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세계 스마트 섬유 시장은 2017년 22.4억 달러 규모로 성장하였으며, 2022년에는 60.8억 달 러의 시장규모를 형성할 것으로 전망된다. 국내의 경우 2017년 792억 원 규모의 시장을 형성 하였고, 2022년에는 2,531억 원의 시장규모를 형성할 것으로 전망된다.
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단순히 의복의 재료로만 여겨졌던 ‘섬유’에 변화의 바람이 불고 있습니다.
우리 몸을 보호하고, ‘패션’이란 이름으로 시대를 반영하던 섬유가 ‘스마트’라는 수식어를 달기 시작한 거죠!
강철보다 더 강한 한 올의 실은 광범위한 응용이 가능합니다.
카본 자전거, 자동차의 부품, 그리고 항공기 제작에도 사용되죠!
다재다능한 첨단 기술의 집합체로 떠오른 섬유.
인류를 보호하는 제 2의 피부에서 미래의 고부가가치 산업으로 떠오른 첨단 섬유의 현재와 미래를 조망해봅니다.
[YTN 사이언스 기사원문] http://www.ytnscience.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=1213\u0026s_hcd=\u0026key=201712011014205394
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스마트 섬유 주요 활용분야별 기술개발 동향과 적용 … – IRS글로벌
국내 스마트 섬유 시장규모는 2017년 792억 원에서 2022년에는 2,531억 원을 형성할 것으로 전망했으며 정부는 섬유패션산업의 그린・디지털 혁신을 위해 2026년까지 1 …
Source: www.irsglobal.com
Date Published: 11/24/2022
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[보고서]스마트 섬유: 도전과 전망 – ScienceON
섬유 기반 시스템 5. 결론 및 전망 6. 분석자 결론 References 3. 원문정보 Kunigunde Cherenack and Liesbeth van Pieterson/ Smart textiles: Challenges and …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 9/11/2022
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스마트 섬유 시장 | 전 세계 산업 연구, 동향 및 2028년 전망
… 및 섬유, 액티브 스마트 패브릭 및 섬유, 울트라 스마트 직물 및 섬유), 애플리케이션별(군사용, 민간 용도, 의료용, 다른) – 규모, 점유율, 전망 및 기회 분석, …
Source: www.marketreportsinsights.com
Date Published: 4/26/2021
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첨단 스마트섬유 최신기술 동향 및 사업화 전망 세미나 개최 |
첨단 스마트섬유 최신기술 동향 및 사업화 전망 세미나 개최. (주) 비즈오션, 11월 12일 한국기술센터 국제회의장. 2019-05-31 김현우 기자.
Source: www.nbntv.co.kr
Date Published: 2/28/2021
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스마트 섬유 주요 활용분야별 기술개발 동향과 적용사례 및 산업 …
디지털 혁신을 위해 2026년까지 1조4000억 원을 투입하기로 했다. 글로벌 스마트 섬유 시장도 2017년 22.4억 달러에서 2022년에는 60.8억 달러의 규모를 …
Source: www.kyobobook.co.kr
Date Published: 3/18/2021
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미국 스마트의류, 웨어러블 시장에 활력을 넣다
Keyword #웨어러블 #스마트의류 #생체데이터 #헬스케어 #스마트 섬유 … 은 약 40억 달러(4조 원)이상, 연평균 성장률(CAGR)은 50%가 넘을 전망.
Source: news.kotra.or.kr
Date Published: 12/27/2021
View: 2307
스마트 섬유로 만든 ‘똑똑한’ 의류 – 사이언스타임즈
스마트 섬유 개발의 선두주자는 요엘 핑크(Yoel Fink) 교수가 이끄는 미 MIT … 이 없어도 옷을 입은 것만으로도 통신이 가능해진다”라고 전망했다.
Source: www.sciencetimes.co.kr
Date Published: 4/24/2021
View: 4705
전자섬유 소개 및 기술 개발 동향 – Korea Science
를 섬유 기술과 접목시켜 의류와 일체화하는 smart textile 관련 기술들이 많이 보고되고 있다. … 으로 전망하고 있으며 이는 신체를 건강하게 관리하면서 신.
Source: www.koreascience.or.kr
Date Published: 4/1/2021
View: 6171
국내외 스마트 의류 개발 및 상용화 동향 – KDB미래전략연구소
스마트 의류는 ICT와 첨단 섬유소재·기술이 융합된 고기능성 의류로 생체신호 … 웨어러블 디바이스 시장 확대가 전망되는 가운데 스마트 의류 역시 …
Source: rd.kdb.co.kr
Date Published: 1/14/2021
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주제에 대한 기사 평가 스마트 섬유 전망
- Author: YTN 사이언스
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- Date Published: 2017. 11. 30.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=_cO8e5SvbtY
스마트 섬유 주요 활용분야별 기술개발 동향과 적용사례 및 산업분석
기존 섬유에 ICT 융･복합화가 이루어진 스마트 섬유의 연구개발이 활발히 진행되고 잠재적 가치가 높은 고부가가치 산업으로 급부상하면서 다양한 산업분야에서 주목받고 있다.
아웃도어 시장이 확대되면서 스포츠･피트니스, 의류분야에 시장이 주로 형성되어 있으나 스마트워치, 스마트폰과 같은 전자기기와 연계된 상품이 개발되면서 수요가 빠르게 증가하고 있다. 또한 인구 고령화와 건강에 대한 인식이 높아지면서 의료･헬스케어용 스마트 섬유시장이 가장 큰 비중을 차지하고, 군사･방위, 소방복, 각종 작업복을 비롯한 특수용도 분야 등의 산업으로 적용될 것으로 전망했다.
국내 스마트 섬유 시장규모는 2017년 792억 원에서 2022년에는 2,531억 원을 형성할 것으로 전망했으며 정부는 섬유패션산업의 그린･디지털 혁신을 위해 2026년까지 1조4000억 원을 투입하기로 했다. 글로벌 스마트 섬유 시장도 2017년 22.4억 달러에서 2022년에는 60.8억 달러의 규모를 형성하며 빠른 성장세를 보일 것으로 전망했다.
이에 본 보고서는 미래산업의 고부가가치 산업으로 급부상하고 있는 스마트 섬유 시장의 국내외 산업동향과 주요 분야별(메디컬 섬유, 산업용 섬유, 첨단 섬유, 스마트 의류) 기술개발 동향 및 적용사례와 산업분석 등을 수록했다.
[보고서]스마트 섬유: 도전과 전망
초록
1. 분석자 서문
기존의 전자소자는 단단한 기판에 무기물 기반 소자로 이루어진 외형을 가지고 있었지만 최근 입는 컴퓨터, 휘고 늘어나는 디스플레이 등 혁신적인 컨셉의 전자기기가 대두되고 있다. 특히 입는 컴퓨터의 경우 신체에 가장 적합한 구조가 유연성, 통기성, 기계적 강인성을 갖는 섬유 구조이다. 따라서 섬유와 전자 소자를 융합한 새로운 스마트 섬유란 개념이 최근 제안되어 발전되고 있다. 본 분석에서는 스마트 섬유에 기본적 정의와 역사, 개발된 예를 소개한다. 그리고 현재까지 개발된 스마트 섬유의 문제점을 정리하고 앞으로 스마트 섬유가 나아가 방향을 제안한다. 본 자료는 스마트 섬유 연구에 있어 기술 소개, 개발 동향, 관련 전망 관한 최신 분석으로 관련 연구개발 종사자에게 유용한 총설이 될 것이라 생각한다.
