한국RFID/USN협회는 지난달 1일 미국 텍사스주 댈러스에서 개최된 `RFID 월드' 행사를 참관한 뒤 RFID 기술보고서를 작성했다. RFID월드는 RFID관련 유명 기업들이 총출동하는 경연장으로 해외 선진 기술동향을 파악하는데 안성맞춤이다.
이번 행사 보고서는 아직 걸음마 수준인 국내 RFID기술과 해외기술과의 간극을 객관적으로 조명해 관련 업체들의 연구개발 방향설정에 유용한 참고자료가 될 것으로 보인다. 협회의 보고서를 2회에 걸쳐 발췌 소개한다.
1. 제품 분석을 통한 해외 기술 동향
◇태그=현재의 국내 RFID 태그의 기술 동향은 태그 칩 제조사(IMPINJ, TI, 필립스, 에일리언, 메트릭스, ST마이크로)에서 웨이퍼를 공급받아 EPC0, EPC0+, ISO18000-6B, U-CODE 1.19 프로토콜을 지원하는 스마트라벨을 생산하는 것이 주를 이루고 있다.
일반적으로 다이폴 안테나 기반의 물류용 태그가 생산된다. 일반적으로 스마트라벨 가격은 0.5~1달러(백만 장 기준) 수준이며, 볼륨에 따른 가격 하락이 이루어지고 있다.
특히 월마트의 영향으로 스마트라벨과 관련된 가격과 기술이 대종을 이루고 있으며, 기타 특수 태그와 관련된 부분은 소외된 실정이다. 국내 태그 제조업체는 해외 업체에 비해 영세성을 면치 못하고 있어 규모의 경제를 따라가는데 어려움이 있다.
◇UHF RFID 리더(고정형/휴대형/모듈)=현재 RFID 고정형 리더의 제조 회사는 전 세계 적으로 10~15개이며 자체기술 보유 회사와 주문자개발방식(ODM) 기반 회사로 나눌 수 있다.
주요 제작사는 10개 이하로 추정된다. 현재 모든 리더는 패치형 안테나 기반의 고정형 리더이며 ALIEN, AWID 회사의 제품은 안테나 내장형의 독립형 리더도 제조하고 있다. 월마트의 영향으로 주파수는 902~928㎒, FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)방식을 주로 이용한 FCC규격을 만족하는 북미형 리더들이 생산된다.
현재 리더의 개발 추세는 월마트를 비롯한 물류/유통 분야의 요구사항을 만족시키는 방향으로 가고 있다. 현재 국내 정통부 고시 규격을 만족시키는 해외 리더제품은 아직 없는 상황이다.
해외 휴대형 리더를 제조하는 업체는 20여 개 사 정도로 추정된다. 대부분의 리더는 휴대형 리더 모듈을 탑재하고 있으며 리더의 형태에 따라 산업용 PDA에 적용한 제품, PCMCIA 타입, 모듈 형태가 있다.
전원의 형태에 따라 분류하면 배터리 내장형과 분리형으로 나눌 수 있고, 0.5W 모듈과 1W모듈의 사용에 따라 배터리 소모량이 차이를 보인다. 현재의 기술 수준에서는 1~2 시간 정도의 연속 동작 시간을 가지며, 아직까지는 사용자의 요구에 부응하는 사용시간 및 성능을 만족하는 제품은 없다.
안테나는 보통 소형 패치 안테나로 이루어지고, 현재까지 출시된 대부분의 제품들은 디자인이 유사한 형태로 제작되고 있다. 핵심 휴대형 모듈을 생산하는 업체는 WJ, AWID, 에일리언, 싱매직 등이 있으며 대부분의 업체들은 이 생산 업체들로부터 모듈을 공급받아 휴대형 리더를 제품화하고 있는 실정이다.
리더의 인터페이스 환경은 보통 RS-232통신을 기반으로 이루어지며 PDA의 지원에 따라 CDMA, 블루투스, WLAN, 적외선 통신을 지원한다.
◇프린터=RFID 바코드 프린터의 제조사는 기존 바코드 프린터업체에 한정되며 세계적으로 8개 정도다. 향후, 중소 업체도 바코드 프린터에 RF모듈을 포함하는 제품을 출시할 것으로 예상된다.
