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임베디드 비전, 산업의 중심에 서다 (2)

입력 : 2018.11.08 16:19

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[첨단 헬로티]

 

화학, 제약, 의료, 반도체, 항공우주에서 중요한 역할을 담당하는 ‘임베디드 비전’


'임베디드 비전'은 시각적 수단을 통해 환경을 이해하는 기계에서 컴퓨터 비전을 실제로 사용하는 것을 의미한다.


컴퓨터 비전은 디지털 처리 및 지능형 알고리즘을 사용하여 이미지 또는 비디오의 의미를 해석하는 것이다. 컴퓨터 비전은 지난 수십년 동안 주로 학술 연구 분야였다. 그러나 오늘날에는 큰 변화가 진행 중이다.


매우 강력하고 저렴하며 에너지 효율적인 프로세서가 등장함에 따라 임베디드 시스템, 모바일 장치, PC 및 클라우드에 실제 컴퓨터 비전 기능을 통합하는 것이 가능해졌다. 향후 몇년 동안 다양한 종류의 시스템에 임베디드 비전 기술이 급속하게 확산될 것이다. 임베디드 비전이 각 산업에서 어떻게 활용되고 있으며, 앞으로의 전망은 어떤지 살펴보도록 한다.


화학 및 제약 산업에서 임베디드 비전 활용


화학 및 제약 산업 임베디드 비전 기술은 엄격한 규제 환경에서 마진을 확대하고 비용을 줄이기 위해 활용되고 있다.


화학 및 제약 산업의 임베디드 비전 시스템은 정확성과 신뢰성으로 인해 특히 고속 및 대량의 품질 보증을 위한 검사 업무에 주로 사용된다. 이로 인해 품질을 저하시키지 않으면서 생산 비용이 절감되는데, 이는 이러한 산업에서 매우 중요하다. 임베디드 비전 애플리케이션은 현재 검사 업무에 중점을 두고 있지만 품질 기준을 충족시키는 기술의 효용성은 앞으로 업계의 가장 큰 문제점 중 일부를 해결할 수 있는 역할을 할 수 있다.


임베디드 비전은 로봇 피킹 및 주사기 배치와 같은 다양한 응용 분야에서 진전을 보이고 있다. 그러나 가장 큰 잠재력은 연구개발(R&D) 영역에 있다. R&D는 대부분의 제약 및 화학 회사에게 상당한 비용이다. 임베디드 비전을 사용하여 화학 물질을 혼합하는 것과 같은 일상적인 작업을 자동화하면 운영 비용을 크게 절감시킬 수 있으므로 기술이 많이 필요하다.


엄격한 규제 기준에 따라 관리되는 산업 분야에서는 비용 절감을 위해 품질을 희생시킬 수 없다. 결과적으로 임베디드 비전 솔루션은 화학 및 제약 산업에 큰 가치가 있음이 입증되었다.



의료 산업에서의 임베디드 비전의 성장


의료 응용 분야의 임베디드 비전 기술은 의료 전문가의 진단 기능을 향상시킨다. 현재 의학 분야에서 활용되는 임베디드 비전에 대한 수많은 응용 프로그램이 있지만 가능한 대부분의 기술은 활용되지 못하고 있다.


스마트 의료기기 시장은 향후 몇 년 동안 급격하게 성장할 것으로 예상되고 있다. 2025년까지 시장 가치는 244억 6,000만 달러에 달할 전망이다. 같은 해까지 임베디드 비전이 핵심 요소인 진단 및 모니터링 기기는 거의 1/3을 차지할 것으로 예상된다. 현재 임베디드 기술은 손끝의 색상 변화를 확인하거나 피부 이상을 모니터링하여 심장 박동 모니터링과 같은 일상적인 작업을 수행한다.


미래에 임베디드 비전 기술은 재활 분야의 모션 분석, 직원의 적절한 절차 준수 보장을 위한 병원 감시, 시각 장애인에게 시력을 제공해 줄 수 있을 것이다. 현재 원격 의료 모니터링 및 진단을 위한 솔루션이 개발되고 있다. 이는 의료 서비스에 대한 공공의 접근성을 높이고 잠재적으로 의료 비용을 절감할 수 있는 중요한 기술이다.


의료 분야에서 임베디드 비전 기술의 잠재력은 매우 크다. 이러한 기술이 점점 보편화되면서 비전 업체들은 의료 분야에서 더욱 광범위한 애플리케이션에 대한 수요가 급격하게 증가할 것으로 예상하고 있다.


임베디드 비전, 반도체 제조 강화


반도체 산업은 임베디드 비전이 더욱 중요해짐에 따라 강력한 성장 패턴을 계속할 것이다.


