정보통신 기술 정책 및 산업...
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TIS-02-38
2002. 10. 2.
1061061061066666
등록일: 1985년 11월 4일 / 등록번호: 대전 다 01003
편집인 겸 발행인: 오길록 / ISSN 1225-6447
정보통신 기술, 정책 및 산업
주 간 기 술 동 향주 간 기 술 동 향주 간 기 술 동 향주 간 기 술 동 향
포 커 스 광접속 모듈의 기술 현황 및 발전 전망
능동 집적 안테나 기술 동향
전세계 생체인식시스템 시장 동향
미국의 CATV 오픈 규격 논란과 이의 시사점
터키의 컴퓨터 하드웨어 시장 전망
I T정보센터 발간 자료 안내
ETRI Journal 논문모집
IT 전략 품목
안 내
국별 IT산업 정보
IT 기술경제 이슈
포커스
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광접속 모듈의 기술 현황 및 발전 전망
한상필* 안승호* 최춘기* 정명영**
광접속 모듈은 리본 광섬유와 같은 여러 가닥의 광섬유를 이용하여 고속으로 대용량의 광전송을 위하여
광신호를 병렬로 전달하는 데 사용되는 광부품으로서, 보드간, 백플레인간 및 칩간 접속 기술에서 발생하는
데이터 속도, EMI, crosstalk 등의 전기적 신호의 병목현상을 해결할 수 있는 유일한 대안인 동시에 차세대
광통신 핵심 소자이다. Gigabit 이더넷, OC-192 VSR용으로 주로 사용되고 있지만 점차적으로 광백플레인,
광가입자망 등에 확대 응용될 전망이다.
I. 머리말
대용량 병렬 컴퓨터와 같은 차세대 정보 시스템
및 1Tbps급 ATM 스위칭 시스템 내에서 이루어지
고 있는 보드간 및 백플레인간 전기적인 접속은 한
계에 직면해 있다. 금속 케이블을 광섬유 케이블로
대체한 광접속 기술은 전기적인 접속 기술에서 나타
나고 있는 한계를 극복할 수 있는 가장 유력한 방법
중의 하나이다. 특히, 병렬 광접속 기술은 높은 처리
용량, 손쉬운 시스템 집적화 등의 장점을 가지고 있
기 때문에 현실적으로 가장 좋은 방안으로 기대되고
있다. 이에 발 맞추어, 대용량, 고밀도, 고속 및 저가
격화의 병렬 광접속 모듈에 대한 연구개발이 활발히
진행되고 있다.
본 고에서는 고속 다채널 광접속 모듈의 전반적
인 내용과 모듈을, 구성요소 기술별로 나누어 기술
목 차
* 광접속모듈팀/선임연구원
** 광접속모듈팀/팀장
I. 머리말
II. 광접속 모듈 기술 현황
III. 광접속 모듈 기술 발전 전망
IV. 맺는 말
포포포///커커커///스스스
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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동향을 알아본다. 광접속 모듈에 구성되는 광원 및 광검출기, VCSEL/PD(Vertical-Cavity
Surface-Emitting Laser/Photo Diode) 구동 고속 전자소자, 광접속 및 광결합, BER(Bit Error
Ratio) 향상방안 등에 대해서 각 요소 기술의 현재의 기술과 기술 발전 전망을 중심으로 살펴보
고자 한다.
II. 광접속 모듈 기술 현황
광접속 모듈은 고속 대용량의 광신호를 병렬로 전달하는 데 사용되며, 전기적 접속의 병목현
상을 해결할 수 있는 유일한 대안 기술의 하나이다. (그림 1) 및 (그림 2)에서는 고속 병렬 광접
(그림 1) 광접속 모듈 개념도
VCSEL
Preamp (TIA)
Rx+
Rx-
Transceiver Receive Data
Transmit Data
Post Amp (Limiting Amp)
(그림 2) 광접속 모듈의 블록 다이어그램
Tx+
Tx- Physical
Layer
(PHY)
Bias Circuit Monitor Diode
Laser Driver
Optical Connector
Optical Connector
Photo Detector
포커스
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속 모듈의 개념도 및 블록 다이어그램을 묘사하고 있다. 한 PCB 위에 VCSEL 광원, 폴리머 광
도파로 및 다채널 광커넥터와 전기회로 부분인 VCSEL/PD 구동회로가 서로 연결되는 구조와
패키징 되는 관계를 보여주고 있다. 광접속 송신 모듈은 물리계층의 전기신호가 다중화된 고속
의 데이터를 구동회로를 통하여 광신호로 변환하여 원하는 장소로 전송한다. 광접속 수신 모듈
은 병렬로 입력되는 광신호를 전기신호로 변환한 다음 증폭, 재생 및 역다중화하여 물리계층으
로 다시 보내어진다. 모듈의 응용분야는 (그림 3)과 같이 (a) 보드간용, (b) 백플레인용, (c) 점대
점용 등의 세 가지 형태로 나뉘어질 수 있다.
1. 광접속 모듈 기술
(그림 4)에서는 각 회사 및 프로젝트별 기술개발 현황을 보여주고 있다. 일본의 NTT에서는
1Tbps급 ATM 스위칭 시스템에 보드간 광접속용으로 1999년에 ParaBIT를 제안하였다. Para
BIT-0 라고 불리는 front-end 모듈의 시제품은 총 전송용량이 28Gbps(700Mbps, 40ch)이다.
그 이후, 보다 높은 처리용량, 저 가격화 및 소형화 관점에서 2000년에 새로운 버전의 ParaBIT-
1을 개발하였으며, 이것은 총 전송용량이 60Gbps(1.25Gbps, 48ch) 개발 목표로 설계되었다. p
형 GaAs 기판 위에 성장한 VCSEL 어레이와 TMB(Transferred Multichip Bonding)라고 불리
는 정밀 칩 다이 본딩 기술이 포함되어 있는 ParaBIT-0 개발 기술 이외에, ParaBIT-1을 위해
서 새로운 기술과 새로운 부품을 개발하여 고 밀도 패키징 구조와 저가격화에 유리하게 광결합
부를 개선시켰다[1]. 일본의 NEC에서는 1999년에 총 전송용량이 16Gbps(1Gbps, 2×8ch)인
(그림 3) 광접속 모듈의 응용
(a) 보드간용 (b) 백플레인용
(c) 점대점용
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2-D VCSEL 모듈을 개발하였다. 이 모듈의 가장 큰 특징은 2차원적으로 집적화한 것이며, 2-
D 광커넥터에 의해 push-pull 접속이 가능한 플라스틱으로 사출 성형된 receptacle 형 모듈이
기 때문에 제조원가의 저가격화를 실현시켰다. 또한 플립칩 솔더 본딩과 ball-guide 다이 본딩
0 10 20 30 40 50 60
Number of Channels
(그림 4) 광접속 모듈 개발 현황
4
3
2
1
Dat
a ra
te p
er ch
anne
l(G
bps)
<표 1> 각 제품별 광접속 모듈 개발 규격
구 분 ParaBIT-1 NEC PAROLI
Optical wavelength 850nm 970nm 840nm
Number of channels 1×48 2×8 1×12
Total throughput 60Gbps(1.25Gbps/ch) 16Gbps(1Gbps/ch) 30Gbps(2.5Gbps/ch)
Optical power - - -8dBm ~ -6dBm
Light source 1×6ch×8 VCSEL array 2×8ch VCSEL array 1×12ch VCSEL array
Detector 1×12ch×4 PD array 2×8ch PD array 1×12ch PD array
Channel pitch 250 250 250
Fiber coupling Polymer waveguide
with 45° mirror Direct coupling with
plastic molded package Ribbon fiber with
45° mirror
Optical connector 2×24-fiber
BF connector 2D MT-based
optical connector 12-fiber MT-based optical connector
Ribbon fiber GI 50/125 MMF GI 50/125 MMF GI 62.5/125 MMF
BER < 10-12 < 10-11 < 10-12
Transmission distance < 100m - < 75m
Electrical interface Differential ECL - LVDS
Supply voltage 4.5V - 3.3V
Power consumption 200mW/ch - 100mW/ch
Packaging type PGA Plastic molded package DIP
포커스
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방법을 이용하여 정밀도 높은 수동정렬을 가능케 하였다[2]. 독일의 Infineon에서는 2000년에
총 전송용량이 30Gbps(2.5Gbps, 12ch)인 PAROLI 모듈을 개발하였으며, 이 모듈은 채널 당 데
이터 전송속도가 2.5Gbps로써 위에서 언급한 타 회사 모듈보다 2배 정도 큰 특징이 있다[3]. 이
밖에 광 연결용 병렬 광접속 모듈을 취급하고 있는 회사 및 프로젝트는 Oki, Fujitsu, Hitachi,
POINT, POLO, Optobus, ChEEtah, OETC, Jitney 및 STAR 등이 있다. 또한, ParaBIT, NEC
및 PAROLI 등의 개발규격을 <표 1>에 수록하였다. 일본 NTT에서 발표한 ParaBIT-1 은 채
널 수가 48채널로 가장 많으며 BF(Bare Fiber) 광커넥터로 구성되어 있는 것이 특징이고, 일본
의 NEC 제품은 2차원 구조의 광원/광검출기 및 광커넥터를 사용한 것과 독일의 Infineon 제품
인 PAROLI는 채널 당 전송속도가 2.5Gbps로 가장 빠른 것이 특징이다.
2. 광원/광검출기 및 고속 전자소자 기술
VCSEL은 병렬 광접속 모듈의 광원으로 각광을 받고 있다. VCSEL은 1~10Gbps의 고 전
송속도, 저 소비전력, 저 방사각(10° 내외) 출력빔, 광섬유와의 고 결합효율, 평면 기하학 구조,
고 수율 및 PD와 동일한 패키지를 사용하여 패키징의 저 가격화가 가능하기 때문에 광송신 모
듈의 광원으로 널리 사용되고 있다. 현재 세계적으로 많이 쓰이고 있는 광접속 모듈용 VCSEL
및 PD 어레이 규격을 <표 2> 및 <표 3>에 수록하였다.
최근에 1.3~1.5 대역의 장파장 VCSEL을 구현하기 위해서 다양한 구조들이 연구되고 있
다. 장파장 대역의 VCSEL은 GaAs 기판을 이용한 850nm의 단파장에 비하여 높은 반사율의
거울 생성을 위한 재료 선택의 어려움이 있다. 그리고 auger 재결합에 의한 낮은 양자 효율, 낮
(그림 5) 전형적인 VCSEL 광원 구조
<자료>: 독일, Ulm 대학
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은 밴드 불연속성에 의한 누설 전류 증가, 그리고 낮은 열전도성 등에 의하여 구현상 어려움을
가지고 있다[4].
고속의 다채널 VCSEL 및 PD를 구동시키기 위해서는 고속의 전자소자가 필요하다. 광접속
모듈에서 요구되는 데이터 전송속도는 수Gbps 정도이기 때문에 수십 Gbps급의 GaAs 전자소
자보다는 비교적 경제성이 있는 SiGe HBT 소자나 Si CMOS 혹은 Si BiCMOS 소자를 사용하는
것이 바람직하다. 그러나, Si CMOS 혹은 Si BiCMOS 소자 기술은 현재 전세계적으로 2.5Gbps
의 전송속도를 만족하지 못하고 있어 2.5Gbps 급 VCSEL/PD 구동은 SiGe HBT 또는 SiGe
BiCMOS소자 기술로 구현할 필요가 있다.
<표 2> 각 회사별 VCSEL 어레이 규격
Parameters EMCORE Truelight CSEM Honeywell
Wavelength 830~860nm 830~860nm 840~860nm 840~860nm
Number of channels 1×12 array 1×12 array 1×10 array 1×12 array
Pitch 250 250 250 250
Threshold current 4mA 4mA 2mA 3mA
Output power 2mW 1mW 5mW 2mW
Beam divergence 10 degree 12 degree 12 degree 12 degree
Bandwidth 110ps > 2GHz > 3GHz > 3GHz
Forward voltage < 2.2V < 2.2V < 1.0V < 2.2V
Slope efficiency 0.35 mW/mA 0.3 mW/mA 0.4 mW/mA 0.4 mW/mA
Operating temperature +15~+80 -20~+80 0~+70 0~+70
<표 3> 각 회사별 PD 어레이 규격
Parameters Opto Speed Truelight Lasermate Honeywell
Material InGaAs/InP InGaAs GaAs InGaAs
Wavelength 850nm 850nm 850nm 850nm
Number of channels 1×12 array 1×12 array 1×12 array 1×12 array
Pitch 250 250 250 250
Responsivity > 0.4 A/W > 0.55 A/W > 0.5 A/W > 0.6 A/W
Capacitance < 0.7pF < 1.2pF < 2 pF < 0.5 pF
Dark current < 40nA < 9nA < 9nA < 5nA
Bandwidth 80ps 1.5GHz (at 5V) > 1GHz > 4GHz
Reverse voltage < 20V < 20V < 20V < 20V
Forward current < 5mA < 5mA > 100 > 100
Operating temperature -20~+85 -20~+85 -20~+85 -20~+85
포커스
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3. 광결합 및 광접속 기술
칩간, 보드간 및 시스템간 광접속 기술은 광모듈의 VCSEL과 PD 사이를 접속 또는 연결시
키는 기술로서 자유공간, 평판 유리, 폴리머 광도파로 및 리본 광섬유 등을 이용한 네 가지 방법
이 주로 연구되고 있다. 일반적으로, 수 cm 정도의 광연결을 하기 위해서는 자유공간 및 평판
유리에 의한 광접속 방법을, 수십 cm 정도의 광연결을 하기 위해서는 폴리머 광도파로에 의한
광접속 방법을, 100m 정도의 광연결을 하기 위해서는 리본 광섬유에 의한 광접속 방법을 이용
한다.
