3월 전기에너지 특허 및 시장정보

CIGS 박막 태양전지 기술 및 부품소재 시장 전망
CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.
그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 참입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다. 그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si를 앞서는 역전 현상이 발생했으며, 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속할 것으로 판단된다.
CIGS의 대표적 장점인 ‘가격경쟁력’이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다. 현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상한다. 그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다. 성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막 태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.
첫 번째, CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd(카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS에게 유리한 기회로 작용할 수 있다는 분석이다.
두 번째, DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable Charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있으며 이는 곧 Flexible CIGS에 기회로 작용할 것이란 분석이다.
또한, 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면 CIGS와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.
위 분석내용을 바탕으로 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억 USD에 이를 것으로 예상한다.

점점 더 증가하고 있는 인산철(LFP)계 양극재 특허
리튬이차 전지의 양극재로서 비싼 LCO를 대체 할 수 있는 소재로 LFP(Lithium Iron Phosphate)에 대한 관심이 높다. LFP는 Olivine 구조로 되어 있어 구조적 안정성이 뛰어나 이차전지 적용 시 안전성을 담보할 수 있고, 에너지 밀도를 개선하는 기술이 개발되고 있으며 무엇보다도 값이 저렴하다는 장점이 있다. 이차전지 업계에서는 양극재로서 LFP의 시장이 커질 것으로 판단하여 생산 시설에 대한 투자와 제품개발 투자를 진행하고 있다.  
LFP는 1900년도 후반에 텍사스 주립대학교의 교수인 John B. Goodenough에 의해서 발명되었다. Goodenough 교수는 LFP 원천특허 2건을 보유하고 있으며, 상용화 연구를 계속 추진하여 다양한 응용특허들을 계속 출원하고 있다. 기타 캐나다 및 유럽의 몇몇 기업을 중심으로 LFP에 대한 실용화 기술에 대한 R&D가 계속 추진되어왔다. 
한편, LFP의 원천기술을 보유하고 있는 Texas University를 비롯한 CNRS, Hydro-Quebec 등은 다수의 특허 소송을 진행하면서 특허 licensing 전문회사인 LiFePO4 +C Licensing AG를 설립하여 전 세계적인 Licensing을 준비하고 있다.

Touch Panel Trend & Core Touch Technology Analysis
터치스크린 시장은 그동안 대만, 한국, 일본, 중국 등 다수의 중소형 업체들이 경쟁하는 Business 진입이 어렵지 않은 산업이었다. 스마트폰, 테블릿은 고객 주문 제작형 제품으로 다품종 소량 생산에 적합하였으니 2010년 초부터 터치스크린 시장에 큰 변화가 시작되었다.
기존의 컬러필러 업체뿐만이 아니라 패널 Maker들까지도 터치스크린 시장에 뛰어들어 경쟁하고 있으며 주원인은 LCD산업의 성장둔화로 새로운 성장 모멘텀이 필요했고, 대형(10"인치 이상 NBPC, AIO PC, Monitor 등) 터치스크린의 수요급증, 터치스크린의 패널 표준화가 급속하게 진행하고 있기 때문이다.
터치스크린이 표준화되면 과거의 컬러 필터 Line 보유 업체 및 In-Cell 생산에 적합한 대형 생산설비를 보유한 업체들이 소품종 대량생산에 유리하게 되어 수익창출 및 고객 Needs에 더 적합한 대기업 Business 화 되어 가고 있으며 중소기업들은 생존을 위한 방법을 모색 중이다. 
Touch Panel Market은 2012년~2017년까지 안정되고 견고한 성장을 예상한다.
2014년의 Touch Panel Senor의 Major Trend를 예상해 보면 원가적인 측면에서 유리한 Film type이 Glass type보다 채용이 증가 될 것으로 예상하나 Smartphone시장이 성숙기에 진입함에 따라 Samsung 및 Apple 등의 Tablet Market에 집중하여 차별화된 Market 공략이 예상되어 On-Cell, In-Cell, GFF 등의 Tablet 제품 Positioning에 따라 기술 채용 및 경합이 이루어진 것이 변수라고 볼 수 있다. <출처: SNE리서치>

프로스트 앤 설리번, 세계 LED 조명 시장 보고서
조명 사용으로 인한 에너지 사용량이 세계 에너지 총 사용량의 15%를 차지하고 전체 온실가스 배출량의 5%를 차지하고 있는 지금, 에너지 소비량을 줄이고 온실가스 발생을 최소화시켜야 한다는 목소리가 높아짐에 따라, LED 조명 시장이 주목받고 있다.
LED 도입을 가속하려면 업체들은 고객들에게 유지 보수 서비스를 비롯해 콘셉트부터 구현까지의 자문이 포함된 통합형 LED 조명 솔루션을 제공해야 한다. LED 램프 가격 하락 역시 세계 판매량을 늘리는 동시에 에너지 요구 사항을 충족하기 위해 고체 조명 (SSL: Solid State Lighting)으로 눈을 돌리고 있는 신흥 국가들에게도 관심을 받을 수 있다.
프로스트 앤 설리번 한국지사가 발표한 ‘세계 LED 조명 시장 보고서(World LED Lighting Markets (2013 Update), www.buildingtechnologies.frost.com)’에 따르면, 2012년 세계 LED 시장은 91억8천만 달러의 수익을 거뒀으며 2017년 시장 수익은 365억2천만 달러에 달해, 시장이 급격히 커질 것으로 예측됐다. 특히 주거 및 야외용 부문에서 성장이 두드러질 것으로 보인다.
프로스트 앤 설리번 에너지 및 환경 산업부의 발라지 안나드 사가(Balaji Anand Sagar) 연구원은 “세계 각국의 정부들은 2030년이면 60%까지 늘어날 것으로 보이는 인공조명에 대한 수요를 맞추기 위해 SSL도입에 나서고 있다. 에너지 절약형 LED 조명 자원은 평균 수명 시간이 15,000시간으로 평균 수명이 1,000시간인 형광등과 같은 루멘 출력을 해, 더욱 광범위하게 쓰일 수가 있다”고 말했다.
하지만 대부분 국가에서 백열등이나 소형 형광등의 단계적인 철거가 아직도 진행 중이거나 초기 단계에 머물러 있어, 세계 LED 조명 시장이 기대에 못 미치고 있는 실정이다. 백열등이나 소형 형광등 기술에 만족을 느끼는 고객들이 LED 조명으로 전환하는 데에는 LED 조명이 가지고 있는 이점에 대한 관심이 더 커져야 함에 따라, 시간이 더욱 필요하다.
최근 경제 불황으로 인한 건축 활동량이 줄어들어 신규 설치 사업에도 영향을 주고 있는 반면, 교체 시장은 꾸준히 커지고 있다. 이에 따라 세계 LED 조명 시장에서는 시장 지배력을 강화하고 브랜드의 가시성을 향상시킬 더 많은 인수합병이 이뤄질 것이다.
<출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

