|
| ▲ 스마트 섬유로 미래가 열리다 © TIN 뉴스 | |
덴마크의 Smart Textile 컨설턴트인 Ohmatex ApS.는 최근 11쪽 정도의 분량으로 “Market Opportunities for Smart Textiles 2014”를 발표하였다. 이 보고서에 따르면, 2012년도 전 세계 Smart Textile 시장은 2억 8950만 달러로, 2020년까지 15억 달러에 이를 것이라는 전망을 내놓았다.
그 주요 내용(http://www.innovationintextiles.com - 18th March 2014, Aarhus, Denmark)을 요약하면 다음과 같다.
Market
최근 3년간 스마트 섬유의 주 시장은 주로 군사용과 보호용 의류산업 분야에서 괄목할만한 성장을 기록한 것으로 나타났고, 향후 6년간 큰 폭의 발전이 있을 것으로 예상되고 있다.
그 밖에 스포츠산업 분야와 피트니스 분야에 있어서도 건강과 의료 분야와 함께 빠른 성장세를 나타낼 것으로 보이고 있다. 이와는 대조적으로 2013년도에는 섬유 기반의 웨어러블 Physiological(생리학적) 모니터링 분야는 공식적으로 거의 언급이 없었으나, 2014년도에 들어서면서 비섬유를 기반으로 웨어러블 모니터링 방식과 스마트 섬유를 기반으로 하는 모니터링 장치가 서로 양립현상을 보이고 있다. 보다 큰 웨어러블 테크놀로지 내에서 스마트 섬유가 확실한 위치를 점하고 있음은 분명한 사실이다.
산업분야별 현황
Personal Protective Equipment(PPE) & Military
Grand View Research에 연구에 의하면 2012년 개인보호장비와 군용 프로그램이 전체 스마트 섬유시장 점유율의 27%를 차지하고 있으며 향후 6년동안에도 가장 큰 부분을 차지할 것으로 예상하고 있다.
Personal Protective Equipment(개인 보호 장비)
시제품 개발과 상용화 사이의 격차는 여전히 존재하지만 소방관의 스마트 섬유 솔루션 연구개발에 대한 상용화가 발생하기 시작했다.
| ▲ US. Globe Firefighters - WASP(wearable advanced sensor platform) system(사진 좌), Prospie(사진 우) © TIN 뉴스 | |
US. Globe Firefighters WASP(wearable advanced sensor platform) system
2013년 미국에서는 ‘WASP’시스템을 선택 교육 아카데미를 위해 이용할 수 있게 했다. ‘WASP’ 시스템이 장착된 티셔츠에는 소방관의 위치와 생리학적 변화를 모니터링할 수 있는 무선 소방 추적 시스템이 포함되어 있다.
Prospie
2012년에 제작된 Protype의 스마트 의류 개인보호장비로 피부온도와 발열, 심박수 등의 생리학적 데이터를 측정할 수 있는 센서와 냉각기구가 장착되어 있다.
Safe@Sea
완전 방수처리 된 스마트 의류로 조업 중 작업자가 배 밖으로 떨어졌는지를 감지하는 센서가 부착되어 있는 어업 종사자들을 위한 개인보호용 의류다.
Smart@Fire
Enprotex(유럽 내 공공펀드로 조성된 R&D PPE project)가 시제품과 상용화 사이의 격차를 해소하기 위해 개발한 제품으로 2015년까지 소방관과 구난 구조대용 슈트로 공급할 예정이다.
Military & Defence Applications(군용 프로그램)
군복에있는 전자 제품과 통신 장비의 통합에 대한 잠재력를 활용한 많은 개발 프로젝트가 계속되고 있다. 2011년 사젬(Sagem)의 FELIN 시스템이 대량 생산을 시작했으며 현재 프랑스 군에 공급하고있다.
| ▲ 프랑스에서 유럽 최초로 개발해 2012년부터 군대에 보급해 오고 있는 Sagem FELIN system © TIN 뉴스 | |
Sagem FELIN system
프랑스에서 유럽 최초로 개발해 2012년부터 군대에 보급해 오고 있다. 충전 가능한 배터리와 무선장치 및 조준장치의 장착 등 극적으로 변조된 인체공학적으로 설계된 장치로 군사 이동 정보를 바로 지휘관에게 전달할 수 있다.
