 경쟁력 제고- (한국형 신호시스템 개발) 차량/부품/신호 패키지 국외진출을 위해 LTE기반 한국형 신호시스템을 개발하여 국내 적용 -(국가경쟁력 확보) 국외진출 시 경쟁력을 확보하기 위해 표준화 해 국제인증을 획득하고, 신호시스템용 LTE 기술은 국제표준으로 추진※ 자료 : 철도교통 기술 수준 상세분석 및 R&D 추진전략(한국철도기술연구원, 2018)□ 철도차량 기술 수준 분석ㅇ 차량시스템- 차량시스템 분야 기술경쟁력은 독일, 일본, 영국 순으로 분석되었으며, 국내 기술경쟁력은 주요 경쟁국 중 8위ㅇ 차체 및 설비- 차체 및 설비분야 기술경쟁력은 독일, 캐나다, 중국 순으로 분석되었으며, 국내 기술경쟁력은 주요 경쟁국 중 9위ㅇ 주행장치- 주행장치 분야 기술경쟁력은 일본, 독일, 중국 순으로 분석되었으며, 국내 기술경쟁력은 주요 경쟁국 중 6위ㅇ 제동장치- 제동장치 분야 기술경쟁력은 독일, 일본, 캐나다 순으로 분석되었으며, 국내 기술경쟁력은 주요 경쟁국 중 8위ㅇ 추진제어- 추진제어 분야 기술경쟁력은 일본, 중국, 독일 순으로 분석되었으며, 국내 기술경쟁력은 주요 경쟁국 중 4위 철도차량 기술경쟁력 (특허·논문 기반)구분1위2위3위4위5위6위7위8위9위차량시스템독일100.0%일본66.6%영국57.9%캐나다55.1%중국44.9%스웨덴25.9%프랑스16.8%한국13.2%네델란드10.7%차체 및 설비독일100.0%캐나다68.8%중국60.4%영국39.5%일본39.4%스웨덴37.2%네델란드37.2%대만19.2%한국19.0%주행장치일본100.0%독일96.0%중국59.0%네델란드4등

공학/기술| 2020.06.09| 17페이지| 3,000원| 조회(254)

