2월 전기에너지 특허 및 시장정보

LED 휴대용 조명기기 특허, 디자인출원 동향

휴대용 조명기기가 LED를 만나 다양한 진화를 하고 있다. 손잡이가 달린 묵직한 크기의 랜턴에서 벗어나 ‘책 형상을 한 휴대용 조명기기’, ‘메두사의 머리를 닮은 작업등’과 같이 기존의 형태와는 전혀 다른 새로운 유형의 휴대용 조명기기들이 제작되고 있다.
특히 이러한 제품에는 실용적이면서도 기발한 아이디어가 구체화되었을 뿐만 아니라 제품의 형상도 독특하다. 즉, ‘특허와 디자인이 융합’되었다는 것인데, 그 배경에는 광원으로 사용되는 LED가 있다. LED 광원은 소형으로 제작이 가능하고, 광효율이 높아 소형 배터리를 활용할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 위치에 LED를 배치하여 다양한 디자인으로 조명기기를 제작할 수 있는 것이다.
LED를 광원으로 사용하는 휴대용 조명기기가 특허출원된 주요 사례로는 ▲3단 절첩이 가능하여 절첩된 상태로 간편하게 휴대할 수 있고 라디오와 스피커 기능이 가능하며 휴대폰을 쉽게 거치할 수 있는 휴대용 LED 스탠드, ▲옷이나 모자에 간단히 착탈 가능하며 상하좌우로 각도 조절이 용이하여 어두운 곳에서도 시야 확보를 할 수 있는 휴대용 조명, ▲받침대와 걸고리를 구비하여 야외용 랜턴이나 작업등 또는 무드등으로 사용 가능하며 걸고리에 형성된 USB 포트를 통해 충전 가능한 다용도 랜턴 등이 있다.
위와 같은 장점을 구비한 LED 휴대용 조명기기의 새로운 등장에 따라 아직 규모는 작지만 특허출원도 점차 증가하고 있다. 특허청(청장 김영민)에 따르면, 최근 5년간(’09~’13년) 휴대용 LED 조명기기 분야의 국내 특허출원(실용신안 포함)은 총 213건으로 ’09년에 35건, ’11년에 44건, ’13년 10월 현재 48건으로 점차 증가하는 추세이다.
반면, LED를 활용한 덕분에 새로운 형상의 휴대용 조명기기가 나타나고는 있으나, 이와 관련된 디자인 출원은 부진한 양상을 보였다. 최근 5년간(’09~’13년) 디자인 출원건수는 총 95건이었고, 같은 기간 특허 출원건수와 비교하여 절반 이하에 불과했다. 이와 같이 휴대용 조명기기 분야에서 특허출원이 더 많은 이유는 LED를 이용한 조명기기가 기능성이 더 강조되었기 때문이다.
그러나 전체 조명기기 분야의 디자인 출원 건수가 특허 출원 건수에 비해 2.6배 많은 점을 고려하면, 휴대용 조명기기는 LED를 활용한 다양한 기능뿐만 아니라 기존의 조명기기와는 다른 다양한 디자인이 가능하다는 점에서 향후에는 LED를 활용한 휴대용 조명기기 분야의 디자인 출원이 특허 못지않게 더 많아질 것으로 예상된다.
형상과 기능적 측면 모두에 특징이 있는 LED 휴대용 조명기기는 특허출원과 동시에 디자인도 출원하는 것이 바람직하다. 기능을 보호하는 특허와 형상을 보호하는 디자인을 모두 출원하여, 기능과 형상을 함께 보호하므로 분쟁을 사전에 예방할 수 있기 때문이다.
특허청(청장 김영민) 관계자는 “LED 휴대용 조명기기는 기능성과 미적 감각을 동시에 갖는 경우가 많으므로 특허와 디자인 제도를 잘 이용하여 권리를 보호하는 것이 매우 중요하다. 또한, 앞으로도 LED 휴대용 조명기기 분야는 창의적 아이디어에 따라 기능성을 가지면서도 미적 감각이 우수하여 소비자의 구매 욕구를 자극하는 제품이 많아질 것이고, 이에 따라 특허와 디자인 출원도 증가할 것이다”라고 전망했다.
<출처: 특허청>

