2014_중소기업 기술로드맵_전략보고서_2.에코조명건축_총괄보고서_0204_페이지 설정_완료 312_수정.hwp

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5 C O N T E N T S 목차 1. 에코조명전략분야현황분석 1 2. 에코조명전략제품현황분석 43 1) 특수조명시스템 45 2) 일반조명시스템 77 3) 조명기기부품 에코건축전략분야현황분석 에코건축전략제품현황분석 197 1) 스마트신재생에너지 199 2) 고효율건축외피시스템 237 3) 스마트건물에너지관리시스템 273 중소기업기술로드맵

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7 에코조명 전략분야현황분석

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9 전략분야현황분석 에코조명 1. 개요 - 정의: 친환경, 고효율, 장수명의 LED/OLED 반도체광원을기반으로실 내외일반조명, 수송기기, 농수산, 의료/ 환경, 정보통신등다양한분야에활용되는조명 - 범위: 일반조명, 수송기기, 바이오, 농수산등다양한분야에적용되는 LED/OLED 조명및융합시스템을 기반으로, 이를구성하는광학/ 회로/ 방열/ 기구부의부품소재, 광원( 소자), 패키지, 모듈과스마트조명 제어시스템을포함 가. 정의및범위 (1) 정의 에코조명은크게광원및소재부품, 조명기기, 조명시스템으로나눌수있으며, 기존조명에비해 다양한장점으로미래조명의새로운패러다임제시 에너지절감, CO 2 발생저감, 장수명, 고내구성, 고휘도, 눈부심저감및인체에유해한자외선발생 방지효과 디밍및색상제어등조명제어가용이 광원의소형화및투명 / 플렉시블화가구현되어디자인자유도가높으며, 이에다양한조명기구디자인가능 LED/OLED 광원및소재부품은에코조명의핵심부품으로서광원소재, 칩/ 패키지, 모듈/ 엔진 등으로정의 기판, 발광소재, 형광체봉지재, 광학렌즈, 방열소재등을포함하는광원소재부품과전원회로, 드라이버등회로소재부품, 히트싱크등방열소재부품을포함하는공정산업 조명기기는실내외에위치한일반조명, 디스플레이 / 수송기기 / 농수산/ 의료등다양한산업분야에 적용되는특수조명분야에 LED/OLED 광원을적용하기위하여광학/ 방열/ 기구/ 회로부품을 조립하는산업으로정의 조명제어시스템은조명기기에각종부가장치를덧붙이거나제어알고리즘을추가하여조명 에너지의효율을높이고사용자에게편리함을제공하기위한모든시스템과컨텐츠를포함하는 산업으로정의 3

10 에코조명 (2) 범위 LED, OLED 등미래형신광원을기반으로한에코조명은주거, 사무실, 도로, 공장, 건축등에 적용되는실내외일반조명분야와, 자동차/ 선박/ 항공, 디스플레이, 농생명, 의료등다양한분야에 적용되는특수조명분야에적용 일반조명분야는백열등, 형광등의기존광원을대체하는조명뿐만아니라, 미래감성/ 테라피 / 가시광 통신등의기능과자연광환경실현디스플레이 + 조명+ 디자인을추구하는미래조명조건을만족하는 매우중요한산업 미래우주항공, 해양, 스마트그리드등미래도시에적용가능하고, 바이오, 에너지, 정보통신등 다양한산업분야에융합되는특수조명은시장잠재력이매우높아기존조명산업을고부가가치 산업으로전환가능 [ 에코조명의산업범위 ] 산업범위주요분류내용 광원및소재부품 광원 LED 칩/ 패키지, LED 모듈/ 엔진, OLED 소자및패널 소재부품 광학, 회로, 방열, 기구등소재부품 일반조명 일반조명 산업조명 경관조명, 주거용조명, 사무실조명, 건축조명등 도로조명, 공장조명, 항만조명, 등 바이오융합 의료용진단및치료조명, 살균조명, 농업조명등 특수조명 에너지융합 신재생에너지활용조명, 독립형가로등등 정보통신융합모바일, 모니터, TV, 전광판, Signage, 무대조명등 수송기기융합 자동차, 선박, 기차, 항공등수송기기용조명 나. 주요제품 (1) 광원및소재부품 광원은제품관점에서는 LED 광원과 OLED 광원으로구분하고, 주로광원에적용되는유 무기 소재와반도체공정에따라분류 4

11 전략분야현황분석 LED 광원은방출하는빛의파장에따라가시광 (RGB) LED, 적외선 (IR) LED, 자외선 (UV) LED 광원으로분류되며, 형광체와혼합하여패키징된백색 LED 광원도포함 OLED 광원은백색광을구현하는 OLED 소자및패널을기본으로투명 OLED 패널, 플렉시블 OLED 패널, 색가변 OLED 패널등을포함 소재부품은조명시스템을구성하는요소에따라광원, 광학/ 회로/ 방열/ 기구용소재부품으로구분 기판, 반도체소재를비롯하여발광물질, 형광체, 봉지재, 리드프레임, 유리, 기능성필름등과같은 광원관련재료, 유무기 소재, 광학렌즈, 반사판, 확산판, 도광판등과같은광학재료 방열판, PCB기판과같은방열소재 전원구동드라이브등의회로부품소재등을포함 (2) 일반조명시스템 일반조명시스템은기존의일반조명을대체하기위해제작된모듈엔진과 조명기구, 조명시스템이포함 되며, 실내및실외에서사용되는모든 위한제어시스템으로정의 LED/OLED 일반조명용모듈, 엔진, 조명기구와이를제어하기 일반적으로실내조명은주거조명과사무실조명, 상점조명, 공장조명, 학교조명등에사용되는조명을 의미하며, MR16, 전구형, PAR 등백열전구형태를이용한다운라이트조명과확산배광이가능한 면발광조명, 건축화조명과같은간접조명시스템등을포함 실외조명은보안등이나가로등과같은도로조명과건축및경관조명, 산업조명등을포함하며, 주로 기존고압방전램프를대체할수있는대용량 LED 조명제품이주류로형성 (3) 특수조명시스템 특수조명시스템은그용도에따라수송기기 ( 자동차, 선박, 철도, 항공등), 디스플레이 (TV, 모니터, 모바일기기, Signage 등), 바이오 ( 의료, 환경, 농수산업등), 전자가전, 엔터테인먼트 ( 레저용조명, 무대조명, 프로젝션맵핑, 전시용조명등) 제품등으로구분 단일제품의형태도가능하나 BLU(Back Light Unit), 모듈혹은완성품의형태로공급하는경우가다수 전조등과같이각제조회사에서제품을부품 제품의부가가치를높이고시장경쟁력을위해무대조명, 의료조명, Signage 등조명기기와제어 시스템을결합한형태로공급 5

12 에코조명 [ 주요제품분류표 ] 세부전략분야주요품목주요제품및기술 LED 광원 가시광(RGB) LED, 적외선(IR) LED, 자외선(UV) LED, 백색 LED 소자, COB 패키지, SMD 패키지, 고방열패키지등 광원및소재부품 OLED 광원백색 OLED 소자및패널 소재부품 광학/ 회로/ 방열/ 기구소재부품 에코조명 일반조명시스템 실내조명 실외조명 디스플레이용 다운라이트, 직관형형광조명기구, 평판형조명기구, 간접조명기구, 건축화조명기구, 조명제어시스템등 가로등, 보안등, 투광등, 산업등, 방폭등, 항만등, 제어시스템등 LED TV 용, 모니터용, 모바일기기용 BLU, 전광판, 미디어 - 파사드, 안내등, 표시등등 전자가전용 냉장고, 에어컨등전자가전용조명부품등 특수조명시스템 수송기기용 자동차/ 철도/ 항공기등전조등, 후미등, 차량실내등등 바이오용 식물생장, 집어등, 해충및해양방제, 테라피, 감성조절, 내시경, 살균및멸균등 엔터테인먼트용 레저용조명, 무대조명, 소형프로젝터, 전시조명등 6

13 전략분야현황분석 2. 산업현황분석 - 원전폐쇄및, 백열전구퇴출등친환경정책으로폭발적인성장이예상되는만큼 정부의시기적절한지원책은향후에코조명이국가의중추산업으로성장하도록견인 - 국가간/ 기업간경쟁이, 매우치열한분야로아직까지정부정책의의존성이높은사업이며 B2B와 B2C 모두존재하나주로 B2B 사업이주류이므로시장경쟁력강화필요 관련중소기업들에대한 사업형태는 - 에코조명기구를중심으로에코조명제조에필요한소재, 부품, 장비등과관련된후방위산업과 LED 조명이적용되는전방위산업구조로되어있으므로전후방대중소상생산업으로기대 가. 환경분석 (1) 정책(Politics) 촉진요인 정부는 2011 년녹색조명사회실현을위한 LED 조명 2060 보급프로젝트 계획을발표하고에코조명 보급을범정부차원에서시행하고있으며, 세계최초로 LED 조명제품국가규격(KS) 표준화를 추진하여 LED 조명산업활성화 2020 년까지공공기관에코조명보급률은 100%, 국가전체는 60% 보급을목표로제시 민간건물주택의 LED 등고효율조명사용을단계적으로의무화하고, LED-ESCO, 탄소캐쉬백, 민간 보조금지원등민간수요확산을위한다양한프로그램도병행 세계주요국에서도에너지절약및탄소배출저감을위한다양한정책을시도하고있으며, 특히 일본의원전사태로인하여세계적으로단계적원전폐쇄움직임( 독일 2022 년, 일본 2050년등 완전폐쇄) 으로에코조명보급활성화예상 전세계조명기구의연간소비전력은 2조 1,000 kwh, 전체전력의 12~15% 소비 미국, 유럽등세계적으로 2014 년까지백열전구를단계적으로판매금지( 중국 2017 년까지 ) 일본은 2015 년에 LED 조명시장비중을 50% 까지달성목표( 미국, 중국은 2020 년까지달성) 국내외빛공해방지법도입에따라 LED 조명의빛규제가이루어질것으로예상되어눈부심억제등 조명기구에대한새로운연구및제품활성화기대 미국, 영국, 호주, 한국( 인공조명에의한빛공해방지법 ) 등과다크스카이협회 (IDA), 국제조명위원회 (CIE), 영국조명기술자협회 (ILE) 등국제기구에서다양한규제방안마련 저해요인 미국, 일본, 유럽등선진국과중국에서도에코조명산업에대한막대한투자및국가적인정책 지원을시행하여관련기술및시장선점에대한경쟁가열 7

14 에코조명 미국의 다년도프로그램계획(Multi-Year Program Plan) 와유럽의 Horizon 2020 혁신프로그램, 중국의 12.5 신흥전략발전계획에 따라막대한연구개발투자 전세계조명시장의 70% 이상을차지하고있는미국, 유럽을중심으로엄격한안전 환경규제가 제정 시행중이고, 신흥개발국도자국회사보호와보호장벽의확대, 제품의신뢰성확보를위해 기술규제강화움직임활발 유럽, 미국등해외국가정부의재정위기에따라 LED 등에코조명보급지원정책에차질예상 (2) 경제(Economy) 촉진요인 일반조명뿐만아니라다양한융합분야로그응용범위가확대되고있으며, 특히 LED 조명은 2015 년이후조명의주류로성장할것으로예상 OLED 조명의효율화에따라디스플레이에이어 20년이후실내조명수요급속증가 전세계적으로에코조명의비중이전체조명시장에대해 2010년약 8% 에서 2016년약 40%, 2020년약 65% 까지시장이커질것으로예상 국내에삼성, LG 등반도체및디스플레이세계선도기업과자동차, 건설, 선박등세계적기업이 존재하여전 후방산업의대중소기업상생협력모델을수립할경우세계경쟁력확보와브랜드 이미지제고가능 LED 소자생산최대생산국으로써세계 10 대기업에삼성, LG, 서울반도체, 루멘스가존재하고, OLED 조명패널은 LG화학이최고수준의제품을생산판매 LED/OLED 는기존전통조명에비해 IT 기술과융합되어사용자및수요자맞춤형빛제어가 자유로워서다양한분야에서이를활용하고자하는수요가급증할것으로예상되며, 이와 관련하여조명제어시스템시장이새롭게부각 IT 강국으로써조명과 IT 기술이융합되는시스템조명이활성화될경우, 미래조명선도 새로운수요를창출하고있는감성조명산업은인간친화적감성조명에의해행복하고안전한미래 도시개발을 LED- 감성- 디지털제어기술융합으로추진하는신산업 저해요인 세계경기침체우려및금융위기에따른소비자경기위축 최근국내내수와수출의동반침체로인해경기가불안 2014 년국내성장률이연초예상보다둔화될것으로예상( 한국은행은국내성장률을 4.0% 에서 3.8% 로 하향조정하였으며, IMF도 3.7% 에서 3.4% 로변경) 8

15 전략분야현황분석 조명제품의 BIG3 기업인오스람, 필립스, GE 는수직계열화및세계표준논의의주도(Zhaga 표준등) 를통해에코조명시장진입장벽을강화 원천기술의대부분을글로벌대기업들이보유하고있어국내기업과의높은기술격차존재 특히 LED/OLED 광원및조명에대한원천특허를바탕으로특허공세심화 국내 R&D 및제품생산기술은칩이나소재등위주로발전되어있어완제품까지생산하는데있어관련업체들과의연계성이매우저조 LED 조명용광원은일본니치아가전체시장의 1/4 이상을차지하며, 니치아, 도요타고세이, 오스람, 루미레드, 크리(Cree) 등 BIG5가전체시장의 85% 를차지하여과점유상태( 국내기업은주로 디스플레이용 LED 광원시장선도) 조명기구제조회사역시오스람, 필립스, GE, 도시바등선진업체들이세계시장의 70% 를장악하고 있는등과점유상태가심각하며, 대기업의대규모투자와중소기업의과당경쟁으로인해국내 중소기업들의시장상황열악 글로벌선진기업들은칩, 소재등광원에서부터조명기기까지수직계열화를통해품질과기술, 가격 경쟁력에서앞선제품을개발하는실정으로국내중소기업의시장경쟁력악화 삼성, LG, 포스코등국내대기업의대규모투자및약 1,000 여개중소기업의과당경쟁속에서대부분의 중소기업이단순조립형제품을생산하고있어자생력부족 중국산저가 LED 소자및조명제품의대량유통과국내광원및부품소재 Supply Chain 의 미형성 (3) 사회(Society) 촉진요인 화석에너지고갈에따른연료소비절감및지구온난화를가속시키고있는 CO 2 가스배출량 감소는선택이아닌필수사항으로인식되고있으며, 이러한문제를해결하기위해 LED/OLED 를 이용한에코조명사용은필수 2002년 11 월교통의정서 (Kyoto Protocol) 의온실가스감축을위해청정개발체제 (CDM), 배출권 거래제도 (ET), 공동이행제도 (JI) 같은체제를도입 에코조명은기존조명의단순빛제공에서에너지절감, 인테리어디자인, 인간친화적인장점을 지니고있으므로에코조명으로대체하려는움직임이가속화 고효율, 친환경, 장수명, 안전성, 디자인, 감성등모든측면에서에너지절감, 환경보호, 유지비용 절감, 고품질조명등을제공하는 LED 조명에대한일반소비자들의인식변화및수요증가 가격경쟁력및에코조명의강점을살려새로운조명시장을창출하기위한감성조명, 시스템조명 시장확대가속화추세이며, 시장지배력유지를위한 LED응용분야확대로새로운수요시장출현 9

16 에코조명 감성조명 시스템조명 : 인간의심리생리적 특성을고려하여빛의세기와색온도, 컬러를조성하고, 특별행동상황에 맞는특수빛환경을제공하는조명시스템 : IT 기술을결합한광제어, 에너지효율향상, 다양한기능성등시스템화 기술및산업융합 : IT/BT/NT/DT/IoT/WoT 등다양한기술과의융합으로의료, 농생명, 해양수산, 문화, 국방, 디스플레이등다양한산업융합으로고부가가치수요시장창출 아시아, 남미, 러시아등신흥경제국시장의가파른경제성장과전기에너지수급이어려운문제를 해결하기위한 LED 조명시장의확대 저해요인 에코조명시장은정부지원정책의한계로예상보다빠르게성장하지못한반면, 에코조명공급은 과다한상황으로전개되어국내중소기업경영악화초래 LED/OLED 조명가격이백열전구, 형광램프등기존조명보다약 1.5~50 배높은가격으로형성되어 일반조명분야에서민간시장둔화와시장성장저해 해마다많은연구개발을통해 LED 램프의가격은꾸준히하락하고있으나, 여전히 LED 램프의가격은 백열램프에비해대략 20 배, 형광램프에비해 5~10배의수준 필립스, 오스람, GE 등글로벌선진사의브랜드와중국의저가공세를타개하기위한중소기업의글로벌마케팅능력부족과고급인력부족 (4) 기술요인 (Technology) 촉진요인 LED 조명을위한제조기술은국내기업의강점인반도체공정기술과매우유사하므로이미 기술적기반이마련되어있으며다양한기술의접목가능 현재양산되어출시되고있는 LED 조명의발광효율은이미 150 lm/w 이상, 수명은 5만시간 이상으로효율개선및가격하락도꾸준히진행 LED 칩가격은꾸준히하락하고있으며매년 30% 정도씩하락 LED 조명가격이현재형광램프 CFL 과동일한가격수준, 형광램프조명기구보다약 50% 이상 에너지절감효과( 약 150 lm/w) 를실현되고있고 18년이후 200 lm/w 도달가능 OLED 조명는고연색성, 낮은휘도의장점으로수년내 LED에버금가는효율향상이예상 현재국내 OLED 조명의발광효율은 60 lm/w 이며, 2015년까지 100 lm/w 조명용패널개발 및생산이가능할것으로예상되며, LG화학이세계최고수준의제품생산진행 10

17 전략분야현황분석 타기술분야 (IT, 농생명, 해양, 의료, 관광등) 와융합하여신제품및신기능, 신기술을창출하는등 시장구조를변화시키는기술개발추진 특히 LED 조명제품의시장접근성향상을위해 IT 기술을접목 광량, 색온도, 색가변형통합제어시스템및건축물에너지관리와감성및빛환경콘텐츠연구개발진행 저해요인 LED/OLED 조명기술은반도체기술기반방열/ 광학/ 회로/ 제어시스템의디자인, 개발, 양산의첨단 기술이며, 국내중소기업은대부분 LED/OLED 광원과부품을구매하여단순조립하는수준으로기술 경쟁력취약 중소기업의해외시장진출을위해서는현지의지역, 문화, 인종등다양한글로벌시장요구및 변화에빠른대응필요 디자인기술가격브랜드마케팅 경쟁력부족으로인한수요창출의한계발생 특수및융합조명시스템은조명기술뿐만아니라주변기술의동시발전이필요하나, 융합기술에 대한이해력이부족하고아직까지연구개발단계에있어상용화까지더욱많은실증및신뢰성에 대한시간과투자소요 반도체산업과마찬가지로 LED/OLED 소재, 소자( 칩), 패키징, 패널기술등은기술개발및생산 설비구축에막대한투자가요구되는분야로중소기업의진입장벽이매우높고저가격화실현 기술의미확보및원천기술미보유 고효율 OLED 광원의본격적인대량양산구축을위해서는아직수년필요 11

18 에코조명 [ 에코조명분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 년 LED 조명 2060 계획등국가적차원의보급정책수립추진과 LED 조명제품세계최초표준화추진 - 세계적으로단계적원전폐쇄와에너지소비량증가에따른전력부족발생으로고효율조명기기보급활성화 - 빛공해방지법등신규기술규제에대한새로운연구및제품활성화 - 미국, 유럽등선진국과중국에서도에코조명산업에막대한투자및국자정책지원 - 세계각국의기술규제를통한자국시장보호 - 해외국가정부재정위기에따른보급정책차질 경제 - 다양한융합분야확대에따른새로운시장수요증가 - 국내반도체세계선도기업과자동차, 디스플레이, 건설, 선박등세계적인수요기업존재 - IT기술과융합되어조명시장의새로운역할을담당하게될조명시스템시장이새롭게부각 - 세계경기침체우려와금융위기에따른소비자경기위축 - 조명제품의 BIG3 기업인오스람, 필립스, GE는수직계열화및세계표준논의의주도(Zhaga 표준등) - LED 조명용광원은일본니치아가전체시장의 1/4 이상을차지하며, 세계 Big5 가전체시장의 85% 차지 - 대기업의대규모투자와중소기업과당경쟁으로인해국내중소기업들의시장진입및상황열악 사회 - 환경과에너지이슈로인한에코조명사용은필수 - 에너지절감, 디자인, 인간친화장점으로기존조명대체 - 가격경쟁력및에코조명의강점을살려새로운조명시장을창출하기위한감성조명, 시스템조명시장확대가속화 - LED 응용범위확대로신규수요시장출연 - 아시아, 남미등신흥경제국시장의가파른성장 - 에코조명시장성장에비해공급이과다한상황이며, 중국의대규모투자에의한경쟁력약화 - 높은가격에의한민간시장활성화둔화와성장저해 - 글로벌선진사의브랜드와중국의저가공세 - 글로벌제조회사의수직계열화와세계표준논의의주도적입장으로인해국내중소기업의높은해외시장진입장벽 기술 - 에코조명의발광효율은매년꾸준히개선되고있으며, LED 가기존광원대비높은수준( 약 50% 이상) 으로진행 - 국내반도체제조공정기술기반으로다양한기술접목 - 타기술분야 (IT, 농생명, 해양, 의료, 관광등) 와융합하여시장구조를변화시키는기술개발추진 - LED/OLED 의대량생산으로인한저가격화가진행중이며, 2015 년에는형광램프 (CFL) 와동일수준까지도달예상 - 글로벌제조회사의에코조명에비해수요자맞춤형디자인및설계, 개발, 양산측면에서낮은기술력보유 - 국내중소기업은대부분 LED/OLED 광원및부품을구매하여단순조립하는수준으로낮은가격경쟁력 - 에코조명의핵심원천기술및대량생산을통한저가격화실현기술의미확보및원천지적재산권미보유 고효율 / 저가격화 감성및인간친화 Supply Chain 수요자맞춤글로벌화 융합시장확대 시스템화 백열전구금지및원전폐쇄에따른세계각국의에코조명보급정책으로인해가파른시장성장세 가격경쟁력및에코조명의강점을살려감성및시스템조명시장확대와 LED응용분야확대로새로운수요시장출현 기술집약형중소기업의기술및마케팅경쟁력강화와국내과당경쟁및보급한계를돌파하기위한해외진출전략수립 12

19 전략분야현황분석 나. 산업특징및구조 (1) 산업의특성 국가간/ 기업간경쟁이매우치열한분야로정부정책의의존성이높은산업 조명이전기에너지의약 20% 를차지하고있으나, 기존백열전구, 형광램프는에너지효율이 20% 로 매우낮아서국가에너지효율화및친환경정책에중요한산업 최근 LED의고효율화및저가격화에따른보급확대로해외국가의자국기업보호를위한기술 규제및인증규격강화추진( 기술규제년 20% 증가) 소재부품 / 조명제품 / 설치/ 유지보수 / 수요기업까지 Supply Chain 산업네트워크가중요하고수요자 및환경대응기술경쟁력, 브랜드/ 네트워크능력등의확보가 LED 조명가격및성능위주의 시장경쟁력에서중요한요소 시장경쟁력확보를위해서 LED 제조에서부터기술개발및생산, 기획및설치, 유지보수를위한유통망확보까지현지 Supply Chain 형성필요하며, 필립스나오스람, GE 등해외선진사는자체수직계열화강화에대한대응필요 최근몇년사이에코조명관련국내업체수는크게증가(2006 년 260개사에서 2010 년 830개사로늘어나고, 2013년약 900 여개업체로추산) 사업형태는 B2B와 B2C 모두존재하나 B2B( 건물주, 건설등) 와 B2G( 공공기관등) 가 70% 를 차지하고있으며, 시장성이높은 B2B/B2G 및 B2C 수요자에대한니즈파악및네트워크구축이중요 광원및소재부품은글로벌시장을중심으로대기업이주도하고등기구사업은로컬시장중심으로도/ 소매업체가주도하며, 건설업체, 전기공사업체, 건물관리업체등이주요고객 LED 조명제품은기후, 인종, 건축물형태, 문화등현지조명환경에따라다양한지역별소량다품종제품이주류이며, 현지조명환경에대한분석을통한제품성능및보증이중요 고효율 LED, OLED 등미래형광원을기반으로일반및산업용조명과바이오 ( 농업/ 의료/ 해양등), 에너지, 정보통신 ( 디스플레이 ), 수송기기등에다양하게적용되는광원, 조명기기, 조명시스템산업군을 집중육성해야하는산업 (2) 산업구조 에코조명기구를중심으로에코조명제조에필요한소재, 부품, 장비등과관련된후방산업과 건설, 자동차, 선박, 인테리어등 LED 조명이적용되는전방산업구조이며, 현재는주로실내외 일반조명의중소기업제품이다수 후방산업으로는기판, 반도체공정장비, 형광체, 봉지재, 가스, PCB, 방열판, 각종광학부품및회로부품등관련산업이존재 전방산업으로는일반조명인테리어디스플레이자동차조선건설통신의료등대부분산업과,,, /,, 연관되어있어국가산업적으로높은파급효과 13

20 에코조명 LED 조명산업은대기업과중소기업이혼재하는분야이며, 광원, 조명기기, 조명시스템에대한 체계적인공급망이형성되어야저가격화및고신뢰성제품생산으로글로벌시장경쟁력확보 가능하며, 대중소기업상생협력산업구조 Philips, Osram, GE 등글로벌대기업과국내대기업및중소, 영세기업이공존 LED 조명소재, 소자, 패키지와관련된핵심기술은글로벌조명기업들이선점하고있고, 중소기업들은 이를적용한소량다품종응용및조립제품위주로대부분영세한기업분포 기판, 형광체, 봉지재, 고방열소재등은소재부품산업은중소기업과대기업이경쟁 필립스, 오스람, 삼성등국내외대기업은자체 Supply Chain 을형성하여가격및기술경쟁력을 확보하고있으며, 기술및가격경쟁력을갖추지못한국내중소기업간경쟁격화 OLED 조명은 OLED 패널, 업체를중심으로전방과후방산업이있는전형적인장치산업구조이며 OLED 디스플레이산업을기반으로하는국내글로벌경쟁력이높은산업 OLED 패널업체에서생산된 OLED 모듈은실내조명, 감성조명등조명기구를맡은전방산업업체에공급 OLED 패널업체는 OLED 의생산을위해클린룸설비업체와자동화설비업체를통해생산공장을 건설하고, 증착기업체, 봉지장비업체, 검사장비업체등으로부터제조장비를공급 OLED 재료및부품업체등으로부터발광재료, 구동부품, 유리기판을납품받아생산하는전형적인장치산업구조 [ 에코조명분야산업연관구조 ] 후방산업에코조명전방산업 기판, 화학약품, 봉지재, 형광체, 구동 IC 및전자부품, 시스템 S/W 및 H/W 부품등에코조명용광원및기구/ 시스템소재및부품등 실내외조명기기조명시스템디스플레이용조명시스템수송기기용조명시스템농수산용조명시스템의료용조명시스템정보가전용조명시스템등 건설토목자동차선박항공의료디스플레이등 14

21 전략분야현황분석 3. 시장분석 년기준에코조명세계시장은 467 억달러이며, 국내시장은 5.7조원으로세계시장의 10% 차지 - 백열전구금지, 원전폐쇄, 시스템조명및융합기술활성화로일반조명시장높은성장및비중차지 - 향후에코조명은시스템및융합조명, OLED 시장침투로 2018 년 797 억달러, 2020 년 1,290 억달러전망 가. 시장현황및전망 (1) 세계시장규모 2014 년에코조명시장은 467억달러규모로연평균 10% 이상의성장률을보일것으로예상되고, 제품군별최대규모분야는 LED 광원분야로 232억달러 LED 광원시장에이어일반조명시장 135 억달러, 특수조명시장 97 억달러, OLED 조명 3.8억달러 순으로 2014 년도시장형성 LED 광원은조명이외에디스플레이와모바일등에적용( 광원자체) 되므로높은시장규모 2018년에코조명시장규모는연평균 10% 증가한 797 억달러로추정, 제품군별최대규모시장 분야는 362억달러의 LED 광원시장 LED 일반조명시장은백열전구금지, 원전폐쇄, 가격하락, 시스템조명 ( 감성, 기능성등) 및기술융합 활성화등으로연평균약 8.2% 증가로지속적인상승세 OLED 조명시장은효율향상등으로연평균약 43% 증가로급격한성장이예상되며, 2018년이후 LED 조명과대등한고효율과저가격화실현으로 LED와함께조명시장을견인 2018년이후 LED 시스템조명과 LED 융합, OLED 조명시장의활성화로 2020년에코시장시장 규모는연평균 15% 증가한 1,290 억달러로추정 [ 에코조명분야주요품목별세계시장현황및전망 ] 구분주요품목 ( 단위: 백만달러 ) 성장률 (%) (2012~2017) LED 광원 20,742 21,945 23,218 26,230 29,067 32, % LED 일반조명 11,496 12,439 13,459 15,193 16,597 20, % 세계시장 LED 특수조명 8,627 9,136 9,675 10,325 11,275 12, % OLED 조명 ,400 2, % 합계 41,051 43,786 46,732 52,548 58,339 67, % * 자료: 2014 국내외광산업현황및전망( 한국광산업진흥회 ), OLED lighting in 2009 and beyond (NanoMarket), LED 산업통계자문위원회 ( 한국광산업진흥회 ), Strategies Unlimited, Yole Report 28P-Status of the LED Industry 2013 등의자료를참고하여전망치추정 15

22 에코조명 2014년중국시장 66억달러규모로연평균 12% 수준의급격한성장률을보일것으로예상 중국은 LED 칩의주요생산국일뿐만아니라최대소비국으로도급부상하고있고, 로컬업체들의 위상도크게향상 [ 에코조명분야유망시장현황및전망 ] 구분주요품목 ( 단위: 백만달러 ) 성장률 (%) (2012~2017) LED 광원 1,659 1,756 1,857 2,098 2,325 2, % LED 일반조명 2,069 2,239 2,423 2,735 2,987 4, % 중국시장 LED특수조명 2,049 2,170 2,298 2,452 2,678 3, % OLED조명 % 합계 5,792 6,186 6,608 7,349 8,102 10, % * 자료: 2014 국내외광산업현황및전망( 한국광산업진흥회 ), OLED lighting in 2009 and beyond (NanoMarket), LED 산업통계자문위원회 ( 한국광산업진흥회 ), Strategies Unlimited, Yole Report 28P - Status of the LED Industry 2013 등의자료를참고하여전망치추정 (2) 국내시장규모 LED 조명시장은 2014년 5.7조원에서 2018년 12 조원, 2020년 20조원으로 2018년까지 CAGR 약 16% 지속적인성장전망 LED 광원시장은디스플레이시장의포화와조명광원의경쟁력약화로약 6.5% 성장 LED 일반조명시장은 2014 년백열전구금지, 민간부분 LED 조명활성화, 시스템조명및감성조명의 대중화등을통해약 37% 의급격한시장성장전망 LED 조명시장은 2017년이전에는 LED 광원시장이상대적으로큰시장을형성하지만, 2017년 이후에는디스플레이 / 모바일시장약화와민간부분일반조명분야보급확대등으로 LED 일반 조명시장이상대적으로크게형성 OLED 국내조명산업시장점유율은 2014 년 2% 에서 2018 년이후 30% 에이를것으로전망되었으며, 산업규모도 2014년 80억원에서 2018년 1.3 조원, 2020년 8.2조원으로 CAGR 약 178% 로급격한 시장성장예상 16

23 전략분야현황분석 [ 에코조명분야주요품목별국내시장현황및전망 ] 구분주요품목 ( 단위: 십억원) 성장률 (%) (2012~2017) LED 광원 2,351 2,503 2,666 2,873 3,105 3, % 국내시장 LED 일반조명 ,244 1,882 2,819 4, % LED특수조명 1,662 1,747 1,836 1,955 2,081 2, % OLED조명 1) % * 자료 : 2014 국내외광산업현황및전망, 한국광산업진흥회 2013 년기업전수조사, LED 산업통계자문위원회 ( 한국광산업진흥회 ), OLED 조명시장추정( 한국광기술원 2013) 등의자료를참고하여전망치추정, 국내시장 = 매출액 - 수출액 + 수입액 나. 무역현황 에코조명수출현황은 2008년 8억 9,275 만달러, 2013년 18억 9,088 만달러, 수입현황은 2008년 10억 6,903 만달러, 2013년 9억 4,443 만달러로수출증가및수입감소추이 에코조명에는광원및부품소재, 특수조명시스템, 일반조명시스템등이포함 한미 FTA 체결로수출관세하락으로인해특히미국으로부터수입량급증추세 무역특화지수는 2008(-0.09) 년부터 2013 년(0.33) 까지증가하였으며, 에코조명은수출특화제품 [ 에코조명관련품목별무역현황 ] 구분 ( 단위: 천불(USD1,000), 톤(TON)) 성장률 (%) (2008~2013) 수출중량 25,948 28,606 35,432 40,861 51,934 54,568 16% 수출금액 892, , ,252 1,263,203 1,675,683 1,890,886 16% 수입중량 73,765 63,936 68,806 69,089 60,482 65,046-2% 수입금액 1,069, , , , , ,434-2% 무역수지 -176,284 75,840 83, , , , % 무역특화지수 * * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만한다는뜻 1) 세계시장에대한국내시장점유율로산정하였으며, 2018년이후 LG화학등의국내 OLED 패널및조명시장의활성화로세계시장점유율을 30% 로산정 17

24 에코조명 다. 글로벌수출유망품목 글로벌수출유망품목조사는전략분야별수출유망품목발굴을통해기술경쟁력과수출성장 잠재력이우수한중소기업을지원하기위하여, 2015 년글로벌전략기술개발사업과연계하여수행 무역특화지수, 시장성장률등의종합적지표를기준으로수출유망품목군을도출 에코조명은전기램프및조명기구가수출유망품목으로선정 라. 업체동향분석 (1) 해외업체동향 LED 광원분야에서세계적으로원천특허를보유하고있는업체는니치아 (Nichia), 도요다고세이 (Toyoda Gosei), 루미레즈 (LumiLeds), 크리(Cree), 오스람(Osram) 등극소수에불과하며, 이들이 세계 LED 광원시장을주도 세계조명시장은 5 대글로벌조명업체가선점하고있으며, 이들은자신들의영향력을더욱 견고하게하기위해상호실시권허여및수직계열화를적극추진 필립스, 오스람은글로벌광원모기업을통해등기구, 조명시스템, 설계업체를인수합병하여 LED 조명사업을위한수직계열화구축 크리는조명전문업체를인수해독자적으로조명사업을강화하고, GE와전략적제휴 니치아와도요타고세이는 LED 사업확대전략의일환으로글로벌조명업체와제휴 OLED 조명산업역시 Osram, Philps, GE 등을중심으로한서구중심의회사와 Panasonic 과 Mitsubishi 등과같은일본업체들의자회사혹은협력회사들로수직계열화 필립스(Philips) 는세계최대램프제조회사로광원에서조명시스템제조/ 판매 LED 조명전담조직을운영하여 LED 칩/ 패키지 / 모듈(Philips Lumileds), LED 조명기구 ( 필립스 라이팅, TIR 시스템즈등세계조명기업인수합병 ), 조명시스템및디자인 ( 컬러키네틱스, 젠틀리 등) 의거대 LED 조명회사로투자되고있으며조명 Solution 사업확대추진 최근에는회사내조명분야가차지하는비중을크게확대하고 HUE 스마트조명시스템, 도로 디밍시스템, 학교및주거감성조명시스템등 IT 융합기술개발추진 일본의코니카 -미놀타의인광소재를이용하여 45 lm/w, 수명(D50) 10,000 시간, 색온도 2800 K의 OLED 면광원을보고하였으며, Lumiblade 라는브랜드로 OLED 면광원제품판매 오스람은 Osram Opto Semiconductor 에서적외선에서자외선에이르는다양한 LED 칩의제조및 패키지를담당하고, 조명기구는자사에서담당 18

25 전략분야현황분석 자동차내, 외장식시장에서세계선두업체이며, 형광체등 LED 있어소재및칩을전세계여러조명업체에제공 소재에도많은원천기술을확보하고 OLED 분야에있어서 2011년인광소재를이용하여형광등에버금가는 87 lm/w의효율을보고 하였으며, Orbeos라는브랜드로 OLED 면광원제품판매 미국시장을기반으로두고있는세계최대의조명회사인 GE 는니치아, Cree와 LED 칩분야에 있어서전략적제휴, 실내외용 LED 조명제품출시 눈부심억제반사판을활용한 LED 엔진채용 200 W급가로등을개발출시 OLED 는 2008년세계최초로 Roll-to-Roll 제조공법을적용한 OLED 조명제작을시현하여저가형 OLED 조명의가능성을제시하고제조라인구축추진 니치아(Nichia) 는 LED 시장을개척하고형성시킨기업으로세계최고의기술력을보유하고 있으며, 최근세계최고수준의고휘도 LED를제조 청색 LED에황색형광체를혼합하여백색 LED를만드는원천기술을비롯하여소재와소자및 패키지부분에압도적인기술력및원천특허보유 크리(Cree) 는 1987 년설립되었으며, SiC 계반도체기판, 광소자, RF 및파워소자의개발, 생산및 판매에서세계적인기업이며, 도요타고세이 (Toyoda Gosei) 는고출력, 고휘도 LED를도요타자동차 등에적용하는등자동차조명에주력 에피스타 (Epistar) 는대만최대의 LED 칩제조업체로최근수년간 M&A를통해외형을키우고 있고, 에버라이트 (Everlight) 는대만최대의 LED 패키징업체 루미오텍 ( 일본) 은 Mitsubishi 중공업의자회사로세계최초로조명용 OLED 패널을양산하였고, 2009년부터휘도 5,000 cd/m 2, 수명 10,000 시간등제품출시 Vertatim( 일본) 은미쓰비시화학과파이오니어 ( 일본) 의협력회사로써색상가변형 OLED 개발에 주력하고있으며, 파나소닉 ( 일본) 에서는 2010년 CRI 95( 효율 37 lm/w) 의고연색 OLED 면광원을개발하여제조생산 (2) 국내업체동향 광원및부품소재대기업인삼성전자, LG 이노텍, 서울반도체등과조명기기를제작하는중소기업간의네트워크형성이부족한상황이며, 대부분의조명업체는영세중소기업들로소수업체들을제외하면낮은기술력과브랜드인지도 국내 LED 조명시장의높은성장가능성에따라, 최근국내대기업들이막강한자금력과마케팅 능력을바탕으로 LED 조명사업에급속히진출 19

26 에코조명 삼성, LG는 LED 를각각 신수종산업, 세계 TOP3 전략산업 으로선정하고본격적인사업참여를 선언하고, 최근삼성전자, 효성등대기업에서 LED 소자/ 패키지분야에막대한투자와제일모직, KCC 등대기업은 LED 부품소재에대해서기술개발추진 포스코, SK, 롯데등도자회사설립및조명업체인수등을통해 LED 조명시장참여 삼성전자는 2012년삼성LED 를편입한이후, 조명용 LED 풀라인업을구축하고고출력 LED, 미들파워 LED, 멀티칩 LED, 교류 LED, 풀컬러LED 등을출시 LCD BLU에서 LED 조명으로사업영역을확장하고있으며, LED 성능향상및신제품개발을위해 막대한투자를추진하고있으며, 국내민간 LED 조명시장선점추진 LG이노텍은 LED 용에피웨이퍼개발에서소자생산 (FAB), 패키지, 모듈에이르는전공정의생산 라인을구축하고, LG 전자는전구형램프, 보안등, 라이트엔진, 시스템조명등 LED조명사업전반에 대한 Line-up 및체계구축 조명용 LED모듈을 LG상사와공동으로일본세븐아이홀딩스에 PB 방식의가정용 LED 공급업체로 선정, 40 W, 30 W 등백열등대체용 LED조명판매 서울반도체는 2009년 2월니치아와크로스라이센스계약을체결과조명용 LED 제품인아크리치를 2009년부터 GE 라이팅에공급하고, 미국에너지스타프로그램의 LED 조명신뢰성평가기준인 LM80 에대한인증취득제품생산판매 LG 화학, 네오뷰코오롱등이 OLED 면광원에대한연구개발을수행하고금호전기, 필룩스등은 기구개발을추진하고있으며, 선익시스템, SUN 프리시젼, 주성엔지니어링등이대면적, 높은 생산성, 유기소재소비효율장비개발 포스코 LED는 LED조명사업을위한포스코자회사로서국내최초로 AC 직결형 LED 벌브와 1 KW급 HID 조명대체대용량 LED 조명을출시하였으며, 조명시스템구축과제어솔루션까지 조명관련토털서비스제공전략추진 동부라이텍 ( 과거, 화우테크놀러지 ) 은 2006년 LED 조명시장에진출하여기술개발에지속적으로 투자하여 80 여개의기술특허를확보하고, LED 조명풀라인업을구축하여세계여러조명회사에 관련제품및부품을공급계약추진 금호전기는국내최대조명회사로서루미마이크로인수하여수직계열화를추진하고, LED PKG, LED Module, 전구형램프, 직관형튜브타입램프, 면조명, 투광등, 보안등등 LED조명전반 Line-up 구축과세계시장진출 20 에스엘디는 1999 년삼성종합기술원출신임직원들이만든 삼성벤처 1 호 회사로방열과수명 측면에서세계최고수준으로평가받고대규모수출계약을추진하고있으며, 엘이디존은세계 최초휘어지는 벤딩LED 바 출시

27 전략분야현황분석 필룩스는감성조명브랜드를기반으로다양한주거및사무실색온도제어제품을출시, 무선제어가 가능한 LED 조명제품과전선과전구가직접연결되지않아도빛이들어오는 D Bar 2 Rail 제품판매 유양디앤유는 LED BLU 구동및제어기술을기반으로실내외조명뿐만아니라가시광통신을이용한기능성시스템조명제품, 침앤라이트는컨트롤러없는 LED 파노라마모듈, 사인조명출시 중분류주요제품대기업중소기업 광원및소재부품 일반조명시스템 특수조명시스템 LED 광원 OLED 광원 소재부품 실내외조명기구 시스템조명 디스플레이용 수송기기용 삼성전자, LG 이노텍, 서울반도체등 LG 화학, 네오뷰코오롱 제일모직, LG 화학, 포스코, 한화케미컬, LS 전선, 삼성전기, 코오롱인더스트리, 삼성코닝등 LG 전자, 삼성LED, 동부라이텍, 현대LED, 포스코LED, 금호전기, SKC 조명등 LG CNS, 롯데정보통신, 현대통신, 겔럭시아 삼성LED, LG 디스플레이, 금호전기, 한솔LCD 현대모비스, 금호 HT, 한솔라이팅, 포스코등 바이오용현대LED 등 [ 에코조명분야주요제품의국내업체현황 ] 알티전자, 이츠웰, 루미마이크로, 대진디엠피, 루멘스, 럭스피아, 포인트엔지니어링등 중소기업주요 참여영역 중소기업 중소기업 참여정도 * 점유율 * 패키지, 모듈, 엔진등 아이컴포넌트, 지제이엠등 OLED 패널, 후공정등 크리스탈온, 엔바로테크, 포스포, 대주전자, 잉크테크, 엔피케이, 티티엠, 에이팩, 애니캐스팅, 동운아나텍, 코아셈, 다인전자등 알토, 태원전기, SK 조명, 필룩스, 남영전구, 소룩스, 미미라이팅, 오렉스, 포에프유니룩스, 한영이앤지, 루미시스등 필룩스, 정호TLC, 모이텍, 버추얼빌더스, 에스엔에스, 테라칩스, 중앙엔룩스등 대한전광, 메디아나전자, 대륙기술, 엘앤에프, 하이럭스, 삼익전광, 한일디스플레이, 엘피전자등 에스엘, 라이텍코리아, 더선테크, 프리모, 극동일렉콤, 대양전기공업, 한라IMS, 아스트로등 고도에스엔티, 모아전자, 엘이디에스티, 태종C&I, 케이제이메디텍등 열전도소재, 나노소재, 형광체, 봉지재, 공정장비, 방열/ 광학/ 기구/ 회로부품등 실내외조명기구 (LED 보안등, 가로등, 투광기, 면발광, 형광램프대체, 전구, 공장등등) PLC 제어, 조명제어부품 ( 센서, 통신, 네트워크등 ), 제어 S/W, 유무선네트워크시스템등 LED BLU, LED 전광판, LED사인조명등 자동차실내외조명, 선박용방폭등, 항공기실내외조명, 항해등등 농생명, 의료, 축산등 엔터테인먼트용 겔럭시아등 기린정밀공업, 서울무대조명, 파워라이텍등 비케이메디텍, 실버메드, 피엔에스등 전자가전용 LG 이노텍, 삼성전기등 율원엔지니어링, 체리루미, 트레이스등 냉장고, 세탁기, 청소기, 에어컨등 * 중소기업참여정도와 (, 점유율은 ) 주요제품시장에 5 참여하는중소기업의참여규모와정도업체수비율등를고려하여 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ) 높은단계: ) 단계로구분 21

