적외선 탐지 카메라 시장이 융합을 통해 성장하고 있다. 신(新)시장인 동시에 성장의 기폭제는 ‘스마트 조명’과 ‘스마트폰’이다. 적외선 탐지 카메라 산업은 두 시장을 발판 삼아 2020년경 5억 달러의 시장 규모를 형성하게 될 것으로 전망된다.

스마트 조명과 모바일

적외선 탐지 기술의 핵심인 ‘모션 감지’는 적외선 감지 산업에서 수익의 절반 이상을 차지하는 가장 큰 시장이다. 매년 10%씩 성장한다. ‘조명 산업’과 ‘적외선 감지 산업’의 융합이 만들어내는 ‘스마트 조명’에 대한 수요 때문이다. IoT 시대 스마트 빌딩의 등장으로 인해 꾸준한 성장이 예상된다.

스마트 조명 외에 적외선 탐지 기술이 활용될 대표 영역은 모바일이다.

스마트폰에 적외선 탐지 기능이 결합되면 대상물 자체에서 나온 적외선 복사열을 측정, 어둠 속에서도 대상을 인식할 수 있게 된다. 이를 통해 야간에 잃어버린 애완동물을 찾거나 야생동물을 관찰하는 등 다양한 영역으로 활용할 수 있게 된다. 하지만 거대 시장은 따로 있다. ‘헬스케어’ 시장이다. 모바일 제조업체들이 적외선 탐지 써모미터(thermometer) 기술을 확보하는 데 열을 올리는 이유다. 스마트폰을 통해 신체 온도를 측정함으로써 새로운 건강관리 시대에 먹거리를 창출해낼 수 있기 때문이다.

한편, 초전형 적외선 탐지(Pyro electric detector)와 서모파일 적외선 센서[열적외선감지장치]를 이용한 탐지는 약 6/4 비율로 적외선 탐지 기술을 양분하고 있는 것으로 나타났다.

최근엔 서모파일 센서 기술이 온도 감지나 가스 감지를 위해 대폭 활용되며 초전형 센서 기술과의 경쟁 구도를 더욱 심화시키고 있는 형국이다.

적외선 어레이 센서

적외선 어레이 센서는 2020년까지 연평균 26%씩 성장할 것으로 예상되는 분야다. 크기에 따라 소형·중형·대형으로 구분된다. 중형 사이즈 어레이 센서 시장은 소수의 일본 기업에 의해 견인된다.

대표주자는 다이킨(Daikin), 미쓰비시(Mitsubishi) 그리고 히다찌(Hitachi)다. 모두 HVAC 제조업체들이다. HVAC는 난방, 환기, 공기순환 등 공기조화계통을 뜻한다.

대형 어레이 센서 분야의 리더는 아이리시스(Irisys)와 플루크(Fluke)다. 백화점이나 박물관과 같은 다수 출입 기관에서 출입 인원을 카운터하는 장비인 ‘피플카운팅(Peoplecounting)’을 취급함으로써 관련 시장에 성공적으로 정착했다. 스마트 빌딩에도 채용이 일반화됨에 따라 대폭 성장이 예상된다. 피플카운팅엔 초전형 기술이 활용된다.

프랑스의 시장조사기관인 욜디벨롭먼트는 “2016년 스마트 빌딩의 확대로 인해 10 ~ 20달러의 저가격 센서가 급부상할 것”이라며 “저가격 센서는 스마트 빌딩에서 조명 및 창문 제어를 담당하는 빌딩관리시스템(BMS)에 대폭 활용될 것”이라고 분석했다.

최대 과제는 가격 감소

최근 시장에서 각 기술과 관련해 공통적으로 나타나는 현상은 ‘가격 감소’와 ‘기능 향상’이다. 중형급 어레이에선 해상도의 향상과 보다 넓은 영역에 대한 빠른 탐지가 가능해지고 있다.

