[화요특집] 계측기기-기술흐름과 시장 동향

* 개요

「고정밀 계측장비가 없으면 안전성과 신뢰성을 갖춘 제품을 생산할 수 없다」고 단언할 정도로 계측기기 중요해지면서 세계 각국이 각종 첨단기술을 구현할 계측기기 개발과 생산에 총력을 기울이고 있다.

현재 계측기기는 산업의 고도화에 맞춰 모듈화, 디지털화, 고속화, 인공지능화, 네트워크화해 가면서 자동화와 연계된 계측시스템으로 전환되는 추세다. 이와 관련해 광기술 확대와 네트워크화에 힘입어 계측기기에 컴퓨터와 통신을 부가, 상품의 개발과정부터 생산, 품질관리에 이르기까지 계측시스템의 정보를 공유하는 시스템으로 발전해 가고 있다.

이런 가운데 미래 계측기기 시장은 전자공학, 광학기술, 컴퓨터 제어기술을 적용, 소형화, 단순화한 계측기기가 주도할 것이라는 의견이 나오고 있다.

연구용 계측기기는 화학, 전자, 고분자, 백질 등에서 사용되는 분리, 분석기기의 성장가능성이 높고, 고도의 광화학기기와 고출력의 레이저시스템 및 분석기기류도 성장할 것으로 전망되고 있다.

산업용 계측기는 컴퓨터제어시스템을 적용, 대규모 배치형 산업(여러 개의 제품을 한번에 생산하는 형태의 산업)에서 계측을 동시에 실현할 수 있는 중앙통제형 계측기기가 유망품목이 될 것으로 전문가들은 내다보고 있다.

국내 계측기기 관련 전문가들은 『오는 2000년 이후 발전할 산업기술은 계측장비가 포함된 생산기술이 주종을 이룰 것으로 예상되므로 계측기술을 이용한 복합적인 정보제공 없이는 기술우위의 생산활동을 할 수 없을 것』이라고 지적했다.

* 전기.전자통신 계측기기

전기, 전자기기의 원활한 작동을 측정하는 신호분석기, 카운터, 신호발생기, 멀티미터 등 전기전자 계측기기는 디지털화가 확산되고 있는 가운데 마이크로프로세서 시장의 활성화, 광섬유 통신장비 및 광대역 고속장비에 대한 수요가 증가할 것으로 예상된다.

또한 반도체 생산확대에 힘입어 반도체 생산에 필수적으로 요구되는 리니어 IC, 디지털 IC, 메모리 IC, 고주파 RFIC용 계측기와 같은 반도체용 계측기시장도 급신장하고 있다. 이와 함께 1㎓ 이상의 광대역 고속장비 및 PC기반 장비, 통합시험장비에 대한 수요의 증가가 전망된다.

전기, 전자 계측기기 세계시장은 지난 96년 16억9천만달러에 이른 데 이어 97년에는 17억5천만달러에 달하는 등 경제성장이 지속되면서 오는 2000년에는 20억달러에 이를 전망이다.

유, 무선 통신 계측기기의 경우 디지털화, 광섬유 통신기술에 대한 수요증가, 통신망 수의 증가, 비동기전송모드(ATM), SONET, 종합정보통신망(ISDN)과 같은 새로운 전송기술의 등장으로 시장이 확대되고 있다.

시장점유율이 높은 프로토콜 분석기의 경우 근거리통신망(LAN), 원거리통신망(WAN) 부문의 수요증가로 지속적인 성장이 전망된다.

세계 통신용 계측기기 시장은 지난 96년 7억9천만달러에서 97년에는 8억7천만달러에 늘어났고, 오는 2001년에는 12억6천만달러에 달할 전망이다.

이와 함께 최근들어 계측시스템 가격의 저렴화와 사용의 편리성을 위해 VME 버스의 장점들을 취합한 VXI(VMEbus Extentions for Instrumentation)형 계측기가 차세대 계측환경의 표준으로 급부상하고 있다.

이밖에 마이크로 프로세서가 내장되는 시스템(Embedded System)을 개발하는 데 있어 시스템의 오동작을 수정하는 디버깅을 도와주는 마이크로프로세서 개발시스템(MDS)도 무선통신 및 반도체시장을 중심으로 꾸준히 확대될 전망이다.

* 공업용 계측기긱

산업체를 중심으로 공정감시, 의료, 항공, 자동차산업에서 압력측정과 실험의 교정에 사용되는 압력계도 원격측정이 가능하고 소형, 지능화된 제품개발이 진행되고 있다.

이 중 실리콘 미세가공기술을 이용해 생산된 압력계가 시장점유율을 높여나가고 있으며, 오는 2000년까지 지속적인 산업발전에 힘입어 압력계 시장은 확대될 것으로 예상된다.

아직 도입단계에 있는 광섬유 압력계도 그 시장이 성장할 만한 잠재력을 갖추고 있다.

압력계의 세계시장 규모는 지난 95년 24억달러에서 97년에 27억9천만달러로 늘어났으며 2000년까지 지속적인 산업발전에 힘입어 증가될 것으로 보인다.

유량 계측기기는 모든 유체 측정 및 수질관리를 목적으로 그동안 개수로용 유량계를 비롯해 볼텍스, 터빈, 초음파 등 1백개 종류의 제품이 개발됐다.

이 가운데 기존 차압식 유량계 등이 퇴조하는 반면, 압력손실의 크기, 정확도, 유량범위, 비용경제성 면에서 앞선 질량유량계 및 초음파, 전자기, 볼텍스, 터빈 유량계 중심으로 바뀌어갈 전망이다.

한국표준과학연구원 계측기기연구센터 백종승 박사는 『산업현장에서 기체, 액체의 질량을 측정해 사용된 유량을 파악하는 질량유량계를 선호하고 있어 앞으로 코리올리스 유량계, 서멀 매스 플로미터 등 질량유량계가 전체 유량계 시장의 26%를 점유할 것』으로 내다보고 있다.

국내에서도 개발된 초음파 유량계의 경우 비접촉식 방식으로 유량측정이 가능하고 설치가 편리하면서도 구동부가 없는 장점이 있으나, 질량, 전자식 유량계에 비해 정확도가 상대적으로 낮아 시장점유율이 그다지 크지 않은 상황이다.

전세계 유량계 시장규모는 지난 95년 30억달러를 넘어선 데 이어 지난해 32억달러에 달한 것으로 추산되며, 오는 2000년에는 35억달러에 이를 전망이다.

이와 관련해 유량계가 지능화되고 여기에 디지털 신호처리 및 데이터 처리기술을 도입, 측정 및 제어시스템을 자동화, 효율화하고 있는 추세이며 이런 현상은 통신기술의 발전에 따라 확산될 것으로 예상된다.

* 공정분석기기

공정분석기기는 석유화학, 기름 및 가스 정제, 가스분리, 수질관리, 폐수처리공정, 고순도 물 제조, 광산 및 광물 처리공정 등 생산공정에서 제품의 품질에 큰 영향을 미치는 주요변수를 감시, 측정, 분석하는 계측장비로, 최근들어 소형화화 함께 데이터 처리, 표시, 진단과정, 내구성, 정확도 등이 지속 향상되고 있다.

공정분석기기 세계시장은 지난 95년 10억달러를 넘어선 이후 97년 12억달러에 이르고 있다. 공정분석기기 시장은 액체분석기, 고체, 다상 분석기, 크로마토그라프 등이 시장을 주도할 것으로 예상되나 가스분석기 시장은 정체될 전망이며, 공정분석기기 매출은 환경규제 강화의 영향을 받을 것으로 보인다.

<온기홍 기자>