USA
2006년부터 본격 개발을 진행 주로 배터리와 전자장치의 경량화에 초점을 두고 있다. 군인의 움직임으로 얻어지는 운동에너지를 이용한 발전과 광발전용 flexible solar cell로 발전해 에너지를 얻고 있으며 군복과 전술용 조끼에 이 기술을 병합시키는 것을 주 목표로 하고 있다.
Canada
현재 ‘Integrated Soldier System Project(통합 병사 시스템 프로젝트)’ 입찰에 대한 평가를 하고 있는 상태로 2014년 12월까지 전자장치와 각종 센서를 장착한 6000개의 통합 제품군을 보급할 계획이다.
Space
European Space Agency(ESA)는 우주 공간 내 무중력상태에서의 우주비행사의 건강문제에 대응하기 위한 스마트 섬유 기술에 투자를 계속하고 있다.
| ▲ 우주공간에서 우주비행사의 근육 변성을 최소화하고 훈련성과를 모니터링 할 수 있는 스마트 양말 © TIN 뉴스 | |
Smart Sock
ESA는 우주공간에서 무중력 상태에서 우주비행사의 근육 변성을 최소화하고 훈련성과를 모니터링 할 수 있는 스마트 양말을 개발하고 있다. 2009년에 Ohmatex가 개발에 착수해 2012년에 시제품을 완성한 스마트 양말은 근육의 전기적 활성을 기록하고(EMG) 근육 주변과 근육 내부의 산소포화도 등을 검출할 수 있는(NIRS) 센서를 장착했다.
| ▲ 우주비행사의 활력 징후를 측정한 데이터를 지구에 무선으로 전송, 작업 환경에 반응하는 방법을 평가하기 위해 개발한 Astroskin ©TIN 뉴스 | |
Smart T-shirt
Astroskin은 실시간으로 우주비행사의 활력 징후를 측정한 데이터를 지구에 있는 의료팀에게 무선으로 전송, 작업 환경에 반응하는 방법을 평가하기 위해 Carré Technology가 개발한 티셔츠다. 티셔츠에 적용된 Hexoskin 기술은 현재 퀘벡대 연구진이 원격 모니터링하는 남극 탐험대에 의해 시험되고 있으며 시험 결과는 향후 캐나다우주국과 공유할 예정이다.
Telemedicine(원격진료) & Sports Health
원격진료가 크게 성장할 것이라는 예측에도 불구하고 스마트 의류 의료 장치는 예상보다 매우 느린 속도로 개발되고 있다. 하지만 수년간 진행되어 온 멀티 센서 의류가 상업적으로 활용단계에 있는 등 일부 제품이 곧 시장에 출시될 것이라는 예측도 나오고 있다.
현재 티셔츠와 양말, 스타킹, 그리고 인솔 부분이 의료 및 스포츠 분야에서 생리학적 신호(심장박동 수, 체온, 운동량, 호흡량, 근육활동 등)의 모니터링을 위한 수단으로 실용화되어 있다.
심장(심박수) 모니터링
핀란드에서 최초로 개발한 ‘Clothing+’은 헬스케어용 스마트 섬유 중 가장 성공적인 제품으로 섬유상에 전도성 띠를 장착시켜 심장 박동수의 변화를 모니터링 할 수 있다.
차세대 심박수 모니터링 장치의 핵심 기술은 가슴을 두르는 띠를 대신해 심장박동 데이터를 수집할 수 있는 센서가 장착된 보다 쾌적하게 착용할 수 있는 티셔츠와 이 신호를 무선으로 전송할 수 있는 탈부착 가능한 전자장치에 있다.
| ▲ 아디다스 MiCoach 시리즈 중 하나인 MiCoach 엘리트 축구 시스템 © TIN 뉴스 | |
아디다스는 MiCoach 시리즈 중 하나인 MiCoach 엘리트 축구 시스템을 2012년 프로선수용으로 소개했다. 이 시스템은 운동 중인 선수의 심박수를 실시간으로 모니터링해 훈련 도중 코치에 실시간으로 정보를 전달할 수 있다.