자유공간 접속방법은 자유공간에서 고속으로 신호의 손실없이 3차원적인 연결을 달성할 수
있는 이점이 있으나, 광경로 정렬과 패키징에 어려움이 있어 저가격화에 불리하며, 더욱이
crosstalk 없이 수십 cm 이상 연결하는 데는 어려운 점이 있다. 이러한 이유로 평판의 보드 상
에서 연결되는 CPU 간 연결에 주로 이용되며, 수십 cm 이상의 거리에서의 박스간 백플레인 연
결에는 불리한 방법이다.
평판유리를 통한 연결방법은 보드 상에서 평판으로 배열할 수 있고, 데이터 연결 채널의 집
적도를 높일 수 있는 장점이 있으나, 수십 cm 이상 링크하기에는 손실이 크고 유리판 두께의 비
균일성에 의해 점대점 연결에서 필요한 정밀도를 만족하기가 힘든 문제가 있다. 이 방법은 수
cm 이내의 칩간 연결에는 유용하나 수십 cm 이상의 백플레인 연결에서는 적합하지 않다.
폴리머 광도파로 접속방법은 수십 cm까지의 칩 간, 보드 간의 연결에 적합하고, 특히 제작
비가 저렴하여 광접속 모듈을 실용화하기에 유리하다. 그러나 기판의 표면으로 방출되는 VCSEL
어레이와 표면으로 수광하는 PD 어레이 사이에 2차원적 연결을 실현하기가 어렵다.
리본 광섬유 접속방법은 비교적 수십 cm에서 수백 m의 먼거리까지 적은 손실로 점대점 연
결을 유지할 수 있는 장점이 있다. 따라서 수십 cm 이상 떨어진 보드-보드 사이, 박스-박스 사
이, 또는 시스템-시스템 사이의 광연결에 유리하다. 수 cm 이내에 떨어진 CPU 칩 간 연결에는
광섬유 연결방법은 적합하지 않다.
리본 광섬유 광접속 모듈의 광섬유 결합방식에도 (그림 6)과 같이 (a) VCSEL/ PD를 45° 반
사경이 있는 리본 광섬유에 막바로 결합시키는 방식[5], (b) VCSEL/PD는 45° 반사경이 있는
폴리머 광도파로에 결합시키고 폴리머 도파로는 MT 광커넥터와 연결시키는 방식[6], (c)
VCSEL/PD를 수직으로 폴리머 도파로에 직접 결합시키고 폴리머 도파로는 MT 광커넥터와 연
결시키는 방식[7], (d) 플라스틱 패키지에 수동정렬로 고정시킨 VCSEL/PD를 어댑터를 이용하
여 수직한 리본 광섬유에 직접 결합시키는 방식 등이 있다[2]. (a) 방식은 OETC 및 PAROLI,
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(c) 방식은 Optobus 및 POINT, (d) 방식은 NEC 및 STAR 등이 채택하고 있으며, 가장 많이
사용되는 방식은 (b) 방식으로, POLO, ParaBIT 등이 채택하고 있다.
4. BER 향상 방안
광접속 모듈에 대한 일반적인 BER 특성을 알아보기 위해서 참고문헌 [8]을 예를 들어 설명
하기로 한다. [8]에 따르면, NRZ(Non Return-Zero) 형태의 PRBS(Pseudorandom Bit Streams)
가 223-1 인 1Gbps 의 전송속도로 직접 변조한 변조특성을 가지며, 이때의 바이어스 전류는
4mA, pulse 전류는 6mA이고 InGaAs-APD 수신기를 측정에 사용하였다. CPS(Coplanar Strip)
전극구조가 있는 시험용 패키지에 마운트된 광접속 모듈의 3dB 대역폭은 7GHz 로 나타났다.
이 3dB 대역폭은 주로 flip-chip 본딩 패드의 기생 정전용량에 의해서 제한된다.
(그림 7)의 (a)는 광접속 모듈에 대해서 각 채널별 BER 성능을 측정한 결과이다. (그림 7)의
(a)에서와 같이, BER이 10-11에서 수신감도는 – 23.7dBm 이하이고, 편차는 ±1dB로 측정되었
다. 이 편차는 1) 패키지에 연결된 배선의 편차와, 2) VCSEL 어레이와 광섬유 어레이간 결합손
실의 편차로 보여진다. VCSEL 어레이의 동시 작동에 의한 열적누화가 BER 성능 저하에 영향
을 끼칠 수 있다. (그림 7)의 (b)는 한 채널에 대해서 온도 가변에 따른 BER 특성을 측정한 결
과이다. (그림 7)의 (b)에서 보듯이 20와 70에서의 수신감도를 비교해 볼 때 2.4dB의 페널
티를 초래하였으나, 측정 범위내에서 BER floor 가 존재하지 않았다. 여기서 페널티 2.4dB 는
소멸비에 영향을 주기보다는 온도상승에 의한 전송 파형과 레이징 지연시간에 영향을 준다. 여
(그림 6) 광섬유 어레이와 VCSEL/PD어레이간 광결합 방법
Polymer waveguide Fiber array
VCSEL
MT connector
VCSEL
MAC connector
VCSEL
MT connector
VCSEL
MT connector
Adaptor
Plastic Package
Polymer waveguide
Substrate Substrate
(a) (b)
(c) (d)
포커스
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기서 제작된 NEC의 8채널 VCSEL 어레이 모듈은 차단전류 이상에서 바이어스를 동작시켜 50
의 패키지 온도에서 전송용량이 8Gbps로 병렬 데이터 링크용으로 사용될 수 있음을 보여주고 있다.
MMF(Multi-Mode Fiber) 수신기에서 얻어지는 S/N비는 모드잡음 효과에 지배적으로 영향
을 받고 있다. 수신 신호에 원치 않는 진폭변조로 작용하고 BER 성능을 저하시키고, 이것은
misaligned joint 에 의해서 발생하는 것으로 알려져 있다. 모드잡음이 발생될 때 BER 성능에
미치는 영향을 알아보기로 한다. 이때, 중심파장이 970nm이고 5개 모드가 있는 VCSEL 광원
을 사용하였으며, 저 문턱전류, 개구면이 10, 방사각이 9.5°인 VCSEL을 사용하였다.
(그림 8)에서는 BER 이 10-11 에서 광섬유 길이가 50m 인 경우에 MSL(Mode Selective
Loss)이 10dB 차이가 생기면 1dB의 페널티가 존재하며, 광섬유 길이가 2m인 경우에 MSL이
10dB 차이가 있으면 2dB 의 페널티가 발생됨을 보여주고 있다. 한편, 모드잡음은 광섬유 내에
나타나는 speckle 패턴이 주원인이며, 이 speckle 패턴은 시간에 따라 변하고 커넥터와 같은 불
연속점에 의한 spatial filtering이 존재함에 따라 변할 수 있다. 다중모드 레이저는 coherence가
적기 때문에 광섬유의 길이가 증가함에 따라 speckle contrast 는 감소하게 된다. 즉, speckle
contrast를 작게 하면 모드잡음을 억제할 수 있다.
결론적으로, 광도파로의 모드수 감소, VCSEL/PD와 광도파로간 misalignment 감소, VCSEL/
PD와 광도파로간 광학적 반사손실 감소, PCB와 driver/receiver간과 VCSEL/PD와 PCB간
전기적 반사손실 감소, 본딩 패드의 기생 정전용량의 최소화, thermal crosstalk의 최소화, 전기
(그림 7) BER 측정결과[8]
10-3
10-4
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10-6
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10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
-30 -28 -26 -24 -22 -20
Received Power(dBm)
(a) 각 채널별
-30 -28 -26 -24 -22 -20
Received Power(dBm)
(b) 온도별
Bit E
rror Rat
e
Bit E
rror Rat
e
PRBS=223-1
1Gbps
RT 1Gbps
223-1
20 50 70
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적 crosstalk의 최소화, 광도파손실 및 광결합 손실을 최소화시켜 power budget을 확보함으로
써 BER 전송 특성을 향상시킬 수 있다.
III. 광접속 모듈 기술 발전 전망
1. 광접속 모듈 기술 전망
광접속 모듈 기술은 Infineon, Mitel, Picolight, Gore, HP 등에서 12채널, 2.5Gbps 급의 상
용화를 발표하였으며, 고속·대용량 전송을 위한 채널 당 전송속도는 2.5Gbps 이상과 총 전송량
은 50Gbps 급 또는 그 이상을 목표로 연구 진행중에 있다. 채널 당 전송속도의 상승으로 광접
속 모듈 패키징의 데이터 입출력 핀의 구조가 SMD형에서 BGA형으로 연구 진행중에 있다.
광접속 모듈은 다채널화를 추구하여 최대 48채널이지만, 상용화된 다채널 광커넥터는 12채
널까지 이다. 광접속 기술은 고속ㆍ고밀도화를 추구하는 방향으로 모든 표준화(10Gbps Ethernet,
10Gbps Infiniband, 9.6Gbps OC-192) 및 연구개발이 진행중에 있다. 초다채널, 고밀도 광섬유
접속을 위한 2D 광커넥터에 대한 연구가 진행되어 2005년 이후 2D 광커넥터 상용화가 예상된다.
광접속 모듈의 광결합용으로 사용되는 고분자 광도파로 기술은 저가형 광도파로 제작을 위
한 공정 개발 연구가 선진국의 여러기관(iMM, CSEM, IMT, PSI 등)에서 활발히 진행중이며, 고
속 광대역 통신을 위한 플루오르 화합물 도입 등 저손실 고분자 재료에 대한 연구가 활발히 진
행되고 있다. 고분자 도파로 제작 공정의 생산성을 높이기 위해 다양한 공정 연구(laser direct
(그림 8) 광섬유 길이 가변과 MSL의 유무에 따른 BER 성능[8]
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10-11
-30 -28 -26 -24 -22 -28 -26 -24 -22 -20
Received Power(dBm)
Bit E
rror Rat
e
0dB
10dB
L=2m
MSL
L=50m
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writing, direct UV patterning, hot embossing 등)가 진행되고 있다.
광접속 모듈의 응용분야는 rack-to-rack, board-to-board 연결, 스위치, 라우터 및 전송장
비, 병렬 컴퓨터의 multi-processor(Infiniband), OC-192 VSR, 10GbE, optical backplane, 광
가입자망, 자동화기기, 항공기 등의 신호체계에 적용되고 있다.
광접속 기술의 로드맵을 살펴보면 (그림 9)와 같다. Sub-system capacity 는 2000 년도에
500Gbps에서 2005년도에는 1Tbps급으로, optical interconnection은 2005년도 전후로 광
도파로간 direct connection 또는 2-D connection로 발전될 전망이다.
2. 광접속 모듈 시장 전망
전세계적으로 광접속 모듈 시장은 (그림 10)에서 보는 바와 같이 1999년도에 2.5억 달러로
1998년도 보다 3배 이상 증가하였다. 이는 최근 Gigabit Ethernet 및 Fiber Channel이 성공
한데 영향을 입은 것이다. 이러한 폭발적인 성장률은 계속될 것으로 보이며 2005 년도 시장은
38억 달러에 도달할 것으로 전망된다.
데이터통신 표준이 빠르게 진보하여 (그림 11)과 같이 응용분야별 광접속 모듈의 시장은
10Gigabit Ethernet, 10Gbps급 SONET 초단거리 연결, 인트라 시스템에서 병렬 접속, 2~10Gbps
fiber channel, military/aerospace 순의 규모를 나타내고 있으며, 스위치망 내에 직/병렬 링크에
광접속 모듈을 응용하는 새로운 시도가 보이고 있다.
(그림 9) 광접속 기술 로드맵
Passive alignment Flip chip
Mechanicalalignment
Mode field matching
Optical path con-version technology
Mode coupling
Direct connection between optical waveguides 2-D connectors
Flexible fiberboard
Board edge optical connector
~500Gbps 500~1,000Gbps(< Tbps)
> Tbps
~1998 ~2000 ~2005 2010
Module Optical Connection
Board Optical Connection
Sub-system Optical Connection
Sub-System Capacity
<자료>: APEX, 2002.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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VI. 맺는 말
광접속 모듈은 자유공간, 단거리 병렬, 장거리 직렬 연결 등에 매우 적합한 광모듈이며, 고속
화, 저가격화, 저 소비전력화, 패키징 단순화 등에 유리하다. 시스템간, 캐비닛/랙간, 병렬 컴퓨터
내 CPU 클럭 동기신호, 스위치/라우터 등에 고속의 병렬 연결용으로 사용하고 있는 현재는 주
로 850nm 파장에서 12 채널, 채널 당 2.5Gbp 급 단거리용 병렬 접속 모듈이지만, 앞으로는
1300nm, 1550nm 등 장파장의 WDM 모듈로 응용이 확대될 전망이다. 전세계의 시장규모는
1999년도에는 2.5억 달러였으며, 2005년도에는 38억 달러로 전망되고 있다.
(그림 10) 광 접속 모듈의 시장 전망
(그림 11) 응용분야별 광접속 모듈의 시장 전망
10
8
6
4
2
0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
<자료>: Electronicast, 1999.
0.25 0.4 0.8
1.32.0
2.8
3.8
5.1
6.5
8.0
9.6
14,000
12,000
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0
1999 2001 2003 2005 2007 2009
<자료>: Electronicast, 1999.