환경분석, 산업동향, 철도차량

미리보기

닫기
자동차 전장부품 시장분석 평가B괜찮아요

자동차 전장부품 시장 분석□ 자동차 전장부품 개념 정의ㅇ 전장부품은 자동차를 구성하는 모든 전기 및 전자장치 부품을 통칭하며 차량 내의 전기를 통해 구동하거나 작동하는 부품- 자동차 전장부품은 시대적, 사회적 요구에 따라 안전/편의/친환경 중심으로 발전해 왔으며, 섀시(안전장치), 파워트레인(엔진 및 변속기), 바디 및 인포테인먼트(편의)로 구분됨< 그림 > 자동차 전장부품 구성□ 자동차 전장부품 산업 특성ㅇ 자동차 전장부품 산업은 전후방산업과의 연관성이 매우 높은 산업임- 전장부품의 전방산업은 소재산업, 철강산업, 부품산업, 장치산업, 소프트웨어산업 등 대부분의 산업이 존재- 전장부품의 고신뢰성, 경량화, 고효율화 등의 기술은 철도산업, 항공산업, 방위산업, 기계산업, ICT산업 등 다양한 후방산업에 적용 가능 자동차 전장부품 산업구조후방산업전장부품전방산업소재산업, 철강산업, 부품산업, 장치산업, 소프트웨어산업 등와이어하네스 부품, 전력전자 부품, 제어기 부품, 센서 및 액추에이터 부품자동차산업, 전자산업, 전기산업, 전지산업, 철도산업, 항공산업, 방위산업, 스마트그리드산업, 기계산업, ICT산업, 광고산업□ 자동차 부품산업 환경변화ㅇ 자동차산업은 전기차, 자율주행차 등 차세대 자동차라는 핵심 변화를 중심으로 ‘탈 기계화 및 IT화’라는 패러다임의 변화 진행 중이며, 기존의 기계식 장치에서 전장부품으로 부품산업의 환경이 변화하고 있음- (전기차) 2013년 9.7만 대에 불과했던 글로벌 전기자동차(BEV+PHEV) 시장은 2018년 200만 대를 넘어 5년간 연평균 59%의 급격한 성장세를 보였으며, 2025년 1천만 대로 성장할 것으로 전망됨- (자율주행차) 자율주행차는 IT, 통신 등 첨단 기술을 바탕으로 운전자에게 안전과 편의를 제공하는 스마트카의 가장 발전된 형태로서, ‘25년에는 세계 판매량 60만 대, ’35년에는 2,100만 대에 이를 것으로 전망됨자료 : 국내외 전기자동차 보급정책의 변화(한국생산성본부, 2019) 세계 전기자동차 판매량 현황자료 : 자율주행 자동차 최근 동향 및 시사점(정보통신기술진흥센터, 2018) 자율주행차 시장 전망(단위 : 만대)□ 자동차 전장부품 시장 동향ㅇ ’20년 기준, 전장부품이 자동차 제조원가에서 차지하는 비중은 40% 수준에 이를 것으로 추정되며 자율주행 자동차, 전기자동차 등 차세대 자동차 보급에 따라 전장부품의 비중은 크게 확대될 것으로 전망- 전장부품장치를 활용한 고연비 기술과 편의성, 안전성 향상기술은 삶의 질을 높이는 핵심기술이며, 자율주행 자동차, 전기자동차 등 차세대 자동차의 확대 보급에 따라 전장부품의 중요성과 수요는 지속적으로 확대가 예상됨- 일정 수준에 도달한 자동차 내연 기관과 차체의 추가적인 성능 향상이 더딘 상황에서 탑승자 및 보행자의 안전과 편의 향상 기능을 주로 담당하는 전장부품은 자동차 구매를 결정하는 데 있어서도 중요 요인으로 작용함- 차량에서 사용되는 네트워크 개발 및 적용으로 안전과 편의를 지원하는 신규 전장부품이 폭발적으로 탑재되는 등 차량의 전장화가 가속화되고 있음자료 : 중소·중견기업 기술로드맵(중소기업청, 2015) 자동차 제조원가 중 전장부품 비중ㅇ ‘20년 기준, 세계 자동차 전장부품 시장은 2조 900억 달러로 추산되며 급격한 성장률을 보일 것으로 전망됨- 세계 자동차 전장부품 시장의 연평균 성장률은 8.3%를 상회할 것으로 예상되며, 국내 전장부품 시장의 연평균 성장률은 17.5%로 세계 시장과 비교하여 두 배 이상의 높은 성장률이 전망됨 자동차 전장부품 세계 시장 규모 및 전망(단위 : 십억 달러)구분*************01820192020CAGR(%)세계시장1,4001,5001,6101,7501,9202,0908.3%자료 : 중소·중견기업 기술로드맵(중소기업청, 2015) 자동차 전장부품 국내 시장 규모 및 전망(단위 : 억 원)구분*************01820192020CAGR(%)국내시장19.722.226.030.836.544.117.5%자료 : 중소·중견기업 기술로드맵(중소기업청, 2015)□ 자동차 전장부품 확대에 따른 사고비용 감소 효과ㅇ 자율주행차 전장부품이 도입될 경우, ’18년 기준 22.5조 원 이상의 교통사고 비용 절감 효과가 예상됨- 교통사고의 원인은 약 90%가 교통법규 위반 등 운전자 과실에 의해 발생됨에 따라 오류가 발생하기 쉬운 인적 요소 제거 기술이 탑재된 전장부품으로 대체될 경우 교통사고로 유발되는 물적, 인적, 사회적 비용을 현저히 낮출 수 있음* 첨단운전자지원시스템(ADAS) 전장부품장치는 초기 단계의 자율주행 기술로서, 운전자를 보조해 주변 상황을 인식하고 운전자의 판단을 도와 대처능력을 높이는 장치임

공학/기술| 2020.06.09| 5페이지| 1,000원| 조회(486)