세계 자동차용 LED 조명 기술동향 및 시장전망

최근 자동차 업체들은 차량의 독특한 디자인 및 첨단 기능을 구현할 수 있는 다양한 LED 조명의 적용을 확산하고 있다. 아우디, BMW 등 고급차에 적용되고 있던 LED 조명이 일반차들까지 빠르게 확산되고 있는 것이다. 특히 2011년 유럽에서 자동차 안전을 위해 주간주행등(DRL, Daytime Running Lights) 사용을 법제화하면서 자동차용 LED 시장이 크게 성장하고 있다.
그리고 자동차 2007년 자동차 조명의 가장 큰 시장인 Headlamp에 LED 채용이 시작되면서 기존 조명의 대체를 가속화할 것으로 전망되고 있다. Headlamp에는 현재 고급차 중심으로 LED가 채용이 되고 있으나 LED의 효율향상과 가격하락에 힘입어 향후 일반차도 LED Headlamp가 빠르게 확산될 것으로 전망된다.
LED는 각국 친환경규제와 소비자의 연비 중시 트렌드를 충족시킬 수 있는 친환경 광원으로, LED는 전력 효율이 높아서 할로겐 대비 전력 소비를 줄여 연비를 개선하는 데 기여할 수 있다. 예를 들면, LED 램프를 적용할 경우 전체 소비전력은 백열전구를 사용했을 경우보다 1/10 이하로 줄어든다. 이에 따라 최근 EU는 LED헤드램프를 연비 개선기술로 공식 인정하기도 했다. 그리고 다임러의 발표에 따르면 하향등에 LED를 적용할 경우 CO2 발생량이 2.1g/km 감소하는 것으로 나타났다. 이에 따라 에너지 절감/친환경 추세에 맞추어 할로겐조명과 HID는 점차 퇴출될 것으로 예상되면서 전 부문에 걸쳐 빠르게 LED 조명 채용이 상승할 것으로 전망된다.

TV 시장의 새로운 흐름 Curved TV

2000년대 초부터 시작된 Flat TV로의 변환으로 10여 년이 지난 지금 CRT 브라운관 TV는 눈에 띄지 않게 되었으며, 파나소닉 등 PDP TV 업체의 잇따른 사업 철수가 말해 주듯, Flat Panel Display 중 PDP와 LCD의 경쟁은 LCD가 주류가 되었고 앞으로 OLED TV의 도전을 기다리고 있다.
LCD TV의 발전 방향을 살펴보면 LED 광원 사용, HD 고해상도화, 3D TV 등장, 대화면화 등으로 전개되었으며, Full HD의 4배 해상도에 이르는 UHD(4K2K: 3840×2160) TV가 속속 출시되고 있다.
TV의 고해상도화, 대화면화에 따라 현장감 있는 영상을 감상할 수 있으나 아직 화면 외곽부는 한눈에 인지되지 못하고 왜곡되며 Contrast Ratio도 시야각 증가에 따라 저하되게 된다. 
하지만 TV 시청 환경의 인체 공학적 연구를 바탕으로 화면을 곡면 설계하게 되면 화면의 중심부와 외곽부에 적절한 시청거리를 유지할 수 있어 화면의 왜곡이나 시야각 증가에 따른 Contrast Ratio의 저하 없이 현장감 있는 화면영상을 감상할 수 있다.
경제 불황의 그늘 아래서도 새로운 TV 수요를 창출하기 위해서는 UHD 고해상도의 도입 및 대화면화에 더하여 보다 현장감 있는 화면을 감상할 수 있는 Curved TV를 마케팅 포인트로 삼아 TV 잠재 고객의 구매 욕구를 자극해야 할 것이다.
2013년 9월 Sony의 65″ FHD Curved LCD TV 출시를 시작으로 10월 독일에서 열린 IFA에서는 Samsung이 세계 최초로 UHD 해상도가 적용된 65″ Curved UHD LCD TV 및 55″ Curved UHD OLED TV를 출품하였으며 LG에서도 OLED 중 가장 큰 크기인 77″ Curved OLED TV를 출품하였다. 이어 중국의 Changhong도 중국 내의 전시회에 55″ Curved LCD FHD TV를 출품하였다. 2014년 1월 CES에서도 LCD와 OLED를 막론하고 다수의 Curved TV가 출품될 것으로 예상되며 상반기에 Curved TV가 출시될 계획이어서 2014년은 UHD 및 Curved TV의 도약의 해가 될 것으로 기대한다. 

