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해상용 GNSS 수신기해양레저산업 성장과 고정밀 글로벌 위성 인프라 확대 기대
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승인 2017.09.12  11:29:24
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KISTI 사업기회분석실 김지은 (Tel: 02-3299-6137  e-mail: skan5@kisti.re.kr)

 [ 요약 ]

1.위성항법시스템(GNSS)은 우주공간을 선회하는 다수의 인공위성을 이용하여 정확한 위치 및 시각정보를 제공하는 글로벌 측위 시스템이다.
2. 레저보트(요트) 수요 증가는 해상 GNSS 수신기 시장의 가장 큰 성장 동인이며, 세계 레저보트용 GNSS수신기 시장은 2013년 7.5억달러에서 2018년 8억 1500만달러로 CAGR 6.2%로 성장
3. 세계 컴포너트 생산은 일본(Furuno, JRC 등) 시장 지배, 유럽(Orolia, Novatel, Laird 등) 28% 차지, 시스템통합부문은 유럽(Kongsberg, Navico, Safran 등) 45% 점유, 미국( Garmin, Furuno 등) 35% 점유
4. 해상용 GNSS 수신기 시장은 다중위성수신, 위성보정기술, ICT기술 접목을 통해 정밀하면서 안정성과 신뢰성을 갖춘 다양한 응용분야로 확대 되고, 레저용 선박의 증가, 선박안전설비 의무탑재 규제 강화, 전자항법체계 도입에 따라 시장 확산이 가속화 될 전망이다.
5. 다양한 부가기능과 소프트웨어 차별성에 초점을 둔 제품 개발과 마케팅력 배양이 필요하다.

해상용 GNSS 다양한 분야에서 활용
글로벌위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 우주공간을 선회하는 다수의 인공위성을 이용하여 정확한 위치 및 시각정보를 제공하는 글로벌 측위 시스템이다. GNSS 수신기 시장은 전통적인 미국 GPS 수신기를 기반으로 발전해왔으나 러시아 GLONASS, 유럽 Galileo, 중국 Beidou 등의 개발에 힘입어 전 세계를 커버하는 고정밀, 고성능 항법 및 측지 기술로 발전하고 있다.

해상 분야는 육지에서 멀리 떨어진 바다에서의 안전운항을 위하여 GPS 초기부터 적극적으로 도입되어 왔다. 해양항해, 내륙수로항해, 해안선항해, 항만접안, 관제, 해상구난구조 등 다양한 해당 응용 분야에 활용되고 있다.

GNSS는 크게 우주 부분(위성의 개발, 제조, 발사), 지상관제(위성의 성능, 상태, 위치 등 모니터), 사용자 부문(수신기, 안테나, 자료처리 소프트웨어)으로 구성되며 GNSS 위성으로부터 신호를 수신하여 삼변측량법의 원리를 이용하여 안테나의 위치와 속도, 시각을 추정한다. 이러한 GNSS 시스템을 통해 빠르고 정확하게 선박의 위치 및 속도 정보를 획득, 항로 계산 시 소요되는 시간과 비용 절감, 인적과실에 의한 해양사고를 예방하는 효과를 기대할 수 있다. 최근에는 항만 주변의 선박 위치, 속도, 코스 및 컨테이너 위치 추적 기술, ICT 기술을 접목하여 항만 물류관리 분야로도 발전하고 있어 중소기업의 새로운 시장이 될 수 있다. 반면 해상용 GNSS 수신기는 방습/방수 등 기존의 스마트폰 앱만으로 대체하기 어려운 특이성을 가진다.

우주공간을 선회하는 다수의 인공위성을 이용하여 정확한 위치 및 시각 정보를 제공하는 GNSS는 육지에서 멀리 떨어진 바다에서의 안전운항을 위하여 GPS 초기부터 해상 분야에 적극적으로 도입되어 활용되고 있다.

