ASTI MARKET INSIGHT 60: AI 스피커

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데이터분석본부 부산울산경남지원 선임연구원

심 위 Tel: 051-831-1890 e-mail: [email protected]

KEY FINDING

1. AI 스피커는 음성 인식을 활용한 가상 비서이면서, 기술 융합을 통한 사용자 친화적 서비스의 집약체이다.

2. 세계 시장규모는 2020년 기준 약 8.5조 원이며, 2025년 약 19조 원으로 예측된다.

3. 2020년 기준 북미의 시장규모가 가장 크며, 아시아태평양 지역의 비중이 증가하는 추세를 보이고 있다.

4. 현재 AI 스피커의 개발 트렌드는 IR 학습 기반 구형 가전 제어를 통한 스마트 홈 구축이다.

5. 향후 AI 스피커 시장에서는 기술적 역량과 함께 의사소통에 대한 인문학적 고찰로 감성의 영역을 고민하는 기업이 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다.

AI

ASTI MARKET INSIGHT 2022- 060

1) 시장의 개요

AI 스피커¹⁾는 인공지능(AI) 기반 음성인식을 활용하여 음악 감상, 정보 검색, 일정 관리 등 다양한 기능을 수행하는 기기로 정의된다.

즉, 사용자 관점에서는 목소리로 명령을 내려 원하는 서비스를 제공 받을 수 있는 가상 비서의 개념이며, 생산자 관점에서의 AI 스피커는 센서, 컴퓨팅 하드웨어, 머신러닝/딥러닝, 자연어/빅데이터 처리, 데 이터베이스 구축/운영 등 기술의 융합을 통한 사용자 친화적 서비스 의 집약체라고 할 수 있다. 2014년 최초의 AI 스피커라 할 수 있는 아

마존 에코(Amazon Echo)가 출시된 후 구글, 바이두, 삼성, 네이버 등 국내외 다수의 대기업이 시장에 진입하였으며, 2022년2월 현재 국내에 시판되고 있는 AI 스피커는 약 50여 종²⁾으로 집계되고 있다.

2) 기술 트렌드

AI 스피커는 다양한 기능을 효과적으로 구현하기 위한 모듈의 조합 으로 구성된다. 음성을 입력받아 음악을 재생하고, 정보를 전달하며,

1) 해외의 경우 “Smart Speaker”로 통칭한다.

2) https://www.danawa.com 기준, 품절상품 및 통신사 결합 증정상품 제외, 2022. 2. 8. 접속.

AI 스피커

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02 03

3) MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) : ISO 표준(ISO/IEC PRF 20922) 발행-구독 기반의 메시징 프로토콜 4) My AI Speaker for Watson And Home IoT, TechOrgg(2019)에서 재구성

가전을 제어하는 일련의 과정은 AI 스피커에 포함되는 개별 요소기술 발전의 결과라고 할 수 있다.

기능의 관점에서 AI 스피커의 구성을 살펴보면, 사용자가 음성을 통해 명령을 내릴 경우 스피커에 내장된 애플리케이션 혹은 클라우드 서비스를 통해 AI 모델이 음성의 내용을 분석한다. 즉, 사용자의 명령

이 텍스트로 전달(speech-to-text 과정, STT)되어, 해당 문장에 부 합하는 작업을 수행하기 위해 연결된 서브시스템·플러그인이 실행된 다. MQTT³⁾ 등의 IoT 프로토콜을 통해 타 디바이스와 연결되어 음악 재생, 일정 관리 등 명령에 대한 기능을 수행하며, 동시에 그 결과를 스피커로 송출(text-to-speech 과정, TTS)하게 된다.

그림 1 AI 스피커의 종류

그림 2 AI 스피커의 기능별 소프트웨어 구성도⁴⁾

Voice AI Speaker

IoT devices

Cloud Application

Communication Information service

Device Monitoring Home appliance control

Voice assistant Speech to Text

Text to Speech Voice

Recognition Protocol

broker

Media streaming Database

전력 공급부터 음성 송출, 가전 제어까지의 전체 기능을 도시한 AI 스피커의 하드웨어 구성도는 제조사 혹은 시스템에 따라 세부 기능은 차이가 있으나, <그림 3>의 프로세스를 통해 AI 스피커의 전반적 형 태를 구성할 수 있다. 먼저 전원부 혹은 배터리를 통해 전력을 공급받 아 시스템을 구동하며, LED로 전력 공급 상태 및 작업 현황을 표시하 게 된다. 터치 혹은 버튼을 통한 스피커 제어 기능이 추가될 수 있으 며, 휴대폰 · 태블릿 · PC 등 스마트기기와의 연결을 위해 Wifi, 블루 투스, 이더넷 등 유무선 통신이 활용된다. 특히 제조사별 역량을 가늠 할 수 있는 부분은 음성인식과 디지털 프로세싱 기술로서 현재 대부 분의 음성인식 기술은 딥러닝을 통해 구현되고 있다. 하드웨어와 소 프트웨어의 연결을 위해 적절한 논리회로가 구성되어야 하며, 메모리 를 통해 입출력 정보가 저장된다. 이러한 일련의 과정을 거쳐 AI 스피 커는 사용자의 니즈에 부합하는 음성을 송출하거나 가전을 제어하는 등의 기능을 수행한다.