2. 목차
1. 스마트 섬유 소개1.1 정의 1.2개발 역사 1.3도전 과제
2. 스마트 섬유 제작 방법 2.1 전도성 섬유 2.2 방직(weaving)과 직조(knitting)2.3 스마트 섬유: 마감
3. 스마트 섬유 기반 센서, 입출력 장치
4. 섬유 기반 시스템
5. 결론 및 전망
6. 분석자 결론
References
3. 원문정보
Kunigunde Cherenack and Liesbeth van Pieterson/ Smart textiles: Challenges and opportunities/ Journal of Applied Physics, 112, 091301, 2012/ 2012년 11월 7일
※ 이 자료의 분석은 POSTECH의 조성진님께서 수고해 주셨습니다.
전 세계 산업 연구, 동향 및 2028년 전망
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Market Reports Insights는 각 단계에서 숙련된 연구 방법과 다양한 솔루션을 제공합니다.
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첨단 스마트섬유 최신기술 동향 및 사업화 전망 세미나 개최
[서울=내외경제TV] 김현우 기자 = 산업기술 세미나 및 오픈 비즈니스 전문기업 (주)비즈오션(대표 명현식)은 ‘첨단 스마트섬유 최신기술 동향과 응용 및 사업화 전망’ 세미나를 오는 11월 12일 개최한다.서울 한국기술센터 국제회의장에서 열리는 이번 세미나는 △IT융합 디바이스의 발전과 생활의 변화 △유연 및 웨어러블 디바이스 적용 알루미늄 잉크/섬유 개발 동향과 응용 방향 △섬유 기반 유기발광다이오드(OLED) 기술 동향과 상용화 전망 △고전도성 섬유 소재 최신 개발 동향과 상용화 이슈 △피트니스 웨어러블 의류 적용 스마트섬유 개발 동향 및 사업화 전략 △탄소나노소재 기반 고전도성 섬유 개발 동향과 의류형 웨어러블 디바이스 응용 전망 등에 대해 알아본다.최근 웨어러블에 대한 관심이 높아지고, 전자 기술과 무선 기술의 빠른 발전에 따라 섬유와 IT가 융합된 고기능성 스마트섬유 기술 및 제품이 주목받고 있다. 글로벌 컨설팅 기업 프로스트 앤 설리번에 따르면 스마트섬유 시장규모는 2018년 20억 달러까지 성장할 것으로 전망하고 있다.
기존 군용/우주산업 뿐 아니라 스포츠/피트니스, 아웃도어, 개인 보호 장비 산업 등 다양한 응용분야에서 스마트 섬유에 대한 필요성이 높아짐에 따라 스마트 섬유 및 소재 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다.
비즈오션 관계자는 “이번 세미나에서 산업계 및 학계의 핵심 전문가와 함께 다양한 양질의 정보 및 인맥 교류의 장이 형성될 예정이오니, 기술개발 전략과 사업화의 제시를 위한 소중한 자리가 될 수 있도록 많은 관심과 참여 바란다”고 말했다.
스마트 섬유 주요 활용분야별 기술개발 동향과 적용사례 및 산업분석 – 교보문고
상품상세정보 ISBN 9788998586690 ( 899858669X ) 쪽수 435쪽 크기 210 * 297 mm 판형알림
책소개
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기존 섬유에 ICT 융복합화가 이루어진 스마트 섬유의 연구개발이 활발히 진행되고 잠재적 가치가 높은 고부가가치 산업으로 급부상하면서 다양한 산업분야에서 주목받고 있다.
아웃도어 시장이 확대되면서 스포츠?피트니스, 의류분야에 시장이 주로 형성되어 있으나 스마트워치, 스마트폰과 같은 전자기기와 연계된 상품이 개발되면서 수요가 빠르게 증가하고 있다. 또한 인구 고령화와 건강에 대한 인식이 높아지면서 의료?헬스케어용 스마트 섬유시장이 가장 큰 비중을 차지하고, 군사?방위, 소방복, 각종 작업복을 비롯한 특수용도 분야 등의 산업으로 적용될 것으로 전망했다.
국내 스마트 섬유 시장규모는 2017년 792억 원에서 2022년에는 2,531억 원을 형성할 것으로 전망했으며 정부는 섬유패션산업의 그린?디지털 혁신을 위해 2026년까지 1조4000억 원을 투입하기로 했다. 글로벌 스마트 섬유 시장도 2017년 22.4억 달러에서 2022년에는 60.8억 달러의 규모를 형성하며 빠른 성장세를 보일 것으로 전망했다.
이에 본 보고서는 미래산업의 고부가가치 산업으로 급부상하고 있는 스마트 섬유 시장의 국내외 산업동향과 주요 분야별(메디컬 섬유, 산업용 섬유, 첨단 섬유, 스마트 의류) 기술개발 동향 및 적용사례와 산업분석 등을 수록했다.