Global LIB Market Status and Forecast for IT Application

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 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 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.

최신 셰일가스 시장전망과 산업파급 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 수 있는 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 향상시키는데 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 불구하고 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 확산된다면 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 보다 장기적인 안목을 가지고 신중하고 체계적인 방법으로 접근해 나가는 전략이 필요하다.

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, 태블릿의 경우 고객 주문 제작형 제품으로 다품종 소량 생산에 적합하였으니 2010년 초부터 터치스크린 시장에 큰 변화가 시작되었다.
기존의 컬러필러 업체뿐만이 아니라 패널 Maker들까지도 터치스크린 시장에 뛰어 들어 경쟁을 하고 있으며 주 원인은 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 컬라 필터 Line 보유 업체 및 In-Cell 생산에 적합한 대형 생산설비를 보유한 업체들이 소품종 대량생산에 유리하게 되어 수익창출 및 고객 Needs에 더 적합한 대기업 Business화 되어 가고 있으며 중소기업들은 생존을 위한 방법을 모색 중이다.
Touch Panel Market은 2012년~2017년까지 안정되고 견고한 성장이 예상되고 있다.
2014년의 Touch Panel Senor의 Major Trend를 예상해 보면 원가적인 측면에서 유리한 Film Type이 Glass Type보다 채용이 증가 될 것으로 예상되나 Smartphone 시장이 성숙기에 진입함에 따라 Samsung 및 Apple 등의 Tablet Market에 집중하여 차별화된 Market 공략이 예상되어 On-Cell, In-Cell, GFF등의 Tablet 제품 Positioning에 따라 기술 채용 및 경합이 이루어진 것이 변수라고 볼 수 있다.
<자료: SNS리서치>

9월 전기에너지 특허 및 시장정보

IT용 LIB, 2013 1Q 중국 출하량 기준 한국을 앞질러

2012년 IT용 LIB의 출하량은 4,911백만 셀로 2011년 4,525백만 셀 대비 8.5% 성장하였다. 2013년은 2012년 대비 4.7% 성장한 5,141백만 셀로 전망되며 2018년에는 7,270백만 셀에 달할 것으로 기대된다.

2013년 1사분기 전 세계 IT용 리튬이차전지 출하량은 전년 동기 대비 1.2% 성장한 1,153백만 셀로 집계되었고, 전 분기인 2012년 4사분기 대비 -7.3% 역 성장한 것으로 분석되었다. Mobile Phone과 Power Tool, Camcorder를 제외한 주요 Application이 전체적으로 감소하였으며, 특히 Notebook의 판매가 15% 이상 감소하여 2012년 SNE리서치가 예상한 1,278백만 셀보다 10% 적은 물량이 출하되었다.