최근 출시되는 AI 스피커의 트렌드는 단일 기기를 통한 통합 스마 트 홈 구축이라 할 수 있다. 스마트 홈은 IoT 기반으로 다양한 방식의 자동화 서비스를 제공하는 주거 형태를 의미하며, 즉 모바일 기기 등 사용자 친화적 디바이스를 통해 가스, 냉난방, 조명, 가전 등 집안의 모든 장치를 제어할 수 있는 시스템으로 정의된다.

기존 AI 스피커를 통한 스마트 홈 구축을 위해 사용자는 해당 스피 커와 호환되는 IoT 기기를 새로 구매하거나 따로 스마트 허브 기기를 설치하는 등 추가 비용과 복잡한 설정을 감수해야 했다. 하지만 최근 에 개발되거나 출시되는 AI 스피커는 적외선 송수신 기능을 접목하 여 기존의 문제점을 보완하는 방향으로 발전하고 있다. 특히 눈여겨 볼 점은 적외선 수신 기능인데, 이를 통해 일부 중국 제조사에서 지원 하던 적외선 학습이 국내 출시 스피커에도 탑재되어 적외선 리모컨을 사용하는 모든 가전을 한국어 음성으로 제어할 수 있도록 제품의 활 용 영역이 확장되고 있다.

5) https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/posts/get-started-with-smart-home-audio-design, Get started with smart home audio design, Texas Instruments 에서 재구성, 2022. 2. 21. 접속

그림 2 AI 스피커의 하드웨어 구성도⁵⁾

Isolated AC/DC power supply

Input UI Wired Interface

Input power protection Energy storage Non-Isolated DC/DC power supply

PFC controller AC/DC controller Synchronous rectifier

LED indicator

LED drivers LED elements

Memory

Ram Flash Digital processing

Audio processor Signal processor

Voice recognition

ADC

Audio output

Boost converter

Temperature sensor

Speaker

DAC Class D amp

Smarthome system

IR/RF receiver

IR/RF transmitter

Home appliance control

Wifi network Zigbee hub Capacitive touch MCU

Haptics driver Push button control

Wireless interface

Wifi Bluetooth

Zigbee Thread

Logic & control

Logic gates MUX/switches

Level shifter Buffer

Ethernet PHY Power MUX/protection

eFuse Current sense

Battery Nano-power ADC

Battery charger Battery gauge Current monitor

Buck converter LDO

Load switch PMIC Voltage supervisor Comparator

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3) 시장 동향

시장 규모 및 전망

AI 스피커의 세계 시장규모는 2020년 약 8.5조 원이며, 2017년 부터의 연평균증가율(CAGR)은 42.4 %로 나타나고 있다. 대륙별 규 모를 살펴보면 북미 지역의 시장규모가 가장 크며, 유럽과 아시아태 평양 지역의 규모는 상대적으로 작은 편이다. 그러나 CAGR)을 살펴

볼 때 아시아태평양 지역 AI 스피커 시장의 팽창은 전세계 증가율을 상회하며, 그에 비해 북미 지역의 증가율은 상대적으로 저조하다.

2017년 세계 AI 스피커 시장에서 우리나라가 차지하는 비중은 2.1 %였으나, 이후 지속적으로 증가하는 추세를 보여 2020년에는 2.7%의 비중을 나타내고 있다. 또한 CAGR 역시 아시아태평양 지 역과 같이 높은 수준을 보이며, 이는 해외 AI 스피커와 함께 국내 생 산 AI 스피커의 신제품 개발 및 출시, 지속적 홍보 및 결합상품 형태 로의 제공 등의 공격적 마케팅의 결과로 풀이된다.

2021년 이후 AI 스피커 시장의 전망을 살펴보면, 북미 지역의 시 장 성장세 둔화 및 아시아태평양 지역의 약진을 확인할 수 있으며, 국 내의 AI 스피커 시장 확대 기조 역시 유지되고 있는 것으로 나타났다.