임베디드 비전 시스템은 반도체 제조에서 필수적인 검사 및 계측 기능을 수행하므로 치솟는 설계 비용의 부담을 덜어주는 동시에 품질을 향상시켜준다. 임베디드 비전은 정밀 제조를 용이하게 한다. 높은 처리량에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 임베디드 비전 기술이 단계적으로 발전하고 있으며, 이를 통해 효율성을 높이는 동시에 정밀도와 품질 요구사항을 충족할 수 있다. 


2018년 전체 반도체 제조 시장은 전년 대비 7% 성장한 4,370억 달러에 달할 것으로 전망되고 있다. 2017년에 이 산업은 거의 21% 성장한 놀라운 해를 보인 바 있다. 반도체 수요는 컴퓨팅 성능 향상에 대한 요구와 더불어 빠른 속도로 증가하고 있다. 제조 업체의 과제는 설계 및 생산 비용의 상승함에도 불구하고 경쟁력을 유지하는 것이다.


임베디드 비전 시장은 인공 지능(AI)을 위한 GPU를 활용하는 데이터 센터 및 클라우드 서비스 제공 업체의 반도체 수요 증가와 관련된 몇 가지 주요 영역에서 확장될 전망이다. 미래의 다른 응용 프로그램은 품질을 저하시키지 않으면서 전반적인 처리량을 높이고, 결정 구조 및 구성과 같은 물리적 특성을 보다 포괄적으로 특성화하기 위해 3D 공간 해상도를 개선하는 것을 포함하고 있다.


반도체에 대한 수요 증가와 더불어 생산 최적화를 위한 장애물들이 지속적으로 발생하고 있다. 반도체 제조사가 이러한 장애물을 극복할 수 있도록 돕기 위해 임베디드 비전의 기능은  속도, 효율성, 품질 및 수익성 향상을 위해 지속적으로 확장되고 있다.


항공우주 센서와 임베디드 비전 시스템


항공우주 산업의 강력한 성장과 혁신으로 임베디드 비전 시스템의 문을 열었다.항공우주 산업은 항상 새로운 기술의 얼리 어댑터였다. 임베디드 비전 시스템은 이 분야에서  널리 채택된 기술일 수 있다. 임베디드 비전은 생산에서부터 연구에서 최종 제품에 이르기까지 항공우주 산업을 변화시키는 데 도움을 준다.


항공은 세계 경제의 필수적인 부분으로 세계 GDP 2조 7,000억 달러를 지원하고 있다. 이는 임베디드 비전 시스템에 대한 막대한 시장 잠재력을 의미한다. 세계 항공 여객 성장은 2036년까지 연평균 성장률(CAGR)이 3.6%로 상승할 것으로 예상되고 있으며, 전세계 항공 승객 수를 거의 두 배로 늘릴 것으로 전망된다. 세계 국방비 지출이 증가하고 아시아 중산층이 급격히 늘어남에 따라 군용 및 화물 항공기의 단기적인 성장이 기대된다. 항공우주에 시장에 대한 전망은 매우 밝다. 효율성과 안전성을 개선하기 위한 노력이 증가하면서, 임베디드 비전이 더 중요한 역할을 하게 될 것이다.


임베디드 비전은 현재 조종사 가시성, 항공기 제어 및 안전을 지원하기 위해 EVS(Enhanced Vision Systems) 및 SVS(Synthetic Vision Systems)에서 사용되고 있다. 그래픽 처리 장치 (GPU)와 딥러닝 기술은 현재 항공기 엔진 모니터링에 사용되어 엔진 수명 성능에 대한 정확한 통찰력을 얻고 있다. 항공우주 제품은 안전을 개선하는 동시에 미래의 비즈니스 의사 결정을 알리기 위해 풍부한 데이터를 수집하기 위한 디지털화가 진행되고 있다.


생산 측면에서 항공우주 제조업체는 품질 목적 뿐만 아니라 공급망의 비효율성이 수익성을 위협하기 때문에 프로세스가 완벽해야 한다. 임베디드 비전은 산업 인터넷(IIoT) 개발의 일환으로 가치있는 데이터를 수집하면서 로봇을 더 스마트하고 유연하게 만든다. 검사를 위한 스마트 카메라는 지속적인 개선을 위해 처리량과 데이터 수집을 더욱 향상시킨다. 일부 공장에서는 이제 근로자에게 증강(VR) 및 가상 현실(AR) 헤드셋을 제공하여 기계 교육 및 공장 효율성 향상을 도모하고 있다. 임베디드 비전 시스템은 다양한 응용 분야에서 항공우주 생산에 진입하고 있다.


임베디드 비전은 항공우주 산업에서 중요한 기술이 되고 있다. 이미 확장되고 있는 산업 분야에서 강력한 성장 전망과 함께 기술 혁신에 대한 필요성이 커지면서 임베디드 비전이 이 산업에서 성장하고 항공우주 분야에서 혁신적인 역할을 할 수 있는 놀라운 잠재력이 있다. 

/김진희 기자(jjang@hellot.net)

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