28 에코조명 마. R&D 동향분석 (1) 해외 R&D 동향 DOE에서는조명용 LED 광원의효율이 2013년 Cool White 의경우 166 lm/w에도달되고 2020년에 231 lm/w가실현될것으로예상 LED 광원가격은 2015 년에는기존형광램프수준이되고 2020 년에는형광램프보다 1/2 수준으로저하 OLED 조명은 2015 년에는형광램프수준의효율에도달할것으로기대되며, 2020 년에는조명기구효율이 130 lm/w 이상으로도달될전망 [ LED/OLED 조명효율전망및비교 ] LED 조명 Goal OLED 조명 Goal Package Efficacy (lm/w) Efficiency of Driver 85% 87% 93% 96% Panel Efficacy (lm/w) Optical Efficiency of Luminaire % 100 % 90% 95% Thermal Efficiency 86% 88% 93% 95% Efficiency of Fixture 85% 89% 94% 96% Efficiency of Driver 85% 85% 90% 95% Resultant Luminaire Efficiency 71% 77% 89% 92% Total Efficiency from Device to Luminaire 85% 85% 81% 86% Luminaire Efficacy (lm/w) Luminaire Efficacy (lm/w) * 자료: 미국 DOE, SSL Multi-Year Program Plan, 2014, 광원성능기준 : CRI >80, CCT K, LED는 PC-LED 형태 오스람, 필립스, 삼성전자, LG 이노텍, 포스코 LED 등선진사및대기업과 Zhaga 등해외조명 단체에서는 LED 를조합하여방열/ 광학/ 회로성능을향상시키고저가격화를실현하기위해 LED 엔진의표준화및규격화진행 Zhaga 표준은 8 가지형태에대해서규정하고있으며, 현재 162개제품이인증 LED 광원은고효율화뿐만아니라소형화및대전력화, 고품질화기술개발추진 니치아, 필립스등은 CRI>95, 효율 90 lm/w 이상제품주류( 고효율보다는고품질로진행 ) 패키지사이즈를줄이기위한기술이슈제안과동일소비전력의조명제품에적용하는패키지의수를 늘려서또는멀티칩어레이구조이슈대두 22

29 최근눈부심을억제하고확산배광을실현하며, 전략분야현황분석 렌즈및확산판사용에대한제품디자인을 향상시키기위해반사판을사용하는제품이출시되고있으며, LED 조명기구는눈부심억제, 빛 공해방지, 배광조절, 건축화디자인향상에대한개발진행 LED 전구는필립스, 오스람등에서 LED 의前방위배광에서확산배광및눈부심을억제하기위해서기존백열전구와유사한 Omni-directional 배광을실현한제품출시되고, 소비전력 10 W 이상( 기존백열전구 100W 이상대체) 대용량화와 2~4$/klm 저가격화실현제품출시중 GE는눈부심을억제하기위해반사판을채용한 LED 엔진을사용한 200(W) 급가로등 ( 효율 80 lm/w) 을개발하고있으며, 후사광제어및도로타입별제품출시 미국, 영국등해외선진국과국제조명위원회 (CIE), 다크스카이협회 (IDA) 등국제기구들은각나라실정에맞는 빛공해규제를실시하고제품개발추진 플렉시블모듈화를통한축화조명( 원형, 타원형디자인등) 과직간접조명배광을통한다양한배광 조절, 광가이드를이용한발광면의볼륨감향상등연구개발진행 최근에는 LED 의광색및색온도, 배광제어, 인체감지를통한디밍제어를활용하여광테라피및 심리 생리조명, IT 기술적용빌딩에너지절감통합제어시스템, IoT 활용자동화스마트조명제어에 대한개발이활발히연구진행 필립스는배광제어, 인체감지에의한 Dimming, 색온도제어기능과함께 LED조명제어를위한통신기술등 IT 기술과융합한 HUE 시스템과 Building 자동화시스템개발 오스람등은태양고도에따른색온도제어, 일부뇌파측정으로감성조명연구진행 샤프등은에너지절감에대한제어솔루션으로사무실, 항만, 도로등각장소에대한시뮬레이터를기반으로유무선통신을이용한제품출시(30~70% 에너지절감) [ 최근개발되고있는 LED 조명기구와필립스휴(HUE) 시스템 ] 미국(DOE 주관), 유럽, 일본등에서는산학연컨소시엄을형성하여 OLED 광원의고효율화, 저가격화, 투명광원개발, roll-to-roll 공정및소재개발, 다양한형태의고품격조명디자인 ( 장식, 건축화등), 고연색성색온도제어시스템에대한연구진행 미국에서는 DOE(Depart of Energy) 의지원하에 Next Generation Light' 프로젝트의일환으로 2015년까지 100 lm/w의효율과 10 $/klm 가격을목표로 GE, Universal Display Co., Dow Corning Co. 와 Princeton Univ. 등 17개기관이프로젝트에참여 23

30 에코조명 유럽에서는오스람과필립스등이중심이되어컨소시엄을형성하여 투명광원개발, roll-to-roll 공정및소재개발진행(OLED 100.eu) OLED 광원의고효율화, 저가격화, 일본에서는 NEDO 의주관으로 BLU 및조명용 OLED 광원개발을목표로 Matsushita, NEC, Yamagata 대학등과함께 5,000 nit에서 10,000 시간의수명, 20 lm/w의효율목표로진행 (2) 국내 R&D동향 한국의 LED 광원기술은세계 4위이며 2013년 LED 매출순위 10위권내 3개회사가차지하고 있으며, 광소자그랜드컨소시엄사업으로단기간내 LED 광소자국내최고기술확보등으로선진국과 기술격차점차축소 한국광기술원을주축으로광소자그랜드컨소시엄을구축하여 2015년전력변환효율 75% 급 LED 광소자공정및표준분석기술개발을추진(200 lm/w급 LED 광원) 삼성전자는 LED 솔루션으로 CRI(Color Rendering Index) 90 이상의고연색성 LED 패키지 모듈과필요 밝기에따라쉽고빠르게조명기구구성이가능한 LED 모듈 M 시리즈 출시 LG이노텍은세계최초로 6인치에피웨이퍼를개발한기술력을기반으로미들파워패키지에서부터수직형 LED 칩을활용한하이파워패키지, 슈퍼하이파워패키지및고전압패키지, UV LED 양산등모든영역의조명용패키지라인업성공( 최대 190 lm/w 미들파워 ) 서울반도체는세계 4위 LED 패키지매출기업으로컨버터가없는 AC LED 패키지와아크리치2 의상위버전인아크리치 3( 스마트 LED 조명시스템에최적화된제품) 출시 LED 조명기구는시장선점을위하여치열한경쟁을벌이고있으며, 기존단순교체형조명에서감성 충족, 에너지절감, 기능적인디자인제공등새로운패러다임의전략에부응하는제품을출시 한국광기술원과알토, 삼성LED 등의컨소시엄은산업부의지원을받아사용자중심자연광구현 제품을국내최초로민간건설업체인 LG건설에신축아파트에적용 루멘스는정부의지원을받아초절전형 LED 스마트조명통합시스템개발및상용화와한국정보통신연구원은 가시광통신기술개발을통해유양디앤유가백화점에시범적용 금호전기는자회사인루미마이크로의 LED패키지를탑재한고효율 205 lm/w 급직관램프를출시하였으며, 고출력조명을중심으로한공장등, 투광등용도의 LED 조명제품라인업 특수조명전문기업인비솔은세계최고수준의 1.2kW 급 LED 조명 SENi1200 출시 필룩스는레일이전원공급을담당하면서입력전류를분산시켜수십미터까지연결하는 와이룩스등실내감성조명및 경관조명디자인강화제품출시 폴라레일와 LED 를단순부품개념에서시스템관점으로차별성을강조하는부품및소재, 다양한센서와기능, HW/SW 제어, 지원을받아진행 빛환경콘텐츠등의융합기술개발이한국전자통신연구원을중심으로정부의 필룩스는고연색성을구현하면서색온도조절을이용한사용환경에따른맞춤형 개발( 필마스터스마트조명시스템 ) LED 시스템조명을 24

31 한국도로공사는한국광기술원과공동으로도로조명디밍제어시스템표준제정추진 LG CNS 는대규모산업시설조명의전력사용량을 40% 줄여주는 스마트조명솔루션 개발 전략분야현황분석 현재자동차, 선박, 항공기등에 LED 가활발히적용되고있으며, 최근농업, 해양, 의료등다양한 분야에융합되는조명기술및제품개발진행 국내특수조명시장의상당부분은국내주력수출주도산업인자동차및전자산업등의전방산업에 의지하고있으며, 대부분의중소기업은조명부품생산에주력 현대모비스는 LED를이용한 LED 지능형전조등시스템을개발하고에스엘은대용량소형경량화 모듈을이용한자동차전조등개발추진중이며, LED 라이텍, 금호HT, 에이팩등은자동차실내외 조명제품및부품을생산하고고급차에적용 대양전기공업, 부경대학교, 한국해양대학교등은선박및군함에적용되는실내외조명및항해등에 기술개발을통해시범적용 LG 화학은오스람, 필립스등글로벌업체보다세계최고 OLED 패널기술을보유하고있으며, 현재까지 60 lm/w급 OLED 조명패널을생산하고앞으로 2014년개발에성공한 100 lm/w OLED 조명패널을 2015년에상용화예정 OLED 조명기술개발초기에는한국생산기술연구원, 전자통신연구원등의연구기관을중심으로 OLED 면광원및환경/ 감성형면조명기술개발과제가산업통상자원부지원으로수행하여유리 기판을이용한 OLED 면광원에서효율 100 lm/w, 수명 10,000 시간등달성 [ 에코조명분야별기술수준비교 ] 구분 상대수준 (%) 격차기간 ( 년수) 한국미국일본유럽중국한국미국일본유럽중국 LED 광원 LED 일반조명 LED 특수조명 OLED조명 * 자료: KEIT, 2013 년산업기술수준조사보고서 바. 기업니즈조사 에코조명분야중소기업의니즈분석을통한향후시장성장성이기대되는제품및기술을살펴보면, 다음과같은제품및기술의개발에대한니즈존재 25

32 에코조명 제품으로는, LED 다운라이트, LED 렌즈, LED High bay 조명, LED 평판조명등 기술에는 CNT(Carbon nanotube) 박막최적화기술, LED 조명배광각설계기술, 방열, 방진및방수 기능을갖춘조명개발, 고효율에너지기자재인증조건및 KS 규격을만족한친환경표지 3KS 인증 조명개발기술등 사. 중소기업분포분석 (1) 사업체수 에코조명분야중최대사업체보유품목은특수조명시스템으로 2013 년 3,820 개, 전체사업체수 6,591 개중약 58% 의비중차지 타기준품목의사업체수는광원및부품소재 1,272 개, 일반조명시스템 1,537 개를기록 에코조명분야사업체의규모별분포는소기업이 6,438 개로전체사업체수의 97% 차지 중기업사업체분포도는광원및부품소재 92 개, 일반조명시스템 17 개, 특수조명시스템 25개로광원및 부품소재가절대적우위 사업체수증가율은일반조명시스템의사업체수가 10% 증가하여가장크게성장 나머지품목의사업체수광원및부품소재 9%, 특수조명시스템은 -1% (2) 종사자수 기준품목중최대종사자수를보유한품목은광원및부품소재로 2013년 31,185 명, 전체종사자 61,771 명중약 51% 비중차지 나머지기준품목의종사자수는일반조명시스템 11,724 명, 특수조명시스템 18,981 명기록 사업체당중기업종사자수는광원및부품소재 11,873 명, 일반조명시스템 1,750 명, 특수조명시스템 2,087 명으로광원및부품소재가월등히우수한것으로분석 에코조명분야종사자의규모별분포는소기업이 33,111 명으로전체종사자수의 54% 차지 중기업종사자수는총 15,663 명으로광원및부품소재에대부분분포 종사자수증가율은일반조명시스템이 8% 증가하여최대성장치를기록 나머지품목은 4% 내외의증가율을보임 26

33 전략분야현황분석 [ 에코조명분야주요기업분포현황 ] ( 단위: 개, 명) ( 추정) CAGR 기준품목구분사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자계 , , , ,164 1,169 30,015 1,272 31,185 9% 4% 광원및부품소재 소기업 751 6, , , ,194 1,068 8,768 1,166 9,459 9% 8% 중기업 65 8, , , , , ,873 7% 8% 대기업 18 11, , , , , ,025-4% -2% 계 964 8,130 1,035 8,688 1,149 9,345 1,273 9,878 1,400 10,896 1,537 11,724 10% 8% 일반조명시스템 소기업 951 6,905 1,023 7,569 1,138 8,357 1,262 8,771 1,384 9,368 1,520 10,110 10% 8% 중기업 , , ,750 7% 15% 대기업 % -100% 계 4,009 16,095 3,960 16,509 3,706 16,248 3,764 16,910 3,857 18,298 3,820 18,894-1% 3% 특수조명시스템 소기업 3,990 12,165 3,938 12,529 3,681 12,308 3,739 12,635 3,829 13,300 3,790 13,600-1% 2% 중기업 14 2, , , , , ,087 12% 0% 대기업 5 1, , , , , ,264 5% 12% 계 5,807 49,982 5,898 52,904 5,826 58,141 5,964 58,952 6,426 59,209 6,591 61,771 3% 4% 총계 소기업 5,692 25,542 5,766 26,461 5,691 27,932 5,819 28,600 6,281 31,436 6,438 33,111 2% 5% 중기업 91 11, , , , , ,663 8% 7% 대기업 24 13, , , , , ,106-3% 0% * 기준품목은다음의표준산업분류를대상으로주요기업분포현황분석진행 1) 광원및부품소재은표준산업분류 다이오드, 트랜지스터및유사반도체소자제조업, 전구및램프제조업 대상 2) 일반조명시스템은표준산업분류 일반용전기조명장치제조업 대상 3) 특수조명시스템은표준산업분류 운송장비용조명장치제조업, 전시및광고용조명장치제조업, 기타조명장치제조업 대상 * 중소기업규모구분은상근종사자수를고려하여 3 단계로구분 ( 소기업 : 50 명미만 / 중기업 : 50명이상 300 명이하 / 대기업 :300 명이상 ) 27

34 에코조명 4. 기술분석 윈텔립스 DB를활용하여최근 10 년(2003 년 1 월 ~ 2014년 6 월) 출원된국내특허와해외특허 ( 미국, 일본, 유럽특허) 를분석하여에코조명분야의산업기술개발동향및기술개발역량을파악 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 전체적으로 2011 년이후감소추세, 일본이 40% 의점유율로가장많은특허보유 에코조명은 2007년전후에차세대시장으로각광받아 2010년후반까지연구개발이매우 활발하였으나, 인증, 수출장벽및빠른제품싸이클, 가격경쟁력등에의해기대에비해최근까지 크게성장하지못함 그러나최근친환경조명의필요성이높아지고있는가운데 LED 광원을바탕으로하는새로운조명시장이성장할것으로예상 LED 조명이대안으로떠오르고있어 [ 에코조명분야의국가 연도별출원동향 ] 28

35 전략분야현황분석 해외출원인의경우기업출원이다수를차지하며, PANASONIC, SHARP, TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY 미국과유럽의경우일본의 등일본기업에의한출원강세 SHARP 가최상위출원인으로분석되어일본시장이매우큰것으로보이며, 한국의삼성전자와엘지이노텍역시에코조명분야의시장확보를위해노력하고있는것으로분석 [ 해외특허의주요출원인동향 ] 구간별로미국과유럽은일본국적의 SHARP 가최다출원 09~ 14 년한국의엘지이노텍과일본의 PANASONIC 의출원활동이급격히증가 미국의 CREE 역시후반기출원이활발한경향을나타냄 반면, 네덜란드의 KONINKL PHILIPS ELECTRONICS 의경우상반기대비하반기에특허출원감소 일본은 PANASONIC 이최다출원, SHARP 는차상위출원인 일본에서는 PANASONIC 이최다출원인으로나타나 SHARP 가해외시장진출에더욱활발한경향을 나타내고있는것으로분석되며, PANASONIC 의하반기출원이집중적으로진행되고있는것으로분석 29

36 에코조명 [ 미국특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 일본특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 유럽특허주요출원인의구간별출원비율 ] 30

37 전략분야현황분석 (2) 국내동향 2010 년까지출원이지속적증가하고있으나이후감소하고있으며, 대기업과중소기업의점유율이 각각 33%, 30% 차지 기업( 대기업, 중소기업 ) 에의한출원점유율이 50% 이상을차지 그외해외출원인 27%, 개인출원인 17%, 대학/ 연구소 5% 점유 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 31

38 에코조명 내국인의출원비율이약 80% 로기술자립도가높은편 국내특허의내외국인비율은내국인 63%, 외국인 37% 로내국인의특허출원비율이높은것으로분석 해외출원인의경우 2009 년이후출원점유율감소추세이나최근다시증가하는경향 대기업인엘지이노텍이특허건수 (1,834 건) 로가장기술개발을활발하게진행 한국광기술원이 중소기업에서는서울옵토디바이스가 147 건으로대학/ 연구소 / 공공기관에서최다출원인으로분석 103 건으로최대로나타나에코조명분야의연구개발활동은주로대기업에 의해주도되고있으며일부중소기업및연구기관에서연구개발활동이이루어지고있는것으로판단 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 32

39 전략분야현황분석 구간별주요출원인은대기업의경우 2000년후반엘지이노텍이부상 엘지이노텍의경우 03~ 08 년 173 건(5%) 의출원에그치고있으나, 09~ 14 년 1661 건(40%) 출원 엘지이노텍는 2010 년파주 LED 공장을준공하는등 2000 년대후반부터신성장동력사업으로 LED 생산에과감한투자를진행한결과인것으로분석 중소기업과대학/ 연구소 / 공공기관경우대기업에비해출원건수가미비하나몇몇기관에서에코조명 관련연구활동을진행 중소기업에서는 03~ 08 년대비 09~ 14 년알티전자의특허출원이눈에띄게증가한것으로나타났으며 대학/ 연구소 / 공공기관에서는한국광기술원의연구활동이활발한것으로분석 [ 국내주요출원인의구간별출원현황 ] 33

40 에코조명 (3) 대표기술군선별 에코조명분야의전체유효특허대상출원건수를기준으로다출원국제특허분류 (IPC) 상위 10위를 도출하여대표기술군선별 중소기업만을대상으로 IPC 상위 10위를추가도출하여대표기술군에반영 대표기술군으로광원및패키징, 조명제어시스템, 회로부품및장치, 조립및모듈화, 발광소재, 조명방열장치, 조명설치, 디스플레이용조명, 유기발광소자, LED 광원모듈로 10개의대표 기술군최종선별도출 [ 대표기술군 ] No. 대표기술군세부내용 IPC코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 1 광원및패키징 1. 가시광선, 적외선, 자외선등방출할수있는발광다이오드 (LED), 초발광다이오드 (LD) H01L 엘지이노텍 (KR) 서울반도체 (KR) PANASONIC(JP) 2 조명제어시스템 1. 조명효과를극대화할수있는색상, 광량등의제어장치및시스템 F21S PANASONIC(JP) SHARP(JP) TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY(JP) 3 회로부품및장치 1. 전기광원의제어장치 2. 램프고장검출 3. 광원고장을대비한교환예비회로장치 H05B PANASONIC(JP) TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY(JP) SHARP(JP) 4 조립및모듈화 1. 조명홀더, 서포터, 프레임혹은하우징 2. 에지타입의액정디스플레이조명장치 3. 전계발광형광원 4. 광확산을위한통합적설계기술 G02F 엘지디스플레이 (KR) 삼성전자 (KR) 엘지이노텍 (KR) 5 발광소재 1. 유기인광및형광물질, 발광층 2. 봉지 3. 전극재료및형광체 H05B PANASONIC(JP) KONICA MINOLTA HOLDINGS(JP) NIPPON SEIKI(JP) 6 조명방열장치 1. 조명환기및냉각장치 2. 냉각수단 3. 조명모듈 F21V FU ZHUN PRECISION INDUSTRY(CN) TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY(JP) PANASONIC(JP) 34

41 전략분야현황분석 No. 대표기술군세부내용 IPC코드 대표기술 (IPC) 건수 대표출원인 7 조명설치 1. 고정설치하는조명장치 F21S KOITO MFG(JP) STANLEY ELECTRIC(JP) TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY(JP) 8 디스플레이용조명 1. 백라이트제어 2. 전계발광 3. 색상제어 (GrayScale 등) 4. 고체조명장치 (LED 등) G09G 엘지디스플레이 (KR) SONY(JP) SHARP(JP) 9 유기발광소자 1. 유기반도체소재 2. 유기형광체 3. 조명장치 H01L KONICA MINOLTA HOLDINGS(JP) SEMICONDUCTOR ENERGY LABORATORY(JP) 엘지디스플레이 (KR) 10 LED 광원모듈 1. 전계발광소자 2. LED광원모듈 F21V KONINKL PHILIPS ELECTRONICS(NL) SHARP(JP) 엘지이노텍 (KR) 나. 대표기술군분석 (1) 기술성장성분석 에코조명분야의기술별출원점유율 2) 및최신특허비율 3) 을살펴보면, 광원및패키징, 조명 제어시스템, 회로부품및장치분야는출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의 성장성이우수한분야로판단 조명방열장치분야의경우출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균값으로최신특허측면의경쟁력은 높은것으로분석 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 2) 출원점유율 : 전체특허중에서해당기술분야의점유율 출원점유율 = 해당기술분야의특허수전체특허수 3) 최신특허비율 : 전체특허중에서 2010 년~2014 년최근 5년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 2010 년~2014년출원특허수전체특허수 35

42 에코조명 [ 기술성장성분석 ] 기술전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 광원및패키징 % 7.57% 上 조명제어시스템 % 3.37% 上 회로부품및장치 % 3.65% 上 조립및모듈화 % 1.27% 下 발광소재 % 1.28% 下 조명방열장치 % 1.86% 下 조명설치 % 1.38% 下 디스플레이용조명 % 0.76% 下 유기발광소자 % 1.13% 下 LED 광원모듈 % 0.68% 下 분야평균 % 2.30% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 4) ) 및시장확보력지수 (PFS 5) ) 를이용하여 에코조명분야의기술별기술수준을살펴보면, 회로부품및장치, 발광소재, 조명설치, LED 광원 모듈분야는피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 조명방열장치분야는피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 광원및패키징, 조립및모듈화, 디스플레이용조명, 유기발광소자분야는시장확보력은우수하나, 이에비해 피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 4) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 5) 시장력지수(PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 36

43 전략분야현황분석 [ 기술수준분석 ] 기술미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 광원및패키징 中 조명제어시스템 下 회로부품및장치 上 조립및모듈화 中 발광소재 上 조명방열장치 中 조명설치 上 디스플레이용조명 中 유기발광소자 中 LED 광원모듈 上 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 한국특허를대상으로분석하였으며, 각대표기술군별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한전략제품후보군선별 조명제어시스템, 회로부품및장치, 조명방열장치분야가중소기업출원비율과중소기업출원인 비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한대표기술군으로판단 조명방열장치는국내특허건수(2,724 건) 중에서중소기업의출원건수 (565 건) 비율이 21% 를차지하여타기술군보다중소기업의출원비율이높은것으로분석 회로부품및장치은중소기업출원인비율이진출이용이한분야로판단 61% 이상으로나타나상대적으로국내중소기업의 [ 중소기업적합성분석 ] 대표기술군 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 중소기업 출원인비율 종합평가 광원및패키징 % 58.14% 中 37

44 에코조명 대표기술군 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 중소기업 출원인비율 종합평가 조명제어시스템 % 58.01% 上 회로부품및장치 % 61.17% 上 조립및모듈화 % 64.29% 中 발광소재 % 40.20% 下 조명방열장치 % 58.28% 上 조명설치 % 59.62% 中 디스플레이용조명 % 54.36% 下 유기발광소자 % 43.84% 下 LED 광원모듈 % 55.83% 中 다. 종합결론 전체적으로 2011 년이후감소추세이며, 일본이 40% 의점유율로가장많은특허보유 이러한추세는인증, 수출장벽, 빠른제품싸이클, 가격경쟁력등에의한제약에의해기대에비해 최근까지크게성장하지못한결과를반영 일본특허의비율이높고, PANASONIC, SHARP, TOSHIBA LIGHTING TECHNOLOGY 기업에의한출원강세 등일본 미국과유럽특허는일본국적의 SHARP 가, 한국특허의경우엘지이노텍의활동이활발 각대표기술후보군의특허지수를종합분석한결과, 중소기업적합성이높은수준으로평가된 조명제어시스템은기술성장성은높으나기술수준이상대적으로낮게평가되었고, 조명방열장치는 기술성장성과기술수준이모두중간정도로평가되어국내중소기업이해당분야에서기술개발을 고려해볼수있는후보군으로판단 회로부품및장치는기술성장성및기술수준분석결과높은수준으로나타나해당분야의시장형성및기술 개발이활발한기술군으로분석 38

45 전략분야현황분석 대표기술군 전체 특허 건수 특허점유율 [ 특허분석종합평가표 ] 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 광원및패키징 % 7.57% 上 中 6.51% 58.14% 中 조명제어시스템 % 3.37% 上 下 10.65% 58.01% 上 회로부품및장치 % 3.65% 上 上 15.37% 61.17% 上 조립및모듈화 % 1.27% 下 中 7.27% 64.29% 中 발광소재 % 1.28% 下 上 2.45% 40.20% 下 조명방열장치 % 1.86% 下 中 20.74% 58.28% 上 조명설치 % 1.38% 下 上 2.80% 59.62% 中 디스플레이용조명 % 0.76% 下 中 5.33% 54.36% 下 유기발광소자 % 1.13% 下 中 3.07% 43.84% 下 LED 광원모듈 % 0.68% 下 上 7.90% 55.83% ` 中 39

46 에코조명 5. 시사점및제언 세계적인친환경, 에너지절감정책에따라향후전개될거대조명시장을선점하기위해서는중소기업형신시장및고부가가치창출기술과대기업, 중소기업간상생융합터전마련을위한정부차원에서집중지원필요 국내약 1,000 여개의중소기업의과당경쟁을해소하고경쟁력있는중소기업의해외시장진출을 위해서는각국가별규제대응기술개발과지역적인온도 습도등기후와문화, 디자인, 습성 등에대한면밀한검토를통한글로벌맞춤형 마련필요 LED 조명제품개발및마케팅의탄력적지원책 최근빛공해방지와확산배광 ( 간접조명 ), 극한환경변화, 시스템조명, 저가격화및고품격화대량생산기술 등에대한기술적인요구가증가되고있어, 이에대한기술개발필요 에코조명의고품격화를위해서는 LED/OLED 광원및조명소재의개발을통해광원의고효율, 초박형, 초경량, 고방열, 고신뢰성확보가필수적이며, 특히광원의소재부품의국산화가 40% 정도로중점육성필요 에코조명에대한글로벌및국내대기업들의시장점유율이날로커져가는상황에서국내 중소기업들의시장확보를위한민간보급사업추진과 ESCO 사업확대, 표준화방안, 교육및 홍보등에대한집중투자필요 다양한어플리케이션에적용가능하도록방열, 광학, 회로, 제어등의기반기술확보하고, 중소 기업의수주역량제고, 고객맞춤형조명디자인기술능력확보등을필요로하며, 이를 위해서는무엇보다 LED 조명제품설계, 개발, 시험/ 인증, 글로벌마케팅등현장맞춤형전문 인력의집중양성필요 고부가가치창출혹은기존광원으로구현이불가능했던응용/ 특수분야에대한에코조명의 수요는꾸준히증가할것으로예상되므로중소기업에적합한소량다품종특화조명시장을 창출할수있도록추진필요 에코조명시장은저가격움직임이급속도로진행되어전후방산업과의연계와대중소상생협력 Supply Chain 구축에대한정부의적극적인지원필요 40

47 전략분야현황분석 [ 에코조명분야주요제품 ] 분야제품설명출처 특수조명시스템 - 일반조명이외의용도로사용되는모든조명기기및제어시스템을의미하며, 디스플레이, 수송기기, 모바일기기, 의료, 식물성장, 환경용, 정보가전, 군사용등다양한응용분야에활용할수있는제품을포함 시장, 글로벌유망, 타부처 일반조명시스템 - 일반조명용조명기기와제어시스템을의미하며, 주거, 사무실, 공장, 학교, 도로등에서사용되는조명기기와용도, 시간, 환경에따라광량, 색온도등을제어하는시스템을포함 시장, 글로벌유망, 타부처 에코조명 조명기기부품 - LED/OLED 기반의조명기구제작에사용되는각종부품소재를의미하며, 광학, 방열, 기구, 회로, 제어부품소재를포함 시장, 기술, 타부처 소자, 패키지, 모듈 - LED 와같이조명및응용제품의성능을결정하는핵심인자를의미하며, 소자칩이빛을발산하도록접착, 배선등을통해램프를만드는패키징공정, 다양한애플리케이션과접목되어제기능을 시장, 기술, 타부처 하도록하는모듈공정을포함 소재및공정장비 - 조명소재는소자에활용되는기판, 전극물질, 봉지재등의유무기물질등을의미하며, 공정장비의경우, 잉곳/ 기판제조공정, 에피웨이퍼제조공정, 칩제조공정및패키지제조공정에사용되는장비를포함 시장, 타부처 41

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49 에코조명 전략제품현황분석 특수조명시스템 일반조명시스템 조명기기부품

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51 전략제품현황분석 특수조명시스템 1. 개요 - 정의: 특수조명시스템이란일반조명이외의용도로사용되는모든조명기기및제어시스템을의미 - 범위: 특수조명시스템과관련된기술분야는디스플레이, 수송기기, 모바일기기, 의료/ 바이오, 농수산, 가시광 무선통신시스템, 엔터테인먼트, 정보가전등으로서단순조명분야이외에다양한응용분야에활용할 수있는제품을포함 가. 정의및필요성 특수조명시스템이란조명제품중수송기기, 디스플레이, 바이오, 엔터테인먼트, 농수산, 전자가전, 관광산업융합형제품과같이일반조명이외의특수한목적으로사용되는조명용부품/ 기기/ 시스템을의미 LED/OLED 광원과, 같은새로운광원의광변환효율과관련부수기술력은급격히개선공급 또한충분해짐에따라이들의조명용광원으로서의가격경쟁력은크게개선되고있으며, 결과적으로 기존의고가혹은고출력광원을활용하여구현되었던특수조명의광원부를 대체하려는움직임이활발 LED/OLED 광원으로 LED/OLED 광원은광변환효율이뛰어날뿐만아니라장수명, 친환경성, 빠른응답속도, 디자인 융통성등이뛰어나기존의광원들을빠르게대체해나가고있으며, 광원들의가격경쟁력또한상승하고있어기존의조명시장을빠르게탈바꿈진행 특히나최근에는이러한 곡면형디스플레이가본격적으로시장에등장한것과같이 뛰어나 BLU OLED 광원은가볍고, 얇으며, 색재현율이 혹은직접적인디스플레이의용도로그시장범위를빠르게확대시켜나갈것으로 예상되며, 가격및효율증가에따라자동차등의실내조명에사용될것으로전망 특히 LED/OLED 광원의기술력과가격경쟁력이강화됨에따라 IT, CT, BT 기술등과결합하여 다양한시스템을구현하려는시도가활발히진행되고있어그응용범위는더욱확대될것으로전망 특수조명시스템의시장잠재력은매우높으며기존의조명산업을고부가가치산업으로탈바꿈시킬수있는기회를제공하는반면, 시장형성초기단계에서특수조명제품의특성과고객의니즈에신속하게대처하지못한조명제품과업체는시장주도권에서멀어질것으로예상 45

52 에코조명 - 특수조명시스템 나. 범위및분류 ( 제품분류관점) 특수조명시스템은그용도에따라정보디스플레이, 수송기기, 무선통신시스템, 의료/ 바이오, 농수산, 관광융합제품등으로분류 위분류중정보디스플레이분야의대표적인상품은 광원을포함하는제품 TV, 모니터등과같이대면적디스플레이형 수송기기분야는자동차, 선박, 철도, 항공분야를위한조명을의미 무선통신시스템분야는가시광통신 (VLC, Visible Light Communication) 과같이일반조명혹은 차량용조명에모듈화되어통신을위해사용되는부품혹은시스템을의미 의료/ 바이오분야는수술및치료를위한무영등, 검사를위한내시경, 감성이나감정을조절하는데 활용하는조명등을포함 농수산분야의대표적인조명은실내에서식물을생장할수있는시스템이나식물의종류에따라 광원을제어하여이들의생장을촉진할수있는특수조명을포함 관광융합분야는무대조명, 미디어파사드, 디지털사이니지, 프로젝션매핑등엔터테인먼트분야 조명을의미 ( 공급망관점) 특수조명시스템은단일제품의형태도가능하나 BLU, 전조등과같이각제조회사에서 제품을부품모듈혹은완성품의형태로설계/ 제조하여공급하는경우가많으나, 경우에따라서 제품의부가가치를높이고시장에서업체의경쟁력이나차별화정책을내세우고자무대조명, 의료용 조명, Signage 등과같이조명기기와제어시스템을결합한시스템형태로공급 46

53 전략제품현황분석 [ 특수조명시스템분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품 수송기기 자동차/ 철도/ 항공기등전조등, 후미등, 차량실내등등 정보디스플레이 LED/OLED TV, 커브드디스플레이, 모니터, 3D TV, 모바일디스플레이등 특수조명시스템 농수산 식물생장용조명, 농수산용제어시스템등 의료/ 바이오테라피, 감성조절, 내시경, 살균및멸균등 무선통신시스템 가시광통신용부품및시스템등 관광융합무대조명, 미디어파사드, 디지털사이니지, 프로젝션매핑용프로젝터및응용SW 등 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 특수조명부품 LED/OLED 패널, 제어모듈, 방열/ 광학/ 회로부품, BLU, 가시광통신부품등 특수조명시스템 특수조명기기 조명제어시스템 전조등, 차량실내등, 무대조명, 소형프로젝터, 식물생장용등, 의료용조명등 특수조명제어시스템및조명제어시스템등 SW, 디지털사이니지제어시스템, 미디어파사드, 감성조절용 47

54 에코조명 - 특수조명시스템 2. 산업및시장분석 - 가격경쟁 LED/OLED 심화및세계경기침체등의국내외적인어려움에도불구하고 - 조명시장은지속적으로 증가추세에있으며, 특히특수조명시스템은그응용범위확대에힘입어시장규모가꾸준히증가할것으로예상 업체규모및지적재산권확보측면을보면해외주요글로벌기업의영향력이너무막대하나국내수요및 진입가능성면에있어특수조명시장은국내중소업체에결코불리하지만은않은상황 - IT, 에코조명광원에 ( 기반을, 둔특수조명 ), 시스템은국내산업체의강점인수송기기자동차조선등산업 전자가전등과밀접한연관관계를맺고있으므로이와관련된다수의중소기업의경쟁력을강화시키기위한 국가적인꾸준한지원이필요 가. 니즈분석 고기능성특수조명시스템에대한수요확대및높은시장기대치 시장니즈 1 : 다양한용도에적합한고기능성에코조명시스템기술확보 수송기기조명으로써의안전성, 의료및환경을위한생태요인, 농수산물에대한생산성향상, 정보가전의편의성등특수조명에대한고객의니즈는조명의용도에따라매우다양하므로, 신광원에대한정밀한조명제어및시스템기술확보필요 특수조명분야중두드러진성장세와잠재력을보이는분야는 Signage 와같이 IT기술에광원 기술이접목된분야이나유럽등해외기술력에비해국내기술력은취약한상황으로기술력을 보강하기위해서는다수의조명을제어할수있는시스템및편집용 S/W 개발이절대적 장기화된침체에도불구하고레져및엔터테인먼트시장은급격히성장하고있는추세로에코조명 관련업체들은시장선점을위해 IT/CT 기술등에대한지식을갖추고, 관련전문인력에대한 구인난을해결하여빠른대응필요 관광상품결합형제품및무대조명과같이엔터테인먼트용특수조명의경우, 유사한조명의 형태임에도 H/W의구성이나 S/W 내부의알고리즘에따라사용자가체감하는효용및편의성은 크게달라지므로그용처에적합한 H/W 및 S/W의설계및독창적인아이디어도출이매우중요 시장니즈 2 : 고정밀제어를위한광학설계와부품융합및집적을위한방열기술 특수조명은조명의용도에따라안정적인구동과효율, 신뢰성을보장하기위해필요로하는렌즈/ 방열/ 구조설계기술등이매우상이하므로, 각기의목적과요구성능에만족할수있는기술개발이 시급하며이에대한관련특허및지적재산권의확보가시장선점을위한중요한요소로대두 무대조명, 수송기기용조명과같은고출력 / 고집적화특수조명시장에진출하기위해서는 COB 타입 등고출력패키지류및방열기술등에대한개발자들의이해가필요하나, 상당수의관련회사들이 이러한이해없이제품을출시한후유지보수에서고전을겪고있는경우가비일비재한상황 48

55 전략제품현황분석 시장니즈 3 : 곡면형디스플레이등 OLED 디스플레이관련원천및상품화기술력 현재곡면형디스플레이시장은이제막걸음마단계이나 사례에비추어볼때 LCD시장이예상보다빠르게성장했던 OLED디스플레이시장또한단기간안에성장할수있을것으로보여관련 제품과관련된개발자확보및전문인력양성이시급한실정 현재 OLED 디스플레이관련국내기술력은세계최고수준이나대면적, Flexible, Transparent 한 OLED 패널의상품화를위해서는아직많은분야에서의연구/ 개발이필요하며, 특히 Flexible OLED 는 스마트기기를중심으로빠르게확대되어나갈것이므로이와관련한상품화기술개발시급 특수조명시스템에대한품질및가격에대한경쟁심화 시장니즈 4 : 디스플레이제품에대한고해상도/ 슬림화/ 대면적화기술수요증가 UHD 및곡면형디스플레이시장은이제막본격적인경쟁이시작되었으나시작과동시에중국 업체들과의격한경쟁이점차지고있으며, 후발업체들과의경쟁을위해서는지속적인원천기술 개발및슬림화/ 대면적화등을위한지속적인연구개발투자필요 공공장소뿐만아니라가정에서사용하는 LED TV 도점차사이즈가증가하고있어, BLU 대형화요구에 따른원천기술개발이필요하며, 특히 White OLED 를이용한대면적 OLED BLU 기술은시장규모가 점차확대되어제조기술및저전력화기술에대한수요가꾸준할것으로예상 기존조명에비해다소비싼가격을감안하면, 고효율화를통한에너지소비절감, 고색재현화를 통한디스플레이품질향상등기존조명이갖추기힘든부분에대한성능향상이필수 시장니즈 5 : 아이디어형고부가가치특수조명시스템시장창출 특수조명분야는많은경우주문생산방식및소규모단위의특화시장으로써해당분야에융복합 기술을기반으로시장창출아이디어를창출하고이를실현할수있는제품양산화기술개발이필요 에너지절감형에코조명은홈네트웍기술과접목되어지능형스마트조명시스템으로진화되고있으나 대게의경우업체간차별화된기술이존재하지않는경우가많아이에대응할수있는전략이 필요하며, 해당업체간의기술우위를체계적으로입증할수있는검증시스템기술개발또한필요 신광원(LED/OLED) 의응용분야확대에따른전문인력및네트워크부족 시장니즈 6 : 특수조명시스템설계와관련한기술경험부족및인력확보 소형화가가능하고고효율/ 장수명인에코조명광원(LED/OLED) 의특성으로인해다양한분야에서 기존광원을신조명으로대체하고자하는니즈가급속히증가하고있으나, 특수조명환경과에코조명 광원에대한체계적인특성및검증, 실증에대한데이터및전문개발자부족 49

56 에코조명 - 특수조명시스템 특히특수조명시장을선도하기위한융복합기술및아이디어형혁신제품발굴등에대한 체계적인지원대책이필요 시장니즈 7 : 다양한응용분야에진출하기위한네트워크및컨소시엄활성화 특수조명분야는수송기기, 농수산, 의료등과같이최종제품이나시설에일부부품의형태로사용되는 경우가많으므로에코조명업체와최종제품제작기업과의협력및네트워크체제마련필수 특수조명제작업체의개발자와에코조명에대한전문가가협력하여조명설계노하우와데이터를 공유할수있는기회를제공할수있는정책적인지원이필요하며, 중소기업은특수조명시스템의 융복합분야에대한폭넓은인력및노하우를갖추지못하고있으므로이에대한대책시급 특히최종제품제작기업의니즈를충분히파악하고필요하다면조명기술뿐만아니라 IT/BT/CT 등첨단기술에대한솔루션을제공해야하므로영세한중소기업들의컨소시엄및대기업 / 중견기업과의 컨소시엄구성과융복합기술에대한 Supply Chain 형성이중요 [ 특수조명시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 국내 LED산업제2 도약전략 수립을통해 LED 융합특수조명지원정책수립 - 빛공해방지법 에의한사인조명규제, 지역별 LED융합지원추진으로분산 경제 - 에코조명특수조명산업의본격적인성장과자동차, 선박, 정보가전등융합산업이세계적수준 - 특수조명의경우신규업쳉에대한높은진입장벽존재, 수요기업의저가격화추진움직임 사회 - LED/OLED 에대한소비자높은인식제고, 각국의에코에너지에대한관심증가 - 특수조명분야의다양한전문인력부재와네트워크구축의어려움 기술 - 에코조명광원의고효율화및고기능화진행 국내 IT/ 자동차/ 조선등관련기술이세계선도 - 국내중소기업의차별화기술부재및단순조립양산기술추진, 대량양산체제구축부재 융복합기술 고부가가치화 색상/ 디밍정밀제어 고출력고집적화 소형화 시스템화 세계경기침체장기화등국내외적인어려움이있으나특수조명시스템시장은지속적으로확대되고있으며, OLED 광원의본격적인등장이힘입어그응용범위와시장규모는급격히확대될것으로예상 특수조명시스템은국내산업체의강점인 IT, 수송기기 ( 자동차, 조선등) 산업등과밀접한연관관계를맺고있으며, 고부가가치 상품으로서관련특수조명산업을육성하기위해서는관련전문가육성및원천기술확보가매우시급 IT/BT/CT 등첨단기술과조명기술을융합한아이디어중심고부가가치창출중소기업형산업모델창출필요 글로벌대기업의조명제품과의대등한경쟁을위한국내중소기업의경우 제품개발에역점추진필요 LED 조명제품의차별화및고성능화, 고부가가치 50