산업동향, 자동차부품, 전장부품

미리보기

닫기
SW기반 지능형 SoC 산업 환경분석

S/W기반 지능형 SoC 산업 환경분석1. 시장 동향□ S/W 기반 지능형 SoC 개념 정의○ (시스템 반도체) 디지털화된 일반 Data를 연산하거나 처리하는 차세대 반도체로서 미래차, 스마트 가전, 바이오 경량 시스템에 탑재되어 연산, 처리, 저장, 연결, 보안, 센싱 등의 기능을 수행하며, 저전력 고효율이 특징○ (지능형 반도체) 새롭게 성장하는 인공지능(AI) 알고리즘을 실행하기 위해 설계된 반도체로써 인식, 추론, 학습, 판단 등 인공지능 서비스에 최적화된 SW와 시스템 반도체(SoC)가 융합된 반도체- 초저전압 ? 고지능 ? 초경량 설계, 개방형 플랫폼이 특징이며, 자율이동체, 지능형 헬스케어, 빅데이터 처리, 차세대 통신 서비스, 스마트 시티, 증강현실, 인간형 지능로봇, 신약개발, 에너지 등 사회, 경제, 국방 등 전 분야에 응용 가능 시스템 반도체와 차세대 지능형 반도체 비교구분시스템 반도체지능형 반도체사회? 정보화 사회? 인공지능 사회(4차 산업혁명 시대)기능? 데이터를 입력된 순서대로 순차 처리? 수치계산이나 정밀 프로그램 고속실행? 인간을 능가하는 인식과 사고가 가능한 고도의 병렬(Parallel) 지능 컴퓨팅을 실행효율? 저면적에 의한 저가 생산? 아키텍처, SW, 신소자를 융합한 초고성능, 초저전력※자료 : 지능형 반도체 기술개발을 위한 기획연구 (정보통신정책연구원, 2018)□ 반도체 산업의 패러다임 변화○ 지능형 반도체는 인공지능 서비스에 최적화된 다양한 시장에서 등장하고 있으며, 지속적인 수요창출과 더불어 혁신적인 기술 진보로 기존 반도체 시장을 대체할 전망- 인공지능 서비스 성장에 따라 지능형 ICT 융합기술 및 제품 수요가 증가하여 반도체 시장은 지능형 반도체 중심으로 재편되고 있음- 지능형 반도체의 적용 및 활용 분야가 광범위해지고 지속적인 기술 진보와 생산비용 절감은 기존 반도체에 대한 대체 가능성을 높이고 있음※자료 : 한국반도체산업협회, 2018 반도체산업의 패러다임 변화 1○ 지능형 반도체는 인공지능 기기에서 고도의 지도체와 지능형 반도체 시장규모 및 전망(단위: 백만달러)구분*************02020212022CAGR지능형 반도체1,1592,2384,0976,1389,65715,78655%시스템 반도체195,014205,091213,831226,368238,210244,1684.6%※자료 : Gartner(2018) 재구성○ 인공지능, 자율주행차, 사물인터넷 등 4차 산업혁명을 주도하는 산업이 발전하면서 이를 구현하기 위한 핵심 부품인 지능형 반도체 시장이 새로운 동력으로 성장할 것으로 기대- (연산 처리용 반도체) 기관별 정의 및 범위에 따라 규모의 차이는 존재하나, ’21년 기준,트랙티카社는 39억 달러, Gartner社는 97억 달러, 투자은행 J.P.모건과 UBS는 각각 260억달러, 302억 달러로 세계 인공지능 반도체 시장 규모가 급성장할 것으로 전망함* 트랙티카社와 Gartner社는 CPU를 인공지능 반도체 시장에서 제외한 반면, UBS와 J.P.