생리학적 신호 모니터링용 멀티 센서
멀티 센서 의류는 최근 수년간 매우 상업적으로 유용한 것으로 나타나고 있다. 일반 심박수 센서보다는 매우 고가인 200~400달러 정도에 가격이 형성되어 있지만 금년 말까지 수개의 제품이 사전예약주문 형태로 발주된 상태다.
측정결과로부터 얻는 생물통계학적 차원에서 그 변화에 대한 데이터를 스마트폰과 블루투스 및 데이터 모니터링 장치로 송부해 주는 기능을 갖고 있다.
| ▲ 의료 및 스포츠용 전자섬유 스마트 양말 Heapsylon © TIN 뉴스 | |
Heapsylon
의료 및 스포츠용 전자섬유 스마트 양말로 심박수 센서가 부착된 티셔츠 기반으로 되어 있다. 발바닥 압력센서는 발바닥에 걸리는 중량과 낙하충격 정보를 그리고 당뇨병 환자의 족부궤양 모니터링에 유용하다. 발목 고리가 장착된 양말형태로 올해 3월부터 199달러에 시판중이다.
Hexoskin(Canada)
심박수, 호흡, 활동(기능)센서가 장착된 스마트 섬유 의류로 399달러로 물빨래가 가능한 셔츠와 전자장치의 풀패키지로 되어 있고 올해 4월 첫 오더에 대한 납품이 이루어졌다.
Owlet baby monitor
심박수, 산소포화도, 피부온도, 수면의 질 등을 측정할 수 있는 스마트 양말로 센서는 방수처리 되었고, 2013년 13만달러의 첫 오더를 수행하였으며 가격은 250달러 수준이다.
Miticon insole(German)
운동선수의 발바닥 압력과 행동분석, 발열 등을 측정해 상처나 수술 후 회복정도를 모니터링하기 위한 제품이며 아직 가격은 결정되지 않았다.
The MYWEAR EU FP7 project
2014년 11월 완성예정으로 심박수, 호흡, 발바닥 압력 등을 측정해 스마트폰과 의료용 모니터링 장치로 송부할 수 있는 섬유 기반의 착용가능한 센서 개발이 목표이다.
스트레스 감각 센서
섬유직물의 뒤틀림 게이지나 신축성 센서는 섬유상 신축현상의 증감을 측정하고 있듯, 신체의 근육 운동량도 이를 통해 측정하려는 시도가 다수 이루어지고 있다. 유전체 성질을 가진 전자 액티브 폴리머(DEAP : Dielectric Electro Active Polymer)를 사용하고 있는 다수의 신축성있는 센서의 감지 기술은 스포츠와 의료분야에서 매우 효율적으로 활용하고 있다. Danfoss Polypower(Denmark and Stretchsense in New Zealand)에서 2013년 혁신기술상을 수상했다.
Edema Stocking(Denmark, Ohmayex 개발)
다리 크기 변화 측정용 압박감을 사용해 변화가 과도할 경우 부종을 의심할 수 있다. 충혈(울혈)성 심장질환 환자나 임신중독증 환자에 대한 원격 모니터링 장치로 이 스타킹은 아직 임상적으로 실용화되지 못하였다.
Fashion
몇몇 디자이너들은 각종 행사에서 관중의 시선을 끌 목적으로 LED를 부착한 착용가능한 기술 패션에 자신들의 입지강화를 계속하고 있다.
| ▲ 2012년 밀라노에서 처음 소개된 소리와 일광, 물 그리고 신축성에 응답해 칼라와 패턴을 변화시키는 쌍방 대화형 의류 Thunderstorm © TIN 뉴스 | |
Rainbow Winters
소리와 일광, 물 그리고 신축성에 응답해 칼라와 패턴을 변화시키는 쌍방 대화형 의류로 소리 반응성 드레스(Thunderstorm)는 2012년 밀라노에서 처음 소개되었다.