57 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 작년을기준으로신광원관련산업중가장큰분야를차지하게된분야는일반조명분야이나, 국내의경우전통적으로디스플레이와자동차산업이시장의큰부분을차지하고있어조명시장 중특수조명시장의국내영향력은지속될것으로예상 한국의자동차, 디스플레이, 전자산업등은세계시장점유율에있어상당히양호한위치에 있으므로이러한국내산업체에특수조명부품및모듈을공급하고있는중소기업은해외경쟁 기업에비해상대적으로유리한위치선점 시장점유율및원천기술확보측면에있어전방산업중소재및광원과관련한산업들은해외주요업체의영향력이너무비대하나, 대기업을중심으로하는국내광원업체의공급능력으로볼때특수조명시스템관련업체에결코불리하지만은않은상황 전조등, BLU 제품과같이국내대기업과연계한제품의경우단가경쟁이매우치열하므로중소기업위주의특수조명산업체들은자체제품개발능력배양뿐만아니라수요처확보문제가시급한상황 후방산업중 LED 광원과관련한산업들은해외기술의존도가매우심각한상황이나 OLED 광원과 관련한시장은초기시장형성의단계이며특히관련제조기술은국내가선도하고있으므로크게 불리하지않으나, 다만 OLED 기반의제품은 LED 에비해아직기술 가격경쟁력면에서불리하므로 당분간 LED 기반의조명제품들이시장의주류를이룰것으로예상 일반조명을제외한가장큰시장을형성하게될분야는특수조명분야에서도 분야로현재는기존의광원을 Signage 나엔터테인먼트 LED로대체하거나단순제어룰만삽입하고있으나디지털사이니지나 무대조명과같은고부가가치융합조명제품의성장세가두드러질것으로전망 [ 특수조명시스템중심의연관산업구조 ] 후방산업특수조명시스템전방산업 LED/OLED 소자/ 광원/ 패키지, Flexible/Transparent 기판, 통신모듈, 방열소재및부품, 렌즈설계및가공, SMPS, driver 등 OLED 패널, 전조등, BLU, 내시경, 무대조명, 제어시스템, 품질검사 / 측정장비, 네트워크장비, 가전용조명모듈등 TV, 모니터, 노트북, 스마트기기, 가전, 자동차, 조선, 의료, 농수산업, 군사, 광고, 엔터테인먼트산업등 51

58 에코조명 - 특수조명시스템 [ 특수조명시스템중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 국내자동차, 전자제품등전방산업의영향으로에코조명광원(LED/OLED) 최대수요처확대 - 세계최고의에코조명광원생산능력보유 - 세계최고의 LED TV 및 OLED 디스플레이기술력 - 국내세계최고수준의 IT 기술확보 - 여전히낮은가격경쟁력및브랜드인지도, LED TV에대한높은시장의존 - 특수조명관련융합기술전문가부족 - 다양한기술융합관련산학연및기업간협력체계와수직계열화산업구조취약 - BT, CT기술에대한경험및전문인력부족 기회요인 (Opportunity) - 에코조명광원의고출력화, 고효율화, 대면적화, 장수명화등에따른다양한응용분야로의확대 - 에코조명및특수조명시장의지속적인성장 - 특수조명기술은국내산업체의강점인 IT, 자동차, 조선기술등과밀접한연관관계를맺고있음 - 주문생산식아이디어중심고부가가치중소기업아이템으로적합 위협요인 (Threat) - 세계경기의불확실성및국내건설경기둔화 - 특수조명분야특허및지적재산권의원천기술에대한높은해외의존성 - 세계주요국의에코조명육성책에따른기업들의경쟁이치열한상황 - 중국등저가특수조명의세계시장침투 - 최근유가및외화시장 ( 달러, 엔화등) 불안정 다. 시장현황/ 전망분석 LED 및 OLED 산업은 2005 년모바일기기 (1 세대), 2010 년디스플레이 (2 세대) 를거쳐현재 3세대로 진행되고있으며, 앞으로 2015 년이후에는자동차, 의료, 바이오등융합산업인특수조명시스템 시장으로확대되어 2020년에는 300조시장으로확대될것으로예상 * 자료: 산업기술평가원 LED/ 광 PD 실, 한국광기술원 [ LED 산업의성장및시장흐름 ] 국내외를막론하고에코조명에대한수요는꾸준히증가할것으로예측되며, 이와더불어특수조명 시장도확대될것으로기대 52

59 전략제품현황분석 2012~2016 년세계시장의연평균성장률은디스플레이용 12%, 수송기기용 25%, 의료/ 바이오용 68%, 농수산업용 25% 으로써전체적으로꾸준한성장이예상 2012~2016 년국내시장의연평균성장률은디스플레이용 12%, 수송기기용 41%, 의료/ 바이오용 79%, 농수산업용 50% 으로써전체적으로가파른성장이기대 무선통신시스템및관광융합조명시장은많은융합부분이있어잠재력은높으나아직시장초기 단계이므로정확한시장규모산출어려움존재 디스플레이용조명은공급과잉및경기침체에의해많이둔화되긴했으나, UHD TV 와곡면형 디스플레이시장개화로활력을찾을수있을것으로예상되며, 이들은여전히세계에서가장큰 특수조명시장으로주목, 다음의가장큰규모의시장은수송기기용조명산업이며, 한국자동차산업은 세계시장점유율이점차확대되고있는추세로전조등, 후미등, 차량실내등의동반성장기대 세계시장에서국내일반조명시장이차지하는비중은 비중은 15% 내외이나, 국내특수조명제품이차지하는 5% 정도인상황으로전세계특수조명시장의성장과더불어국내특수조명산업체가성장할 수있는기회및잠재력은매우큰것으로예상 전체특수조명시장에서의료용조명이차지하는비중은미미하나가장큰성장률을보일것으로기대 [ 특수조명시스템시장현황및전망 ] ( 단위: 억원/ 백만달러 ) 구분 년도 시장규모 성장률 CAGR(%) 수송기기 ,258 1,761 2,465 3, % 국내시장 정보디스플레이 107, , , , , , % 농수산 , % 의료/ 바이오 % 수송기기 3,010 3,760 4,700 5,870 7,340 9, % 세계시장 정보디스플레이 26,800 30,100 33,700 38,000 42,700 48, % 농수산 1,150 1,440 1,800 2,250 2,810 3, % 의료/ 바이오 ,200 2, % * 자료: 디스플레이용시장은 LED 및광IT 전략기술로드맵 2011 중 BLU 시장을참고하여 KISTI 추정. 기타세계시장규모는지능형 LED 시스템조명기술전략수립을위한기획연구 (KEIT, ) 자료를이용하여재산정한한국광산업진흥회자료(2012) 를활용. 국내시장규모는동일한자료를사용하여추정하되특수조명의경우제품생산량을국내시장규모로가정 * 참조 : 무선통신시스템및관광융합조명은아직은시장이초기단계로달리분류할근거가없어계산하지않음 53

60 에코조명 - 특수조명시스템 라. 공급망( 분류) 에따른분석 특수조명분야는부품/ 모듈, 조명기기, 제어시스템등으로공급망이이루어지며, 특수조명의사용 목적에따라일부제품은부품으로, 일부는완성품의형태로, 또는제어기가탑재된형태로공급 세계업체및제품현황 GE, 오스람, 필립스등세계유수기업들은단일조명공급을넘어서이들을연계하여대규모로제어할 수있는미디어파사드, 건물, 내조명제어시스템등을고객맞춤형제품형태로판매하고있으며 이를위해서이들업체들은효과적인제어시스템및설계를위한 S/W 등의개발을활발히진행중 특수조명용부품뿐만아니라완제품이나제어기와결합한시스템형태의특수조명등다양한품목의 조명제품군을확보 디스플레이용조명분야는유럽과북미보다는주로대만, 중국, 일본등아시아권기업들이시장을 선도하고있으며, 특히국내업체들과더불어 Omron, NMB, Stanley, Chatani, Fujitssu Kasei, Radiant, Coretronic, K-Bridge, Forhouse, Kenmos, Chi Lin 등이참여 의료및환경분야는현재학연을중심으로원천기술개발을진행중이며, 이중독일의 TRUMPF 의 LED 무영등등을상용화 일본아사이공업사및미쓰비시는 등은자동차용 LED 를이용한식물공장용조명시스템을적용하고있으며, 오스람 LED 광원을개발하여고급차인아우디, 벤츠등에적용 국내업체및제품현황 자동차에부품의형태로납품되는전조등, 실내등및전자제품에사용되는각종소형조명모듈을 부품으로보았을때, 국내특수조명분야에서조명부품이차지하는비중은대략 60% 정도로국내 시장의상당부분은국내주력수출주도산업인자동차및전자산업등의전방산업에의지하고있는상황 디스플레이용조명분야중광원패널시장은주로대기업이참여하고있는반면, Signage 시장은 중소기업들이완제품을생산하여납품하는형태를취하고있으며, 특히국내 LED BLU 시장은최근 저전력직하방식이확대되면서, 서울반도체, 루멘스, LG이노텍등은일반조명용뿐만아니라저가형 LED BLU 생산에도초점을맞추고있는실정 Signage 분야는국내 500여개의 LED 전광판제조업체들이참여하고있으나대부분 LED 모듈을 공급받아단순히조립하여납품하는형태를취하고있고자체적인생산라인을갖춘곳은삼익전자, 대한전광, 빛샘전자등소수에불과 특수조명을위한부품분야는국내에서자체수요처를확보하고있으나경기위축상황을대비하기 위해서는해외시장에도보다많은수요처를확보할필요성존재 LED 라이텍, 금호HT, 에이팩등은자동차실내외조명제품및부품을생산하고고급차에적용되고 있으며, 태종씨엔아이등은 LED를이용한식물공장에상용화에성공 부품/ 모듈형태의특수조명은글로벌자동차나전자업계에주로납품되고있으므로관련업체들은 비교적견고한수요와공급망을유지 54

61 전략제품현황분석 중소기업의경쟁력을강화시키기위한정부의중소기업적합업종제도에따라대기업은완성품형태의 에코조명기기생산이불가능하므로조명기기부분에있어서는중소기업간의경쟁이점차심화되고 있는상황이며, 결국중소기업이시장에서자리를잡기위해서는그들의차별화전략이필수적 조명제어시스템분야에있어서는대형건설업체를수요처로확보하고있는기존의 HA(Home Automation), SI(System Integration) 업체들이활발한시장진출을꾀하고있으나대부분일반 실내조명에치중하고있으므로, 렌즈/ 방열기술만확보된다면특수조명시스템시장에서중소중견 기업이시장에서입지를확보할수있는여지는충분 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 특수조명시스템 주요내용특수조명부품특수조명기기특수조명시스템 주요제품/ 기술특수조명을구성하기위한부품/ 기기/ 시스템및이를구성하기위한을포함 해외기업 Osram, Philips, Koito, Hella, Kyocera, ToyodaGosei, Cree, Stanley, MAxim, Texas Instruments, LED Link, Carlo, LED IL, Advance Panasonic, JB/Martin, Phihong, Osram, Philips,, GE, Zontobel, IGUZZINI, 아사이공업사, McGeoch LED Technology, AveoEngineering, Ocean LED Apple, GE, Osram, Philips, Honeywell, Lutron, AUO LG 이노텍, 삼성디스플레이, 서울반도체, 동부라이텍, 삼성전자, SKC, LG 화학, 제일모직, KCC 현대모비스, SL 삼성전자, LG 전자, LG CNS, 포스코LED, 동부라이텍, 현대LED, 금호전기 국내기업 루멘스, 희성전자, 뉴옵틱스, SL 라이텍, 금호HT, LED 라이텍, 에이팩, 동운아나텍, 알파그린, 방주광학, 애니캐스팅, 세코닉스,, 오리엔텍 금호HT, 프리모, 대양전기공업, 극동일레콤, 한라IMS, 태종씨엔아이, 파루, 오디텍, 기린정밀공업, 서울무대조명, 유양디앤유, 파워라이텍 필룩스, 금호전기, 유니룩스, 모이텍, 버츄얼빌더스, 정호TLC, 삼익전자, 빛샘전자, 대한전광 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ), 높은단계: ) 55

62 에코조명 3. - 특수조명시스템 기업니즈조사 특수조명시스템분야에종사하는중소기업의제품개발현황을조사한결과, 같은다양한제품을개발, 판매중 구체적으로다음과 자동차 / 선박/ 철도용실내외조명, 전광판, 도로및항만표지, 무영등, 피부치료기 또한특수조명시스템분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 자동차용 LED 조명설계기술, 방폭방수조명기구설계기술, 식물공장 LED 조명제어기술, 피부 치료용 LED 조명기술, 가시광통신제어시스템기술 특수조명시스템분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획보유 디자인및편의성강화 LED 수송기기조명, 엔터테인먼트조명, 피코프로젝터, 광치료용 LED 조명, 디지털사이니즈, 미세조류양식용조명 또한특수시스템분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 인공지능형 / 프로젝션형전조등시스템및알고리즘기술, 3D 후미등조명기술, 콘텐츠와연동할수 있는조명시스템 ( 제어시스템및 SW) 기술, 피코프로젝터및가시광통신응용기술, 고연색성, 고정밀 의료용 LED조명시스템기술 56

63 전략제품현황분석 4. 기술분석6) 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 특수조명시스템의대상특허 2,845 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 전반적으로 최근까지꾸준한출원이이루어지면서증가하는양상을보이고있으며, 한국이가장많은특허를보유 출원규모에있어서는일본과한국이각각 이어서미국이 835(29%), 유럽 201(7%) 순으로특허점유 915(32%), 894(32%) 로가장높은점유율을나타내며, [ 특수조명시스템의국가 연도별출원동향 ] 6) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임 57

64 에코조명 - 특수조명시스템 특수조명시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로일본특허의비중이 높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, SEMICONDUCTOR ENERGY LAB(JP) 이최상위출원인으로나타났고, 미국은 SHARP(JP) 가최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 58

65 전략제품현황분석 (2) 국내동향 특수조명시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011년까지매년증가하다가 2010년 이후감소추세 7) 를보이고있고, 내국인출원비율에있어서는매년 60% 이상으로높은비중을차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 77%, 외국인 23% 로한국인의특허출원비율이높은 것으로파악되는바, 기술자립도가비교적높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 8) 의특허비율이 32% 로가장높았고, 개인이 25% 로그뒤를이었으며, 해외출원인이 23% 그리고대기업과대학/ 연구소 / 공공기관이각각 15%, 5% 로분석되어특수조명시스템 분야는개인및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기위한기술기반을마련하고 있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 7) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 8) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 59

66 에코조명 - 특수조명시스템 특수조명시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업이대학/ 연구소 / 공공기관및중소기업보다 활발한특허출원활동을하는것으로조사되었으며, 대기업에서는현대모비스 (KR) 가 19건으로최다 출원을중소기업에서는콘티넨탈오토모티브 (KR) 이 5건으로최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 60

67 전략제품현황분석 나. 기술군도출 특수조명시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로후보군을도출 또한특수조명시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해데이터 마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 특수조명시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 후보군을도출 15개의 제품별 dataset 구축 : 특수조명시스템관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 9) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 10) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된 클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은 키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 9) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 10) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 61

68 에코조명 - 특수조명시스템 [ 특수조명시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드 연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 side turn signal lamp, light guide lens 8~9 1. LIGHTING FIXTURE FOR VEHICLE EQUIPPED WITH TAPERED-OFF INNER LENS 2. Side turn signal lamp 클러스터 02 클러스터 03 vehicle headlamp, projection lens, light source unit displayed content, optical assembly, illumination system VEHICLE HEADLAMP 2. VEHICLE LED LIGHTING LAMP, AND HEAT SINK FOR VEHICLE LED LIGHTING LAMP 1. GRATING IN A LIGHT TRANSMISSIVE ILLUMINATION SYSTEM FOR SEE-THROUGH NEAR-EYE DISPLAY GLASSES 2. See-through display with an optical assembly including a wedge-shaped illumination system 62

69 전략제품현황분석 키워드도출 No. 클러스터 04 클러스터 05 클러스터 06 클러스터 07 클러스터 08 클러스터 09 클러스터 10 클러스터 11 클러스터 12 클러스터 13 클러스터 14 클러스터 15 클러스터 16 클러스터 17 해당키워드 color-shade correction, elements organic electrolumine scence element, polymer motocycle, signal lamp photodetector, optical transceiver, communicatio n decorative lamp, lamp housing, cover ship, led lamp traffic light, detector touch panel, display apparatus backlight device camera, illuminator plant, plant cultivation, plant growth 연관도수치 8~16 4~ 관련특허 / 논문제목 1. ILLUMINATING APPARATUS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS PROVIDED WITH THE SAME 1. Displaying device and lighting device employing organic electroluminescence element 2. CONJUGATED POLYMER, INSOLUBILIZED POLYMER, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE MATERIAL, COMPOSITION FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, METHOD FOR PRODUCING POLYMER, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ORGANIC EL DISPLAY, AND ORGANIC EL ILLUMINATOR 1. VEHICLE LAMP AND VEHICLE HAVING THE SAME 2. The optical design of signal lamp of motorcycle based on LED intensity distribution 1. LED light global positioning and routing communication system 2. LED light communication system 3. LED light interior room and building communication system 1. Novel Waterproof Decorative Lamp 2. Decorative lamp 3. Decorative lamp for displaying snowing or water-flowing pattern 4 1. LED LAMP FOR SHIP'S LIGHT 4 4~16 4~16 4~24 patient. oled 4 1. LIGHT EMITTING DIODE LAMP, AND LIGHT EMITTING DIODE TRAFFIC LIGHT 2. LED SIGNAL LIGHT 3. High power LED lamp for traffic light 1, Input device of touch panel type for vehicle 2. LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND CONTROL PROGRAM AND METHOD THEREOF 3. TOUCH PANEL INPUT DEVICE FOR VEHICLE AND AUDIO FRONT PANEL 1. CAMERA LED-ILLUMINATING DEVICE AND CAMERA INCLUDING THE SAME 2. Design and operation of a simple beam shaping system 1. All-digital intelligent control system of LED plant light supplement lamp 2. LIGHTING DEVICE, PLANT CULTIVATION DEVICE, AND METHOD FOR COOLING LIGHTING DEVICE 3. LIGHT EMITTING DIODE FOR PLANT GROWTH 1. Mini-dome, nurse call visual communication system 2. MEDICAL DEVICE LIGHT SOURCE 3. Choosing display backlight units for patient monitors sensor 4~8 1. OLED display and sensor lcd panel, backlight system 4~16 door 4~8 1. Method, device and system for multi-color sequential LCD panel 2. FOUR-COLOR 3D LCD DEVICE 3. BACKLIGHT UNIT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME 1. VEHICLE LIGHTING SYSTEM 2. LIGHTING FIXTURE FOR AUTOMOBILE DOOR HANDLE 63

70 에코조명 - 특수조명시스템 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 특수조명시스템의유효데이터의 IPC 11) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고상위 20 위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한도출에서누락가능성이 있는추가적인후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (A) 생활필수품 (A01) 농업; 임업; 축산; 수렵; 포획; 어업 (A01G) 원예; 채소, 화훼, 벼, 과수, 포도, 호프또는해초의재배; 임업; 관수 (A01G-007) 식물의생태일반 (A61) 위생학; 의학또는수의학 (A61N) 전기치료 ; 자기치료 ; 방사선치료 ; 초음파치료 (A61N-005) 방사선치료 (B) 분리; 혼합 (B60) 차량일반 (B60Q) 일반적차량용의신호또는조명장치의배치, 그의설치또는지지 (B60Q-001) 광학적신호또는조명장치의배치, 그의취부또는지지또는그를위한회로 (B60Q-003) 차량내부의조명장치의배치, 그의취부또는지지또는그를위한회로 (C07) 유기화학 (C07F) 탄소, 수소, 할로겐, 산소, 질소, 황, 셀레늄또는텔루르이외의원소를함유하는비환식, 탄소고리또는이종원자고리화합물 (C07F-015) 주기율표의제8족원소를함유하는화합물 (C) 화학; 야금 (C09) 염료; 페인트; 윤기방편제; 천연수지; 접착제; 그밖에분류되지않는조성물; 그밖에분류되지않는재료의응용 (C09K) 그밖에분류되지않는응용되는물질; 그밖에분류되지않는물질의응용 (C09K-011) 발광성물질 (F) 기계공학 ; 조명; 가열; 무기; 폭파 (F21) 조명 (F21S) 비휴대용조명장치또는그시스템 (F21S-002) 모듈식구조물과같이선상광원사용한조명장치또는시스템에서조명효과를변화시키는것에해당하지않는조명장치시스템 (F21S-008) 고정설치하도록의도한조명장치 11) 국제특허분류코드 : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975년 10월에제정한기술분야별분류기호 64

71 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (F21V) 조명장치또는그시스템의기능적특징또는그세부. 다른물체와조명장치의구조적결합 (F21V-007) (F21V-029) 광원용반사기 냉각장치또는가열장치 (G02) 광학 (G02F) 광의강도, 색, 위상, 편광또는방향의제어를위한장치또는배치 (G02F-001) 독립된광원으로부터도달한광의강도, 색, 위상, 편광또는방향의제어를위한장치또는배치 (G08) 신호 (G08G) 교통제어시스템 (G08G-001) 도로상의차량에대한교통제어시스템 (G) 물리학 (G09F) 표시; 광고; 사인; 라벨또는명찰; 시일 (G09F-013) 조명사인 ; 조명광고 (G09) 교육; 암호방법 ; 전시; 광고; 봉인 (G09G) 정적수단을사용하여가변정보를표시하는 (G09G-003) 음극선관이외의가시적표시기를위한제어장치또는회로 표시장치의제어를위한장치또는회로 (G09G-005) 음극선관표시기및기타가시표시기에공통의가시표시기용의제어장치또는회로 (H) 섹션전기 (H01) 기본적전기소자 (H01L) 반도체장치; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L-033) 광, 예, 적외광, 의방출에특별히적용되는적어도한개의전위장벽또는표면장벽을가지는반도체장치또는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치및그들장치의세부 (H01L-051) 능동부분으로서유기재료를이용하거나능동부분으로서유기재료와다른재료와의조합을이용하는고체장치또는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치 (H04) 전기통신기술 (H04B) 전송 (H04B-010) 무선이외의입자 (corpuscular radiation) 를방사하는빔또는전자파를사용하는전송시스템 (H04N) 화상통신 (H04N-007) 텔레비젼시스템 (H05) 달리분류되지않는전기기술 (H05B) 전기가열 ; 달리분류되지않는전기조명 (H05B-033) 전계발광광원 (H05B-037) 전기적광원의회로장치일반 65

72 에코조명 - 특수조명시스템 (3) 전문가기반의도출 특수조명시스템의유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 참조하여전문가의검증을통하여최종을도출 IPC 분류로도출된기술트리를 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 01 식물성장용 LED조명기술 키워드클러스터링, IPC 기술트리 Plant Growth, Agriculture light, (A01G-007) 식물의생태일반 02 광치료용 LED조명기술 키워드클러스터링, IPC 기술트리 Medical Light, Light therapy, (A61N-005) 방사선치료 03 LED 가시광무선통신기술키워드클러스터 Visible Light, Communication light, 04 LED 조명을이용한노광 및고형화기술 IPC 기술트리 (C09K-011) 발광성물질 05 차량용 LED조명설계기술키워드클러스터 LED Head light, Car lighting 06 도로용 LED신호등설계기술 07 선박용 LED조명기술 IPC 기술트리 키워드클러스터 (G08G-001) 도로상의차량에대한교통제어시스템 Ship Lighting, Navigation light, Vessel light 08 LED 소재기술 IPC 기술트리 (C07F-015) 주기율표의제8족원소를함유하는화합물 (H01L-033) 광, 예, 적외광, 의방출에 특별히적용되는적어도한개의전위 09 LED설계및패키징기술 IPC 기술트리 장벽또는표면장벽을가지는반도체 장치; 그들장치또는그부품의제조, 또는처리에특별히적용되는방법또는 장치; 그들장치의세부 10 카메라용 LED조명기술키워드클러스터 camera, illuminator 11 OLED 응용기술키워드클러스터 sensor 12 방열설계기술 IPC 기술트리 (F21V-029) 냉각장치또는가열장치 13 능동형회로설계기술 IPC 기술트리 (H01L-051) 능동부분으로서유기 재료를이용하거나능동부분으로서유기 재료와다른재료와의조합을이용하는 고체장치또는그부품의제조, 처리에 특별히적용되는방법또는장치 66

73 전략제품현황분석 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 14 LED조명의내진설계기술 IPC 기술트리 (F21S-008) 고정설치하도록의도한조명장치 15 BLU 응용기술키워드클러스터 lcd panel, backlight system 16 수소연료전지기술키워드클러스터링 Fuel cell system, fuel cell, hydrogen 17 열교환기제어기술키워드클러스터링 heat exchanger, heat, energy, solar energy 18 전력네트워크운영시스템 에너지효율향상건물운영시스템 에너지저장장치통합관리기술 키워드클러스터링 energy, operation, home, building, power 19 지붕설치형태양전지시스템키워드클러스터링 solar panel, roof 20 스마트전력제어시스템기술 지능형건물운영시스템기술 자동차양제어기술 키워드클러스터링 power, control system, operation, design 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 특수조명시스템의기술별출원점유율 12) 및최신특허비율 13) 을살펴보면, 11, 14의 경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 01, 03, 04, 08, 10, 12, 13의경우 출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 05 및 15 는출원점유율이평균을상회하고, 최신특허비율이낮게나타남에따라, 기술개발이성숙기에접어든것으로판단 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 12) 출원점유율 : 전체특허중에서해당의점유율 출원점유율 = 해당의특허건수전략제품전체특허건수 13) 최신특허비율 : 해당의특허중에서 2011 년~2014 년최근 4년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당의 2011 년~2014년특허건수해당의전체특허건수 67

74 에코조명 - 특수조명시스템 [ 기술성장성분석 ] No. 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 01 식물성장용 LED조명기술 % 47.50% 中 02 광치료용 LED조명기술 % 43.28% 下 03 LED 가시광무선통신기술 % 55.24% 中 04 LED 조명을이용한노광및고형화기술 % 58.33% 中 05 차량용 LED조명설게기술 % 46.07% 中 06 도로용 LED 신호등설계기술 % 38.53% 下 07 선박용 LED 조명기술 % 48.28% 中 LED 소재기술 % 77.14% 中 LED 설계및패키징기술 % 35.37% 下 10 카메라용 LED조명기술 % 56.41% 中 11 OLED 응용기술 % 46.84% 上 12 방열설계기술 % 46.81% 中 13 능동형회로설계기술 % 75.86% 中 LED조명의내진설계기술 % 47.54% 上 BLU 응용기술 % 39.26% 中 분야평균 % 47.45% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 14) ) 및시장확보력지수 (PFS 15) ) 를이용하여 특수조명시스템의기술별기술수준을살펴보면, 09, 11은피인용지수및시장 확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 14) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 15) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 68

75 전략제품현황분석 03, 05, 06, 12 는피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에 미치지못하는것으로분석 02, 10, 13, 14, 15 는시장확보력은우수하나, 이에비해 피인용지수는평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] No. 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 01 식물성장용 LED조명기술 下 02 광치료용 LED조명기술 中 03 LED 가시광무선통신기술 中 04 LED 조명을이용한노광및고형화기술 下 05 차량용 LED조명설게기술 中 06 도로용 LED 신호등설계기술 中 07 선박용 LED 조명기술 下 LED 소재기술 下 LED 설계및패키징기술 上 10 카메라용 LED조명기술 中 11 OLED 응용기술 上 12 방열설계기술 中 13 능동형회로설계기술 中 LED조명의내진설계기술 中 BLU 응용기술 中 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각별중소기업의기술개발 참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한후보군을선별 01, 02, 03, 05, 06, 10, 13, 14 분야는평균값을상회함에따라중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한 분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 69

76 에코조명 - 특수조명시스템 중소기업출원인비율역시 01, 02, 03, 05, 06, 10, 13, 14 분야는평균값을상회하여타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의 참여도가높은분야로판단 종합적으로살펴보면, 01, 02, 03, 06, 07, 10, 13, 14 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아 국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] No. 명 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 16) 출원인비율 17) 식물성장용 광치료용 LED조명기술 % 43.59% 上 LED조명기술 % 43.48% 上 LED 가시광무선통신기술 % 64.15% 上 LED 조명을이용한노광및고형화기술 차량용 % 33.33% 下 LED조명설계기술 % 35.80% 下 도로용 LED 신호등설계기술 선박용 % 41.51% 上 LED 조명기술 % 44.44% 上 LED 소재기술 % 0.00% 下 LED 설계및패키징기술 % 33.33% 下 카메라용 LED조명기술 % 48.94% 上 OLED 응용기술 % 0.00% 下 방열설계기술 % 63.16% 上 능동형회로설계기술 % 27.27% 下 LED조명의내진설계기술 % 45.45% 上 BLU 응용기술 % 29.51% 下 16) 중소기업출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 17) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 70

77 전략제품현황분석 (4) 별종합평가 별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가모두 우수한은도출되지않은것으로분석 11은기술성장성및기술수준이우수한것으로분석 14는기술성장성및중소기업적합성이우수한것으로분석 [ 별종합평가표 ] No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 47.50% 中 下 46.34% 43.59% 上 % 43.28% 下 中 48.00% 43.48% 上 % 55.24% 中 中 61.67% 64.15% 上 % 58.33% 中 下 20.00% 33.33% 下 % 46.07% 中 中 26.61% 35.80% 下 % 38.53% 下 中 40.00% 41.51% 上 % 48.28% 中 下 34.78% 44.44% 上 % 77.14% 中 下 0.00% 0.00% 下 % 35.37% 下 上 23.53% 33.33% 下 % 56.41% 中 中 48.00% 48.94% 上 % 46.84% 上 上 0.00% 0.00% 下 % 46.81% 中 中 63.16% 63.16% 上 % 75.86% 中 中 11.76% 27.27% 下 % 47.54% 上 中 34.00% 45.45% 上 % 39.26% 中 中 20.93% 29.51% 下 71

78 에코조명 5. - 특수조명시스템 후보군 특허분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 글로벌유망품목, 기업니즈를대상으로특수조명시스템 전략제품의로드맵기획을위한다음의후보군을도출 [ 후보군 ] 중분류출처 수송기기 정보디스플레이 차량용 도로용 LED조명설계기술 LED신호등설계기술 선박용LED 조명기술 전조등등전장조명에적합한 LED 광원및모듈기술 고신뢰성차량용 HUD(Head-up Display) 광원모듈및시스템기술 슬림화및감성조명실현차량용인테리어 LED 조명기술 고신뢰성및시인성향상차량용외장 LED 조명기술 고신뢰성내환경항공기실내외및표지용 LED 조명기술 방폭조명설계기술 고해상도장수명 OLED 대면적디스플레이구현기술 저가형전면발광 BLU 시스템 LED광원을이용한고부가가치작물생장 특허분석 특허분석 특허분석 전문가 전문가 전문가 전문가 전문가 전문가 전문가 특허분석 특허분석, 타부처 농수산 LED 광원을이용한미세조류양식 타부처 식물공장, 광배양반응기용고방열LED 기구 타부처 식물/ 조류/ 어류응용시스템타부처 의료/ 바이오 광치료용 LED조명기술 외과수술진단및치료용 LED/OLED 무영등및조명시스템기술 의료용광학식검사기기및부품 뇌질환빛치료기기개발 특허분석전문가글로벌유망타부처 적색&NIR 적용 Therapy 시스템타부처 무선통신시스템 관광융합 III-V NIR 기반뇌질환치료개선시스템개발가시광무선통신부품가시광무선통신응용장치가시광무선통신을통한제어시스템콘텐츠기반양방향성 LED 디지털사이니지시공간디자인기반 4D 디지털스튜디오 타부처타부처타부처타부처타부처타부처 72

79 전략제품현황분석 6. 핵심선정 전략제품관련한특허기술의클러스터링을통해도출된을시장동향, 기술동향을고려하여, 전문가의합의로을조정 [ 조정결과 ] 중분류출처 차량용 LED조명설계기술 특허분석 도로용 LED신호등설계기술 특허분석 수송기기 선박용 LED조명기술 전조등등전장조명에적합한 LED 광원및모듈기술 특허분석 전문가 고신뢰성차량용 HUD(Head-up Display) 광원모듈및시스템기술 전문가 정보디스플레이 방폭조명설계기술 고해상도장수명 OLED 대면적디스플레이구현기술 LED광원을이용한고부가가치작물생장 전문가 전문가 특허분석, 타부처 농수산 LED 광원을이용한미세조류양식 타부처 식물/ 조류/ 어류응용시스템타부처 광치료용 LED조명기술 특허분석 메디-바이오 외과수술진단및치료용 LED/OLED 무영등및조명시스템기술의료용광학식검사기기및부품 전문가 글로벌유망 뇌질환빛치료기기개발 타부처 무선통신시스템 가시광무선통신부품 가시광무선통신응용장치 가시광무선통신을통한제어시스템 타부처 타부처 타부처 관광융합 콘텐츠기반양방향성 LED 디지털사이니지시공간디자인기반 4D 디지털스튜디오 타부처 타부처 73

80 에코조명 핵심기술선정 - 특수조명시스템 조정된과기술시장 동향분석및기업니즈조사결과를기반으로핵심선정위원회를 통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을 고려하여평가 선정된핵심은개발목적을명확하게하기위하여기술명을일부수정 [ 핵심선정결과 ] 중분류 수송기기 디자인을고려한차량용 LED조명설계기술 차량용 HUD(Head-up Display) 광원모듈및어플리케이션개발 정보디스플레이고해상도장수명 OLED 대면적디스플레이구현및측정기술 농수산 메디-바이오 무선통신시스템 관광융합 LED 광원을이용한미세조류양식외과수술진단및치료용 LED/OLED 무영등및최적조명제어기술의료용광학식검사기기및영상처리소프트웨어가시광무선통신응용시스템인터랙티브 LED 디지털사이니지및콘텐츠개발시공간디자인기반 4D 디지털스튜디오 74

81 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 가. 연구개발목표설정 중분류핵심기술요구사항 수송기기 정보디스 - 플레이 농수산 의료 / 바이오 무선통신시스템 관광융합 디자인을고려한차량용 LED 조명설계기술 차량용 HUD 광원모듈및어플리케이션개발 고해상도장수명 OLED 대면적디스플레이구현및측정기술 LED 광원을이용한미세조류양식 외과수술진단및치료용 LED/OLED 무영등및최적조명제어기술 의료용광학식검사기기및영상처리소프트웨어 가시광무선통신응용시스템 인터랙티브 LED 디지털사이니지및콘텐츠개발 - 비구면반사경/ 렌즈설계기술 - 3D 입체조명개발기술 - Pixel lighting 기술 - 자유곡면, 회절소자설계/ 제작기술 - 증강현실알고리즘및플랫폼구현인터페이스기술 - 고해상도 OLED 디스플레이구현 - 해상도측정및검증 - 파장별조류생장속도측정 - 파장가변형 LED 조명시스템개발 - 그림자최소화 조명프레임설계 - 고연색성 / 보정최적알고리즘개발 - 생체정보측정가능한광학식검사장비개발 - 객관적지표추출가능한 SW개발 - 가시광통신장애 최소화송수신모듈개발 - 상업화가능한대표 어플리케이션발굴 - 센서연동디지털 사이니지개발 - 사용자및상황맞춤형인터랙티브 콘텐츠개발 - 시공간합성및시공간디자인편집기술개발기반 4D 디지털 - 디지털스튜디오스튜디오시스템개발 [ 선정된핵심에대한연구목표 ] 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 - Reflector type LED Matrix beam 설계 - 고출력 LED 방열, 회로, 구동기술 - 반사형타입 HUD 시스템개발 - 차량정보변환제어부모듈개발 - 기존디스플레이성능분석및정보수집 - 디스플레이고해상도화제조방안 - 다파장/ 고출력조명시스템개발 - 외과수술에적합한최적패키지선정 - 그림자최소화알고리즘개발 - 측정용 LED모듈개발 - LED 조명균제도향상기술개발 - 고성능가시광통신송신모듈개발 - 가시광통신가능범주확인 - 사이니지시스템 어플리케이션설정 - 어플리케이션에따른시스템기획 - 시공간합성 알고리즘개발 - 합성가능한시공간콘텐츠개발 - 3D 입체조명설계/ 개발기술 - 비구면광학소자제작및측정기술 - 외부정보인식형 HUD 시스템개발 - Night vision+ 차량간충돌방지통신연계형 HUD 시스템 - 디스플레이 대면적화기술 - 디스플레이성능측정시스템개발 - 시간/ 계절/ 생애주기적정파장선별 - 파장별조류생장속도측정 - 고연색성 LED 모듈개발 - 그림자최소화제어기술개발 - 생체정보인식률 향상을위한조명최적화 - 정확도향상을위한알고리즘개발 - 저가형수신모듈 개발 - 통신장애최소화알고리즘개발 - 시스템연계가능한다수센서연동 - 가시화 UI설계 - 시공간편집 알고리즘개발 - 디지털스튜디오테스트베드구축 - Pixel LED 이용한적응형전조등설계/ 개발기술 - 카메라 / 센싱연동적응형전조등개발 - 양안타입광학계 및증강현실 HUD 시스템개발 - 증강현실 HUD 및차량정보통합 인터페이스개발 - 디스플레이수명 연장모듈최적화및알고리즘개발 - 객관적성능추출 알고리즘개발 - LED조명시스템개발및최적화 - 조류생장맞춤형알고리즘개발 - 무영등최적화시스템개발 - 무영등보정기술개발 - 생체정보인식률제고시스템개발및편의성향상기술개발 - 송수신모듈최적화 - 가시광통신어플리케이션발굴 - 센서인식률제고기술개발 - 디지털사이니지콘텐츠개발 - 합성 / 편집 SW 개발 - SW와실시간연동가능한디지털스튜디오개발 최종목표 - 외부환경적응형전조등기술개발 - 외부정보인식및증강현실구현가능한 HUD 시스템개발 - 고해상도 / 장수명 OLED 대면적디스플레이개발 - 미세조류양식에유의미한파장추출및 LED 조명개발 - 고연색성무영등개발및최적제어기술 - 생체정보측정을위한광학장비시스템일체개발 - 고성능 / 저가형가시광통신송수신모듈개발 - 사용자인터랙션가능한지능형디지털사이니지시스템개발 - 시공간합성 고도화를위한디지털스튜디오시스템개발 75

82 에코조명 - 특수조명시스템 나. 로드맵기획 76

83 전략제품현황분석 일반조명시스템 1. 개요 - 정의: 일반조명시스템이란일반조명용조명기기와제어시스템을의미하며, 주거, 사무실, 공장, 학교, 도로등 실내외에서 사용되는조명기기와용도, 시간, 환경에따라광량, 색온도등을제어하는시스템을포함 - 범위: 일반조명시스템은기존의백열램프나할로겐램프, 형광램프, 방전램프대체용조명광원을기반으로 하며, 광원( 소자), 소재, 패키지 / 모듈등을포함하여구성된조명기기와광학설계및조립, 전원부, 생산 및측정장비, 조명제어시스템까지포함 가. 정의및필요성 일반조명시스템은기존백열램프나할로겐램프, 형광램프등을이용하는실내 외에서사용되는 일반적인조명을대체하기위해 LED/OLED 광원을이용하여제작된광원( 소자), 조명모듈등과이를 포함한조명기기, 그리고조명의밝기와색온도를제어할수있는조명제어시스템을총칭 LED/OLED 를사용하는일반조명, 시스템조명은우수한광변환효율과뛰어난에너지절감효과 장수명, 친환경성, 빠른응답속도, 다양한디자인가능, 밝기및색온도조절등조명제어가용이한 장점을나타내어차세대조명으로각광받고있으며, 관련시장의규모가지속적으로빠르게성장중 LED/OLED 조명의성능은제품에적용된 LED/OLED 광원과조명제품으로써의광학적 전기적 열적 특성에크게좌우될뿐만아니라관련핵심기술및제품은글로벌조명기업들이선점하고있으며, 기존조명기구에비해아직까지가격경쟁력을갖추지못하고있어민간시장의확대가더디게진행 이를해결하기위해 LED/OLED 조명기기분야의핵심부품인광원( 칩/ 패키지 ), 모듈/ 엔진, 방열/ 광학/ 회로부품과제품/ 시각/ 공간/ 조명디자인, 제어시스템등다양한관련분야에서기술개발전략수립요구 [ 일반조명시스템의구성요소 ] 77

84 에코조명 일반조명시스템 ( 제품분류관점) 일반조명시스템은백열램프나할로겐램프, 형광램프, 고압방전램프와같은기존 램프를대체하기위한 LED/OLED 조명광원 (LED 칩, 패키지, 모듈, 엔진, OLED 패널) 과그에따른 광학부품, 방열부품, 구동회로, 기구외함등조명기구를구성하는다양한부품으로구성 일반조명시스템은적용장소및공간에따라크게실내조명과실외조명으로구분 실내조명은일반적으로주거공간과사무실, 학교, 공장, 상점( 상업공간 ) 등에사용되는조명을의미하며, 조명방식에따라직접조명과간접조명으로구분 일반적으로직접조명은 MR16 이나전구형형광램프, PAR 램프등백열전구형태를이용한원형 또는선형등의다운라이트조명과직선형형광램프를이용한직관형조명, 확산배광이가능한 면발광조명등을이용하여, 조명이필요한공간이나작업면에직접빛을조사하는시스템등을포함 간접조명은건축화조명과같이벽이나천장등의건축구조물에광원또는조명기구를숨겨반사된 빛으로조명하는시스템등을포함 실외조명은보안등이나가로등과같은도로조명과건축및경관조명, 산업조명등을포함하며, 주로 기존고압방전램프를대체할수있는 100W급이상의대용량조명제품이주로구성 또한일반조명시스템은실내외 조명광원이나조명기구의밝기또는색온도등을사용자의의도에 따라제어할수있도록제어회로및통신등의기술이결합된조명제어시스템까지포함 ( 공급망관점) LED/OLED 조명은 LED/OLED 조명광원의반도체제조공정과조명생산공정이 융 복합된공정을통해제조되며, LED/OLED 소재 부품과광원( 소자/ 패널), 그리고모듈과엔진, 방열, 광학, 회로등의조명기구부품, 조명기구, 조명제어시스템의공급망단계로분류할수 있으며, 이가운데일반조명시스템은기존의일반조명을 LED/OLED 조명으로대체하기위해제작된 모듈및엔진, 조명기구, 조명시스템이포함 일반조명시스템은공급망기준으로 LED/OLED 광원/ 엔진과 2 차광학부품, 그리고구동회로, 방열부품 및기구외함등조명기구화단계에사용되는각종부품, 조명기구, 제어시스템을포함 [ 일반조명시스템분류관점의범위 ] 대분야중분야주요제품및기술 일반조명시스템 광원조명기기부품실내조명실외조명제어시스템 백열램프, 할로겐램프, 형광램프, 방전램프대체용 LED 모듈/ 엔진또는 OLED 패널등 확산판, 도광판, 반사판, 2 차렌즈, 방열판, 소켓, 구동회로, 드라이버회로, 기구외함등 주거조명, 사무실조명, 공장조명, 학교조명, 상점조명등( 다운라이트, 직관형형광조명기구, 평판형조명기구, 간접조명등) 도로조명, 건축및경관조명, 산업조명등( 가로등, 보안등, 터널등, 투광등, 산업등, 방폭등, 항만등등) 에너지절감형조명시스템, 감성및자연광구현조명시스템, 기능및지능형조명시스템등( 밝기, 컬러, 색온도제어장치및기술등) 78