현재 RFID 바코드 프린터 기술 수준은 RFID UHF 내장 모듈의 프로토콜 지원 여부에 따라 스팩이 결정된다. 현재 지원하는 프로토콜은 ISO-14443, ISO-15693, EPC 프로토콜. 대부분의 RFID 바코드 프린터 업체는 RFID 리더 업체와의 기술 제휴를 통해 모듈을 공급받는 실정이고, 향후도 이러한 구도가 유지될 것이라 판단된다.
◇ 기타 기능성 제품=간단히 부착해 싣는 슬립앤슬립(Slap & Ship)을 지원하기 위해 스마트라벨을 자동 부착하는 애플리케이터와 리더 및 안테나의 현장 설치를 지원하는 기구물 전문 제작업체도 등장하고 있다.
애플리케이터는 대부분 프린터 및 리더업체와 제휴해 생산하는 업체가 대부분이며, 물류ㆍ유통 분야의 RFID 시장이 활성화되면서 기존 바코드 애플리케이터 업체들이 시장에 스마트라벨 부착용 애플리케이터를 선보이고 있다. 이 부분은 국내의 기술 수준과 별 차이가 없을 것으로 판단된다.
향후, 애플리케이터의 기능에는 바코드 프린팅(시각화) 및 RF 인코딩과 인코딩 검증기능이 추가될 것으로 보인다.
2. 국내 기술 발전 방향 및 시사점
◇태그 국산화 서두르자=국내의 RFID 태그 분야 기술은 각 주파수 대역별로 태그 칩을 수입하여 안테나 가공이나 라벨링 작업을 하는 수준을 벗어나, 최근에는 칩 자체를 개발할 수 있는 기술력을 확보해 가고 있다.
그러나 RFID 태그의 소량 생산에 대한 경쟁력은 확보됐지만 시장의 핵심 경쟁력인 대량 생산 및 저가의 주문형 제품 생산 능력은 미흡한 실정이다. 또 기술적 측면에서도 저가의 맞춤 설계 능력, 대규모 태그 양산 기술이 부족해 경쟁력 향상을 기대하기 쉽지 않다.
125㎑/134㎑ 대역의 태그는 텍사스인스트루먼트(TI), 13.56㎒대역의 태그는 TIㆍ필립스ㆍ미쯔비시머티리얼ㆍ소니 등의 태그 칩을 수입하여 안테나 가공 또는 라벨링 작업을 한 제품이 시장을 주도했다. 시장이 어느 정도 성숙한 13.56㎒ 대역의 태그는 지난해 쓰리에이로직스라는 국내기업이 ISO14443-A/B 타입을 지원하는 13.56㎒ RFID 태그용 칩을 국내 최초로 개발 완료했다. 또 알에프링크와 삼성테크윈 등은 라벨형의 태그를 생산해 판매하고 있다.
900㎒ 대역의 태그는 에일리언, Inpinj, 인터맥, 필립스, 심볼의 칩을 전량 수입하여 부품 라벨의 제품 개발 및 생산을 했지만, 삼성전자가 900㎒ 대역 RFID 칩 개발을 마치고 2005년도 9월부터 시판할 예정이다. 또 삼성테크윈이 태그 대량 생산을 위한 설비를 도입중이며, 한국전자통신연구원ㆍLG산전ㆍ크레디패스ㆍ키스컴 등에서도 기술 개발을 진행중이다.
안테나 가공과 관련해서는 알에프캠프는 에칭이나 프린팅 방식에 의존해오던 RFID 제조 방법에서 벗어나 제작비용을 20% 이상 절감하면서 인식 능력을 향상시킨 프레스 방식의 제조 기법을 개발했다. 하이트랙스는 태그용 안테나를 OEM으로 미국에 수출하는 등 기술 개발에 더욱더 박차를 가하고 있다. 2.45㎓와 5.8㎓ 대역은 각각 필립스ㆍ히다찌와 TI에서 주도하고 있으며 국내에서는 개발 진행중이다.
수동형 태그는 ETRI와 엑사이엔시, 한맥이엔지, 스피드칩사가 공동으로 기술 개발에 참여하고 있으며, 능동형 태그는 433㎒ 대역을 중심으로 ETRI와 디엔에스테크, 창와텍, 빅텍, 전자부품연구원 등이 공동 프로젝트 형태로, 크레디패스는 단독으로 개발에 나서고 있다.