목차
Ⅰ. 스마트 섬유 국내외 산업분석 및 주요 기술개발 동향 35
1. 스마트 섬유 개요 35
1) 개념 35
2) ICT 융합 스마트 섬유 37
3) 분류 및 요소기술 39
(1) 형태별 분류 39
(2) 핵심 요소기술 40
(3) 제품별 분류 및 요소기술 41
4) 활용 분야 42
2. 국내외 스마트 섬유 시장규모 및 전망 44
1) 국내 44
2) 국외 45
(1) 글로벌 시장규모 및 전망 45
(2) 분류별 시장규모 및 전망 46
2.1) 형태별 시장규모 현황 46
2.2) 지역별 시장규모 현황 46
3. 스마트 섬유 산업동향 및 분석 48
1) 산업 구조 및 특징 48
2) 산업 진화방향 49
3) 티핑 포인트 예측 50
4) 대표 제품개발 동향 및 사례 51
(1) 스마트 재킷 51
(2) 라이프 텍 재킷 53
(3) 소방복 및 보호구 54
(4) 스마트 슈즈 55
(5) 스마트 매트 56
(6) 텍스타일 센서 58
6.1) 스트레인 센서 58
6.2) 압력 센서 58
6.3) 습윤 센서 60
5) 국내외 산업동향 및 분석 61
(1) 국내 61
1.1) 관련 정책동향 61
1.1.1) 섬유패션산업 발전전략 62
1.1.2) 섬유패션산업 활력제고 방안 64
1.1.3) ICT 스마트 섬유 활성화 지원 및 투자현황 65
1.1.4) 기타 지원정책 68
a) 스마트의류 분야 표준화 정책 68
b) 웨어러블 스마트 디바이스 전략 수립 69
c) R&D 사업 지원현황 70
1.2) 주요 플레이어 동향 75
1.2.1) 생태계 현황 75
1.2.2) 플레이어별 개발 동향 76
a) 블랙야크 76
b) 코오롱글로텍 77
c) 알파클로 78
d) 휴비스 79
e) 톱텍 80
f) 아모그린텍 81
g) 엠셀 81
h) 기타 82
1.3) 산업계 및 수요자 니즈 분석 84
1.3.1) 스마트 전자섬유 소자에 대한 니즈 조사 결과 84
a) 조사 개요 84
b) 상용화가 가장 빠를 것으로 예측되는 품목 85
c) 시장 활성화 걸림돌로 예상되는 분야 85
d) 시장 활성화 핵심기술 86
1.3.2) 커넥티드 스마트의류 관련 소비자 조사 결과 87
a) 주요 이슈 및 진입 장벽 87
b) 소비자 요구사항 87
c) 제품 상용화를 위한 필수조건 88
(2) 국외 89
2.1) 주요국 정책 동향 89
2.1.1) 미국 89
2.1.2) 유럽 90
2.1.3) 일본 93
2.2) 주요 플레이어 동향 93
2.2.1) 생태계 현황 93
2.2.2) 플레이어별 개발 동향 94
a) Dupont 94
b) Teijin Frontier 95
c) SVT 96
2.3) 국가별 스마트의류 기술개발 동향 97
2.3.1) 스마트워크웨어 97
2.3.2) 스마트리빙웨어 98
4. 스마트 섬유 주요 기술동향 105
1) 전도성 섬유 105
(1) 전도성 섬유 개요 105
(2) 전도사(원사) 제조 기술 106
2.1) 제조 방법 106
2.2) 기술개발 사례 107
2.2.1) 벤투스솔루션 107
2.2.2) 케이원텍스 107
2.2.3) 아모그린텍 108
(3) 전도성 직물·편물 제조 기술 110
3.1) 기술 개요 110
3.2) 기술개발 사례 111
3.2.1) 벤투스솔루션 111
3.2.2) 송이실업 112
3.2.3) 광일섬유 112
3.2.4) 광림섬유 114
(4) 전도성 물질 후가공 기술 115
4.1) 기술 개요 115
4.2) 기술개발 사례 116
4.2.1) 영풍필텍스 116
4.2.2) 웰테크글로벌 117
2) 발광 섬유 118
(1) 광섬유 직물 118
1.1) 기술 개요 118
1.2) 기술개발 사례 118
1.2.1) 에스엔티 118
1.2.2) 피에스솔루션 120
(2) LED 부착 직물 121
2.1) 기술 개요 121
2.2) 기술개발 사례 121
2.2.1) MIT 121
2.2.2) 디엘에스 122
2.2.3) 알파클로 123
3) ICT 융합 기술 124
(1) 기술 개요 124
(2) 기술 발전 방향 126
(3) 응용분야별 기술개발 사례 128
3.1) 발열·온도조절 128
3.1.1) 블랙야크 128
3.1.2) 코오롱글로텍 129
3.1.3) 삼성물산 129
3.1.4) 케이투코리아 131
3.2) 안전보호·헬스케어 132
3.2.1) 산청 132
3.2.2) 케이투코리아 133
3.2.3) 피에스솔루션 133
3.3) 생체신호 모니터링 134
3.3.1) 블랙야크 134
3.3.2) 알파클로 135
3.4) 인포테인먼트 136
3.4.1) 이명수디자인랩 136
3.4.2) 삼성물산 137
5. 스마트 섬유 기술개발 이슈 139
Ⅱ. 스마트 의류와 메디컬 섬유 산업동향 및 기술개발 사례 143
1. 스마트 의류 산업 및 기술개발 동향 143
1) 개요 143
(1) 개념 143
(2) 기술 범위 144
2) 국내외 스마트 의류 시장전망 145
(1) 국내 145
1.1) 국내 시장규모 및 전망 145
1.2) 최종 사용자 산업별 시장규모 및 전망 145
(2) 국외 147
2.1) 글로벌 시장규모 및 전망 147
2.2) 지역별 시장규모 및 전망 147
2.3) 텍스타일 종류별 시장규모 및 전망 148
2.4) 제품 종류별 시장규모 및 전망 149
2.5) 최종 사용자 산업별 시장규모 및 전망 149
2.6) 최종 사용자별 시장규모 및 전망 150
3) 스마트 의류 산업동향 및 분석 152
(1) 시장 원동력 152
(2) 산업 환경 분석 153
(3) 국내외 생태계 및 플레이어 현황 154
3.1) 국내 154
3.2) 국외 156
(4) 전자섬유(Textronics) 산업동향 160
4.1) 개요 160
4.2) 시장 발전 전망 161
4.3) 주요 기술현황 163
4.3.1) 전도성 섬유 제조기술 163
4.3.2) 부품 또는 모듈 제조기술 164
a) 회로기술 164
b) 접합·연결기술 165
c) 실장기술 166
d) 콘텐츠 167
4.4) 국내외 기술개발 동향 167
4.4.1) 국내 167
4.4.2) 국외 169
(5) 관련 특허동향 172
5.1) 특허상 주요 기술 및 동향 172
5.1.1) 특허상 주요 기술 172
5.1.2) 주요 기술별·국가별 특허 동향 172
5.1.3) 주요 기술별 출원인 동향 173
5.2) 주요 경쟁기술 및 공백기술 174
5.3) 최신 국내 특허기술 동향 174
5.4) 최근 10년간 특허출원 동향 175
5.4.1) 최근 10년간 특허출원 동향 175
5.4.2) 세부 기술분야별 특허출원 동향 176
5.4.3) 출원인별 특허출원 동향 177
4) 주요국 스마트 의류 시장 특징 및 산업동향 179
(1) 미국 179
1.1) 시장전망 179
1.2) 시장환경 분석 180
1.3) 업계 유망 산업분야 181
1.4) 주목할 만한 제품 현황 183
1.4.1) 스마트 운동복 183
1.4.2) 모니터링 184
1.4.3) 여성 패션 185
1.4.4) 기타 186
(2) 유럽 188