Pauiine van Dogen
기존 섬유와 스마트 섬유를 융합한 제품으로 2013년 Wearable Solar Project의 일환으로 개발된 것으로, 방전된 휴대폰배터리의 50%까지 충전할 수 있는 Solar Cell이 장착되어 있다.
Moritz Waldemeyer
2012년 런던 올림픽 폐막식과 패럴럼픽에서 환상적인 빛을 이용한 의류 연출을 선보였다. 올림픽 폐막식은 브라질 드러머의 비트에 맞춰 동작하는 140개의 LED로 뒤덮인 축제였다.
| ▲ 영국의 패션과 스마트 섬유를 지속적으로 결합하는 전문회사 Cute Circuit 의류 © TIN 뉴스 | |
Cute Circuit(영국)
패션과 스마트 섬유를 지속적으로 결합하는 전문회사로 2013년에 Katy Perry의 오뜨꾸뛰르(haute couture) 발광 드레스와 Sarah Brightman의 해외 공연을 위한 ‘Space’ 드레스를 다수 제작하였다. 현재 기술적으로 더욱 진보된 제품이 평균 300.00 파운드에 거래되고 있다.
Light Emitting Textile(발광 섬유)
패션에 이어 발광섬유가 안전복이나 광선요법을 위한 착용 가능한 장치와 다양한 두께의 전도성 재료(필름, 섬유 등)에 삽입되는 형태로 타 분야에도 적용이 확대되고 있다. 연구 방향은 지속적인 형태로 축적됨으로써 튼튼함과 세탁 가능한 특성을 해결하기 위한 방향으로 이루어지고 있다.
EU는 네덜란드의 대형 전자회사인 필립스의 FP7-PLACE-it project(섬유기반의 유연성, 신축성 등의 특성을 갖고 있는 LED 등 다양한 전자장치를 완벽한 통합에 초점을 맞춘 플랫폼)에 투자하였다.
| ▲ 2012년 선보인 필립스의 블루투스 파스 © TIN 뉴스 | |
2012년도에 필립스의 블루투스 파스와 Ohmatex의 세탁이 가능한 커넥터를 소개하였다. 필립스의 블루투스 파스는 플렉시브 기재 내에 특수 블루 LED가 장착되어 있고, 등 근육 통증을 완화시켜주도록 디자인 되어 있으며 250파운드에 거래되고 있다.
360 LED Jacket
2013년 Badger Gear가 소개한 LED가 삽입된 스포츠웨어
Audio Entertainment
iPod와 MP3 플레이어의 통합 콘트롤을 위한 스마트 의류는 더 이상 뉴스거리가 아닌 상황이 되었다. 결과적으로 스탠다드 타입의 솔루션은 미래에 그들 제품의 얼굴이 될 수 있는 현존하는 브랜드로 나타나기 시작하였다.
섬유 케이블 분야에서 새로이 가볍고 소음을 최소화할 수 있는 패션 케이블 옵션을 개발해 헤드셋 제조업자에게 소개하는 것이 주요 이슈가 되고 있다. 이 분야에 몇몇 브랜드 직물 장치가 유통되고 있다.
Ohmatex(덴마크)
업계 최초로 오디오 콘트롤 장치와 패션 요소(칼라, 패턴, logo 인쇄 등)를 가미시킨 섬유 전도성 리본을 헤드셋 오디오 케이블로 제공한다.
Market Diver
Professional Sports
스포츠 세계에서 운동능력 향상에 대한 수요는 무한하다. 생리학적 모니터링과 행동관리 분야에서의 기술발달은 선수와 트레이너가 훈련 프로그램 효과를 증진시키고 최적의 능력을 발휘하도록 이들 프로그램을 미세 조정하는 것이 가능한 새로운 훈련 툴이 적용되는 단계에 까지 이르렀다.
