LED 백색 조명
B2C 시장 진입을 눈앞에 두고 전환기를 맞는 국내시장
LED 백색조명은 수명이 길고 에너지 절감 효과가 뛰어난 친환경조명
LED(Light Emitting Diode) 백색조명(이하, LED조명)은 전기를 공급하면 특정 파장의 빛을 내는 LED를 이용하여 백색광을 구현하고 이를 조명에 적용한 제품을 말한다. 현재는 백색광을 구현하기 위하여 청·녹·적색 LED를 혼합 배열하는 방식 보다는 청색 LED에 황색 형광체를 혼합하여 제조한 백색 LED를 이용하는 방식이 주로 활용되고 있는데 이는 제조 단가가 저렴하고 광효율이 높으며 광특성 제어가 용이하기 때문이다. LED조명은 에피 성장 공정, 칩 생산 공정, 패키징 공정 등의 반도체 공정과 광원 모듈 제작 공정, 조명기구 및 시스템 제작 공정 등의 조명 생산 공정을 통해 제조된다.
LED조명은 기존의 조명에 비해 수명이 길고 내구성이 우수하며 수은을 사용하지 않아 친환경 조명이라는 장점을 가지고 있다. 또한 점광원으로써 다양한 디자인이 가능하며 광특성 제어가 용이하고 자외선이 발생되지 않아 감성조명·웰빙조명으로도 각광 받고 있다. 그러나 LED조명의 가장 큰 장점은 바로 높은 광효율이다. 최근 CO2 배출에 의한 지구온난화가 글로벌이슈로 떠오르면서 에너지효율이 높은 제품을 사용하여 에너지소비를 줄이려는 움직임이 활발하다. 조명으로 인한 에너지소비가 전체 에너지소비의 20%에 이르는 현 시점에서 국내 전체 조명의 30%를 LED조명으로 대체할 경우 연간 160억 kWh의 에너지 절감 효과와 680만 톤의 CO2 저감효과가 있다는 지식경제부 연구결과가 보고되었다. 따라서, 기존 조명을 LED조명으로 대체하는 것은 거스를 수 없는 시대적 흐름이다.
[ 기존 조명과 LED 백색 조명의 특성 비교 ]
각국의 적극적인 지원 정책으로 2015년까지 45% 이상의 연평균 성장률 기대
세계 각국 정부는 광효율이 낮은 기존 조명을 LED조명으로 대체하기 위한 정책을 지속적으로 발표하고 있다. 미국과 캐나다는 2012년부터 100W급 이상 백열등의 사용을 금지하기로 했고 유럽연합 소속국가들도 에너지절감 대책인 ‘에코디자인 디렉티브’에 따라 2012년까지 25W급 백열등까지 사용을 금지하기로 합의했다.
또한 일본도 2012년까지 백열등의 사용을 전면 금지하고 2012년 3월부터 탄소세를 톤당 15,000엔씩 부과하기로 했다. 우리 정부 역시 저탄소 녹색성장 정책을 표방하며 LED조명을 포함한 LED 응용부문을 녹색기술 산업분야의 신성장동력사업으로 선정하고 육성하고 있다.
또한 정부는 공공기관 에너지 이용합리화 정책에 따라 2012년까지 공공기관의 LED조명 비율을 30%까지 확대할 계획이며 서울, 부산, 인천, 부천시 등의 지자체 역시 이에 적극 동참하면서 LED조명 시장의 성장을 견인하고 있다.
각국 정부의 적극적인 지원 정책과 LED조명에 대한 낙관적인 전망에도 불구하고 아직 LED조명시장은 전체 조명시장의 5% 수준인 초기 단계에 머물러 있다. 2010년 세계시장 규모는 39억 달러, 국내시장 규모는 세계시장의 2.5%수준인 1,200억 원 규모인 것으로 나타났다. 이는 그 동안 조명용 LED칩 공급부족으로 인해 LED조명기구의 가격하락에 한계가 있었고 조명기구부의 효율개선 속도가 느려 광효율 개선도 기대 수준에 미치지 못했기 때문이다.
“ LED조명시장은 가격하락이 아직 일반소비자들에게 만족스럽지 못해 민간시장의 활성화가 늦어지고 있으며 시장규모는 전체 조명시장의 5% 수준에 머물러 있다. ”
LED조명업체들은 개선된 효율의 보급형 LED조명제품을 더욱 저렴해진 가격으로 시장에 출시하고 있다. 그러나 아직도 백열등 대체용 LED전구는 기존 백열등에 비해 20배, 형광등의 경우 5~10배 가량 비싸고 경우에 따라 공사비용까지 고려해야 하기 때문에 소비자들을 움직이기엔 부족한 형편이다.
