[뉴스비전e 박준상 기자] 미세먼지 엘리뇨 현상 등으로 인해 전세계는 보다 쾌적하고 안전한 환경을 만들기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

자연을 다시 회복시키기 위해 다양한 방법들이 시도되고 있는 가운데, 오염 상황을 모니터링하고 빠르게 대처할 수 있는 스마트 환경 센싱에 대한 관심이 높아지고 있다.

유수의 컨설팅 기관들은 전세계 스마트 환경센서 시장이 오는 2021년 43.6억 달러로 5년새 2배 가까이 성장할 것으로 내다보고 있다.

하니웰을 비롯, 미국·독일·스위스·일본 등의 정부와 기업은 복합센서 개발에 적극 나서고 있다. 

스마트 환경센서는 우리 삶에서 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 어떤 종류가 있고 무슨 역할을 하는지, 연구방향은 어디로 나아가고 있는지 등 구체적인 실체에 대해 잘 알려지지 않았다.

온도와 습도 등 우리 주변 상황을 실시간 모니터링 할 수 있는 기술인 스마트 환경센서에 대해 심층 분석해 본다. [편집자 주]

[②세계시장 5년새 2배 성장 전망...한국도 연구성과 '결실']

환경센서의 수요는 산업체, 공공기관, 정부 등을 중심으로 급속히 확대되고 있다.

이는 환경 모니터링 및 제어의 필요성이 늘어난데다, 신흥국의 급격한 산업화에 따른 환경센서의 산업적 수요 증가, 세계적 환경 및 안전 규제 강화, 제품 개발 및 상용화 투자 증대 때문이다.

미국의 시장조사 컨설팅 기업인 마켓 앤 마켓츠(Market and Markets)에 따르면 세계 환경센서 시장은 연평균 8.3%의 성장률을 기록하며 2021년엔 128억 2천만 달러 규모가 될 것으로 전망되고 있다.

이 중 센서에 반도체, MEMS 등 제조 기술을 접목해 환경감지 기능을 대폭 개선하거나 데이터 처리, 자동보정, 자가진단, 의사결정 등의 기능을 내장한 첨단센서(스마트 센서)의 비중은 2020년 49%로 급격히 확대될 것이라고 예상했다.

마켓 앤 마켓츠는 세계 스마트 환경센서 시장이 2021년 43억 6천만 달러 규모로 5년새 2배 넘게 성장할 것이라고 내다봤다. 이 가운데 국내 스마트 환경센서 시장은 연평균 10.5%의 성장률속에 2021년 1천 420억원 규모가 될 것으로 예측했다.

최근 스마트 환경센서는 대부분 기계식에서 전자식으로 전환되고 있다. 형태는 경박단소화 하고, 기능은 복합화 · 고성능화 · 시스템화 · 네트워크화 되고 있으며 가격 역시 점차적으로 낮아지고 있는 추세다. 

MEMS(Micro Electro Mechanical System/ 미세전자기계시스템)라는 마이크로 단위의 기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 것으로 나노기술에 힘입은 결과다.

◆한국 기술 개발 '결실'...특허출원 및 글로벌 점유율도 상승

우리나라도 ETRI와 KAIST, 한국정보통신대학교 등에서 환경 센서에 대한 기술 개발을 적극 추진해 왔다. MEMS 센서가 기존의 기계식 센서와 비교하여 차세대 스마트 기기에 요구되는 저가격, 소형화, 고효율 및 고신뢰성을 충족할 수 있는데다가, 사물인터넷 시대에 따라 활용 분야가 더욱 확대되고 있기 때문이다. 

MEMS 센서 분야는 기술의 난이도가 높고 개인이 쉽게 접근할 수 없는 기술분야라는 특성상,  그간의 연구개발을 주도한 곳은 정부출연 연구소, 대학교 산학협력단 등이다.  

특허청이 지난해 집계한 결과, MEMS 센서 관련 특허출원은 2012년 41건에서 2016년 61건으로 꾸준히 증가세다. 

파운드리 업체 관계자는 "주요 기술들이 국내 민간 기업에도 이전되기 시작하면서,  텔릿 등 해외 기업들이 주를 이뤘던 구도를 벗어나, 이제는 한국 기업들도 글로벌 시장에서 신뢰성과 품질을 인정받기 시작하는 분위기"라고 전했다. 

특히 일반 범용 온도센서 등 일부 품목의 경우 세계시장에서 20% 이상의 점유율을 기록하는 등 선진국 제품들과 경쟁구도를 형성하기 시작했다.