국가별 출하량을 살펴보면 2013년 1분기 중국의 출하량은 462백만 셀로 점유율 40.0%를 차지하여 출하량 417백만 셀로 집계된 한국을 제치고 1위에 올랐다. 2위인 한국은 점유율 36.1%를 차지하였으며, 3위인 일본은 275백만 셀로 23.8%의 점유율을 나타냈다. 한국의 SDI와 LGC가 전 세계 시장 점유율 1, 2위를 유지하고 있으나 중국 IT시장 발전과 더불어 이차전지 산업의 전반적으로 발전하는 결과로 보인다.

중국의 Big 4인 ATL, BYD, BAK, LISHEN 이외에 Tier 2업체인 Coslight는 HP, ASUS, Lenovo 등의 Global IT업체와 중국의 IT업체인 Huawei, ZTE, CoolPAD 등에 공급량을 늘리면서 2013년 1분기 36백만 폴리머 전지를 공급하였다. 2013년 1분기부터 Coslight의 동향을 추가하여 중국의 5대 기업과 한국의 2개 기업, 일본의 3개 기업을 포함한 총 10개 기업을 분석하였다.

LIB의 타입에 따른 출하량을 보면, 각형 전지가 462백만 셀을 출하하여 점유율 40.1%를 나타내었고, 원통형 전지가 366백만 셀을 출하하여 점유율 31.8%를 나타내었다. 폴리머 전지의 경우 324백만 셀을 출하하여 28.1%로 조사되었다.

2013년 2사분기에는 Mobile Phone 및 Tablet, UltraPC의 신규 제품의 판매 증가로 전체 LIB의 출하량이 8.4% 증가한 1,250백만 셀로 예상되며 특히 Tablet 제품의 경쟁이 치열할 것으로 예상한다.

2012년 IT용 LIB의 출하량은 4,911백만 셀로 2011년 4,525백만 셀 대비 8.5% 성장하였다. 2013년은 2012년 대비 4.7% 성장한 5,141백만 셀로 전망되며 2018년에는 7,270백만 셀에 달할 것으로 기대된다.

주요 Application 별로 살펴보면, 2013년 Mobile Phone용 LIB가 2,151백만 셀로 41.8%를 차지하며 Notebook이 22.2%, Tablet이 13.6%, Power Tool이 9.1%로 전망된다. Tablet의 경우 폭발적인 성장을 보였으며 2015년에 Tablet용 LIB의 출하 비율은 20.1%로 Notebook용 LIB의 출하 비율인 19.7%를 넘어설 것으로 보이며 2018년에는 전체 출하량의 27%를 차지할 것으로 전망된다.

4대 Major Application인 Mobile Phone, Notebook, Tablet, Power Tool에서의 LIB Type에 따른 출하 비율을 살펴보면, 2012년 각형 전지가 1,728백만 셀을 출하하여 41.5%의 비율을 유지하였고 원통형 전지가 1,483백만 셀을 출하하여 35.6%, 폴리머 전지가 958백만 셀을 출하하여 23.0%를 달성하였다. Major Application의 Type 별 출하비율의 경향은 Tablet의 고성장, UltraPC 및 Hybrid PC(Tablet+Laptop 겸용), 그리고 Smart Phone 제품 다양성에 따라 폴리머 전지의 비중이 점차 높아질 것으로 보이며 2013년 원통형 전지를 추월한 폴리머 전지의 점유율은 2018년 64.1%까지 성장할 것으로 전망된다. <자료: SNS리서치>

UHD TV market Insight (2011~2016)

2010년부터 지속하고 있는 미국 및 유럽의 천문학적인 재정적자 및 유가급등에 따른 경기 악화가 지속하면서 세계경기도 동반하여 하락하였고 각국의 소비자들은 지갑을 닫으면서 생계에 필요한 최소한의 지출만을 하여 신제품 출시에도 불구하고 실판매로 연결되지 못했고 교체시기가 지난 제품들도 신제품으로 교체되지 않고 기존 보유 제품을 지속 사용하는 생계형 소비 패턴이 지속하고 있는 현실이다.