Military/Aerospace
Fibre Channel/Storage Area Networks
Intra-System Links
SONET Very Short Reach
Ethernet
(10억 달러)
(백만 달러)
포커스
- 13 -
<참 고 문 헌>
[1] N. Usui et al., “ParaBIT-1: 60-Gbps-Throughput Parallel Optical Interconnect Module,” Proc.
50th Electronic Component & Technology Conference, 2000.
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[3] K. Drögemüller et al., “Current progress of advanced high speed parallel optical links for
computer clusters and switching systems,” Proc. 50th Electronic Component & Technology
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[4] 유병수외, “상온 펄스 발진 장파장 표면 방출 레이저,” 제 7 회 광전자 및 광통신 학술회의, 2000,
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[5] Y.M. Won et al., “Technology development of a high-density 32-channel 16-Gbps optical data
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module,” IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.9, No.2, 1997.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 14 -
능동 집적 안테나 기술 동향
정영준* 표철식* 최재익**
다양한 양질의 서비스 제공을 위한 향후 무선 통신 시스템들은 초소형화 및 초경량화 특성을 가지면서
동작 시간이 길고, 저잡음 및 다양한 성능 요구 기능 등을 수행할 수 있는 RF 전치단을 더욱 더 요구하게
될 것이다. 이처럼 시스템이 소형화를 통한 저가의 RF 전치단 구현 및 이로 인한 시스템 성능(효율, 대역폭,
등) 유지에 대한 이러한 요구 사항은 증폭기 등과 같은 능동 소자를 안테나와 직접 집적화 함으로서 즉, 능
동 집적 안테나(Active Integrated Antenna: AIA) 기술을 적용 함으로서 가능할 것이다. 이 기술은 하나의
기판 위에 능동 소자들 및 평면 안테나(planar antenna)들을 집적화 함으로서 안테나 성능들과 관련된 사항
들(소형 안테나 유효 길이 증가, 대역폭 증가, 배열 소자들 사이의 상호 커플링 감소 및 잡음 성분 개선, 송신
전력 효율 증대 등)을 개선시켜 줄 뿐만 아니라 MIC(Microwave Integrated Circuit) 및 MMIC(Monolithic
Microwave Integrated Circuit) 기술과 연관되어 고집적화가 가능하여 특히, 밀리미터파 대역 통신 시스템
들에 응용할 경우 전송선에 의한 고손실, 제한된 소스 전력, 안테나 효율 감소 및 우수한 성능의 위상 변위
기 결여 등으로 인한 단점을 극복할 수 있어 앞으로 다양한 무선 이동통신 시스템에 적용될 것으로 예상된다.
I. 서 론[1]
하나의 기판 위에 수동 안테나 소자 및 능동 회
로를 집적화 하는 능동 집적 안테나 기술의 개념은
1928 년 H.A. Wheeler 의 “Small Antenna”로 부
터 출발하여, 1960년 및 1970년대 고주파용 트랜
지스터 개발에 힘입어 주목을 받기 시작하였다. 초
기 능동 집적 안테나 기술은 발진 소자 및 안테나를
하나의 기판 위에 제작하는 Integrated antenna
oscillator 기술을 토대로, 이러한 발진기들이 여러
개 조합된 배열 형태로 집적화 되어 현재 이 기술은
빔 조정을 통한 효율적인 전력 합성 방식들에 응용
이 되고 있다. 또한 최근 들어 마이크로파 및 밀리미
터파 대역 송/수신 모듈의 수신 잡음 지수 및 송신
전력 효율 개선을 통한 시스템 성능 개선에 대한 연
구가 해외 학계(UCLA, Texas A & M, Birmingham,
목 차
* 안테나기반연구팀/선임연구원
** 안테나기반연구팀/팀장
I. 서 론
II. 평면 집적 안테나 기술
III. 능동 집적 안테나 구현 기술
IV. 향후 전망 및 개선점
포포포///커커커///스스스
포커스
- 15 -
UCSB 등)를 중심으로 매우 활발히 진행되고 있으며 그 응용 분야 또한 고효율 RF 송/수신 전
치단, 주파수 변환부 및 능동 retrodirective 배열 구조 등으로 점점 더 다양화되고 있다. 하지만
이 기술은 아직은 초기 연구 단계에 불과하여 무선 이동 시스템 등과 같은 상용 시스템에의 직
접적인 응용은 아직은 미미한 실정이다.
능동 집적 안테나 기술은 능동 회로들의 기본적인 기능인 발진, 증폭 및 주파수 변환 기능에
의거하여 발진기 및 증폭기 형태, 주파수 변환 및 간단한 송수신 시스템 형태 등으로 크게 나눌
수 있으며 집적화를 위하여 공통적으로 평면 안테나 형태를 이용한다.
본 고에서는 이러한 분류에 따라 능동 집적 안테나 기술 적용 시 요구되는 평면 안테나들의
특성을 먼저 비교한 후, 기 발표된 능동 집적 안테나들의 연구 추이 및 동향을 조사/분석한 후
향후 상용 RF 서브 시스템 적용 시 해결해야 할 문제점 등에 대하여 언급하고자 한다.
II. 평면 집적 안테나 기술[2]
평면 안테나(planar antenna)는 최소의 비용 및 공정으로 유전체 기판들에 직접 인쇄가 가능하
여 마이크로웨이브 및 밀리미터파 대역 통신 시스템들에 적용할 경우 도파관(waveguide) 이나 반
사체(reflector)에 근거한 안테나 시스템에 비하여 크기가 작고 low-profile 로 제작할 수 있어
가격이 저렴하고, 능동 소자들과의 집적화가 가능하다.
능동 집적 안테나 기술에 적용할 수 있는 평면 안테나는 패치 및 슬롯 안테나와 같은 공진
형태(resonant type), 마이크로스트립 누설파(leaky-wave) 및 TSA(tapered-slot antenna)와
같은 진행파 형태(traveling-wave type) 및 quasi-Yagi 안테나로 크게 분류할 수 있다. <표 1>
<표 1> 평면 안테나 특성 비교
Antenna Types Pattern Directivity Polarization Bandwidth Comments
Patch broadside medium linear/circular narrow easiest design
Slot broadside low/medium linear medium bi-directional
Ring broadside medium linear/circular narrow feeding complicated
Spiral broadside medium linear/circular wide balun and absorber
Bow-tie broadside medium linear wide same as spiral
TSA(Vivaldi) endfire medium/high linear wide feed transition
Yagi slot endfire medium linear medium two-layer design
Quasi-Yagi endfire medium/high linear wide uniplanar, compact
LPDA endfire medium linear wide balun, two layer
Leaky Wave scannable high linear medium beam-stearing, beam tilting
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의 평면 안테나들의 특성 비교 및 (그림 1)에서 보듯이 공진 형태의 안테나는 그 구조가 단순하
고 low-profile로 구현할 수 있어 고집적화가 가능하여 능동 배열 구조에 적합하고, 넓은 방사
패턴으로 인하여 단말기에 적용이 가능하다. 하지만 대역폭이 좁고 이득이 적은 방사 패턴을 갖
는다. 비공진 형태인 진행파 안테나들은 공진 형태에 비하여 크기는 크지만, 이득이 크고 대역폭
이 넓어 주파수 스캐닝 시스템에, quasi-Yagi 안테나는 크기가 작고, 광대역 및 고이득 특성을
TSA: Tapered Slot Antenna LPDA: Log-Periodic Dipole Array
LTSA: Linearly Tapered Slot Antenna CWSA: Constant Width Slot Antenna
(그림 1) Planar antenna types
(a) Circular sector patch antenna (b) Dual-feed slot antenna (c) Folded slot antenna
120°
30°
Vivaldi LTSA CWSA Dielectric Rod Antenna
LS
20 (mm)
(d) Leaky-wave antenna (e) TSA antenna
30mm
15mm
(f) Quasi-Yagi antenna
포커스
- 17 -
나타내어 상용 무선 통신 시스템 및 고주파용 안테나 등에도 적용이 가능하다.
결론적으로 패치 및 슬롯 안테나는 고집적화가 요구되는 대형 능동 배열 시스템 및 넓은 방
사 패턴이 요구되는 이동 단말기에, 누설파 안테나는 주파수 스캐닝 시스템에, TSA는 높은 유
전체 기판 위에 구현 가능성이 제시되어 밀리미터파 대역으로의 확장이 가능하다. Quasi-Yagi
안테나는 광대역, 고이득 특성 뿐만 아니라 안테나 크기도 적어 다양한 통신 시스템들에 적용이
가능하다.
III. 능동 집적 안테나 구현 기술[1,3]
1. Integrated Antenna Oscillators[4]
Integrated antenna oscillator는 하나의 기판 위에 안테나와 발진기를 직접 집적화 함으로
서 안테나는 기본적인 방사 기능 뿐만 아니라, 능동 소자에 대한 부하 기능이 포함되므로 기존
방식에 비하여 크기가 작으면서도 저비용 및 낮은 손실로 구현이 가능하다.
이 기법은 1960년대 능동 집적 안테나 개념이 도입된 이후 별다른 진척이 없다가 1980년
대 중반에 들어 이동통신 시스템 및 공간 전력 합성 기법에 대한 많은 연구들이 진행되어 1984
년 및 1985년에 Thomas 등이 (그림 2)의 (a)와 같은 “X-band용 Gunn-integrated rectangular
micristrip patch antenna”라는 논문이 발표되면서 Doppler-sensing 이나 공간 전력 합성 기법
에 응용되었고, 그 후 발진기의 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 외부 소스나 상호 결합 등을
사용하는 injected locking 방식으로 발전되었고, (그림 2)의 (b)와 같이 FET를 이용한 마이크
로스트립 integrated antenna oscillator가 1988년에 Kai Chang에 의해서 발표되었다. 이 논
문에서도 패치 안테나는 발진기 회로에 대한 궤환 소자 및 방사체로 동작한다.
(a) Gunn Diode (b) FET
(그림 2) Integrated patch antenna oscillators
Patch Antenna Gate Bias Drain Bias
Tuning Stub
Patch Antenna
50Ω
Gunn
Diode
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이러한 기술을 토대로 여러 개의 integrated antenna oscillator들이 조합된 배열 형태 즉, 상
호 결합된 발전기들(coupled oscillators) 및 위상 조정(phase control) 형태로 발전되어 왔으며
(d) Coupled PLL technique
(그림 3) Four different topologies for synchronization by injection locking
f1 f2 f3 f4 f5
antenna
VCO
Varactor tuning ports
injected signal
(a) External locking to a common source
f1 f2 f3 f4 f5
antenna
Varactor tuning ports
“master”
Master VCO
Slave VCO
Slave VCO
SlaveVCO
Slave VCO
amplifier
(b) Unilateral locking in a chain
f1 f2 f3 f4 f5
antenna
VCO Varactor tuning ports coupling
circuit
(c) Mutual(Bilateral) locking
Σ Σ Σ Σ Σ
LPF LPF LPF
Y1 Y2 YN
X1 X2 XN
Φ0 Φ 1 Φ N Φ2 Φ N-1 “mixer”
amplifier
+ - + - + - + -
+ - scan
control
scan control
two-waycombiner
VCO
포커스
- 19 -
현재 이 기술은 빔 조정을 통한 효율적인 전력 합성 방식에 응용되고 있다. Injection-locking에
의한 집적화된 안테나들의 동기화(synchronization) 기법은 (그림 3)과 같이 External locking,
Unilateral injection locking, Bilateral injection locking or Mutual synchronization 및 위상동
기루프(Phase Locked Loop: PLL) 방법 등이 있으며, 지능적인 스캐닝(intelligent scanning)을
요구하는 밀리미터파 대역 레이더 등과 같은 안테나 시스템들에 이러한 기술들을 적용할 경우
수많은 구성 부품들의 위상 동기화를 통한 전력 합성 시 부가적인 위상 변위기가 없이도 다양한
위상 조정이 가능하여 시스템의 소형화를 통한 저가 및 저손실로 구현이 가능하다. 그리고 이러
한 방법들 중 특히 위상동기루프에 기반을 둔 기법들이 고성능에 도달할 수 있어 다양한 분야에
응용이 되고 있다. 하지만 밀리미터파 이상의 높은 주파수 대역에는 적용키 어렵다.
2. Amplifying & Frequency Conversion AIA
최근 무선 통신 시스템들은 저비용, 소형화 및 경량의 RF 전치단을 요구한다. 이처럼 시스템
의 소형화를 통한 성능 요구 사항은 능동 집적 안테나 기술을 적용 함으로서 어느 정도 가능하
다. 특히 송신 전치단의 경우 전력 소비의 주원인인 전력 증폭기(Power Amplifier: PA) 는 전력
효율 개선 및 선형성 증대에, 그리고 수신 전치단의 경우는 저잡음 특성 및 직접 변환 방식을 통
한 크기 축소가 가장 중요하므로 본 고에서도 이러한 성능 개선 사항에 대한 기술 동향을 중점
적으로 언급하고자 한다.
가. Transmitter Front-Ends AIA[5-9]
(그림 4) (a)의 기존 송신 전치단 구조는 (그림 4) (b)의 능동 집적 안테나 기술을 적용할 경
우 하모닉 동조 회로(tuning circuit)의 제거로 낮은 삽입 손실로 구현이 가능하여 전력 효율을
개선할 수 있다. 여기서 안테나는 기존의 방사체 기능 외에도 필터링 기능, 출력 정합 기능, 하
(a) (b)
(그림 4) Block diagram of (a) Conventional & (b) AIA Transmitter front-end
Input
FET Output Match
Harmonic Tuning Antenna
Match
Interconnect Output Match
Input
FET
Harmonic Tuning
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모닉 동조 및 능동 소자의 부하로 동작한다.