이는 우리나라가 스마트폰과 같은 개인형 포터블 기기 관련 거대 제 조사를 보유하고 있으며, 인터넷·스마트폰의 높은 보급률로 대표되는 IT 인프라의 대중화가 활발히 진행되고 있다는 사실에 기인한다.

그리고 AI 스피커의 세계 시장은 2017년 2,946억 원 규모에서 2020년 4,498억 원으로 약 세 배 성장하였으며, 2025년 18,738억 원으로 전망되고 있다. 전반적으로 북미 지역의 AI 스피커 시장 점유 율이 타 대륙에 비해 높은 것을 확인할 수 있으나, 점차 하락하는 추 세이며 아시아태평양 시장이 그만큼의 비중을 가져가는 격이라 할 수 있다.

6) https://clova.ai/ko/products/clock-plus-2.html, 2022. 2. 21. 접속

7) 8) Smart Speaker Market – Global Forecast to 2025, Marketandmarkets(2022)에서 재구성 그림 3 AI 스피커 활용 스마트 홈 개념도⁶⁾

구 분 2017 2018 2019 2020 CAGR(%) 2021 2023 2025 CAGR(%)

세계

북미

1,855 4,241 6,066 5,046 39.6 6,442 8,855 7,028 2.2

유럽

636 1,483 2,149 1,813 41.8 2,344 3,284 3,864 13.3

APAC

308 791 1,327 1,174 56.1 1,597 2,513 3,390 20.7

기타

146 360 508 466 47.1 642 977 1,180 16.4

계

2,946 6,875 10,050 8,498

42.4

11,024 15,629 18,738

14.2

대한민국

61 460 479 500 56.1 317 493 656 20.0

대한민국(비중, %) 2.1 2.3 2.6 2.7 2.9 3.2 3.5

표 1 AI 스피커의 연도·대륙별 시장 현황⁷⁾ 및 전망⁸⁾ (단위 : 억원, 달러 환율 1:1200 기준)

경쟁 현황

AI 스피커 시장에 진입한 기업들을 살펴보면, 먼저 시장을 이끌어 가는 기업으로 아마존과 구글을 꼽을 수 있다. 최초의 AI 스피커를 출 시한 아마존은 에코 시리즈를 필두로 하여 다양한 형태의 기기를 시

장에 선보이고 있으며, 구글 역시 구글 어시스턴트를 개발하고 이를 응용한 구글 홈 시리즈를 출시하고 있다. 이후 알리바바, 샤오미, 바 이두 등 중국 기업들의 제품 개발이 가속화되었으며, 이외에도 애플, 삼성, LG, SK, 네이버, 카카오 등 여러 대기업들이 AI 스피커를 개발 및 브랜드화하여 판매하고 있다.

그림 4 AI 스피커의 대륙별 시장 규모 추이⁹⁾

2017 시장규모 : 2,946억 원

2025 시장규모 : 18,738억 원

그림 5 AI 스피커 제조 및 판매 기업¹⁰⁾

9) 10) Smart Speaker Market – Global Forecast to 2025, Marketandmarkets(2022)에서 재구성

2020년

보그워너(미국) 7-12%

기타 18-23%

덴소(일본) 30-35%

북미 유럽 63%

22%

APAC 10%

기타 5%

한온시스템(한국) 13-18%

발레오(프랑스) 9-14%

말레(독일) 8-13%

2017년 2020년 2025년

기타 6%

북미 59%

유럽 21%

APAC 14%

기타 8%

북미 45%

유럽 25%

APAC 22%

2020 시장규모 : 8,498억 원

2020년

보그워너(미국) 7-12%

기타 18-23%

덴소(일본) 30-35%

북미 유럽 63%

22%

APAC 10%

기타 5%

한온시스템(한국) 13-18%

발레오(프랑스) 9-14%

말레(독일) 8-13%

2017년 2020년 2025년

기타 6%

북미 59%

유럽 21%

APAC 14%

기타 8%

북미 45%

유럽 25%

APAC 22%

2020년

보그워너(미국) 7-12%

기타 18-23%

덴소(일본) 30-35%

북미 유럽 63%

22%

APAC 10%

기타 5%

한온시스템(한국) 13-18%

발레오(프랑스) 9-14%

말레(독일) 8-13%

2017년 2020년 2025년

기타 6%

북미 59%

유럽 21%

APAC 14%

기타 8%

북미 45%

유럽 25%

APAC 22%

BUSINESS STRATEGY EXCELLENCE INNOVATORS

EMERGING COMPANIES

VISIONARY LEADERS

DYNAMIC DIFFERENTIATORS

STRENGTH PR ODUC T POR TFOLIO

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(4)

11) 제27차 이동통신 기획조사, 컨슈머인사이트(2018).