대형 LCD 패널 가격이 지속적으로 하락하여 대형 TV를 선호하는 소비자들의 수용할 수 있는 가격대로 근접하면서 50인치 이상 초대형(Super Large) 고해상도(4K2K:UD) TV 시장이 빠른 속도로 성장하고 있다.

LCD 패널의 급속한 가격 하락과 경기 침체에 따른 수익성 악화에 따라 차세대 대형 Line 투자를 하기가 어려운 각 LCD 패널 업체들은 감가상각이 끝난 Line(8세대 이하)들을 사용하여 현재의 약 90%~95% 수준인 Glass 효율을 95%~98% 수준으로 끌어올리는 개선을 위해 한 장의 원판 유리에서 Size가 다른 모델을 동시에 생산할 방법으로 MMG(Multi Model Glass)을 추진하면서 MMG와 Glass 효율 극대화를 통한 새로운 Size와 초고해상도를 지원하는 초대형의 새로운 패널들을 개발 양산하면서 새로운 Size의 Panel과 Set 제품들이 중국시장을 시작으로 전 세계 시장으로 확대 판매되기 시작하였다.

최근에 디지털 TV(FHD:1920×1080)를 뛰어넘는 새로운 차별화 시장을 겨냥한 4K2K(UD:3840×2160) TV가 출시되고 있고 수년 전부터 일본에서 NHK를 중심으로 디지털 TV의 세대를 위한 SHV(Super High Vision:8K4K)의 초고해상도화를 연구 개발을 추진하고 있으며 Sony, Sharp, Panasonic 등 글로벌 TV 시장의 주도권을 빼앗긴 일본 업체들과 거대 중국 내수시장을 선점을 위해 중국 Local 6대 업체들의 적극적인 제품 개발과 마케팅 전략이 전개되고 있다. 2012년 LCD패널 기준으로 각 LCD제조사의 출하량은 약 63K로 집계되었다. 올해는 TV제조사들의 제품 라인업 확대로 총 2.6백만대가 출하될 것으로 예상한다. 2013년 전 세계 TV출하량을 235.1백만대로 추산되며 UHD는 1.1%를 점유하여 올해가 UHD TV가 본격 성장을 시작하는 첫해 가 될 것이다.

이는 소비자들이 스마트폰을 비롯한 다양한 고해상도 기기에 익숙해 고해상도에 대한 가치를 충분히 인식하고 있으며 LCD 패널 업체들도 대형 패널로 새로운 돌파구를 열고 싶어하기 때문에 4K2K(UD) TV 시대가 생각보다 빨리 도래할 것으로 보인다. 실제 50인치 이상 대형 패널에서 FHD(1920×1080) 해상도는 고화질을 제공하기에는 부족한 해상도이다. 현재 차세대 Display 기술로 한국/일본/대만/중국에서 핵심 역량을 집중하고 있는 OLED 산업의 키워드는 최신 기술이 아니라 양산능력과 공정기술이며 향후 TV시장에서는 대면적 및 고해상도(4K2K 이상)에 적합하고 양산 수율이 기존 LCD 수준 정도의 높은 증착 기술이 OLED 표준 증착 방식이 될 것이며 사업의 성패를 좌우할 것이다.

<자료: SNS리서치>

LED 시스템 조명 기술 동향 및 시장 전망 (2012~2020)

LED 시스템 조명 시장이 움직인다. 2020년 LED 시스템 조명 시장 $55Billion 전망된다.

LED 조명은 에너지 산업이라는 관점에서 세계 각국의 지원 및 법제화를 통해 시장이 본격적으로 형성되는 단계에 와 있다. LED 시스템 조명은 IT 기술과 LED 조명과의 결합을 통해 획기적 에너지 절감이 가능하고 인간중심, 친환경, 그리고 사용자 요구 환경에 부합되는 Contents가 내장된 다기능 솔루션을 사용자 요구사항에 맞추어 실시간으로 제공하는 산업간, 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 판된되고 2016년 이후 급성장할 것으로 전망된다. 2020년까지의 각 부문 별 침투율 전망을 하였다. 정부정책 및 증가하는 전기료 등을 고려하면 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 가속화 할 것으로 전망된다.

