인공지능(AI) 관련 유망산업 동향 및 시사점

인공지능이란 인간의 인지능력, 학습능력, 이해능력, 추론능력 등을 실현하는 기술을 의미한다. 최근 IT 분야의 기술력이 날이 갈수록 높아지면서 이러한 인공지능 기술은 글로벌 산업의 중심에서 다양한 형태로 우리 곁에 다가서고 있다. 본문에서는 인공지능이 적용된 대표적 유망산업 4가지의 동향을 살펴봄으로써 인공지능의 미래를 전망해보고자 한다.

자율주행 자동차

개발 현황
무인 자동차라고도 불리는 자율주행 자동차는 운전자의 조작 없이 스스로 주행환경을 인식해 목표지점까지 운행할 수 있는 자동차를 의미한다. 이는 일반 승객을 운송하는 무인택시 뿐 아니라 장애인을 위한 보조 수단, 화물 운송, 군사용 등 광범위한 분야에서 활용이 가능한 기술이다. 그동안 자율주행 자동차는 안전사고에 대한 우려 때문에 상용화 시기에 대한 많은 논란이 있었지만 최근 도로주행 시험이 성공적으로 진행되면서 개발 경쟁에도 가속이 붙은 상황이다.
사고 발생과 관련한 법·제도적 문제, 도로 및 관련 인프라 구축 문제 등이 여전히 자율주행 자동차의 상용화를 늦추는 요건으로 작용하고 있지만 최근 미국에서 자율주행 자동차의 일반도로 실험운전 면허가 발급되고 주행 테스트가 성공적으로 이루어지는 등 본격적인 상용화에 근접하고 있다.
GPS, 정밀센서, 인공지능 기술의 발전에 따라 이제 자동차 산업의 핵심역량은 기계 기술이 아닌 IT·전자 기술에 집중되고 있으며, 이에 대한 연구개발도 활발해졌다. 자동차 제조원가 중 전자부품이 차지하는 비중 역시 2015년 40%, 2020년 50%까지 상승할 것으로 예상되는 등 자동차 분야의 인공지능 열풍은 한동안 지속될 전망이다.

시장 전망
미국이 2000년대부터 자율주행 자동차에 대한 투자를 확대함에 따라 2017년 경에는 상용화가 이루어질 것으로 예상된다.
미 국방성의 국방고등연구계획국(DARPA)은 2004년부터 자율주행 자동차 대회(DARPA 그랜드 챌린지)를 개최해 대학, 연구소, 기업의 연구개발 참여를 유도해왔다. DARPA는 2015년까지 미 육군 장비의 1/3을 무인장비로 대체하겠다는 목표를 달성하기 위해 자율주행 자동차 연구개발에 투자를 아끼지 않고 있다. 2005년 대회에서 우승을 차지한 스탠포드 인공지능 연구소 팀의 엔지니어들은 주축이 되어 현재 구글의 무인자동차 개발을 주도하고 있다. 자율주행 자동차의 경우에는 상용화가 이루어진 이후 초기 시장은 느리게 성장할 것으로 전망되나, 2025년 이후에는 본격적인 성장기에 진입할 것으로 보인다. 안전에 대한 우려, 국가별 수용도 차이 등으로 초기 시장 형성에는 난항이 예상되지만, 본격적 성장궤도에 오른다면 2035년에는 연간 생산량이 약 1억대 수준에 육박할 정도로 큰 시장이 기대되기 때문이다.