프로스트 앤 설리번, 세계 에너지 및 환경시장 전망
2013년 40여 개국 이상의 1,835명 임원을 대상으로 시행한 조사를 토대로 해 프로스트 앤 설리번은 성장하기 위해서는 지금까지 많은 기업이 관심 두었던 분야에서 새로운 분야들로 시선을 돌려야 할 때라고 강조하고 있다. 2014년은 물론, 그 이후에도 도시화와 스마트 시티, 비재래식 가스의 변화, 환경에 대한 관심 증대, 그리고 정부 규제로 인한 기회 창출이 핵심 주제로 떠오를 것이다.
프로스트 앤 설리번 리서치 팀은 최대 성장을 위해 관련 사안들을 몇 가지 택하고 우선순위를 매겼다. 이번 조사 결과에 따르면, 도시화와 스마트 시티가 에너지 및 환경 시장 역학에 변화를 줄 것으로 나타났다.
또한, 앞으로 10년간 도시 지역에 사는 인구 비중이 점점 더 늘어날 것이다. 이에 대도시의 인구 밀도가 높아져 아래와 같은 현상들이 발생할 것으로 보인다.
도시 인구들의 수입이 늘어나면서 중산층이 확대돼 물건들이나 자원, 에너지, 물 낭비로 인해 더 많은 폐기물을 낳고 오염 상태가 더 심각해질 것이다. 폐기물이 늘어나고 오염이 심각해질수록 더 깨끗하고 효율적인 에너지와 교통의 필요성은 높아질 것이다.
서비스와 인프라 면에서 모니터링과 제어 기능이 향상되면서 이들의 협력을 통해 기존 자원의 활용도를 더욱 높일 수 있는 스마트 시티는 시민 삶의 질을 높이고 더 많은 기업을 유치할 수 있다.
스마트 시스템은 송배전 분야에서 이미 활용되고 있으며, 현재 상가 및 주거용 빌딩 등 활용 범위를 더욱 넓혀갈 전망이다.
석유 및 가스 부문에 새로 등장한 셰일가스와 셰일오일 역시 에너지 및 환경 분야에 끼치는 영향력이 점점 커지고 있다. 미국은 석탄을 대신해 천연가스를 전기로 만드는 주원료로 쓰고 있다. 중국은 셰일 베드가 풍부하지만 기술적으로 접근하기가 힘든 상태이다. 이 점만 해결된다면 중국은 세계 무대에서 경제 영향력을 더욱 높일 수 있을 것이다. 유럽은 현지 에너지 자원을 늘리기 위해 셰일 가스를 검토 중에도 환경 문제와의 발란스를 맞추기 위해 힘쓰고 있는 상황이다.
산업 관계자들은 셰일 추출을 이슈화하며 환경 문제들을 초미의 관심사로 대두시키고 있는데, 이는 스마트 시티의 잠재력을 더욱 높이는 요인들로 부상하고 있다.
이번 보고서에는 프로스트 앤 설리번이 2020년에 가장 주목받을 Top 10 기술 및 시장을 선정했다. 여기에는 에너지 효율 및 스마트 빌딩, LED 조명의 변화, 소규모 분산형 전원, 스마트 그리드 및 스마트 에너지, 최신 배터리 및 에너지 저장, 태양광, 에너지 하베스팅, 폐기물 에너지화, 화력 발전 및 셰일가스 개발이 포함되어 있다.
<출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

 1월 전기에너지 특허 및 시장정보 

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.

그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 진입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다.

그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si 를 앞서는 역전 현상이 발생했으며, 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속될 것으로 판단된다.

CIGS의 대표적 장점인 “가격경쟁력”이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다.

현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상된다.

그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가 한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다.

성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.

첫 번째. CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd (카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS 에게 유리한 기회로 작용될 수 있다는 분석이다.

두 번째. DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS 와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있는 상황이며, 이는 곧 Flexible CIGS 에 기회로 작용할 것이란 분석이다.

또한 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면, CIGS 와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

위 분석내용을 바탕으로, 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억USD에 이를 것으로 예상된다.

UHD TV Makers Market Strategy Analysis 

SNE리서치가 2013년 3월 이후 조사 영역을 태양광 및 에너지 영역에서 Display 영역으로 확장하면서 첫 번째 조사 보고서인 UHD TV Market Insight (2011~2016)를 5월 초에 출간하였으며 2013년 8월까지의 UHD TV 시장환경 변화, 제품(Panel, Set) 및 기술동향 등을 다각도로 조사/분석하여 고객들에게 적기에 제공하고자 작성한 2nd Version이 “UHD TV Makers' Market Strategy Analysis (2013~2016)”이다.

2013년 1월~ 8월까지의 LCD Maker들의 UHD TV Panel Shipment 실적은 1,144K대로 TV Panel Shipment 전체에 대한 침투율은 0.8%이며 M/S는 한국 4.7%, 일본 0.6%, 대만 81.4%, 중국 13. 3%로 대만 및 중국 Panel 업체들이 주도하고 있으며 특히 8월 Panel Shipment부터는 월 353K대로 급증하고 있어 년 Shipment 예상치인 2.6M대에 근접할 것으로 예상이 된다.

UHD TV Set 판매도 중국을 중심으로 확대되고 있으나 대만 및 중국업체들의 M/S 확대를 위한 공격적인 정책으로 인하여 품질 및 가격 면에서는 저 사양(60Hz) 및 저가 위주로 구성되어 있으나 품질과 가격경쟁력을 갖춘 한국, 일본업체들의 Line up확대 및 적극적인 가격정책으로 인하여 UHD TV Market의 Mainstream은 조만간 재편될 것이며 시장 세분화가 진행이 될 것이다.