(그림 5) (a)는 원형 패치 안테나를 전력 증폭기와 집적화 함으로서 전력 효율 및 하모닉 특
성을 개선시킨 경우이고, (그림 5) (b)는 슬롯 안테나 및 PBG(Photonic Band-Gap) 접지면(4×3
elements)을 이용하여 S-band 용 전력 증폭기에 의한 고조파 하모닉 성분 억압 및 전력 효율
특성을 개선한 경우이다.
또 다른 경우는 (그림 6) (b)와 같이 푸시풀(push-pull) 전치단에 능동 집적 안테나 기술을
적용하여 180° 하이브리드의 기능을 안테나가 대체 함으로서 이로 이한 낮은 삽입 손실로 출력
전력 효율을 개선하는 방식이다. 여기서 안테나는 기존의 방사체 기능 외에 전력 합성 및 고조
파 하모닉 동조 부하로 동작한다. (그림 7)은 다양한 주파수 대역들에서 동작하는 패치, 슬롯, 누
설파 및 quasi-Yagi 안테나들을 푸시풀 구조의 전력 증폭기와 집적화하여 실제 제작한 경우들
이다.
(a) (b)
(그림 5) PA integrated with (a) Circular patch antenna, @ 2.55GHz, 63% PAE,
(b) Slot antenna and PBG structure, @ 3.7~4.0GHz
Ground PlaneDielectric Substrate
Circular Holes Etched in
Ground Plane
Microstrip LineSlot Antenna
α
r
W
Ws
h
Ls
(a) (b)
(그림 6) Architecture of (a) Conventional & (b) Integrated antenna push-pull front-end
0 ∑
180
i1= ∑ 0
180 i2=
+Vs
+Vs
In
50Ω 50Ω
ANT i1=
∑ 0
180 i2=
+Vs
+Vs
In
50Ω
ANT
포커스
- 21 -
나. Receiver Front-Ends AIA[10-13]
수신단의 경우 초기에는 안테나 및 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)를 집적화 함
으로서 수신 잡음지수(Noise Figure: NF) 특성 개선에 초점을 맞추었으나, 최근에는 시스템의
저가격화 및 경량화를 위하여 다양한 믹서 구조를 이용하는 직접 변환 수신기(Direct Conversion
Receiver: DCR) 구조에 대한 연구가 주로 이루어지고 있다.
(그림 8) (a)는 원형 편파를 갖는 패치 안테나와 저잡음 증폭기를 하나의 기판 위에 C-band
용 수신 전치단을 제작하여 잡음 지수를 개선한 경우이고, (b) 및 (c)는 평형 저항 FET 믹서
(Balanced Resistive FET Mixer: BRFM)와 사각 패치 안테나, 및 평형 서브-하모닉 믹서
(Balanced Sub-Harmonic Mixer: BSHM)와 평면 quasi-Yagi 안테나를 각각 이용하여 C-
band용 직접 변환 수신기를 제작한 경우이고, (d)는 60GHz용 자기 발진 믹서(Self Oscillating
Mixer: SOM)와 이중 급전 평면quasi-Yagi 안테나를 집적화하여 밀리미터파 LAN(Local Area
Network)용 수신기에 응용하여 저잡음 특성 및 소형화 된 수신 전치단을 구현하였다.
(그림 7) Push-pull PA integrated with dual-feed antennas
(c) Leaky-wave antenna, @8.65~8.85GHz (d) Quasi-Yagi antenna, @3.9~4.3GHz
(a) Patch antenna, @2.5GHz (b) Slot antenna, @2.35~2.65GHz
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다. Signal Processing Array(Phase Conjugation)[14-16]
Retrodirective 배열들은 소스에 대한 선행 위치 정보 및 디지털 신호처리(Digital Signal
Processing: DSP) 알고리듬도 없이 어떤 입사파를 소스 방향으로 재방사하는 안테나 배열들의
특별한 형태로서, 전방향의 방사 특성을 제공함과 동시에 안테나 고이득이 가능하여 높은 링크
이득 및 자기빔 트래킹(self-beam tracking)이 요구되는 디지털 이동 통신, 자기 조정용(self-
steering) 안테나, 자동 무선 레이더(radar transponder), 탐색 및 구조용, 원격용 tag, 무선 센
서(wireless sensor) 및 이동 통신 시스템들에 광범위하게 적용할 수 있다.
이러한 retrodirectivity 기능은 Van Atta array 및 위상 공액 믹서(phase conjugating mixer)
를 이용하는 방식들이 있으며, Van Atta array는 (그림 9) (a)에서 보듯이 대칭적인 평면 위에
선형 배열의 공액 요소들(conjugated elements)이 같은 길이의 전송선들로 연결되어 있다. 이때
수신된 신호들은 다른 배열을 통하여 전송된다. 이 방식은 상대적으로 간단하면서도 신뢰할 수
있는 효율적인 반사체이다. 하지만 배열 구조가 대칭성을 가지면서 위상면(phase-front) 혹은
파면(wavefront)이 균일해야 하는 두 가지 제한 조건을 갖는다.
(그림 8) Low noise receiver front-end with integrated antennas
(a) C-band circularly polarized patch antenna (b) C-band rectangular patch antenna
(c) C-band planar quasi-Yagi antenna (d) 60GHz quasi-Yagi antenna
포커스
- 23 -
이러한 제한 조건에 관계없이 즉, 배열 요소들이 어떤 종류의 표면 위에 임의로 위치할 경우
에도 반사체로 동작이 가능한 효율적인 방법이 헤테로다인 믹싱(heterodyne mixing)에 근거를
둔 위상 공액(phase conjugation) 방식이다. 이 방식은 인가되는 RF 성분의 두 배에 해당하는
주파수 신호(2xRF)를 국부 발진기(Local Oscillator: LO) 신호로 이용하여 단순하면서도 효과적
인 retrodirectivity가 가능한 방식이다. 이러한 구조에서 낮은 측파대(Low Side Band: LSB) 성
분들은 RF 주파수와 같으나 공액 위상을 갖으며, (그림 9)의 (b)에서 보듯이 각각의 요소들에 의
한 공액 위상 신호들은 소스 방향을 향하여 재방사된다. 초기에는 (그림 10) (a)와 같이 변환 손
실을 갖는 다이오드 믹서를 이용하여 구현하였으나, 최근에는 소형화를 위해 (그림 11) (a)와 같
이 변환 이득을 갖는 능동 믹서를 이용한다. 또한 능동 배열 구조에도 적용되어 그레이팅 로브
(grating lobe)의 발생을 억제 함으로서 전체 스캐닝 범위(-90~+90°)가 가능하도록 배열 간격
을 0.5l 미만으로 제작하였다((그림 11) (b) 참조). 하지만 이러한 방식들은 RF 및 IF 주파수가
같아 필터에 의한 충분한 RF/IF 분리도 특성을 얻을 수가 없으므로 하이브리드의 위상 관계 및
(a) (b)
(그림 9) (a) Van Atta array, (b) Phase conjugating using heterodyne mixing
(a) C-band retrace diode mixers an 8-elements (b) Frequency offset method
(그림 10) Passive retrodirective arrays
fsfs ft ft
LO
fs > ft
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지연기(delay line)를 이용하여 원치 않는 신호들을 제거하거나, (그림 10)의 (b)처럼 LO의 주파
수 옵셋을 조정하여 단자간의 분리도 특성을 개선하기도 한다.
최근에는 이외에도 retrodirective 배열들은 (그림 12)와 같이 믹서에 인가되는 LO 주파수 변
화 및 직접 변환용 수신기를 이용하여 위험 지역 내 무선 센서 기능 및 자동 무선 retrodirective
기능을 복합적으로 수행하는 형태, 혹은 (그림 13)과 같이 디지털 신호처리 기술을 이용하여 디
지털 통신용 송/수신 듀플렉싱을 수행하는 형태로 발전되고 있다.
라. Active Integrated Antenna Systems[17,18]
차량 충돌 방지용 레이더(vehicle collision avoidance radar), 무선 LAN과 같은 새로운 밀
리미터파 대역 시스템들은 저비용 및 적은 면적으로 제작됨과 동시에 복잡한 기능들을 더욱 더
(a) Balanced quasi-optical mixer (b) 4-elements arrays
(그림 11) Active C-band retrodirective arrays
(그림 12) Wireless sensor system using a reconfigurable array
포커스
- 25 -
요구한다. 이러한 시스템들의 성능 요구 사항은 능동 집적 안테나 기술을 적용하여 안테나 및
송/수신 기능들이 복합되어야 하며 구현 시 정상적인 송수신기 동작을 위해서는 송신 및 수신
경로의 분리도 특성이 가장 중요한 요소 중의 하나이다.
기 발표된 분리도 특성 개선을 위한 방법은 마이크로스트립 안테나의 고유한 속성을 이용하
거나 단방향성 소자를 안테나와 결합하는 방식들이 있다. (그림 14)는 이중 선형 편파를 갖는 두
개의 안테나를 서로 연속적으로 180° 회전시켜 배열하고 각각의 안테나에 발진 및 저잡음 특성
의 능동 소자를 각각 구현하여 45dB 정도의 송/수신 분리도 특성을 얻었고, (그림 15)는 단방향
성을 갖는 능동 소자 및 패치 안테나를 조합한 능동 서큘레이터(active circulator) 기법을 이용
하여 25dB 정도의 송/수신 분리도 특성을 얻었다. 하지만 이 방식은 송신 전력 제한 및 단방향
성 능동 소자들로 인한 수신 잡음 지수가 증가하는 단점이 있다.
(그림 13) Full-duplex linear & circular retrodirective array using DSP
(그림 14) Sequentially rotated two-element active array
Osc FET
LNA
OscFET
LNA
Rx Output Vdo1
Vgo1
Osc.FET
Vda1 Vga1
Vga2 Vda2
Vdo2Vgo2
Amp.FET dc Block
Receiver Output
Phase
Shifter
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IV. 향후 전망 및 개선점
지금까지 여러 가지 형태의 능동 집적 안테나 기술들을 살펴보았다. 그 중 송신 전치단의 전
력 효율 개선은 안테나 및 능동 소자들의 획기적인 구조 변경을 통해서가 아니라, 설계된 안테
나들의 입력 임피던스 혹은 S-parameter 특성을 토대로 원하는 주파수 신호에 대한 임피던스
값은 구현이 가능하면서 동시에 2차 및 3차 등의 고차 하모닉 성분들의 임피던스 실수 값이 0
에 가까운 주파수를 설정하여 설계 및 제작을 함으로서 전력 효율을 개선하였고, 부가적으로 송
신단 전력 증폭기의 고차 하모닉 억압을 위하여 저역 통과 여파기 특성을 갖는 PBG 기법이 도
입되었다. 수신 전치단의 경우는 안테나와 저잡음 증폭기를 직접 연결하여 제작 함으로서 수신
잡음 지수를 개선하였다. 설계 방법 또한 안테나 및 능동 소자를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는
상용 S/W 툴이 없어 안테나 자체의 EM 시뮬레이션 혹은 측정된 S-parameter 특성을 비선형
시뮬레이터에 데이터화 하거나 패치 안테나를 전송선으로 등가 모델링 한 후 하모닉 밸런스
(harmonic balance) 해석을 통하여 안테나 및 능동 소자를 사이의 정합 조건을 일부 최적화하
였다. 하지만 이러한 설계 방식은 소자들의 집적화 시 발생 가능한 결합 특성, 방사 문제 및 단
자간 분리도 등에 대한 정확한 분석이 어렵다.
앞에서 언급한 바와 같이 기 발표된 능동 집적 안테나 기술은 상용 무선 통신 시스템에 직접
적용하기 보다는 그 가능성을 제시한 기술이며, 앞으로 능동 집적 안테나 기술을 적용하여 상용
이동 통신 시스템 뿐만 아니라 향후 새롭게 전개될 밀리미터파 대역의 통신 시스템들에 응용되
기 위해서는 다음과 같은 고려 및 연구가 선행되어야 할 것 같다.
! 안테나 및 능동 소자를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는 해석 기법에 대한 연구가 선행되어
(그림 15) Integrated active circulator antenna
Rx(Port 2)
Port 3
Path 2
Port 1
Path 1
GTX
GRX GTXRX
TX
50Ω
100Ω Transmit
GTXRX
DC Block
Short Circuit Pins Gain Block
GTX
GRX
Receive
포커스
- 27 -
집적화 시 특히, 밀리미터파 대역에서의 결합에 의한 전송 손실 및 방사 영향 등에 대한
정확한 분석이 가능해야 한다.
! 상용 무선 이동 시스템의 송/수신 전치단에 능동 집적 안테나 기술을 적용할 경우 가장 문
제가 되는 부분은 (그림 16)과 같이 송/수신 분리 회로를 이용한 필터(듀플렉서, 대역통과
여파기) 기능의 대체이다. 안테나 및 능동 소자를 직접 연결하여 송신 전력 효율 개선 및
수신 잡음 지수 감소를 통한 시스템의 저가격화 및 경량화를 위해서는 집적화가 불가능한
이러한 필터류 대신 안테나와 능동 소자의 조합으로 대역 필터링 및 송/수신 분리도 특성
을 얻어야 한다. 하지만 상용 시스템에서 요구하는 분리도 성능 규격(>50dB)은 아직은 만
족시키기 어려워 이에 대한 많은 연구가 지속되어야 하며, 이러한 요구 규격이 엄격하지
송/수신 분리 Circuit
Tx/Rx-FE AIA
TxFE AIA
RxFE AIA
BPF LNA
BPFPA
RX BPF
TX BPF
Baseband
Baseband
I & Q Mixer
I & Q Mixer
Analog &
Baseband Chip
Optional
(그림 16) Block diagram of the RF integrated antenna
AIA
(그림 17) Monolithic construction and packaging[19,20]
MMIC Amplifier
Microstrip Transformer
Tapered-Slot Antenna
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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않은 저전력, 근거리용 자동 무선 레이더나 RFID 시스템의 경우에는 일부 적용이 가능하다.