4) 애널리스트 인사이트

AI 스피커의 핵심 기능인 음성 인식과 TTS(text-to-speech)는 오랜 시간에 걸쳐 연구된 분야인 만큼 다양한 플랫폼에서 활용될 수 있는 모델 및 알고리즘이 공유되어 있다. 메모리, 데이터 및 적외선 통신, 전원부 관련 기술 역시 소비자가 불편함을 느낄 요인으로 작용 하지 않을 만큼 발전되어 왔다. 즉, AI 스피커 본연의 기능을 위한 기 술적 공백을 찾기는 쉽지 않다. 다양한 플랫폼을 활용하여 자신만의 AI 스피커를 제작하는 사례도 적지 않을 만큼, 개별 요소기술은 더 이 상 진입장벽으로 작용하지 않는다.

그래서 앞서 기술한 기본적 기능에 더하여, 일부 AI 스피커는 디스 플레이 탑재, 수면 측정, 와이파이 신호 증폭 등 다양한 부가기능을 접목하여 타 스피커 대비 차별화된 서비스를 제공하며 사용자의 니즈 를 충족시키기 위해 개선되고 있다.

그러나 현재 AI 스피커는 사용자들에게 더욱 개선이 필요한 기기 로 인식되고 있는데, 관련 설문조사¹¹⁾에 따르면 AI 스피커 이용 만족 율은 49 %로, 불만족의 이유는 ①음성 명령이 잘 되지 않는다, ②자 연스러운 대화가 곤란하다, ③외부 소음을 명령으로 오인한다와 같은 음성 인식 미흡에 대한 내용이 주를 이루고 있다.

녹취를 통한 회의록 작성 애플리케이션, 말하는 ARS 서비스 등 이 미 우리는 다양한 경로를 통해 음성 인식 기술을 경험하고 있다. 따라 서 자칫 음성 인식의 기술적 완성도가 아직 상품으로 활용될 만큼 충 분치 못한 것으로 결론을 내리는 것은 섣부른 판단이라 할 수 있다.

AI 스피커는 경우에 따라 사용 빈도가 타 음성 인식 서비스에 비해서

현저히 높으며 대화의 주제 범위 또한 광범위한 제품으로서 사용자의 다양한 니즈를 충족시키기 위해 구비해야 할 컨텐츠 부족이 불만족으 로 작용했을 것이라는 추측이 가능하다.

물론 인식의 정확도를 개선하는 것도 필요하다. 그러나 AI 스피커 가 사용자에게 더욱 큰 만족도를 제공하기 위해서는 대화 컨텐츠의 개선, 즉 사람과의 의사소통에 대한 인문학적 고찰이 우선되어야 할 것이다. AI 스피커의 최종 목표가 사람과 동일한 수준의 AI를 탑재한

“친구”로 인식되는 것이라면, 기술적 역량을 갖추고 감성의 영역을 고민하는 기업이 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다.

중소중견기업의 관점에서 살펴볼 때, AI 스피커 시장은 다소 난이 도가 높은 요소기술과 국내외 대기업의 박리다매식 가격정책으로 인 해 기술적 장벽이 존재하며 단기수익 창출의 가능성이 낮은 분야로 비추어질 수 있다. 이러한 요인들을 살펴볼 때 현재의 AI 스피커는 흔 히 말하는 ‘대기업이 수익을 포기하고 생산·판매하는 최첨단 가성비 제품’으로 인식되어야 하지만, 앞서 언급한 소비자 만족도에서는 전 혀 다른 결과가 나오고 있다. 사용자의 입장을 대변하자면, 지금까지 의 AI 스피커는 ‘활용이 어려운, 내 말 잘 안듣는 말썽꾸러기’ 정도로 여겨질 수도 있다.

따라서 개선의 여지가 충분한 기술과 지속적 성장이 기대되는 시 장이라면 중장기적 연구개발 투자로 관련 기술 및 시장을 선점할 당 위성은 충분할 것이다. 소비자는 관망의 자세로 AI 스피커 시장을 주 시하고 있다. 브랜드 파워, 가격탄력성을 넘어 고객의 니즈 충족에 대 한 기술적 완성도로 승부할 수 있는 제품군인 AI 스피커는, 중소중견 기업의 미래 먹거리 중 하나로 고려될 수 있을 것으로 보인다.

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AI 스피커

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본원 (우) 34141 대전광역시 유성구 대학로 245 한국과학기술정보연구원 T. 042) 869-1004,1237 F. 042) 869-1091

분원 (우) 02456 서울특별시 동대문구 회기로 66 한국과학기술정보연구원 T. 02)3299-6114 F. 02)3299-6244