2013년 9월 6일~11일 독일 Berlin에서 개최된 IFA SHOW의 UHD TV Trend는 대형화(LCD: 110″, 98″, 85″, 65 등, OLED: 77″, 55″) 및 Curved Design(55″, 65″) 채용 등이며 UHD 기술 적용이 어려운 OLED TV에서도 삼성전자의 55″ UHD OLED TV, LG전자의 77″ UHD OLED TV가 전시되었다. SNE리서치의 예측대로 UHD TV 시대는 보다 가속화되고 있음을 전시회는 말해주고 있다.

또한 UHD TV 방송 System(지상파, Cable, IPTV, 위성방송 등)의 진척상황을 지속적으로 Monitoring하여 UHD TV 생태계(Ecosystem)를 종합적으로 조사 및 분석, 향후 방향을 제시하고 있다.

UV LED 핵심 특허분석 및 시장전망

최근 UV LED의 고효율화, 고출력화가 진전되면서 수은형 Lamp를 빠르게 대체하면서 새로운 용도로 개발도 여러 방면에서 이루어지고 있다. 이는 기존에 주로 사용되는 Hg lamp에 비하여 UV LED를 이용한 자외선 광원이 아래와 같이 많은 장점을 갖추고 있기 때문이다.

이러한 장점을 바탕으로 UV LED 제품이 기존 수은 UV Lamp를 빠르게 대체할 전망이다. UV 경화기와 위폐 감별 분야는 이미 많은 부분에서 대체가 이루어지고 있으며, 의료용, 농업용 등으로는 현재 기술개발이 진행 중에 있으며, 일부 시제품들이 출시되고 있다.

이에 따라 UV Lamp 내 차지하는 비중이 빠르게 상승할 것으로 전망된다. UV LED 비중은 2012년 11% (53M$)에서 2018년 62%(521M$)에 달할 것으로 예측되고 있다.

그러나 현재 UV LED 광원은 AlN 계 물질사용에 따른 고품질 박막성장의 어려움, 소자제작 공정기술 미개발 및 자외선 LED용 패키지 소재 부재 등으로 인한 자외선 LED 소자의 낮은 광출력으로 인하여 아직 개선되어야 할 부분이 많이 있으나 최근 많은 업체들이 UV LED에 참여하면서 기술개발 속도가 빨라지고 있다.

이에 SNE에서는 UV LED에 대한 핵심기술별, 주요 Application 별로 핵심특허 분석을 실시하였다. 이번 보고서에서는 2013년 6월까지 발행된 한국, 미국, 일본, 유럽의 UV-LED 분야의 특허를 대상으로 모집단 3,563건 중 1,326건의 유효특허를 선별하여 분석을 실시하였다. 이를 통해 UV-LED 분야의 특허출원 동향과 관련 핵심특허를 살펴보는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

이러한 특허정보의 활용을 통해서 UV LED 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비 할 수도 있으므로 UV LED 사업 및 기술개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

리튬이차전지 핵심 특허분석 : LFP 양극재

리튬이차 전지의 양극재로서 비싼 LCO를 대체 할 수 있는 소재로 LFP(Lithium Iron Phosphate)에 대한 관심이 높다.

LFP는 Olivine 구조를 가지고 있어 구조적 안정성이 뛰어나 이차전지 적용 시 안전성을 담보 할 수 있고, 에너지 밀도를 개선하는 기술이 개발되고 있으며 무엇보다고 값이 저렴하다는 장점이 있다. 이차전지 업계에서는 양극재로서 LFP의 시장이 커질 것으로 판단하여 생산 시설에 대한 투자와 제품개발 투자를 진행하고 있다.

LFP는 1900년도 후반에 텍사스 주립대학교의 교수인 John B. Goodenough에 의해서 발명되었다. Goodenough 교수는 LFP 원천특허 2건을 보유하고 있으며, 상용화 연구를 계속 추진하여 다양한 응용특허들을 계속 출원하고 있다. 기타 캐나다 및 유럽의 몇몇 기업을 중심으로 LFP에 대한 실용화 기술에 대한 R&D가 계속 추진 되어왔다.

한편, LFP의 원천기술을 보유하고 있는 Texas University를 비롯한, CNRS, Hydro-Quebec 등은 다수의 특허 소송을 진행하면서, 특허 Licensing 전문회사인 LiFePO4+C Licensing AG를 설립하여 전 세계적인 Licensing을 준비하고 있다.

리튬이온 2차전지 음극재료 시장전망 및 기술동향

2012년 음극재 시장 규모는 5천6백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하 된 것으로 전망되었다. 리튬이차전지 성장과 더불어 음극재 연평균 성장률은 (2011~2016년) 인조흑연(Artificial Graphite, AG)의 경우 20.4%로 전망되며, 천연흑연(Natural Graphite, NG)은 16.9%의 성장이 기대 된다. 2016년 음극재 시장은 한화 약 9천억원 시장 규모에 이를 것으로 전망하고 있다.

당초 전망과 다르게 xEV/ESS의 성장의 매우 더디게 성장하고 있지만 IT에 사용되는 원통형, 각형, 폴리머(파우치) 전지의 용량이 증대되면서 음극재 요구되는 수요 역시 증가하고 있는 것을 보여주는 수치이다.

2016년까지 리튬이차전지의 시장은 IT Application 중심으로 시장이 성장하게 될 것이며 전체 리튬이온 이차전지시장의 66.1%를 차지할 것으로 보여진다. 최근 들어 스마트폰의 요구되는 배터리 용량 3,000mAh 이상으로 증가하고 Tablet, Ultra PC 등이 4,000mA 이상의 대용량 리튬폴리머 전지를 사용하면서 요구되는 음극재 수요 역시 크게 증가 하고 있다.

Global LIB Market Status and Forecast for IT Application

2013년 IT용 LIB의 출하량은 총 5,054만 셀로 2012년 4,911만 셀 대비 2.9% 성장하였다. 이는 2012년 8.5% 성장한 것에 대비하여 성장률이 둔하되 기 시작한 것으로 보인다. 그동안 소형 IT용 LIB의 성장을 견인한 스마트폰의 성장이 2013년을 기점으로 포화되기 시작하면서 IT용 배터리의 성장 속도 또한 영향을 받은 것으로 시장은 판단하고 있다.