따라서 국내시장의 경우 특히 민간시장이 활성화되지 못하고 정부 조달시장의 비중이 높은 편이다. 그러나 매년 LED효율이 35% 증가하고 가격은 21% 하락한다는 하이츠의 법칙이 있듯이 업계에서는 LED조명시장이 무한한 성장잠재력을 가져 2015년까지 45% 이상의 연평균 성장률을 보이며 급성장할 것으로 기대하고 있다.
최근 글로벌·대기업의 시장진입으로 국내시장의 급격한 성장이 예상
LED조명시장은 주요부품인 LED칩과 방열판까지도 외부업체로부터 쉽게 구입할 수 있어 진입장벽이 낮고 성장가능성이 높아 많은 중소·중견기업들이 우후죽순처럼 시장에 뛰어들어 초기 국내시장을 주도하고 있다.
현재 국내 LED조명업체는 500~700여 개인데 국내 민간 시장의 개화가 더뎌 조달시장 참여에 대한 의존도가 높은 편이다. 국내 조달시장의 규모는 2008년 47억 원 규모에서 급격히 성장하여 2010년 450억 원에 이르렀으며 2011년에는 1,000억 원 규모로의 확대가 예상되고 있다.
중소기업들은 조달시장에 참여하기 위해 조달청 우수조달품목인증뿐만 아니라 한국산업규격(KS), 고효율 기재자인증, 녹색인증, 환경마크인증 확보에 주력하고 있다. 우수조달품목인증을 받으면 우선계약대상업체로 선정되어 수의계약으로 제품 공급이 가능하며 다른 인증들도 조달 시장 참여에 도움이 되기 때문이다.
현재까지 조달시장은 파인테크닉스와 화우테크놀러지와 같이 기술력과 가격경쟁력을 갖춘 중소업체들이 높은 점유율을 보여 왔으며 2010년에는 파인테크닉스가 77억 원 규모로 국내 조달시장의 16.8%를 점유하였다.
[ LED 조명 세계 시장 전망 ] [ LED 조명 국내 시장 전망 ] 
자료 : 세계시장-“ Strategy Unlimited 보고서”,
국내시장 - 이투데이 2010. 12. 16 기사.
“General Electric market intelligence”,국내시장의 2009~2012년 연평균 성장률을 적용하여 2013년 국내시장 규모를 추정함.
“ 국내 LED조명시장은 기술진입 장벽이 낮고 성장가능성이 높아 500~700여개의 중소·중견기업이 참여하여 초기시장을 주도하고 있으나 아직 정부의 조달시장 참여에 대한 의존도가 높은 편이다.”
올해 국내 LED조명시장의 가장 큰 변화 요인은 글로벌 조명업체와 국내 대기업의 시장 진입이다. 2009년 말부터 국내 LED조명시장에 진출한 필립스, 오스람, GE 등의 글로벌 조명 업체들은 올해 상반기부터 형광등과 백열등 대체용 LED조명제품을 대형마트를 통해 대거 선보일 예정이다.
삼성, LG, 포스코, 롯데, SK, 현대 등 국내 대기업들도 계열사를 통해 2010년부터 본격적으로 LED조명시장에 뛰어들고 있다. 삼성LED는 하이파워 LED, 미들파워 LED, 멀티칩 LED, 교류 LED, 풀컬럽 LED 등 5개 분야의 조명용 LED 풀라인업을 구축하고 올 상반기부터 본격적으로 B2C 마케팅을 펼칠 계획이다. LG도 라이팅사업팀을 새로 만들어 기존의 LED TV용 LED 양산경험과 기술력을 바탕으로 LED조명시장에 본격적으로 참여하였다.
이들 업체의 참여는 높은 브랜드 인지도, 막대한 자금력과 공격적인 마케팅 전략으로 국내 LED조명시장의 활성화를 촉진시킬 것으로 예상되어 올해가 민간시장 개화의 원년이 될 것이라는 전망을 내놓고 있다. 대규모의 조명용 LED칩이 시장에 공급되어 조명기구의 제품 가격 하락이 예상되며 지속적인 기술개발을 통해 광효율 증대가 기대되기 때문이다. 업계에서는 대기업의 시장진입이 이미 예견된 일이었고 시장 전체 파이가 커진다는 측면에서는 긍정적으로 평가되고 있다.