85 전략제품현황분석 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야주요제품및기술 소자, 패키지, 모듈 - RGB LED, 백색 LED, 고출력 LED, 고효율 LED 등 - COB, SMD, 고방열패키지등단품패키지제품 - 칩생산기술, 패키지생산기술, 방열설계등 - 고효율백색 OLED 패널, 투명 OLED 패널, 색가변 OLED 패널, 플렉시블 광원 백색 OLED 패널등 소재및공정장비 - 기판, 봉지재, 형광체, 광도파로, 렌즈, 금속와이어, 리드프레임, Heat sink, 열전도소재, PCB 소재, 고열전도성접착소재등 - 형광체도포장비, 광학특성측정장비, 방열특성측정장비등 조명기기부품 - 도광판, 확산판, 반사판, 2 차렌즈, 방열판, 등기구, 소켓, 회로, driver, SMPS 등 조명 조명기기 일반조명시스템 - 저가격화표준형일반조명시스템용 LED 조명엔진(LED 모듈, 광학, 방열, 회로등독자구동가능 ) - 실내외조명용형광등 / 백열등대체용조명, 다운라이트, 면발광, LED 가로등, 플래쉬램프등 - 조명제품/ 시각/ 공간/ 디자인, 빛환경눈부심및배광제어등조명기구 - LED/OLED 조명디밍제어장치,- 밝기, 컬러, 색온도제어장치등조명시스템 - 조명측정/ 평가시스템 디스플레이용 - LCD BLU, LED signage, - 칩어레이, 디자인등 옥외용전광판등 특수조명용 - 자동차전조등, 신호등, 키패드용조명, 의료기기용조명, 농업용조명, 살균용 UV 조명, 미디어파사드, 무대조명등 [ 일반조명시스템공급망단계별모식도 ] 79

86 에코조명 일반조명시스템 2. 산업및시장분석 - 전세계적으로에너지절약및친환경정책, 수은함유규제등에의해기존백열램프및형광램프의단계적 퇴출이이루어지고있으며, 이를대체할수있는 LED/OLED 조명의개발및보급이활성화 - 국내일반조명시스템관련산업은로컬시장중심이며, 도 소매업체가 소비자보다건설업체나전기공사업체, 건물관리업체등과밀접하게관련 주로참여하고있고일반적으로일반 - 세계 LED 조명시장은 5 대글로벌조명업체가선점하고있고, 이들은자신들의영향력을더욱견고히하기 위해상호실시권허여및수직계열화적극추진 - LED 조명세계시장규모는 2013년 400억달러에서연평균 14.3% 의급격한성장률을보이면서 2018년 755 억달러, 2020년에는 1,040억달러에이를것으로전망 가. 니즈분석 민간시장창출을위한기존광원과가격경쟁력강화및저가격화(cost down) 요구 시장니즈 1 : 저가격화를위한방열/ 광학/ 회로부품및소재설계/ 양산기술개발 현재 LED 를적용한일반조명의가격은기존의백열램프나할로겐램프, 형광램프를이용한일반 조명에비해가격이 2배에서 30 배가량비싸며, 기존조명기구를 LED 조명기구로교체하기위한 교체비용과제어시스템까지적용하게되면그비용은더늘어나기때문에아직일반소비자들의 구매욕구를충족시키기어려운실정 LED 조명의가격을결정짓는여러요소중에서 LED Package 가가장큰비중을차지하고있으며, OLED 조명의경우는 OLED Panel 이가장큰비중을차지, 향후이와같은부품의가격이내려가게 되면그에따라 LED/OLED 조명의가격도자연스럽게내려갈것으로예상 특히 LED 조명의가격은 2014년기준으로 2017년에는 60%, 2020년에는 45% 이하수준으로 떨어질것으로예상되며 LED Package 의비중은줄어들고, 조명기구의방열/ 광학/ 회로비중이 높아져서조명기구의부품및설계/ 양산기술개발이필요 또한 OLED 조명도 LED 조명보다는비교적변화가크지는않지만, 2020년이후가격및성능이 도달되어본격적인시장이열릴경우에는조명기구의설계, 개발, 양산기술이매우중요한요소로 작용될것으로전망 LED/OLED 조명제품의제조원가비중에서 LED/OLED 광원보다는방열/ 광학/ 기구/ 회로부품및 소재가높아지게되어중소기업들이해당부품/ 소재생산및기술개발을한다면일반조명시장의 접근성이높아질것으로예상 80

87 전략제품현황분석 * 자료: 1. Manufacturing Roadmap-Solid-State Lighting Research and Development, August 2013 ** 2. Soild-State Lighting Research and Development-Manufactyring Roadmap, August 2012 [ LED 조명가격및부품별비중추이( 좌) 및 OLED 조명가격변화추이( 우) ] 시장니즈 2 : 저가격화및고효율화 LED 조명의경우, 2015년이후 CFL 과동일한수준으로가격이저하될것으로예상되며, 특히, LED 조명의 120 최종 lm/w효율이기존조명제품중가장높은효율제품보다도높은 고효율제품이생산될것으로예상 이상 OLED 조명은 2020년이후현재수준의 LED 조명가격에도달할것으로예상되며, 효율은 LED 조명보다약 10% 이상높을것으로예상 * 자료: Soild-State Lighting Reserach and Development : Manufactyring Roadmap, April 2014 [ 기존조명광원과 LED 조명가격( 좌) 및효율( 우) 의동향및전망 ] 81

88 에코조명 일반조명시스템 LED/OLED 조명시장확대를위해기존조명의광효율의향상이필요하며, 특히 LED/OLED 조명은 지금현재조명기구효율은약 62% 로매우낮은상태이며, 따라서방열/ 광학/ 회로등기구 효율을높힐수있는기술개발이요구 미국 DOE에서는 LED/OLED 조명패키지및기구효율이해년마다약 10% 씩전망값이올라가고 있으며, 특히 LED는최근 230lm/W 고효율 LED 패키지가개발완료 [ LED/OLED 조명효율전망및비교 ] LED 조명 Goal OLED 조명 Goal Package Efficacy (lm/w) Efficiency of Driver Thermal Efficiency Efficiency of Fixture Resultant Luminaire Efficiency Luminaire Efficacy (lm/w) % 87% 93% 96% Optical Efficiency of Luminaire Efficiency of Driver 86% 88% 93% 95% Total Efficiency from Device to 85% 89% 94% 96% Luminaire 71% 77% 89% 92% * 자료: 미국 DOE, SSL Manufacturing Roadmap, 2014 * 광원성능기준 : CRI >80, CCT K, LED는 color-mix 형태 Resultant Luminaire Efficiency Luminaire Efficacy (lm/w) % 100% 90% 95% 85% 85% 90% 95% 85% 85% 81% 86% 시장니즈 3 : 소량다품종조명제품적용표준형/ 호환성향상 LED/OLED조명엔진 LED/OLED 조명제품의저가격화를위해서는제품의개발도중요하지만, 제품의대량생산체제와 공정의수율향상, 부품개수절감등제조 Value Engineering 기술이매우중요 일반조명제품은다양한환경과요구성능, 수요자의요구등에따라소량다품종의제품이 주류를이루고있으며, 또한국내 LED 조명생산업체의대부분이중소기업인것을감안할때 대량생산으로인한저가격화실현이어렵기때문에이에대해다양한조명제품에적용이가능하도록 고효율고신뢰성그린조명엔진개발필요 LED 전구, 평판조명등의단순한조명제품도사용환경과 LED/OLED 광원의종류, 형상, 배치에 의해서다양한종류의제품을생산으로인한가격상승요인발생 기존조명대체를위한 LED/OLED 엔진은 LED/OLED 광원, 방열소재, 광학부품, 전력공급장치를 포함하여독립적인모듈시스템으로정의할수있으며, 조명엔진자체로써전기적, 광학적독립 조명제품으로써수행할수있거나조명엔진을조합하여다양한조명제품의형상및구조를 만들어낼수있는표준형제품생산필요 82

89 또한수요자가 전략제품현황분석 LED ( 조명제품의고장발생시에손쉽게교체가능이있는구조로단위부품전원 공급장치, LED/OLED 모듈및패널등) 및엔진화추진필요 필립스, 오스람, Cree, 삼성전자등 LED 선진사와 Zhaga 등해외조명단체에서는 LED를조합하여 방열/ 광학/ 회로성능을향상시키고저가격화를실현하기위해표준형 LED 엔진의표준화및규격화에 대한연구진행 이러한 Zhaga 표준은제정과정이신속하고빠르게진행되어신속한대응과누가먼저표준화된 고효율, 저가형 LED 엔진의, 보급여부에따라시장의선점및우위확보에영향을미칠것으로예상되며 국내에서도 LG 이노텍, 삼성LED, 서울반도체등에서이에대한연구진행 현재한국도로공사및서울시, 광주시등은 LED 가로등에대한모듈및등기구표준기준을제정, 도입 회사별 / 제품별조명 LED/OLED 엔진및전원공급장치가호환되지않아서현재시장에서수요자의 조명에대한소비욕구가낮아지고있으며, 따라서수요자가 LED 조명제품의고장발생시에 손쉽게교체가능한구조로단위부품( 전원공급장치, LED/OLED 모듈및패널등) 및엔진화추진 현재 LED 조명시장에서는 LED 및 OLED 광원이제조사마다형태와광학 전기적특성의차이로 조명기구및부품의디자인및특성이달라져서수요자들의설치와 A/S 및사후관리에대한 어려움으로시장침투가되지않으며, 다양한조명환경에손쉽게설치및교체가가능한부품및 기구호환성에대한시장의요구증가 [ LED 조명의부품의호환성향상을위한각부품의표준화및엔진화 ] LED/OLED 조명시장의확대를위한성능향상필요 시장니즈 4 : 고성능화( 컴팩트화및경량화) LED/OLED 조명 LED/OLED 조명시장확대를위해기존조명의성능을만족할수있는 LED/OLED 조명의고성능화 ( 컴팩트화및경량화 ) 가필요하며, 이를위한 LED/OLED 광원및소재부터패키징기술과방열기술, 광학설계, 구동회로등다양한부분에서의기술개발및양산제조기술개발필요 83

90 에코조명 일반조명시스템 특히, LED/OLED 가일반조명용으로사용하기위해서는충분한광량확보를위해 30W이상의 대용량화고출력 LED/OLED 조명광원이사용되기때문에일반 LED에비해열발생이많으므로 방열소재및설계에대한연구가필요하며, OLED의경우는아직패널의크기가작기때문에 패널의크기를확대시킬수있는기술개발필요 또한조명제품의트랜드는건축물의고천장화및낮은높이의마감처리와단순작업조명에서 인테리어조명개념으로변경되면서조명제품의컴팩트화및경량화가이루어져야하며, 이를 위해서는다양한부품으로이루어진 경량화필요 LED/OLED 조명부품의일체화, 컴팩트화를실현및기구물의 시장니즈 5 : LED/OLED 조명기구눈부심억제및확산배광광학기술 LED 및 OLED의고휘도및고효율화에따라눈부심이발생됨으로써사용자의불편을초래하고 있으며, 특히 LED의대용량화및고집적화와 OLED의반사판등의눈부심억제광학계사용의 어려움으로이에대한기술개발이미래조명시장에큰이슈로부각 최근에는 LED 조명이실제설치되면서실내조명기구의위치, 크기, 휘도, 배경휘도의변화에 따른조명이용자의심리적평가치인 실외의경우에는광공해와눈부심을규제하는 국제적으로이슈화 UGR 에대한불쾌글레어의제한이이루어지고있으며, BUG Rating (Backlight Uplight Glare Rating) 이 따라서눈부심을최소화하면서균일한조도분포와최대밝기를나타내기위한광학설계및제조 기술이중요 국내빛공해방지법도입에따라가로등과같은실외조명기구의빛규제가이루어질것으로 예상되어눈부심억제, 배광설계등조명기구에대한광학연구개발필요 광공해방지를위해필요한장소만비추고의도치않은곳에빛을조사하지않도록하는다양한 광학및조명제어기술개발이필요 세계적인조명환경개선및빛규제에대처한국내조명업체들이이후빛공해방지법을도입한 국가에제품적용시유리한위치를선점할가능성이높을것으로예상 [ 빛공해방지광학설계필요 ] 84

91 전략제품현황분석 LED/OLED 조명의글로벌화를위한사용자중심조명기구및시스템에대한요구 시장니즈 6 : 글로벌사용자환경에적합한고품격디자인및마케팅경쟁력강화 국내시장은세계시장의약 2% 로정도로미비하고국내 900여개 LED 조명중소기업의과당 경쟁및국내보급한계에대한돌파구로써해외시장에대한진출이매우시급 국내 LED 산업중중소기업이차지하는비중은약 63% 로매우높은비중차지 해외시장진출을위해서는현지의지역, 문화, 인종등다양한글로벌시장요구및변화에빠르게 대응하는것이중요하며, 중소기업은이러한변화에대응하기위한디자인기술가격브랜드 마케팅경쟁력부족으로인한수요창출의한계가있으므로이에대한경쟁력강화추진필요 미국, 유럽, 동남아시아등의실내외조명설계와디자인방식및기준이국내기준과다르고 고품격화되어있으므로이에대한고품격디자인및설계기술에대한투자가필요하며, LED와 OLED 광원의장점을잘살릴수있는콤팩트및슬림화가이루어져야하고, 적용공간및환경에 적합한기구의디자인과미래조명환경을위한조명기구디자인의차별화필요 시장니즈 7 : 글로벌사용자환경에적합한고품격디자인및마케팅경쟁력강화 지능형조명기구및시스템세계시장은 2010 년 6.13억달러에서 2014 년 156억달러로급성장할 것으로예상되며, 2015년이후에는조명시장의약 30% 이상을차지할것으로예상 조명제어시스템분야는광원, 조명기구, 제어장치등의다양한부품소재와 디자인, 컨텐츠등 S/W 산업과연관되어있는국가산업일뿐만아니라, 시스템기획및설치, 시공, 유지보수등이 이루어져야하는중소-대기업상생산업분야 따라서대기업을중심으로수직계열화경향이두드러진가운데광원원천기술과조명노하우 기술을가지고있는 Phillips, Osram 을중심으로 LED 조명시스템기술연구진행 특히 Phillips 는세계적으로시스템기술의개발선두업체인 Lutron 과협력을통해건물단위의 조명제어기술개발에중점을두고있으며, 디밍, 제어, 환경모니터링센서로구성된조명제어 시스템으로조명전기에너지를 50% 가지절약 LED 조명시스템기술은현정부및해외선진국의에너지절감시책에가장적합한기술로평가되며, 최근신광원조명기구시장확대와스마트조명기구시장의성장세에힘입어이종산업간융합기술유도효과를일으키는기술로향후에너지절감산업을이끌중요기술로평가 현재 LED 조명시스템제어를실현하기위해통합제어 IC, 스마트조명기기, 통합제어시스템에 대한기술수준은미국등선진사에비해 70~80% 수준이나, 우리나라는반도체, IT H/W S/W 등조명시스템관련이세계적수준으로이를활용하면세계시장을선도할가능성존재 85

92 에코조명 일반조명시스템 [ 일반조명시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 국내의경우 LED조명 2060 계획 등국가적차원의보급정책추진중 - 전세계적으로백열램프퇴출및형광램프수은함량에대한규제강화 - - 해외자국내조명시장보호를위한기술규제및기업정책지원대기업의시장진출규제를통한대기업의대규모투자와자체공급망, 중소기업과의생산협력구조미약 경제 사회 기술 - 다양한분야로응용범위확대가능하여수요가급증할 것으로 예상되며 그에 따른 조명제어시스템 시장이 - 새롭게부각될것으로예상세계에너지절감정책이본격화되면서 LED/OLED 조명의공공시장활성화및보급사업추진 - 정책및시장니즈에의해 2015년 LED/OLED 조명 시장의급격한확대 - 에너지절감및저가격조명의필요, 인간중심및 복지의관심으로자동화능동형조명시스템요구증가 - 친환경적인장점으로기존조명대체움직임이활발 - 세계적으로단계적원전폐쇄와에너지소비량증가에따른전력부족발생으로고효율조명기기보급활성화 - LED/OLED 조명의발광효율은매년꾸준히개선되고 있으며, LED 가기존광원에비해높은수준 ( 약 50% 이상 ) 으로진행 - LED/OLED 시장확대 조명의고효율화및고성능화에따른조명 - LED/OLED 의대량생산으로인한저가격화가빠르게 이루어지고있으며, 2015 년에는형광램프 (CFL) 와동일 수준까지도달예상 - LED/OLED 광원의고효율화와저가격화가능, 세계 최고수준 IT기술접목으로미래스마트조명시대선도 - 조명시장의 새로운 역할을 담당하게 될 감성조명, 시스템조명시장규모증가 - LED/OLED 조명의가격이기존조명에비해고가로써민간시장의활성화둔화 - LED/OLED 조명시장성장에비해공급과다상황이며, 중국의대규모투자에의한가격경쟁력약화 - 수요자입장에서기존조명기구와단순교체가어려워교체비용증가 - LED 소자부터조명기구까지글로벌제조회사의세계시장잠식률여전히높은편 - 글로벌제조회사에비해국내중소기업의그린조명기술경쟁력약화및자생력부족 - 국내 LED 조명기업대부분이중소기업으로관련인력및인프라, 기술개발투자부족, 낮은브랜드인지도 - 글로벌제조회사의수직계화와세계표준논의의주도적입장으로국내중소기업의해외시장에대한높은진입장벽 - 오스람, 필립스, GE 등세계 Big 3 기업의시장진입장벽강화, 국내외대기업의대규모투자진행 - 글로벌제조회사의그린조명에비해디자인및설계측면에서약한기술수준 - 해외시장진출시낮은브랜드이미지와현지유통구종에대한마케팅능력부족 - 국내중소기업은대부분 LED/OLED 광원및부품을구매해단순조립수준으로제품을제작, 공급하여가격경쟁력이매우약한실정 고효율화 고성능 / 고품질 저가격화 고품격디자인 글로벌화 시스템화 환경적측면이나수요적측면에서 수있는국내중소기업의가격경쟁력강화가필요 LED/OLED 조명의시장활성화가될것임은극명한사실로써글로벌제조업체와대응할 국내중소기업과당경쟁및국내보급한계에대한돌파구로해외시장진출이필요하며, 해외진출을위해서현지 수요자의요구및변화대응기술및가격, 브랜드및마케팅경쟁력을갖출수있도록제도적인강력한지원필요 글로벌대기업의원천기술및브랜드확보에따른경쟁력강화필요 글로벌대기업의조명제품과의대등한경쟁을위하여국내중소기업의경우 고부가가치제품개발에역점추진필요 LED 조명제품의차별화및고성능화, 86

93 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 LED/OLED 조명관련산업은국가간기업간경쟁이치열한분야로아직까지정부정책의의존성이 높은사업이며, 세계각국정부의기존조명대체에따른 LED/OLED 조명활성화시책에따라 기술적성숙도에비해시장이빠르게개화되는중 일반조명시스템관련산업은로컬시장중심이며, 도소매업체가 주로참여하고있으며, 일반적으로 일반소비자보다건설업체나전기공사업체, 건물관리업체등과밀접하게관련 LED 조명산업은크게광원, 조명기기, 조명시스템산업군으로나눌수있음. 광원은 LED/OLED 의 반도체공정및제조산업이고조명기기는다양한응용분야에광원을적용하기위하여광학/ 방열/ 기구/ 회로부품을조립하는산업이며, 조명시스템은조명기기에센서, 스위치, 제어장치등을이용해 조명환경에적합하게네트워크화하는산업 LED 는휴대폰, 가전, 자동차, 디스플레이, LCD BLU, 건축및일반조명, 의료/ 농업/ 환경조명, 항만/ 해양조명등조명을필요로하는거의모든전방산업에응용되는부품 후방산업으로는기판, 화학약품, 봉지재, 형광체, 구동 IC 및전자부품, 시스템 S/W 및 H/W 등의 원부자재산업 총 760여개의국내 LED 기업중 750 여개(98.4%) 가중소기업으로중소기업간과당경쟁과국내 보급한계( 세계시장의약 2% 이내) 에대한돌파구로서해외시장진출이필요하며, 해외시장진출을 위해서는현지시장요구에대응하기위한기술가격브랜드마케팅 경쟁력강화가필요 조명제품은전기및화제안전과광학적인성능이매우중요한요소로, 미국, 유럽, 한국, 일본등은 자국의현실에맞는조명제품의설계방식및시험인증규격(KS, CE, UC, VDE 등) 을제시하여 자국회사의보호와세계적인표준화를선도하기위해치열한경쟁구도형성 OLED 조명은 LED 조명과함께기존조명을대체할차세대조명으로주목받아왔으나시장 형성에성공한 LED 조명과달리 OLED 조명용패널을제작하는데필요한생산시스템의개발이 늦고, 생산시스템구축에 OLED 소요되는비용이높아국내중소기업위주로형성된조명시장에서 조명시장의형성이지연 조명용 OLED 패널은기존전통조명사업을하는유럽, 미국기업을비롯하여, 일본과한국등 둥북아에서본격양산을추진 OLED 부품소재및장비업체는일본을중심으로미국, 유럽등의선진국에분포되어있고, OLED 디스플레이산업을기반으로하는국내장비, 소재업체에서도많은관심을가지고글로벌시장 확보를위해노력 OLED 조명산업은 OLED 패널업체를중심으로전방산업과후방산업이있는전형적인장치산업 구조로구성 87

94 에코조명 일반조명시스템 OLED 패널업체에서생산된 OLED 모듈은실내조명, 감성조명등조명기구를맡은전방산업업체에공급 OLED 패널업체는 OLED 생산을, 위해클린룸설비업체와자동화설비업체를통해생산공장을건설하고 증착기업체, 봉지장비업체, 검사장비업체등으로부터제조장비를공급받아생산장비를구축 OLED 재료및부품업체등으로부터발광재료, 구동부품, 유리기판을납품받아생산하는전형적인 장치산업구조형성 [ LED/OLED 일반조명시스템중심의연관산업구조 ] 후방산업일반조명시스템전방산업 광원, 패키지, 방열소재, 장비산업, 구동회로, 광학부품산업, 금형산업등 조명기구제조공정광학/ 회로/ 방열/ 신뢰성측정장비제조자동화, IT 융합조명 실내외조명조명제어시스템건설/ 인테리어조명 [ LED/OLED 일반조명시스템중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) - 반도체및 IT 기술대국 - 세계최고의 LED TV 및 OLED 디스플레이기술력 - 삼성, LG 등반도체브랜드를이용한해외국가인지도상승 - LED/ 광시장확대로수요증대및신규시장창출기대 - 국가정책에의한공공시장의활성화및국가지원 - 국내표준규격이세계추세보다빠르게전개 - 세계적인수준의조명기구관련금형, 회로및전자제어기술보유 기회요인 (Opportunity) 약점 (Weakness) - 원천기술및관련기술인력부족 - 대형조명브랜드기업중심으로시장형성( 필립스, 오스람, GE 등세계시장 45%) - 중소기업의낮은브랜드인지도및해외마케팅능력부족 - LED/OLE 광원, 부품소재, 디자인등전후방산업의수직계열화산업구조취약 - 선진국의기술우위와중국의저가공세 - 중소기업위주의산업자생력부족 - 핵심원천기술 IPR(Intellectual Property Rights) 확보미흡 위협요인 (Threat) - LED/OLED 조명시장의폭발적증가 - 세계적원천특허시효만료임박 - 신규시장, 다양한산업분야와의융합시장에대한높은시장기대 - 지구온난화방지를위한고효율광원채택의무화 - 녹색성장정책강화로관심집중 - 정부의육성정책및국제표준선도 - 반도체대기업의브랜드가치존재 - 남미, 러시아, 유럽등 LED 신흥시장활발 - 선진국산업체들의시장선점에의한높은진입장벽 - 높은가격및경기침체로인한 LED산업활성화부진 - 대만과중국의협력에의한추격및저가화공세 - 원천특허무기화및특허마찰심화 - 기존조명에비해높게생성된가격으로인해민간시장의활성화가미비 - 선진국산업체의시장선점에의한높은진입장벽 - 자국산업보호및육성을통한해외국가의적극적인자국업체지원책추진 88

95 전략제품현황분석 다. 시장현황/ 전망분석 세계및국내모두 LED/OLED 조명시장확대에따라 LED/OLED 조명에대한수요증가전망 세계 LED 조명시장은 2013 년약 4백억불에서연평균 14.3% 의성장률을보이며 2020 년에는약 1,040 억불에이를것으로전망되며, 이중 LED 일반조명시스템은 2013년에약 110억불에서 2020년약 369억불로확대될것으로예상 국내 LED 조명시장은 2012 년에는약 4조 8천 7백억원에서 2020 년약 19조 6천억원으로확대될 것으로예상되며, 이중 LED 일반조명시스템은 2013 년약 8천억원에서 2020 년약 13조 2천억원으로 확대될것으로예상 일반조명시스템의경우오스람, 필립스, 도시바등글로벌기업들이세계시장의 70% 를차지, 국내후발중소기업들의시장진입을위해서는가격경쟁력확보및기술개발모두필수적 국내 LED 조명시장의경우 GE, 오스람, 필립스등의글로벌기업이국내조명시장의 70% 를 잠식하고있으며, 대기업의대규모투자와중소기업의과당경쟁으로시장상황열악한상황 전체조명시장에서 LED의비중이 2011년 23.95% 에서 2016년 82.86% 까지급격한성장을 보이고, 2020 년에는 97.3% 의비중으로전체조명시장이 LED 조명시장으로재편될것으로예상 * 자료: Yole Developpement, Status of the LED Industry 2012 [ 전체조명시장에서 LED 조명의비중변화 ] 세계 OLED 조명시장규모는 2013년천만달러에서연평균 110% 의급격한성장률을나타내어 2016년에는 3.5 억달러, 2020년에 18억달러에이를것으로예상 89

96 에코조명 일반조명시스템 2015 년까지가격및효율, 수명이비교적낮아특수한광고조명시장이주류를이루다가 2015년 이후에는주거및상업, 사무실용, 실내조명에침투하면서시장의급속히확대될것으로전망되고 OLED 조명시장은조사기관마다다르지만제시한시장자료보다는높을것으로예상 * 자료: OLED For Lighting, Yole development 2012 [ OLED 일반조명시스템시장현황및전망 ] [ 일반조명시스템시장현황및전망 ] 구분주요품목 ( 단위: 십억원, 백만달러 ) 성장률 CAGR(%) LED 광원 2,142 2,481 2,666 2,873 3,100 3, % 국내시장 LED 조명 ,244 1,882 2,842 4, % LED 응용/ 융합 1,626 1,724 1,836 1,955 2,081 2, % LED 시장합계 4,491 5,018 5,746 6,710 8,023 9, % LED 광원 17,568 20,104 23,218 26,230 29,640 33, % 세계시장 LED 조명 9,378 11,322 13,459 15,193 18,231 20, % LED 응용 7,068 6,734 6,556 6,418 6,308 6, % LED 융합 2,024 2,474 3,119 3,907 4,903 6, % LED 시장합계 36,038 40,634 46,352 51,748 59,083 66, % * 자료: 국내시장 -한국광산업진흥회 2013년전수결과및관세청수출입통계 LED 분야를이용하여재산정- 중견/ 중소기업에대해서조명, 응용매출액에대해일괄적으로 22.4% 매출액을제외 ( 수급기업매출액대비모기업납품총액비중(42.4%)) 수위탁기업비중(52.8%) = =22.4% ( 2013 년중소기업실태조사보고, 중기청, 국내시장 = 매출액 - 수출액 + 수입액 - 시장 = 생산액 - 수출액 + 수입액세계시장 -한국광산업진흥회 (2014.5)-LED 산업통계자문위원회자문결과반영, Technavio 2012-Global LED Chips Market page5, Yole Report 28P-Status of the LED Industry2013, Strategies Unlimited 2013-LED Luminaires Market Analysis and Forecast 2013, Strategies Unlimited 2014-Worldwide LED Market, Electronicast 2014-방폭조명시장분석보고서, 정봉만박사집어등시장분석자료, ElectroniCast - LEDs used in Medical and Biophotonics Devices

97 전략제품현황분석 라. 공급망( 분류) 에따른분석 일반조명시스템분야는 LED/OLED 소자, 패키징및모듈, LED/OLED 광원, 조명기구, 제어시스템 등으로공급망형성 일반조명시스템시장은대기업과중소기업이혼재하여제품을공급하고있어, 광원과조명기기, 조명제어시스템에대한체계적인공급망이형성되어야글로벌제조업를대응할수있는시장경쟁력확보가능 세계 LED 조명시장은 5 대글로벌조명업체가선점하고있고, 이들은자신들의영향력을더욱 견고히하기위해상호실시권허여및수직계열화를적극추진 해외업체들의경우, 조명전문기업이 LED 소자기업과기술제휴및인수합병등을통하여 LED 조명산업에참여하고있으므로기존의판매망을활용하는데유리 최근 1년여동안 OLED 패널의광효율이 28 lm/w에서 60 lm/w로향상되어조명기구로써사용 가능해졌으며, 2010년에초기밝기 1,000 cd/ m2에서 L50까지의수명이 5,000~30,000 시간정도, 2011년에는초기밝기 3,000 cd/ m2에서 L70까지의수명이 10,000 시간으로일반화되었으며, 또한 일반적으로연색성이 80 이상가능 현재조명용으로사용되는일반적인 OLED 패널은광효율 60 lm/w(10,000 lm/ m2) 에연색지수가 80 이상, 그리고수명이 15,000 시간(L70) 반면국내의경우소자및디바이스기업인삼성 LED, LG 이노텍, 서울반도체등과조명기기를 제작하는중소기업간의네트워크형성이부족한상활일뿐만아니라, 대부분의조명업체는영세 중소기업들로소수업체들을제외하면기술력과브랜드인지도등이낮은수준 국내 LED 조명시장의높은성장가능성에따라, 최근국내대기업들이막강한자금력과마케팅 능력을바탕으로 LED 조명사업에급속히진출 세계업체및제품현황 루미레즈와오스람은글로벌광원모기업을통해등기구, 조명시스템설계업체를인수, LED 조명 사업을위한수직계열화구축 크리는조명전문업체를인수해독자적으로조명사업을강화하고, GE와전략적제휴 니치아와도요타고세이는 LED 사업확대전략의일환으로글로벌조명업체와제휴 필립스는세계최대램프제조회사로칩에서조명시스템까지수직계열화로 조명전담조직을 운영하여 LED 칩/ 패키지 / 모듈, LED 조명기구, 조명시스템의거대 LED 조명회사로투자, 조명 Solution 사업확대추진하여조명산업에공격적으로뛰어드는양상 LED 91

98 에코조명 일반조명시스템 오스람 (Osram Opto Semiconductor) 은유럽에서만들어지는지시등의백라이트와후미등에오스람 LED 램프가많이사용되어자동차내, 외장식시장에서세계선두를달리고있으며, 적외선에서 자외선에이르는다양한 LED 칩의제조및패키지에주력, 형광체등 LED 소재에도많은원천기술을 확보하고있어소재및칩을전세계여러조명업체에제공하고있을뿐만아니라 자동차의브레이크등과후미등에오는 OLED를적용한 2016년까지개발및상용화제품을완성하겠다고발표 미국시장을기반으로두고있는세계최대의조명회사인 GE 는니치아, Cree와 LED 칩분야에 있어서전략적제휴를통한수급체계를구축하고, 11년부터실내외용 LED 조명제품출시 니치아 (Nichia) 는 LED 시장을개척하고형성시킨기업으로청색 LED에황색형광체를혼합하여 백색 LED 를만드는원천기술을, 비롯하여소재와소자및패키지부분에압도적인기술력을보유 세계최고의기술력을가지고있으며, 최근세계최고수준의고휘도 LED 를이용한교통신호등, LCD 조명을생산하며풀컬러디스플레이와실내조명에주력하고, 더넓은시장및패키지와같은 취약부분의시장을위해오스람, 도요타고세이, 루미레즈, 크리등과크로스라이선스를체결 크리(Cree) 는 1987 년설립되었으며, SiC 계반도체기판, 광소자, RF 및파워소자의개발, 생산및 판매에서세계적인기업으로패키지기술을발전시켜고휘도 LED 양산에주력하고있으며, 전세계 여러조명업체에 LED 칩을공급 도요타고세이 (Toyoda Gosei) 는 1949 년도요타자동차에의해설립되었으며, 고출력, 고휘도청색 LED 를도요타자동차에판매중이며, Arima Optoelectronics 와전략적제휴를체결, 서울반도체, 알티전자등에청색 LED를제공 루미레즈 (Lumileds) 는필립스와애질런트의합작사로출범후, 필립스가지분을인수하였고, 애질런트의 고효율 LED 기술과필립스의조명기술을융합하여 LED 기술을점차교통신호등, 자동차용, LCD BLU, 조명, 백색광원등일반제품분야에적용 에피스타 (Epistar) 는대만최대의 LED 칩제조업체로최근수년간 M&A를통해외형을키우고 있음으며, 에버라이트 (Everlight) 는대만최대의 LED 패키징업체 Novaled 는광효율이 60 lm/w(3,000 lm/ m2) 이며, 수명이 100,000 시간, 연색지수가 87이상인 OLED 패널개발 국내업체및제품현황 삼성, LG는 LED 를각각 신수종산업, 세계 TOP3 전략산업 으로선정하고본격적인사업참여를선언 최근삼성전자, 효성등대기업에서 LED 소자/ 패키지분야에막대한투자를할것으로예상되며, 제일모직, KCC 등 LED 조명기기광학및방열, 기구부품소재에대해서기술개발을추진중 포스코, SK, 롯데등도자회사설립및조명업체인수등을통해 LED 조명시장에참여 삼성LED 는 2012년부터삼성전자로편입되어이후조명용 LED 풀라인업을구축하고고출력 LED, 미들파워 LED, 멀티칩 LED, 교류 LED, 풀컬러LED 등을출시하며양산에돌입하였고, LCD BLU에서 LED 조명으로사업영역을확장하고있으며, LED 성능향상및신제품개발을위해막대한투자를 계속진행, 원천기술, 소재, 패키지분야에대한기술개발에도지속적으로투자하여국내민간 LED 조명시장선점을꾀하려는노력지속 92

99 전략제품현황분석 LG이노텍은 LED 용에피웨이퍼개발에서소자생산 (FAB), 패키지, 모듈에이르는전공정의생산라인을 구축하여 LED 분야의 R&D 및생산부문에서시너지효과창출, 국내건물에 LED 보안등설치, 일본 세븐아이홀딩스에백열등대체용 LED 모듈판매 서울반도체는 2009년 2 월니치아와크로스라이센스계약을체결(LED 및레이저다이오드기술을 총망라하는크로스라이센스 ) 하였고, 조명용 LED 제품인아크리치를 2009년부터 GE 라이팅에공급, 2010년 9 월지브라프로젝트참여, 미국환경보호청 EPA) 에서주관하는에너지스타프로그램의 LED 조명신뢰성평가기준인 LM80 에대한인증을통과 삼성디스플레이, LG 화학, 네오뷰코오롱등이 OLED 면광원에대한연구개발을수행하고있고, 금호전기, 필룩스등은기구개발을추진하고있으며, 선익시스템, SUN 프리시젼, 주성엔지니어링 등이대면적, 높은생산성, 유기소재소비효율을갖는장비개발진행중 포스코 LED는 LED조명사업을위한포스코자회사로써국내최초로 AC 직결형 LED 벌브와 1 KW급 HID 조명을대체할수있는 430W급고출력 LED 조명을출시하였으며, 조명시스템구축과제어 솔루션까지조명관련토털서비스를제공전략추진 금호전기는루미마이크로 (LED 패키지 / 모듈) 와더리즈 (LED 칩) 를인수하여수직계열화를완성하였으나, 최근더리즈를매각한상태이며, 8 W LED 조명을 40 W 백열전구대체용으로 1만원이하로출시 예정이고형광램프를직접교체하는호환형 LED 램프를출시하여해외시장을공략 남영전구는삼성전기및한국광기술원과공동으로 2007 년부터백열전구대체용 LED 전구를개발및 양산하여국내외시장침투를하고있으며, 2010년말에는일본의매장조명을 LED 조명으로 교체하는공사를수주 2012년 LG 화학에서광효율 60 lm/w(3,000 cd/ m2) 에연색지수가 85 이상, 그리고상관색온도가 3500 K, 수명이 15,000 시간(L70) 인 OLED 패널을개발하여시장에출시하였으며, 최근에는 80 lm/w OLED 패널도개발에성공하여세계기술선도 93

100 에코조명 일반조명시스템 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 일반조명시스템 주요내용일반조명용조명기구제어시스템 주요제품/ 기술 해외기업 국내기업 백열램프 / 할로겐램프, 형광램프등기존광원대체용 LED 램프, LED 다운라이트, LED 평판조명기구, LED 산업등, LED 가로등, LED 보안등, LED 투광기, OLED 면발광, OLED 장식조명등 Philips, Osram, GE, Toshiba, Nichia, Cree, Erco, Zumtobel, iguzzini, Siteco 등 삼성전자, LG 전자, 포스코 LED, 현대 LED, 동부라이텍, SKC 조명, 금호전기등 태원전기, 알토, 필룩스, 인탑스 LED, 남영전기, 이노셈코리아, 루미리치, 소룩스, 루멘스, 대진피엠피, 코세미, 미미라이팅등 PLC 제어, 조명제어부품 ( 센서, 통신, 네트워크등), 제어 S/W, 유뮤선네트워크시스템등 Philips, Osram, GE, Erco, Zumtobel, iguzzini, Lutron 등 LG CNS, 롯데정보통신, 현대통신, 겔럭시아등 필룩스, 청호 TLC, 모이텍, 유니룩스, 버추얼빌더스, 에스엔에스, 테라칩스, 비케이씨, 중앙엔룩스, 케이엘테크등 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ) 높은단계: ) 최근국내 LED/OLED 일반조명시스템시장은일반조명기구와조명제어시스템의생산을함께하는글로벌조명제조업체와는다르게서로다른업체에서각각생산하고있어신뢰성및가격경쟁력확보가어려운실정 그린조명과관련한국내 외대기업은자체수직계열화또는 Supply Chain 을형성하여가격및 기술경쟁력을확보하고있으나국내중소기업의경우는그렇지못한경우가많아기술력과가격 경쟁력을갖추지못함. 따라서중소기업간의또는대기업과중소기업간의상생모델을구축할 수있도록국가적지원필요 94

101 전략제품현황분석 3. 기업니즈조사 일반조명시스템분야중소기업의제품개발현황을조사한결과, 구체적으로다음과같은다양한 제품을개발, 판매중 기존조명교체형 LED 조명 : LED 다운라이트등 LED 조명평판조명, LED 공장등, LED 가로등등실내외조명 제어시스템관련 : 제어통신시스템 (PLC, DALI, Zigbee 등), 제어모뎀등 또한일반조명시스템분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 LED 조명배광각제어기술, 방열/ 방진/ 방수기구설계기술, KS 등안전및성능인증제품개발 기술, 히트싱크설계기술, 디밍제어기술등 일반조명시스템분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획보유 LED 엔진채용 LED 조명, Flexible 조명기구, 고품질 ( 고연색성, 색온도가변등) 실내조명, 대용량 조명( 고천장및경기장조명등), 시스템조명(IT 기술융합조명), 디지털사이니즈등 또한일반조명시스템분야와관련하여향후아래와같은기술개발을추진 고효율 LED 조명엔진화설계기술, Flexible 패키징및조명기구화제조기술, 자연광구현고품질 색변환조명제어기술, 빛공해방지기술, 스마트및감성조명시나리오및시스템화기술, 장수명 제어및구동회로기술등 95

102 에코조명 4. 기술분석18) 일반조명시스템 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 일반조명시스템의대상특허 10,716 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 2011 년까지 꾸준한출원이이루어지면서증가하는양상을보이다이후다소감소한것으로나타나며, 한국이 가장많은특허를보유 출원규모에있어서한국이 4825(45%) 로가장높은점유율을보이며, 이어서일본이 2,975(28%), 미국 2,210(21%), 유럽 706(6%) 순으로특허점유 [ 일반조명시스템의국가 연도별출원동향 ] 18) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임. 96

103 전략제품현황분석 일반조명시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로일본특허의비중이 높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, PANASONIC(JP) 이최상위출원인으로 나타났고, 미국의경우 CREE(US) 가최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 97

104 에코조명 일반조명시스템 (2) 국내동향 일반조명시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011년까지매년증가하다가 2011년 이후감소추세 19) 를보이고있고, 내국인출원비율에있어서는매년 80% 이상으로매우높은 비중을차지하고있는것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 91%, 외국인 9% 로한국인의특허출원비율이매우 높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면중소기업 20) 의특허비율이 44% 로가장높았고, 개인이 32% 로그뒤를 이었으며, 대학/ 연구소 / 공공기관이 13% 그리고대기업과해외출원인이각각 11%, 6% 로분석되어 일반조명시스템분야는개인및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기위한기술기반을 마련하고있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 19) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 20) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 98

105 전략제품현황분석 일반조명시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업이대학/ 연구소 / 공공기관및중소기업보다 활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사되었으며, 대기업에서는엘지이노텍 (KR) 이 392 건으로, 중소기업중에서는아모럭스 (KR) 가 34건으로최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 99

106 에코조명 일반조명시스템 나. 기술군도출 일반조명시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로후보군을도출 또한일반조명시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해데이터 마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 일반조명시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 후보군을도출 15개의 제품별 dataset 구축 : 일반조명시스템관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 21) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 고연관도기준은연관도수치 22) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드로 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 연관도를나타내는 21) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 22) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 100

107 전략제품현황분석 [ 일반조명시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 light guide plate, led-based illuminatio n module, lighting system 12~30 1. LED LIGHTING UNIT 2. LED LIGHTING SYSTEM 3. Light-guided LED indirect lighting device 4. Design of an efficient projector for LED flat lamp without light guide plate 5. Design of a hybrid light guiding plate with high luminance for backlight system application 클러스터 02 headlamp, heat dissipation, led lighting unit Heat dissipation design of high power LED headlamp 2. Thermal design and simulation of automotive headlamps using white LEDs 3. Design of automotive headlamp with high-power LEDS 4. Thermal design of automotive headlamp with high power LED 클러스터 03 heat sink, heat pipe, led 12~36 1. Thermal performance prediction of a finned plain-plate heat-pipe for LED lamp 2. Experimental study of heat pipe exchanger for high power LED cooling system 101

108 에코조명 일반조명시스템 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 assembly, housing 관련특허 / 논문제목 3. LED LIGHTING SYSTEM AND HIGH-POWER LED LAMP 4. Experimental study of effect factors on performance of heat dissipation of HP heat exchanger for LED cooling system 클러스터 04 cover, lamp holder, led unit, light fixture 12~37 1. LED LIGHT FIXTURE HAS OUTLETS AND REMOVABLE LED UNIT 2. LED road lamp holder structure 3. Connection structure of LED lamp holder and heat radiation fins 4. LED LIGHTING DEVICE, CONNECTION FIXTURE USED FOR THE SAME, LED LAMP HOLDER, AND STRAIGHT-TUBE TYPE LED LAMP 클러스터 05 street lamp, design 12~28 1. Cooling structure for street lamp using light emitting diode 2. A novel liquid cooling system for high power LED street lamp 3. Design and optimization of horizontally-located plate fin heat sink for high power LED street lamps 4. LED street lamp module configuration design 클러스터 06 module, package, led chip 12~36 1. REFLECTOR ATTACHMENT TO AN LED-BASED ILLUMINATION MODULE 2. Light emitting diode package, light source module, and lighting system including the same 3. MODULAR LED ILLUMINATION APPARATUS 클러스터 07 lighting fixture, lighting source, power 12~37 1. LED LIGHTING FIXTURE 2. LIGHTING FIXTURE HAVING LED UNIT WITH NEGATIVE ION GENERATING ELECTRODE BUILT-IN 3. LED LIGHT SOURCE UNIT AND LIGHTING FIXTURE 클러스터 08 led array, controller, power supply, fixture 12~25 1. Reconfigurable LED array and use in lighting system 2. An led module array system designed for streetlight use 3. LED-BASED LIGHTING UNIT WITH A HIGH FLUX DENSITY LED ARRAY 4. Microcontroller based control system for rotating display with multiplexed LED array 5. LED POWER SUPPLY AND LED ILLUMINATION FIXTURE 클러스터 09 efficiency, device, oled 13~17 1. Design and fabrication of organic light-emitting white-color microcavity device 2. Smart control of road-based LED fixtures for energy saving 3. Design procedure for a compact lamp using high-intensity LEDs 클러스터 10 white light, phosphor NEW PHOSPHOR SYSTEM FOR WHITE LIGHT EMITTING DIODE 2. LED white-light devices for direct form, fit, and function replacement of existing fluorescent lighting devices 3. Improved angular color performance of white LED lighting systems 4. Manufacturing method of LED base plate, LED base plate and white light LED structure 클러스터 11 led drive circuit, current, illuminatio n system 12~21 1. LED DRIVE CIRCUIT, DIMMING DEVICE, LED ILLUMINATION FIXTURE, LED ILLUMINATION DEVICE, AND LED ILLUMINATION SYSTEM 102