2013년 전반적으로 IT용 LIB의 성장이 주춤했지만 2가지의 Key Factor가 앞으로의 LIB 산업에 큰 영향을 줄 것으로 보인다. 첫 번째는 TESLA Effect이고 두 번째는 Tablet PC (중국 저가 White Box 포함)의 지속 성장이다. TESLA의 경우 2013년 21,000대 판매될 것으로 예상되며 TESLA에 배터리를 공급하는 일본의 Panasonic의 원통형전지의 규모도 180만 셀로 전망되고 있다. 이러한 측면에서 2015년에 Model S와 Model X의 판매를 긍정적으로 볼 때 110,500대 판매가 예상되며 배터리 공급은 834만 셀에 이를 것으로 예상된다. 2013년 소형 IT에서 중국의 ATL과 LISHEN은 Apple에, BYD와 LISHEN은 삼성 Mobile에 공급을 늘리고 있다. 중국의 스마트폰 제조사인 레노바, 화웨이, ZTE, CoolPAD, Xiami 등의 성장을 통해서 최근에는 Tier 2 업체들이 성장하여 Tier 1 업체로 진입을하고 있는데 좋은 예가 Coslight 이다. 중국에 존재하는 Whitebox의 시장은 Tablet PC 전체 판도에 영향을 주고 있으며 소형 IT용 LIB 배터리 주력하는 중국 로컬 배터리 업체들이 성장할 수 있는 토대를 제공하고 있다.

일본의 SONY의 경우 Apple iPhone에 공급을 늘리고 있으며 SONY에 공급하는 비율 역시 늘고 있어 2013년 뚜렷한 회복을 보이고 있다. Panasonic의 경우 관점을 다르게 봐야 하는데 소형 IT 시장에서는 LG화학에 이어 No.3으로 랭크 되었지만 TESLA 공급하는 물량에 올 한 해 180만 셀로 내년에는 최소 3억~4억 셀까지 공급이 늘 것으로 예상되기 때문에 Panasonic 역시 14년 삼사분기에 소형 IT셀 부문에서 적자에서 흑자로 전환 될 것으로 전망된다.

결론적으로 2013년 한 해에 한국 업체인 삼성SDI와 LGC는 IT 고객, 출하량, 영업이익에서 확실한 우위를 보이고 있으며 일본의 Panasonic과 SONY는 각각의 강점이 있는 원통형 전지와 폴리머 전지에서 뚜렷한 회복세를 보이고 있다.

2010년~2012년 성장을 지속한 중국의 ATL과 LISHEN은 2013년 출하량은 소폭 늘었지만 영업이익이 3.5% 이하로 줄어들 것으로 전망된다. 한편으로 2nd Tier에서 성장하여 올라온 Coslight의 경우 매년 50% 넘게 성장하고 있으며 이러한 추세는 2014년 지속될 것으로 전망하고 있다. 이러한 잠재력을 가진 2nd Tier 업체는 중국 광동성을 중심으로 20여 개의 업체가 있는 것으로 조사되었다.

전기에너지 특허 및 시장정보

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.

그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 참입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다.

그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si를 앞서는 역전 현상이 발생했으며 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속할 것으로 판단된다.

CIGS의 대표적 장점인 ‘가격경쟁력’이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다.

현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상한다. 그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다. 성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막 태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.

첫 번째. CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd(카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS에게 유리한 기회로 작용할 수 있다는 분석이다.

두 번째. DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable Charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있으며 이는 곧 Flexible CIGS에 기회로 작용할 것이란 분석이다.

또한 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면, CIGS와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 위 분석내용을 바탕으로 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억USD에 이를 것으로 예상한다.

리튬이차전지 전력저장장치(ESS) 기술이슈 및 시장 분석

ESS 시장에서 리튬이차전지는 얼마나 시장을 차지할 것인가? 2012년도 전 세계 ESS용 리튬이차전지 사용량은 243MWh에 이르러 $414million 규모의 시장을 형성하였다. 사용된 리튬이차전지 중 62MWh는 수용가용 ESS에 적용되었다. 2012년은 일본에서 가정 및 법인용 ESS 보조금 정책이 시행된 첫 해다.

현재 ESS용 리튬이차전지는 보조금을 중심으로 하는 수용가용 시장과 실증 사업을 중심으로 하는 전력망 시장에서 적용되고 있다. 미국을 비롯하여 일본, 유럽 그리고 중국에서의 대규모 전력망의 리튬이차전지가 채용된 ESS 실증 사업이 활발히 전개되고 있는 상황이다.

미국 DOE가 실시하는 실증프로젝트로는 2011년부터 전체 실증사업 건수의 과반수가 리튬이차전지를 채용한 ESS로 이루어지고 있다. 중국의 리튬이차전지 업체들을 중심으로 한 ESS 실증사업도 큰 규모로 전개되고 있다. 한국에서는 제주도의 스마트그리드 실증단지에서 ESS 프로젝트들이 진행됐다. 독일은 올해부터 가정용 ESS 보급사업을 시작한다.

전 세계적으로 에너지 저장 산업은 빠른 속도로 성장하고 있으며 기술적으로 리튬이차전지는 응용시장에서 가장 많이 사용될 솔루션으로 검토가 한창이다.

UHD TV Makers' Market Strategy Analysis

SNE리서치가 2013년 3월 이후 조사 영역을 태양광 및 에너지 영역에서 Display 영역으로 확장하면서 첫 번째 조사 보고서인 UHD TV market Insight(2011~2016)를 5월 초에 출간하였으며 2013년 8월까지의 UHD TV 시장환경 변화, 제품(Panel, Set) 및 기술동향 등을 다각도로 조사/분석하여 고객들에게 적기에 제공하고자 작성한 2nd Version이 “UHD TV Makers' Market Strategy Analysis(2013~2016)”이다.

2013년 1월부터 8월까지의 LCD Maker들의 UHD TV Panel Shipment 실적은 1,144K대로 TV Panel Shipment 전체에 대한 침투율은 0.8%이며 M/S는 한국 4.7%, 일본 0.6%, 대만 81.4%, 중국 13.3%로 대만 및 중국 Panel업체들이 주도하고 있으며 특히 8월 Panel Shipment부터는 월 353K대로 급증하고 있어 년 Shipment 예상치인 2.6M대에 근접할 것으로 예상한다.