   
 
항만안전시설의 표준 제정 기관인 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)의 분류에 따르면 해상용 GNSS 수신기의 주요 애플리케이션은 크게 항법시스템(Maritime Navigation)과 위치결정(Positioning) 시스템으로 분류된다. 해상용 GNSS 항법 장비는 IMO의 표준안 및 요구성능 규정에 맞추어 개발된다. 플랫폼(선박)이 큰 특성에 따라 장비의 크기나 무게보다는 방수기능, 디스플레이 선명도, 유사시 조난신호 기능 등 부가적인 기능을 내장해야 한다. 상용선박의 경우 GNSS 수신기 외에 레이더, 자이로, 전자지도 등을 포함하는 ECDIS1와 통합사용이 필수이며, 어선의 경우 어군탐사용 소나장비, 수중장애물감지기, 자이로 기반 자동항행장비, LORAN (Long Range Navigation) 시스템 등 다양한 외부센서시스템과 연동기능이 요구된다.

   
 
레저보트의 증가로 인한 시장 활성화 기대

해상용 GNSS 수신기는 소규모 선박(레저용 보트)에서 사용하는 저가 GNSS 수신기와 중/대규모 산업용 선박(유조선, 여객선, 대규모 어선 등)을 위한 중고가 GNSS 수신기로 시장이 구분된다. 최근에는 소규모 레저용 선박의 급증과 해양레저산업의 성장, 선박안전설비 의무탑재 규제 강화, 전자항법체계(E-navigation) 도입 등의 추세에 따라 저가 대규모 시장으로 확대될 전망이다.

특히, 해양레저산업의 발전에 따른 레저보트(요트)의 증가는 해상 GNSS 수신기 시장의 가장 큰 성장 동인으로 꼽힌다. GSA에 따르면 2013년 기준 GNSS의 보급률이 상선은 이미 87%에 달하는 데 비해 레저보트는 22%로 향후 빠르게 확산될 것으로 예상된다. 세계 레저용 선박에 적용된 GNSS 수신기 수는 2013년 115만대에서 2023년에는 200만대로 증가(CAGR 5.7%)할 것으로 예상되며, 세계 레저보트용 GNSS 수신기 시장은 2013년 6.3억 달러에서 2018년 8.8억 달러로 CAGR 7.1%로 성장할 것으로 전망된다.

   
 
국내는 정부가 경제혁신 계획의 역점 사업으로 추진 중인 마리나 산업 육성정책 등 해양레저·관광산업 수요 증가와 더불어 레저보트의 GNSS 내비게이션 수요가 증가할 것으로 보인다. 선박에서 GPS는 필수장비로서 시장 수요는 국내 선박수주량과 동일한 동향을 보이며 상승선을 그리고 있다. 레저보트용 GNSS 수신기 국내 시장은 정부의 육성 정책에 힘입어 2013년 60억에서 2018년 122억으로 CAGR 15%의 높은 증가율로 성장할 것으로 전망된다. 또한 해양안전을 위한 수색/구조 부표용 위치 측정 수요도 증가하고 있으며, 항만 내 선박 교통제어시스템(Ship Traffic Management)의 GNSS 항법시스템으로 교체 등 해상에서 GNSS 활용을 위한 인프라 구축에 따른 시장 환경 조성이 예상된다.

해상용 GNSS 세계 시장에서의 경쟁 상황
해상용 GNSS 수신기 세계 시장에서 컴포넌트 생산은 일본 시장이 지배하고 있고 유럽은 28%를 차지하고 있다. 시스템통합부문은 유럽이 45% 점유, 미국이 35%를 점유하고 있으며 한국은 GNSS 수신기 시장의 5%를 점유하고 있다.

해상용 GNSS 수신기 세계 시장은 크게 컴포넌트(수신기, 부품) 생산업체, 시스템 통합 업체, 선사가 벨류체인을 이루고 있다. 수신기와 부품 생산에서는 일본의 Furuno, JRC를 중심으로 아시아 기업이 시장을 지배하고 있으며, Orolia, Novatel, Laird 등 유럽은 세계 시장의 28%를 차지하고 있다. 이밖에 Trimble, Rakon, 한국의 삼영ENC 등 이 주요 생산 업체이다. 시스템 통합 부문에서는 유럽의 Kongsberg, Navico, Safran이 전 세계 시장의 45%를 점유하고 있으며, 미국의 Garmin, Furuno가 35%를 점유하고 있다. 이외에도 Johnson, Mitsubishi, Raymarine이 대표적인 기업이다.