그러나 기존의 시장을 주도하고 있던 중소·중견 기업들에게는 글로벌기업 및 대기업과의 경쟁이 부담스러울 수밖에 없다. 먼저 오랜 기술개발을 통해 다수의 원천특허를 확보하고 있는 글로벌기업에 비해 기술 경쟁력을 갖추기 어렵고 대량 생산체계를 갖춘 대기업에 비해 가격경쟁력을 확보하기 어렵기 때문이다.
또한 이들 기업들이 수직계열화에 적극 나서고 있어 조달시장을 제외하곤 마땅한 공급처를 찾기 어렵다는 점도 중요한 이유이다.
따라서 향후 국내 LED조명시장은 기존의 중소기업들간의 경쟁에서 경쟁력을 갖춘 중소·중견기업들과 대기업 및 글로벌 기업의 경쟁구도가 될 것이라는 전망이 나오고 있다. 벌써부터 기술력과 가격경쟁력을 갖추지 못한 일부 업체들은 부도를 겪고 있으며 이러한 현상이 가속화 될 경우 제품보증이나 사후서비스가 어려워 LED조명시장 자체가 고객들로부터 전반적인 신뢰를 잃을 수 있다는 우려도 나오고 있다.
[ 국내 LED 조명의 조달시장 업체 점유율 ]
“ 향후 국내 LED조명시장은 기존의 중소기업들 간의 경쟁에서 경쟁력을 갖춘 중소·중견 기업들과 대기업 및 글로벌기업의 경쟁구도가 될 것이다. ”
그러나 중소기업들은 이러한 위기를 기회로 삼아 새로운 도약을 이룰 수 있는 전략을 수립하고 있다. 먼저 기술력을 갖춘 중소기업들이 모여‘LED 공동브랜드’를 설립하고 회원사간의 특허공유 및 기술협력을 통해 경쟁력 있는 제품을 개발하고 있다.
일부 기술력으로 무장한 중소기업들은 지속적으로 해외시장에 진출하고 있다. 화우테크놀러지는 축적된 기술력과 설비를 바탕으로 최근 일본 JFE에 180억 원 규모의 LED조명 공급계약을 체결한 것을 비롯하여 일본, 유럽, 미국 등에서 대규모의 공급계약을 체결했다. 남영전구와 MK라이팅도 최근 일본시장에 진출하는 등 좁은 국내시장을 벗어나 새로운 활로를 개척하려는 움직임이 활발히 나타나고 있다.
몇몇 중소기업들은 대기업·글로벌 기업과의 협력에서 해법을 찾고 있다. 최근 천일전기공업은 필립스와 LED조명 제휴를 맺고 국내 상황에 맞는 LED도로조명을 공동 생산·판매하기 위해 기술지원을 받기로 했다. 중소기업들은 이 밖에도 위기를 극복하기 위해 업체의 상황에 맞는 다양한 전략을 내놓을 것으로 예상된다.
LED시장의 건전한 성장과 상생을 위해 정부와 기업들의 철저한 역할분담이 절실
이미 다른 많은 시장의 성장과정을 통해 보아 왔듯이 치열한 생존전략에도 불구하고 대기업과 글로벌기업의 진입으로 인해 LED조명시장의 많은 중소기업들이 어려움을 겪는 것은 불가피할 것으로 보인다. LED조명시장이 건전하게 성장하며 상생하기 위하여 정부와 대기업 그리고 중소기업의 철저한 역할분담과 이를 위한 노력이 필요한 시점이다.
정부는 국내 LED조명시장의 지속적인 급성장을 견인할 수 있는 정책을 지속적으로 마련하고 시장이 바람직한 방향으로 성장할 수 있도록 유도해야 한다. 우선 다양한 형태의 제품에 대한 규격 및 안전성에 대한 표준화를 서둘러야 하고 국내표준이 국제표준으로 채택될 수 있도록 업계와 함께 노력해야 한다. 또한 저가의 부품을 단순 조립한 국적불명의 저급 LED조명제품이 시중에 유통되고 있는 상황에서 품질에 대한 철저한 관리 감독을 통해 소비자들이 LED조명의 진정한 가치를 느끼게 해줘야 한다.