(3) 중국 190
3.1) 시장환경 분석 190
3.2) 주요 플레이어 동향 191
3.2.1) 심천즈상과학기술회사 191
3.2.2) Fujian Qipai 192
3.2.3) AIKA 192
3.2.4) MOFEI 193
(4) 대만 195
4.1) 시장환경 분석 195
4.2) 주요 플레이어 동향 195
4.2.1) TexRay 195
4.2.2) Formosa Taffeta 196
4.2.3) RuenTex 197
4.2.4) 기타 197
5) 스마트 의류 주요 제품화 사례 및 R&D 동향 199
(1) 스마트 의류 기술개발 사례 199
1.1) Google 199
1.2) Nike 202
1.3) Sensoria 203
1.4) Nadi X 205
1.5) Siren 206
1.6) Ohmatex 206
1.7) Toray 207
1.8) Athos 208
1.9) Under Armour 209
1.10) 기타 210
(2) 차세대 웨어러블 기기용 소자·섬유 최신 R&D 동향 212
2.1) 한국과학기술연구원(KIST) 212
2.1.1) 섬유형 트랜지스터 개발 212
2.1.2) 고분자섬유와 멕신을 활용한 웨어러블 히터 개발 214
2.1.3) 섬유형 웨어러블 센서 개발 216
2.2) 한국과학기술원(KAIST) 217
2.2.1) 스마트섬유 구현 나노패터닝 공정 개발 217
2.2.2) 납작한 벨트형 그래핀 섬유 개발 219
2.3) 대구경북과학기술원(DGIST) 222
2.4) 한국생산기술연구원(KITECH) 223
2.5) 광주과학기술원(GIST) 225
2.6) 한양대학교 227
2.7) 연세대학교 229
2.8) 전북대학교 231
2.9) 서강대-숙명여대 233
2.10) 美 메릴랜드대 235
2. 메디컬 섬유 산업 및 기술개발 동향 237
1) 개요 237
(1) 개념 237
(2) 필요성 238
(3) 기술 범위 239
3.1) 제품분류 관점 239
3.2) 공급망 관점 239
(4) 제품 종류 240
2) 국내외 메디컬 섬유 시장규모 및 전망 242
(1) 국내 242
(2) 국외 243
2.1) 시장규모 및 전망 243
2.2) 분야별 시장규모 및 전망 243
2.2.1) Hernia Mesh 243
2.2.2) Non-vascular Stents 245
2.2.3) Soft-Tissue Support Mesh 246
2.2.4) Vascular Stent Grafts 248
2.2.5) Vascular Grafts 249
2.2.6) Urology/Pelvic Sling Implants 250
2.2.7) Transcatheter Heart Valves 251
2.2.8) Sports Medicine Suture Anchors 252
2.2.9) Open Surgery Heart Valves 252
2.2.10) Absorbable Hemostats/Fibrin Sealants 253
3) 메디컬 섬유 산업환경 분석 및 기술개발 동향 255
(1) 산업환경 분석 255
1.1) 산업 구조 255
1.2) 산업 특징 257
(2) 분류별 점유율 및 적용현황 260
2.1) 소재별 점유율 현황 260
2.2) 형태별 점유율 및 적용영역 261
(3) 성장 및 장애 요인 262
(4) 국내외 주요 플레이어 현황 264
4.1) 국내 264
4.1.1) 주요 플레이어 동향 264
4.1.2) 주요 연구개발 기관 현황 266
4.2) 국외 268
(5) 핵심기술 및 제품개발 현황 270
5.1) 핵심기술 리스트 270
5.2) 주요 기업별 제품개발 현황 271
5.2.1) Boston Scientific 271
5.2.2) Teijin 272
5.2.3) Ethicon(Johnson & Johnson) 273
5.2.4) Lenzing Plastics 273
5.2.5) CR Bard 274
5.2.6) Freudenburg 275
5.2.7) W. L. Gore 275
5.2.8) AMOHR 276
Ⅲ. 산업용 섬유 ㆍ 첨단섬유 주요 활용분야 산업분석 및 기술개발 동향 279
1. 산업용 섬유 개요 279
1) 개념 279
2) 분류 280
3) 용도별 분류 282
2. 글로벌 산업용 섬유시장 환경 및 전망 283
3. 국내외 산업용 섬유 수출현황 및 산업분석 285
1) 국내 285
(1) 내수시장 현황 및 전망 285
(2) 수출입 현황 및 국제 비교 287
2.1) 수출 현황 및 국제 비교 287
2.2) 수입 현황 및 국제 비교 288
(3) 생산 현황 290
2) 국외 292
4. 산업용 섬유 활용분야별 적용동향 및 환경분석 294
1) 수송 294
(1) 개요 294
(2) 주요 활용동향 296
2.1) 글로벌 시장현황 296
2.2) 국내외 활용동향 296
2.2.1) 국내 296
2.2.2) 국외 297
(3) 산업분야별 기술동향 299
3.1) 자동차 299
3.2) 철도 301
3.3) 선박 303
3.4) 항공 304
2) 국방 306
(1) 개요 306
(2) 주요 활용동향 307
3) 환경(에너지)·공업 309
(1) 개요 309
(2) 주요 개발사례 311
4) 토목·건축 313
(1) 개요 313
(2) 주요국 산업동향 315
(3) 주요 활용동향 317
3.1) 토목섬유 복합재 317
3.2) 콘크리트 보강 318
3.3) 도로포장·보수 318
3.4) 녹지조성 319
5) 농업 320
6) 안전보호 322
7) 의료 325
8) 스포츠 327
5. 산업용 섬유·첨단섬유별 산업분석 및 기술개발 동향 328
1) 탄소섬유 328
(1) 개요 328
1.1) 개념 328
1.2) 특성 329
1.2.1) 탄소섬유의 특성 329
1.2.2) CFRP의 특성 330
1.3) 분류 331
1.4) 응용분야 333
(2) 산업 구조 및 특징 335
(3) 시장규모 및 전망 337
3.1) 국내 337
3.1.1) 탄소섬유 337
3.1.2) 프리프레그 337
3.1.3) CFRP 338
3.2) 국외 339
3.2.1) 탄소섬유 339
3.2.2) 프리프레그 340
3.2.3) CFRP 341
(4) 국내외 주요 플레이어 동향 343
4.1) 국내 343
4.1.1) 도레이첨단소재 343
4.1.2) 효성첨단소재 344
4.1.3) 태광산업 345
4.1.4) SK케미칼 346
4.1.5) 한국카본 346
4.2) 국외 348
(5) 기술동향 및 개발사례 351
5.1) 제조기술 동향 351
5.1.1) 탄소섬유 제조 기술 351
a) PAN계 탄소섬유 351
b) 피치계 탄소섬유 352
5.1.2) 중간재 제조 기술 352
5.1.3) 탄소섬유 복합소재 제조 기술 353
5.2) 연구 트렌드 및 기술개발 동향 356
5.2.1) 최근 연구방향 356
5.2.2) 저가 탄소섬유 기술개발 동향 356
a) 기존 한계점 356
b) 기술개발 동향 357
5.2.3) 초고성능 탄소섬유 기술개발 동향 359