! 현재 5GHz 이하의 상용 이동통신 부품들의 경우 Multi-standard 용 서비스를 위하여 직
접 변환 방식을 이용한 다양한 송수신기 칩들 및 다중 대역 안테나들을 조합하여 제작되
고 있어 능동 집적 안테나 기술을 직접적으로 적용시키기는 어렵다. 그 이유는 현재 상용
화되고 있는 대부분의 송/수신 통합형 칩들은 내부에 50Ω 정합 회로를 포함하고 있어 이러
한 칩들의 외부 임피던스를 안테나의 입/출력 임피던스와 재정합 한다는 것은 쉽지가 않다.
하지만 개별 능동 소자 및 안테나 사이의 수많은 최적화 과정을 통한 공액 정합(conjugate
matching)이 가능한 구조 및 연구가 지속적으로 이루어질 경우 응용이 가능할 것이다.
! 능동 집적 안테나 기술은 (그림 17)과 같이 MMIC 제조 공정을 이용하여 특히, 밀리미터
파 대역 시스템들에 적용될 경우 송신 전력의 한계 극복 및 소형화, 저가의 송수신기 구현
이 부분적으로 가능하다. 전자의 경우 injection-locking에 의한 배열 구조를 이용하는 전
력 합성 기법을 통하여, 후자의 경우는 직접 변환 방식을 이용하면 가능하다. 그리고 이러
한 주파수 대역들에서의 송/수신 분리 특성은 공간 필터링 기법을 안테나 구조 및 배열에
조합함에 의하여 가능할 것이다.
결론적으로 능동 집적 안테나 기술은 상기 언급한 것처럼 아직은 몇 가지 문제점들을 내포하
고 있지만 향후 이러한 점들을 개선할 경우 그 응용 및 적용 분야가 더욱 더 확장될 것으로 예
상된다.
<참 고 문 헌>
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Applications,” IEEE MTT Tran., Vol.46, No.11, November 1998, pp.1901-1909.
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포커스
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Antenna,” IEEE MTT-S, June 2000, pp.1285-1288.
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주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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전세계 생체인식시스템 시장 동향
1. 개요
생체인식(biometrics)이란 생리적(physiological) 또는 행동상의(behavioral) 특징을 기반으
로 신원을 자동 인식하는 것으로, 오늘날 정보기술 전달 수단으로써 컴퓨터 사용이 증가되면서
기밀 관련 및 개인적 데이터에 대한 접속 제한을 목적으로 그 필요성이 크게 부각되고 있다. 생
체인식 기술은 ATM(Automated Teller Machines), 휴대폰, 스마트카드, 데스크톱 PC, 워크스
테이션 및 컴퓨터 망의 불법 사용이나 불법 접속을 방지할 수 있어 잊어버리기 쉬운 기존의 PIN
(Personal Identification Number)이나 패스워드, 그리고 위조, 도난 및 분실될 가능성이 있는 여
권과 운전 면허증 등의 토큰 기반 인식 방법에 대한 대안으로서 새로운 관심을 불러일으키고 있다.
생체인식시스템은 본질적으로 사용자가 가지고 있는 특정 생리적 또는 행동상의 특징을 측
정해 그 결과를 사전에 측정한 특징과 비교하여 그 확실성을 결정함으로써 개인을 인식하는 패
턴인식(pattern recognition) 시스템이다. 실용적인 시스템을 설계하는 데 있어서 중요한 점은
개인이 어떤 방식으로 인정되는가를 결정하는 것으로, 맥락에 따라 생체인식시스템은 인증 시스
템이나 인식 시스템 중 하나가 될 수 있다.
생체인식협회(Association for Biometrics; http://www.afb.org.uk)에서는 생체인식에 대해
다음 두 가지 범주로 구별하고 있다;
- 물리적/생리적 생체인식(physical/physiological biometrics): 얼굴, 지문, 홍채, 체취, 귀
형상, 손가락 모양, 손 모양, 손바닥, 망막, 정맥 분기 모양
IT IT IT IT 전전전전략략략략 품목품목품목품목
1. 개요
2. 생체인식시스템 시장 동인 및 이슈
3. 생체인식시스템 시장 현황 및 전망
4. 결론 및 시사점
김정환
정보조사분석팀 선임연구원
* 본 고는 IT정보센터 정보조사분석팀에서 수행하고 있는 정보통신부 “IT 전략품목 조사분석” 과제 결과물의 일부로서,
35대 유망품목 세계시장 동향에 관한 조사분석 내용입니다.
IT 전략 품목
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- 행동적 생체인식(behavioral biometrics): 키 두드리기 행동(keystroke dynamics), 서명
인증(signature verification), 발화자 인증(speaker verification)과 같은 학습된 특성
생체인식 기술은 안정성 측면에서 다른 개인 인증 기법보다 훨씬 높은 기술적 우위를 가지고
있으며, 프로세서의 성능 향상에 힘입어 경쟁력이 높아지고 있다. 이 같은 기술 및 산업 환경의
변화에 따라 업체간 경쟁과 연합이 가속화되고 있으며, 기존 제품은 사용자의 편리성을 강화시
키는 방향으로, 신제품은 새로운 애플리케이션 분야를 창출하는 방향으로 제품 개발이 이루어지
고 있다. 이와 더불어 생체인식 기술을 둘러싼 사회, 문화적 환경도 급격히 변화하고 있으며,
특히 9.11 테러사건 이후 생체인식 기술을 이용한 보안관련 기술이 전세계적으로 가장 큰 관심
거리로 떠오르고 있다.
생체인식 산업은 정보화와 더불어 증가하고 있는 여러 정보화 역기능 문제를 해결해줄 수 있
는 새로운 전략산업으로 부상하면서 선진국들을 중심으로 앞 다투어 생체인식 기술의 표준화나
생체인식 제품의 평가제도를 도입하고 있으며, 특히, 가장 큰 시장을 형성하고 있는 미국은 정부
의 표준화 및 성능평가기준 개발 등의 지원정책을 바탕으로 세계 시장을 주도하고 있다. 그러나,
생체인식 산업은 전세계적으로 시장 활성화의 초기 단계에 있고 기술 선도국과 후발국 간의 기
술 격차가 크지 않은 분야이기 때문에, IT 기반이 비교적 탄탄하게 정립된 우리나라의 경우 전
략적인 기술 개발을 통해 기술 선도국으로 진입할 수 있는 유망 분야라 할 수 있다.
2. 생체인식시스템 시장 동인 및 이슈
가. 시장 촉진 및 억제요인
지난 수년간 개인, 기업 및 정부기관은 공통적으로 원하는 사람에게만 그들이 보유하고 있는
데이터를 액세스 하도록 보안 측정도구의 구축에 깊은 관심을 두어 왔으며, 이러한 추세는 앞으
로도 계속될 것으로 전망되고 있다. 생체인식과 관련해서 이 시장의 성장 촉진요인으로는 이미
자체적으로 잘 알려진 업체이거나 Lucent와 Unisys 같은 지명도 높은 기업들의 후원 하에 보
다 신뢰성 높은 기술을 제공하려는 업체들이 생체인식 기술 개발에 참여하고 있고, PC 제조업체
등 많은 기업들이 생체인식을 자체 제품에 통합하려고 노력하고 있다는 점이다. 이 외에도 최근
급증하고 있는 보안 위반 사례, 생체인식 기술의 유용성 입증 등도 시장 촉진요인으로 작용하고
있다[1].
최근 미국에서는 Enhanced Border Security and Visa Entry Reform Act of 2002가 통과
되어 비자와 여행 관련 서류 등에 상용 생체인식 애플리케이션의 사용을 의무화함으로써 그 이
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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용이 촉진될 것으로 전망되고 있다. Visa Waiver 프로그램에 지속적으로 참여하기를 원하는 국
가들은 ICAO(International Civil Aviation Organization)가 마련한 표준에 따르는 생체인식 식별
자(biometric identifiers)를 가지고 있어 기계로 판독할 수 있는 여권을 2003년 10월 26일까
지 발행해야 한다. 비록 새로운 법이 국경통제 애플리케이션을 위한 특정 생체인식 기술을 선정
한 것은 아니지만, AFIS(Automated Fingerprint Identification Systems)와 얼굴인식 같은 기술
들을 경쟁시키는 데 중요한 자극제가 될 것이다. 또한, 미국 국방성도 정보보안 문제를 해결하기
위해 국방성에 출입하는 약 100만 명의 군인과 민간인에게 기존의 반도체 칩이 내장된 플라스
틱 신분증 대신 지문과 홍채 등 2~3개의 생체정보가 담긴 스마트카드를 발급하는 방안을 추진
하고 있어, 생체인식 시장을 촉진하는 또 하나의 계기가 마련될 것으로 보인다[2].
한편, 생체인식 기술이 시장에 빨리 진입하지 못하게 만드는 억제요인으로 정부 기관의 “Big
Brother” 책략에 대한 공포감이 한가지 중요한 이유가 되기는 하지만, 생체인식 기술 자체의 가
능한 기술력과 신뢰성 문제가 무엇보다 중요한 요인이 되고 있으며, 산업 응집력과 개인 요구에
대한 결여 등도 억제요인으로 작용하고 있다.
2001 년 4 월부터 7 월까지 Gartner 가 미국인 수 천명을 대상으로 실시한 설문조사 결과,
PC와 무선장비에 사용하고 싶어하는 인증 방법으로 스마트카드나 생체인식 스캔보다는 PIN/패
스워드 인증 모형을 더 선호하는 것으로 나타났다((그림 1) 참조)[3]. 스마트카드나 생체인식 스
캔을 덜 선호하게 된 이유로는 해커에 대한 염려와 이 기술들이 어떻게 작동하는지에 대한 이해
부족 등을 들었다. 생체인식시스템 시장의 애플리케이션별 촉진 및 억제요인을 정리하여 <표
1>에 나타내었다[4].
<자료>: GartnerG2, 2002. 1. ETRI 정보조사분석팀
(그림 1) 미국인이 사용하고 싶어하는 인증 방법 비교
47%
21%24%
38%
18%22%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
PC 무선장비
패스워드/PIN
스마트카드/리더
음성/망막/지문스캔
IT 전략 품목
- 33 -
나. 주요 이슈
생체인식과 관련된 몇 가지 주요 이슈를 정리하면 다음과 같다.
<표 1> 애플리케이션별 생체인식시스템 시장 촉진 및 억제요인
애플리케이션 촉진요인 억제요인
법/질서
- CCTV 수용의 증가 - 레저 산업의 보안 - 교도소의 재소자, 교도관 및 방문자를 감시하기 위한 생체인식 솔루션 도입
- 중동과 아시아 지역에서의 국가 ID 체계 - 남미지역 선거/투표 - 스마트건 개발을 위한 추가 자금
- 오웰리언(Orwellian) 사회에 대한 지각 - 법 체계와의 잠정적 갈등
보건
- 약물 및 데이터에 대한 보안과 프라이버시 - 환자 정보의 웹-기반 전송 증가 - HIPAA(Health Insurance Portability and
Accountability Act)가 보건 당국을 자극 - 스마트카드와의 협업 가능성
- 패스워드 같은 대안 기술과의 경쟁 - 느린 기술 도입자 - 이용자의 인식 부족 - 생체인식 적용사례 미미 - 구식의 복잡한 대형 네트워크의 역량을 넘어선 생체인식
금융
- 뱅킹 속성의 변화 - Biotrust와 같은 기관의 연구개발 - 현금 없는 사회 - Visa와 MasterCard의 관심 표명 - 스마트카드 기술의 유럽지역 전개
- 현재의 은행창구 이용 친숙성 - 불법이용을 근절하려는 은행의 의지 - 미국 내 스마트카드 기술의 전개 지연 - 고객이 아닌 종업원에게 손쉬운 구현
이민
- INSPASS(Immigration and Naturalization Service System)와 같은 현 체계의 성공
- 지문 DB 구성 - 항공사의 적극적인 생체인식 도입
- 국가적 프로젝트에 필요한 대형 DB - 정부의 법제화 지연 - 막대한 도입 비용
복지 - 불법 사례 감소 - 억제력 효과 - 전자적 장점이 체계를 변화
- 공중의 저항 - 표준화 이슈
신체 액세스 제어
- 근태관리 시스템의 자동화 - 핵발전소, 군대 및 컴퓨팅 센터에서의 도입 - 함정의 증가된 이용 - 더 소프트한 시장으로의 이동 - 스마트카드로의 이동 - 관리비 절감
- 대안적인 솔루션 출현 - 거주지에서는 대문이나 경비원이 더 안전하다는 인식
- 마그네틱 카드보다 더 비싼 비용
통신
- 이동전화의 빠른 성장 - M-커머스 - 은행을 위한 콜 센터 - 재판매 쇼핑
- 이동전화 애플리케이션의 표준 미발달 - 공격적인 가격 시장 때문에 이동전화 사업자의 도입 지연
- 대안적인 기술 출현
컴퓨터
- Microsoft의 지지 - 저렴한 패스워드 대체 비용 - 전자상거래를 위한 전자서명 청구서 - 인트라넷 액세스를 위한 추가적인 컴퓨터 보안의 필요성
- 주변기기 업체의 생체인식기술 첨가 열망
- 기업체의 더딘 수용 - 일반고객 시장의 전개 지연 - 혼란스러운 표준
<자료>: Elsevier Advanced Technology, 2000. 12.(재구성) ETRI 정보조사분석팀
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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첫째, 사회 전반에 걸쳐 생체인식 기술을 활발히 적용시키기 위해서는 이용자들에게 어느 정
도는 강제성을 부여할 필요가 있다. 즉, 도입 초기에는 이용자들에게 편리함을 주거나 정부가 자
원 배급자의 역할을 함으로써 채찍보다는 당근을 주는 전략을 취하고, 그 이후에는 이용자 스스
로 강력한 인증수단으로 발전된 생체인식 기술을 이용하도록 하거나 정부가 규제와 과세 역할을
하는 반대의 전략을 취하는 것이다.