UHD TV Set 판매도 중국을 중심으로 확대되고 있으나 대만 및 중국업체들의 M/S 확대를 위한 공격적인 정책으로 인하여 품질 및 가격 면에서는 저사양(60Hz) 및 저가 위주로 구성되어 있으나 품질과 가격경쟁력을 갖춘 한국, 일본업체들의 Line up 확대 및 적극적인 가격정책으로 인하여 UHD TV Market의 Mainstream은 조만간 재편될 것이며 시장 세분화가 진행될 것이다.

2013년 9월 6일~11일 독일 Berlin에서 개최된 IFA SHOW의 UHD TV Trend는 대형화(LCD: 110", 98", 85", 65" 등, OLED: 77", 55") 및 Curved Design(55", 65") 채용 등이며 UHD 기술 적용이 어려운 OLED TV에서도 삼성전자의 55" UHD OLED TV, LG전자의 77" UHD OLED TV가 전시되었다. SNE리서치의 예측대로 UHD TV시대는 보다 가속화되고 있음을 전시회는 말해주고 있다.

UV LED 핵심 특허분석 및 시장전망

최근 UV LED의 고효율화, 고출력화가 진전되면서 수은형 Lamp를 빠르게 대체하면서 새로운 용도로 개발도 여러 방면에서 이뤄지고 있다. 이는 기존에 주로 사용되는 Hg Lamp에 비하여 UV LED를 이용한 자외선 광원이 아래와 같이 많은 장점을 갖추고 있기 때문이다.

이러한 장점을 바탕으로 UV LED 제품이 기존 수은 UV Lamp를 빠르게 대체할 전망이다. UV 경화기와 위폐 감별 분야는 이미 많은 부분에서 대체가 이루어지고 있으며 의료용, 농업용 등으로는 현재 기술개발을 진행하고 있고 일부 시제품들이 출시되고 있다.

이에 따라 UV Lamp 내 차지하는 비중이 빠르게 상승할 것으로 전망된다. UV LED 비중은 2012년 11% (53M$)에서 2018년 62%(521M$)에 달할 것으로 예측된다.

그러나 현재 UV LED 광원은 AlN 계 물질사용에 따른 고품질 박막성장의 어려움, 소자제작 공정기술 미개발 및 자외선 LED용 패키지 소재 부재 등으로 인한 자외선 LED 소자의 낮은 광출력으로 인하여 아직 개선되어야 할 부분이 많이 있으나 최근 많은 업체들이 UV LED에 참여하면서 기술개발 속도가 빨라지고 있다.

이에 SNE에서는 UV LED에 대한 핵심기술별, 주요 Application 별로 핵심특허 분석하였다. 이번 보고서에서는 2013년 6월까지 발행된 한국, 미국, 일본, 유럽의 UV-LED 분야의 특허를 대상으로 모집단 3,563건 중 1,326건의 유효특허를 선별하여 분석하였다. 이를 통해 UV-LED 분야의 특허출원 동향과 관련 핵심특허를 살펴보는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

이러한 특허정보의 활용을 통해서 UV LED 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 Idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비할 수도 있으므로 UV LED 사업 및 기술개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

최신 셰일가스 시장전망 (2012~2035)과 산업 파급 효과

현재 셰일가스 개발이 가장 활발한 미국의 입장에선 고용창출과 경제성장의 기회이다. 미국 내 셰일가스 개발에는 시추 공사, 파이프라인 건설, 생산 설비 설치 및 작동에 많은 노동력이 필요하다. 대규모의 천연가스 생산으로 인한 가스값 및 원자재 가격 하락으로 천연가스를 사용하는 산업체에는 가격 경쟁력을 확보할 기회가 되고 있다.

셰일가스 생산으로 인해 미 주정부와 연방정부의 세금과 로열티 수입이 늘고 셰일가스전이 있는 토지주에게 역시 로열티와 보너스 지급으로 인한 경제활동의 증대 기회가 될 것이며 이러한 정부의 수익은 공공 서비스를 향상하는데 기여할 것이다.

그러나 최근 몇 년간 북미 천연가스 가격이 하락하면서 셰일가스 개발이 다소 주춤하는 양상을 보이고 있다. 이미 한국보다 먼저 기업 M&A, 자산 인수 등 셰일 자원에 대규모로 투자했던 일부 메이저사들은 투자 시점에 따라 손실을 보고 있다.

또한 앞서 언급한 바와 같이 셰일가스 개발을 둘러싸고 환경적 안전성에 대한 논란이 커지고 있으며 수자원 확보 문제, 생산 감소율 관리 문제 등 전통 자원 개발에서 볼 수 없었던 다양한 리스크가 확인되고 있다.

하지만 이런 리스크가 존재함에도 셰일가스 자원에 대한 전 세계의 관심이 여전히 뜨거운 것은 셰일가스가 가지고 있는 잠재력 때문이다. 개발 전망과 관련해서 언급되는 여러 비관적 요소들은 대부분 셰일가스 개발 자체를 불가능하게 만드는 요소가 아니라 개발 시점을 다소 지연시키는 요소라고 볼 수 있다.

향후 셰일가스 개발 붐이 북미를 넘어 전 세계적으로 확산한다면 막대한 자원량으로 인해 자원 개발 분야뿐만 아니라 셰일가스와 밸류체인을 형성하고 있는 제조업, 석유화학, 플랜트, 철강 등 산업 전 분야에 막대한 영향을 미칠 것이다.

따라서 셰일가스 자원이 없는 한국은 다음 세대의 핵심 자원이 될 가능성이 있는 셰일가스 자원을 효과적으로 확보하기 위해서 더욱 장기적인 안목을 가지고 신중하고 체계적인 방법으로 접근해 나가는 전략이 필요하다.

유럽 바이오매스 및 바이오가스 전력 시장 기회

2020년까지 유럽은 신재생 자원을 통해 20%의 전력 생산을 목표로 하고 있다. 이는 바이오매스와 바이오가스 전력 시장을 유지하는 데 큰 역할을 하고 있다. 하지만 석탄을 바이오매스로 대신하는 발전소를 전환하는 새로운 물결에 힘입어 바이오매스와 바이오가스 설치 용량이 확대되더라도, 전년과 비교해 매출 증가가 줄어들 것으로 보인다.