대형급 어레이에선 가격 하락이 최대 과제다. 스마트 빌딩 애플리케이션에 채용되기 위해서다. 업체들이 낮은 가격의 모션 센서 구매를 선호하기 때문이다.

욜디벨롭먼트는 “대형 어레이에서 일부 업체들은 저가격에 대한 요구조건을 충족시켰다”며 “서모파일의 선두주자 엑셀리타스(Excelitas)와 하이만(Heimann)은 32 × 32 어레이를 통해 가격 절감에 대한 시장의 요구를 충족시킬 수 있었다”고 분석했다. 이어 “CMOS 초전형 어레이에서 Irlynx는 64 × 64 어레이를 통해 시장에 진입하고 있다”며 “10달러 이하 제품의 대량 생산에 주력하고 있다”고 전했다. 

적외선 탐지 기술엔 지난 2년간 많은 발전이 있었다. 율리스(Ulis), 플리어(FLIR), 보쉬(Bosch)를 통해 도입된 80 × 60 픽셀 해상도, 마이크로볼로미터(microbolometers) 등이 이를 방증한다.

하지만 이들 업체의 기술은 스마트 빌딩에 활용되기엔 현재까지 너무 비싸다는 의견이 지배적이다. 제조업체 역시 가격에 대한 요구를 실현하기 위해 어레이 픽셀 사이즈, 패키징 등의 기술 향상에 주력하고 있다.

욜디벨롭먼트는 “적외선 탐지 기술이 스마트폰에 채택된다면 장기적으로 봤을 때 가격 하락은 가능할 것”이라고 밝혔다.

업계 지형 변화 예측 어려워 

적외선 탐지 시장의 성장이 신규 업체들을 끌어모으고 있다. 업계 지형도가 변하고 있다.

조명 제조업체와 제어 기술 업체 사이 경쟁도 심해졌다. 일례로 필립스 조명과 슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric), 지멘스(Siemens), 허니웰(Honeywell)와 같은 자동 제어기기 업체들과의 경쟁이 심화됐다. 필립스 조명은 벨류 체인 강화를 위해 센서 공급을 늘리고 있는 상태다. 모션 감지는 스마트 빌딩의 더욱 스마트한 기능을 위한 첫 번째 단추이기 때문이다.

모바일 산업도 적외선 탐지의 주요 시장인 만큼 경쟁이 치열하다. 그러나 현재로선 어느 기업이 적외선 탐지 영역에서 체온계 기능을 통합하게 될 지 알 수 없다.

욜 디벨롭먼트는 “ST마이크로, 인벤센스(Invensense), 보쉬(Bosch)의 관성 센서 허브가 모바일 시장에서 어떤 영향력을 발휘하게 될지 현재로선 알 수 없다”며 “놀스(Knowles),  센시리온(Sensirion), 보쉬의 환경 센서 허브와 소니(Sony), 옴니비전(Omnivision), ams의 광학 센서 허브 역시 마찬가지”라고 전했다.

소·중·대형 어레이

소형 초전형 모션 감지 시장은 세 곳의 업체에 의해 안정적인 시장 구조를 나타내고 있다. 신규 업체의 진입이 쉽지 않다는 뜻이다. 이들을 막는 거대 장벽은 엑셀리타스(Excelitas), 니세라(Nicera), 그리고 무라타(Murata)다.

중형, 대형 어레이 제품의 특징은 초전형 감지, 서모파일, 마이크로볼로미터 등을 비롯한 진보한 기술의 적용이 보다 쉽다는 것이다. 이에 따라 Irlynx와 같은 스타트업, 그리고 보쉬와 같은 거대 기업 양쪽의 진입 모두가 가능하다. 

욜디벨롭먼트는 “적외선 탐지 이미징, 서모파일 분야의 신규업체와 반도체 업계 상위 기업들은 필요에 따라 관련 기술을 보유한 기업의 인수 합병을 적극적으로 검토하게 될 것”이라고 분석했다.