5.3) 국내외 기술개발 동향 361
2) 아라미드섬유 363
(1) 개요 363
1.1) 정의 363
1.2) 분류 363
1.3) 응용분야 364
(2) 시장동향 및 밸류체인 366
2.1) 국내외 시장동향 366
2.2) 산업 밸류체인 367
2.3) 국내 Capa 현황 368
(3) 분류별 산업동향 369
3.1) 파라계 아라미드 섬유 369
3.1.1) 제조 방법 369
3.1.2) 활용 분야 369
3.1.3) 개발 현황 370
3.2) 메타계 아라미드 섬유 371
3.2.1) 제조 방법 371
3.2.2) 활용 분야 371
3.2.3) 개발현황 372
3) 기타 산업용섬유 373
(1) PPS 섬유 373
1.1) 특성 및 활용분야 373
1.2) 국내외 개발 동향 375
1.2.1) 국내 375
1.2.2) 국외 376
(2) PBO 섬유 378
2.1) 특성 및 활용분야 378
2.2) 국내외 개발동향 378
(3) Polyarylate 섬유 380
3.1) 특성 및 활용분야 380
3.2) 국내외 개발동향 381
(4) 초고분자량 PE 섬유 383
4.1) 특성 및 활용분야 383
4.2) 국내외 개발동향 384
(5) 불소 섬유 385
5.1) 특성 및 활용분야 385
5.2) 국내외 개발동향 385
4) 나노섬유 387
(1) 개요 387
1.1) 정의 387
1.2) 분류 388
1.3) 활용분야 388
(2) 국내외 시장전망 392
2.1) 국내 392
2.2) 국외 393
2.2.1) 시장규모 및 전망 393
2.2.2) 지역별 시장규모 및 전망 393
2.2.3) 용도별 시장규모 및 전망 394
2.2.4) 소재별 시장규모 및 전망 395
2.2.5) 바이러스 필터 제품 시장규모 및 전망 395
(3) 산업 특징 및 트렌드 397
3.1) 산업특징 및 구조 397
3.2) 산업트렌드 및 이슈 398
3.2.1) 고분자 나노섬유의 부상 398
a) 고분자 필터의 시장 견인 398
b) 고분자 나노섬유 위주의 상용화 연구 399
3.2.2) 다양한 소재의 나노섬유화를 통한 신제품 개발 400
(4) 국내외 플레이어 동향 402
4.1) 국내 402
4.1.1) 씨엔엔티 402
4.1.2) 아모그린텍 402
4.1.3) 라임 404
4.1.4) 레몬 405
4.1.5) 엔투셀 406
4.1.6) 웰크론 406
4.1.7) 코오롱머티리얼 407
4.1.8) 어플라이드카본나노 408
4.2) 국외 409
(5) 기술분석 및 동향 412
5.1) 전기방사를 이용한 나노섬유 제조기술 412
5.1.1) 전기방사 공정 개요 412
5.1.2) 전기방사 대량생산화 414
5.2) 셀룰로오스 나노섬유 제조기술 414
5.3) 유무기 하이브리드 나노소재 기술 416
5.4) 기술 발전방향 및 개발 트렌드 418
5.4.1) 전기방사를 통한 탄소나노섬유 대량생산화 418
5.4.2) 방향성을 가지는 나노섬유 개발 420
5.4.3) 새로운 공정 개발 및 전자·에너지산업에 기여 421
Ⅳ. 부 록 425
1. 글로벌 웨어러블 디바이스 시장동향 425
1) 차세대 웨어러블 디바이스 개요 425
(1) 차세대 웨어러블 디바이스 정의 425
(2) 섬유기반 웨어러블 디바이스의 발전 427
2.1) 전도사 기반 섬유 427
2.2) 인체 부착/섬유 부착 패치 428
2.3) 플랫폼 429
2) 웨어러블 디바이스 시장동향 430
3) 주요국 웨어러블 디바이스 시장규모 전망 434
트렌드 – KOTRA 해외시장뉴스
– 스마트의류, 스포츠 웨어부터 의료분야, 패션분야까지 잠재시장 활짝 열려있어 –
– 기술과 편리함, 가격경쟁력까지가 스마트의류 성공의 최종 관문 –
□ 스마트의류 정의
ㅇ 스마트의류는 IT 기술과 첨단 섬유·소재 및 기술이 융합된 ‘옷’으로, 주위환경이나 인체의 자극에 대한 감지 및 반응시스템을 적용한 섬유제품임. 스마트의류는 착용자의 심박수, 근육 운동, 신체 움직임 등의 생체데이터를 수집 및 전달하는 기능을 함.
□ 스마트의류 시장 전망
ㅇ 2017년 웨어러블 기기 총판매량은 약 1억2500만 대 규모로 예상되며, 향후 2021년 해당 분야 판매량은 총 2억4000만 대에 달해 연평균 18.2%의 성장률을 나타낼 것으로 예상됨.
– 참고: KOTRA 실리콘밸리 무역관 작성, ‘웨어러블 디바이스의 진화, 웨어러블 번역기 등장'(클릭 시 이동)
ㅇ 스마트의류는 웨어러블 분야에서 가장 큰 성장 잠재력을 보임. Tractica의 조사에 따르면 스마트의류의 2024년 시장점유율은 약 40억 달러(4조 원)이상, 연평균 성장률(CAGR)은 50%가 넘을 전망. 스마트의류의 판매량 역시 크게 증가해 2016년 기준 170만 벌에서 2022년 기준 2690만 벌 증가할 전망
웨어러블 시장에서의 스마트의류 점유율(2016~2021)
자료원: IDC(2017년 8월 7일)
주요 스마트의류 하위시장 연평균 성장률(2016~2026)
자료원: IDC(2017년 8월 7일)
□ 스마트의류를 주목하는 산업분야
ㅇ 전문 스포츠 업계는 운동선수의 기량을 최대화 및 부상 최소화의 목적으로 스마트의류 적극 활용 중
– 스포츠 업계에서 가장 큰 경제적인 손실은 운동선수의 부상임. 통계적으로 약 1200만 번의 부상에 대한 치료 비용은 약 330억 달러라는 조사 결과가 있음. NEISS(National Electronic Injury Surveillance System) 연구에 따르면, 부상의 50% 이상은 예측 및 예방이 가능한 것으로 조사됨. 스마트의류는 선수의 생체데이터 및 건강·신체상태를 지속적으로 모니터링해 기량을 최대화, 부상은 최소화하는 역할을 함.
– 미국 NBA 농구팀 골든 스테이트 워리어스(Gloden State Warriors)는 Athos(2012년 설립된 시리즈 C 스타트업)와 협력해 스마트운동복이 운동선수에게 어떤 역할을 할 수 있는지 테스트 실시. 2014년 당시 워리어스의 선수(Jermain O’Neal)는 Athos가 개발한 스마트운동복을 착용해 근육활동량, 피로도, 심박수, 호흡패턴, 체중감량 등을 모니터링함. Athos 스마트의류는 현재도 Warriors Developemnt 팀에서 사용되고 있음.
– 스포츠 업계에서 스마트의류 활용으로 운동선수 개개인의 신체·생체 상태에 대한 객관적인 데이터 확보가 가능해진 것이 가장 큰 성과로 볼 수 있음. 오늘 경기에서 가장 효과적인 선발 선수는 누구인지, 부상 가능성이 가장 높은 선수는 누구인지, 누가 휴식이 필요한지에 대한 객관적인 수치에 근거한 경기 전략 수립이 가능해짐.
– 운동선수와 프로 스포츠팀의 스마트의류에 대한 수요 증가는 대량의 생체 데이터 확보를 가능케 하고, 데이터 분석결과로 통한 경기결과 개선 및 부상 방지는 향후 약 300억 달러의 잠재가치 보유 전망
ㅇ 의료·보건 분야에서는 근무 중 부상을 예측 및 예방하는 차원에서 스마트의류를 적극 활용할 것으로 예상됨.