프로스트 앤 설리번 한국지사가 발표한 ‘유럽 바이오매스 및 바이오가스 전력 시장 기회 보고서(Opportunities in the Biomass and Biogas Power Market in Europe, http://www.energy.frost.com)’에 따르면, 2012년 해당 시장 수익은 33억 3천만 유로를 기록했고, 2017년에는 37억 7천만 유로에 달할 것으로 예측됐다.

프로스트 앤 설리번 에너지&환경 산업부의 아쉐이 압하이(Ashay Abbhi) 연구원은 “대규모 발전용 자원으로 자본 수요가 낮은 바이오 전력 발전소의 선호도가 점점 높아지고 있다. 효율성과 긴 작동시간, 안전성 등 이들이 가진 장점들에 힘입어 다른 신재생 에너지 발전 자원들보다 인기가 더 높아지고 있다”고 설명했다.

유럽이 2020 목표를 달성하기 위해서는 바이오매스와 바이오가스 발전의 진보가 필수적이지만, 경제 불황이 시장 확대에 걸림돌이 되고 있다. 유럽 국가들은 바이오매스와 바이오가스를 이용해 발전하는 데에 대한 보조금을 삭감하거나 중단시켜, 발전소의 장래를 어둡게 하고 있다.

꾸준한 원자재 지원이 어렵다는 점 역시 걸림돌이 되고 있다. 높은 수요를 요구하는 고객들은 더 큰 비용을 지불해서라도 자신들의 발전소 운영에 차질이 생기는 것을 원하지 않는다. 이는 다시 수익에 크게 영향을 미칠 원료와 장비 가격 상승을 유발하는 악순환을 발생시키고 있다. 여기에 정부 인센티브 제도 철회가 더해져 시장 성장을 더욱 약화하고 있다.

압하이 연구원은 “기술 개발에서 정부 지원이 필요한데, 꾸준한 혁신이 자본 지출을 줄여줄 수 있기 때문이다. 현재로썬 바이오 발전소 건립보다는 더 적은 투자금이 필요한 석탄 발전소에서 바이오매스 발전소로의 전환이 가장 강력한 시장 트렌드이다”라고 말했다.

앞으로 독일, 영국과 같은 국가들에 장악된 서유럽 바이오 전력시장에서 중앙 및 동유럽 시장으로 성장 기회가 옮겨질 것이다. 특히 이 지역에서 폴란드가 핫스팟이 될 것으로 기대된다.

<출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

전기에너지 특허 및 시장정보

LED 조명용 방열 인쇄회로기판 특허 증가

CIGS 박막 태양전지 기술동향 및 주요 부품소재 시장전망

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 종래 고가의 결정질 실리콘 태양전지를 대체하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태양전지로 주목받아 왔다.

그러나 자국 정부의 막대한 지원에 힘입은 중국 업체들의 대규모 증설과 신규 시장 참입으로 공급과잉이 발발했으며, 이는 실리콘 태양전지 전체 벨류체인에 걸쳐 가격이 하락하는 결과를 야기했다.

그 결과, 2012년을 기점으로 CIGS의 모듈 가격이 c-Si를 앞서는 역전 현상이 발생했으며 향후 공급과잉 현상이 해소되는 시점까지는 가격 역전 현상은 지속할 것으로 판단된다.

CIGS의 대표적 장점인 ‘가격경쟁력’이 사라지면서 일부는 파산 혹은 사업부를 철회하였고, 일부는 인수&합병되는 상황에 이르렀다.

현재 상황만을 놓고 평가한다면 CIGS 시장은 다소 위축될 것으로 예상한다. 그러나 몇 가지 플러스 요인을 염두에 두고 시장을 재평가한다면, 향후에도 평균 20%를 웃도는 성장세를 보일 것으로 전망된다. 성장세를 이끄는 플러스 요인은 타 박막 태양전지와의 비교, 분석을 통해 유추해 볼 수 있다.

첫 번째. CdTe 태양전지의 경우, 독성물질로 분류되는 Cd(카드뮴)으로 인해 일부 국가에서는 설치가 제한되어 있다는 점이다. 이러한 제약은 효율 및 가격이 비슷한 CIGS에게 유리한 기회로 작용할 수 있다는 분석이다.

두 번째. DSSC 및 OPV 상용화의 지연이다. 효율적 측면에서는 CIGS와 비교해 다소 성능이 뒤처지는 것은 사실이나 투명성 및 유연성의 장점으로 인해 니치마켓 (모바일 충전지, Portable Charger 등)의 수요에 대응할 수 있는 제품이다. 그러나 안정성 및 신뢰성의 문제로 상용화가 지연되고 있는 상황이며 이는 곧 Flexible CIGS에 기회로 작용할 것이란 분석이다.

또한 현재의 결정질 실리콘 태양전지 공급과잉 현상이 완화되면, CIGS와의 가격 격차를 좁혀 다시금 가격경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 위 분석내용을 바탕으로 2015년 CIGS 박막 태양전지의 생산량은 3GW를 우회할 것으로 전망되며 시장 규모는 32억USD에 이를 것으로 예상한다. <자료: SNS리서치>

전고체 리튬이차전지의 기술 동향 및 상용화 전망

현재 사용하고 있는 고용량/고출력/대용량 리튬이온전지는 이온전도성이 우수한 유기계 액체 전해액을 사용하기 때문에 휘발성이 높은 유기용매의 사용에 따른 전지의 안전성, 내구성, 신뢰성에 대한 문제점을 항상 내포하고 있다.

일례로 일본의 Sony사의 경우, 2006년 오사카 학회장에서의 자사 배터리가 채용된 DELL 노트북의 발화사건 이후 대량 리콜사태를 맞으면서 DELL 컴퓨터사와 함께 회사가 심각한 경영위기를 맞기도 했다.

따라서, 리튬이온전지의 안전성 확보를 위해, 액체 전해질 대신 고체전해질을 이용한 전고체 전지(All-Solid-State Battery)에 대한 연구가 진행됐으며, 향후 차세대 전지로서 입지를 다지고 있다. 고체 전해질을 사용하면 앞서 언급한 안전성뿐만 아니라 이론적으로는 고에너지 밀도, 고출력 밀도, 장수명 등 전지의 성능관점에서도 유리하고 제조공정의 단순화, 전지의 대형화/조밀화 및 저가화 등의 경제성 관점에서도 유리한 것으로 알려졌다.