109 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 12 led light source, fixture, illumination lens 14~25 1. LED UNIT AND LIGHTING FIXTURE 2. LED LIGHT SOURCE DEVICE 3. Research and implementation on methods of evaluating lifetime of LED light source for LED lighting system 4. Analysis of LED light source energy consumption for lighting system optimized by BP neural network based on genetic algorithm 클러스터 13 ballast, fluorescent lamp, led lamp 14~16 1. LED ballast power having digital controller 2. Led lighting device using ballast for fluorescent lamp 3. Eco-efficiency into the lighting design: From an environmental quantitative analysis of the available light bulbs to qualitative guidelines for designing innovative and sustainable lighting system 4. Contactless electronic ballast for high brightness LED lamps with positionally dimmed method 클러스터 14 lifetime, performan ce, oled lighting fixture 12~20 1. COMPOSITION FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC THIN FILM, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC EL DISPLAY DEVICE, AND ORGANIC EL ILLUMINATION 2. Hybrid tandem white OLEDs with high efficiency and long life-time for AMOLED displays and solid-state lighting 3. Lifetime assessment of Bisphenol-A Polycarbonate (BPA-PC) plastic lens, used in LED-based products 클러스터 15 signal. current, controller All-digital intelligent control system of LED plant light supplement lamp 2. LIGHT EMITTING DIODE LAMP AND OPTICAL COMMUNICATION NETWORKING SYSTEM 3. Improved fluorescence signal with tapered polymer optical fibers under sideillumination 클러스터 16 tube, led light An ID and position recognition method employing camera motion blur for modulated LED tube lights 2. Infrared imaging of LED lighting tubes and fluorescent tubes 클러스터 17 control system, lighting All-digital intelligent control system of LED plant light supplement lamp 2. Lighting controller for a vehicle lamp 클러스터 18 led assembly. heat sink 12~36 1. Near-infrared LED assemblies prove illuminating for day-night security cameras 2. LED lighting device with cured structural support 3. LED assembly for a signage illumination 클러스터 19 oled, device 13~17 1. Assessment of OLED displays for vision research. 2. Investigation of the photon-enhanced bias instability of InGaZnO TFTs for the application of transparent AM-OLED displays 3. Hybrid tandem white OLEDs with high efficiency and long life-time for AMOLED displays and solid-state lighting 클러스터 20 light module LED back light module and liquid crystal display device 2. The study of LED uniform lightguide for liquid crystal display backlight applications 103

110 에코조명 일반조명시스템 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 일반조명시스템의유효데이터의 IPC 23) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고상위 20 위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한도출에서누락가능성이 있는추가적인후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (F21K) 타류에속하지않는광원 (F21S) 비휴대용조명장치또는그시스템 (F21K-099) 이서브클래스의다른그룹으로분류되지않는주제사항 (F21S-002) 모듈식구조물과같이선상광원사용한조명장치또는시스템에서조명효과를변화시키는것에해당하지않는조명장치시스템 (F21S-004) 시스템 광원의선상배열을사용한조명장치또는 (F21S-008) 고정설치하도록의도한조명장치 (F21V-003) 글로우브 ; 보울(Bowl); 덮는유리(Cover glass) (F21V-005) 광원용굴절기 (F21V-007) 광원용반사기 (F) 기계공학 ; 조명; 가열; 무기; 폭파 (F21) 조명 (F21V-008) 조명장치또는그시스템에광가이드( 예광섬유장치) 의사용 (F21V-009) 광필터; 광스크린용의발광물질의선택 (F21V) 조명장치또는그시스템의기능적특징또는그세부. 다른물체와조명장치의구조적결합 (F21V-014) 방사되는빛의특성또는분포를부품의조정에의해서변화시키는것 (F21V-017) 조명장치부품의고정, 예를들면갓, 그로우브, 반사기, 굴절기, 필터, 스크린, 그리드또는보호바구니등의고정 (F21V-019) 광원또는램프홀더의고정 (F21V-021) 조명장치의지지, 매달기또는취부장치 (F21V-023) 조명장치의내외에의전기회로소자의배치 (F21V-029) 냉각장치또는가열장치 (F21V-033) 달리분류되지않는, 장치와의조합 기타의물품과조명 23) 국제특허분류코드 : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975년 10월에제정한기술분야별분류기호 104

111 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (H01L-033) 광, 예, 적외광, 의방출에특별히적용되는적어도한개의전위장벽또는표면장벽을가지는 (H) 섹션전기 (H01) 기본적전기소자 (H01L) 반도체장치; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 반도체장치; 그들장치또는그부품의제조, 또는처리에특별히적용되는방법또는장치; 그들장치의세부 (H01L-051) 능동부분으로서유기재료를이용하거나능동부분으로서유기재료와다른재료와의조합을이용하는고체장치, 그들장치또는그부품의제조또는 처리에특별히적용되는방법또는장치 (H05) 달리분류되지않는전기기술 (H05B) 전기가열 ; 달리분류되지않는전기조명 (H05B-033) 전계발광광원 (H05B-037) 전기적광원의회로장치일반 (3) 전문가기반의도출 일반조명시스템의유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 참조하여전문가의검증을통하여최종을도출 IPC 분류로도출된기술트리를 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 01 LED 조명용제어회로설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Control System, Electronic Circuit (F21V-023) 조명장치의내외에의전기회로소자의배치 02 LED조명 Engine 설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 LED Module, LED lighting (F21S-002) 모듈식구조물과같이선상광원사용한조명장치또는시스템에서조명효과를변화시키는것에해당하지않는조명장치시스템 03 Smart LED조명설계기술 키워드클러스터링 Fusion, Intelligence, Smart, Communication 04 지능형조명제어설계기술키워드클러스터링 Artificial, Controllable, Control 05 장수명의 LED조명및 OLED조명의방열설계기술 키워드클러스터링 Cooling System, Heat control, Long life-span 06 LED조명용광학설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Optical, Reflector, Refraction (F21V-003) 글로우브 ; 보울(Bowl); 덮는유리 (Cover glass) 07 LED조명구조설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Structure, LED Array, LED Module (F21S-008) 고정설치하도록의도한조명장치 105

112 에코조명 일반조명시스템 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 08 LED 조명모듈화기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 module, package, led chip (F21S-004) 광원의선상배열을사용한조명장치또는시스템 09 노광및사인에이지조명기술키워드클러스터링 led assembly. heat sink 10 OLED 조명응용기술키워드클러스터링 oled, device 11 BLU 조명응용기술키워드클러스터링 light module 12 조명용브라켓설계기술 IPC 기술트리 13 색변환필터설계기술 IPC 기술트리 (F21V-021) 조명장치의지지, 매달기또는취부장치 (F21V-009) 광필터; 광스크린용의발광물질의선택 14 LED 패키징기술 IPC 기술트리 (H01L-033) 광, 예, 적외광, 의방출에특별히적용되는적어도한개의전위장벽또는표면장벽을가지는반도체장치; 그들장치또는그부품의제조, 또는처리에특별히적용되는방법 또는장치; 그들장치의세부 15 조명용액세서리제작기술 IPC 기술트리 조명장치부품의고정 (F21V-017), 예를들면갓그로우브반사기,,, 굴절기필터스크린그리드또는,,, 보호바구니등의고정 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 일반조명시스템의기술별출원점유율 24) 및최신특허비율 25) 을살펴보면, 04, 10의 경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 02, 05, 07, 14, 15 의경우출원점유율은낮으나, 최신 특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 24) 출원점유율 : 전체특허중에서해당의점유율 출원점유율 = 해당의특허건수전략제품전체특허건수 25) 최신특허비율 : 해당의특허중에서 2011 년~2014 년최근 4년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당의 2011 년~2014년특허건수해당의전체특허건수 106

113 전략제품현황분석 01, 06, 09, 12, 13 의경우출원점유율은높으나, 최신 특허비율은평균이하로나타나는바, 기술개발단계가성숙기인것으로분석 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] No 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 LED 조명용제어회로설계기술 % 63.08% 中 LED 조명 ENGINE 설계기술 % 50.94% 中 SMART LED 조명설계기술 % 61.90% 中 지능형조명제어설계기술 % 54.32% 上 05 장수명의 LED조명및 OLED 조명의방열설계기술 % 46.83% 中 LED 조명용광학설계기술 % 51.90% 中 LED 조명구조설계기술 % 50.55% 中 LED 조명모듈화기술 % 39.02% 下 노광및사인에이지조명기술 % 55.41% 中 OLED 조명응용기술 % 61.82% 上 BLU 조명응용기술 % 46.15% 下 조명용브라켓설계기술 % 51.96% 中 색변환필터설계기술 % 53.81% 中 LED 패키징기술 % 50.79% 中 조명용액세서리제작기술 % 50.24% 中 분야평균 % 52.01% - 107

114 에코조명 일반조명시스템 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 26) ) 및시장확보력지수 (PFS 27) ) 를이용하여 일반조명시스템의기술별기술수준을살펴보면, 01, 07, 12, 13은 피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 01, 03, 05, 05, 08, 13 은피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 06, 14 는시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로나타나 기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] No 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 LED 조명용제어회로설계기술 中 LED 조명 ENGINE 설계기술 上 SMART LED 조명설계기술 中 지능형조명제어설계기술 下 장수명의 LED조명및 OLED 조명의방열설계기술 中 LED 조명용광학설계기술 中 LED 조명구조설계기술 上 LED 조명모듈화기술 中 노광및사인에이지조명기술 上 OLED 조명응용기술 下 BLU 조명응용기술 上 26) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 27) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 108

115 전략제품현황분석 No 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 조명용브라켓설계기술 下 색변환필터설계기술 上 LED 패키징기술 中 조명용액세서리제작기술 下 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각별중소기업의기술개발 참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한후보군을선별 01 ~ 09, 12, 15 는평균값(43%) 을상회하여타기술요소보다 중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율역시 01 ~ 09, 12, 15 는평균값(45%) 보다 높은것으로나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로판단 종합적으로살펴보면, 01~ 09, 12, 15 분야가중소기업출원비율과 중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] No. 명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 28) 출원인비율 29) LED 조명용제어회로설계기술 LED 조명 ENGINE 설계기술 % 47.86% 上 % 53.31% 上 SMART LED 조명설계기술 % 66.67% 上 지능형조명제어설계기술 % 53.82% 上 05 장수명의 LED조명및 OLED 조명의방열설계기술 % 50.42% 上 06 LED 조명용광학설계기술 % 50.00% 上 109

116 에코조명 일반조명시스템 No. 명 국내특허중소기업특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 28) 출원인비율 29) LED 조명구조설계기술 % 50.00% 上 LED 조명모듈화기술 % 45.57% 上 노광및사인에이지조명기술 % 50.00% 上 OLED 조명응용기술 % 17.65% 下 BLU 조명응용기술 % 11.11% 下 조명용브라켓설계기술 % 56.93% 上 색변환필터설계기술 % 40.35% 下 LED 패키징기술 % 31.67% 下 조명용액세서리제작기술 % 55.17% 上 (4) 별종합평가 별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가 모두우수한은도출되지않은것으로분석 05는기술성장성및중소기업적합성이우수한것으로분석 02, 07, 09는기술수준및중소기업적합성이우수한것으로분석 [ 별종합평가표 ] No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 63.08% 中 中 45.10% 47.86% 上 % 50.94% 中 上 49.01% 53.31% 上 % 61.90% 中 中 67.65% 66.67% 上 % 54.32% 上 下 55.67% 53.82% 上 28) 중소기업출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 29) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 110

117 전략제품현황분석 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 46.83% 中 中 50.00% 50.42% 上 % 51.90% 中 中 47.57% 50.00% 上 % 50.55% 中 上 46.67% 50.00% 上 % 39.02% 下 中 45.16% 45.57% 上 % 55.41% 中 上 50.00% 50.00% 上 % 61.82% 上 下 11.90% 17.65% 下 % 46.15% 下 上 6.90% 11.11% 下 % 51.96% 中 下 59.51% 56.93% 上 % 53.81% 中 上 40.48% 40.35% 下 % 50.79% 中 中 5.30% 31.67% 下 % 50.24% 中 下 57.29% 55.17% 上 111

118 에코조명 5. 일반조명시스템 후보군 특허분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 글로벌유망품목, 기업니즈를대상으로일반조명시스템 전략제품의로드맵기획을위한다음의후보군을도출 [ 후보군 ] 중분류출처 LED조명 Engine 설계기술특허분석 장수명의 LED조명및 OLED조명의방열설계기술특허분석 LED 조명광학설계기술 LED 조명구조설계기술 특허분석 특허분석 조명기구 색변환필터설계기술특허분석 LED 칩 패키징기술 특허분석, 타부처 LED 조명 고효율화기술 전문가 Flexible 패키징기술 타부처 LED 조명 디밍기술 전문가 LED 조명용제어회로설계기술 Smart LED조명설계기술 특허분석 특허분석 제어시스템 지능형조명제어설계기술특허분석 감성조명제작을위한색온도제어기술 전문가 색좌표및광특성제어기술 무선조명제어시스템기술 전문가 타부처 112

119 전략제품현황분석 6. 핵심선정 전략제품관련한특허기술의클러스터링을통해도출된을시장동향, 기술동향을고려하여, 전문가의합의로을조정 [ 조정결과 ] 중분류출처 LED 조명 Engine 설계기술특허분석 장수명의 LED조명및 OLED조명의방열설계기술특허분석 LED 조명광학설계기술 특허분석 조명기구 LED 조명구조설계기술 특허분석 LED 칩 패키징기술 특허분석, 타부처 LED 조명 고효율화기술 전문가 Flexible 패키징기술 타부처 LED 조명용제어회로설계기술 특허분석 Smart LED조명설계기술 특허분석 제어시스템 지능형조명제어설계기술특허분석 감성조명제작을위한색온도제어기술 전문가 색좌표및광특성제어기술 전문가 무선조명제어시스템기술 타부처 핵심기술선정 조정된과기술시장 동향분석및기업니즈조사결과를기반으로핵심선정위원회를 통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을 고려하여평가 선정된핵심은개발목적을명확히하기위해기술명을일부수정하거나통합하여진행 113

120 에코조명 일반조명시스템 [ 핵심선정결과 ] 중분류 저가격화및조명기구적합형 LED 조명엔진화설계기술 조명기구 500W급이상대용량 LED 조명방열소재및기구설계와제조기술고균제도만족빛공해및눈부심방지광학설계기술 건축화조명실현을위한 Flexible 광원모듈및기구개발기술(LED 및 OLED) 주변온도및환경변화대응광색및색온도가변제어안정화기술 제어시스템 Self-Control 조명제어를위한센서및지능형조명제어설계기술 보안, 재난, 위험, 기상등상황감지기능연계통합조명제어시스템기술 114

121 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 가. 연구개발목표설정 중분류핵심기술요구사항 조명기구 제어시스템 가격화조명기구적합형 LED 조명엔진화설계기술 500W 급이상대용량 LED 조명방열소재및기구설계와제조기술 고균제도만족빛공해및눈부심방지광학설계기술 건축화조명실현을위한 Flexible 광원모듈및기구개발기술 (LED & OLED) 주변온도및환경변화대응광색및색온도가변제어안정화기술 Self-Control 조명제어를위한센서및지능형제어설계기술 보안, 재난, 위험, 기상등상황감지기능연계통합조명제어시스템 [ 선정된핵심에대한연구목표 ] - COB 표준모듈개발 - Zhaga 호환형모듈기술개발 - 고방열 PCB 개발 - 신소재초경량히트싱크개발기술 - 대용량 LED 조명신뢰성평가기술 - 표준형광학계기술개발 - 3D 자유배광제어기술개발 - 박명시기반설계기술개발 - 고균제도 LED/OLED 평면조명기술개발 - Flexible LED/OLED 모듈개발 - 광색및색온도 가변시균일도확보위한제어기술 - 플리커프리색온도가변회로기술개발 - Self-Control 배광가변형조명기구설계기술 - 사용자행위인지센싱기술 - 정전및화재시자가전원구동시스템( 실내조명 ) - 소방통제시스템연계조명제어시스템기술 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 - 광도분포 FC1<44% - 조명모듈발광면휘도균제도 >0.4 - PCB용고방열소재개발 - LM-84 기준의신뢰성평가기법개발 - 연직면조도 <10 lx 배광설계 - TI<10% - Type Ⅲ 구현 - 명소시대비에너지절감 >5% - 고균제도확산판 설계및제작기술 - Flexible LED 모듈개발 - 목표광색및 색온도편자 이내 - 퍼센트플리커 <20% - 플리커인덱스 < 배광가변형조명기구구조설계 - 배광타입 :3종이상 - 총광속의 30% 밝기, 1시간이상 구동 - 소방감지연계조명제어시스템개발 - 광도분포 FC1<45% - 조명모듈발광면 휘도균제도 > Heat Sink 등 방열부품일체형 PCB 개발 실외운용환경에적합한기구설계및제조기술에대한성능평가및신뢰성특성 평가기술개발 - 연직면조도 <5 lx 배광설계 - TI<7% - Type Ⅳ 구현 - 명소시대비 - 광도분포 FC1<46% - 조명모듈발광면휘도균제도 >0.3 - High Power LED 조명용방열 모듈설계 - 대용량조명기기성능모니터링기술개발 - 연직면조도 <2 lx 배광설계 - TI<5% - Type Ⅲ& Ⅳ 구현 - 명소시대비에너지절감 >10% 에너지절감 >15% - Micro-Lens 배광 - 복합성형소재설계기술 (OLED 확산판설계및광원 ) 제작기술 - 조명대면적화 - Flexible OLED Frame-Less 패널개발 OLED 광원개발 - 목표광색및 색온도편자 이내 - 퍼센트플리커 <15% - 플리커인덱스 < 사용자행위인지센서기술및설계 - 행위인지및조명환경센싱기능탑재 - 총광속의 50% 밝기, 1시간이상 구동 - 시인성향상비상조명제어시스템 - 목표광색및 색온도편자 이내 - 퍼센트플리커 <10% - 플리커인덱스 < 센서연동 Self- Control 조명제어시스템기술개발 - 조명제어룰개선방법개발 - 총광속의 50% 밝기, 2시간이상 구동 - 소방및재난상황감지연계조명제어시스템 최종목표 - 고신뢰성호환 가능한 LED 엔진모듈개발 - 고신뢰성고용량 LED 조명기구개발기술 - 3차원비정형배광제어 / 빛공해절감형 LED 옥외조명개발 - 고균제도 Flexible LED/OLED 광원모듈개발 - 플리커프리고신뢰성색온도가변제어안정화기술개발 - 사용자행위기반 Self-Control 이가능한조명제어시스템개발 - 소방방재시스템 연계시인성향상비상조명제어 - 시스템개발 115

122 에코조명 일반조명시스템 나. 로드맵기획 116

123 전략제품현황분석 조명기기부품 1. 개요 - 정의: 에코조명용조명기기부품이란 LED/OLED 기술을기반으로친환경적인조명기기를제작하는데사용되는 광원제조와각종조명기구부품소재를통칭 - 범위: 광원제조부품소재는 LED 소자/ 패키지제품과 OLED 소자및패널을포함하며기판, 형광체, 봉지재, 리드프레임, 유리, 기능성필름, 발광물질등과같은광원관련유무기 소재, 조명기구부품은광학렌즈, 반사판, 확산판, 도광판등과같은광학재료, 방열판, PCB 기판등과같은방열소재, 전원구동드라이브 등의회로부품소재등이포함 가. 정의및필요성 에코조명용조명기기부품은에코조명인 이용한조명기기제작을위한부품으로정의 LED/OLED 조명기기를생산하기위한광원및광원을 에코조명용광원은일반조명, 특수용조명등다양한분야에활용하기위하여 LED와 OLED 기술을 기반으로제작된광원을말함. LED 광원은반도체공정을거쳐만든 LED 칩과단품패키지까지 포함하며, OLED 광원은백색광을구현하는 OLED 소자및평판패널포함 LED 칩및패키지의경우니치아, 도요타고세이, 오스람, 루미레드, 크리등빅 5 업체가전체 시장의 85% 를차자하여과점화가심함. 최근에는중국산저급 LED 칩이대거국내에유통되며 LED 조명의전반적인품질저하우려 OLED 광원은수은 납등중금속을사용하지않고친환경유기소재를이용한발광다이오드로서 양극구조의면광원조명이며, 차세대환경친화적인조명으로에너지절감효과가우수한고효율 특성, 초슬림및플렉시블한특성을갖고있어 LED 조명과함께기존조명을대체할차세대 광원으로빠르게성장할것으로예상됨. 조명용 OLED 광원에대한연구는아직초기단계에 있으며기술표준및시장선점을위한지원이필요 LED/OLED 광원의국산화를위해국내대기업과중소기업간의협력이요구되며, 패키징기술이 광추출효율과외부양자효율에큰영향을미치므로이에대한원천기술확보전략수립이필요 조명기기부품은광원/ 기구/ 회로/ 시스템의다양한부품및소재를생산하는산업으로시장에서의 성능및가격경쟁력은제작에사용된 LED 소재/ 부품의물성에크게좌우될뿐만아니라이와 관련된핵심부품기술및소재는글로벌조명기업들이선점하고있어, 소재및부품국산화및 다양화를위한기술개발전략수립필요 117

124 에코조명 - 조명기기부품 LED 조명은우수한광변환효율, 뛰어난에너지절감효과, 장수명, 친환경성, 빠른응답속도, 다양한 디자인가능등의장점을나타내지만, LED 광원의기판, 칩/ 에피소재, LED 패키지및모듈소재, 각종방열/ 광학/ 기구/ 회로부품및소재등의조립으로인한기존조명광원보다비싸다는단점 때문에시장확대가어려운상황 특히소재부분은약 60% 이상이수입에의존하고있으며, 2015년 LED 가형광램프 (CFL) 와동급 수준의가격이형성될경우 LED 칩/ 패키지가격은전체조명제품의비중에서낮아지고상대적으로 방열/ 광학/ 회로부품가격이약 70% 이상을차지하게되어그중요성이부각 OLED 조명은유기소재를이용한반도체광원기술로써, 기판소재, Encapsulation, 기능성필름, 유기 소재등다양한소재및부품으로이루어짐으로써소재부품에대한기술개발이필요 나. 범위및분류 ( 제품분류관점) 에코조명용조명기기부품분야는에코조명용광원과조명기기부품으로구분 에코조명용광원은크게 LED 광원과 OLED 광원으로구분됨. LED 광원은방출하는빛의파장에따라 가시광 (RGB) LED, 적외선 (IR) LED, 자외선 (UV) LED 소자로구분되며, 형광체와혼합하여패키징된백색 LED 소자도포함됨. 특성및용도에따라고출력 LED, 고효율 LED 등의제품도있으며패키지의종류에 따라 COB 패키지, SMD 패키지, 고방열패키지등으로구분됨. OLED 광원은백색광을구현하는 OLED 소자및패널을기본으로투명 OLED 패널, 플렉시블 OLED 패널, 색가변 OLED 패널등을포함 조명기기부품은기판, 반도체소재를비롯하여발광물질, 형광체, 봉지재, 리드프레임, 기능성필름등과 같은광원관련유무기 소재, 광학렌즈, 반사판, 확산판, 도광판등과같은광학부품, 방열판, PCB기판과 같은방열부품, 전원구동드라이브등의회로부품등을포함 ( 공급망관점) 에코조명용조명기기부품은 LED/OLED 광원( 소자/ 패널), LED/OLED 부품소재, 모듈 엔진, 조명기구, 조명제어시스템의공급망단계로구분 LED 제품의제조공정은에피성장, 칩생산등의반도체생산공정과이를이용하여최소단위의광원 부품을제작하는패키징, 광원모듈화공정그리고조명기구자체를디자인하고제작하는공정과, 이를 효과적으로활용하기위한조명제어시스템구축공정등다양한공정들이융복합되어있는형태 일반조명기기에활용되는 OLED 는디스플레이용조명기기제조공정에서요구되는미세패턴과 박막트랜지스터 (TFT), 화소형성등과같은과정을포함하지않으므로공정이비교적단순함. 기판, 발광재료, 전하수송물질, 봉지재등을이용하여패널부를제작하는공정과패널을이용한조명기구 및제어시스템을제작조립하는공정포함 118

125 전략제품현황분석 [ 조명기기부품에대한공급망 ] [ 조명기기부품관점의범위 ] 대분야중분야세부제품 가시광(RGB) LED, 적외선(IR) LED, 자외선(UV) LED, 백색 LED 소자 광원제조부품소재 LED 광원제조부품소재 고출력 LED, 고효율 LED COB 패키지, SMD 패키지, 고방열패키지 OLED 광원제조부품소재 백색 OLED 소자및패널 조명기구부품 광학부품 사파이어기판, 반도체재료, 금속타겟, 전하수송물질, 유리, 플렉시블기판, OLED용 발광물질, LED 칩, 형광체, 봉지재, 리드프레임과같은패키징소재, 광학렌즈, 도광판 회로부품전원, LED driver, OLED driver, 안정기, 컨버터, 제어, 통신및 IT 네트워크등 방열및기구부품 등기구, 소켓, 알루미늄, 탄소복합소재, 히트싱크, 히트스프레드등 119

126 에코조명 - 조명기기부품 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 광원 소자, 패키지, 모듈 - RGB LED, 백색 LED, 고출력 LED, 고효율 LED 등 - COB, SMD, 고방열패키지등단품패키지제품 - 칩생산기술, 패키지생산기술, 방열설계등 - 고효율백색 OLED 패널, 투명 OLED 패널, 색가변 OLED 패널, 플렉시블백색 OLED 패널등 에코조명 조명기구부품소재 광원제조부품소재및공정장비 조명기구부품 - 기판, 봉지재, 형광체, 광도파로, 렌즈, 금속와이어, 리드프레임, Heat sink, 열전도소재, PCB 소재, 고열전도성접착소재등 - 형광체도포장비, 광학특성측정장비, 방열특성측정장비등 - 유기발광재료, 전극소재, 봉지소재, 기판 - 전극증착장비, 유기발광재료도포장비, 봉지장비 - 도광판, 확산판, 반사판, 2 차렌즈, 방열판, 등기구, 소켓, 회로, driver, SMPS 등 조명기구 / 시스템 일반조명시스템 특수조명시스템 - 저가격화표준형일반조명시스템용 LED 조명엔진 (LED 모듈, 광학, 방열, 회로등독자구동가능 ) - 실내외조명용형광등 / 백열등대체용조명, 다운라이트, 면발광, LED 가로등, 플래시램프등 - 조명제품/ 시각/ 공간/ 디자인, 빛환경눈부심및배광제어등조명기구설계 - LED/OLED 조명디밍제어장치,- 밝기, 컬러, 색온도제어장치등조명시스템 - 조명측정/ 평가시스템 - LCD BLU, LED signage, 옥외용전광판등 - 칩어레이, 디자인등 - 자동차전조등, 신호등, 키패드용조명, 의료기기용조명, 농업용조명, 살균용 UV 조명, 방폭등, 터널등, 무대조명등 120

127 전략제품현황분석 2. 산업및시장분석 - 반도체소재, 형광체등주요 LED 소재에대한핵심원천기술을글로벌조명기업들이선점하고있어이에 대한해외의존도가매우높으며, 특히희토류금속등원재료가격급등으로인해수급불안정성이항상 존재하고있는실정으로소재국산화및소싱기업다변화를통해개선필요 - 국내에코조명시장확대를위해서는무엇보다도고효율화및저가격화실현이중요하며, 이를위해서는광원 및조명기기부품의고효율저가격화실현을위한핵심원천기술개발과해당중소기업의기술수준및인력 확보로경쟁력강화요구 - 에코조명용광원분야는현재대기업이주로진출해있고기술진입장벽도높은편이지만, 다양한분야에활용 되면서틈새시장을공략해볼수있으며, 관련소재및기술국산화를위한정부의관심과지원요구 가. 니즈분석 조명및융합분야확대에따른고기능화 시장니즈 1 : 맞춤형조명기기부품개발 에코조명은일반조명과디스플레이뿐만아니라자동차, 의료, 농수산, 국방분야등다양한분야에그 활용범위가확대되고있어, 다양한용도에맞는광원및부품에대한수요가점차증가하고있음. 특히의료, 농수산등에사용되는에코조명은가시광선의 LED/OLED 도있지만, UV 및 IR 등의 영역에서의 LED/OLED 광원에대한부품및소재개발도필요하며이러한광원을이용하여해당 분야환경에적합한방열/ 광학/ 회로/ 시스템부품에대한특화기술개발이요구 기존조명으로는구현할수없는창문대체용투명조명, 플렉시블한특성을이용한입체조명, 입는 조명에대한니즈증대 OLED를 LED 이용한초박형대면적플렉시블조명이디자인의용이성으로인하여조명으로는 구현할수없는 Art 형조명시장에진입할것으로예측되며, 점차일반조명시장으로그수요가 증가할것으로예상됨. 이에따라 OLED 부품소재에대한수요도 LED 소재에대한수요와더불어 점차증가할것으로예상 시장니즈 2 : 고성능광원의차별화 단순히빛밝기를공급하는조명에서최근인테리어조명및생활가전, 스마트조명에대한시장 요구가활발히전개되고있고 대비하기위한 2020년이후스마트조명시대가이루어지는조명시장의트랜드를 LED 광원의컴팩트화, 고품질화, 고기능화를통한차별화전략이필요 특히조명제품의디자인의고도화와의료및자동차등의융합분야에적용하기위해서는광원의 컴팩트경량화와 고출력화가매우중요한요소이며, 이를해결하기위해서방열특성이좋은소재 및부품기술과근접영역의광학설계및제조기술, 멀티칩어레이, COB(Chip on board), 유기소재적층구조등 LED 패키지및 OLED 패널공정기술요구 121

128 에코조명 - 조명기기부품 또한스마트조명및융합조명실현을위해서는조명환경에적합하도록빛밝기뿐만아니라스펙트럼, 고연색성, 고속점소등속도등이실현되어야하며, 이를위해서는다양한파장실현및제어가능한 고효율색가변 LED 광원화기술과가시광통신을위한고속점소등 LED 칩및 OLED 패널개발필요 글로벌조명시장의진출을위해지속적인 시장니즈 cost-down 과성능향상이필요 3 : 고효율/ 저가격광원및부품소재제조기술개발 에코조명시장확대를위해저가격, 고효율, 고휘도, 고출력, 고신뢰성 LED/OLED 조명에대한수요가 지속되고있으며, 특히 LED/OLED 조명의성능은사용된 LED/OLED 소재의특성에크게좌우되므로 LED/OLED 조명의성능향상을위해고성능소재에대한핵심기술개발및원천지적재산권확보시급 또한에코조명제품의대량생산및수율향상을위해서는 LED/OLED 광원, 광학렌즈, 반사판, 확산판, 방열판, 기구등에대한제조, 공차를최소화하기위한설계및제조공정에대한기술개발을필요하며 본격적인에코조명제품이시장에적용될경우대량생산기술이중요한이슈로부각될것으로예상 니치아등글로벌대기업이공급하는 LED 광원은성능은비교적우수하나가격이비싼반면, 중국산 LED 광원은가격이저렴하나대체로성능이매우떨어지는상황임. 두종류의 LED 광원이국내에대거 유통되고있는가운데차별화전략을수립하여가격과품질모든면에서적절한 LED 광원개발필요 특히 LED 광원은 2013 년현재상용화 120 lm/w, 기술개발 180 lm/w 이상이고 2020 년에는 상용화수준으로약 210 lm/w 이상이실현될것으로전망되고있으며, 가격은현재컴팩트형광램프수준의 1.5 배이지만 2015 년이후에는동일수준이하로떨어질것으로예상되어이에대한대책마련시급 시장니즈 4 : 광원및광학/ 방열/ 회로부품의일체화와엔진화 조명용 LED 엔진은 LED 소자, 방열소재, 광학부품, 전력공급장치를포함하여독립적인모듈시스템으로 정의할수있으며, LED 엔진자체로써전기적, 광학적독립조명제품으로써수행할수있거나 LED 엔진을조합하여다양한조명제품의형상및구조를만들어낼수있는것이특징 이러한엔진화를실현하기위해서는 LED 광원과광학/ 방열/ 회로부품의일체화가이루어져야하는 것은필수조건이며, 최근에는 LED 패키지봉지재공정을개선한렌즈일체화기술, MCPCB 를제거하고 히트싱크에회로패턴으로 LED 소자를바로패키징하는일체화기술, LED 칩과구동회로부품을 동시에패키징하는일체화기술들이개발중 OLED 조명은조명기구와광원이일체화하는 OLED 패널구조로되어있어다양한조명용도에적합한 OLED 패널구조및형태를가져야하며, 이에대한 OLED 광원제조공정, 부품소재의특성이중요 따라서국내대기업및중견기업의저가격컴팩트일체화 LED 조명기구및 OLED 패널을이용하여다양한조명기구및시스템디자인으로제품생산을할수있는중소기업과의상생관계가매우중요 122

129 전략제품현황분석 * 자료: 오스람, 한국광기술원발표자료 [ LED 기구구조및패키지/ 렌즈일체형실례 ] 높은해외의존도와부품소재가격급등으로인한수급불안정성 시장니즈 5 : 광원및부품소재의국산화 반도체소재, 형광체등주요 LED 소재에대한핵심원천기술을글로벌조명기업들이선점하고 있어이에대한해외의존도가매우높으며, 특히희토류금속등원재료가격급등으로인해수급 불안정성이항상존재하고있는실정으로소재국산화및소싱기업다변화를통해개선필요 LED 조명제품의시장경쟁력을확보하기위해서는 LED 조명제품가격의약 60% 이상차지하는 LED 광원및부품소재의국산화가매우중요한요소이며, 현재, LED 광원및소재는국산화율이 40% 이하로고출력 LED 광원은대부분외국에의존하고있어관련기업육성및국산화가매우절실 OLED 부품소재시장에서기판및발광재료의국산화율은높으나전하수송물질, 봉지소재등의비율은 낮으며, OLED 조명은 OLED 디스플레이와소재를공유하는부분과조명용으로최적화된소재를사용하는 부분으로나누었을때, OLED 디스플레이에사용되는소재는개발및양산화가이루어진반면, 조명용의 특수소재부분은세계적으로개발이미비한실정으로원천기술확보를통해세계시장선점필요 LED 조명에사용되는방열/ 광학/ 기구/ 회로부품은저가제품은중국산, 고가제품은선진사를주로 사용하고있으므로부품의성능을향상시키고가격저하를위한기술개발을통해국산부품의 채용이증가할수있도록추진필요 [ LED 조명기기부품의국산화율 ] 구분 소재 ( 잉곳, 웨이퍼) 칩 모듈 (PCB+ 광원) 광학 ( 렌즈, 확산판등) 방열판, 하우징 SMPS 국산화율 60% 70% 80% 80% 80% 70% * 자료: 2014 국내외광산업현황및전망( 한국광산업진흥회, 2014) 123

130 에코조명 - 조명기기부품 시장니즈 6 : 에코조명용조명기기부품의 Supply Chain 형성 부품소재업체는광원및조명회사와의상호기술파악및요구사항에대한문제해결이지연되고있어, 신제품개발및적용의장애요인으로나타남으로부품소재, 조명업체간의 Supply Chain 형성필요 소재, 부품, 조명업체공동으로필요한소재부품적용을위한기술개발뿐만아니라국내에서개발된 부품소재를적용할수있는조명및융합기업과의연결고리역할이필요하며, 위한측정방법과문제점분석, 제조공정개발필요 적용의최적화를 따라서 LED 조명제품의개발기간단축, 원가경쟁력향상, 신뢰성향상등문제점해결을위한필요 기술을연결하고협력공급망형성및기술브러커링을수행할수있는지원시스템에대한지원강화필요 [ 조명기기부품분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책경제사회기술 - 세계적인백열전구퇴출및미국 DOE 등체계적인 LED/OLED 산업육성 - 국내외환경오염대책및전기에너지소비량증가에따른전력예비율저감대책추진 - 삼성, LG 등반도체세계선도대기업의관련분야대량투자추진, 2016 년이후약 20 조시장성장, 자동차, 선박, 건설등수종산업세계주요생산국가 - 반도체브랜드를활용한조명광원브랜드창출적극추진, 국내선도수요산업체와의연계추진 - 디스플레이등사업성공에의한 LED/OLED 에대한인식제고, 의료/ 환경/ 농수산등국민복지및편익에관심증가 - 에너지절감및감성조명뿐만아니라의료등다양한분야에대한광원개발과, 특히디스플레이산업연계추진 년이후형광램프수준의저가격화와기존조명대비 30% 이상고효율실현, 반도체및디스플레이세계최고공정기술접목 - 반도체및디스플레이와연계추진과다양한분야에적용가능한고기능성, 초슬림, 유연성등차별화기술개발필요 - 해외자국내광원제품보급과기업정책지원 ( 보호규격제정, 부품소재기업육성등) - 해외 LED/OLED 광원보호정책및규정동향분석을통해대책마련추진과국가지원정책필요 - 니치아, 크리등해외선지사의진입장벽강화, 일본의소재기술선도, 소재부품국산화율 40% 로국내수급불안정 - 국내시장잠식우려, 소재부품관련중소기업선택과집중육성정책과차별화및 IP 획득노력필요 - 대기업의대규모투자와자체공급망형성, 중소기업기술수준취약, 국내광원및부품소재 Supply Chain 미형성 - 대기업과생산협력구조및역할부담과차별화중소기업기술개발에대한투자와지원필요 - 중소기업기술개발및인프라취약, 핵심원천기술및대량생산을통한저격화실현기술의미확보 - 해외글로벌기업의특허공세강화와부품소재기업경쟁력약화우려, 기술개발및생산투자필요 고출력화고신뢰성 고효율저가격화 고직접화고기능성 핵심기술 IP 확보 응용분야확장성 국산화 LED/OLED 광원, 분야는현재대기업이주로진출해있고기술진입장벽도높은편이지만대기업과생산협력구조를통한역할분담과특정분야에대한차별화중소기업형기술개발및제품생산필요 LED/OLED 가다양한분야에활용되면서국내시장이 2016 년이후약 20 조시장으로성장할것으로보이며, 이에대한틈새시장을공략해볼수있으므로관련소재및기술국산화를위한정부의관심과지원요구 부품소재산업은최종제품인광원/ 엔진/ 조명업체와의긴밀한협력과공급망형성이매우중요하며, 조명제품의저가격화실현은부품소재의국산화율을높이는것이중요한이슈로부각 124

131 전략제품현황분석 나. 산업특징및구조 광원및부품소재산업은기술및자본집약적인산업이며, 특히원재료의가공측정기술과방열소재 및측정장치가중소기업주도의산업특성이존재하며, 에코조명핵심광원및부품소재업체는 전체의약 17% 로서광원은주로대기업이고부품소재는대부분소규모의업체들로약한국제경쟁력을 강화하기위한대책필요( 한국광산업진흥회, LED 산업통계자료, ) LED/OLED 광원산업은전방산업인 LED/OLED 조명기기및조명시스템산업에매우큰영향력을 미치는산업 2011년이후 LED 산업이전반적인침체기에빠졌던이유중하나는 LED 광원에대한수요예측 실패에서비롯됐으며, 최근에는중국업체의 MOVCD 대규모투자에따른 LED 광원의과잉 공급으로인한과열경쟁체제돌입 또한 LED 조명에서 LED 소자의원가비중이 30% 를상회하고있어, LED 광원의가격은 LED 조명의 가격경쟁력과 LED 조명시장의성장에매우큰영향 * 자료: 미국 DOE 2014 [ LED 조명-A19 램프( 좌) 및 LED 광원( 우) 원가구조및가격변화추이 ] * 자료: 미국 DOE 2013 [ OLED 광원가격변화추이($/m 2 ) ] 125

132 에코조명 - 조명기기부품 LED/OLED 조명제품은광원, 모듈/ 기구, 방열, 광학, 기구, 회로, 시스템등다양한부품으로 이루어져있으며, 이러한부품의가격, 성능, 신뢰성은에코조명제품의시장에서매우중요한위치를 차지고있으며, 특히이러한부품은상호기술연관성이매우높으며조명업체뿐만아니라해당 소재부품업체간의협력이매우필요 [ LED 조명기기 supply chain ] [ OLED 조명기기 supply chain ] 126

133 전략제품현황분석 LED/OLED 장비가후방산업을구성 광원은반도체공정과패키징공정을통해제작되므로이에사용되는부품소재와 사용되는부품과 MOCVD 등의장비는광원의성능에매우큰영향을미칠뿐만아니라광원의공급물량에도많은영향력행사 후방산업에는많은국내중소기업들이참여하고있지만, 중요한부품및장비는해외기업에대한의존도가매우높아이에대한국산화노력도절실히요구 후방산업에속하는유리, 플렉시블기판, 저저항전극, 알루미나, 갈륨, 유리, 플라스틱등은기술종속성이 너무크고로열티부담이가중되어국산화잠재력이큰분야이며, 에코조명의성능및신뢰성을좌우하는 중요한요소이므로타산업과의융복합적인경쟁력이있어야대외기술우위를점할수있는산업 LED 산업에는 900 여개의기업이참여하고있지만, LED 광원의패키징영역에특히기술진입장벽이 높은편이어서대기업을비롯한일부기업들만참여 패키징영역에서는구조설계및제조공정, 형광체분야가가장기술적이슈가큰편이고, 이들에 대한 Nichia 를비롯한선두업체들의기술장벽이매우높아국내시장에서도글로벌선도기업들의 제품에대한의존도가매우높은편 [ 조명기기부품중심의연관산업구조 ] 후방산업조명기기부품전방산업 기판, 봉지재, 형광체, 광도파로, 렌즈, 금속와이어, 리드프레임, Heat sink, 열전도소재, PCB 소재, 고열전도성접착소재등광원소재및부품, 형광체도포장비, 광학특성측정장비, 방열특성측정장비등광원공정장비, 유리, 플렉시블기판, 저저항전극, 알루미나, 갈륨, 인듐, SiC, 알루미늄, 구리, 유리, 플라스틱 가시광(RGB) LED, 적외선(IR) LED, 자외선(UV) LED, 백색 LED 소자, 고출력 LED, 고효율 LED, COB 패키지, SMD 패키지, 고방열패키지, 백색 OLED 소자및패널, 발광재료, 봉지재료, 증착공정장비, 기판, 금속소재, 형광체, 방열/ 광학/ 기구/ 회로소재및부품, 검사및분석장비, 자동화설비 LED 일반조명모듈및기구, 형광등/ 백열등대체용조명, 다운라이트, 면발광, LED 가로등, 플래시램프등, LED/OLED 일반조명제어시스템, LCD BLU, LED signage, 옥외용전광판등디스플레이용조명, 자동차전조등, 신호등, 키패드용조명, 의료기기용조명, 농업용조명, 살균용 UV 조명, 방폭등, 터널등, 무대조명등, 광원( 칩/ 패키지), LED/OLED 모듈및패널, LED/OLED 조명기구, LED/OLED 조명제어및전원시스템 127

