머신비전(Machine Vision, 机器视觉)은 카메라와 인공지능 기술을 활용해 기계에 ‘인간의 눈과 대뇌’ 기능을 넣어 정보를 수집하고 판단, 제품 및 장비를 검측하는 기술이다. 인간보다 빠르고 정확하게 검측이 가능하므로 불량률을 줄이고 비용을 절감할 수 있다. 인공지능이 다양한 사업에서 생산효율을 높이는 데 적용되고 있는 현재, 제조업 기반이 탄탄한 중국에서 머신비전은 그중에서도 가장 주목받는 분야이다. 3C, 반도체, 리튬 이온, 태양광, 자동차, 포장 및 인쇄, 물류, 철도 운송, 생물의학, 식품 가공, 경공업, 가죽 및 기타 분야에서 머신비전 기술이 광범위하게 응용되고 있다.

중국 머신비전 시장 현황

AI 기술이 고도화되고 제조 기술 현대화가 추진되면서 중국 머신비전 시장 규모도 지속 성장하고 있다. 신산업 연구기관인 가오공산업연구원(高工产业研究院)의 자료에 따르면 2023년 중국의 머신비전 시장 규모는 전년 대비 33.6% 증가한 225억5600만 위안(약 4조1130억 원)에 달한다. 전문가들은 중국 머신비전 시장이 계속해서 높은 성장률을 유지할 것으로 전망했다. 하드웨어적 측면에서 컴퓨터 자체의 성능이 향상됐고 소프트웨어 측면에서도 사물 인식, 자동 주행 등 AI 활용 기술이 고도화되고 있기 때문이다. 기술이 성숙해짐에 따라 섬세한 검사와 판단이 필요한 전자 산업(예 : PCB, FPC, 패널, 반도체 및 기타 분야)에서 머신비전의 적용 범위가 더욱 확대되고 있다.

<2018~2023년 중국 머신비전 시장 규모>

(단위: 억 위안)

[자료: 가오공산업연구원(高工产业研究院)]

머신비전 응용 현황

중국에서 머신비전을 기술을 적용, 응용하고 있는 주요 분야를 살펴보면 전자 및 반도체·리튬배터리·식품 포장 등이 있다. GGII의 통계에 따르면 3C전자 산업 분야의 비중이 가장 높은 31.6%이다. 머신비전이 적용될 수 있는 산업군은 다양하지만, 세밀한 부품이 많이 사용되고 사소한 결함이 제품 품질에 미치는 영향이 큰 분야일수록 응용도가 높은 것으로 보인다.

<머신비전 응용 산업별 분야 비중>

[자료: GGII, 중상산업연구원 정리]

정책 동향

중국 경제발전 전략 중 제조산업의 현대화가 주요 목표인 만큼, 스마트 제조 및 자동화 분야에서 널리 적용되는 머신비전 기술 발전을 위해 중국의 정부는 다양한 정책적 지원을 내놓고 있다.

<머신비전 관련 중국 주요 정책>

[자료: 중상산업연구원(中商产业研究院), KOTRA 항저우 무역관 정리]

중국 머신비전 산업의 세 가지 트렌드

트렌드① 3D 기술 확대

현재 중국 산업 내 머신비전 교체율은 50%에 달하지만 대부분 2D 머신비전 위주로 진행되고 있다. 하지만 중국 내 반도체, 배터리 등 첨단산업이 성장하면서 3D 머신비전 기술이 주요 트렌드가 될 것이다. 2D 기술의 경우 물체의 평면 이미지만 검사가 가능해 깊이나 모양을 파악할 수 없다. 때문에 복잡한 제품이나 표면을 검사하는데 한계가 있고 검사결과가 정확하지 못하다. 반면 3D 머신비전 시스템은 제품의 깊이, 모양 형상을 입체적으로 검측할 수 있기 때문에 복잡한 표면이나 모양을 가진 제품도 정확한 검측이 가능하다. 전자부품, 반도체, 리튬배터리 등 복잡하고 세밀한 부분까지 검측을 해야 하는 산업군일수록 3D 기술의 적용이 적극적으로 이루어지고 있다.

