반도체 인사이트 센서 전쟁

반도체 인사이트 센서전쟁 - 11가지 키워드로 읽는 반도체 산업의 미래
주병권 외 지음, 한국반도체산업협회 엮음 / 교보문고(단행본) / 2023년 3월

모든 사물이 서로 연결되는 초연결 시대는 빅데이터와 인공지능을 통한 초지능화를 통한 사회, 경제활동 그리고 산업 전반이 디지털화되는 특성이 있습니다. 우리는 이러한 현상을 '디지털 트랜스포메이션(Digital Trasnforamtion ; DX)'이라 부르고 있습니다.

이러한 디지털 트랜스포메이션의 근간에는 모든 정보(Data)를 수집하고, 수집한 데이터를 분석 및 활용하는 '센서(Sensor)'가 자리하고 있습니다. 인간이 지닌 섬세한 오감에 비유되는 이러한 센서는 최근 엄청난 발전을 거듭하고 있습니다.

특히, 환경, 의료, 교통, 물류, 유통 등 산업의 대부분 영역의 디지털 트랜스포메이션을 위한 중요한 역할을 하고 있으며, 그 수요가 점차 증가하고 있습니다.

오늘 소개해 드리는 <반도체 인사이트 센서전쟁>에서는 센서에 대한 식견을 갖춘 산, 학, 연, 관의 전문가들의 관점에서 현장에서 체감하는 센서 기술의 중요성과 혁신 및 세계 반도체 시장에서 중요성이 점점 커져가는 센서 기술의 현재와 미래를 조망하고 있습니다.

즉, 센서가 우리 생활 방식을 어떻게 바꾸고 있는지, 센서를 통해 구현될 미래는 어떤 모습일지를 반도체 센서의 활용이라는 측면에서 들여다 보고, 나아가 반도체 센서의 미래 가치에 대해 분석하고 있습니다.

반도체 센서는 반도체 재료를 사용하여, 물리적, 화학적 또는 생물학적 현상을 감지하고 측정하는 장치 입니다. 이러한 반도체 센서는 이미지 센서, 터치 센서, 마이크로폰 등의 형태로 스마트폰, 피트니스 트래커, 스마트 홈 장치 등 우리들의 일상 생활 곳곳에서 사용되어, 온도, 습도, 공기질가과같은 환경 매개변수들을 측정하고, 움직임과 근접성을 감지하는데 활용되고 있지요.

특히 전기자동차나 에어택시, 바이오센서, 그리고 국방 영역 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

전기자동차에서 반도체 센서는 배터리의 충전 상태와 온도, 모터의 성능을 모니터링하고 제어하는데 중요한 역할을 합니다. 또한 장애물을 감지하고, 충돌을 방지하여 안전을 향상시키는데 도움이 됩니다.

수직 이착륙 항공기라고도 불리는 전기비행기인 '에어택시'는 반도체 센서를 사용하여, 도시 환경에서 장애물을 탐색하고 회피할 수 있습니다. 카메라, 라이다 및 레이더와 같은 센서 기능으로 인해 주변 환경에 대해 360도 관측이 가능한 것이지요.

바이오 센서는 반도체 센서를 통해 단백질 및 DNA와 같은 생물학적 분자를 감지하는 장치입니다. 의료 진단, 식품 안전 테스트, 환경 모니터링 등에 사용되고 있으며, 미래 기술로서 특히 주목받고 있는 반도체 영역이기도 합니다.

특히 생체 신호를 모니터링하고 질병을 감지하는 '웨어러블 장치'와 같은 응용 분야에서 반도체 센서가 큰 관심을 받고 있스빈다. 더 작아지고, 더 정확해 지는 센서의 발전은 궁극적으로 개인 맞춤형 의료라는 '디지털 헬스케어'의 패러다임을 변화 시키고 있습니다.

'국방 분야'에서 반도체 센서는 감시, 표적 추적, 미사일 유도 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 또한 폭발물 뿐 아니라 화학적, 생물학적 작용제를 탐지하는데도 사용되고 있음을 기억할 필요가 있습니다.

특히 최근 각 지자체에서 큰 관심을 받고 있는 '스마트 시티 사업'을 진행함에 있어 이러한 센서기술이 크게 주목을 받고 있습니다. 도시에서는 센서를 사용하여, 교통 흐름, 대기 질 및 에너지 소비를 모니터링하여 도시 문제를 디지털 기술로 해결하는데 초점을 맞추고 있기 때문입니다.

센서의 관점에서 '디지털 트윈'과 '스마트 시티'는 밀접하게 연결되어 있음을 기억할 필요가 있습니다. 센서는 물리적 세계에 대한 데이터를 수집하고, 이는 개체 및 시스템의 디지털 트윈을 생성하는데 사용되기 때문입니다.

스마트 시티에서 센서는 교통 흐름, 대기 질, 에너지 소비 및 도시 계획 및 관리에 중요한 다양한 요소에 대한 데이터를 수집하게 되고, 이렇게 수집한 데이터는 실시간으로 '디지털 트윈'으로 전달하여, 도시 문제에 대한 다양한 시나리오를 시뮬레이션하고, 문제 해결을 위한 최적의 솔루션을 구현하는데 활용되고 있습니다.

이처럼 반도체 센서의 활용도는 점점 더 증가하고 있으며, 관련 시장과 산업을 긍정적으로 변화시키고, 새로운 기술과의 융합을 통해 엄청난 혁신의 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 센서가 더 작아지고, 더 정확하고, 더 저렴해짐에 따라 점점 더 많은 응용 분야에서 센서가 사용되어 우리 주변 세계에 대한 이해를 높이고, 우리 삶을 더 안전하고 편리하게 바꿔 놓을 것으로 예상됩니다.

센서의 사회학적 함의가 담겨있는 서문의 내용을 그대로 인용해 봅니다.

"센서는 나와 세상이 관계 맺는 방식이다. 거기에는 인간의 본원적 욕망이 녹아 있다. 센서는 세상을 측정해서 삶을 구성하는 요소들, 즉 사고와 제도, 그리고 상품의 형태로 변화한다. 그것이 쉼쉬듯 자연스럽게 일어나는 사회가 바로 센서 사회이다." (p.11)

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​ * 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.