일반적으로 리튬이차전지의 안전은 ‘액체전해질<고분자(겔)전해질<고체전해질’ 순서로 향상되지만, 이에 반해 이차전지의 성능은 사용된 전해질의 이온전도성 순으로 낮아지며, 이 때문에 전해질의 낮은 이온전도성은 전고체전지의 상용화에서 가장 큰 걸림돌로 작용해 왔다.

현재까지 보고된 많은 고체 전해질의 경우 상온에서 이온전도도가 10-5S/cm 이하로 향후 액체전해질에서의 이온전도도 수준(10-3S/cm 이상)에 근접한 고체전해질 소재 개발이 필요하며, 양음극 전극과 고체전해질의 계면저항, 그리고 전지 내의 분극저항을 줄일 수 있는 기술을 개발하는데 초점이 맞추어져 연구 개발이 진행 중이다.

전고체 리튬이차전지의 상용화를 위해 극복해야 할 많은 문제가 산재해 있어 상용화는 다소 시일이 걸릴 것으로 전망이 예상되고 있지만, 최근 자동차 제조임에도 불구하고 차세대 전지를 가장 활발히 연구하고 있는 도요타는 2013년 3월에 2020년까지 전고체 전지와 리튬-공기전지를 적용한 PEV(Plug-In Vehicles, PHEV & BEV)를 선보일 계획이라고 발표하였다.

이처럼 최근 고체전해질 재료의 급속한 발전과 3차원 전극구조의 개발 등 상용화에 걸림돌이 되고 있는 문제점들을 해결하려는 많은 기업의 연구개발 노력이 시도되고 있어 향후 좋은 결과가 있을 것으로 기대된다. <자료: SNS리서치>

특허청, 리튬이차전지 특허 동향 발표

리튬이차전지는 1991년 처음 시장에 나온 이후 휴대용 전자기기(IT)의 이동용 전원으로서 매년 10% 이상의 성장을 기록하고 있으며 xEV로 표현되는 차세대 전기자동차(HEV, PHEV, EV) 및 지능형 전력망에 이용되는 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System) 산업을 활성화 시킬 것으로 기대되는 가운데, 리튬이차전지는 이러한 차세대 기술을 구현하기 위한 핵심 부품으로 그 시장은 나날이 팽창하고 있다.

리튬이차전지 기술은 양극(Cathode), 음극(Anode), 전해질(Electrolyte), 분리막(Separator)으로 구성되는 4대 핵심 소재와 전지를 구성하기 위한 부품 및 전지관리시스템(BMS, Battery Management System)의 기술로 구분된다.

특허청(청장 김영민)의 자료에 의하면, 최근 10년간 리튬이차전지 관련 국내 출원건수는 6,318건이며 이중 국내 출원인은 4,400건으로 69.6%를 차지하고 나머지 1,918건(30.4%)은 국외 출원인이 출원한 건으로써, 최근 10년간 연평균 10.2%의 증가율로 꾸준히 출원되고 있는 것으로 파악됐다.

세부적인 기술분야별 출원비율을 살펴보면, 리튬이차전지에서 가장 많은 재료비를 차지하고 있는 양극에 관련된 기술이 2,141건으로 33.9%의 비중으로 가장 높았으며 음극은 19.1%, 전해질 14.2%, 분리막 12.3%의 비중을 차지하고 있고 전지제조기술 분야도 14.8%의 비중을 차지하고 있다.

국내 출원 건의 다출원 기업을 살펴보면 LG화학, 삼성SDI 순으로 45.5% 이상을 점유하고 있으며 그 뒤로는 파나소닉/산요(합병), 소니, 도요타 순으로 조사되었다. 특히 리튬이차전지의 핵심 소재 부품을 생산하는 국내 중소 소재업체(한국전지산업협회 23개 회원사)는 3.0%를 점유(업체당 0.7편/년 출원)하고 있어 상대적으로 국내 중소 소재업체의 IP(지식재산)에 대한 경쟁력이 매우 취약한 것으로 분석되고 있다.

지금까지 국내 리튬이차전지 산업은 일본을 따라잡기 위해 노력하여 독보적이던 일본의 시장 지배력을 약화시켜 왔지만, 향후에는 풍부한 저가의 원재료를 바탕으로 급속도로 성장하고 있는 중국기업과의 경쟁이 심화할 것으로 예상한다. 특히 중소 소재기업의 기술 수준이 향상되어야만 완제품 전지의 경쟁력도 높아질 수 있는 만큼, 중소 소재기업의 연구개발 지원을 위한 정부 및 대기업의 관심과 투자가 필요하다.

<출처: 특허청>

2020년 신재생 자원 용량 약 2,250기가와트 전망

지난 10년간 우리는 신재생 에너지 시장과 관련 규제들이 괄목할만한 발전을 이루어냈다는 사실을 눈으로 확인할 수 있었다. 지난 10년 중 초기에는 세계 전체 국가 중에 50개 미만의 국가들만이 신재생 지원 정책들을 가지고 있었지만, 현재는 120여 개국에 달한다. 이 같은 현상과 비례하여 신재생 분야 투자 역시 급격히 늘어났다.

최근 프로스트 앤 설리번이 발표한 ‘2013 신재생 에너지 전망 연간 보고서’는 최근 10년 동안 전력 발전용 신재생 에너지 시장에 핵심 글로벌 트렌드로 무엇이 있는지, 세계 신재생 에너지 발전의 성장은 앞으로 어떻게 예측되고 있는지에 대해 말하고 있다.

이 보고서에 따르면 신재생 에너지가 기대 이상의 목표를 달성할 수 있었던 것은 정치적으로나 재정적으로의 지원이 있었기 때문이며, 이의 역할이 매우 컸다고 밝혔다. 이와 같은 지원들은 앞으로도 시장에 주요한 영향을 미칠 것이고 2020년 신재생 자원의 용량은 약 2,252.3기가와트(Gigawatts)에 달할 것으로 전망했다.