한국은 GNSS 수신기 세계 시장의 5%의 점유율을 가진 것으로 알려져 있으나, 해상용 분야에서는 국제 표준 기술을 선점하고 있는 유럽(Raymarine, Navico, Kongsberg)과 일본(Furuno, JRC) 업체가 주류를 이루고 있고, 중소형 선박 시장 대상으로 삼영ENC가 50% 이상의 점유율을 차지하고 있다.

   
 
해상용 GNSS 수신기 시장의 사업 기회 분석
사회적요구

최근 전 국민을 큰 충격에 몰아넣은 일련의 대규모 선박사고 이후, 선박의 안전운항과 해양사고 시 수색구조체계에 대한 사회적 요구가 커지고 있다. IMO를 통해 국제표준에 맞는 가이드라인이 제시되고 있지만 우리 정부 역시 이를 위해 E-Navigation 등 GNSS를 활용한 각종 방안을 마련하고 있다.

정책
IMO(국제해사기구), IALA(국제항로표지합회), 국가별 형식검증 및 선박안전법령은 선박의 안전운항, 재해 및 사고대비를 위해 선박전자장비에 대하여 엄격한 국제적 규제를 적용하고 있다. IMO는 SOLOAS(해상인명안전협약)를 통하여 선박자동식별장치, 전자해도시스템 등 28종의 항해통신장비 탑재를 선박종류별로 의무화하고 있다.

또한 차세대전자항법체계(E-Navigation)는 선박의 항구 출발부터 목적항의 부두 접안에 이르는 전 과정을 통합연계하는 서비스로서 이를 위해 선박에 적용되는 GNSS 기술은 핵심요소라 할 수 있다. 한편, 우리 정부에서 추진하고 있는 해양레저(마리나)산업 육성 정책 또한 레저보트 산업의 확대로 인한 GNSS 시장의 증가요인이다.

   
 
선박의 안전운항과 해양사고 시 수색구조체계에 대한 사회적 요구가 커지고 해양레저의 수요가 증가하면서 해상용 GNSS 수신기 시장 성장도 성장하고 있다.

시장: 해양레저 수요 증가에 따른 GNSS 증가 기대
우리나라의 국민소득 2만 달러 시대에 들어서면서, 레저는 삶의 질을 높이는 중요한 요소로 자리 잡고 있다. 유럽, 일본, 미국 등 선진국의 사례에서 보듯이 보트와 요트의 수요는 경제력과 관련성이 크다. 이러한 레저보트의 수요는 선박 필수장비인 GNSS 수신기의 증가와 직결된다. 한편 최근 동남아시아의 마리나 붐은 GNSS 수신기 수출의 기회로도 풀이된다. 그러나 GNSS 수신기의 플랫폼인 선박의 소비는 경기 민감도가 매우 높아서 경기 하락에 따른 리스크가 존재한다.

기술 추세: 해상분야 GNSS 확산과 다중위성기술 채용
GPS로 대변되던 위성항법 기술이 GNSS로 확대되는 배경에는 정확성뿐 아니라 안정성과 신뢰성에 대한 요구가 있다. 태양흑점 폭발과 같은 자연적 전파교란, 인위적 간섭에 의한 위성신호 방해, 운영 기관의 시스템 폐쇄 및 접근제한 등의 리스크에 대비하여 GPS 시스템에 대한 의존도를 낮추고자 Multi-GNSS 표준을 지원하는 시스템이 증가하고 있다.

   
 
최근 IMO의 개정 권고안은 대양 및 연안 항해 시 필요한 GPS의 정확도뿐 아니라, 수로 내 항행 및 해양건설, 항만 내 선박 교통제어, 해상구난구조 등을 위한 정밀한 위치 정확도를 요구한다.
따라서 고정밀, 고정확의 위성 측위정보 제공을 위해 각국의 위성기반보강시스템(SBAS)의 개발이 활발하다. 초기 GPS는 100m(백 미터) 미만의 정밀도를 가졌으나, 오차 요인들을 보정하는 DGPS의 등장으로 측위 정밀도가 더욱 높아졌다. DGPS는 이동 작업에서는 m(미터) 단위의 정밀도를, 정지 작업에서는 더 높은 정밀도를 가능하게 한다. 유럽의 EGNOS, 북미의 WAAS, 일본의 MSAS가 이에 속하며, 대부분의 고가의 GPS칩셋들은 이를 지원한다.