– 버클리대 Sutardja센터 연구자료에 따르면, 의료기관에서 직원의 근무 중 부상은 빈번하게 발생하며, 특히 간호사의 경우 약 100명당 6.8명이 근무지에서 부상을 당하는 것으로 조사됨. 심지어 부상위험이 높은 건설 및 제조현장에서보다 병원 근무자의 근무지에서의 부상률이 높은 것을 조사됨(병원근무자들이 근무 외 장소에서 부상을 당할 확률은 100명 중 1.57명에 그침).
· 병원근무자의 부상은 대부분 과로, 헛디딤, 미끄러지는 것에서 발생하는 것으로 조사됨. 병원 근무자의 부상으로 인한 휴직은 비용적인 면에서 큰 손실일 뿐 아니라 여러 파급손실이 발생되는데, 이런 부상의 50% 이상은 예방이 가능한 것으로 조사됨. 따라서 의료·보건 분야에서의 스마트의류는 최대한 부상을 줄일 수 있는 방향으로 초점을 맞추어 개발 중
– 스마트의류는 착용자의 생체데이터, 신체 역학, 심장박동, 움직임, 근무자의 피로 및 스트레스 상태까지 측정. 부상이 빈번하게 발생하는 상황에 대한 분석 데이터와 착용자의 개인 상태, 행동양식 데이터를 결합해 부상이 발생할 수 있는 상황에 대한 정보 파악, 예측, 방지가 가능하게 하는 역할. 이 분석 결과에 따라 병원 근무자에게 실시간으로 부상활률이 높은 환경 및 조건에 대한 정보를 전달해 부상을 최대한 방지할 수 있게 하는 것을 목표로 함.
– Dorsavi(2008년에 설립된 웨어러블회사)에서는 근무지에서의 안전을 최대화하는 것을 목표로, 허리와 근육스트레스를 감지하는 센서를 옷에 부착함. 근무자의 신체 상태 데이터를 전송받아 안전한 근무를 위한 적절한 가이드를 제공
– 평균수명이 높아지고 헬스케어 마켓이 성장함에 따라 간호사의 수요는 2016년부터 2024년사이 약 16% 증가할 것으로 예상됨. 간호사의 스마트의류 착용은 근무자의 생산성 향상 및 부상을 줄여 궁극적으로는 전체 비용 절감의 효과를 가져올 수 있어, 의료분야에서의 스마트의류의 중요성은 점차적으로 커지게 될 것
ㅇ 군대에서의 스마트의류는 필수적인 부분이 돼가는 추세임. 군 기관은 여러 산업계와 정부 기관, 학계와 협력해 스마트 군복 개발연구를 진행함. 스마트 군복은 전장에서의 효율성 증대뿐 아니라 군인 개개인의 건강상태를 체크할 수 있는 기능 위주로 개발. 군복에서의 스마트의류는 ① 부상으로부터 보호, ② 부상 감지, ③ 건강 및 스트레스 상태 감지 기능 개발을 중점으로 함.
– DuPont사는 내염성 섬유 Nomex를 개발. 이 섬유는 마모되거나 녹지 않고 열에 노출된 이후에도 피부를 보호함. 실제로 이미 소방서나 군대에서는 광범위하게 사용 중
– 또한 군대에서는 의복 내에서 전기발생, 전력저장 및 열전도 기능이 있으면서 최대한 가벼운 군복을 개발하는 것을 목표로 함.
– 2016년 기준 미국 군대에서 군복 및 섬유 지출비는 약 15억 달러에 달하고, 최첨단 기술로 제작된 군복에 대한 필요성이 증가하면서 해당 지출비는 계속 증가할 것을 전망됨. 전 세계적으로 군기관에서의 스마트섬유 사용의 연평균 성장률은 10.4%(2014~2019년 사이)가 될 전망. 2018년도에는 약 5억 달러에 달해 계속 확대될 것으로 예상됨.
□ 기능별 주목할 만한 스마트의류 제품
ㅇ 구글은 스마트의류의 선두 주자로 리바이스가 합작해 스마트재킷(Commuter)을 2017년 가을에 출시할 예정(약 350달러에 판매 예정)
– 의류에 자카드 기술을 접목해 재킷의 원단에 전도성 섬유를 넣어 다양한 센서, 배터리, 회로와 연결함. 재킷 소매부분의 터치 부분과 단추를 통해 다양한 콘트롤이 가능하며 전화수신, 음악 콘트롤, 구글 지도 등의 기본적인 조작을 할 수 있음.
– 참고: KOTRA 로스앤젤레스 무역관 작성, ‘구글의 스마트웨어, 웨어러블 시장의 미래가 될까'(클릭 시 이동)
ㅇ 최근 출시되는 스마트 운동복은 운동효과 최대화, 착용감, 편리성 및 부상을 줄이는 기능을 추가
– 웨어러블 스포츠웨어 기업 Polar는 심장박동수 모니터링 및 GPS 트래킹 기능을 제공하는 Polar Team Pro Shirt를 출시. 이 제품은 운동선수의 기량을 최대화하도록 디자인됨. 가슴부위에 스트랩을 부착하는 대신, 섬유 내에 두개의 얇은 심장박동 캡쳐 센서를 부착해 심장박동수 및 GPS 측정 기능을 가능하게 함. 뒤쪽 작은 주머니에 센서를 부착해 속도, 거리, 가속도 측정도 가능
– Athos는 광범위한 의학 기술을 기반으로 하는 스포츠분야의 제품 개발기업으로 근전도 기록센서가 삽입된 압축 셔츠와 바지 개발. 옷에 부착된 센서는 실시간으로 신체 기능(근육운동, 심장박동수, 칼로리 소모, 운동 시간 vs 휴식시간)을 모니터링해 효율적이고 안전하게 운동할 수 있도록 정보를 제공. 착용자의 근육피로도 및 휴식시간 알림 정보도 제공해 운동선수의 경우 부상확률을 낮추는 역할을 함. 특히 센서는 운동자의 신체 상태 테이터를 모바일 앱으로 전송해 지속적으로 운동 및 체력상태 체크가 가능함. 향후 주머니 속의 개인트레이너 역할을 하게 될 것으로 기대됨.
– Nadi X에서 출시한 스마트 요가팬츠는 요가를 할 때 자세 교정을 도움. 요가복 내에 부착된 센서가 자세 교정이 필요한 부위에 진동을 주어 운동의 효율성뿐 아니라 부상 확률을 낮추는 역할을 함. 또한 블루투스를 통해 개인 모바일에 전송돼 추가 피드백을 전달해 지속적으로 자세 교정 정도를 모니터링 가능
– 삼성에서도 NFC 플랫폼(스마트 수트, 골프웨어, 액세서리 등)을 출시해 버튼이나 와펜, 내장된 NFC 칩과 앱의 연동을 통해 착용자에게 맞춤형 서비스를 제공함. 특히 스마트 수트는 손목부위에 내장된 스마트 버튼을 통해 미팅 모드, 드라이빙 모드, 명함전송 등 비즈니스에 적합한 서비스 제공. 이 외에도 스마트 골프복 출시 등 여러 시도를 하고 있음.
Polar T shirt, Athos 셔츠, 삼성 NFC스마트 수트, Nadi X 요가 팬츠, 제품 사진(왼쪽부터 시계방향으로)
자료원: 각 회사 홈페이지
ㅇ 스마트의류 착용을 통해 일부 만성 질환 진단이 가능해지고 병원에서는 효율적으로 환자를 모니터링할 수 있게 됨.