이러한 측면에서 고효율 기자재인증을 받은 제품에 대해 사후 검증하는 제도를 시행하는 것은 매우 바람직하다고 볼 수 있다. 해외 인증 절차의 간소화를 위한 정부의 지속적인 관심도 필요하다. 최근 한국조명연구원이 국내기관 최초로 미국 환경보호청에서 주관하는‘에너지스타 프로그램’의 공인시험기관으로 인정받은 것은 매우 고무적인 일이다. 이는 미국조달시장에 진입하기 위해 꼭 필요한 인증으로 국내에서 시험인증이 가능해짐으로써 해외진출을 꿈꾸는 국내 중소기업들에게 시간과 비용측면에서 큰 도움이 될 것이기 때문이다.
“ 중소기업이 LED조명업체로 살아남는 길은 막대한 투자가 필요한 칩 부분 등을 피해 방열 특성 개선, 고효율 등기구 설계, 설치비용 절감 등을 위한 관련기술들을 개발하고 특허권을 확보하는 길이다.”
국내 LED조명시장의 후발주자인 대기업들은 경쟁상대가 국내 중소기업이 아닌 글로벌기업임을 명확히 해야 한다.
오스람, 필립스, GE 등 글로벌기업들은 이미 오랜 기술개발경험을 바탕으로 칩 생산 및 패키지 부분에 많은 원천특허를 확보하고 있고 국내업체로는 서울반도체 등 몇몇 업체들만 이에 대응하기 위한 기술력을 보유하고 있다. 이들과의 경쟁에서 국내시장을 지켜내고 글로벌 조명기업으로 성장하기 위해서는 조명용 LED 및 조명기구에 대한 원천기술 확보에 더욱 매진해야 한다.
또한 대규모 양산체제를 바탕으로 대량의 조명용 LED 칩을 시장에 공급하여 조명제품의 가격하락을 견인하고 중소기업의 사업영역을 지켜주는 등 동반성장을 위한 노력을 해야 한다. 중소기업이 LED조명업체로 살아남기 위한 가장 확실한 방법은 결국 지속적인 연구개발에 대한 투자이다. 결국 기술력이 우수한 기업에게만 해외시장진출, 대기업과의 협력 등의 전략이 유효할 수 있다. 막대한 투자가 필요한 칩과 패키지 부분은 아니더라도 방열 특성 개선, 고효율 등기구 설계, 컨버터 및 회로 설계, 호환성 강화 및 설치비용 절감 등을 위한 지속적인 연구개발을 통해 관련기술들을 개발하고 특허권을 확보하여 자신만의 무기로 만들어야 한다.
이때 기술개발은 산·학·연 협동연구와 국가 연구개발지원사업들을 적극적으로 활용할 필요가 있다. 뿐만 아니라 광특성 제어가 용이하고 다양한 디자인이 가능하다는 LED 조명의 장점을 극대화하여 다양한 용도로 일반 소비자들의 감성까지 만족시킬 수 있는 제품을 개발하기 위해 노력해야 한다. 2011년에는 톡톡 튀는 창조적인 아이디어로 틈새 시장을 공략하여 전 세계에 이름을 알리는 국내 중소기업들의 소식이 더 많이 전해지기를 바란다.
KISTI MARKET REPORT/산업정보분석실 연구원 유 형 선
GreenTech Info.
ES&T저널, 산화분해 플라스틱의 친환경성 반박 연구 게재
□ 지난달 ES&T(Environmental Science & Technology) 저널에 게재된 한 비평에 의하면 친환경적이라고 알려진 분해성 폴리에틸렌(polythene, 비닐봉지・포장지 등에 쓰이는 합성수지)이 실제로 분해성을 입증할 수 있는 근거가 없다고 주장함. 폴리에틸렌은 전세계적으로 가장 널리 사용되는 물질 중의 하나이나, 환경위해성에 대한 우려가 증가하면서 분해성 플라스틱에 대한 수요가 증가함. 분해성 플라스틱은 철 또는 코발트 같은 전이성 금속 첨가로 에틸렌계 고분자물질의 산화반응이 촉진된다고 주장하며 식품포장 및 플라스틱백 등에 널리 사용됨. 그러나 이번 비평에서 분해성 플라스틱백이 자연속에서 분해되는 것은 사실이지만 오랫동안 자연계이 남게 되는 분해 생성물들에 대한 장기적인 연구가 전혀 없었다고 설명함. 덧붙여 이러한 제품들이 자연계에서 완전 분해되기까지 걸리는 시간에 대한 언급 없이 생분해성이라고 주장하고 있다고 비판함. 본 비평논문의 주저자(Ann-Christine Albertsson)는 분해성 폴리에틸렌과 관련된 많은 논문 중 고분해성을 실제로 입증한 경우는 없었다고 설명함. 결론적으로 이들은 산화분해 플라스틱이 환경적으로 전혀 도움이 되지 않는다고 주장함 (‘11.4.21, Nature News, http://www.nature.com/news/2011/110421/full/news.2011.255.html?WT.ec_id =NEWS-20110426)