주요 글로벌 기업 동향
먼저 구글을 선두로 한 글로벌 IT 업계는 자동차 산업을 미래 최대의 성장동력으로 주목하고 차량용 운영체제(OS) 선점 등을 위해 총력을 기울이고 있는 상황이다.
구글은 2012년 세계 최초로 도로용 시험면허를 취득한 이후 100만㎞ 이상 무사고 주행에 성공했으며, 2017년 상용화를 추진하는 등 선두주자로서의 면모를 다져나가고 있다. 스마트폰의 운영체제를 장악한 것처럼 지도 서비스(Google Maps)를 바탕으로 한 무인자동차 운영체제 선점도 이뤄내겠다는 각오다.
애플은 2014년 자동차 전용 운영체제인 카플레이(CarPlay)를 출시한데 이어 음성인식 비서 시리(Siri)를 통해 음성 명령으로 차량을 제어하는 기술을 개발 중인 것으로 알려졌다.
한편, 글로벌 완성차 업체들도 한순간에 몰락한 휴대폰 제조업체들의 전철을 밟지 않기 위해 자율주행 자동차 기술개발을 본격적으로 추진하고 있다.
2013년 구글에 이어 두 번째로 도로용 시험면허를 취득한 아우디는 기존 완성차 업체들 중 자율주행 자동차 개발 경쟁에서 두각을 나타내고 있으며, 벤츠는 2013년 100㎞ 자율주행 소식을 알린 이후 2020년 자율주행 자동차 양산체제 구축을 목표로 노력을 경주하고 있다.
2013년 전기차를 개조한 자율주행 자동차 시제품을 발표했던 닛산 역시 2020년 상용화를 계획하고 있는 것으로 알려졌고, 2003년에 설립된 세계 최대의 전기자동차 제조업체인 테슬라는 ADAS분야의 연구개발 역량을 강화하는 한편, 구글 및 애플과의 제휴도 검토 중이다.

지능형 로봇

지능형 로봇은 환경인식과 상황판단, 자율 행동이 가능한 로봇을 말한다.

개념 및 분류
지능형 로봇 개발 및 보급 촉진법에는 지능형 로봇을 ①외부환경을 인식하고 ②상황을 판단하여 ③자율적으로 동작하는 기계로 정의하고 있다. 기존의 전통적 로봇이 인간의 단순 노동을 대체하는 수단으로 활용되었다면, 지능형 로봇은 다양한 영역에서 인간의 복잡한 활동을 대신하는 방향으로 진화한 형태이다. 패턴 인식, 기계 학습, 전문가 시스템, 인공 신경망, 자연어 처리 등 인공지능 관련 기술이 발전함에 따라 로봇은 환경 인식, 상황 판단, 자율 행동의 3요소가 가능해졌다.
이러한 지능형 로봇은 크게 제조업용 로봇과 서비스용 로봇으로 분류할 수 있으며, 서비스용 로봇은 다시 전문서비스용과 개인서비스용으로 구분된다. 제조업용 로봇은 제조 현장에서 부품, 소재의 입고와 조립, 가공 등 제조공정 및 출하까지의 작업에 활용되는 로봇을 뜻하며 전문서비스용 로봇은 군사, 의료, 구조, 건설, 물류 등 특수한 목적의 서비스를 제공하는 로봇을 의미한다. 가사, 장애인 보조, 엔터테인먼트 등 개인을 위한 서비스와 밀접한 관련이 있는 로봇은 개인서비스용 로봇으로 분류된다.

세계 시장 규모
전 세계 지능형 로봇 생산액을 살펴보면, 2003년 44억 달러에서 2011년 127억 달러로 연평균 14.3%의 높은 성장률을 기록했다.
로봇 분류별로는 제조업용 로봇이 2011년 기준 85억 달러로 전체 지능형 로봇 생산액의 66.7%, 즉 3분의 2에 해당하는 비중을 차지했다. 제조업용 로봇의 세계시장 점유율은 일본이 17.5%로 1위를 마크하고 있으며, 미국(17.47%)이 근소한 차이로 2위, 독일(12.7%)이 3위, 한국(5.8%)은 4위에 머물렀다. 전문서비스용 로봇의 경우 아직은 제조업용 로봇에 비해 적은 비중을 차지하고 있지만 2003년 3억 달러에서 2011년 36억 달러로 생산액이 급증하는 등 연평균 38.6%의 고성장을 시현해왔다.
한편, 개인서비스용 로봇의 생산액은 2003년 4억 달러에서 2011년 6억 달러로 연평균 6.9%의 성장률을 보여 아직은 성장세기 미미한 수준이지만 향후 높은 시장 성장이 예상되고 있다.

