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SMK 기본정보

SMK 기본정보
기술명 비접촉 생체정보 측정기능이 포함된 스마트 디퓨저 기반 거주자 맞춤형 home-HAS(Health, Air, Safety) 서비스 개발
개발 배경 및 필요성 [주거형태 변화에 따른 고독사, 1인가구 범죄, 만성질환자 증가 등 사회문제 발생]

(1인가구증가) 2019년 기준 1인가구는 전체가구중 가장 큰 비중(30.2%)을 차지하며, 향후 지속적으로 증가할것으로 예상됨
(고령가구증가) 2020년, 가구 기준 65세 이상 고령자 가구 비중은 22.8을 차지하며 2047년 전체 가구의 절반(49.6%)이 고령자 가구가 될것으로 전망
(고독사 증가) 2019년 기준, 고독사 발생비율은 지난 10년간 2배 이상 증가함(만성질환,수면장애 등)
(침입범죄 증가) 2019년 기준, 특히 여성 1인가구에 대한 침입범죄의 비율이 지난 5년간 2배 증가


[쾌적하고 안전한 주거공간 확보를 위한 능동형 스마트홈 서비스 수요 증가]

(홈케어 수요 증가) 생활패턴의 변화로 인해 청정환경, 생활편의, 베이비 등 홈케어 분야를 중심으로 사회문제 해결을 위한 AI홈 플랫폼 기반의 능동형 스마트 홈 서비스 수요 증가
기술 개요 ○ RF레이더를 활용한 위치오차 50cm이내의 실시간 비접촉 거주자 위치추적 및 활동량 분석에 따른 주거 공간별 맞춤형 공기질 관리가 가능한 스마트 디퓨저
- RF Radar를 이용한 거주자 실시간 위치 추적 시스템(RLTS)
- RF Radar를 이용한 5m이내 비접촉 거주자 호흡 측정, AI 알고리즘 기반 활동 인식
- 거주자의 실내위치 및 활동에 따른 스마트 디퓨저의 가동 모드 설정 (예: 수면/휴식시 정상 가동, 요리/운동 시 강한 가동 등)
- 거주자의 움직임과 스마트가구가전의 생체신호/생활패턴 분석을 통한 침입자 인식

○ 비접촉 인체미세진동 측정기반 리빙데이터 획득장치를 포함한 스마트 가구가전
- 압력, 진동 센서 등 기반으로 사용자 생체신호(심박/호흡) 획득 공통모듈 개발
- 생체신호 데이터 전처리(노이즈제거, 신호 선정, 피크검출 등)를 통한 심박/호흡 데이터 획득
- 거주자 활동에 따른 AI 분석 기반 맞춤형 분석 (예: 생체신호, 수면 단계/질, 스트레스, 체성분 등)

○ AIoT 플랫폼을 통한 분석 및 공기질 관리, 건강관리, 안전관리 서비스 제공
- RF Radar, 비접촉 생체신호 측정모듈, 내/외부 주거환경 데이터 (공기질, 온습도 등) 획득 및 분석 플랫폼 개발
- 거주자의 활동패턴(주방？요리？휴식？운동？공부？외출？샤워)을 분석하여 개인 맞춤형 공기질 관리 서비스 제공
- 리빙데이터 및 사용자의 생체정보를 통합하여 AI분석을 통한 거주자의 건강상태, 생활패턴 인식하여 활동량 추정, 맞춤형 건강관리 추천 서비스 제공
- 거주자 생활패턴 및 실시간 위치를 분석하여 건강 위험상항(낙상, 수면장애, 심박/호흡 이상) 및 안전 위험상황(침입범죄)등을 인식하여 실시간 응급상황 관리 서비스 제공