우리나라 해양수산부에서 추진하는 해양용 DGPS(Maritime DGPS)는 통제국(대전중앙사무소, 1개소), 기준국(11개소), 감시국(8개소)으로 구성되어 운영되고 있으며, Galileo 위성을 위한 보정시스템 인프라 또한 구축하고 있어 이를 통해 저수심, 협수로 등 위험해역 항해 시 1m 이내의 정밀한 위치 정보를 제공할 것으로 기대된다.

다양한 부가기능과 소프트웨어의 차별성 필요
해상안전에 대한 사회적 요구와 해상 GNSS 기술에 대한 정부의 관심이 높지만, 아직까지 국내 선박 및 레저보트 시장은 초기 단계로 관련 장비 시장 역시 시작단계에 있다고 할 수 있다.
하지만 국제기관과 각국 정부는 선박의 모든 상황에 적용 가능한 GNSS 성능을 개선하기 위하여 각종 표준기술 제정과 SBAS를 통한 위성보정 기술개발은 더욱 활발하게 진행될 것으로 예상된다.

이를 통해 사용자 부문을 제공하는 수신기 및 부품제조, 시스템 통합 관련 업체는 고품질의 위성 인프라를 활용하여 적은 비용으로 가용성과 정밀성, 지속성, 무결성을 갖춘 품질 높은 글로벌위성항법 제품과 서비스 제공이 가능해진다. 즉, 국내 기업의 적극적인 시장 대응을 통해 해외진출의 기회로 삼을 수 있게 되어, 국내 중소기업의 글로벌 사업다각화 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

   
 
현재의 GNSS 시장은 국제기준과 표준에 부합하는 핵심기술 개발이 요구되는 기술선도 산업이라 할 수 있다. 따라서 선박장비 관련 표준을 주도하는 유럽, 일본 등의 경쟁업체를 두고 시장에 진입하기 위해서는 차별화된 기술 선점이 주요한 경쟁 기반이 된다. 이를 보완하기 위한 구체적 방안으로 다음을 고려할 필요가 있다.

해상용 GNSS 수신기는 시장에서 필요로 하는 응용 분야에 따라 정보통신 기술이 접목된 측위 기술 및 장비로 전문화되어야 하며 다양한 부가 기능을 탑재하고 수신신호 처리를 위한 소프트웨어에 차별성을 둘 필요가 있다.

   
 
GNSS 수신기는 단일 시간과 위치에서 보다 많은 다중위성 및 위성보강시스템을 활용할수록 위성신호 수신 확률이 훨씬 높아진다. 해상분야 GNSS 수신기 개발을 위해서 GPS 단일위성 채택보다는 현대화된 GPS를 기반으로 GLONASS 및 Galileo 등 2개 이상의 위성수신이 가능한 다중위성수신(Multi-constellation GNSS) 개발이 필요하다.

또한 다양한 보정 항법 시스템이 결합된 환경을 기반으로 시장에서 필요로 하는 응용 분야에 따라 정보통신(ICT) 기술이 접목된 다양한 측위 기술 및 장비로 전문화될 필요가 있다. 특히 단순한 GNSS 수신 기능에 그치지 않고 다양한 부가 기능을 탑재하고 수신신호 처리를 위한 소프트웨어에 차별성을 둘 필요가 있다.

수신기 운영성능에 대한 국제 표준은 수신기의 잠재적 핵심 기술과 보강 기술의 성능을 평가하는 기준이 될 수 있다. IMO는 2015년 해상안전위원회 논의과정을 통해 다중위성 수신기를 위한 새로운 성능 표준을 발표할 예정이어서 귀추가 주목된다.

이와 더불어 현장 영업활동 강화와 마케팅 채널 다변화, 우량 장기고객과의 파트너쉽 체결 등 마케팅력 제고가 중요한 성공 요인임을 간과해서는 안 된다.
 

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