모건은 CPU를 포함하여 조사※자료 : 정보통신기술진흥센터(2018) 연산 처리용 지능형 반도체 세계시장 전망- (뉴로모픽 반도체) 현재 상용화 이전 단계이나 ’17년 12.3억 달러에서 ’23년 42.1억달러로 연평균 24.5% 증가할 것으로 전망※자료 : Mordor Inteligence(2018) 뉴로모픽 반도체 세계시장 전망○ 인공지능 반도체는 융복합화·스마트화를 주도하는 지능형 산업의 핵심 기반 기술로서 수요가 지속적으로 증가할 것으로 전망- 인공지능을 활용한 산업의 변화 추세는 2016년을 기점으로 급성장하였으며, 금융 및 소비, 헬스케어, 자동차 등 인공지능의 산업적 적용이 확대되고 있는 상황에서 지능형 반도체의 시장도 점차 확대될 전망※자료 : CBINSIGHTS(2017) 인공지능 적용 산업 전망○ 시장조사기관 IC Insights社에 따르면 산업별 반도체 IC(Integrated Circuit) 시장에서 스마트폰 산업의 반도체 시장 점유율이 가장 높게 나타났으며, 향후 자동차, IoT, 의료,국내 반도체 산업은 삼성전자·SK하이닉스 등 세계 최고 수준의 미세화 기술을 보유한 메모리반도체 기업을 제외하면 타분야는 답보 상태임- 시스템 반도체 시장에서의 우리나라 기업의 시장 점유율은 3% 수준이며, 글로벌 상위 50위 내 팹리스 기업 중 우리나라 기업은 단 1개임- 디스플레이 구동칩(DDI), 휴대폰용 이미지센서(CIS) 등 국내 대기업 수요와 연계된 일부 품목에만 한정된 경쟁력을 보유○ 최근 국내 대기업들은 메모리반도체에 편중된 경쟁력을 다변화하고 성장동력을 확보하기 위해 적극적인 투자 계획을 발표- 삼성전자는 비메모리반도체 경쟁력 강화를 위하여 133조 원을 투자하는 ‘반도체비전 2030’을 제시하고 시스템 반도체와 파운드리 경쟁력 강화를 위해 R&D 분야에 73조원, 최첨단 생산 인프라에 60조 원을 투자하는 계획을 수립함- SK 하이닉스는 122조 원을 투자하여 반도체 생태계를 강화하기 위한 반도체 클러스터 조성 계획을 발표함2. 기술 동향□ 지능형 반도체 유형별 기술 현황○ (GPU) 게임 산업의 3D 그래픽 등을 처리하기 위해 개발되었으나 대규모 데이터의 연산을 효율적으로 처리하는 병렬처리 기반 반도체로 각광을 받으면서 인공지능 구현을 위한 핵심 반도체로 부상- 직렬(순차) 처리 방식인 CPU는 한 개의 명령어에 의해 입력된 순서대로 데이터를 처리하는 반면, GPU는 여러 명령어를 동시에 처리할 수 있는 병렬 처리(Parallel Processing) 구조로 방대한 데이터의 연산을 지원하기 위한 반도체로 각광 받음- CPU는 연산을 담당하는 ALU의 개수가 최적화된 소규모 코어로 구성되어있으며, GPU는 수천 개 코어로 구성됨- GPU를 통해 기계학습(딥러닝 등)에 요구되는 복잡·고도화된 데이터 연산 처리의 성능 향상을 보여줌으로서 인공지능 구현의 발전을 견인 CPU(좌)와 GPU(우)의 회로도 비교○ (FPGA) 활용 목적에 따라 재 프로그래밍이 가능한 반도체로서 개발에 투입되는 시간이 짧고 원하는 작업에 맞춰 연산 처리가 가능해 유연성이 (좌) IBM社의 트루노스 (우) intel社의 로이히□ 국가별 기술개발 동향○ (미국) Intel社, NVIDIA社, XILINX社 등 글로벌 시스템 반도체 기업이 대다수 포진하고 있으며 인공지능 반도체 시장을 선도함- (인텔) 대형, 고속의 데이터센터 서버용 프로세서 개발에 집중하여 다양한 프로세서 제품군을 생산 중. 