유럽 신재생 에너지 시장은 세계적인 경기 침체에 예측하기 어려운 변화들에도 비교적 별다른 영향을 받진 않았지만, 투자가 많이 감소하고 있다는 것을 느끼기 시작했다. 이는 시장 지배력이 신흥 경제국들로 점차 변화해가는 확실한 징후로 보인다. 이 국가들의 경제 개발과 수정된 에너지 우선순위들에 힘입어 풍력이나 태양광, 바이오 연료 발전 기술의 도입을 꾸준히 늘려나갈 것으로 보인다.

도시화와 인구 증가, 에너지 보안에 대한 우려의 목소리가 아시아나 남미, 중동, 아프리카와 같은 신흥 지역들의 신재생 에너지 용량을 늘리는 핵심 요인들로 꼽히고 있다. 개발도상국에서 신에너지 자원의 활용도를 더욱 높이는 데는 화석 연료의 의존도를 낮출 수 있는 다양한 방안들을 고안해야 하고 신재생 에너지 가격이 큰 폭으로 내려야 한다.

당분간 공동 신재생 에너지 전략은 중국, 인도, 브라질에서 나타날 것이며 다른 신흥 시장에서는 전보다 좀 더 체계적인 방식으로 신재생 에너지들이 장려되고 있다. 선진국들, 특히 일본은 원자력에서 신재생 에너지에 크게 주력하는 지각 변동이 일어나고 있다.

<출처: 프로스트 앤 설리번 인터내셔널>

2020년 LED 시스템 조명 시장 55Billion 전망

LED 조명은 에너지 산업이라는 관점에서 세계 각국의 지원 및 법제화를 통해 시장이 본격적으로 형성되는 단계에 와 있다.

LED 시스템 조명은 IT기술과 LED 조명과의 결합을 통해 획기적 에너지 절감이 가능하고 인간중심, 친환경 그리고 사용자 요구 환경에 부합되는 Contents가 내장된 다기능 솔루션을 사용자 요구사항에 맞추어 실시간으로 제공하는 산업 간, 기술 융합형 시스템화된 차세대 조명이라고 할 수 있다.

이러한 것을 바탕으로 LED 시스템 조명은 LED 조명이 주는 에너지 절감 효과를 더욱 크게 해주고 더 나아가 인간의 감성과 반응하는 효과를 줄 수 있기 때문에 조명의 패러다임 변화를 가져오는 신조명 시대를 여는 기술이라고 할 수 있다.

통상적으로 LED 조명을 시스템 조명으로 전환하면 지능형 통합 관리, 센서 연동, 맞춤형 상황 관리 등을 통하여 추가로 50% 이상의 절전이 가능하다.

이에 따라 LED 시스템 조명은 먼저 상업용 건물을 중심으로 시장이 형성되고 이어서 산업용, Outdoor, 주거용 등으로 확산할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명은 2013년~2015년은 시장형성기로 판단되고 2016년 이후 급성장을 할 것으로 전망된다. 2020년까지의 각 부문 별 침투율 전망을 하였다. 정부정책 및 증가하는 전기료 등을 감안하면 산업용 분야가 가장 많이 증가하여 2020년 산업용 LED 조명 판매량의 약 18% 선까지 증가할 것으로 전망된다.

이어서 상업용도 현재 Lighting Control 중 EMS 기능이 설치된 비율(미국 내 건물 중 18%) 부근까지는 침투할 것으로 전망한다. 이러한 부분은 상업용 빌딩에 대한 각국의 정책, 법적 규제 등에 따라 보다 가속화될 수도 있다. 특히, 건물에너지관리시스템(BEMS)과 연계되어 성장이 가속할 것으로 전망된다.

LED 시스템 조명의 시장은 2013년을 기점으로 형성되기 시작하여 2015년부터는 급성장을 할 것으로 전망된다. 금액으로는 2012년 93백만$에서 2020년 55,075백만$으로 연평균 92.4%의 고성장할 것으로 예상한다.

<출처: 특허청>

LED 조명용 방열 인쇄회로기판 특허 증가

원전 가동 중지와 무더위로 전력 위기가 고조되는 가운데 절전제품인 LED 조명이 각광받고 있다. 이와 더불어 LED 조명의 효율을 높이는데 사용되는 ‘방열 인쇄회로기판(방열 PBC, 방열 Printed Circuit Board)’의 특허 출원도 함께 증가하고 있다.

LED 조명은 다른 조명에 비해 전력 소비가 적고 친환경적이다. 방열 PCB는 LED 조명의 주요 부품으로, 발생하는 열을 효과적으로 내보내 LED 조명의 수명과 효율을 높이는 기능을 한다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, LED 조명용 방열 PCB에 관한 특허출원건수는 2008년 이후 꾸준히 증가하고 있다. 특히 2008년 19건에 불과하던 것이 2009년부터는 매년 38-55건 내외로 2008년 대비 100-189% 늘어난 것으로 나타났다.

실제로 방열에 따른 LED 조명의 수명 및 효율 향상 효과는 크다. LED 조명의 연구 사례에 의하면 “LED 조명의 온도가 약 10도 낮아지는 경우 예상 수명은 약 57%, 효율은 약 14% 늘어난다”고 한다.

최근 출원되고 있는 방열 PCB 기술은 단순히 열이 잘 전달되는 재료를 선택하던 방식에서 벗어나 LED 조명의 구조를 개선하는 방식으로 발전하고 있다.

출원량에서도 인쇄회로기판의 방열홀, 리드 프레임, 적층 방식 등 구조나 형상 개선 기술이 67%로 대다수를 차지하고 세라믹, 금속, 나노소자 등 신소재 적용이 31%를 차지하고 있다.

2008년 이후 특허 출원인별 비중을 살펴보면, 개인을 포함한 국내 중소기업이 출원량의 59%를 차지하며 기술개발에 적극적으로 나서고 있는 것으로 나타났다.

중소기업의 특허출원이 활발한 이유는 LED 조명분야가 중소기업의 관심이 높고 2011년에 중소기업 적합업종으로 선정되는 등 LED 조명 산업의 환경 변화에 따른 결과로 파악된다.

특허청 관계자는 “LED 조명이 널리 보급될수록 이에 사용되는 방열 인쇄회로기판의 사용과 관련된 기술 개발과 특허 출원이 계속될 것”이라고 전망했다.

<출처: 특허청>