둘째, 생체인식 인증을 초기에 도입했던 기관이나 업체는 이용자들의 혼란이나 제약사항 등
에 대응하여 계속 업그레이드를 할 필요가 있다. 솔루션 제작업체는 자신들의 현재 기술을 고객
들이 최상의 기술로 생각할 것이라는 착각에서 벗어나야 한다. 이용자들이 식별/인증 거래에 참
여하게 되었을 때 그들이 느끼는 바를 그들의 입장에서 정확히 읽어야만 한다.
셋째, 이용자에게 과중하고 부담스러운 생체인식 기술을 이용하게 하는 것은 이용자들의 반
발로 암시장(black market)이나 음성적인 활동(underground activity)으로 이어질 수 있다. ID
도용이나 생체인식 판독기를 속이는 사례가 보고되는 가운데, 이에 대한 공포를 가지고 있거나
배타적인 이용자에게 생체인식 방법을 의무적으로 이용하도록 자극하면 인증의 효율성 하락은
물론 낮아진 생산성과 지속적인 악화를 보상하기 위해 추가비용이 소요될 것이다.
마지막으로 국제 표준화 이슈를 들 수 있는데, 표준화는 시장의 성숙과 신뢰성 향상에 매우
중요한 것으로 애플리케이션과 시스템 간의 상호 운용성 및 생체인식 데이터 교환을 위해 반드
<표 2> 주요 생체인식 표준화 동향
기관 표준 상태
NIST/BC/NSA Common Biometric Exchange File Format(CBEFF)
- NISTIR 6529로 2001년 1월 발표 - NIST/BC Biometric WG - INCITS Fast Track
candidate에 의해 보강중
BioAPI Consortium BioAPI V1.1ANSI/INCITS 358 - 2001년 3월 발표- ANSI/INCITS 표준화 추진
X9 (금융/뱅킹) ANSI X9.84 - 2001년 2월 승인
Open Group Human Recognition Services(HRS) Module of CDSA
- BioAPI와 양립하도록 업데이트
ISO/IEC SC17 WG4 ISO/IEC SC17 7816-11 “Personal Verification Through Biometric Methods”
- NIST/BC의 CBEFF를 수용한 위원회 초안
AAMVA 운전면허증/ID 카드를 위한 국가 표준 –지문 상세점 포함
- AAMVA DL/ID 2000(2000년 승인)
INCITS B10 INCITS 327 - AAMVA DL/ID 2000에 기반을 둔 초안
NIST 지문/얼굴/SMT(Scar Mark & Tattoo)를 위한 데이터 포맷
- ANSI/NIST-ITL-1-2000(2000년 승인)
<자료>: The Biometric Consortium Conference, 2002. 2. ETRI 정보조사분석팀
IT 전략 품목
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시 실현되어야 한다. 표준화는 DRM(Digital Rights Management), ID 도난 방지, 국가 보안, 보
건, 기업망, 다중 OS 아키텍처 등 각기 다른 애플리케이션을 위한 더욱 발전된 개방 시스템 표
준 기반 보안 솔루션 전개를 가속화 시킬 것이다. 현재 생체인식시스템 간 호환성을 위해 응용
프로그램 부분에 대한 표준API, 성능평가를 위한 표준, 인증모듈 인터페이스 표준, 생체인식 데
이터 표준 등의 표준화가 진행중이다. <표 2>에는 주요 생체인식 표준화 동향을 정리하였다[5].
3. 생체인식시스템 시장 현황 및 전망
앞으로 2~4년 동안 생체인식은 보다 일반적인 고객대응 솔루션이 될 것으로 전망되는 가운
데, 이미 거래 인증(transactional authentication)에 기반을 둔 새로운 생체인식 수입 모형이 출
현하고 있다. H/W와 S/W 솔루션을 합쳐도 생체인식 수입에서는 상대적으로 적은 부분을 차지
할 것이며, 대신 새로운 서비스 모형이 지문 리더, 전화기, 서명 태블릿(tablet) 및 비디오 카메
라 등으로 구성된 생체인식 인프라를 포함하게 될 전망이다. 앞으로 생체인식 업체들은 증폭되
는 인수/합병 가능성은 물론 생체인식 시장에 진입하는 대기업과의 경쟁에 직면하게 될 것이다.
IT 보안 시장을 보안 S/W, 보안 H/W 및 보안 서비스 시장으로 세분하고 생체인식시스템 시
<표 3> 전세계 IT 보안 시장 규모 전망(2000~2005년) (단위: 백만 달러)
구분\연도 2000 2001 2002 2003 2004 2005 CAGR(%) (’00~’05)
보안 S/W 5,115.9 6,181.0 7,685.0 9,541.3 11,678.9 14,129.5 23
보안 3As(관리,허가,인증) 침입차단 앤티바이러스 암호화
2,805.7735.81,390.4184.0
3,450.0 957.0 1,562.0
212.0
4,457.41,168.01,811.9
247.7
5,800.6 1,369.0 2,083.7
288.0
7,432.9 1,545.0 2,375.4
325.6
9,407.51,674.02,684.2
363.8
27 18 14 15
보안 H/W 2,191.7 3,480.3 5,122.6 7,109.7 9,041.4 11,005.9 38
생체인식 토큰/스마트카드 침입차단/VPN 기기 암호화 가속기 단독형 VPN 기기 침입탐지 기기 기타 보안 기기
118.3314.5942.8114.2576.490.035.0
189.9 459.7 1,414.2 190.0 1,033.0 148.5 45.0
297.2751.71,985.6
318.81,488.0
221.360.0
453.4 1,190.0 2,680.6
511.8 1,898.6
294.3 81.0
655.5 1,666.6 3,350.7
715.5 2,182.2
367.9 103.0
886.82,208.94,020.8
901.52,449.9
423.0115.0
49 48 34 51 34 36 27
보안 서비스 6,744.6 8,257.3 10,427.4 13,230.0 16,762.7 21,017.0 26
컨설팅/구현 서비스 관리 서비스 응답 서비스 교육/훈련
4,403.81,431.5
210.9698.4
5,301.5 1,819.3
276.9 859.5
6,586.02,383.5
368.71,089.2
8,244.2 3,119.3
492.5 1,373.9
10,429.7 4,071.0
655.9 1,606.1
12,997.55,191.7
858.01,969.9
24 29 32 23
합계 14,052.2 17,918.6 23,235.0 29,880.9 37,483.0 46,152.4 27
<자료>: IDC, 2001. 12. ETRI 정보조사분석팀
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 36 -
장을 보안 H/W 시장의 일부로 보았을 경우, 2001년 약 180억 달러 규모의 전세계 IT 보안 시
장 중 보안 H/W 시장이 34억 8,000만 달러로 19.4%를 점유하였고(<표 3> 참조)[6], 여기에
서 약 1억 9,000만 달러 규모를 형성한 생체인식시스템 시장은 2005년까지 49.5%의 복합연
평균 성장률로 8억 8,680만 달러 규모에 이를 전망이다(<표 4> 참조)[7]. 기술별로 지문 스캔
이 1억 1,000만 달러로 전체 시장의 58.1%를 점유하였고, 얼굴 스캔(16.2%), 음성 인증(10.9%)
등이 그 뒤를 잇고 있다. 지문 스캔이 생체인식 시장을 지속적으로 주도하는 가운데 음성 인증
은 2003년부터 얼굴 스캔을 추월하여 2위의 시장으로 부상할 것으로 예측된다.
전세계 지역별 생체인식시스템 매출 점유율을 살펴보면, 2000 년에 전세계 시장의 61%를
점유한 미국 시장이 당분간 강세를 보이는 가운데 유럽과 아/태지역의 점유율이 점차 늘어나
2005년에는 각각 27% 및 18%에 이를 것으로 예측된다((그림 2) 참조).
<표 4> 전세계 기술별 생체인식시스템 매출 전망(2000~2005년) (단위: 백만 달러)
구분\연도 2000 2001 2002 2003 2004 2005 CAGR(%) (’00~’05)
얼굴 스캔 22.0 30.8 40.7 52.9 68.2 85.2 31.1
서명 인증 5.5 8.3 13.6 19.1 24.8 31.7 42.0
홍채 스캔 9.0 12.0 15.9 20.7 26.9 33.6 30.2
지문 스캔 63.0 110.3 181.9 291.1 436.6 602.5 57.1
음성 인증 12.3 20.8 36.4 60.1 88.4 122.0 58.4
손/손가락 모양 7.0 7.8 8.6 9.6 10.6 11.8 11.0
합계 118.8 189.9 297.2 453.4 655.5 886.8 49.5
<자료>: IDC, 2001. 11. ETRI 정보조사분석팀
<자료>: IDC, 2001. 11. ETRI 정보조사분석팀
(그림 2) 전세계 지역별 생체인식시스템 매출 점유율(2000, 2005년)
아/태16.0%
기타2.0%
유럽21.0%
미국61.0%
2000년
아/태18.0%
기타3.0%
유럽27.0%
미국52.0%
2005년
IT 전략 품목
- 37 -
최근의 경기 침체는 생체인식시스템 시장의 성장을 더디게 만들었으며, 각 기관의 예산 삭감
은 인증을 목적으로 한 생체인식 솔루션의 구매, 도입 및 통합을 위한 자원과 인력의 가용성을
감소시켜 왔다. 물론 경기가 호전되더라도 생체인식 기술의 도입과 통합은 상당한 비용이 소요
되는 것이 현실이어서 이를 위한 의사결정이 지연되고는 있지만, 최근에 투자비를 빨리 회수할
수 있는 턴키 제품의 구매가 늘어나고 있다.
앞으로 1~2년 동안 생체인식시스템 시장은 경기 침체의 영향을 좀 더 받을 것이지만, 전세
계에 걸쳐 무차별적으로 행해지고 있는 각종 테러리스트들의 공격 때문에 생체인식 기술에 대한
관심이 폭발적으로 늘어날 전망이다. 또한, 최근 생체인식 솔루션은 H/W 기반에서 S/W 기반으
로 옮겨가고 있는 추세인데 이것은 클라이언트 기반에서 서버 기반의 애플리케이션으로 변화하
고 있음을 의미한다.
4. 결론 및 시사점
산업사회를 지나 정보사회에 접어들어 인간의 생활방식이 집단적 방식에서 개인위주의 방식
으로 변화하고 개개인에 대한 존엄성이 부각되면서 생체인식기술은 이제 사회의 특정부분이 아
닌 개인생활 전반으로 그 적용범위가 확대되고 있다. 특히 인터넷의 발달과 더불어 온라인 상에
서 개인의 존엄성과 권리를 확보하기 위한 유일한 수단으로 생체인식 산업이 자리를 잡아가고
있다. 앞으로 생체인식 기술은 더욱 발전하여 향상된 개인 ID 관련 애플리케이션을 다양하게 이
용할 수 있게 될 것이다. 시스템 통합자와 단말 이용자는 생체인식 컴포넌트를 과거에 비해 더
욱 광범위하게 선택할 것이며, 이러한 컴포넌트를 주문형 시스템에 통합하는 것도 과거에 비해
훨씬 수월하게 될 전망이다. 물론 개별 유닛의 비용은 아직까지 고가이기는 하지만 여러 제조업
체가 시장에 저가의 OEM 모듈을 도입하고 있고, 자체 기술의 진보와 주변기술의 발전에 따른
가격하락 및 급속한 정보화의 흐름을 타고 매우 빠르게 확산되고 있다. 최근 생체인식 기술에
대한 표준화, 시험 및 프라이버시 분야에서 큰 진전이 있었으나, 생체인식 산업이 다양한 분야에
폭 넓게 보급되기 위해서 더 많은 연구가 이루어져야 한다.
앞으로 생체인식 시장은 기존의 단순 출입통제 제품 위주의 시장에서 탈피하여 온라인상에
서 활용될 수 있는 생체인식시스템 개발과 PKI 인증과의 연동을 통한 새로운 서비스 시장이 창
출되고, 스마트 카드와 결합된 생체인식 서비스는 물론 다중 생체인식 시장이 확대될 것으로 예
측되고 있다. 이러한 추세를 반영하듯 국내에서도 올해 하반기에 들어오면서 자체 개발이나 다
른 업체와의 제휴 등을 통해 개발된 다중 생체인식시스템이 잇따라 출시되고 있다[8]. 다중 생
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 38 -
체인식시스템은 아직은 고가이지만 단독형 생체인식시스템에 비해 보안성이 높아 고급형 공공
주택, 지능형 빌딩, 또는 공공기관 등을 중심으로 도입이 늘어날 전망이다.