또한, 소비자 기기용 AI 반도체 분야에 공격적인 투자를 하고 있으며, DNN 가속 기술을 보유한 업체들을 집중적으로 인수 합병하거나 협력 중임* ’15년에는 FPGA 선두 제조업체인 알테라를 인수하여, 시스템 설계자가 요구하는 대로 칩 구성이 가능하다는 FPGA의 장점을 이용하여 자동차, 사물인터넷(IoT), 인공지능처럼 용도에 따른 프로세서를 제공* ’16년 인수한 인공지능 반도체 스타트업 ‘너바나 시스템즈(Nervana Systems)’의 기술을 바탕으로 ’17년 AI 프로젝트와 관련 작업용으로 딥러닝 전용 ‘NNNP (Nervana Neural Network Processor)’ 칩 개발을 공식 발표* 인텔은 인간의 뇌를 모사한 뉴로모픽(Neuromorphic) 칩, 즉 인간의 뇌신경세포를 실리콘에 구현한 뉴로모픽 칩을 개발 중이며, 코드명은 로이히(Loihi).* 엣지 디바이스에서 활용하는 시각처리 전용 인공지능 칩 모비디우스(Movidius)출시- (NVIDIA) 자사의 그래픽스 처리 프로세서(GPU)의 장점인 병렬 작업 기술을 최적화함으로써 DNN 기술을 도입한지 3년만에 훈련 속도를 50배 향상시켰으며, 다방면으로 적용될 수 있는 컴퓨팅 폼팩터를 위한 GPU를 기반으로 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 프레임워크를 개발하고 그래픽 기능의 핵심인 쉐이더 코어를 응용하여 딥러닝을 구현함* 자사의 GPGPU 딥러닝 성능 향상과 더불어, 다수의 GPGPU를 탑재한 고성능의 딥러닝 서버 시스템을 지속적으로 업그레이드하여 출시* ’18년에는 내장 메모리가 2배로 향상된 V100 GPGPU를 16개 장rojects Agency)기관이 진행하는 ‘인공두뇌 만들기 프로젝트’에 참여하여 TrueNorth라는 뉴로모픽칩 개발에 성공* TrueNorth 칩은 약 54억 개의 트랜지스터를 내장한 4,096개의 프로세서로 이루어져 있으며 전자회로 소자들을 인간 두뇌의 신경망처럼 연결하여 인간 두뇌 활동을 모방함- (애플) A11 바이오닉 프로세서에 뉴럴 엔진을 추가하여 아이폰X 모델에 장착* A11 바이오닉 프로세서는 2개의 고성능 CPU, 4개의 고효율 CPU, 3개의 GPU, ISP 유닛 및 뉴럴 엔진을 포함하고 있으며, 뉴럴 엔진은 600 GOPS의 성능을 가지고 FaceID와 애니모지 등의 처리에 활용- (AMD) CES 2019에서 세계 최초 7nm(나노미터) CPU를 선보이며, 경쟁사인 Intel社의 14nm CPU와 경쟁 구도로 나선 가운데, 20%대 점유율을 기록 중인 개인용 컴퓨터(PC) 시장의 CPU를 발판으로 서버·슈퍼컴퓨터용 시장에 재도전한다는 계획을 발표함* AMD는 미국 라스베가스에서 열린 ‘CES 2019’에서 차세대 데이테 선터용 프로세서 ‘에픽(EPYC)’과 3세대 ‘라이젠(Ryzen)’ 데스크톱 프로세서, 신형 그래픽카드 ‘라데온 VII(Radeon VII)’을 공개하며 서버 및 개인용 컴퓨터 시장 공략○ (중국) 반도체 설계 역량이 높은 스타트업을 중심으로 엣지 디바이스용 시장 선점을 통해 인공지능 반도체 기술 경쟁력을 강화하고 있음- (화웨이) 메이트10 스마트폰 시리즈에 인공지능 NPU(Neural Processing Unit)가 내장된 HiSilicon사의 Kirin 970 프로세서를 장착함* HiSilicon사의 Kirin 970은 8개의 CPU 코어와 12개의 GPU 코어, 듀얼 ISP 유닛및 NPU을 내장하였으며, TSMC 10nm 공정을 사용하여 약 1cm2의 면적을 가짐* AI 업체인 캠브리콘 기술을 라이선스하여 만든 NPU는 온-디바이스 AI를 담당하며 클라우드 AI와 결합하여 약 1.92 TFLOPS의 성능을 보임-

공학/기술| 2020.06.09| 15페이지| 3,000원| 조회(171)

SOC, 산업분석, 지능형반도체

미리보기

닫기