국내 시장 규모
국내 지능형 로봇 시장은 2003년 지능형 로봇이 차세대 성장 동력으로 선정됨에 따라 생산규모가 지속적인 성장세를 기록해왔다. 국내 지능형 로봇 생산액은 2005년 5,723억 원에서 2012년 2조 1,326억 원으로 연평균 20.7%의 높은 성장률을 유지하고 있다.
이 중 제조업용 로봇의 생산액은 2012년 기준 1조 6,184억 원으로 국내 지능형 로봇 생산액의 75.9%를 차지하고 있는데, 이는 국내 지능형 로봇의 4분의 3 이상을 차지하는 절대적인 비중이다.
전문서비스용 로봇의 생산액은 2005년 54억 원에서 2012년 355억 원으로 연평균 30.9% 성장을 보였으며, 개인서비스용 로봇은 같은 기간 193억 원에서 2,958억 원으로 연평균 47.7% 성장을 나타냈다.
이처럼 세계 시장의 추세와는 달리 전문서비스용 로봇에 비해 개인 서비스용 로봇이 빠르게 성장하고 있다는 점이 국내 지능형 로봇 시장의 가장 큰 특징인데, 이는 청소로봇 중심으로 편중된 로봇 시장 형성이 주원인으로 꼽히고 있다.

지능형 감시시스템

최근 사회안전망의 필요성이 대두되면서 지능형 감시시스템의 수요도 늘어났다.

개념 및 필요성
지능형 감시시스템은 ①영상 정보를 수집하고 ②자동으로 특정 개체나 행위를 감지해 ③필요시 사용자에게 알리는 시스템으로 정의할 수 있다. 이 시스템은 영상처리 및 컴퓨터 시각처리, 패턴분석, 인공지능 및 데이터 관리 기술과 접목해 자동화된 영상분석 기술을 구현하는 것이 핵심이다. 최근 예방과 즉각적 대응에 초점을 맞춘 사회안전망의 필요성이 대두되면서 지능형 감시시스템 수요가 꾸준히 상승곡선을 그리고 있다. 강력범죄와 재난 재해 증가로 인해 CCTV 등 감시시스템 설치가 급증하고 분석 가능한 영상 정보의 효율적 활용 방안이 요구되고 있는 상황에서 지능형 감시시스템은 24시간 영상 감시가 가능하고, 관제요원이 불필요해 인건비 절감에 따른 비용 감축의 효과가 있다. 또한, 영상 자료를 활용한 사건 예측 및 즉각적 대응이 가능해 실시간 사회안전망 구축에도 큰 도움을 준다.

활용 분야 및 분류
지능형 감시시스템은 보안 안전, 교통, 산업 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
먼저 보안 안전과 관련해서는 공공시설·주거 상업시설·군사 부문 등에서의 출입자(범죄자) 감지 및 규모 파악 등 출입 통제, 위험 행위(싸움, 넘어짐 등) 감지, 도난/방치 물체 감지, 산불 및 홍수 등 재난·재해 예방에 적용될 수 있다. 교통 부문에서는 교통 위반(역주행 등)을 감지하거나 사고 식별 등에 활용될 수 있으며, 산업현장에서는 가스 누출, 폭발 사고 등 산업재해를 예방하고 생산라인 불량품 검출, 설비 오작동을 감지하는 용도로 지능형 감시시스템 도입이 추진되고 있다.
한편, 현재 상용화되어 있는 지능형 감시시스템은 활용 목적에 따라 크게 보안, 교통 관제, 비즈니스 인텔리전스로 구분된다.
보안 시스템은 보안을 목적으로 운영되는 시스템으로 움직임 분석(영상에서 객체들의 움직임, 상태 정보를 기반으로 관리자가 정의한 규칙에 위배되는지 여부를 검사) 및 객체 인식(얼굴, 자동차 번호 등) 등이 주요 기능이다.
교통 관제 시스템은 도로 및 선로에서 발생한 사고, 교통위반 등을 감지해 신속한 초기 대응을 도모하고 교통 흐름을 관리하는 것이 목적이며, 비즈니스 인텔리전스 분석은 객체 식별, 객체 추적 등과 같은 영상분석을 통해 영상에 존재하는 객체의 수, 출입자 수, 체류 시간, 공간 점유율 등과 같이 비즈니스에 도움이 될 만한 정보를 생성하는 것을 의미한다.