134 에코조명 - 조명기기부품 [ 조명기기부품중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 반도체기술강국및브랜드존재 - LED/OLED 디스플레이기술및시장선도와최대생산국으로써소재부품산업활성화 - 세계적수준의 IT 및금형, 회로등부품개발및제조기술확보 - 에코조명에대한국가적인지원및보급정책추진 - 자동차, 디스플레이등에코조명제품의다양한분야진출수요기업존재 - 전세계에서독보적인 OLED 소자기술력확보 - 중소기업의소재부품관련핵심원천기술및인력자원부족 - 선진사의특허 - 선진국의기술우위와중국의저가공세 - 에코조명의국내전후방산업의수직계열화및공급망구조에대한중소기업의위치취약 - 다양한분야적용을위한산학연협력체계취약 - 광원및부품소재는기술집약적인분야로써국내중소기업의전문가부족및인프라취약 - 중장기적인연구개발지원부족 기회요인 (Opportunity) 위협요인 (Threat) - 세계적인원천특허시효만료( 형광체등소재) - 일반조명, 디스플레이뿐만아니라의료. 농수산등다양한응용분야고부가가치창출기대 - 고효율, 고성능, 초슬림, 플렉시블, 고품격디자인조명에대한니즈확대로소재부품의역할증대 - 특화된디자인의입체조명에대한니즈 - 지구온난화방지를위한고효율광원채택의무화 - 녹색성장정책강화로관심집중 - 선진국산업체들의시장선점에의한높은진입장벽 - 대만과중국의협력에의한추격 - 중국업체들의저가제품대량유통 - 특허및지적재산권마찰심화 - 선진사및대기업의대량투자및대량생산을통한저가격화추진 - 중소기업의대량생산을통한저가격화실현미흡 - 소재부품공급은과소과다한상황임 다. 시장현황/ 전망분석 국내및세계모두에코조명시장의확대에따라에코조명부품소재의수요가지속적으로확대될전망 2012~2016년국내시장의연평균성장률은광학부품소재 21.3%, 회로부품소재 18.7%, 기수부품소재 19.5% 성장이예측 2012~2016년세계시장의연평균성장률은광학부품소재 20.8%, 회로부품소재 34.1%, 기구부품소재 32.9% 성장이예측 국내 LED 광원시장규모는 2014년 2.7 조원규모에이른것으로추정되며, 세계시장에비해 상대적으로빠른성장률을보여 2020 년에는 4.3 조원수준에이를것으로전망(2014 국내외광산업 현황및전망, 한국광산업진흥회 ) LED 산업은 LED TV를중심으로성장하고있고국내대기업들이전세계 TV 시장을석권하고있어, 우리나라의 LED 소자수요가많은편 삼성전자, LG전자등세트업체들이핵심부품인 LED 소자를계열사를통해국내 LED 소자생산 능력도크게확대되어세계최대 LED 소자생산국으로자리매김 OLED 는현재주로, 스마트폰을중심으로모바일디스플레이로채택되어사용되고있으며일반조명, 디스플레이용 BLU, Signage 및특수용조명에활용되는비중은매우미미하지만급격한성장예상 128

135 전략제품현황분석 [ 조명기기부품시장현황및전망 ] ( 단위: 국내- 억원/ 국외- 억달러) 구분 년도 시장규모 성장률 CAGR(%) 광학소재부품 24,392 29,300 36,507 44,426 52,766 63, 회로소재부품 6,446 7,736 9,283 11,140 12,811 15, 국내시장 기구소재부품 7,259 8,784 10,628 12,860 14,789 17, LED 소자 54,600 64,859 77,045 92, , , OLED 광원 ,947 3, 광원및부품소재합계 92, , , , , , 광학소재부품 회로소재부품 기구소재부품 LED 광원 일반조명용 세계시장 - 디스플레이용 특수용 OLED 광원 일반조명용 디스플레이용 특수용 광원및부품소재합계 , * 자료: LED 및광IT 전략기술로드맵 ( 지식경제부, 2009), 이슈궤스트 2012 OLED 관련시장, 2012 한국광산업진흥회및 KISTI Strategies Unlimited/GBI Research 2011를바탕으로추정작성된자료참조 129

136 에코조명 - 조명기기부품 라. 공급망( 분류) 에따른분석 한국은반도체, 자동차, 디스플레이분야세계최고기술을보유하고있는역량을기반으로에코조명 기술우위확보가가능하고특히광원및부품소재관련시장은더큰효과를볼것으로판단 에코조명분야는크게광원 (LED / 소자패키지, OLED 패널), 조명기구및시스템등으로공급망이 이루어지며, 광원부분은기판소재, 발광재료, 전하수송물질, 봉지재등의부품소재를이용하여 조명용광원및패널을제조하는것을포함하고, 최근에는 LED 소자/ 패키지및 OLED 패널조명 기구화에맞추어서광학/ 방열/ 구동회로부품을포함 또한조명기구및시스템부분은광원및패널의조명기구화를위해광학/ 방열/ 기구/ 회로의다양한 부품소재를활용하여조명환경에적합한디자인, 방열, 배광특성등을고려하여최종제품을 생산하는것을포함 LED 광원에해당하는칩제조및패키징공정은기술난이도가높고글로벌대기업들이선점하고 있어진입장벽이높은편 특히 Osram, Philips, Cree, Nichia, Toyoda Gosei 등글로벌선도업체들은이미칩생산과패키징 공정을수직계열화하고공정효율을높이고있으며, 서로간의크로스라이센스를채결하여기술 사용을공유하고후발업체의진입을차단 이들은국내기업들에게중대한위협이되고있는데, 서울반도체는 2007 년과 2011 년각각 Nichia 와 Philips 로부터특허침해제소를당했고, 2011년삼성전자와 2012 년루멘스, LG 전자, LG이노텍도 오스람에게제소당한바있으며, 국내기업들은이들의공세에대안으로크로스라이센스를맺어 해결하고있고이를위해꾸준한기술개발과특허확보가요구 국내에서도 LED 광원의기술 가격경쟁력을제고하기위해중견기업들을중심으로칩생산과 패키징공정을포함한광원뿐만아니라조명기기제작공정까지수직계열화를달성 서울반도체, 루멘스, 동부라이텍, 금호전기등이대표적이며이들은다양한용도의 LED 광원을 생산하기위한기술력을확보하고, 특히일반조명분야의초기주도권확보를위해노력중 서울반도체 ( 서울옵토디바이스 ) 는국내시장뿐만아니라세계시장에서도기술력을인정받고대표제품인 아크리치를포함하여많은종류의제품을출시하고있음. 최근에는기존의사파이어기판대신 GaN 기판을이용하여 Non-polar LED 를개발하고, 이를통해분극으로인한출력저하문제를해결하여 휘도를크게개선시킨바있음. GaN기판은매우비싸지만기존사파이어기판에비해열전도율이 높고에피성장이용이하다는장점을보유 서울반도체와포스코는포스코 서울반도체의광원과함께수직계열화실현 LED 라는합작회사를설립하여실내외조명제품을생산함으로써, 루미마이크로는 LED 패키징전문업체로써일본 Endo Lighting 에 LED 조명을 OEM 방식으로 납품하고있음. 루미마이크로는광원과조명완제품의수직계열화완성도가높으며, 금호전기를 통해서도 LED 형광등완제품을제조 130

137 전략제품현황분석 루멘스는 2004년설립된 LED 광원전문업체로조명용광원뿐만아니라, LED TV, 노트북, 모니터, 모바일기기용 LED 광원과모듈을생산하고있음. 루멘스는세미콘라이트, 웨이브닉스, 엘이디라이텍 등을통해칩생산, 패키징, 조명기기제조까지전공정을수직계열화함. 최근직하형 LED TV와 조명용 LED 모듈의수요증가추세 세계업체및제품현황 LED 제조용기판은현재사파이어와 SiC가 9:1 정도의비율로사용되고있으며, 현재2~3 인치 기판에서 2~3년내로 6 인치기판이사용될예정이며. 주요세계기업으로는러시아의 Monocrystal, 일본의 Kyocera, 미국의 Rubicon 등 LED 패키지및모듈의고집적대용량화에따른고방열 COB 및 COH 구조의패키지가조명에 적용되면서고방열패키지소재( 리드프레임, 봉지재, 형광체, 접착제등) 에대한연구가활발히 진행되고있으며, 주로 Kyocra, Dowcorning, Kuraray 등 LED 조명관련방열/ 광학/ 기구부품은조명제품의저가화를위해서중국및대만기업의성장세가 두드러지고있으며, 필립스, 오스람, GE 등은자체개발을진행하고생산을중국에서진행활발 LED 조명관련 SMPS 는일본, 한국, 대만, 중국이시장의약 70% 를점유하고있고특히대만의 민웰이나델타가대표적인회사이며, 드라이버 IC 부품은미국, 일본등의 IC 전문기업에서약 70% 이상을장악 OLED 패널은오스람 (Orbeos OLED 패널, 23 lm/w, 50 cm 2, 1000 cd/m 2 ), GE, 필립스, 루미오텍등에서 생산중이지만, 상용화단계까지는아직발전하지못하고있는실정 OLED 유기소재는미국의 UDC, 독일의 Novaled 및 Merck 가 OLED 조명용물질개발을진행 중이고일본의 Asahi Glass 등에서투명전극기판을공급하고있으며, 봉지재료는미국의 Vitex 사가다중박막코팅기술(BarixTM) 을개발하여상용화되고있고 3M, GE, Pioneer 사등에서 활발한연구가진행중 유럽에서는오스람과필립스등이중심이되어컨소시움을형성하여 OLED 광원의고효율화, 저가격화, 투명광원개발, roll-to-roll 공정및소재개발을진행하고있음. 특히 OLLA(Organic LED for Lighting Application) 프로젝트를통해 Philips, Siemens, Osram-OS, Novaled, Merck 등유럽 8개국 24개협력기관들이참여하여 cm2면적의광원으로 50 lm/w의효율과 70 이상의연색성과 10,000 시간이상의수명특성을갖는백색 OLED 조명개발 국내업체및제품현황 LED 광원소재의형광체, Resin, 전극용소재등은수입에의존적이며, 기술의종속성이너무크고 로얄티부담가중되는상황임. 핵심소재및응용관련업체는대부분소규모업체들로서경쟁력이 해외선진기업들에비해낙후되어있음. 주로제일모직, KCC, SKC 등의대기업이주류를이루고 있으며, 포스포, 대주전자재료등의기업포함 지난 2 년간국내잉곳시장에만글로벌기업루비콘, 모노크리스털과국내중소ㆍ중견기업사파이어 테크놀로지, 한솔테크닉스, DK 아즈텍, 일진디스플레이, 교세라등진출 LED 조명의광학/ 방열/ 회로/ 기구부품은국내에서설계및기술개발을진행하고, 조명제품의 저가격화를위해중국등에서생산 131

138 에코조명 - 조명기기부품 조명기구부품에대한중요성이부각되면서애니케스팅, 에이팩, 동운아나텍등전문부품업체의 등장과조명제품생산업체와연계움직임이활발히진행 OLED 패널은높은국산화율을보이고있으며 LG, 삼성등의대기업에서생산하고있음. 패널을 공급받아 OLED 조명완제품을생산중인국내중소기업은현재알려져있지않으나 LED 조명및 기존조명생산중소기업이 OLED 패널을공급받아특화된디자인및시스템으로시장을선점하고 진입장벽을높일수있음. 특화된디자인및시스템구현을위해서는필수적으로 OLED 조명소재의 동반개발필요 LG화학은 OLED 면조명용소재/ 소자개발을자체적으로수행중이며삼성 SMD 는 PMOLED 양산라인을 이용하여 mm 2 크기의 OLED 면조명타일은신성장동력박람회 2009에서소개 OLED 소재분야에서는덕산하이메탈, SFC, 제일모직, LG 화학, 다우등의업체에서개발하여세계 최고수준으로인정받고있으나, 조명에특화된소재개발은이루어지고있지않은상태 [ 공급망분석종합 ] 부품소재 공급망단계 광원 광원제조부품소재및공정장비 조명기구부품소재 기구및시스템 주요내용 LED 광원( 소자, 패키지 ), OLED 소자 LED/OLED 광원소재 LED/OLED 광원공정장비 방열/ 광학/ 기구/ 회로/ 시스템부품 일반조명기기및제어시스템디스플레이용조명모듈및패널특수용조명기기및제어시스템 주요제품 / 기술 가시광 (RGB) LED, 적외선 (IR) LED, 자외선 (UV) LED, 백색 LED 소자, 고출력 LED, 고효율 LED, COB 패키지, SMD 패키지, 고방열패키지, 백색 OLED 소자및패널 기판, 봉지재, 형광체, 광도파로, 렌즈, 금속와이어, 리드프레임, Heat sink, 열전도소재, PCB 소재, 고열전도성접착소재, 형광재료, 인광재료, Cap glass, Getter, 광학필름등광원소재및부품, 형광체도포장비, 광학특성측정장비, 방열특성측정장비등광원공정장비 방열/ 광학/ 기구/ 회로/ 시스템설계및제조기술, 부품및소재 형광등/ 백열등대체용조명, 다운라이트, 면발광, LED 가로등, 플래시램프등, LED/OLED 일반조명제어시스템, LCD BLU, LED signage, 옥외용전광판, 자동차전조등, 신호등, 키패드용조명, 의료기기용조명, 농업용조명, 살균용 UV 조명, 무대조명등 해외기업 Cree LED, Osram, Rubicon, Philips Lumileds, Philips Solid State Lighting, Future Lighting Solutions, optosemiconducto r, Nichia, Toyoda gosei, Epistar, Everlight, UDC, Nichia, Cree LED, Osram, Toyoda gosei, Lumileds, GE, Philips, Lumiotec, Rubicon, Monocrystal, ACME, Kyocera, Namiki 오스람, GE, 필립스, 루미오, 노바엘이디, 민웰, 델타 Philips, Cree, Endo Lighting, Osram, GE lighting, Zumtobel, Toshiba, Panasonic, Sharp, Stanley, Citizen, Rohm 132

139 전략제품현황분석 부품소재 공급망단계 광원 광원제조부품소재및공정장비 조명기구부품소재 기구및시스템 Idemitsu Kosan, Dow chemical, Dupont, Osram 삼성전자, LG 이노텍, 서울반도체, 서울옵토디바이스, 동부엘이디, LG화학 삼성코닝, SSLM, LG 실트론, 삼성 LED, LG 이노텍, 서울반도체, LG 화학, 네오뷰코오롱, 한화케미컬, 포스코, LS 전선, 삼성전기, 한화케미컬, 코오롱인더스트리, SKC solmics, 제일모직, KCC 삼성전자, LG 이노텍, LG MMA, LG 화학, LG 전자, 제이모직, KCC, SKC 등 삼성전자, LG 전자, 포스코LED, 동부라이텍 국내기업 더리즈, 루미마이크로, 우리엘에스티, 우리이티아이, 알티반도체, 갤럭시아포토닉스, 루멘스, 일진머터리얼즈, 일진반도체 사파이어테크놀로지, 크리스탈온, 일진디스플레이, Hisolar, TPS, 포스포, 대주전자재료와이즈파워, 네패스신소재, 한솔테크닉스, 삼정P&A, 비아이템 알파그린, 뉴플렉스, 기주산업, 프로우테크, 오리에텍, 유양디엠유, 동운아나텍, 에이팩, 잘만테크, 오케이산업, GL KOREA, 실리콘웍스, 실리콘마이터스, 니눔플리텍, 중앙산업, 우림, 알토, 태원전기, 필룩스, 중일전기, 방주광학, 세코닉스, 애니케스팅등 금호전기, 루멘스, 우리조명, 한솔라이팅, 아이엠, 세코닉스, 파인테크닉스, 엘이디라이텍, 알티전자, 루미리치, 필룩스, 알토, 태원전기 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ), 높은단계: ) 133

140 에코조명 - 조명기기부품 3. 기업니즈조사 조명기기부품분야에종사하는중소기업의제품개발현황을조사한결과, 구체적으로다음과같은 다양한제품을개발, 판매중 LED 렌즈, 방열판및히트파이프, 봉지재, 접착제, 확산판, 형광체등 또한조명기기부품분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 방열/ 방진/ 방수기술, CNT 박막최적화기술, 고효율 SMPS 기술, 고균제도실현광학기술 조명기기부품분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획보유 탄소소재부품, 방열플라스틱소재, 시스템조명관련센서부품, 고효율반사판, 고방열금속접착제, 고방열고효율 LED 조명엔진 또한조명기기부품분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 탄소소재를이용한저중량고방열부품제조기술, 시스템조명회로및센서통합최적화기술, 글레어및빛공해방지기술, 고효율실현확산판및도광판기술, 고효율고방열컴팩트 LED 조명엔진화기술 134

141 전략제품현황분석 4. 기술분석30) 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 조명기기부품의대상특허 3,288 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 전반적으로 2011 년까지꾸준한출원이, 이루어지면서증가하는양상을보이다이후다소감소한것으로나타나며 이론이가장많은특허를보유 출원규모에있어서일본이 미국 658(20%), 유럽 123(4%) 순으로특허점유 1,327(40%) 로가장높은점유율을보이며, 이어서한국이 1,180(36%), [ 조명기기부품의국가 연도별출원동향 ] 30) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임. 135

142 에코조명 - 조명기기부품 조명기기부품의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 전체적으로일본특허의비중이 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, TOSHIBA LIGHTING(JP) 이 205건으로 최상위출원인으로나타났고, 미국의경우 CREE(US) 가 25건으로최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 136

143 전략제품현황분석 (2) 국내동향 조명기기부품의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011년까지매년증가하다가 2011 년이후감소추세 31) 를보이고있고, 내국인출원비율에있어서는 50% 이상으로높은비중을 차지하고있으나, 해외출원인에대한출원비중역시높은것으로분석 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 59%, 외국인 41% 로한국인의특허출원비율이높지만, 외국인에의한특허출원활동역시활발한것으로나타나, 조명기기부품분야에서한국시장이다소 중요한것으로파악 출원인을구분하면해외출원인의특허비율이 42% 로가장높았고, 개인이 22% 로그뒤를 이었으며, 대학/ 연구소 / 공공기관이 20% 그리고대기업과중소기업 32) 이각각 11%, 5% 로분석되어 조명기기부품분야는개인및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기위한기술기반을 마련하고있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 31) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 32) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 137

144 에코조명 - 조명기기부품 조명기기부품의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업이대학/ 연구소 / 공공기관과중소기업보다 활발한특허출원활동을나타내고있는것으로조사되었으며, 대기업에서는엘지디스플레이 (KR) 이 15 건으로최다출원을, 중소기업에서는테크원(KR) 이 9건으로최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 138

145 전략제품현황분석 나. 기술군도출 조명기기부품전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로후보군을도출 또한조명기기부품전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해데이터 마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 조명기기부품의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 후보군을도출 15개의 제품별 dataset 구축 : 조명기기부품관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 33) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 34) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 키워드로도출된 클러스터는황색음영으로표시 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 연관도를나타내는선은 키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 33) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 34) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 139

146 에코조명 - 조명기기부품 [ 조명기기부품에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 optical component, led lamp 4~12 1. LIGHTING DEVICES INCLUDING PATTERNED OPTICAL COMPONENTS AND ASSOCIATED DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS 2. OPTICAL COMPONENT AND LAMP 3. LED-based Lighting Unit With Optical Component for Mixing Light Output from a Plurality of LEDs 클러스터 02 metal substrate, light source unit 5 1. LED LIGHT SOURCE, STRUCTURE OF METAL SUBSTRATE INCORPORATING PELTIER ELEMENT FOR LIGHTING AND MANUFACTURING METHOD 2. PACKAGE STRUCTURE OF LED LIGHT SOURCE MODULE 140

147 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 semiconduct or material, electrode structure 5 1. Electrode structures for LEDs with increased active area 2. Low optical loss electrode structures for LEDs 클러스터 04 thin film, oled 4~7 1. REFLECTIVE FILM, REFLECTIVE FILM LAMINATE, LED, ORGANIC EL DISPLAY, AND ORGANIC EL ILLUMINATING DEVICE 2. COMPOSITION FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC THIN FILM, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC EL DISPLAY DEVICE, AND ORGANIC EL ILLUMINATION 클러스터 05 electrolytic capacitor, driver, circuit 4 1. HIGH POWER FACTOR, ELECTROLYTIC CAPACITOR-LESS DRIVER CIRCUIT FOR LIGHT-EMITTING DIODE LAMPS 2. A novel isolated electrolytic capacitor-less single-switch AC-DC offline LED driver with power factor correction 클러스터 06 optical element, led light source 6 1. OPTICAL ELEMENT WITH LED, AND LIGHT SOURCE COMPRISING THE SAME 2. Lighting apparatus comprising a plurality of LEDs and an optical element for diffusing the light and eliminating a ghost image of the point light sources 클러스터 07 led chip, array 4~5 1. LIGHT EMITTING DIODE LAMP AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND CHIP LIGHT EMITTING DIODE ELEMENT 2. SAPPHIRE SUBSTRATE CONFIGURED TO FORM LIGHT EMITTING DIODE CHIP PROVIDING LIGHT IN MULTI-DIRECTIONS, LIGHT EMITTING DIODE CHIP, AND ILLUMINATION DEVICE 클러스터 08 ceramic substrate, chip 4 1. Ultraviolet LED multi-chip module based on ceramic substrate 2. CERAMIC SUBSTRATE FOR MOUNTING A DEVICE, CERAMIC SUBSTRATE FOR MOUNTING AN LED, LED LAMP, HEADLIGHT AND ELECTRONIC PARTS 클러스터 09 flexible substrate, panel 4 1. Transfer of GaN LEDs from sapphire to flexible substrates by laser lift-off and contact printing 2. Flexible Substrate Lighting Fixtures 클러스터 10 first lead, resistance, diode lamp 4 1. LIGHT-EMITTING DIODE LAMP WITH LOW THERMAL RESISTANCE 2, Lamp strip covering structure 클러스터 11 transparent electrode layer, organic el panel 4~17 1. ORGANIC ELECTROLUMINESCENT PANEL 2. ORGANIC ELECTROLUMINESCENT PANEL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT PANEL 141

148 에코조명 - 조명기기부품 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 12 heat radiation 4 1. HEAT RADIATION STRUCTURE OF LED LAMP 2. EFFECTIVE HEAT RADIATION STRUCTURE OF LIGHT-EMITTING DIODE, LED SMD BULB, AND LAMP 클러스터 13 phosphor layer, white light 4 1. Controlling electron overflow in phosphor-free InGaN/GaN nanowire white light-emitting diodes 2. METHOD OF MANUFACTURING WHITE LIGHT EMITTING DEVICE (LED) AND APPARATUS MEASURING PHOSPHOR FILM 클러스터 14 pixel circuit, oled panel 6 1. Transistor technologies and pixel circuit design for efficient active-matrix organic light-emitting diode displays 2. OLED PANEL AND METHOD FOR DRIVING THE SAME 클러스터 15 reflector, component 4~15 1, Molded reflective structures for light-emitting diodes 2. Reflector element of lighting unit 클러스터 16 heat sink, temperature 4~13 1. LED light with active thermal management 2. LED connector assembly with heat sink 클러스터 17 control circuit, current, voltage 4~6 1. CONTROL CIRCUIT FOR LIGHT EMITTING DEVICE 2. Driving circuits for solid-state lighting apparatus with high voltage LED components and related methods (2) 특허분류체계를이용한기술트리 조명기기부품의유효데이터의 IPC 35) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고상위 20위에 대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한도출에서누락가능성이있는 추가후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (C) 화학; 야금 (C09) 염료; 페인트; 윤기방편제; 천연수지; 접착제; (C09K) 그밖에분류되지않는응용되는물질; 그밖에분류되지않는물질의응용 (C09K-011) 발광성물질 35) 국제특허분류코드 : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975년 10월에제정한기술분야별분류기호 142

149 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 그밖에분류되지않는조성물; 그밖에분류되지않는재료의응용 (F21S) 비휴대용조명장치또는그시스템 (F21S-002) 모듈식구조물과같이선상광원사용한조명장치또는시스템에서조명효과를변화시키는것에해당하지않는조명장치시스템 (F21S-004) 또는시스템 광원의선상배열을사용한조명장치 (F21S-008) 고정설치하도록의도한조명장치 (F21V-005) 광원용굴절기 (F21V-007) 광원용반사기 (F) 기계공학 ; 조명; 가열; 무기; 폭파 (F21) 조명 (F21V) 조명장치또는그시스템의기능적특징또는그세부. 다른물체와조명장치의구조적결합 (F21V-008) 조명장치또는그시스템에광가이드 ( 예. 광섬유장치) 의사용 (F21V-009) 광필터 ; 광스크린용의발광물질의선택 (F21V-017) 조명장치부품의고정, 예를들면갓, 그로우브, 반사기, 굴절기, 필터, 스크린, 그리드또는보호바구니등의고정 (F21V-019) 광원또는램프홀더의고정 (F21V-021) 조명장치의지지, ; 핸드그립 매달기또는취부장치 (F21V-023) 조명장치의내외에의전기회로소자의배치 (F21V-029) 냉각장치또는가열장치 (F21V-033) 달리분류되지않는, 기타의물품과조명장치와의조합 (G02) 광학 (G02F) 광의강도, 색, 위상, 편광또는방향의제어를위한장치또는배치 (G02F-001) 독립된광원으로부터도달한광의강도, 색, 위상, 편광또는방향의제어를위한장치또는배치 (G) 물리학 (G09) 교육; 암호방법 ; 전시; 광고; 봉인 (G09G) 정적수단을사용하여가변정보를표시하는표시장치의제어를위한장치또는회로 (G09G-003) 음극선관이외의가시적표시기를위한제어장치또는회로 (H) 섹션전기 (H01) 반도체장치; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L) 반도체장치; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L-033 광예적외광의방출에특별히적용되는 ),,, 적어도한개의전위장벽또는표면장벽을가지는반도체장치는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치 143

150 에코조명 - 조명기기부품 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (H01L-051) 능동부분으로서유기재료를이용하거나능동부분으로서유기재료와다른재료와의조합을이용하는고체장치는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치 (H05) 달리분류되지않는전기기술 (H05B) 전기가열 ; 달리분류되지않는전기조명 (H05B-033) 전계발광광원 (H05B-037) 전기적광원의회로장치일반 (3) 전문가기반의도출 조명기기부품의유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 참조하여전문가의검증을통하여최종을도출 IPC 분류로도출된기술트리를 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 01 LED광원용소재기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Substrate, Phosphor, Silicone, LED (C09K-011) 발광성물질 02 LED조명광학설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Optical Design, Indirect, Diffuser, Lens (F21V-005) 광원용굴절기 03 LED조명제어회로설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Convertor, Control Circuit, SMPS, Capacitor-less (G09G-003) 음극선관이외의가시적표시기를위한제어장치또는회로 04 LED조명용방열설계기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 Thermal Design, Cooling System F21V-029) 냉각장치또는가열장치 05 조명설치편의기술 IPC 기술트리 Zig, Holder, Pendant, Stable fit (F21V-017) 조명장치부품의고정, 예를들면갓, 그로우브, 반사기, 굴절기, 필터, 스크린, 그리드또는보호바구니등의고정 06 능동형 LED방열설계기술 키워드클러스터링 Active thermal management, Heat sink, Cooling 07 LED 칩및소재기술키워드클러스터링 led chip, array 08 유기발광체필름응용기술키워드클러스터링 thin film, oled 09 광반도체성능향상을위한소재기술키워드클러스터링 semiconductor material, electrode structure 10 반사판설계및소재기술키워드클러스터링 reflector, component 144

151 전략제품현황분석 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 11 장수명회로설계기술키워드클러스터링 electrolytic capacitor, driver, circuit 12 형광체없는 LED의백색조명구현기술 키워드클러스터링 phosphor layer, white light 13 조명용전장부품기술 IPC 기술트리 14 광반도체제작기술 IPC 기술트리 15 능동형회로설계기술 IPC 기술트리 (F21V-019) 광원또는램프홀더의고정 (H01L-033) 광, 예, 적외광, 의방출에특별히적용되는적어도한개의전위장벽또는표면장벽을가지는반도체장치또는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치 (H01L-051) 능동부분으로서유기재료를이용하거나능동부분으로서유기재료와다른재료와의조합을이용하는고체장치또는그부품의제조, 처리에특별히적용되는방법또는장치 16 수소연료전지기술키워드클러스터링 Fuel cell system, fuel cell, hydrogen 17 열교환기제어기술키워드클러스터링 heat exchanger, heat, energy, solar energy 18 전력네트워크운영시스템에너지효율향상건물운영시스템에너지저장장치통합관리기술 키워드클러스터링 energy, operation, home, building, power 19 지붕설치형태양전지시스템키워드클러스터링 solar panel, roof 20 스마트전력제어시스템기술지능형건물운영시스템기술자동차양제어기술 키워드클러스터링 power, control system, operation, design 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 조명기기부품의기술별출원점유율 36) 및최신특허비율 37) 을살펴보면, 11, 15의 경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한분야로판단 36) 출원점유율 : 전체특허중에서해당의점유율 출원점유율 = 해당의특허건수전략제품전체특허건수 37) 최신특허비율 : 해당의특허중에서 2011 년~2014 년최근 4년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당의 2011 년~2014년특허건수해당의전체특허건수 145

152 에코조명 - 조명기기부품 01, 02, 05, 06, 09, 13의경우출원점유율은 낮으나, 최신특허비율은평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 03, 04, 08, 14 는출원점유율은높으나, 최신특허비율은 평균이하로나타나는바, 현재기술개발단계가성숙기로판단 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] No 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 LED광원용소재기술 % 66.36% 中 LED조명광학설계기술 % 59.09% 中 LED조명제어회로설계기술 % 46.89% 中 LED조명용방열설계기술 % 50.72% 中 능동형 조명설치편의기술 % 51.82% 中 LED방열설계기술 % 57.89% 中 LED 칩및소재기술 % 47.41% 下 유기발광체필름응용기술 % 43.11% 中 광반도체성능향상을위한소재기술 % 68.00% 中 반사판설계및소재기술 % 41.54% 下 장수명회로설계기술 % 58.02% 上 형광체없는 LED의백색조명구현기술 % 69.84% 下 조명용전장부품기술 % 59.13% 中 광반도체제작기술 % 42.92% 中 능동형회로설계기술 % 51.50% 上 분야평균 % 51.96% - 146

153 전략제품현황분석 (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 38) ) 및시장확보력지수 (PFS 39) ) 를이용하여 조명기기부품의기술별기술수준을살펴보면, 07, 09, 12는피인용지수 및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 03, 04, 06 은피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는 것으로분석 01, 08, 14 는시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균미만으로 나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] No 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 LED광원용소재기술 中 LED조명광학설계기술 下 LED조명제어회로설계기술 中 LED조명용방열설계기술 中 조명설치편의기술 下 능동형 LED방열설계기술 中 LED 칩및소재기술 上 유기발광체필름응용기술 中 광반도체성능향상을위한소재기술 上 반사판설계및소재기술 中 장수명회로설계기술 下 형광체없는 LED의백색조명구현기술 上 38) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 39) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인, 이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 147

154 에코조명 - 조명기기부품 No 명 미국등록특허건수 특허피인용도 시장확보력 종합평가 조명용전장부품기술 下 광반도체제작기술 中 능동형회로설계기술 下 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각별중소기업의기술개발 참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한후보군을선별 03, 04, 05, 06, 07, 10, 11, 13은 중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업 개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율역시03, 04, 05, 06, 07, 10, 11, 13 이타보다높게나타나, 상대적으로중소기업의 참여도가높은분야로핀단 종합적으로살펴보면, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 11, 13 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아 국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] No. 명 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 40) 중소기업 출원인비율 41) 종합평가 LED광원용소재기술 % 31.82% 下 LED조명광학설계기술 % 25.00% 下 LED 조명제어회로설계기술 % 55.56% 上 LED조명용방열설계기술 % 59.29% 上 조명설치편의기술 % 63.41% 上 능동형 LED방열설계기술 % 50.00% 上 LED 칩및소재기술 % 45.83% 上 148

155 전략제품현황분석 No. 명 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 40) 중소기업 출원인비율 41) 종합평가 유기발광체필름응용기술 % 26.32% 下 광반도체성능향상을위한소재기술 % 21.43% 下 반사판설계및소재기술 % 64.00% 上 장수명회로설계기술 % 51.11% 上 형광체없는 LED의백색조명구현기술 % 24.00% 中 조명용전장부품기술 % 45.83% 上 광반도체제작기술 % 36.84% 下 능동형회로설계기술 % 13.64% 下 (4) 별종합평가 별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가 모두우수한은도출되지않은것으로분석 11는기술성장성및중소기업적합성이우수한것으로분석 07은기술수준및중소기업적합성이우수한것으로분석 [ 별종합평가표 ] No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 66.36% 中 中 10.61% 31.82% 下 % 59.09% 中 下 22.22% 25.00% 下 % 46.89% 中 中 56.90% 55.56% 上 % 50.72% 中 中 59.87% 59.29% 上 % 51.82% 中 下 62.11% 63.41% 上 40) 중소기업출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 41) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 149

156 에코조명 - 조명기기부품 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 57.89% 中 中 37.50% 50.00% 上 % 47.41% 下 上 35.29% 45.83% 上 % 43.11% 中 中 15.91% 26.32% 下 % 68.00% 中 上 16.67% 21.43% 下 % 41.54% 下 中 64.15% 64.00% 上 % 58.02% 上 下 52.63% 51.11% 上 % 69.84% 下 上 17.02% 24.00% 中 % 59.13% 中 下 43.33% 45.83% 上 % 42.92% 中 中 33.33% 36.84% 下 % 51.50% 上 下 4.11% 13.64% 下 150

157 전략제품현황분석 5. 후보군 특허분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 글로벌유망품목, 기업니즈를대상으로조명기기부품 전략제품의로드맵기획을위한다음의후보군을도출 [ 후보군 ] 중분류출처 LED광원용소재기술 특허분석 유기발광체필름응용기술 특허분석 형광체없는 LED의백색조명구현기술 특허분석 고연색성및저가격화실현고효율형광체소재및조합기술 전문가 고방열 LED 패키지를위한칩접착제기술 전문가 광원제조부품소재 고방열접합공정기술 고방열금속접착제 타부처 타부처, 전문가 고신뢰성리드프레임소재 타부처 최적화된형광체입자 타부처 LED 패키징평가장비 타부처 LED 패키지인쇄배선형성기술 타부처 고방열 LED 조명엔진 타부처 반사판설계및소재기술 특허분석 조명용전장부품기술 특허분석 조명기구부품 LED 구동 IC 타부처 고효율 SMPS 타부처 장수명회로설계기술 고균제도및고효율실현확산판및도광판기술 특허분석 전문가 151

158 에코조명 - 조명기기부품 6. 핵심선정 전략제품관련한특허기술의클러스터링을통해도출된을시장동향, 기술동향을 고려하여, 전문가의합의로을조정 [ 조정결과 ] 중분류출처 LED광원용소재기술 특허분석 유기발광체필름응용기술 특허분석 형광체없는 LED의백색조명구현기술 특허분석 고연색성및저가격화실현고효율형광체소재및조합기술 전문가 고방열 LED 패키지를위한칩접착제기술 전문가 광원제조부품소재 고방열접합공정기술 타부처 고방열금속접착제 타부처, 전문가 고신뢰성리드프레임소재 타부처 최적화된형광체입자 타부처 LED 패키징평가장비 타부처 고방열 LED 조명엔진 타부처 반사판설계및소재기술 특허분석 조명용전장부품기술 특허분석 조명기구부품 LED 구동 IC 타부처 고효율 SMPS 타부처 장수명회로설계기술 고균제도및고효율실현확산판및도광판기술 특허분석 전문가 152

159 전략제품현황분석 핵심기술선정 조정된과기술시장 동향분석및기업니즈조사결과를기반으로핵심선정위원회를 통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10) 을고려하여평가 선정된핵심은개발목적을명확하게하기위해기술명을일부수정하거나통합하여진행 [ 핵심선정결과 ] 중분류 초고방열 Chip 접착소재및접합공정기술 광원제조부품소재 고연색성및저가격화실현고효율형광체소재및조합기술 광안정성및색균일성을갖는 LM-80 신뢰성확보 LED 광원소재및공정기술 확산배광실현유기발광체필름응용기술 눈부심억제를위한고효율고균제도실현반사판설계및소재기술 조명기구부품 플리커프리고역률구현고효율 LED 구동회로및 SMPS 설계기술 초고출력조명용초협각렌즈및광학계기술 대용량 LED 조명기구적용초경량화실현방열소재및구조설계기술 153

160 에코조명 - 조명기기부품 7. 로드맵기획 가. 연구개발목표설정 중분류핵심기술요구사항 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 최종목표 초고방열 Chip 접착소재및접합공정기술 은나노합성기술필러배향기술저온소결공정기술 - 80 W/mK 칩 접착소재개발 - 저온소결공정기술적용성검토 W/mK 접착소재개발 - 저온소결공정기술최적화 칩 W/mK 칩접착소재개발 - 저온소결공정기술상용화 W/mK 접착소재및공정기술개발 광원제조부품소재 고연색성및저가격화실현고효율형광체소재및조합기술 광안정성및색균일성을갖는 LM-80 신뢰성 확보 LED 광원소재및공정기술 - 특허프리신규 형광체개발 - 형광체효율향상기술 - 내열성향상기술 - 가스반응성 저감기술 - 내광성향상 - 양자효율 70% - CRI > 90 - LT > 50,000 시간 - 색좌표 (u, v ) < 양자효율 80% - CRI > 93 - LT > 50,000 시간 - 색좌표 (u, v ) < 양자효율 90% CRI > 95 - LT > 50,000 시간 - 색좌표 (u, v ) < 양자효율 90% 이상신규형광체및 CRI > 95 패키지개발 - LT > 50,000 시간, 색좌표 (u, v ) < 고신뢰성 LED 광원개발 확산배광실현유기발광체필름응용기술 - 발광균일도향상 기술 - 광효율향상기술 - 조명기구신뢰성향상 - 발광균일도 > 75% - 효율향상 > 5% - LT > 30,000 - 발광균일도 > 80% - 효율향상 > 10% - LT > 40,000 - 발광균일도 > 85% - 효율향상 > 20% - LT > 50,000 - 발광균일도 > 85%, 효율향상 > 20%, LT > 50,000 유기발광체필름개발 눈부심억제를위한고효율고균제도실현반사판설계및소재기술 - 반사판표면처리기술 - 반사판설계기술 - 반사율향상기술 - 균제도 > 반사율 > 90% - UGR < 20 - 균제도 > 반사율 > 93% - UGR < 18 - 균제도 > 반사율 > 95% - UGR < 16 - 균제도 > 0.8, 반사율 > 95%, UGR < 16 조명기구개발 조명기구부품 플리커프리고역률구현고효율 LED 구동회로및 SMPS 설계기술 초고출력조명용초협각렌즈및광학계기술 - 역율향상기술 - 플리커저감기술 - 회로효율향상기술 - 고투과고내열렌즈 소재 - 렌즈설계및성형기술 - 반사판표면처리기술 - 역율> 95% - 퍼센트플리커 < 20% - 회로효율 > 92% - 투과율 > 93% - 내열성 130 도이상 - 배광각 < 8 o - 역율> 96% - 퍼센트플리커 < 15% - 회로효율 > 94% - 투과율 > 96% - 내열성 140 도이상 - 배광각 < 6 o - 역율> 97% - 퍼센트플리커 < 10% - 회로효율 > 96% - 투과율 > 98% - 내열성 150 도이상 - 배광각 < 5 o - 역율 > 97%, 퍼센트플리커 < 10%, 회로효율 > 96% SMPS 개발 - 고출력조명용투과율 > 98%, 내열성 150 도이상, 배광각 < 5 o 렌즈광학계개발 대용량 LED 조명기구적용초경량화실현방열소재및구조설계기술 - 탄소소재히트싱크 제작기술 - 방열설계기술 - 열전도도 > 200 W/mK - 중량 1.5 < g/cm 3 - 열전도도 > 230 W/mK - 중량 1.2 < g/cm 3 - 열전도도 > - 열전도도 > 250 W/mK, 250 W/mK - 중량 1.0 < g/cm 3 중량 1.0 < g/cm 3 히트싱크개발 154

161 전략제품현황분석 나. 로드맵기획 155

162

163 에코건축 전략분야현황분석

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165 전략분야현황분석 에코건축 1. 개요 - 정의: 유해물질발생이적고에너지효율이높은친환경건축소재를사용하고효율적인에너지관리시스템을 도입하여에너지소비를최소화한건축기술분야 - 범위: 친환경건축소재및친환경빌딩, 고효율주택, 건물에너지관리시스템등을포함 가. 정의및범위 (1) 정의 에코건축은환경친화적생산과정과운영, 소멸에이르기까지건축전반에걸쳐적용가능한친환경 건축자재와에너지효율적인건축기술및설비시스템도입을통하여건물에서발생하는환경 부하 (CO 2 ) 의발생과에너지소비를최소화하는기술로정의 친환경건축소재및자재는대량의탄소를발생시키는건설재료 자재산업에서제품의생산과정과 이의적용을통해 CO2발생및에너지절감을목적으로개발된건축소재및재료기술로정의 친환경빌딩/ 고효율주택/ 건물에너지관리시스템기술은에너지효율적인건축기술과설비시스템을 도입하여환경부하와에너지소비를최소화하며, 신재생에너지를건축물에활용하는녹색건축물 관련기술로정의 저탄소녹색성장기본법 ( ) 제54 조에서 에너지이용효율및신재생에너지의 사용비율이 높고온실가스배출을최소화하는건축물 로정의하고있으나녹색건축물조성지원법 ( 일부개정 ) 제2 조에서 환경에미치는영향을최소화하고동시에쾌적하고건강한거주환경을 제공하는건축물을말한다 로범위를확대 (2) 범위 친환경건축자재분야는친환경건축마감재 ( 친환경도료, 벽지, 내/ 외장재 ), 에너지절감자재( 구조재, 단열재, 마감재, 신소재) 기술등을포함 녹색건축물구현시스템기술은건축물의에너지절감을위한건축물외피조성기술 ( 고효율외피 시스템등) 과설비관련기술( 고효율설비시스템및신재생에너지통합시스템등), 운영단계의에너지 절감기술 ( 건물에너지관리시스템 (BEMS)) 등을포함 159

166 에코건축 자재기술과시스템기술이혼재되어있는 2013년중소기업기술로드맵분류를 2014년중소기업 기술로드맵분류에서는친환경건축소재및자재분야와녹색건축물실현을위한시스템기술 분야로구분 나. 주요제품 에코건축분야의제품은환경부하및오염배출이적은친환경건축자재제품과친환경/ 저에너지 건물구축기술로구분할수있으며, 이중녹색건축물구현을위한시스템기술은고효율외피 및설비시스템, 신재생에너지통합시스템, 건물에너지관리시스템등의다양한제품및시스템 기술의융복합구성 (1) 친환경건축소재 친환경건축자재는에너지사용과환경부하를저감시킨건축자재의생산및시공을의미하며, 오염배출이적고재활용이가능한친환경건축마감재 ( 친환경도료, 벽지, 내/ 외장재 ) 와건물에너지 사용량을저감시킬수있는고단열자재( 구조재, 단열재, 마감재) 를포함 (2) 녹색건축물구현시스템기술 녹색건축물구현시스템기술은건물에너지관리시스템 (BEMS), 고효율설비 & 외피시스템, 신재생에너지통합시스템등으로구성 건물에너지관리시스템 (BEMS) 기술은설비시스템의실시간모니터링및중앙/ 개별제어등의건물 에너지관리시스템을구축하여에너지사용을최소화하는기술을의미하며, 건물에너지사용량예측, 센싱및모니터링, 효율적인제어모듈, 정보네트워킹기술, Cloud & Grid 연계기술등을포함 고효율설비시스템기술은에너지절감을위해고효율의냉난방, 기계환기, 조명등의설비형 (Active) 시스템을건축물에적용하는기술분야를의미하며, 고효율냉난방설비시스템및열교환 환기시스템을통한공조에너지절감, 고효율열원설비, 제어설비및고효율환기설비등의설비 장치에의해건물에너지를저감하는모든시스템과기술을포함 고효율외피시스템기술은건물디자인과별도의설비가설치되지않는자연형 (Passive) 시스템을 이용하여건물외피를통한에너지손실을최소화하는기술분야를의미함. 외피의단열및기밀 성능향상에의한에너지손실최소화, 실내로의적극적인자연채광유입을통한조명에너지저감, 이중외피시스템적용에따른자연환기활용을통한환기부하저감등을구현하는기술을포함 신재생에너지통합시스템기술은건축물의에너지자립을위해지열, 태양광, 태양열등의신재생 에너지를건물설비시스템과접목시킨에너지생산시스템으로에너지생산량을극대화하기위한 설계, 시공, 제어기술및신재생에너지설비의설치면적확보를위한디자인기술( 예, BIPV : Building Integrated Photo-voltic) 을포함 160