– Owlet Socks에서는 아기의 수면상태 확인 및 호흡 방해 여부 확인을 위해 아기의 심박수 모니터링하는 양말을 개발함. 주로 병원에서 맥박 및 산소측정기술로 사용하던 방식을 그대로 적용한 것으로, 잠재적 질병(수면 장애, 폐렴, 기관지염, 만성 폐질환, 심장 질환 등)도 감지할 수 있는 스마트의류를 지속적으로 개발 중
– Neopenda smart baby hat은 뉴욕 소재의 스타트업 Neopenda에서 개발한 신생아 모자임. 모자에 센서를 부착해 아기의 체온, 심장박동수, 호흡상태, 혈중 산소농도 등을 실시간으로 모니터링 가능하게 함. 1개의 태블릿으로 최대 24개 모자를 동시 모니터링이 가능해 병실 전체의 중요한 수치나 환자 상태를 동시에 확인 가능
– 이외에도 AIO Smart Sleeve: komodo Technologies에서 ECG(electrocardiogram: 심전도 측정기술)를 이용해 심장박동수를 모니터링하는 압축 슬리브를 개발함. 정확한 심장박동수 측정뿐 아니라 수면 상태, 운동 강도, 체온, 공기 질 측정, 자외선 측정도 가능함. 추가로 스트레스 지수 측정 및 심장 염증 및 관상동맥 질병 감지도 가능한 스마트의류 개발도 가능할 것으로 예상됨.
Owlet 스마트 Socks 및 Neopenda 스마트 아기 모자(왼쪽부터)
자료원: Owlet 및 Neopenda 홈페이지
ㅇ 패션과 스마트 기능이 결합된 여성 상품들도 출시되고 있어 여성 스마트의류 시장도 지속 성장 기대
– 미국에서 대중적인 인기 여성 브랜드인 케이드 스페이드(Kate Spade)에서는 가방 안에서 핸드폰 충전이 가능한 핸드백 출시함. 레베카 밍크오프(Rebecca Minkoff)에서는 핸드폰 충전기능이 내장돼 있는 키체인 및 헤드폰을 내부에 삽입한 비니 등 기능성 여성 패션 상품을 속속 출시 중
– Like a Glove에서 출시한 스마트 레깅스는 센서가 레깅스 안에 내장돼 있음. 착용 후 수초 내로 체형을 측정하고 like a glove 앱을 통해 착용자의 체형에 맞는 브랜드와 제품을 추천해 줌. 청바지는 브랜드 별로 체형 및 사이즈가 달라 여러 브랜드의 여러 제품을 입어봐야 구입이 가능한데 이 기능을 통해 훨씬 편하게 본인의 체형에 맞는 청바지를 선택할 수 있게 됨. 미국의 여러 청바지 브랜드(Lucky Brand, Old Navy, 7 for Alll Mankinds, Paige, AG Jeans)가 참여하고 있어 일반 소비자의 수요도 크게 늘어날 것으로 예상됨.
Kate Spade 스마트핸드백, Rebecca minkoff 키체인, LikeaGlove 스마트레깅스 제품 사진(왼쪽부터)
자료원: 각 회사 홈페이지
□ 시사점
ㅇ 스마트의류 시장은 아직 초기단계로 특정 분야, 직업에 국한돼 사용돼 대량 생산의 단계에 진입하기 전임.
– 스마트의류는 아직까지는 운동선수, 의료분야, 군대, 특수 직업군에서 필요에 의해 사용되고 있고 일반 소비자가 구매하기에는 가격 경쟁력이 떨어짐. 대부분의 스마트의류 가격대는 최소 300달러 이상임(예: 구글 스마트 재킷 400달러 이상, Athos 스마트 운동복 300달러 이상 등). 일반 소비자로의 시장성 및 대중성 확보가 필요함.
– 그러나 만약 특정 직업이나 직장에서 스마트의류 착용이 선택 또는 필요가 아닌 의무화된다면, 스마트의류에 대한 수요가 크게 늘고 자연스럽게 소비층도 크게 늘어날 전망. 위험 및 부상에 노출되는 직업군에서는 안전, 생산성, 책임감, 효율성, 비용 절감면에서 긍정적인 효과를 볼 수 있어 점차적으로 스마트의류를 의무 착용하게 할 것으로 예상됨.
– 또한 평균수명이 길어지고 건강한 삶에 대한 관심이 커질수록 예방차원에서의 스마트의류 시장은 일반 소비자의 큰 관심 시장이 될 전망. 점차 직접 본인의 생체 데이터 및 신체 상태를 실시간으로 모니터링하고 관리하고자 하는 소비자가 많아질 것으로 예상됨.
ㅇ 스마트의류 대한 기술과 전문성은 있되, 시장성이 부재한 상황에서 스마트의류 기업은 생존하기 어려움.
– 기술을 보유한 스마트의류회사는 주 고객층이 파악 및 분석 부족과 개발된 기술을 극대화시키는 전략 부재로 지속 성장 가능성에 대한 우려가 있음.
– 따라서 기술을 보유한 기업과 기존 마켓 리더 기업과의 협력이 불가피한 조건임. 구글의 스마트의류 기술이 리바이스와 합작한 것이 대표적 사례
ㅇ 스마트의류에 대한 시장성이 확대될수록 피트니스복과 같은 기능복보다는 스마트한 평상복에 대한 요구가 늘어날 전망
– 이런 수요를 충족하기 위해 여러 기업들은 지속적으로 연구 개발 중. 향후 몇 년 내로 스마트 의복은 더 가벼워지고 편리해져 평상복으로 활용될 것으로 기대됨. 또한 기존 스마트의류 데이터에 대한 용어 및 사용법 등을 일반 소비자가 쉽게 이해하고 사용하게 편하게 하는 작업도 진행 중
– 아울러 기존 패션업계의 스마트의류에 대한 관심도 평상복으로 전환을 가속화할 것으로 예상됨.
ㅇ Sourcing Journal의 보고서에 따르면, 이런 장애요인에도 향후 5년 동안 스마트의류 분야는 더 크게 성장하고 더 나아가 웨어러블 분야의 성장 동력이 될 것으로 전망함.
– Global Market insights 연구 조사에 따르면, 한국의 스마트 피트니스 웨어 시장 마켓 규모(2016~2023)는 세계 9위(1위 미국, 2위 독일, 3위 영국)로 시장성이 이미 확보됨. 국내 웨어러블 기업들도 스마트의류에 대한 기술개발 및 투자 확대, 기존의 의류 기업과의 협력을 확대해 세계시장 진출 가능성을 타진해 볼 필요가 있음.
자료원: Global Market Insigts, CISION PR Newswire, Network World, CNET, Sourcing Journal, Digital Trends, 각사 홈페이지, KOTRA Web DB 자료, KOTRA 로스앤젤레스 무역관 자료, KOTRA 실리콘밸리 무역관 자체 자료 및 자료 종합
스마트 섬유로 만든 ‘똑똑한’ 의류 – Sciencetimes
스스로 알아서 신체 상태를 점검해주거나, 휴대폰을 들고 다니지 않아도 언제든지 연락할 수 있는 스마트 의류는 웨어러블(wearable) 기기의 대표적 상품이다.