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 - 기존 디퓨저의 경우 실내 환기 공간에 비취 상시 오픈의 경우 유지보수 문제 발생, 공간 맞춤형 실내 환기 측정 장비 부재
- RF레이더 활용 비접촉 방식으로 거주자 실내 위치 측정(위치오차 50cm이내)을 통한 사용자의 생활패턴 및 주거공간별 사용환경 맞춤형 공기질
관리 기능 제공
- 활동패턴 분석 기반 디퓨저 제어를 통해 활동별 가동 모드 조정 및 에너지 절약
- 거주자 재실/외출 시 침입감지 등 주거 안전 서비스 제공
기술 경쟁력 대상기술: 무구속？무자각 방식의 RF레이더 및 인체미세진동 기반 생체신호(심박/호흡) 측정 기술

(실시간측정) 기존 가스/전력사용량, PIR 행동감지센서는 실시간 응급상황 대응불가, 본 기술은 사용자 무자각？무구속 방식의 실시간 위치 및 생체정보 측정 가능
(사생활보호) 기존 IP카메라 등과 차별화된 비접촉 RF레이더 및 인체미세진동을 측정함으로서 사용자의 사생활 보호가능
(측정정확도) 실시간 실내 위치추적 오차 50cm이내, 호흡측정거리 5m 이내로 측정정확도 및 거리향상
(맞춤형서비스) 실시간 정확한 위치 및 생체정보 획득이 가능함에 따라 생활패턴 분석을 통한 주거공간 및 사용환경 맞춤형 공기질 관리, 침입감지 및 응급상황 관리 서비스 가능
경제적 효과 ○ 기술적 측면

-스마트하우스 플랫폼 연계, 스마트 홈 디바이스, 서비스, 산업 AI-건설 분석기술결합 등
- 융합형 신제품 및 응용 기술 활성화를 통한 다양한 응용 산업 창출 및 활성화
？ 기존 제품 대비 정밀도가 높고, 수요자의 요구에 부응하는 제품으로 타기반 산업에 활용이 가능할 것으로 기대
？ 제품의 적용범위 확대를 통화여 주거시설 이외의 산업시설 및 수송기기 등 다른 산업에도 응용하여 적응이 가능
- 기술 경쟁력 및 원천기술 확보
？ 원천 기술 확보를 통한 관련 응용기술 및 제품의 경쟁력 확보
？ 기술에 대한 수요측면과 활용측면을 고려한 기술개발로서 수익성 및 지적재산권 확보 기대
- 혁신적 개념으로 시도되는 기술로서 새로운 연구 분야의 모태를 제공이 가능
？ 새로운 기술에 대한 새로운 연구 모태 제공이 가능하여 이를 활용한 타 응용 기술 개발 활성화 기대
- 고령화로 인한 의료비 급증이라는 사회적 문제 해결에 기여하고 4P(예방:preventive, 맞춤:personalized, 참여:participatory, 예측:predictive) 중심의 패러다임 변화를 촉진

○ 경제/산업적 측면

- 주택상물 글로벌 경쟁력 확보
？ 건설, 통신, 가전, 서비스 융합, 스마트시티/홈 생태계 확대, 5G상용화 연계 서비스 확대 등
- 스마트홈은 첨단 IoT를 접목한 발전된 주거 모델로 건설 산업뿐만 아니라 전자, 통신, 건강, 보건, 의료, 교육, 쇼핑 등 여러 산업 주체들의 새로운 사업 모델로 발전 기대
？ 스마트 홈은 정보통신산업과 가전산업 부문이 각 서비스를 활성화하기 위해 필요한 정보를 추출하고 스마트 기술을 제공함으로써 다업종 연계 사업으로 관련 산업의 확대를 통해 경제적, 산업적, 잠재적 가치가 증대될 것으로 사료됨
- 개발 기술의 이전을 통해 동종 업종의 다수 기업이 공동으로 활용함으로서 산업체의 제품화 개발 및 사회적에 에너지 소비 경감 효과 기대
- 기술에 대한 수요측면과 활용측면을 고려한 핵심 기술을 개발함으로서 수익성 및 지적재산권 확보 기대
- 연구소 및 대학의 선도적인 기술개발 및 기술이전을 통해 기업의 성장 활성화 기대
- Killer Application 개발을 통한 관련 중소 선도업체를 육성함으로써 지역 경제의 다양성 및 기반 강화

