MEMS 센서 (MEMS Sensor) 시장 동향 MEMS(Micro Electro Mechanical System)는 ‘초소형 전자기계 시스템’을 일컫는 말로 마이크론 단위의 기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 시스템, 즉 전자기계 소자를 육안으로는 볼 수 없을 정도로 작게 만든 반도체의 일종을 의미한다. MEMS 기술은 크게 센서와 액추에이터로 분류할 수 있는데, 본고에서는 물체의 환경을 변경하지 않고 그 상태를 측정하는 것으로 움직임/가속도, 압력, 위치 파악, 화학, 온/습도 센서, Bio-MEMS 등의 MEMS 센서에 대해 집중적으로 다루었다. 1. 기술 개요 MEMS(Micro Electro Mechanical System)는 ‘초소형 전자기계 시스템’을 일컫는 말로 마이크론 단위의 기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 시스템, 즉 전자기계 소자를 육안으로는 볼 수 없을 정도로 작게 만든 반도체의 일종을 의미한다. MEMS는 미국을 중심으로 통상적으로 사용되고 있는 용어이며, 유럽의 경우 마이크로시스템 (MST: Micro System Technology), 일본에서는 마이크로머신(Micro machine) 또는 마이크로 메카트로닉스(Micro Mechatronics)라는 용어로 사용되기도 한다. <표 1> MEMS 디바이스의 응용 분야 용 도 품 목 정보통신기기용 MEMS 가속도센서(민생용), MEMS 인젝트헤드, DMD(프로젝터, 리어프로젝션 TV용), MEMS 자이로센서 (민생용), 실리콘 마이크로폰(민생용), MEMS 반진기(휴대전화용) 자동차용 MEMS 가속도센서(에어백용), MEMS 가속도센서(ESC용), MEMS 압력센서(연료분사용), MEMS 압력 센서(타이어 공기압 경보시스템용), MEMS 자이로센서(ESC용), MEMS 자이로센서(카네비게이션용), MEMS 요레이트(Yaw-rate) 센서 모듈 의료용 마이크로 TAS칩(분석용), DNA칩 기타 산업용 MOEMS 광스캐너, MOEMS 파장 가변필터, MOEMS 파장가변레이저, MOEMS VOA 차세대 MEMS 디바이스 마이크로액추에이터, RF-MEMS 스위치(휴대전화용), 마이크로펌프(데스크탑 PC용), 마이크로리액터용 칩 (유기합성용), MOEMS 광도파로센서 ※ 자료 : Amkor, “초소형 전자기계 시스템, MEMS”, 2011. 1. 기술르포 김기영 기자 [email protected]26 기계&자동화
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MEMS 센서 시장 동향 · ※ 자료 : ㈜밸류애드, 2013. 10. 국내 센서의 2009년부터 2011년도까지 시장통계 분석 결과, 2011년도 사업체수는 105 개소로
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MEMS 센서(MEMS Sensor) 시장 동향
MEMS(Micro Electro Mechanical System)는 ‘초소형 전자기계 시스템’을 일컫는 말로 마이크론 단위의
기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 시스템, 즉 전자기계 소자를 육안으로는 볼 수 없을
정도로 작게 만든 반도체의 일종을 의미한다.
MEMS 기술은 크게 센서와 액추에이터로 분류할 수 있는데, 본고에서는 물체의 환경을 변경하지 않고
그 상태를 측정하는 것으로 움직임/가속도, 압력, 위치 파악, 화학, 온/습도 센서, Bio-MEMS 등의
MEMS 센서에 대해 집중적으로 다루었다.
1. 기술 개요
MEMS(Micro Electro Mechanical System)는 ‘초소형 전자기계 시스템’을 일컫는 말로
마이크론 단위의 기계적 구조물과 전자회로가 집적화되어 결합된 시스템, 즉 전자기계
소자를 육안으로는 볼 수 없을 정도로 작게 만든 반도체의 일종을 의미한다.
MEMS는 미국을 중심으로 통상적으로 사용되고 있는 용어이며, 유럽의 경우 마이크로시스템
(MST: Micro System Technology), 일본에서는 마이크로머신(Micro machine) 또는
※ 자료 : KIET, “초정밀기기(MEMS, 첨단센서)와 실버의료기기 분야의 2020 비전과 전략”, 2007. 12.