트렌드② 중국 로컬기업의 시장 점유율 확대

중국 머신비전 시장은 자국 제품의 수입품 대체가 빠르게 진행되고 있다. 특히 렌즈, 광원, 카메라 등 분야에서 중국 브랜드의 투자가 증가하며 시장을 주도하고 있다. 중국 머신비전 시장 내 중국 브랜드의 점유율은 2018년 44%에서 2023년 63%까지 증가했다.

<2018~2023년 중국 머신비전 시장 점유율 현황>

[자료: 중상산업연구원(中商产业研究院)]

중국의 주요 머신비전 부품 공급사의 시장 점유율을 살펴보면 하이캉로봇(海康机器人) 13%, 지언스(基恩士) 12%, 캉나이스(康耐视) 11%, 링윈광(凌云光) 10%, 다헝투(大恒图) 8%, 아우푸터(奥普特) 7%, 화루이커지(华睿科技) 5%, Basler 4%, 기타 기업이 30%를 차지하고 있다.

<2022년 중국 머신비전 공급사별 시장 점유율>

[자료: 화징산업연구원(华经产业研究院)]

트렌드③ 통합, 표준화 가능한 장비 개발

산업 자동화가 점차 확대됨에 따라 다품종, 소량 생산, 개인 맞춤형 제품 생산이 가능한 스마트 장비가 향후 머신비전 개발의 트렌드가 될 것으로 전망된다. 현재의 머신비전 기술은 소수의 제품을 식별하고 분류할 수 있기 때문에 자주 변경되거나 다품종 소량 제품의 제품, 맞춤형 제품을 생산하는 기업은 기존의 단편적인 머신비전 장비를 사용하기 어렵다. 이러한 상황을 해결하기 위해 AI 딥러닝을 기반으로 제품이 변경돼도 학습을 통해 제품 검측이 가능한 통합적인 장비를 개발하는 것이 앞으로 중요한 방향이 될 것으로 전망된다.

시사점

머신비전은 AI 기술이 접목되면서 획기적으로 발전한 분야로, 앞으로 중국 제조 혁신과 스마트 제조를 앞당기는 요소로 작용할 것으로 보인다. 검측 단계에서 복잡하고 비정형적인 제품 결함도 구분해낼 수 있는 AI 기술과 3D 기술이 적용되며 활용 분야가 더욱 확대될 것으로 보인다.

특히 반도체 산업의 경우 점점 부품이 세밀해지고 구조도 복잡해지고 있기 때문에 불량률 개선이 제품 경쟁력에 큰 영향을 주고 있다. 때문에 반도체 분야 머신비전 장비에 대한 수요와 의존도가 높아지고 있다. 배터리 분야도 마찬가지이다. 전 세계적으로 친환경, 저탄소 수요가 높아지면서 이차전지 등 배터리 수요가 확대되면서 경쟁력 확보가 중요해졌다. 이차전지의 경우 제품의 사소한 결함이 제품 품질에 큰 영향을 미치기 때문에 머신비전과 같은 검사 장비가 더욱 중요하다.

중국 심천에 소재한 머신비전 기업인 화한웨이예(华汉伟业) 관계자는 "최근 리튬 배터리 분야의 머신비전 장비 수요가 많아지고 있다. 배터리 제조 기업이 품질과 생산 효율성을 개선하는데 집중하고 있어 머신비전 장비의 인기가 급격히 증가했다. 또한 전력 시장의 구조 혁신 등의 움직임으로 ESS 장비에 대한 투자가 확대되면서 머신비전 장비 수요가 급증하고 있다"라고 언급했다.

기술이 발전하고 보편화됨에 따라 첨단기술 산업과 그 밖의 다양한 산업에서 머신비전 기술 적용이 장려되고 있는 만큼, 중국의 머신비전 시장 수요를 눈여겨 볼 필요가 있겠다.

자료: 전망산업연구원(前瞻产业研究院), 가오공산업연구원(高工产业研究院), 중상산업연구원(中商产业研究院), KOTRA 항저우 무역관 자료 종합