○ 사회적 측면

- 삶의 질 향상
？ 주거환경과 첨단기술의 접목, 새로운 경험과 체감형 서비스, 안심, 쾌적 편리한 생할 등
- 사회적 관심사 해결
？ “미세먼지” 극복 쾌적 공기질, “사고예방”등 안심환경, 고령, 1인가족 돌봄 등
- Home-HAS 서비스 사업은 생활서비스 중심으로 그 자체로 신축 아파트나 기축 아파트뿐만 아니라 기존 주택의 ICT화로 생활의 격차를 줄이고, O2O 서비스 연계를 통한 지역상권의 활성화를 도모할 수 있음.
- 스마트 홈 기반의 생활 서비스를 제공하기 위해서는 지역에서 생활서비스를 제공하는 사업자들 역시 디지털화되어 있어야 하며, 이를 이한 인프라와 네트워킹이 이루어져야 함
- 주거서비스형 스마트 기술의 도입 및 보급은 지자체 및 지역 서비스 발전에 중요하게 작용하며, 지방자치단체의 특성화 사업추진과 연계하여 커뮤니티케어 기술 보급 및 주거서비스형 스마트 홈 경쟁력 강화

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 * 목표시장 - 인공지능 스마트 홈 공기질 및 개인 건간관리 서비스

* 시장규모
- (국내) 스마트홈 시장은 2016년 12조원을 달성하고 연평균 21.9%씩 성장하여 2021년 34조원에 이를 전망
- (국외) 2016년 연평균 24.2%씩 성장하여 2021년 881억 달러 이를 전망
- 스마트홈은 2025년까지 연간 최대 3,490억 달러의 경제적 효과를 창출할 것으로 기대
- 2016년 1조 2,170억 원 규모이며, 2016년부터 연평균 12.5%씩 성장하여 2021년 2조 1,737억 원 규모의 시장 형성 전망
- 공기질 센서를 통한 실내외 공기질 감지를 통해 제공되는 데이터를 축적하고 있으나 생체 정보 기반 AI 기술을 활용한 서비스는 미미한 실정임
- 2016년 약 657억 달러 규모이며, 2016년부터 연평균 24%씩 성장하여 2021년 약 1,926억 달러의 시장규모를 형성할 것으로 전망

*성장성
- 최근 신주거 건물의 시장 활성화로 전열 환기 시스템 의무 설치에 해당하는 신축 건물 증가
- 환경 문제가 이슈가 되고, 건강한 삶을 누리려는 웰빙 수요가 강해져 관련 제품 매출 증가
- 각국의 법령 제정으로 인해 적용 대상 확대로 인한 높은 시장 성장성 전망
응용분야(수요처) - 메이저급 건설사들은 브랜드별 아파트 특성에 맞추어 공기질 관리 서비스 수요 급증
-현재 몇몇 건설사의 환기 장치 자회사들은 기존 제품의 성능 개선 및 문제점 해결을 위해 열
교환기 관련 기술 개발 및 계약 진행
스마트 디퓨저 및 스마트 가구로부터 얻은 생활패턴 데이터의 확대 관련 요구사항 수집하여, HW/SW 측면에 보완 계획 및 스마트시티 구축에 연계
- 2021년까지는 공기질 데이터를 기반 서비스 제품을 중심으로 적용 예정

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황
1 생체신호 측정이 가능한 스마트 디퓨저 10-2021-0158989 브이산업 주식회사

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 -RF Radar를 이용 5m이내 비접촉 방식으로 거주자 위치와 생체정보 획득이 가능한 스마트 디퓨져를 개발
-광주광역시 신안동에 위치한 대라수 1차, 3차 아파트 현장에 환기시스템 납품
-거주자 위치와 생체 정보를 바탕으로 맞춤형 공기질 서비스 제공
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 비접촉 생체정보 측정기능이 포함된 스마트 디퓨저 기반 거주자 맞춤형 Home-HAS(Health, Air, Safety) 서비스 개발
총연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31
총연구비 850,000,000원

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