167 전략분야현황분석 [ 주요제품분류표 ] 세부전략분야주요품목주요제품및기술 친환경건축소재및자재 친환경건축마감재 에너지절감자재 친환경도료, 벽지, 내/ 외장재, PCM 구조재, 단열재, 마감재, 신소재( 진공단열재, 퓸실리카등) 에코건축 녹색건축물구현시스템기술 건물에너지관리시스템 (BEMS) 고효율설비시스템 고효율외피시스템 에너지사용량예측기술, 센싱및모니터링기술, 시스템자동제어기술, 네크워킹기술, Cloud 및 Energy Grid 연계기술 고효율냉난방공조설비, 열교환환기시스템 고단열고성능창호시스템( 진공유리, 삼중로이유리등), 고단열외피시스템, 고기밀외피시스템, 열교차단시스템, 자연채광및차양시스템, 자연환기시스템, 이중외피시스템 신재생에너지통합시스템 태양광, 지열, 태양열, 소형풍력부품기술및건축물일체화기술, 에너지융복합설계, 신재생에너지시공및관리기술 161

168 에코건축 2. 산업현황분석 - 국내온실가스감축목표는 2020년 BAU(Business As Usual) 대비 30% 로설정하고, 2010년저탄소 녹색성장기본법을제정하여에코건축관련산업의정책적기반을조성하였으며, 온실가스에너지목표관리제, 에너지소비증명제, 그린리모델링시행등관련정책및인프라구축을위한체계적인제도마련 년녹색건축시장규모는 1,490억달러로전체건축시장규모의 48% 를차지할것으로예상42) 되고 있고, 정부 R&D투자중녹색 R&D 비중을 08년약 15% 수준에서 20년 25% 수준으로지속적증가추세 - 에코건축산업을중심으로제품및기술구현에필요한소재, 부품, 설비등을제공하는후방위산업과 에코건축제품및기술이적용되는건설산업등의전방위산업구조로구성 가. 환경분석 (1) 정책(Politics) 촉진요인 세계적으로온실가스저감노력을확대함에따라정부에서도 2020년 BAU (Business As Usual) 대비 30% 라는국가감축목표를설정하여노력중. 또한, 신축건축물에너지기준강화, 건축물 사용자의에너지절약유도, 기존건축물에너지효율개선, 그린리모델링사업추진등도시및 건축분야에서에코건축과관련된기술개발및확산주력 저탄소녹색성장기본법제정(2010 년) 제정, 녹색건축물조성지원법제정(2012 년.02 월) 2020 년중기감축목표를국가별로설정하여진행중. 영국은 1990 년대비 34%, 일본은 2005 년 대비 15%, 미국도 2005년대비 17% 감축이라는목표를제시. 대만은 2025년에 2000년수준 동결, 멕시코는 2012년 5 천만톤을감축할것을제시(2020 년목표는추후발표예정 ) 국내에서는신축건축물에너지기준강화, 건축물사용자의에너지절약유도, 기존건축물에너지 효율개선및그린리모델링등을주요내용으로신축건물중심에서기존건축물의에너지기준을 강화하는방향으로확대적용 건축물온실가스에너지목표관리제 (2010), 에너지소비증명제 ( ) 정부 R&D투자중녹색 R&D 비중을 08년약 15% 수준에서 20년 25% 수준으로확대하고, 기존 국가연구개발사업및기술개발지원제도의기술녹색제도를고려하고있음. 또한, 녹색기술시험 인증시스템등녹색기술산업인프라구축계획 저해요인 저탄소녹색성장기본법제정을통해에코건축산업을위한기본적법제도는마련되었으나, 국내현실에 적합한세부적인기준및기초적관련데이터확보방안에대한정비는미흡 42) Green Market Size(2010), McGraw-Hill Construction 162

169 전략분야현황분석 또한, 현재관련제도는공공부분에한정적으로의무화되었으나관련예산및비용에대한마련이 미흡하여민간부분및시장활성화단계까지진행되기에는신성장동력부족 에코건축관련각각의인증이중복되는기준들이있고목적하는바가유사함에도개별법령에의해 별개의기관운영. 또한, 각부처별로추진되고있는사업들간의유사성이나중복성이우려되며 사업의효과에대한분석미비 관련정책이주로에너지효율및절감부분에집중되어있어실내공기질, 옥상녹화, 부지오염, 조경등거주자의삶의질향상에영향을미치는요소에대한고려미흡 (2) 경제(Economy) 촉진요인 2015 년에코건축시장규모는 1,490 억달러로전체건축시장규모의 48% 이상을차지할것으로예상 국내외도시패러다임이 개발 에서 재생 으로전환되고있고, 건축물분야도신축보다는리모델링 시장활성화부각. 에너지비용의증가로인해건물에너지비용절감에대한중요성확대 최근해외에서는그린부동산펀드들이시작되어영국의그린부동산펀드, 기후변화부동산펀드 (CCPF), 캘리포니아공무원퇴직연금 (CalPERS) 등일반부동산펀드보다 10~20% 정도높은수익률유지 저해요인 에코건축의초기투자비의증가에따른실질적효과에대한자료부족으로민간건축물의소유자들의 인식전환이미흡한상황으로민간시장이활발한참여를저해하는불확실성존재 국내관련산업에종사하는기업은 중소기업간의출혈경쟁진행 99% 이상이중소기업및영세상공인으로구성되어있고, 현재 국내에코건축산업의경쟁력저하로인해외국제품의국내시장점유율이상승, 특히, 저가의중국산 제품의시장지배력강화에따른기술력보유하고있어중소기업의시장규모축소 (3) 사회(Society) 촉진요인 에너지기후시대 (Energy-Climate Era) 43) 가전개되면서온실가스의감축과에너지효율화가 전세계적인문제로대두되었고, 지구온난화와기후변화에대응하는전세계적인노력필요 43) 도시건축물분야온실가스감축방향, 국토 2010년 1 월호( 통권 399 호),

170 에코건축 세계각국에서급속한도시화산업화 진전에따른환경파괴, 에너지자원부족등의문제점이대두되어 에너지자원절감및재활용, 신재생에너지생산등과관련한기술수요증대 국내의한국의최종에너지소비량은 1990년이후연평균 9.6% 씩꾸준히증가해오고있으며, 전력소비는 1990년 94,383 GWh에서 2011년에 455,070 GWh로에너지소비보다 5배가까이 더급격하게증가하였고 1인당전력소비역시동기간동안 4배이상증가44) 그린리모델링제도시행, 도시재생, 건물유지관리비용의중요성등이부각되면서에코건축을 통한에너지비용절감및삶의질개선에대한요구가증가하여관련산업과저변에대한확대전망 저해요인 전통적으로보수적인건축시장에서검증된기존기술이아닌친환경건축기술의적용에있어민간 시장이에코건축의프로세스및효과를체감할수있는사례또는홍보부족으로민간건축물로의 확대적용미흡 전문기술을보유한국내중소기업의제품정보와관련기술로의접근방법에대한정보부족으로 인해다수의민간잠재고객들의참여난항 (4) 기술요인 (Technology) 촉진요인 기존에코건축기술에 IT기술을접목하여건물에너지통합관리시스템구축등관련기술의융복합을 통하여실시간효과를검증할수있어수요확대에긍정적효과제공 건축기술, 에너지기술, 정보통신기술이융합되는건물에너지관리시스템(BEMS) 에대한국가기술 표준안이제정되어관련산업의기술개발에방향을설정하는데기여예상 KS F ( 국가기술표준원고시제 호) 건물에너지관리시스템 저해요인 국내기업의기술수준은에너지절약형건축시스템분야및기존건축물의리모델링분야에서 핵심기술수준이아직선진국에비해매우부족수준 2000년대이후관련된특허출원에서미국이 69%, 일본 23%, 한국 2% 수준 45) 164 현재국내실정은관련기술의연구투자와시범사업을통해기초연구, 설계, 시제품제작등의 분야에서는일정수준에도달하였으나, 상용화를위한기반기술분야미흡 44) 한국의사회동향 2013, 통계개발원 45) 능동형녹색빌딩기술기획연구 1,2 단계보고서. 아주대학교산학협력단, 2011

171 전략분야현황분석 건축자재를비롯해설비, 기기, 장비등관련산업의핵심기술이개발되지못했고, 관련설계, 시공, 감리, 평가및진단등을수행할전문인력부족 제품개발성공후에도, 상품화실패또는제품인허가관련정보부족으로인해제품상용화실패 사례발생 [ 에코건축분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책경제사회기술 년 BAU (Business As Usual) 대비 30% 국가감축목표설정에따른건축물분야에너지절감방안마련촉진 - 정부 R&D투자중녹색 R&D 비중을 08년약 15% 수준에서 20년 25% 수준으로확대 - 녹색기술시험인증시스템등녹색기술산업인프라구축계획 년에코건축시장규모 1,490 억달러로전체건축시장의 48% 이상으로성장예상 - 국내도시의패러다임이 개발 에서 재생 으로전환 - 일반펀드대비그린부동산펀드의수익률제고 - 급속한도시화 산업화진전에따른환경파괴, 에너지자원부족등의문제점이대두되고있어에너지자원절감및재활용, 신재생에너지생산등과관련한기술수요증대 - 에코건축을통한에너지비용절감및삶의질개선에대한요구가증가하여관련산업및저변에대한시장수요확대 - 기존에코건축기술에 IT기술등과의접목을통한관련기술융복합을 통하여실시간적용효과검증으로수요확대 - 국가적차원의표준화등을통한타분야산업과의융합기반제공확대 - 국내현실에적합한세부적인기준및기초적관련데이터확보방안에대한정비미흡 - 공공사업위주의적용에따른민간확대동력부재 - 유사분야인증제도등의중복및업무부처분산에따른비효율적정책운영 - 초기투자비의증가에대한실질적효과에검증자료 - 부족으로투자의지감소관련산업에종사하는기업의 99% 이상이중소기업 및영세상공인으로구성되어상호출혈경쟁심화 - 저가의중국산제품의시장지배력강화에따른기술력 보유중소기업의시장규모축소 - 민간시장이에코건축의프로세스및효과를체감할수있는사례또는홍보부족으로민간건축물로의확대적용미흡 - 전문기술을보유한국내중소기업의제품정보와관련기술로의접근방법에대한정보부족으로인해다수의민간잠재고객들의참여난항 - 에코건축관련핵심기술수준이선진국대비매우 부족 - 상용화를위한기반기술분야미흡 - 건축자재를비롯해설비, 기기, 장비등관련산업의 핵심기술개발미비및관련설계, 시공, 감리, 평가 및진단등의수행전문인력부족 보수적건축시장개척필요 적용효과검증및홍보 사회적기여 CC 차원의경제성확보 기술융복합기반신규시장창출 시스템화 정부의에너지절감및온실가스관리정책추진에따른기존건축시장내관련분야점유율의지속적성장세 단순히경제논리에따른기존기술의답습이아닌, 친환경적사고의확대를통해삶의질과쾌적성을확보하기위한시장의규모가커질것으로전망 지속적인친환경기술수요층에대응하기위한적용호과검증및기술, 시장의성숙도완성을위한관련프로세스마련필요 165

172 에코건축 나. 산업특징및구조 (1) 산업의특성 에코건축관련산업은국가정책추진방향및국내외건설경기에따른의존도가높은산업으로 국가및기업간관련분야의지역적특성을반영한기술개발및시장성확보를위한경쟁치열. 하지만최근국내건설시장의지속적침체에따른주요건자재업체및중소건설업의매출감소 에코건축산업은국가에너지사용량의약 25% 수준을차지하는에너지사용비중에따른탄소배출저감목표달성에있어실질적인수단을제공하여야하는분야로서친환경제로에너지건축물구현을통한친환경건축자재및에너지관련시장규모증가및중소기업주도에서대기업주도로시장변모과도기적상황 지속되는국내신규건설시장의경기하락과정부의기존건축물녹색화정책이강화됨에따라 산업계에서도시장성이높은기존건축물의에너지효율화사업위한서비스및인프라구축추진지원 에코건축에서의건물에너지분야는고효율건축외피시스템과설비시스템, 신재생에너지활용측면의태양광기술접목및지열기술접목을통한융복합기술개발에기반하여건물에너지자립화및건물에너지전반의최적화운영을기반으로하는건물에너지관리시스템구축추구 (2) 산업구조 에코건축산업을중심으로제품및기술구현에필요한소재, 부품, 설비등을제공하는후방위 산업과에코건축관련제품및기술이확대적용되는 전방위산업구조로구성 후방위산업으로는건축소재및자재( 단열재, 철근, 철골, 시멘트, 마감재등) 산업, 창호/ 유리 제조산업, 건축설계및시공산업, ICT( 네트워크 / 통신) 산업, 공조/ 열원설비산업, 신재생에너지부품산업, 전력생산 / 송신산업등관련범위확대 전방위산업으로는건설산업, 신재생에너지산업, 친환경산업, 냉동공조등설비산업, 전력생산산업, 건축물유지관리산업등다양한산업과연관되어파급효과증대 건설산업은타산업과달리경제지표와정부정책에많은영향을받기때문에, 에코건축역시거시경제지표들과유기적인관계를가지며, 정부정책의변화및건축의순환주기등에의하여관련분야경기변동특성부각 친환경건축소재및자재산업은대부분원재료를공급하는후방산업과시장에서필요로하는 제품을생산하는기업, 그리고일반수요자를포함하는건설대기업및도매상으로이어지는산업 구조 166

173 전략분야현황분석 친환경소재부분의경우, ( 주)LG 화학, KCC 등을비롯한소수의대기업이시장의선두주자에 위치하고있으며, 최근해외기업 (ex. BASF, 독일) 의국내진출및확산이진행중이며, 각소재별 상품을특화한중소기업들이틈새시장에서경쟁심화 고효율외피/ 설비시스템기술은국외다국적기업, 국내대기업및중소기업이혼재하는분야이나, 국가간기후특성에따라제품및기술의특성이달라지는구조로연구분야와의연계가중요하며 국가별로체계적인공급망및특성화작업이우선되어야시장경쟁력확보가능 삼성, LG 등국내외대기업은자체연구소와공급망을형성하여가격및기술경쟁력을확보하고 있으나, 기술력과 R&D 가격경쟁력을갖추지못한국내중소기업들은상호간의경쟁격화및 미흡으로인한해외진출여건미흡 투자 신재생에너지통합시스템기술분야는에너지공급원에따라서다양한모습으로발전할수있기때문에 건축기술과에너지기술이접목되는산업이건축설계분야를중심으로떠오를것으로예상되며, 태양열, 연료전지등주변산업과연계되어건축설계기술의발전이후방산업을지지할것으로예상 건물에너지관리시스템기술분야는유지관리분야에있어건물에너지관리를위한 융합을통해대기업또는최종수요자인대형건설사 ICT 기술과의 [ 에코건축분야산업연관구조 ] 후방산업에코건축전방산업 건축소재및자재산업유리/ 창호제조산업건축설계및시공산업 ICT( 네트워크 / 통신) 산업공조/ 열원시스템산업신재생에너지부품산업전력생산 / 송신산업 친환경건축소재및자재고효율외피시스템기술고효율설비시스템기술신재생에너지통합시스템기술건물에너지관리시스템(BEMS) 기술 건설산업신재생에너지산업친환경산업전력생산산업냉동공조등설비산업건축물유지관리산업 167

174 에코건축 3. 시장분석 년기준세계에코건축시장규모는 127조원에연평균 20% 의성장률전망 - 에코건축분야는기후변화협약이행, 유가변동등에따른그린빌딩, 그린홈보급확대와함께 2009년전체 건설시장 13% 비중에서 2012년이후 28%, 2015년 51% 까지비중증가예상 가. 시장현황및전망 (1) 세계시장규모 해외건설시장은토목, 건축, 플랜트분야의고른성장이예상되며, 글로벌트렌드변화에따른 새로운기회가도래 해외건설시장규모는 12년 6.0 조$ 에서 20년 8.5 조$ 로연평균 (CAGR) 4.39% 씩성장할것으로 전망 46) 되며, 18 년까지토목, 플랜트, 건축시장은각각 6.7%, 5.5%, 2.4% 성장전망 [ 세계건설시장현황및전망( 단위: 억불, 실질가지기준) ] 2012년세계건설시장은 6 조달러에이르는것으로파악되며, 그중에서 10여개국이전체시장의 60% 를차지하는것으로나타났으며, 특히, 중국, 미국, 인도가가장큰시장으로서 3개국의시장 규모는전체시장의 38% 를차지 중국은글로벌경제위기중에도지속적인성장을통해서세계시장의 러시아와인도네시아시장이세계 10위권시장에포함 18% 를차지하고있으며, 46) Global Insight, 실질가치기준 168

175 전략분야현황분석 * 자료: Global Construction 2025, , Global Construction Perspectives and Oxford Economics [ 2012 년대규모건설시장 ($10 억, 2012 년평균환율적용) ] 친환경저에너지건축물관련기술등이포함된에코건축분야는기후변화협약이행, 유가변동 등에따른그린빌딩, 그린홈보급확대와함께 2009년전체건설시장 13% 비중에서 2012년 이후 28%, 2015년 51% 까지비중증가예상47) 일본건축업계에서는에너지소비량이제로에가까운 nearly ZEB를실현한건축물로평가하고 있으며, ZEB 시장규모는 2015 년도에상승할것으로예측되며, 준공기반시장규모는 2015년 179억엔에서 2030년도에 7,059 억엔으로확대될것으로예측하고있음. 또한 2030년도 ZEB 시장내역에서건축 3,739 억원(53.0%), 건축설비 2,643 억원(37.4%), 기타 677 억원(9.6%) 의 규모를차지할것으로예측 48) 건물에너지관리시스템 (BEMS) 분야세계시장규모현황은 2012 년기준 16.8 조원($15.6 billion) 49) 규모로신축시장감소( ), 은행유동성문제(2007), 금융붕괴(2008) 등의 악재로인한북미와 EU의 BEMS 시장감소 BEMS 시장의성장요인으로는비용절감(Johnson Control Institute 설문, 2013), 신규건물수요, 신축 기축건물의에너지관리개선, CO 2 저감등으로조사 47) McGraw Hill, world green building trends smartmarket report, ) KISTI 미리안, ZEB 시장조사 49) Memoori,

176 에코건축 건물의이산화탄소배출을제한하는법안은현재선진국대부분의국가에서발효중이며, BEMS 수요가건설활동보다더높은수준에서증가기여 법안은 [ 지역별 BEMS 시장현황 ( ) ] [ 에코건축분야세계시장현황및전망 ] ( 단위: 백만달러) 구분주요품목 친환경건축소재및자재 친환경건축마감재 에너지절감자재 성장률 (%) (2012 ~2017) 건설시장 대비비중 (%) 103, , , , , , ,800 34,500 36,400 38,300 40,400 42, 세계시장 녹색건축물구현시스템기술 BEMS 2,060 2,360 2,700 3,100 3,600 4, 고효율설비시스템고효율외피시스템신재생에너지 ,600 22,400 25,500 29,000 33, , , , , , , (368,000) (3020,000) (340,000) (400,000) (440,000) (500,000) 건설시장시장규모 6,38,000 6,555,000 6,745,000 7,049,000 7,350,000 8,000, * 자료: Global Construction Perspectives & Oxford Economics 2009, Global Insight 2011, Specialist in Business Information 2011, Navigant Research 2013, The Freedomia Group. INC 2012, Pike Research 2012, 투데이뉴스 2013, 한국건설산업연구원 2012, 화학경제연구원 2008, 창호뉴스 2013, 에너지관리공단 2010 보고서등을바탕으로 KISTI 추정된자료를근거로작성 * 참조 : 신재생에너지는건축분야에적용된시장규모에대한정확한산정근거가없어전체신재생에너지시장규모로기술하였으나, 시장규모소계에서는제외시킴 170

177 전략분야현황분석 해외건설시장에있어값싼노동력과자재시장을바탕으로전세계건설시장점유율을지속적으로 증대 50) 시키고있으며, 그에따른에코건축시장도동반성장 [ 해외건설시장내중국시장점유율현황 ] [ 에코건축분야유망시장현황및전망 ] ( 단위: 백만달러 ) 구분주요품목 성장률 (%) (2012 ~2017) 건설시장 대비비중 (%) 친환경건축소재및자재 친환경건축마감재 에너지절감자재 18,400 20,600 23,400 26,484 29,975 33, ,740 6,130 6,552 6,992 7,462 7, BEMS 중국시장 녹색건축물구현시스템기술 고효율설비시스템 고효율외피시스템 3,080 3,525 4,032 4,617 5,286 6, ,550 45,100 50,160 55,678 61,802 68, 신재생에너지 59,850 69,900 81,600 95, , , 건설시장시장규모 1,101,000 1,175,000 1,254,500 1,338,800 1,425,800 1,524, * 자료: Global Construction Perspectives & Oxford Economics 2009, Global Insight 2011, Specialist in Business Information 2011, Navigant Research 2013, The Freedomia Group. INC 2012, Pike Research 2012, 투데이뉴스 2013, 한국건설산업연구원 2012, 화학경제연구원 2008, 창호뉴스 2013, 에너지관리공단 2010 보고서등을바탕으로 KISTI 추정된자료를근거로작성 * 참조 : 신재생에너지는건축분야에적용된시장규모에대한정확한산정근거가없어전체신재생에너지시장규모로기술하였으나, 시장규모소계에서는제외시킴 50) IHS Global Insoghr Construction Service 171

178 에코건축 (2) 국내시장규모 국내건설업체의수주금액은 11년이후 110조원이후지속적하락및부동산경기와 SOC 투자의감소가계속되는한건설시장의회복지연 국내에코건축시장에대한대상의모호함과범위설정에대한다양화로인해정확한시장규모 산정기반통계부족 에너지소비에대한용도별 / 규모별시장분류를통한에코건축시장분석필요 국내건설시장( 당해연도건설공사계약금액기준) 은연평균 6.7% 의성장전망을보이고있으며, 그중에서그린빌딩시장은 2008 년까지전체건설시장의 5% 비중을차지하였으며, 2007 년약 3%, 2008년에는 4.9% 의성장률을가지는것으로집계 2008 년기준전년도대비 5% 의성장률향상을가정하여시장을예측할경우, 2014 년에는 7.8% 의 성장률, 전체건설시장대비그린빌딩의시장비중은 6% 로전망 * 자료: 국토교통과학기술진흥원, 2013 [ 국내에코건축시장예측 ] 에코건축시장 성장률 4.9% 5.7% 7.8% 14.39% 26.64% 시장규모 (10 억원) 3,717 4,138 5,414 12,610 56,474 시장비율 ( 건설시장대비) 5% 5.76% 5.95% 9.75% 33.7% 172

179 전략분야현황분석 국내건물에너지관리시스템 (BEMS) 의시장규모는건물자동화시스템 (BAS) 시장을포함하여 2012 년에 약 2,830 억규모로추정 에너지효율건물시장(HVAC, 건물재료, EMS 구성) 은 3.9 조( 12) 이며, FEMS 시장규모는 222 억, HEMS 시장규모는약 83억으로산정51) * 자료: 에너지기술평가원, 2014 [ 에너지효율건물국내시장규모 ] 에너지효율건물시장에서 EMS가차지하는규모는 2020년까지는미미한수준이나연평균성장률 2% 수준인 BEMS 를중심으로지속적성장예상 2020년관련시장예상규모는약 3,318 억으로연평균성장률을평균 2% 규모에 2020년이후 EMS 시장급성장예상 * 자료: 에너지기술평가원, 2013, 에너지기술국내시장전망 [ EMS 국내시장규모전망 ] 51) 한국에너지평가원, 2014년시장전망자료 173

180 에코건축 [ 에코건축분야국내시장현황및전망 ] 구분주요품목 ( 단위: 억원) 성장률 (%) (2012~2017) 친환경건축소재및자재 친환경건축마감재 에너지절감자재 19,450 21,740 24,290 29,250 34,920 41, ,600 14,330 15,100 16,000 16,900 17, BEMS 2,830 2,898 2,967 3,039 3,112 3, 국내시장 녹색건축물구현시스템기술 고효율설비시스템 고효율외피시스템 30,950 33,990 37,320 39,900 43,900 48, ,690 57,630 64,260 72,710 82,390 93, 신재생에너지 (219,700) (242,000) (266,680) (308,140) (341,110) (377,610) 10.2 합계 ( 상기 6 개품목) 120, , , , , ,216 - * 자료: Global Construction Perspectives & Oxford Economics 2009, Global Insight 2011, Specialist in Business Information 2011, Navigant Research 2013, The Freedomia Group. INC 2012, Pike Research 2012, 투데이뉴스 2013, 한국건설산업연구원 2012, 화학경제연구원 2008, 창호뉴스 2013, 에너지관리공단 2010 보고서등을바탕으로 KISTI 추정자료를근거로전망 * 참조 : 신재생에너지는건축분야에적용된시장규모에대한정확한산정근거가없어전체신재생에너지시장규모로기술하였으나, 시장규모소계에서는제외시켰음 나. 무역현황 에코건축수출현황 2008년 2,543 만달러, 2013년 4,957 만달러, 수입현황 2008년 6,791 만 달러, 2013년 6,800 만달러로수출입모두큰변동없음 에코건축에는친환경건축소재및자재, 기계구조세라믹등이포함 한미 FTA 체결로수출관세하락으로인해특히미국으로의수입량급증추세 무역특화지수는 2008(-0.46) 년부터 2013 년(-0.16) 까지증가하였으며, 에코건축은수입특화제품 174

181 전략분야현황분석 [ 에코건축관련품목별무역현황 ] ( 단위: 천불(USD1,000), 톤(TON)) 구분 성장률 (%) (2008~2013) 수출중량 12,638 15,196 15,458 25,314 87,556 45,188 29% 수출금액 25,438 32,389 32,416 40,805 53,893 49,574 14% 수입중량 78,558 67,809 64,022 84, , ,514 8% 수입금액 67,917 57,845 58,220 59,996 67,701 68,004 0% 무역수지 -42,479-25,457-25,804-19,191-13,808-18,430-15% 무역특화지수 * % * 무역특화지수 = ( 상품의총수출액 - 총수입액 )/( 총수출액 + 총수입액 ) 으로산출되며, 지수가 0 인경우비교우위는중간정도이며, 1 이면완전수출특화상태를말함. 지수가 -1이면완전수입특화상태로수출물량이전혀없을뿐만아니라수입만 한다는뜻 다. 글로벌수출유망품목 글로벌수출유망품목조사는전략분야별수출유망품목발굴을통해기술경쟁력과수출성장 잠재력이우수한중소기업을지원하기위한목적으로, 2015년글로벌전략기술개발사업과 연계하여수행 무역특화지수, 시장성장률등의종합적지표를기준으로수출유망품목군을도출 에코건축은친환경벽지, 발전소용내화난연제품이수출유망품목으로선정 라. 업체동향분석 (1) 해외업체동향 특허분석등을통한업체의기술경쟁력분석에서에코건축분야기술은일본이가장많은기술을 보유하고있으며관련특허의 80% 이상차지하고, 미국이전체에 12% 에달하는비중차지 기존건축물의에코건축화관련기술과녹색건축물구축, 평가및관리기술은미국이전세계적으로 주도하고있으며, 친환경건축소재및자재의경우미국과일본이가장두드러진활약 하고있는것으로분석 175

182 에코건축 [ 에코건축분야건축물에너지절약기술관련특허출현현황(2000 년이후) ] 2012년기준으로 BASF SE, EI. du Pont de Nemours Company, Owens Corning, Certain -Teed Corporation 및 Kingspan Group Plc 지배하고있으며, 매출규모로글로벌점유율 12 % 이상차지52) 등의글로벌기업이전세계녹색건축자재시장을 건물에너지관리시스템분야는 2020년까지약 60억달러까지시장이확대될것으로예측하고 있으나, 업체현황은글로벌 Big 5기업이해외시장 70% 를점유하고있는상황 Big 5 글로벌기업 : Honeywell, Johnson control, Schneider, Siemens, UTC 기업별 Total Solution 을제공하고있으며, 산업용및건물용 EMS 시장에복합적으로진출 최근 15년간기업인수합병을통한기술통합패키지상품및서비스제공 (2) 국내업체동향 국내건축자재시장은친환경기능성건축자재및에너지절감소재에대한사회적요구증가에 따라국내건설시장의저조함에도불구하고건자재업체의이익은 2013년이후부터개선 LG 하우시스, KCC, 벽산의 2014 년영업이익은 2012 년대비각각 126.8%, 34.9%, 36.2% 성장전망 LG하우시스는천연흙을주원료로한아토피의주원인인포름알데히드등유해물질저감기능및제품 내부미세기공이균일하게형성되어습도조절기능이뛰어난친환경기능성벽재인 숨타일과 옥수수를 비롯한천연원료를 97% 사용해환경호르몬, 포름알데히드등유해물질에안전한 지아마루 7 개발 KCC 는새집증후군, 빌딩증후군등을유발하는휘발성유기화합물함량을최소화한친환경수성도료 숲으로 개발및시장점유율확대 벽산은 秀페이스 라는 CRC(Cellulose Fiber Reinforced Cement) Board 로석고보드보다강한 강도로충격, 차음, 내화등성능이확보된자재개발및공급 최근창호업계는신축건물의에너지성능기준강화및그린리모델링시장확대로인해고단열 고기능성유리와복합기능창호시스템개발에주력 52) Green Building Materials Market- Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends and Forecast, , Published: January

183 전략분야현황분석 이건창호는세계유일의 In Chamber 제조방식으로기존 pumping 방식의진공유리보다 2배 이상의단열성능을구현하는최고성능의초단열차음유리개발및시공 LG하우시스는서울시와주택에너지효율화사업업무협약체결과동시에노후아파트의에너지 효율향상을위해일반유리대비 40% 이상냉난방비절감되는로이유리를사용한 슈퍼세이브창 개발및 2013년 5월단열성능및차폐성능이뛰어나냉난방비의약 21% 절감가능한 더블- 실버(Double-Silver) 출시 한국건설기술연구원은중공층이환기되는 80 mm두께의이중외피창호시스템인 MDFS 를개발하여 일진유니스코에 기술이전및기술사업화진행 시장규모가급속도로증가하고있는신재생에너지시장과연계하여고효율외피시스템과태양광 발전융합기술및지열, 히트펌프등의공조시스템과의연계를통해효율성높은시스템개발추진 S에너지는 DIN52338 / EN12600 기준을통과한 BIPV 모듈을기반으로 2013년하반기에 전경련회관에 728kw급 BIPV 시스템현장설치 이건창호 2007 년태양광창호전문브랜드인 솔라윈 을만들어 BIPV 시장점유율확대. 외근 염료감응형태양전지 (DSSC) 를적용한 BIPV 창호를서울시인재개발원에시공 코오롱글로벌은국내최초 고단열투광형박막건물일체형태양광발전 (BIPV) 창호제조기술 로 녹색기술인증을받았으며, 공동주택용지열냉난방시스템보급사업으로 녹색사업인증획득 국내건물에너지관리시스템분야의업체기술수준은선진국의 70% 수준이며, 참여기업이 2010년 기준으로 BAS 관련기업이국내 R&D를기반으로 Solution 을자체개발하고사업영역을 BEMS 분야로확대한기업이대부분이나, 최근 Cloud 기반으로건물및건물군의에너지를실시간으로 모니터링하는기술개발이중요하게부각되어, 대기업을중심으로특화된 BEMS 기술을개발하여 건물에적용하는실증사업추진 SK텔레콤과 KT 는자체통신망을활용하여기존건물에설치된빌딩자동화시스템 (BAS) 과연동해 중앙에서에이전트방식으로운영 제어하는클라우드 BEMS 를확대추진하고있으며, 중국등 개발도상국신도시개발사업대상으로 SOC 개념의 BEMS 해외시장진출준비 중소기업에서도 BEMS KS 기준제정( ) 에따른 BEMS 시장확대에대응하여운영 S/W 및 플랫폼적용개발에참여확대 177

184 에코건축 [ 에코건축분야주요제품의국내업체현황 ] 중분류주요제품대기업중소기업 중소기업 주요참여영역 중소기업 참여정도 * 중소기업 점유율 * 친환경건축소재및자재 친환경건축마감재친환경도료 LG 하우시스, KCC, 이건산업, 건설화학, 아이에스동서, 동화자연마루, 한솔홈데코 HG 솔루션, 셀씨우스코리아, 디앤에스, 명품, 신한벽지, 서울벽지, DID 벽지, 코스모스, 성창기업, 성창보드, 간석그린마루, 조광페인트, 삼화페인트, 아이에스동서 친환경벽지, 바닥재, 목질재료, 타일, 페인트등마감자재 에너지절감건축자재 KCC, LG 하우시스, OCI, SK 이노베이션, 벽산 일신로이단열재, 슈퍼온도리, 엘림론, 하이홈테크, 테크론, SS케미컬 열반사단열재, 내외장단열재 건물에너지관리시스템 BEMS S/W, 센서, 컨트롤러등 삼성 SDS, SK telecom, KT, LG CNS 등 나라컨트롤, 우리젠, 베텍, 가교테크, 에코시안, 신아시스템, 예인콘트롤등 BEMS S/W 개발및 BEMS 구축컨설팅 고효율설비시스템 설비부품및냉동기, 고효율냉난방공조설비, 열교환환기시스템 LG 이노텍, 서울반도체, 포스코, 삼성전자, 귀뚜라미, 동양매직, 현대기술산업, LG 전자, LS 산전, 린나이코리아. 경동나비엔, GS 파워, 칼로리테크, 대성, 경진, 세협, 센추리, 아이엠아이티, 대진하이시스, 뉴파워플라즈마, 남성기전, 가진기업, 금강알텍, 세대에너텍, 세명기업, 삼일산업, 노바테크 유압밸브, 터치패널일체형, 열교환기, 폐열회수보일러, 냉동기부품 고효율외피시스템 고단열고성능창호시스템, 고단열고기밀외피시스템, 자연채광및차양시스템, 열교차단시스템, 자연환기시스템, 이중외피시스템 포스코, 삼성물산, 대우, 대림, LH, 한국에너지기술연구원, GS 건설, SK 건설, 두산, 롯데, 코오롱, 한화건설, 이건창호, 한국건설기술연구원 해밀공조시스템, 일진유니스코, 한국유리, 한보엔지니어링, 선이인터내셔널, 효성엔지니어링, 블라인드팩토리, 윈스피아 외단열시스템, 고효율창호시스템, 이중외피시스템 신재생에너지통합시스템 태양광, 지열, 태양열, 소형풍력부품기술및건축물일체화기술, 에너지융복합설계 LG 전자, 한화L&C, 남선알미늄, 코오롱글로벌, OCI, 경동나비엔, 삼성전자, 현대중공업, S 에너지, 이건창호, 제이씨프로텍, 다원기술, 그린파워전자, 썬웨어, 해성쏠라, 렉스파워, 주성엔지니어링, 삼미지오테크, 주성이엔지, 하이퍼윈도우, 대성히트펌프, 지오선, 커튼월과태양광, 지열히트펌프등융복합 (BIPV * 소기업참여정도와점유율은주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ) 높은단계: ) 178

185 전략분야현황분석 마. R&D 동향분석 (1) 해외 R&D 동향 일본의대형건설회사들이 제로에너지빌딩(Zero Energy Building, ZEB) 의 2020년도 상업화를목표로에너지절약및에너지창조기술개발추진. 2014년 4월결정된정부에너지 기본계획에 2020 년까지신축공공건물, 2030년까지신축일반건물의 ZEB 적용 목표수립 Taisei 기술센터의 ZEB 실증실험동 6월 16 일공개. 자연광을천장에비춰실내밝기를조절하거나, 연료전지의저온폐열로물을냉각시켜공기조화에활용하는등최신에너지절약기술이다수적용. 실증실험동외벽에는 Mitsubishi 화학과공동개발한유기박막태양전지설치 Obayashi 도 4월기술연구소본관의 ZEB 공사완료. 본관은연구원 200명이근무하는대규모 건물로, 건물옥상에태양광발전패널설치 Takenaka 는 2004년에완성한도쿄본사사옥등에 ZEB 적용추진. 동일본대지진이후태양광 패널을설치하여, 2013년도의연간에너지비용을 2005년도대비 45.1% 절감 미국국립표준기술연구소 (NIST) 의넷- 제로(net-zero) 에너지시험주택은겨울철최고의효율성을 보여줄뿐만아니라, 전기자동차가 1,440 마일을달리기에충분한잉여에너지생산. 태양열난방 및태양광발전시스템과같은에너지생성기술뿐아니라에너지효율적인건축및가전제품 기반건설 위시험주택의태양전지패널이눈과얼음으로 38 일동안덮여있었음에도불구하고, 넷-제로 에너지시험주택시설 (NZERTF: Net-Zero Energy Residential Test Facility) 의태양전력생성 시스템은 13,577 킬로와트시 (kilowatt hour) 에너지생성 에너지효율및에너지기술분야는태양광, 풍력, 바이오매스등의효율성을높이고, 혼합하는 Hybrid 발전시스템에대한연구가진행 BMK 사는낮은풍속(1.5 m/s) 에서발전가능한소형풍력발전기와태양광발전을혼합한 Hybrid 발전시스템을개발공공시설의비상전원공급및전기자동차충전소활용계획 최근들어서는바이오가스로부터합성가스를생산하기위한기술들이개발중이나, 에너지효율향상을 위해서는히트펌프기술과가정제를위한분리막기술개발병행 건물통합형 PV 태양광발전시스템 (BIPV) 을기존의태양광발전시스템 ( 지붕설치 ) 과혼합하여사용할 경우태양광발전효율을크게향상 공기정화및환경보호기술분야에서는 ONE WILL 사는천연물질인규조토를이용한페인트, 벽지등을개발하여습도조절, 포름알데히드흡착및분해, 악취제거, 화재시 CO2 흡수등실내 공기질개선분야활용 179

186 에코건축 (2) 국내 R&D동향 국내에서는녹색성장과제를중심으로친환경저에너지건축기술, 생태공간조성및도시재생기술, 그린IT, 신재생에너지기술등의분야에연구개발진행 국토해양부, 교육과학기술부, 환경부, 지식경제부등국가및민간에서수행중인에코건축관련연구 과제를 1. 고효율외피및공조기술, 2. 신재생에너지건물융합기술, 3. 친환경 / 저에너지건축자재 기술, 4. 건물에너지제어및관리를위한 IT 융복합기술, 5. 에너지자립형건물구현기술, 6. 정책개발 분야로구분가능하며, 이에대한연구과제수행현황분석 기술개발의단계는기초/ 원천, 응용, 실용화, 실증화 /Test Bed 구축, 보급으로총 5단계로구분한 결과응용단계의연구가가장높은비율을차지하였으며보급단계는가장낮은비율을차지. 정책 수립에정보및데이터를제공할수있는보급화 R&D가필요한것으로예상 개발목적으로는에너지절감을위한단열시스템과같은제품개발분야가가장높은비율을차지 하였고, 분야별로는설계및시공, 시범화연구분야인제로에너지건물의구현기술이높은비율차지 [ 개발목적별국가및민간 R&D 과제( 좌) 및개발분야별국가및민간 R&D 과제( 우) ] 저에너지건물구현을위한융복합기술, 그린빌딩용로이코팅창호기술, 제로에너지대응주거용 건물의복합외피시스템실증사업등기초기술을상용화하기위한단계의연구진행 관련기술의조기확보를위하여보금자리시범지구 ( 서울강남 A-7 블럭) 에한국형그린홈실증사업진행. 적용된기술은단열성능강화, 외단열공법, 창호기밀성능강화, LED 조명, 태양광, 태양열, 지열시스템적용 바. 기업니즈조사 에코건축분야중소기업의니즈분석을통한향후시장성장성이기대되는제품및기술을살펴보면, 다음과같은제품및기술의개발에대한니즈가많음 180

187 전략분야현황분석 제품으로는, 에너지관리시스템 / 에너지경영시스템, 외단열마감재, LED 형광등, LED 시스템조명, 에로고노믹가구등이있음 기술에는 cloud ems iso 개발, 에너지저감설계기술, 외단열성능연구및측정기술, 인간공학적설계기술, 건물에너지관리기술등이있음 사. 중소기업분포분석 (1) 사업체수 에코건축분야중최대사업체보유품목은녹색건축물구현시스템으로 2013년 6,536 개, 전체 사업체수 12,178 개중약 54% 의비중차지 타기준품목의사업체수는친환경건축소재및자재로 5,642 개를기록 에코건축분야사업체의규모별분포는소기업이 12,094 개로전체사업체수의 99% 차지 중기업사업체분포도는친환경건축소재및자재 66 개, 녹색건축물구현시스템 15개를기록 사업체수증가율은녹색건축물구현시스템의사업체수가 -3% 친환경건축소재및자재 2% 의마이너스성장률을보임 (2) 종사자수 기준품목중최대종사자수를보유한품목은친환경건축소재및자재로 2013년 36,190 명, 전체 종사자 58,031 명중약 62% 비중차지 나머지기준품목의종사자수는녹색건축물구현시스템 21,842 명기록 사업체당중기업종사자수는친환경건축소재및자재 6,454 명, 녹색건축물구현시스템 1,083 개로 친환경건축소재및자재분야가더많음 에코건축분야종사자의규모별분포는소기업이 48,282 명으로전체종사자수의 83% 차지 중기업종사자수는총 7,485 명으로 13% 차지 종사자수는녹색건축물구현시스템이 -2% 감소 친환경건축소재및자재의경우 -1% 의마이너스성장률을보임 181

188 에코건축 [ 에코건축분야주요기업분포현황 ] ( 단위: 개, 명) ( 추정) CAGR(%) 기준품목구분사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자사업체종사자 친환경건축소재및자재 녹색건축물구현시스템 계 6,354 38,058 6,235 38,522 5,775 36,486 5,783 36,741 5,778 36,556 5,642 36,190-2% -1% 소기업 6,286 31,259 6,161 30,655 5,701 29,602 5,708 28,698 5,710 29,287 5,574 28,814-2% -2% 중기업 66 5, , , , , ,454 0% 2% 대기업 , , % 2% 계 7,567 23,691 7,299 24,717 6,961 22,920 6,786 20,877 6,730 22,200 6,536 21,842-3% -2% 소기업 7,545 21,717 7,273 21,149 6,935 20,987 6,771 19,680 6,713 19,899 6,520 19,469-3% -2% 중기업 22 1, , , , , ,083-8% -11 % 대기업 , , 계 13,921 61,749 13,534 63,239 12,736 59,406 12,569 57,618 12,508 58,756 12,178 58,031-3% -1% 총계 소기업 13,831 52,976 13,434 51,804 12,636 50,589 12,479 48,378 12,423 49,186 12,094 48,282-3% -2% 중기업 88 7, , , , , ,485-2% -1% 대기업 , , , ,473 11% 24% * 기준품목은다음의표준산업분류를대상으로주요기업분포현황분석진행 1) 친환경건축소재및자재는표준산업분류 목재문및관련제품제조업, 기타건축용나무제품제조업, 벽및바닥피복용플라스틱제품제조업, 저장용및위생용플라스틱제품제조업등 대상 2) 녹색건축물구현시스템은시스템은표준산업분류 일반용전기조명장치제조업 대상 * 중소기업규모구분은상근종사자수를고려하여 3 단계로구분 ( 소기업 : 50 명미만 / 중기업 : 50명이상 300 명이하 / 대기업 :300 명이상 ) 182