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

<자료: SNS리서치>

점점 더 증가하고 있는 인산철(LFP)계 양극재 특허

리튬이차 전지의 양극재로써 비싼 LCO를 대체할 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 저렴하다. 이차전지 업계에서는 양극재로서 LFP의 시장이 커질 것으로 판단하여 생산 시설에 대한 투자와 제품개발 투자를 진행한다.

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 추진되어 왔다.

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.

이에 SNE에서는 리튬이온 이차전지의 LFP계 양극재 분야에 대한 핵심특허 분석을 실시하였다. 핵심특허 분석에서 제공되는 특허정보는 기술정보, 경영정보 및 권리정보를 포함하고 있는 문헌으로, 이러한 특허정보의 활용을 통해서 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 Idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비할 수도 있다. <자료: SNS리서치>

결정질 실리콘 고효율 태양전지 특허분석

SNE 리서치에서는 현재 태양광 시장에서 최대 이슈가 되고 있는 결정질 실리콘 태양전지의 고효율화를 위한 요소를 기술별로 자세히 다루고 주요 기업 현황, 주요 기업의 연구개발 동향, 주요 특허 현황, 기술 발전 추이 등을 파악할 수 있도록 ‘결정질 실리콘 고효율 태양전지 특허분석’ 리포트를 발간하였다.

핵심특허 분석에서 제공되는 특허정보는 기술정보 및 권리정보를 포함하고 있는 문헌으로 이러한 특허정보의 활용을 통해서 관련 선행기술 및 선행기술의 문제점, 관련기술의 흐름, 새로운 Idea의 발굴 및 문제점에 대한 해결방안 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며 제3자 권리범위 확인을 통하여 사전에 특허분쟁을 예방하거나 대비할 수도 있다.

본 보고서에서는 2013년 5월까지 발행된 한국, 미국, 일본, 유럽의 고효율 태양전지 제조방법 분야의 특허를 대상으로 모집단 2,512건 중 578건의 유효특허를 선별하였으며 고효율 태양전지 제조방법에 따라 총 여섯 가지의 영역별로 구분하여 분석을 실시하였다.

최근 5년 동안의 출원 되어 등록된 특허 기준 세계 등록 특허 점유율 TOP 5는, LG Elec. 社(83건), Hyundai Heavy Industries 社(79건), Applied Materials 社(22건), Samsung 社(20건), Sunpower 社(15건)로 나타났다.

또한 주요 특허권자별 연구 개발의 강점 요소를 분석한 결과, LG Elec. 社, Hyndai Heavy Industries 社, Sharp 社는 다양한 기술 분류의 기술에 대해 고른 연구 개발을 진행해 왔지만 Sanyo 社, Applied Materials 社, Sunpower 社는 Cell Structure 기술에 연구 개발의 강점이 있는 것으로 파악되었다. <자료: SNS리서치>

2016년 리튬이온 이차전지 음극재 9천억 시장규모

2012년 음극재 시장 규모는 5천600백억원 규모로 집계되었다. 출하 기준으로 볼 때 43,012톤을 전 세계적으로 출하된 것으로 전망되었다. 리튬이차전지 성장과 더불어 음극재 연평균 성장률(2011~2016년)은 인조흑연(Artificial Graphite, AG)의 경우 20.4%로 전망되며, 천연흑연(Natural Graphite, NG)은 16.9%의 성장이 기대된다. 2016년 음극재 시장은 한화 약 9천억원 시장규모에 이를 것으로 전망하고 있다.

애초 전망과 다르게 xEV/ESS 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 보인다. 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 많이 증가하고 있다. <자료: SNS리서치>