한편, 국내 생체인식 시장은 높은 개발비용과 전문 기술인력 및 투자재원의 부족, 표준 부재
로 인한 상호 운용성 문제, 그리고 국제표준에 대한 대응 부족 등의 문제점을 안고 있다. 그러나,
생체인식 기술의 필요성과 발전성에 대한 인식을 제고하여 다중 생체인식시스템 사업의 확대,
온라인 및 오프라인 상에서의 사업 다각화 및 전문화, 표준화와 성능 평가기준의 확립, 전문 기
술개발 인력의 양성, 신기술개발 투자 확대 등에 역점을 두어 추진해 나간다면, 국내 생체인식
시장의 성장 잠재력은 매우 클 것으로 전망된다.
다행히 국내 생체인식 분야의 기술개발, 표준화, 시장활성화 등 현안문제를 협의하고 생체인식 산
업의 경쟁력을 강화하기 위해 산, 학, 연이 공동으로 참여하는 생체인식협의회(Korea Biometrics
Association; http://biometrics.or.kr)가 2001년 2월 창립하여 본격적인 활동을 개시하였다. 생
체인식협의회에는 지문, 홍채, 얼굴, 정맥 및 음성 등 관련업체, 대학교수 및 한국정보보호센터(KISA)
와 한국전자통신연구원(ETRI) 등 연구기관이 참여하고 있으며 기술, 표준 및 시험평가 등 3개
위원회를 통하여 생체인식 제품의 시장활성화, 국내 표준 제정 및 대외 표준화 활동 공동 대응,
제품과 기술의 시험 및 인증환경 구축, 생체인식 관련기술과 산업정보의 공유, 대외 홍보활동,
그리고 공동 홈페이지 운영 등의 활동을 수행하고 있다.
또한, 정보통신부는 생체인식 산업현장에 즉시 투입 가능한 전문인력을 양성하기 위해 생체
인식기술 관련학과 졸업생과 경력자를 대상으로 영상 및 신호처리 등 생체인식관련 기반기술과
지문 및 얼굴 등 개별적인 인식기술, 그리고 다중 생체인식 및 스마트카드 등 응용기술을 포함
하는 6개월 단위의 교육과정을 한국정보통신대학원대학교 부설 정보통신교육원에 마련하고[9],
생체인식에 대한 범정부 차원의 체계적이고 종합적인 대응이 필요하다는 판단 하에 세부 지원책
마련에 착수하였다[10].
<참 고 문 헌>
[1] 생체측정시스템 기술/시장 보고서, ETRI, 2001. 10.
[2] 미 국방성, 생체정보 담은 스마트 카드 발급 추진, 전자신문, 2002. 7. 30.
[3] Consumers Aren’t Ready For Biometrics, GartnerG2 RPT-0102-0008, 2002. 1.
[4] The Biometric Industry Report – Market and Technology Forecasts to 2003, Elsevier Advanced
Technology, 2000. 11.
[5] Fernando Podio, “Accelerating the Development of Biometric Standards,” The Biometric
IT 전략 품목
- 39 -
Consortium Conference, 2002. 2.
[6] The Big Picture: IT Security Software, Hardware, and Services Forecast and Analysis, 2001-
2005, IDC Document # 26311, 2001. 12.
[7] Hardware and Biometrics Authentication Part 2: The Fall Software Sequel, IDC Document #
25802, 2001. 11.
[8] 다중생체인식 제품 속속 등장, 전자신문, 2002. 8. 8.
[9] 생체인식기술 교육개설 전문인력 양성, 전자신문, 2002. 5. 24.
[10] 정통부, 생체인식산업 지원책 마련, 디지털타임즈, 2002. 8. 9.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 40 -
미국의 CATV 오픈 규격 논란과 이의 시사점
미국은 CATV 의 디지털화에 따라 관련 장비시장의 개방성을 보장하기 위해 1996 년 통신
법에 CATV에 있어서 오픈 방식 도입을 규정하였다. 본 고는 이러한 오픈케이블 도입과 진행상
황에 대해 살펴보고, 관련시장에서 논란이 야기되고 있는 만큼 최근 NCTA에서 제기한 오픈케
이블 반대 주장과 이에 따른 시사점을 제시하고자 한다.
1. 오픈케이블 방식 도입 및 진행상황[1]
미국은 1996년 통신과 방송의 융합을 전제로 하는 통신법을 제정하면서 그 내용의 하나로
2005년부터 모든 케이블사업자의 POD(Point of Deployment) 사용을 의무화하는 내용을 삽입
하였다. POD 는 손바닥만한 착탈식 카드로 사용자 보안 및 컨텐츠 복사 방지와 양방향 통신을
관장하는 셋톱박스의 핵심부를 말한다. FCC는 POD 사용의 의무화를 통해 케이블사업자로 하
여금 일체형 단말로 보안과 같은 조건부 접속과 타 기능들을 동시에 제공할 수 없도록 규정하였
다. 대신, 케이블사업자는 분리된 보안 POD모듈과 POD와 연결되어 POD와 상호운용되는 보
안 이외의 기능을 갖는 호스트(host)와 같은 장비를 분리하여 제공하여야 한다. 이러한 POD와
셋톱박스를 분리하여 제공하는 방식을 “오픈케이블(Open Cable)”이라 하는데, 이 경우, 소비자
들은 케이블 사업자, 소매업자, 혹은 다른 벤더들로부터 호스트 장비를 구입할 수 있다.
오픈케이블 방식이 시장에서 활용되기 위해서는 POD 와 호스트간의 상호운용이 가능해야
하는데, 연구개발 컨소시엄인 CableLabs 에서 상호접속과 상호운용을 가능하게 하는 인터페이
스에 대한 기술명세(specification)를 이미 개발 완료하였다. 이 기술명세는 SCTE(Society of
Cable Telecommunications Engineering)라는 ANSI 공인 표준화기구에 의해 미국 표준으로
채택되었는데, 이로써 CableLabs, 케이블사업자, 장비제조업체들은 호스트 장비에서 POD가 운
용가능해야 하는 FCC에서 규정한 최종기한인 2000년 7월 이내 시점을 충족시킨 상황이다.
2. 오픈케이블 관련 논란
기본적으로 오픈케이블에 대한 반대논의는 NCTA(National Cable & Telecommunications
ITITITIT 기술경제기술경제기술경제기술경제 이슈이슈이슈이슈
* 본 컬럼은 정보화기술연구소 각 연구부서에서 작성한 내용입니다. 본 내용과 관련된 사항은 무선산업연구팀 이상규(
042-860-5013, email: [email protected])로 문의하시기 바랍니다.
IT기술경제 이슈
- 41 -
Association)가 중심이 되어 이루어져 오고 있다. NCTA를 중심으로 제기되어 온 일체형 금지
조항에 대한 부당성 제기 사례를 살펴보면 다음과 같다. Comments of General Instrument
Corporation(1997. 5. 16.)에서는 다양한 아날로그 및 디지털 보안기술에 대한 소개와 함께, 스
마트 카드 기술과 내장 보안시스템의 우수성과 관련한 기술적인 보안문제에 대한 GI백서를 제
시하였고, NCTA Retail Sale Reply Comments(2000. 12. 18.), NCTA Retail Sale Comments
(2000. 11. 15.), 그리고 AT&T Retail Sale Comments(2000. 11. 15.)에서는 FCC의 금지조항
이 경쟁, 소비자 선택, 생산성 향상 등에 부정적 영향을 미침을 제기하였다. 2002 년에는 Ex
Parte Letter from Neal Goldberg(2002. 6. 4.)에서 금지조항의 폐지 등 오픈케이블 관련 이슈
에 대한 NCTA의 입장을 표명하고, 금지조항으로 인한 소비자 부문의 비용증가를 주장하고 있
다. 이는 데이터를 근거로 분석했을 때, 금지조항은 케이블 이용자들에게 심각한 추가비용을 부
담시킬 뿐, 이를 상쇄할 수 있는 이득이 없으며, 초기 FCC가 제시하였던 오픈 케이블 도입 근
거도 사라졌다고 주장한 것이다. 이에 대해 FCC는 데이터 확인 및 최근 자료를 요청하였고, 이
에 따라 NCTA는 2002년 8월 2일 보고서를 제출하였다.
3. 일체형 셋톱박스 금지로 인한 소비자 부담비용에 관한 NCTA 보고서
앞에서 언급한 바와 같이, 이 보고서는 2002 년 6 월 4 일 미팅에서 토의되었던 비용/편익
분석을 뒷받침하는 최근 비용자료를 제공하며, 금지조항 폐지의 타당성의 근거를 제시하고 있다.
보고서 내용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다[1].
첫째, 새로운 비용 데이터를 분석한 결과 일체형으로 제조하지 않고 분리된 POD와 호스트
장비를 결합하는 제조방식은 같은 기능을 갖는 일체형 셋톱박스보다 72~93 달러 더 많은 비용
을 발생시킴을 주장하고 있다. 이러한 비용발생은 일체형을 생산할 때는 불필요한 새로운 인터
페이스와 별도의 보안 모듈을 생산하여야 하고, 두 장비의 결합을 위한 복잡한 엔지니어링 솔루
션 디자인과 실행상 문제를 야기하기 때문이라는 것이다. 예를 들면, POD와 호스트는 각기 별
도의 중앙처리유닛이 필요하며, 새로운 PCMC265 IA형 커넥터와 일체형에서는 불필요한 인터
페이스/명령/신호처리 프로토콜을 위한 패키징이 또한 필요하다는 것이다. 그리고 POD와 호스
트간 인터페이스를 통해서 암호화된 프로그램의 보안을 보장하기 위해 POD와 호스트에 별도의
복사방지 암호화/복호화 기능이 필요하여, 결국 이러한 비용상승 효과는 소비자에게 72~93 달
러의 추가비용을 발생시킨다는 것이다. 이는 5 년 가입자의 경우, 월 1.99 달러, 3 년 가입자의
경우 월 2.98 달러의 요금인상을 야기하는 것으로 분석되고 있다.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 42 -
둘째, 금지조항은 도입 초기에 제시되었던 타당성이 환경변화로 그 근거를 상실하였다는 것
이다. 초기 금지조항의 전제조건은 만일 금지규정이 없으면 케이블사업자를 통해서만 일체형 단
말의 제공이 가능하다는 것이다. 즉, FCC는 MVPD(Multichannel Video Programming Distribution)
가 일체형 단말을 제공하는 유일한 주체가 되도록 허용하는 것은 장비시장의 발전을 침해할 수
있다는 근거에서 금지규정을 제정하였고, 이를 통해 시장에서의 자유로운 경쟁을 촉진할 수 있
을 것으로 기대하고 있다. 그러나, 일체형 디지털 셋톱박스는 아날로그 장비와 같이 도(盜)시청
위협을 주지 않으므로, 케이블사업자가 제공하는 것과 동일한 일체형 디지털 셋톱박스를 소매하
는 것에 대해 케이블사업자는 반대하지 않고 있다. 케이블 산업이 케이블사업자가 제공하는 것
과 동일한 일체형 단말을 소비자들이 소매시장에서 구입하는 것에 대해 거부반응이 없으므로,
FCC 금지조항의 전제조건이 깨어지는 것으로 그 타당성을 상실하였다고 보는 것이다.
셋째, 추가비용 발생이라는 부(-)의 효과는 금지규정으로 인한 정(+)의 효과를 상회한다는
주장이다. 금지규정을 찬성하는 측에서 주장하는 이득은 다분히 이론적이며, 현실적으로 금지규
정으로 인한 소비자 비용이 더 크다는 것이다. 예를 들면, 주요한 소비자 이득으로 언급되고 있
는 호스트 장비의 이동성 향상은 기기를 임대하는 소비자들에게는 그 혜택이 주어지지 않으므로
그 효과는 미미하다는 것이다. 또한, 호스트 장비의 이동성 보장은 소매시장에서 오픈케이블형
의 단말도 제공하면 이를 충족시킬 수 있음을 주장하고 있다. 케이블사업자들은 셋톱박스 공급
자에게 동일한 제품들을 소매시장에서도 구입할 수 있도록 하는 방안을 고려하고 있는데, 이는
오픈케이블의 완전한 포기를 주장하지 않음을 의미하는 것으로서 소비자들의 선택의 폭을 넓히
는 장점을 부각하고 있다. 이에 비해, 금지규정의 적용은 소비자의 선택의 폭을 좁히고, 케이블
사업자의 가입자들의 선호와 필요성에 맞추어 더 안전하고 저렴한 단말 제공을 사전에 배제하는
단점이 있다는 것이다. 또한, 케이블사업자들로부터 보조금을 받고, 일부 수입을 나누어 갖기를
원하는 소매업자들도 시장에서 단지 박스만을 판매하여 자체적으로 수익을 창출하여야 하는 금
지규정에 대해 저항을 갖고 있음을 언급하고 있다.
4. 시사점 및 검토사항
위에서 살펴본 바와 같이, NCTA 의 보고서는 오픈케이블 방식의 적용으로 발생할 수 있는
사회적 비용을 추정한 점에서 의미를 갖는다고 할 수 있다. 그러나, 이에 대해 보다 객관적인 시
각하에서 검토가 필요하다.