Wheego社(중국), 고속 전기차 시장의 확장
□ 지역 전기차로 불렸던 저속 전기차 제작회사인 중국의 Wheego Electric Cars社에서 최고속도 65mph로 고속도로 주행이 가능한 신차“Wheego LiFe”를 상용 출시하였음. 리튬-철 인산 배터리에서 이름을 따온 LiFe는 Nissan社의 전기차“Leaf”처럼 배터리 구동식이지만 Mercedes-Benz社의 Smart ForTwo와 같은 2인승 차동차이며, 1회 충전으로 최장 100마일을 주행 할 수 있음. 이 차량은 120 또는 240 볼트 콘센트에서 충전이 가능하며 J1772 표준 충전소와도 호환됨. 현재 출시된 Nissan Leaf나 Chevrolet Volt와 비교할 때 2인승 차량의 한계를 가지고 있어 전기차 잠재 구매자들이 원하는 다인승 및 더 높은 최고 속도 등의 기준에서 단점으로 평가 받음 (‘11.4.26, The Wall Street journal, http://blogs.wsj.com/drivers-seat/2011/04/26/wheego-begins-selling-highway-ready-electric-car/)
Hitachi社(일본), 할로겐전구를 대신하는 LED전구 발매시작
□ Hitachi 그룹의 가전제조 및 판매를 담당하는 Hitachi Appliances社는 할로겐 전구와 동일한 밝기를 가지면서도 소비전력의 80%감소가 가능한 신제품 LED 전구를 지난달 18일부터 발매함. 이 전구는 시설물이나 점포의 다운라이트나 스팟 조명에 많이 이용되고 있는 기존의 할로겐 전구와 호환성이 있으며 절전효과가 있다는 것이 특징임. 또한 독자적인 고효율 렌즈를 사용한 것 외에도, 밝기가 더욱 밝아지는 각도를 적정하게 조절함으로서, 40W형 할로겐전구와 거의 같은 밝기를 보임. 더불어 LED특유의 직선적인 빛을 제어하고, 할로겐 전구와 같이 자연적인 빛의 배분을 더함. 4만시간을 사용할 경우 전기요금은 40W형 할로겐전구가 3만 272엔인데 비해 6,160엔이어서 경비 측면에서도 크게 절약이 가능함. 40W형 할로겐 전구의 3,000시간 수명의 13배에 이르는 40만 시간의 수명을 실현하였고 전구교환 횟수가 줄어듦으로써 사용자 유지관리에도 한결 용이함. Hitachi社는 2011년도의 자국 내 수요를 900만대로 예상하고 있음 (‘11.4.14, ECO JAPAN, http://eco.nikkeibp.co.jp/article/news/20110415/106372/）
Solar Frontier社(일본), 태양 전지에 관한 UL 인증 획득
Solar Frontier Receives Underwriters Laboratories (UL) Certification for Solar Modules
일본의 태양광설비업체 Solar Frontier社는 미국에서의 판매하는 태양 전지에 대한 UL인증(미국 보험 회사 단체가 정한 규격)을 취득했다고 발표함. Solar Frontier社 최고운영책임자(Greg Ashley)는 이 태양 전지에 대해 자사의 CIS(copper, indium, and selenium) 기술을 기반으로 하여 양산 박막 태양 전지 중 최고의 변환 효율을 가진다고 밝힘. 또한 UL인증 획득은 자사의 태양전지가 주거용, 상업용, 대규모 발전용 등의 부문에서 장기적으로 필요한 안전 기준을 충족시킴을 보여주는 것으로, 향후 장비의 자동화가 진행된 세계 최대 규모의 Kunitomi 공장이 순조롭게 실행되면 설치비용을 포함한 태양광 발전 시스템 비용을 더욱 감소시킬 수 있다고 밝힘. Solar Frontier社의 Kunitomi 공장은 연산 능력 900㎿로 설계된 세계 최대의 CI(G)S 박막 태양 전지 공장으로 올해 여름 무렵부터 풀 가동될 예정임. Solar Frontier社의 CIS 박막 태양 전지는 UL인증 외에도, 일본과 유럽에서 성능과 안전에 대한 인증을 획득했다고 밝힘
출처 : solar-frontier
Source : KISTI , GTNET 外.
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