하지만 세간의 관심도에 비해 한참 더딘 보급 속도로 인해 시장 형성에 어려움을 겪고 있다.
스마트 의류라는 개념이 처음 도입되었을 때만 하더라도 사람들은 이 의류를 ‘꿈의 옷’이라고 부르며 새로운 세상이 펼쳐질 것으로 기대했다.
착용하기만 하면 자신의 신체 상태를 지속적으로 파악하는 주치의 역할을 해주거나, 휴대폰에서 손과 주머니를 해방시켜 입으로만 자유롭게 통화할 수 있는 세상을 꿈꿨던 것.
하지만 해당 기능을 수행하려면 반드시 센서 같은 전자제품을 의류에 설치해야만 했다. 문제는 이 같은 장치가 착용자에게 번거로움을 제공할 수밖에 없다는 점이다.
예를 들어 스마트 의류를 세탁하려면 부착된 전자제품을 일일이 떼어내야 하는 수고를 겪어야만 했다.
이런 점 때문에 스마트 의류는 개발의 긍정적 취지에도 불구하고 시장에서의 반응은 그리 크지 않은 편이었다.
그런데 최근 들어 스마트 의류가 가지고 있는 문제들을 근본적으로 개선할 수 있는 ‘스마트 섬유’가 개발되어 관심이 모아지고 있다. (관련 기사 링크)
광섬유 제조 과정에서 착안하여 스마트 섬유 개발
스마트 섬유 개발의 선두주자는 요엘 핑크(Yoel Fink) 교수가 이끄는 미 MIT대 연구진이다. 이들은 스마트 섬유를 사용하여 통신이 가능한 티셔츠나 신체상태를 모니터링 할 수 있는 양말 등을 개발하고 있다.
이들 섬유에는 전자제품의 세 가지 주요 재료인 도체와 반도체 그리고 절연체 기능이 내장되어 있다. 핑크 교수의 설명에 따르면 전자제품 기능을 수행하는 섬유를 개발할 수 있었던 데에는 광섬유를 제조하는 과정이 영향을 미친 것으로 나타났다.
일반적으로 광섬유는 두께가 굵은 섬유 덩어리를 가열한 후 이를 사출(射出)하면서 얇은 섬유를 뽑아내어 제조한다. 연구진은 스마트 섬유 제조에도 이 같은 방법을 사용했다.
연구진은 먼저 LED와 광검출기 같은 반도체 다이오드들이 포함된 섬유 덩어리를 설계했다. 이들 소재는 일정한 온도로 가열하면 유체처럼 흐물흐물해지는 성질을 갖고 있기 때문에 얇은 섬유를 만드는 재료로 사용된다.
이에 대해 핑크 교수는 “사출 과정에서 전선은 전기적 접점이 만들어질때까지 다이오드에 충분히 가깝게 이동한다”라고 설명하며 “수백 개의 다이오드가 병렬로 연결되면 반도체 다이오드들이 포함된 섬유 덩어리를 사출하여 폴리에스테르 재질의 스마트 섬유로 직조할 수 있다”라고 말했다.
사출 과정을 통해 스마트 섬유와 비슷한 개념의 섬유를 만드는 작업은 이전에도 시도된 적이 있지만, 전자제품의 기능을 수행하기에는 성능이 많이 떨어졌다.
반면 MIT대 연구진이 개발한 섬유는 전도도가 높은 텅스텐이나 구리를 사용했기 때문에 전자제품으로서의 기능을 충분히 제공할 수 있는 것으로 나타났다.
통신 기능이나 건강관리 기능 가진 의류 만들 수 있어
사출 과정을 통해 탄생한 스마트 섬유를 사용해 연구진은 몇가지 의류를 만드는데 성공했다.
연구진은 우선 통신 시스템과 관련한 섬유 개발을 위해 발광 기능과 광검출기 기능을 갖고 있는 섬유로 의복을 2개 만든 다음, 1m 떨어진 곳에 서로 마주보도록 배치했다.
핑크 교수는 “왼쪽에 있는 옷의 발광 기능의 섬유 신호를 변조하여 다른 쪽 옷에 있는 광검출기 기능의 섬유에 정보를 전송하는 식으로 양방향 통신 시스템을 구성했다”라고 밝히며 “이 같은 기능이 발전하게 되면 휴대폰이 없어도 옷을 입은 것만으로도 통신이 가능해진다”라고 전망했다.
이 같은 통신 기능을 활용하여 연구진이 개발한 의류 중에는 신체 상태를 점검해주는 건강 양말도 있다. 이 양말 역시 발광 기능과 광검출기 기능을 가진 섬유로 제작하는 것이다.
연구진은 손가락을 이용해 신체상태를 모니터링할 수 있도록 양말을 설계했다. 양말을 착용한 다음 검지 손가락을 갖다 대면, 혈류가 심작 박동에 따라 변하면서 양말이 심작 박동을 모니터링하는 기기의 역할을 하게 된다.
이때 손가락의 모세 혈관을 흐르는 혈류가 변하게 되면, 발광 기능을 가진 섬유의 빛 반사도가 달라지면서 심장 박동을 파악할 수 있게 되는 것이다.
한편 핑크 교수 연구진은 과거 카메라 없이도 사진을 찍어 이미지를 전송할 수 있는 스마트 섬유를 개발해 화제를 모은 바 있다.
이 섬유는 빛의 파장이 입력되면 각각의 섬유와 연결된 센서에 전자 신호가 닿게 되는 기능을 갖추고 있다. 이를 통해 이미지를 저장하거나 연결된 모니터로 이미지를 전송하면서 마치 카메라와 같은 역할을 수행하는 것이다.
이와 관련하여 핑크 교수는 “섬유 전체가 이미지를 받아들이기 때문에 카메라 렌즈가 가진 약점을 보완할 수 있다”라고 전하며 “만약 렌즈가 손상되면 카메라를 사용할 수 없지만, 이 스마트 섬유는 일부분이 손상돼도 문제가 없는 다른 부분으로 촬영이 가능하다”라고 강조했다.
그는 또 “이 섬유로 만든 군복을 착용하면 전쟁터에서 360도 각도로 적군의 움직임을 살필 수 있는 등 위험한 분야에 종사하는 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것”이라고 강조했다.
한편 국내에서도 섬유 형태의 전자제품을 개발하려는 노력이 꾸준하게 이어지고 있다.
KIST 부설 에너지저장연구단은 옷 외에도 창문이나 건물 벽 등에 붙이기 좋게 섬유 형태의 태양광 전지를 최근 개발하여 주목을 끌고 있다.
연구진은 티타늄 선의 표면을 산소와 반응시켜 잘 늘어나고 세탁도 가능한 섬유형 태양광 전지를 개발했다.
이 섬유형 태양광 전지는 지름 1cm 굵기의 원형으로 말아도 성능을 95% 이상 유지하는 등 유연하다는 것이 장점이다.
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