첫째, NCTA 보고서에서 주장하는 비용상승 요인에 대해서는 초기 현상으로 받아들일 수 있
IT기술경제 이슈
- 43 -
는 측면이 있는 것은 사실이나, 향후 관련 시장에서의 경쟁환경 조성으로 인한 가격인하 효과는
장기적으로 고려되는 기대효과임에도 불구하고 이에 대한 비교검토가 부재하다. 따라서, 향후
미국방식에 의존하고 있는 우리나라 상황에서도 보다 객관적인 시각 하에서 비용편익에 대한 면
밀한 검토가 있어야 할 것이다. 둘째, NCTA보고서에서 제시하는 대안은 오픈케이블의 의무규
정을 폐지하는 대신, 이를 포기하지 않고 옵션의 하나로 이를 포함시켜서, 시장에서의 자유로운
선택에 맡기자는 주장이다. 그러나, 이러한 주장은 오픈케이블의 기본 취지를 살리지 못하고 “시
장의 실패”로 끝날 가능성도 있음을 인식할 필요가 있다. 사실, 소비자들은 가격에 민감하며, 이
는 결국 소비자들은 단기적으로 가격이 저렴한 일체형 셋톱박스를 구입하게 되는 근시안적인 경
제행위를 할 가능성이 크다. 장기적인 공익 관점에서는 시장개방을 통한 경쟁시장의 환경조성을
통해 이를 규제하는 것이 필요하며, 이것이 바로 오픈케이블방식 도입의 근본 취지였음은 주지
하는 바이다. 오픈케이블 방식의 적용은 직접적으로 장기적인 장비가격인하를 통한 소비자효용
증가가 예상될 뿐만 아니라, 케이블사업자의 가입자에 대한 종속성을 약화시켜 수직적 시장결합
에 따른 소비자 효용의 손실을 사전에 차단할 수 있는 이점도 있다. 즉, 컨텐츠와 셋톱박스를 결
합하여 패키지서비스를 제공하는 경우, 서비스 마케팅력을 이용하여 셋톱박스 임대료를 상승시
키고자 하는 경제적 유인을 시장분리를 통해 사전에 차단할 수 있다는 것이다.
이에 따라, 이상의 검토사항을 감안하였을 때, 오픈케이블방식의 기술적 및 경제적 장점과
NCTA 보고서에서 언급되고 있는 비용상승 요인에 대한 면밀한 비교검토가 필요하며, 이를 토
대로 한 시장규제 및 산업정책 수립이 긴요한 것으로 판단된다.
<참 고 문 헌>
[1] NCTA 2002. 8. 2.
[2] Before the FCC, Report of the National Cable & Telecommunications Association regarding the
Significant Cost to Consumers Arising from the 2005 Ban on the Integrated Set-Top Boxes
(August 2, 2002.)
[3] 디지털타임스, 2002. 8. 16.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
- 44 -
터키의 컴퓨터 하드웨어 시장 전망
1. PC
Gartner에 따르면 지리적으로 유럽과 아시아 사이에 위치하고 있는 터키의 2000년 PC 출
하량이 519,900대에 달했으며 2005년에는 673,475대에 이를 것으로 전망되고 있다. 분기별
로는 2001 년 1/4 분기의 출하량이 79,211 대에서 2002 년 1/4 분기에는 107,184 대에 달해
EMEA 지역에서 가장 높은 35.5%의 성장률을 기록한 것으로 나타났다.
터키 PC 시장의 벤더별 현황을 살펴보면 2001년 1/4분기에는 Compaq이 약 11%의 시장
점유율로 1위를 기록했으나, 2002년 1/4분기에는 Dell이 약 14%에 이르는 점유율로 1위로
도약하였다. IBM은 2001년 4/4분기 10% 이상의 점유율로 1위에 있었지만 2002년 1/4분기
에는 5위 권으로 하락했으며, Casper Computer는 2002년 1/4분기 약 8%의 점유율을 확보
하며 시장에 진입, 벤더 순위 4위를 기록한 것으로 나타났다((그림 1) 참조).
한편 IDC는 2001년 터키 PC 시장의 벤더별 출하량과 시장점유율을 데스크톱과 포터블 부
국별국별국별국별 IT IT IT IT 산업산업산업산업 정보정보정보정보
Dell Compaq Escort Casper IBM Hewlett- FSC Vestel Toshiba Apple Computer Packard
14%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
0%
2001년 1/4분기 = 79,211대 2002년 1/2 분기 = 107,184
(그림 1) 터키 PC 시장의 벤더별 점유율 현황
1Q01
4Q01
1Q02
<자료>: Gartner, 2002. 5.
* 본 컬럼은 정보체계연구팀에서 작성한 내용입니다. 본 내용과 관련된 사항은 정보체계연구팀 홍승표( 042-860-
5447, email: [email protected])로 문의하시기 바랍니다.
국별 IT산업 정보
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문으로 구분하여 집계하였는데 <표 1>과 <표 2>와 같다.
2. 서버
Gartner 에 따르면 터키를 포함한 MEA(Middle East and Africa) 지역의 서버 출하량이
2001년 상반기 약 4만 대, 시장규모는 약 3억 3,000만 달러에 이른 것으로 집계되었다.
이 중 터키는 약 3,300 대의 출하량과 2,740 만 달러의 시장규모로 MEA 지역에서 각각
8.2%, 8.3%의 점유율을 차지한 것으로 나타났다(<표 3> 참조).
최근 2002년 1/4분기에는 MEA 지역 서버 출하량이 약 25,000대에 달했고, 시장규모는 2
억 달러를 넘어선 것으로 나타났다((그림 2) 참조).
<표 1> 2001 년 터키의 데스크톱 PC 시장의 상위 10대 벤더별 출하량과 시장점유율 현황
벤더 출하량(대) 시장점유율(%) 매출액(백만 달러) 시장점유율(%)
IBM 23,768 9.5 28.98 11.3
Vestel 23,594 9.4 21.83 8.5
Compaq 22,640 9 26.58 10.4
Exper 19,276 7.7 19.58 7.6
Casper 18,476 7.4 17.51 6.8
Hewlett-Packard 17,371 6.9 16.99 6.6
Dell 15,370 6.1 15.13 5.9
Escort 14,016 5.6 13.06 5.1
Koc 13,396 5.3 14.04 5.5
Fujitsu Siemens 7,790 3.1 8.96 3.5
<자료>: IDC 자료 재구성, 2002.
<표 2> 2001 년 터키 포터블 PC 시장의 상위 10대 벤더별 출하량과 시장점유율 현황
벤더 출하량(대) 시장점유율(%) 매출액(백만 달러) 시장점유율(%)
Compaq 6,845 20.6 12.79 20.1
Toshiba 6,760 20.4 13.72 21.6
Dell 5,939 17.9 11.41 18
Hewlett-Packard 4,356 13.1 7.93 12.5
IBM 3,299 9.9 6.72 10.6
Fujitsu Siemens 2,885 8.7 5.66 8.9
Acer 824 2.5 1.14 1.8
Exper 784 2.4 1.26 2
Apple 330 1 0.65 1
Koc 239 0.7 0.49 0.8
<자료>: IDC 자료 재구성, 2002.
주간기술동향 통권 1066호 2002. 10. 2.
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한편 IDC 는 터키의 컴퓨터 시스템 및 서버 시장을 전망하였는데 운영체계별로 살펴보면
Window NT 부문이 CAGR 20% 이상의 성장률로 가장 큰 폭의 성장을 할 것으로 전망되는 가
<표 3> 2001 년 상반기 MEA 지역의 서버 시장 현황
MEA 지역 출하량(대) 시장점유율(%) 시장규모(US$M) 시장점유율(%)
이스라엘 7,983 20.2 72.1 21.7
남아공 9,133 23.1 92.3 27.8
터키 3,254 8.2 27.4 8.3
기타 19,113 48.4 140.7 42.3
합계 39,483 100.0 332.6 100.0
<자료>: Gartner 자료 재구성, 2001. 8.
이스라엘 Rest of MEA 남아공 터키
12,000
10,000
8.000
6,000
4,000
2,000
0
<자료>: Gartner, 2002. 5.
(그림 2) 2002년 터키의 서버 시장 현황
80
70
60
50
40
30
20
10
0
(단위 : 대) (백만 달러)
Shipments End-User Revenue
Shipments, 1Q02: 24,567 units
Revenue, 1Q02 $201.9 million
<표 4> 터키의 컴퓨터시스템 및 서버 시장 전망 (단위: 백만 달러)
운영체계 2001년 2002년 2005년 CAGR (%) ’99 ~ ’05
NetWare 1.11 0.59 0.45 -32.20
Windows NT 31.02 39.32 180.88 20.80
Unix 22.03 25.48 101.81 6.60
OS/400 1.78 1.38 6.63 0.60
Open VMS 0 0 0 -
S/390 0.75 0.67 2.73 -5.90
Linux 0.35 0.22 1.47 5.50
Other 0.17 0.26 1.34 -4.30
Total 57.21 67.92 295.31 13.00
<자료>: IDC 자료 재구성, 2001.
국별 IT산업 정보
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운데 Unix가 6.6%, Linux 5.5%의 CAGR을 기록할 것으로 예상되고 있다(<표 4> 참조).
3. 프린터
IDC에 따르면 터키의 프린터 출하량은 2001 년 약 31 만 대에서 2002년에는 거의 40만
대에 육박, 2006년에는 약 98만 대에 이를 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 출하량 성장률은
2001년에만 다소 급격한 하락세를 보이고, 이후 계속 성장할 것으로 전망되고 있다. 또한 시장
규모도 2001년 약 7,000만 달러에서 2006에는 1억 4,000만 달러에 이르러 꾸준히 성장할
것으로 IDC는 내다보았다(<표 5> 참조).
벤더별 현황을 살펴보면 2001년 HP가 약 16만 대의 출하량으로 터키 프린터 시장의 50%
이상을 점유하였고, 매출액면에서는 약 3,200만 달러로 45.2%를 차지한 것으로 나타났다. HP
의 압도적인 우위하에 Epson, Xerox/Tektronix, Lexmark, Panasonic 등의 벤더들이 선두권을
형성하고 있다(<표 6> 참조).
<표 5> 2001 년 터키의 프린터 시장전망
구분 2001년 2002년 2003년 2006년 CAGR(%) ’00 ~ ’06
출하량(대) 312,329 381,658 509,255 979,771 25.70
성장률 -46.90% 22.20% 33.40% 11.60% -
시장규모(US$M) 70.97 78.54 89 140.07 14.60
성장률 -44.40% 10.70% 13.30% 17.00% -
<자료>: IDC 자료 재구성, 2002.
<표 6> 2001 년 터키의 상위 10대 프린터 벤더별 출하량과 매출액
벤더 출하량(대) 점유율(%) 매출액(US$M) 점유율(%)
HP 160,086 51.3 32.23 45.4
Epson 30,242 9.7 5.5 7.7
Xerox/Tektronix 30,157 9.7 11.37 16
Lexmark 26,317 8.4 4.59 6.5
Panasonic 25,953 8.3 6.15 8.7
Canon 16,188 5.2 1.65 2.3
Oki 10,720 3.4 5.16 7.3
Apollo 4,522 1.4 0.28 0.4
Olivetti 2,011 0.6 0.11 0.2
Unisys 1,714 0.5 0.75 1.1
<자료> : IDC 자료 재구성, 2002.
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인도 IT 산업보고서 80 2001. 12. 비매품
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조사분석서
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인터넷 상거래의 물결 144 1998. 6. 5,000원
정보통신 빅뱅 176 1998. 10. 6,000원
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한국전자통신연구원에서는 정보통신 분야 국내 유일의 SCI 등재 논문지인 ETRI
Journal에 게재할 학술논문을 모집합니다. ETRI Journal은 지난 1998년 SCI에 등재
됨으로써 우리나라 정보통신 분야의 학술활동이 세계적인 수준임을 알려 준 국제 논
문지입니다. ETRI Journal 은 명실상부한 국제 논문지로서의 위상을 견고히 하고자
1999 년 국내외 관련분야 종사자들에게 논문투고를 개방한 바 있으며, 또한 2002 년
부터는 신속한 게재를 위해 격월간으로 발행되오니 많은 투고 바랍니다.
1. 발행주기: 격월간 (연6회, 2월, 4월, 6월, 8월, 10월, 12월)
2. 제출 분야
- 반도체ㆍ원천기술 분야 - 네트워크기술 분야 - 무선방송기술 분야
- 이동통신기술 분야 - 컴퓨터ㆍS/W 기술 분야 - 정보화ㆍ정보보호기술 분야
3. 제출 자격: 자격 제한 없이 누구나 투고할 수 있음
4. 대상 논문
- 독창성 있는 전문의 논문(full paper)으로서 다른 곳에 제출하였거나 발표/게재되지
않은 영문 논문
5. 투고 요령
- 논문 작성은 Microsoft Word를 사용
- 작성매수: ETRI Journal 형식으로 편집 시 15페이지 이내
- 논문투고신청서, 저작권 양도서, 논문 1부 및 파일 제출(양식은 홈페이지에서 다운로드)
- 홈페이지: http://etrij.etri.re.kr/
6. 기타:
심사료/게재료 등은 ETRI가 부담하며, 투고/게재 논문에 대해 필요 시 영문감수 제공
7. 제출 및 문의처
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- Tel: 042-860-6127 Fax: 042-860-6737 E-mail: [email protected]
통권 1066호 (TIS-02-38)
발 행 년 월 일 : 2002년 10월 2일 (주간)
발 행 소 :
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등 록 번 호 : 대전 다 -1003
등 록 년 월 일 : 1985년 11월 4일
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(I T정보센터)
305-350 대전광역시 유성구 가정동 161
전화 : (042) 860-6586~8 팩스 : (042) 860-6737
사 업 책 임 자 : 하원규 (I T정보센터장)
과 제 책 임 자 : 이재환 (정보조사분석팀장)
참 여 연 구 원 : 이윤철, 임영이, 조성선, 김정환, 문형돈, 박천교, 민승기
김용균 (정보조사분석팀원)
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