세계 시장 규모 및 전망
세계 지능형 감시시스템 시장 규모 추정치는 기관별로 다소 차이가 있지만 대략 2011년 기준 1.8~3.2억 달러 규모로 추정된다. 대부분의 기관에서는 2015년(또는 2017년)까지 세계 지능형 감시시스템 시장이 연평균 20% 이상 급성장할 것이라는 전망을 내놓고 있다.
2011년 지능형 감시시스템의 시장규모를 부문별로 살펴보면 지능형 교통 관제 분야가 가장 높은 비중을 차지했으며 그 다음으로 보안 안전, 비즈니스 인텔리전스 순서로 이어졌다.
가장 높은 비중을 차지하고 있는 지능형 교통 관제 분야는 2011년 1억 3,500만 달러에서 2015년 2억 4,880만 달러로 연평균 16.5%의 성장이 예측되고 있으며, 지능형 보안 안전 분야는 동기간 1억 140만 달러에서 2억 6,300만 달러로 연평균 26.9% 성장이 전망된다. 한편, 비즈니스 인텔리전스 분야는 동기간 1,810만 달러에서 7,840만 달러로 연평균 44.3% 성장이 점쳐지고 있다.

국내 시장 규모
국내 지능형 감시시스템 시장 규모와 관련한 공식적인 통계가 없는 상황에서 전문가들은 지능형 감시시스템 시장을 국내 전체 영상보안 시장의 1~3% 사이일 것으로 추정했다. 국내 영상보안 시장이 2013년 기준 5,511억 원 규모라는 점에서 분석해보면 지능형 감시시스템은 55~165억 원 정도로 파악할 수 있다. 지능형 감시시스템의 주요 기술인 얼굴 인식 보안(89억 원), 원거리 사람 인식(2,600억 원), 자동차 번호 인식(3,500억 원)을 합산하는 방식으로 추정해보면 국내 시장은 약 6,190억 원 규모라는 결론이 도출되기도 한다.
한편, 국내 CCTV 설치가 빠르게 확대되면서 지능형 감시시스템 구축 수요도 더욱 증가할 것으로 기대되고 있는 가운데, 안전행정부는 국내 공공기관의 CCTV 설치 대수가 2010년 30.9만 대에서 2013년 56.6만 대로 연평균 22.3% 성장을 보였다는 발표를 내놓았다. 전문가들은 350만 대 이상으로 추정되는 민간용 CCTV까지 합산해 국내 CCTV 설치 대수를 400만 대 이상으로 파악하고 있으며, 이러한 상승세는 당분간 이어질 것으로 전망하고 있다.

지능형 교통제어시스템

지능형 교통제어시스템은 교통체계에 지능형 기술을 접목시킨 차세대 교통시스템을 뜻한다.

지능형 교통제어시스템의 개요
지능형 교통제어시스템(Intelligent Transportation System, ITS)은 기존의 교통체계에 정보 통신, 제어, 전자 등의 지능형 기술을 접목시킨 차세대 교통시스템을 뜻한다. 이는 교통수단 및 교통시설에 전자, 제어, 통신 등 첨단기술을 접목해 교통정보 및 서비스를 제공함으로써 교통체계의 효율성과 안정성을 향상시키는 데에 그 목적이 있다.
도로, 자동차, 철도, 항공, 해운 등 기존의 교통체계에 지능형 기술이 더해진 지능형 교통제어시스템은 안전하고 효율적인 교통 환경을 확보하고 운영의 효율성을 제고하기 위한 해결책으로 세계적인 주목을 받고 있다.
먼저 이 시스템의 적용은 교통혼잡 개선에 상당한 효과가 있을 것으로 전망된다.
교통상황에 따라 실시간으로 대응하는 신호운영을 통해 차량 지체를 최소화하고, 운전자에게 교통정보를 제공해 혼잡구간 우회를 유도하며, 무정차 통행료 지불시스템 운영으로 지불에 소요되는 시간을 단축해 효율성을 높일 수 있기 때문이다.
또한 각종 교통법규 위반을 단속해 안전운전을 유도하고, 돌발적 상황에 대한 신속한 대응으로 2차 사고를 감소시키며, 운전자가 도로상의 위험요소에 대처할 수 있도록 경고함으로써 교통안전 개선에도 유용하게 적용될 수 있다.
뿐만 아니라 지능형 교통제어시스템은 교통 소통 개선, 과속운전 방지 등을 통해 에너지소비 및 배기가스를 감소시키고, 대중교통이용 활성화로 승용차 통행량을 감소시켜 교통 환경 개선 효과도 기대할 수 있는 동시에 물류비, 시설유지비, 에너지 절감 등의 효율성 증대와 교통질서 생활화, 교통사고 예방 등을 통한 안정성이 증대에도 중요한 역할을 할 전망이다.
이러한 지능형 교통제어시스템은 1990년대 첨단 신호제어시스템 개발과 고속도로 교통관리시스템 구축, 교통체계효율화법 제정과 맞물려 도입되기 시작했다.
2000년대에는 국가차원의 지능형 교통제어시스템 기본계획이 수립되면서 ITS모델도시 건설사업, Hi-Pass, 버스정보시스템, 교통카드시스템 구축 등 굵직한 성과들을 이끌었으며 2010년대에 들어서는 교통 혼잡 완화, 교통사고 감소, 교통 환경 개선을 위한 지속적인 확대 구축이 진행되고 있다.