향후 RFID 태그 관련 기술은 2006년도까지 수동형의 단일밴드/멀티모드형, 2006년도부터 2010년까지는 능동형의 멀티밴드/멀티모드형 태그가 주를 이룰 것으로 예측하고 있다.
그러므로 향후 초소형 및 초저가 RFID 시장에서 필수적으로 요구되는 433㎒, 900㎒, 2.45㎓, 5.8㎓ 대역 단독형의 태그 관련 기술과 13.56㎒/900㎒/ 2.45㎓와 같은 대역에서 동작하는 멀티밴드ㆍ멀티모드형에 필요한 관련 기술과 칩 국산화가 시급하다고 볼 수 있다.
◇모바일시대 대비 리더 원천기술 확보=리더 관련 기술은 국내에서 보유하고 있는 세계적인 이동통신 단말기 기술과 매우 유사한 분야로 세계 표준을 주도하는 EPC, ISO 등의 표준을 만족하는 제품이 아직 시제품 단계다. 그러나 리더 개발에 필요한 RF, 디지털, 안테나 기술 분야에 대한 충분한 기술적 역량을 갖추고 있기 때문에 향후 RFID 리더 시장에서 주도권을 잡을 것으로 보인다.
125㎑/134㎑와 13.56㎒ 대역의 고정형과 CF 형태의 리더를 크레디패스, 세연테크놀러지, 이씨오, 코리아센서닷컴, 키스컴, DNS테크놀러지, RFID LAB 등에서 이미 개발해 판매하고 있다.
900㎒ 대역의 고정형과 휴대용 리더는 EPC, ISO 등의 표준을 만족시키는 에일리언, AW-ID, 인터맥, 심볼, 싱매직, 샘시스 등의 외국 기업의 제품이 시장을 선점하고 있으며, 휴대용 리더 모듈도 Alien, AW-ID, WJ 등과 같은 업체에서 생산하고 있다.
국내 제품의 경우 북미방식에 비해 사용주파수 대역과 점유대역폭 그리고 통신 방식이 달라 국내 기술 기준안을 만족시키는 제품의 출시가 늦어졌지만 세연테크놀러지, 크레디패스, 키스컴 등 많은 업체에서 제품 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 한국전자통신연구원에서는 900㎒ 수동형/433㎒ 능동형 리더 개발을 추진하고 있다.
2.45㎓와 5.8㎓ 대역의 리더는 국내에서 기술적인 검토가 진행되는 단계이고, 제품 개발을 하는 업체가 없는 실정이다.
향후 RFID 리더 관련 기술은 2006년도까지 단일밴드/멀티프로토콜 지원하고 2006년돎壙?2010년까지는 멀티밴드/멀티프로토콜을 지원한다. 또 저소비 전력, 소형 및 경량, 저가, 주변의 다양한 통신방식(CDMA, IrDA, W-LAN 등)을 지원하는 리더가 시장을 선점할 것이다.
그러므로 향후 모바일 RFID와 초소형 및 초저가 리더 시장을 대비하여 멀티밴드/멀티모드를 지원하는 시스템온칩(SoC)을 이용한 칩 개발과 안테나에 관련된 기술 그리고 원천 기술 개발에 박차를 가해야 될 것이다.
◇멀티밴드 프린터개발 시급=RFID의 보급률과 태그 인식률을 보완하기 위하여 바코드/RFID 겸용 프린터가 필요한 실정이지만 국내에서는 13.56㎒ 대역의 바코드/RFID 변환 자동 부착형 프린터 콘트롤러가 개발되었을 뿐 미국의 월마트 규격을 만족하는 UHF 바코드/RFID 겸용 프린터에 관련된 기술은 보유하고 있지 않다.
현재 바코드/RFID 겸용 프린터는 바코드 프린터에 UHF 리더 모듈을 조합한 형태가 많으므로 향후 태그와 리더 기술 동향과 같은 단일밴드/멀티프로토콜 지원, 멀티밴드/멀티프로토콜을 지원하는 바코드/RFID 겸용 프린터 관련 기술을 개발하고, 전문적인 바코드 프린터 생산업체가 상호 협조해야한다. 또 바코드/RFID 겸용 프린터 시장 못지 않게 바코드/RFID 겸용 라벨 시장도 매우 크므로 라벨 개발에도 노력을 기울어야 한다.