MEMS 기술은 크게 센서와 액추에이터로 분류할 수 있는데, 본고에서는 물체의 환경을
변경하지 않고 그 상태를 측정하는 것으로 움직임/가속도, 압력, 위치 파악, 화학, 온/습도
센서, Bio-MEMS 등의 MEMS 센서에 대해 집중적으로 다루었다.
센서의 나노화 및 스마트화의 경향은 MEMS 기술을 이용한 센서제작을 가속화하고 있다.
MEMS 기술은 반도체 공정기술을 이용하여 마이크로 단위의 기계적 구조물과 전자 회로
를 집적한 시스템을 의미하는 것으로 MEMS 공정을 이용하여 제작된 전자 기계적인 미소
구조체를 이용해 물리적 화학적인 정보를 전기적인 정보로 변환하는 반도체 센서이며, 3차
원 미세가공 기술인 MEMS 기술이 종래의 크고 복잡한 기계식 센서를 일괄생산 공정이 가
능한 초소형, 초경량 전자식 반도체 센서로 대치 가능하도록 하고 있다.
초기에는 주로 자동차용 부품에 한정되어 사용되었지만 1990년대부터 본격적으로 센서에
적용되기 시작하면서 소형화, 고집적화, 경량화되어 더 많은 기능과 특징이 하나의 칩에
집적되었다. 초소형 구조물, 센서, 액추에이터 등 미소 소자를 제작하고 이를 응용한
시스템을 제작하는 연구 분야로 국내외적으로 활발히 연구가 진행되고 있으며, 자동차,
통신, 바이오 등의 미래 산업의 핵심기술로 자리매김하고 있다.
2. 국내외 시장 동향
⑴ 세계 산업 현황
글로벌 리서치 전문업체인 Yole Development의 발표 자료에 의하면, 세계 MEMS 센서
시장 규모는 2012년 110억 달러 수준에서 2017년에는 약 210억 달러로 연평균 13.8 %의
성장세가 전망되고 있다.
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기술르포 | MEMS 센서(MEMS Sensor) 시장 동향
<표 3> 세계 MEMS 센서 시장 규모 전망(단위 : 억 달러, %)
구분 2012 2016(E) 2017(E) 연평균 성장률
세계 MEMS 센서 시장 110 185 210 13.8
세계 MEMS
모바일 디바이스(휴대폰, 태블릿)
17 43 54 26.0
마이크로 유체 센서 16 39 48 24.6
콤보 센서 2 11 17 53.4
※ 자료 : Yole Development, "New MEMS opportunities in cell phones and tablets", “MEMS Trends”, 2012. 4.
특히, 휴대폰, 태블릿 PC 등의 모바일 기기에서의 꾸준한 수요 증가가 시장 성장의 견인차
역할을 할 것으로 기대되고 있으며, 모바일 디바이스 분야에서의 세계 MEMS 센서 시장
규모는 2012년 17억 달러로 전체 MEMS 센서 시장의 15.5 % 비중을 차지하고 있으나,
연평균 26.0 %의 성장률로 2017년에는 그 규모가 54억 달러에 달하며 전체 MEMS 센서
시장의 25.7 % 점유율을 차지할 것으로 예상된다.
또한, 마이크로 유체 센서와 콤보 센서 역시 2012~2017년까지 각각 연평균 24.6 %와
53.4 %의 비약적인 성장이 전망되어 2017년에는 마이크로 유체 센서 시장 규모가 48억
달러, 콤보 센서가 17억 달러에 달할 것으로 전망된다. 가격의 저가화, 제품의 고성능화,
새로운 고부가가치 기능 실현 등의 다양한 니즈에 대응하기 위해 센서 통합 및 센서 융합
등이 새로운 트렌드로 떠오르고 있는 만큼 단일 패키지 안에 많은 기능을 통합한 콤보센서
시장 역시 향후 높은 성장세를 보일 것으로 기대되고 있다.
<그림 1> 애플리케이션별 MEMS 세계 시장 규모 현황 및 전망
<그림 2> 애플리케이션별 세계 MEMS 출하량 현황 및 전망
※ 자료 : Semico Research Corp, “Opportunities in the MEMS Market", 2012. 12.
Semico Research에서 발표한 “Opportunities in the MEMS Market" 보고서에서 역시
스마트폰 분야에서의 MEMS 센서 수요가 지속적으로 증가하면서 그 동안 MEMS 시장의
성장을 주도해왔던 자동차 분야의 비중을 추월할 것으로 전망하고 있다.
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