세계 주요국 시장 현황 및 전망
글로벌 ITS 산업은 2011년부터 2015년까지 연평균 9.3%의 성장률을 기록하며, 185억 6,100만 달러의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다.
현재 글로벌 ITS 시장은 미국, EU, 일본이 주도하고 있으며 이들의 시장 점유율은 2011년 기준으로 각각 39.1, 31.4, 16.8%를 차지했다.
최대 시장을 보유한 미국은 시장 규모가 2011년 50억 9,000만 달러에서 2015년 71억 4,100만 달러로 연평균 8.8%의 성장이 전망되고 있다.
미국은 1991년 ISTEA 제정 이후 현재까지 총 2,145억 달러 규모의 투자를 시행했으며, 유럽과의 공조를 통해 ITS 관련 표준화를 추진함으로써 국제적인 호환성을 높이기도 했다.
EU는 2011년부터 2015년까지 연평균 8.5%로 성장해 56억 6,500만 달러에 달할 것으로 예상되는 가운데 유럽국가 내 교통효율과 교통안전 증진을 위한 도로시설 및 정보통신 확충을 추진 중이다. 일본은 2011년 21억 8,500만 달러에서 2015년 30억 900만 달러 규모로 성장을 거듭해 왔으며 1970년대부터 도시 내 교통처리를 위한 신호체계, 도로자동안내시스템 등에 대한 연구·개발에 집중적으로 투자해왔다.

국내 시장 현황 및 전망
국내 지능형 교통제어시스템 시장규모는 2011년 2억 9,400만 달러에서 2015년 약 4억 4,200만 달러 규모로 연평균 10.7%로 성장할 전망이다. 세계시장에 대비해 현재는 약 2.4%의 규모에 불과하지만 미국, EU, 일본 등 주요국보다 시장 규모가 더 빠르게 성장하고 있다는 점에서 기대를 모으고 있다.
안전하고 편리한 이동 수단의 수요가 증대되고, 첨단 기술과 융합이 가속화 되면서 지능형 교통제어시스템의 시장규모가 꾸준히 확대된 결과이다.
정부 역시 지능형 교통제어시스템 구축을 위한 기본계획을 수립한 이후 체계적이고 지속적인 투자를 진행해왔다. 이를 위해 한국은 매년 평균 2억 3천만 달러를 투자하고 있는데, 이는 일본(약 6억 9천만 달러)이나 미국(약 9억 9천만 달러)에 비해 적은 투자액이지만 GDP 대비 투자 비중은 0.017%로 일본(0.016%), 미국(0.008%) 등에 비해 높은 수치이다. 

*본 내용은 지면상의 이유로 재편집되었습니다.

출처  현대경제연구원 ‘인공지능(AI) 관련 유망산업 동향 및 시사점’

필자  미래연구본부 장우석 연구위원, 안중기 선임연구원

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 인공지능(AI) 관련 유망산업 동향 및 시사점