아마추어의 건강과 피트니스 시장은 그들의 개인적 건강 수준을 증진시크는 모니터링 장치의 채용에 있는 반면에 프로 스포츠 시장은 특히 팀 스포츠와 관련해서 모든 팀원들을 위해 수집된 잠재력과 최적의 데이터 등으로 보다 큰 규모의 기술을 활용하기에 이르렀다. 이 시장에 있어서 코치와 트레이너는 해당 데이터의 구매자이면서 매니저가 된다.
Ageing Population / Healthcare Trends
IHS Report ‘World Market for Telehealth-2014 Edition’에 따르면 원격 의료 서비스를 사용하는 환자의 수는 지금의 35만명에서 극적으로 증가해 2018년에는 7백만 명에 이를 것이라는 전망이다. 이에 따라 의료장비와 공공지출도 함께 증가할 것이라는 분석을 내놓았다.
이 분야의 시장성장 동력을 이끄는 가장 큰 요소 중 하나는 특히 환자의 재입원 같은 진료비 절감의 필요성이다.
이는 국제적인 추세로, 영국과 프랑스, 중국, 그리고 덴마크 역시 병원 재입원 코스트에 고심하고 있다. 보고서에 따르면 원격모니터링(telemonitoring)은 울혈성 심부전증환자에게 재입원율 감소에 가장 필요한 사항으로 원격진료 분야에서 가장 효과가 있다.
원격진료에 대한 전체 시스템 데모 프로그램을 영국이 2008년부터 2010까지 실시하였는데 2011년도 보고서에 따르면 이 기간 동안 재 입원율이 20%나 감소하였고 A&E(Accident & Emergency) 방문은 15%가 감소하였고 입원일은 14%가 감소한 것으로 나타났다.
결과적으로 NHS(national health service)는 2012년 초기단계에서 출발해 2017년도까지 장기간 동안 건강하게 원격진료를 받는 인구를 3백만 명까지의 확대할 것을 목표로 하고 있다.
| ▲ IHS Report에 따르면 원격 의료 서비스를 사용하는 환자의 수는 2018년에는 7백만 명에 이를 것이라는 전망이다. © TIN 뉴스 | |
Publically Funded Research & Development
유럽 섬유산업의 재생과 하이테크 혁신에 의한 경쟁력 향상을 위한 목적으로 EU FP6와 FP7 프로그램으로 다수의 SFIT(Smart Fabrics, interactive Textile) 프로젝트 기금이 조성되어 있다.
스마트 섬유의 주요 성장영역인 즉 건강진료솔루션(생리학적 모니터링), 진보적으로 얇으면서도 유기적이고 광범위한 영역의 전자장치(경량 섬유), 보호용 의류의 혁신, 섬유 상에 에너지 회수와 저장 등에 초점을 맞추고 있다.
NASA와 이에 대응하는 유럽의 ESA(European Space Agency)는 최신의 착용이 가능한 기술 개발에 광범위한 역량을 쏟아 붓고 있다. EU Funding(Horizon2020)에서 관심을 집중하고 있는 새로운 범주는 이 영역에서의 연구결과를 상업화 하는 데에 있다.
Smart Textile 관련 Network과 각종 Conference
Networks
△ Innovationintextile : 영국, 2009년 발족 △ European Technology Platform △ COLAE(Commercialisation clusters of Organic and Large Area Electronics) △ SustaSmart
Conferences
△ Smart Fabrics (& Wearable Technology) △ Energy Harvesting and Storage Europe △ 3F Talks : Functional Fibres and Films (Germany) △ Flexible and Stretchable Electronics
Linkin Groups
△ Smart Fabrics : Formed Dec 2009, 680 members (Smart Fabrics conference group) △ Smart Textiles : Formed Feb 2011, 1010 members (Lina Rambausek) △ Smart Textiles (Smart Fabrics and Interactive Textiles, SFIT) : Formed Dec 2009, 2332 members △ White Paper on Smart Textiles
원문 = Market Opportunities for Smart Textiles 2014
역자 = 손성군 한국섬유소재연구원 섬유기술사·염색가공 전문위원
편집 = 김상현 기자 tinnews@tinnews.co.kr
|