189 전략분야현황분석 4. 기술분석 윈텔립스 DB를활용하여최근 10 년(2003 년 1 월 ~ 2014년 6 월) 출원된국내특허와해외특허 ( 미국, 일본, 유럽특허) 를분석하여에코건축분야의산업기술개발동향및기술개발역량을파악 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 전체적으로 2003 년부터현재까지꾸준한수준유지, 일본이 48% 의점유율로가장많은특허보유 2000 년초반이후기술개발단계가성숙기에이르렀으며, 2009년세계글로벌금융위기에따른 경기침체의여파가미국, 서유럽등선진국은물론동유럽, 중남미지역등신흥시장까지확대 친환경건축소재및에너지효율및친환경저에너지건축기술로응용산업의성격이강하지만 세계적경제금융위기의경제적여파로인한건축업계의경영위기및영향이반영 [ 에코건축분야의국가 연도별출원동향 ] 183

190 에코건축 해외출원의경우기업출원이다수를차지하며, PANASONIC, MITSUBISHI ELECTRIC 자국기업에의한출원강세 등일본 미국과유럽의경우 LG 전자가건축적용에너지효율난방( 공조시스템 ) 관련출원이다수로최상위 출원인으로분석되어, 유럽및미국시장확보를위한노력이적극적임을시사 [ 해외특허의주요출원인동향 ] 구간별로미국과유럽은 LG전자가최다출원 전체적으로 2008 년금융위기이후출원이다소주춤해진반면, 미국의 GENERAL ELECTRIC 경우 2009 년출원이이전보다증가 일본은 PANASONIC 와 MITSUBISHI ELECTRIC 의경쟁치열 03~08 년 PANASONIC 9% 점유, 09~ 13 년 6% 점유하고다소주춤한한편, MITSUBISHI ELECTRIC 03~ 08년 3% 점유, 09-13년 5% 점유하며최근성장세 기업체대부분 09~ 14 년출원활동감소추세인반면, GENERAl ELECTRIC(US), MIITSUBOSHI ELECTRIC(JP) 는후반기출원이활발 에너지효율을위한공조관련특허를대기업에서집중적출원 184

191 전략분야현황분석 [ 미국특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 일본특허주요출원인의구간별출원비율 ] [ 유럽특허주요출원인의구간별출원비율 ] 185

192 에코건축 (2) 국내동향 출원증감을반복하며지속적출원은증가세를유지하고있으며, 중소기업점유율 33% 차지 기업( 대기업, 중소기업 ) 에의한출원점유율이 50% 수준을차지 그외해외출원인 27%, 개인출원인 42%, 대학/ 연구소 6% 점유 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 186

193 전략분야현황분석 내국인의출원비율이매년 98% 이상으로기술자립도가높은편 국내특허의내외국인비율은내국인 98%, 외국인 2% 로내국인의특허출원비율이높은것으로분석 해외출원인의경우 2009년이후출원점유율감소추세 내국인주요출원인현황을살펴보면, 대기업인 LG 전자의특허건수 (217) 가압도적으로기술개발 활발하게진행 한국에너지기술연구원 31 건으로대학/ 연구소 / 공공기관에서최다출원인으로분석 중소기업에서지열시스템, 빌딩자동제어시공업체인가진기업, 신재생에너지업체인국민에너지, 건축자재제조기업인대동석재공업등이각 분야의연구개발활동이일부대기업과연구소에의해주도 6건씩으로수많은중소기업이난립하고있으며에코건축 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 187

194 에코건축 구간별주요출원인은대기업의경우 2000년후반 LG전자부상 LG 전자의경우 03~ 08년 171 건(48%) 의출원을이루고있으나, 09~ 14년 46 건(16%) 출원으로 최근감소세 관련기술분야중공조관련특허출원의경우, 대기업인 LG전자와삼성전자의에너지효율을위한 공조시스템관련출원건수가높은것으로분석 중소기업의경우구간별주요출원인의출원건수가 비해연구활동미비 10 건미만으로대기업및대학/ 연구소 / 공공기관에 대기업을제외하고중소기업, 대학/ 연구소 / 공공기관모두 09~ 14 년출원비중이높은편으로친환경 관련정책동향에부합하는연구개발활동이활발해져이에대한성과로특허출원하는경향을반영 대학/ 연구소/ 공공기관의경우한국에너지기술연구원이가장활발하게연구활동진행 [ 국내주요출원인의구간별출원현황 ] 188

195 전략분야현황분석 (3) 대표기술군선별 에코건축분야의전체유효특허대상출원건수를기준으로다출원국제특허분류 (IPC) 상위 11위를 도출하여대표기술군선별 중소기업만을대상으로 IPC 상위 11위를추가도출하여대표기술군에반영 대표기술군으로공조시스템 ( 에너지관리시스템, 공기조화방식, 공기조화장치, 공기가온기류장치 ), 건축부자재, 난방시스템, 태양열이용난방시스템, 히트펌프난방시스템, 건축물공기조절, 건축물 환기장치, 건축물외벽구조로 11개의대표기술군최종선별도출 [ 대표기술군 ] No. 대표기술군세부내용 대표기술 (IPC) IPC코드 건수 대표출원인 1 공조설비용에너지관리시스템 1. 열에너지제어시스템 2. 자동운전제어시스템 3. 다기능운전방법 F24F PANASONIC(JP), DAIKININDUSTRIES(JP), MITSUBISHIELECTRIC(JP) 2 건축부재 1. 단열패널 2. 흡수패널 3. 방음패널 4. 건축구조체 E04B MISAWAHOMES(JP), KENKOHOUSE(JP), SEKISUICHEM(KR) 3 난방시스템 1. 온수/ 온돌난방 3. 태양열/ 복사열난방 3. 폐열난방 4. 냉난방패널 F24D OSAKA(JP), RINNAI(JP), OSAKA(JP) 1. 수냉식공기조화 2. 멀티형공기조화 MITSUBISHIELECTRIC(JP), 4 공기조화시스템 3. 히트펌프식공기조화 4. 열교환기를이용한공기조화 F25B LG 전자(KR), PANASONIC(JP) 5. 지열이용히트펌프 1. 태양열온수시스템 5 태양열이용난방시스템 2. 태양열집열기 3. 태양열이용유체가열장치 F24J PANASONIC(JP), 경동나비엔 (KR) 4. 건축물일체형 (BIPV) 태양광발전장치 6 공조장치 1. 지열이용공기조화기 2. 일체형공기조화기 3. 공기조화기의열교환기 4. 조화기용실외기 F24F DAIKININDUSTRIES(JP), LG 전자(KR), MITSUBISHIELECTRIC(JP) 7 에너지효율을위한히트펌프난방시스템 1. 하이브리드히트펌프 2. 지열이용히트펌프 3. 공기열및수열을이용한히트펌프 4. 히트펌프용에너지절감장치 F25B LG 전자(KR), 삼성전자 (KR), 국민에너지 (KR) 189

196 에코건축 No. 대표기술군세부내용 대표기술 (IPC) IPC코드 건수 대표출원인 8 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치 1. 건물실내공조시스템 2. 공기조화장치패널 3. 공기순환장치 4. 환기장치 F24F PANASONIC(JP), MITSUBISHIELECTRIC(JP), TOSHIBACARRIER(JP) 9 건축구조물의공기조절 1. 냉난방패널 2. 방축열시스템 3. 보수재이용공조시스템 4. 바닥밑축열공조시스템 F24F PANASONIC(JP), LG 전자(KR), DAIKININDUSTRIES(JP) 10 건축물환기장치 1. 고단열건축물환기시스템 2. 열교환형태환기장치 3. 에너지절약형외피시스템 4. 이중창환기장치 F24F PANASONIC(JP), MAX(JP), TOYOTAHOME(JP), LG 하우시스 (KR) 11 건축물외벽구조 1. 커튼월 2. 외벽패널 3. 차음성능및단열성능향상을위한경량벽체 E04B YKKAP(JP), MISAWAHOMES(JP), SHIMIZU(JP), LG 하우시스 (KR) 나. 대표기술군분석 (1) 기술성장성분석 에코건축분야의기술별출원점유율 53) 및최신특허비율 54) 을살펴보면, 공조설비용에너지 관리시스템, 난방시스템분야는출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이 우수한분야로판단 건축부재분야의경우출원점유율은높으나, 최신특허비율이평균값이하로기술개발단계가성숙기인 것으로분석 태양열이용난방시스템, 에너지효율을위한히트펌프난방시스템, 건축물외벽구조분야의경우 출원점유율은낮으나, 최신특허비율이평균값이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 53) 출원점유율 : 전체특허중에서해당기술분야의점유율 출원점유율 = 해당기술분야의특허수전체특허수 54) 최신특허비율 : 전체특허중에서 2010 년~2014 년최근 5년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 2010 년~2014년출원특허수전체특허수 190

197 전략분야현황분석 [ 기술성장성분석 ] 기술전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 공조설비용에너지관리시스템 % 35.69% 上 건축부재 % 30.67% 中 난방시스템 % 33.86% 上 공기조화시스템 % 30.47% 下 태양열이용난방시스템 % 41.48% 中 공조장치 % 28.57% 下 에너지효율을위한히트펌프난방시스템 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치 % 33.97% 中 % 21.39% 下 건축구조물의공기조절 % 19.15% 下 환기장치 % 29.38% 下 건축물외벽구조 % 43.11% 中 분야평균 % 31.61% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 55) ) 및시장확보력지수 (PFS 56) ) 를이용하여 에코건축분야의기술별기술수준을살펴보면, 건축물외벽구조분야가피인용지수및시장확보력 지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로판단 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치분야는특허피인용지수는우수하나, 시장확보력지수는평균에 미치지못하는것으로분석 55) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 56) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 191

198 에코건축 공기조화시스템, 태양열이용난방시스템, 공조장치분야는시장확보력지수는우수하나, 특허피인용 지수는평균에미치지못하는것으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] 기술미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 공조설비용에너지관리시스템 건축부재 下 난방시스템 下 공기조화시스템 中 태양열이용난방시스템 中 공조장치 中 에너지효율을위한히트펌프난방시스템 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치 中 건축구조물의공기조절 下 환기장치 下 건축물외벽구조 上 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 한국특허를대상으로분석하였으며, 각대표기술군별중소기업의기술개발참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한전략제품후보군선별 건축부재, 에너지효율을위한히트펌프난방시스템, 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치, 환기장치, 건축물외벽구조분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아 국내중소기업의진출이용이한대표기술군으로판단 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치는국내특허건수(14 건) 중에서중소기업의출원건수 (7 건) 비율이 50.00% 를차지하여타기술군보다중소기업의출원비율이우수 건축부재, 에너지효율을위한히트펌프난방시스템, 환기장치, 건축물외벽구조분야는중소기업출원인 비율이 35% 이상으로나타나상대적으로국내중소기업의진출이용이한분야로판단 192

199 전략분야현황분석 [ 중소기업적합성분석 ] 대표기술군 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업 출원비율 중소기업 출원인비율 종합평가 공조설비용에너지관리시스템 % 33.33% 下 건축부재 % 41.94% 上 난방시스템 % 34.44% 中 공기조화시스템 % 23.08% 下 태양열이용난방시스템 % 23.66% 下 공조장치 % 16.67% 下 에너지효율을위한히트펌프난방시스템 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치 % 42.37% 上 % 50.00% 上 건축구조물의공기조절 % 22.22% 下 환기장치 % 45.16% 上 건축물외벽구조 % 47.54% 上 다. 종합결론 전체적으로증감추세를반복하는경향을보이며, 일본, 미국및유럽의경우 2000년초반이후 지속적으로감소추세를보이는반면, 한국은다소증감을반복하고는있으나꾸준한출원유지 이러한추세는기술개발단계가 2000 년초반을지나며성숙기에접어들며, 2000년후반세계적인 경기침체의영향이반영된결과 일본특허의비율이높고, 일본공조시스템관련대기업들 (PANASONIC, MITSIBHISHI ELECTRIC 등) 의출원이주도적 미국과유럽, 한국특허모두 LG전자의활동이활발한데고효율난방시스템으로공조시장의국내외 시장을타겟팅한기업전략관련 각대표기술후보군을특허지수를종합분석한결과, 중소기업적합성이높은수준으로평가된건축 부재와에너지효율을위한히트펌프난방시스템분야는기술성장성은중간정도로평가되나기술 수준이상대적으로낮게평가 193

200 에코건축 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치분야는기술수준은중간정도이나, 기술성장성이상대적으로 낮게평가되었으며, 환기장치분야는상대적으로중소기업의출원활동이활발한것으로나타났으나 기술성장성및기술수준이낮게평가 건축물외벽구조분야는상대적으로국내중소기업의출원활동이활발하며, 기술성장성과기술수준이 중간정도평가되어, 국내중소기업이해당분야에서기술개발을고려해볼수있는후보군으로판단 [ 특허분석종합평가표 ] 대표기술군 전체 특허 건수 특허점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 공조설비용에너지관리시스템 % 35.69% 上 % 33.33% 下 건축부재 % 30.67% 中 下 40.57% 41.94% 上 난방시스템 % 33.86% 上 0 1 下 30.32% 34.44% 中 공기조화시스템 % 30.47% 下 0 8 中 10.77% 23.08% 下 태양열이용난방시스템 % 41.48% 中 中 20.16% 23.66% 下 공조장치 % 28.57% 下 1 14 中 5.88% 16.67% 下 에너지효율을위한히트펌프난방시스템 공기조화, 공기가온을위한기류이용장치 % 33.97% 中 % 42.37% 上 % 21.39% 下 中 50.00% 50.00% 上 건축구조물의공기조절 % 19.15% 下 下 11.76% 22.22% 下 환기장치 % 29.38% 下 下 44.12% 45.16% 上 건축물외벽구조 % 43.11% 中 上 43.06% 47.54% 上 194

201 전략분야현황분석 5. 시사점및제언 친환경건축소재및자재, 고효율외피/ 설비시스템기술, 신재생에너지통합기술, 건물에너지 관리시스템기술등이포함된에코건축분야는장기적인건설산업의침체에따른신규시장창출 및일자리마련을위한주요성장동력으로서의역할과거주공간의친환경성확보, 절감이라는측면에서국가차원의지속적인투자필요 건물에너지 에코건축분야는전반적으로정부정책의의존성이높고, 지속적인시장규모확대로국가및기업 간경쟁이매우치열하며, 현재까지는공공주도및대기업위주로시장형성. 특히정부정책 변화및건설경기의순환주기등에의해쉽게변동되는특성으로, 중소기업의경우시장의다각화 및해외건설시장확보를위한기술및가격경쟁력강화절실 친환경건축자재와에너지효율향상기술분야는지역적특성이반영된제품개발특성으로인한 국내중소기업의기술력및내수시장선점에유리한상황을바탕으로국내시장점유율유지를 위한중소기업간의협력체계구축및해외시장진출을위한정부차원의지원필요 고효율외피및설비시스템관련기술군은해당분야의시장형성및기술개발이활발하고향후 성장가능성이확대될것으로전망되어중소기업적합성이높은분야로평가되고있으며, 중국 주도의저가신재생에너지부품산업을기반으로신재생에너지통합시스템구축분야에서국내 중소기업이기술개발을고려해볼수있는후보군으로사료 건축기술 (CT), 에너지기술 (ET), 정보통신기술 (ICT) 이융합한건물에너지관리시스템 (BEMS) 에대한 표준마련( ) 으로관련기술개발과시장형성의기반확보됨에따라중소기업의참여 기회확대전망 [ 에코건축분야주요제품 ] 분야제품설명출처 스마트신재생에너지시스템 건축물의에너지자립을위하여태양광, 지열, 태양열, 소형풍력등을건물에최적적용하기위한설계, 시공, 관리시스템및관련부품소재 시장, 기술, 타부처 고효율건축외피시스템 건축물의디자인과별도로건물외피를통한에너지손실을최소화하는시스템및관련부품소재 ( 창호시스템, 자연채광및차양시스템, 이중외피시스템등) 시장, 기술, 수요, 타부처 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 건축물에설치된설비시스템의모니터링및제어를통해에너지소비를절감할수있는관리시스템(BEMS) 및관련부품소재 시장, 기술, 수요, 글로벌유망, 타부처 고효율건축설비시스템 건축물의에너지절감을위해고효율의냉난방, 기계환기, 조명등의설비시스템및관련부품소재 시장, 기술, 수요, 타부처 패시브건축단열재 ( 에너지절감건축자재 ) 건물에너지사용량저감을위한건자재 ( 구조재, 단열재, 마감재, 신소재등 ) 시장, 기술, 수요 친환경건축마감재 ( 친환경건축마감재, 도료) 환경부하및오염배출이적은친환경건축마감재 ( 도료, 벽지, 내/ 외장재등) 시장, 기술, 수요 195

202

203 에코건축 전략제품현황분석 스마트신재생에너지시스템 고효율건물외피시스템 스마트건물에너지관리시스템

204

205 전략제품현황분석 스마트신재생에너지시스템 1. 개요 - 정의: 건축물의에너지자립을위해신재생에너지를건물외피또는설비시스템과접목시킨에너지생산 시스템을구축하는기술로에너지생산량및에너지이용효율극대화를위한예측, 설계, 시공, 제어, 관리기술을지칭 - 범위: 스마트, 신재생에너지시스템기술분야는신재생에너지예측및설계기술건물일체형신재생에너지 시스템기술, 신재생에너지통합제어기술, 신재생에너지시공및정보통신기술 (ICT) 을활용한유지 관리기술등을포함 가. 정의및필요성 스마트신재생에너지시스템기술은건축물의에너지자립을위해신재생에너지를건물외피또는 설비시스템과접목시킨에너지생산시스템을구축하여, 극대화할수있는예측, 설계, 시공, 제어, 관리기술을의미 에너지생산량및에너지이용효율을 스마트신재생에너지시스템기술분야는신재생에너지설비를건물에효율적으로적용할수있는 전범위의기술이포함되며, 신재생에너지예측및설계기술, 에너지원별건물일체형신재생에너지 시스템기술, 신재생에너지통합제어기술, 신재생에너지시공및정보통신기술 (ICT: Information & Communication Technology) 을활용한유지 관리기술등으로구성 정부는국가에너지전략의핵심을소비효율화와함께청정에너지의확대에두고있으며, 각종 보급사업과지원제도를통해 2011 년기준 2.75%( 이중폐기물이 67.54% 를차지) 인 1차에너지원 중신재생에너지원의비율을 2035년까지 11% 로기존목표유지( 제2 차국가에너지기본계획, ) 정부는 2023년제로에너지및 2020년그린홈 200 만호보급의비전을제시하고있으며, 이에 따라건물에너지자립을위한신재생에너지이용은불가피함. 공공건물을시작으로건축물에 신재생에너지사용은의무화되었으며, 신재생에너지인증제도추진과단계별신재생에너지공급 이용 의무비율이지속적으로강화 또한, 정부는일정, 연면적, 이상신축건축물에서사용하는열에너지의일정비율을태양열지열바이오매스및연료전지등의신재생에너지를이용하여공급하도록하는신재생열에너지공급의무화(RHO) 제도도입을준비중이며관련법개정추진중 한편, 건축물에적용되는태양열급탕설비, 지열냉난방설비등의신재생에너지시스템은현장운영 전문가의부재로인해유지관리가어려워 ICT 기술을활용한스마트신재생에너지시스템도입필요 199

206 에코건축 스마트신재생에너지시스템 이에따라건축물에너지자립과신재생에너지생산및이용을극대화하기위해신재생에너지의 건축물융복합기술및스마트신재생에너지시스템기술개발요구가증대하고있으며, 에너지원별 최적관리시스템개발분야와신재생에너지원의통합관리또는 분야의연구가다양하게수행 BEMS 와연계체계개발과관련된 현재까지주로정책연구및보급현황, 대규모신재생에너지원의관리, 개별신재생원의이용형태 등과관련된연구가진행되고있으나, 건물에적용된소규모형태의최적설계, 신재생에너지의 통합관리및제어, 하이브리드신재생에너지시스템관련연구는아직미흡한단계임. 따라서개별 신재생에너지원별건물일체형최적시스템개발, 하이브리드형신재생에너지시스템개발, 통합 관리를위한신재생EMS 와 BEMS 의연계기술개발필요 나. 범위및분류 ( 제품분류관점) 스마트신재생에너지시스템기술분야는신재생에너지예측및설계기술, 건물 일체형신재생에너지시스템, 신재생에너지통합제어기술, 시공및유지 관리기술로구분 건물융복합예측및설계기술은신재생에너지원예측기술과융복합설계기술로구분되며, 예측기술에는 신재생에너지원별생산량예측기술, 시스템해석용 S/W 등이포함되며, 융복합설계기술에는수요자 맞춤형건축설계, PV(Photovoltaic) 통합설계, 바이패스설계기술, 외피시스템융복합설계기술, 시 스템융합기술, 모듈화설계등 건물일체형신재생에너지시스템은 BIPV(Building Integrated Photovoltaic), 지열, 태양열, 풍력, 시스템 통합으로구분되며, 개별신재생에너지원관련기술전반이포함됨. 복합시스템기술은이용효율의 극대화를위해이종의신재생에너지원을건물에복합적용하는기술을의미하며태양광 태양열겸용 패널기술, 태양열 지열축열저장장치통합기술, 풍력 태양광전력량통합화기술등 신재생에너지통합제어기술에는신재생 EMS, 신재생 EMS와 BEMS 연계기술, 시스템감지및 자동제어기술, 고장진단알고리즘, 센서기술, Database 자동저장및분석기술등 시공및유지 관리기술은개별신재생에너지원의건축물통합을위한구조적시공법과시스템효율 저하방지를위한유지 관리기술을의미하며, 시스템통합관리및검증시스템표준화구축기술, 에너지측정및분석기술, 시스템운영관리기술, 시스템효율저하방지기술, 시스템운영및 유지 관리기술등 ( 공급망관점) 스마트신재생에너지시스템은개별신재생에너지생산시스템설계, 제조, 구축 시공기술, 유지 관리프로세스과정으로시장에공급되며, 핵심기술인신재생에너지예측및 설계기술, 건물일체형신재생에너지시스템기술구분 신재생에너지원을건물에최적형태로적용하기위한전범위의기술로신재생에너지예측및설계기술, 건물일체형신재생에너지시스템, 신재생에너지통합제어기술, 시공및유지 관리기술 공급망기준으로신재생에너지예측및설계기술, 통합기술, 통합제어기술로구분 개별건물일체형신재생에너지시스템및시스템 200

207 전략제품현황분석 기술적으로는개별신재생에너지의건축물과의형태적기능적융복합을위한설계및시공기술, 신재생 에너지의시스템적통합기술, 신재생 EMS 기술, 신재생 EMS와 BEMS 연계기술, 시스템의제어기술, 유지 관리기술등 [ 스마트신재생에너지시스템분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품 신재생에너지예측및설계기술 신재생에너지원예측기술, 태양광발전량예측기술, 시스템해석용 S/W, 풍력시스템해석 S/W( 공력해석, 유동해석, 구조해석, 피로해석등), 모듈화설계, PV 통합설계, 바이패스설계기술, 수요자맞춤형건축설계 BIPV 내장블라인드구성유리, 태양광발전차양장치, 태양광발전창호시스템, BIPV 이중외피시스템, 투광형태양광이중외피, 벽면일체형태양광발전, 추적형태양광발전 스마트신재생에너지시스템 건물일체형신재생에너지시스템 지열 태양열 풍력 지열히트펌프, 지중열교환기 ( 수직형, 수평형, 지표수형, 지하수형, 말뚝형), 공조/ 설비연계기술, 기존열원시스템과연계기술, 지열이용전력변환장치, 시스템 융합기술 태양열패널, 열교환기, 열원저장장치, 시스템융합기술 소형풍력, 발전기, 중속기, 풍속계측장치 ( 풍속계, 풍향계, 데이터로거, 원격측정장치등), 복합발전 ( 전력안정화장치, 전력안정화장치 ), 전력변환장치 ( 계통연계형인버터, 축전지충전기, 고속인버터/ 컨버터등), 시스템융합기술 복합시스템 태양광- 태양열겸용패널( 하이브리드 ), 태양열- 지열축열저장장치통합기술, 풍력-태양광전력량통합화기술 신재생에너지통합제어기술 신재생EMS, 신재생EMS 와 BEMS 연계기술, 기상감지기술, ( 온도, 유량, 열량, 축열조온도등) 시스템감지기술, 자동제어기술, 고장진단알고리즘, 모니터링을통한발전량측정기술( 시스템계통도, 인버터확인, 통신컨트롤러, 자동센서 ), 대수제어, 기존열원가동비율제어, 고장모듈발견센서기술, 스마트제어기술 시공및유지 관리기술 PV 모듈벽체고정시공기술, 풍 적설하중고려한시공기법, 천공기술, 시스템효율저하방지기술, 시스템효율저하방지기술, 통합관리및검증시스템의표준화구축기술, 에너지측정및분석기술, 시스템운영및유지 관리기술 201

208 에코건축 스마트신재생에너지시스템 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 신재생에너지예측및설계기술 신재생에너지원예측기술, 태양광발전량예측기술, 시스템해석용 S/W, 풍력시스템해석 S/W( 공력해석, 유동해석, 구조해석, 피로해석등), 모듈화설계, PV 통합설계, 바이패스설계기술, 수요자맞춤형건축설계, 외피시스템융복합설계기술, 시스템융합설계기술, 외피시스템융복합설계기술, 열원별조닝설계기술 BIPV 내장블라인드구성유리, 태양광발전차양장치, 태양광발전창호시스템, BIPV 이중외피시스템, 투광형태양광이중외피, 벽면일체형태양광발전, 추적형태양광발전, PV모듈벽체고정시공기술 지열히트펌프, 지중열교환기 ( 수직형, 수평형, 지표수형, 지하수형, 말뚝형), 공조/ 설비연계기술, 기존열원시스템과연계기술, 지열이용전력변환장치, 시스템융합기술, 풍 적설하중고려한시공기법, 천공기술 스마트신재생에너지시스템 건물일체형신재생에너지시스템 지열 태양열 태양열패널, 열교환기, 열원저장장치, 시스템융합기술 풍력 소형풍력, 발전기, 중속기, 풍속계측장치 ( 풍속계, 풍향계, 데이터로거, 원격측정장치등), 복합발전 ( 전력안정화장치, 전력안정화장치 ), 전력변환장치 ( 계통연계형인버터, 축전지충전기, 고속인버터/ 컨버터등), 시스템융합기술 복합시스템 태양광- 태양열겸용패널( 하이브리드 ), 태양열- 지열축열저장장치통합기술, 풍력- 태양광전력량통합화기술 신재생에너지통합제어기술 신재생EMS, 신재생EMS 와 BEMS 연계기술, 기상감지기술, ( 온도, 유량, 열량, 축열조온도등) 시스템감지기술, 자동제어기술, 고장진단알고리즘, 모니터링을통한발전량측정기술( 시스템계통도, 인버터확인, 통신컨트롤러, 자동센서 ), 대수제어, 기존열원가동비율제어, 고장모듈발견센서기술, 스마트제어기술, 자동통계및분석기술, 시스템융합기술, Database 자동저장및분석기술, 부하및외기조건에따른신재생에너지원전환기술 202

209 전략제품현황분석 2. 산업및시장분석 - 국내외적으로미래의에너지고갈과기후변화에대응하기위하여건축물에서의스마트신재생에너지시스템의 수요가지속적으로확대될전망 - 정부는신재생에너지시장규모확대를위해 2030 년까지 조원을투자하고, 신재생에너지의건물융복합 예측및설계기술, 측정기술, 시공및유지 관리분야기술개발에가속화될전망이며, 시스템의형태적 기능적 통합기술, 신재생EMS, 신재생EMS 와 BEMS 연계기술개발요구 - 현재스마트신재생에너지시스템, 분야의시장은선진국의기술력과시장점유율이높은분야이며 국내의 경우대기업이자본력과공급망으로시장을선점하고있어중소기업의시장참여가어렵고, 내수시장의규모가작아 해외진출이필요하며이에대응하기위한기술 가격 브랜드 마케팅경쟁력강화전략수립필요 가. 니즈분석 건축물의에너지자립에대한요구증대 시장니즈 1 : 신재생에너지생산량예측및최적설계기술 기후변화에대응하기위해정부에서는건축물분야는 배출전망치 ) 대비온실가스 26.9% 2020년까지 BAU(Business As Usual : 감축하도록목표를설정하고건물에너지자립화를위한 다양한정책을추진하고있으며, 이를위해 1차국가에너지기본계획을통해신재생에너지보급률을 2030년까지총에너지원대비 11% 로확대하는목표를제시하였으며관련지원제도강화 공공기관의무화, 보급비율상향, 그린홈 200만호건설등각종보급및지원제도의강화에 따라관련시장확대 그린홈 200 만호건설등신재생에너지의신규보급이확대되었으나, 생산량예측및유지관리가 부족하여신재생에너지의생산량이목표치에못미치고투자비회수기간이늘어나는부작용이 발생하여이에대한보완요구 신재생에너지원은건물의조건및건축주의요구사항을반영함과동시에에너지생산량을최대화할수있는설치형태및공간확보가계획초기에해결해야할중요한문제이므로계획초기부터신재생에너지의장점을최대화함과동시에건물의디자인및성능을확보할수있는최적설계및구축기술개발이요구 건물에설치시, 효율을극대화할수있는건물일체형신재생에너지시스템개발필요 시장니즈 2 : 건물일체형신재생에너지시스템 건축물에신재생에너지를적용하는경우, 건물에미치는영향을최소화하며에너지생산량을최대화할 수있는건물일체형시스템의개발필요 203

210 에코건축 스마트신재생에너지시스템 건물에적용이용이한신재생에너지인지열, PV, 태양열등은다양한신재생에너지응용분야중에서도 연구개발이활발히진행되고있으며, 최근에는소형풍력시스템과에너지생산시점과특성등을 고려해다중의신재생에너지원을조합해이용하는하이브리드시스템에대한연구개발도확대 시장니즈 3 : 고기능 고효율 BIPV 모듈 건물일체형태양광시스템 (BIPV) 은건물에너지자립증대를통한법규의무화달성과동시에최첨단외피디자인을통한건물의가치상승등의효과를얻을수있다는장점으로, 다양한 PV응용분야중에서도가장큰시장을형성 BIPV 모듈시장은 2010 년이후지속적으로성장하여, 2011 년에 2,000 억원인시장규모가 2014 년까지 연간 8,000 억원까지성장할것으로예상됨에따라, 산업계에서의 BIPV 시장에대한관심이증가 전력생산량을증대시키기위해서는 BIPV 모듈의효율성이높아야하며, 외부에설치했을때효율을 지속적으로유지할수있는기술이필요함. 또한외부환경에노출되어있는특성에의해모듈의 내후성, 내풍성, 단열성, 차음성, 내화성등의기능이요구 유지관리의편의성증대및효율향상을위해스마트제어및통합관리시스템개발요구증대 시장니즈 4 : 신재생에너지통합제어기술 신재생EMS 는신재생에너지설비의최적운전을도모함으로써, 에너지성능극대화와사용기간의 연장등을기대할수있음. 하지만현재의 EMS 는개별에너지만을제어하는수준으로다중에너지원 통합관리필요 신재생에너지원을통한에너지절감효과의극대화를위해서는건물( 수요) 에대응이가능한 BEMS 와신재생EMS 연계통신체계, BEMS 를통한기존전열원및공조설비시스템과의연동, 생산량및가동스케줄예측기술등필요 시장니즈 5 : BIPV 시스템스마트제어, 관리기술 신재생에너지설비시스템의효율이낮은단점을가지므로발전된전기의효율적인사용이중요한 문제가되며, 또한현재지능형건축물에대한수요가증가함에따라중앙관리시스템을통한실시간 발전량모니터링기술이요구 특히태양광모듈은외부기후에직접노출된특징으로다양한요인으로발전량효율이저감되는 단점이있어지속적인유지 관리가필요 외부에설치되는 BIPV 시스템의원활한유지 관리를위하여스마트센서를설치하고, 이를이용한 자동오류분석및경보통보기능필요 204

211 전략제품현황분석 건축물관리자의신재생에너지설비관리전문성결여로인한유지관리가어려움. 위하여정보통신기술을이용한원격고장진단및관리기술필요 이를극복하기 [ 스마트신재생에너지시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 경제 - 미국, 일본, EU 등선진국은급변하는국내외환경변화에대응하는중장기적인에너지기술전략에국가역량을집중 년건축물제로에너지화정책추진 년원전비중감소정책추진 - 건축물에서의신재생에너지의무비율확대 - RPS 도입에따른태양광수요확대추진 - 신재생에너지정부지원사업확대 - 유가및에너지수급중요성증대 - 화석연료수입의존도대응필요 - 국내시장점유율확대필요 - 다운스트림분야 BM 발굴확장( 태양광시스템의경우원가의 60% 를차지하는주변기기 ( 배터리, 케이블등) 에서수익성확보 - 해외대규모태양광발전시스템프로젝트수요증가 - 국가지원정책에크게의존하는구조적한계 - 인허가, 민원등에대한제도적해결책미흡 - 신재생에너지기술 인증표준화미비 - 대규모발전사업위주 - 국내에너지가격구조의비합리성 - 초기투자비증가에따른부담 - 비용, 수명의중요성부각 - 중국산태양광모듈의저가화에따른 China Risk 증가 - 국내시장규모작음 - 신재생에너지분야산업화성공경험미약 년도부터시작된저유가의지속 - 에너지사용량절감주택선호 - 민간건축물로의확대미흡 사회 - 자원절약에대한주민의식수준향상 - 유지관리및서비스시스템체계및경험미흡 - 브랜드인지도강화 - 설치가능장소가제한적( 개발제한구역등) - 신재생에너지원기술기반구축 - 중심 기술 - - 우수인력및기술력확보를위한지속적인투자융합기술개발추진 - 태양광의경우태생적한계효율 30% - 핵심기술의해외의존도심화 급속한고령화 수요층확대 수발자의편의성 원거리지원 다양한응용 시스템화 정부의신재생에너지육성을위한지속적인정책발표로인해신재생에너지분야는성장세 국내의급속한발전과수요층에인한스마트신재생에너지시스템분야수요층과시장이확대될것으로전망 통합시스템의수요층에대응하기위한정보확보와기술의성숙도완성을위한관련프로세스마련 나. 산업특징및구조 정부의적극적인지원을바탕으로기업의신규참여와투자가대폭확대되고있는상태로, 관련기업체 수는 2008 년 134 개에서 2012 년 200 개로, 고용인원은 2008 년 6,496 명에서 2012 년기준 11,836 명으로 증가하였고, 매출액은 2008년 3.27조원에서 2012년기준 6.47조원으로약 2 배성장하였으며, 특히태양광분야의대기업및중소중견기업의 참여빈도가활발 ( 신재생에너지코리아 - 산업통계, 2013) 205

212 에코건축 스마트신재생에너지시스템 정부는중장기신재생에너지보급목표 (2035 년, 11%) 달성을위한 RPS (Renewable Portfolio Standard) 제도의의무비율을지속적으로강화하고있으며, 12년 RPS 도입이후, 14년 12 월말기준, 신규 신재생발전설비 8,679 개소, 3,485 MW 를보급 ( 에너지관리공단신재생에너지센터, ) 지열은냉방, 난방및급탕등 3 가지부하에대응할수있는장점으로, 현재건축물에서의지열 시스템활용기술개발이활발히이뤄지고있음. 특히지열시스템은건축물의전부하를관리하는 BEMS 와의연계기술개발이중점적으로이뤄지고있으며, 현재까지는 BEMS 에서단순모니터링과 제어수준의기술이구축된상황임. BEMS 와완벽한연계를통한건물에너지사용최적화기술 개발을완성한기업이관련시장을선점할것으로예상 태양열의경우건물적용에한계( 급탕위주) 로인해, 태양열시스템은지열시스템( 급탕) 또는 태양광모듈겸용사용등에관한기술개발이이뤄지고있으며, 현재관련중소기업은하이브리드 구축기술력취약으로, 관련기술력확보를통한경쟁력강화가필요한분야 건축물분야에서의풍력은태양광, 태양열, 지열에비해달리건축물과의통합연구가활발하게 이뤄지는않고있지만, 대규모상업건물과같이형태적특수성에의해건축물주변의기류와 압력분포등을고려한형태적통합연구는일부이뤄지고있으며, 건축물의조경분야에서활용할 수있는소형풍력또는태양광과풍력통합형가로등과같은스탠드형제품이개발되어설치 BIPV 분야는세계적으로기존업체간원가경쟁력확보를위한규모경쟁, 정부의지원을받는 중국업체의저가공세, 유럽주요국의잇따른정부지원축소계획으로인한시장이악화되는등 관련시장규모가정부정책과원가에의존성이높은산업 신재생에너지개발과이용 보급촉진법을근거로정부주도의정책을통하여건물일체형태양광발전 설비의보급을활성화시킬것으로예상됨. BIPV모듈은 2020년에약 8억달러에해당되는규모로 전체태양광시장에서초고속성장할것으로예상 BIPV 모듈의설계 시공 관리의공급망을모두갖춘업체가시장을선점해나갈것으로예측되며, LG 하우시스, KCC, 한화L&C, 이건창호등 BIPV 모듈업체는태양광발전창호시스템, BIPV 이중외피 시스템, 투광형태양광이중외피, 벽면일체형태양광발전등이가능한고기능제품개발을통하여 BIPV 시장공략을강화 국내대기업은 BIPV 시스템및건물복합기술개발을위해계열사와 Supply Chain 을형성하여 가격및기술경쟁력을확보하고있음. 하지만중소기업은여러단계중모듈및전력변환장치와 같이 BIPV 를구성하는세부기술단계에참여하며, 이에대한경쟁력만갖춘상태이므로, 중소기업간 또는대기업중소기업간의상생모델을구축할수있도록정부의지원이필요 206

213 [ 스마트신재생에너지시스템중심의연관산업구조 ] 전략제품현황분석 후방산업스마트신재생에너지시스템전방산업 유리, PV모듈사업전력변환및저장기술산업금속배선재료모니터링시스템산업통신네트워크신재생에너지금융지원사업 신재생에너지건물융복합예측및설계기술건물일체형신재생에너지시스템기술시스템통합관리및제어기술 창호산업신축및리모델링건축산업건축설비산업 [ 스마트신재생에너지시스템중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 신재생에너지원소재, 제조공정및설계기반기술확보 - 질적으로우수한연구인력및연구성과증가 - 신재생에너지공급및사용의무비율지속적인증가 - 태양광등의일부분야의경우기술력확보 - 신재생에너지예측기술및건물통합설계기술력확보 - 에너지원의고갈로인한신재생에너지에대한필요성증대 - 태양광의낮은전환비율로인한기술적문제해결필요. - 대기업의거대자본논리로시장편성가능성 - 중소기업은신재생에너지산업에서예측기술및시공, 부품기술분야등일부분에참여함 - 업체별차별화된제품개발, 공급망확보및마케팅전략미비로인한시장지출의어려움 - 중소기업의전문기술인력부족및기술개발정보부족 - 건물일체형태양광발전설비들은전통적인실리콘계태양전지를사용하는기존태양광발전설비보다높은투자비 기회요인 (Opportunity) 위협요인 (Threat) - 국내외적으로정부적차원의신재생에너지원이용확대정책및의무공급비율증가 - 정부적차원에서의신재생에너지기술력강화를위한중소 중견기업주도의기술개발및국산화지원 년제로에너지나아가에너지플러스건축물구현을위한연구활발 - 건물통합신재생에너지원생산량측정및이용, 시스템의유지 보수산업분야의관심증대 - 정부정책에부합된대기업의기술개발및홍보전략에의한중소기업소외위험 - 중소기업의제품공급망및시장판로의비용증가로인한제품가격경쟁력약화 - 기술개발시, 외국산업의대규모물량유입에의한시장보호막부재 - 중소기업기술력및인력유출이위험요인으로작용 - 신기술, 신공법의안정성검증단계의다양한위험요인존재 다. 시장현황/ 전망분석 국내외적으로에너지저소비형건축물및신재생에너지를적용한에너지자립건축물에대한수요가증가하고있으며, 미래의에너지의고갈과기후변화에대응하기위하여건축물에서의스마트신재생에너지시스템의수요가지속적으로확대될전망 2020 년까지그린홈 100 만호보급을목표로태양광, 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지등의신재생 에너지설비를주택에설치할경우설치비의일부를정부가보조지원함에따라신재생에너지시장의 지속적인확대예상 207

214 에코건축 스마트신재생에너지시스템 세계신재생에너지시장규모는연평균 30% 씩급성장해 2011년 2,430 억달러를달성하였으며, 2015년 4,000 억달러, 2020년에는 8,000 억달러이상을초과할것으로전망 (Global trends in renewable energy investment, UNEP, ) 국내에서 2035 년까지신재생에너지 11% 보급목표달성을위해서는총 154 조원의투자필요하며, 정부재원은기술개발, 보급, 융자등에 2035년까지총 30 조원소요전망, 보급목표를달성할 경우, 원유수입대체효과는약 36 조원, 온실가스감축량은 11 억톤(CO 2 기준) 및 130만명의고용 효과를달성할것으로예측 ( 산업통상자원부, 제4 차신재생에너지기본계획발표자료, ) 세계태양광설치용량은 2012 년 97 GW에서 2020 년 331 GW 까지확대될예정 (GBI Research, ) 으로 2014 년이후에도각국의태양광확대정책및일부국가의그리드패리티(Grid- Parity) 도달로시장이꾸준히성장할것으로전망되며특히, 중국, 인도등을포함한아시아, 중동 및아프리카등신흥국시장성장전망 ( 에너지관리공단신재생에너지동향자료, ) 국내태양광산업의규모는대내외여건악화로 2010년기준약 5조 9천억원에서 2011년 5조 6 천억원수준으로소폭감소하였으며, 국내외환경과현정부정책으로인해단기적으로 2015 년까지 연평균 5% 정도소폭증가하거나현상태를유지할것으로전망. 연평균 5% 성장률을가정할 경우, 단기적으로는 2015년총매출규모는약 7조 5 천억원수준을예상 ( 태양광산업의기여효과에 대한밸류체인별성과분석및중장기전망, 현대경제연구원, ) 세계건물일체형태양광발전시스템 (BIPV) 시장은 2012년에 MW 설치용량을달성하였으며, 2013 년부터 2019년까지연평균 18.7% 성장하여 2019년에 1.15 GW 설치용량을달성할 것으로예측, 현재루프탑(rooftop), 커튼월(curtain wall) 및 BIPV 창형태로적용되는 BIPV 방식은 2012년기준으로루프탑설치방식이 67% 를차지하였으나, 커튼월방식이 2019년까지 가장빠른성장율을보일것으로예측 (Transparency Market Research, 2014) 국내건물일체형태양광발전시스템 ( BIPV) 시장은 2011년에 951 kw(38 건) 설치용량을달성하였고, 2015년에는 24.3 MW 설치용량을달성할것으로예측, 정부의그린홈 100만호및제로에너지빌딩 보급정책으로시장이지속적으로확대및 BIPV 기술중특히, 창호형은세계적으로개발단계로서 국내투자여건에따라기술과시장선점이가능할것으로예상( 한국에너지기술평가원그린에너지 기술저널, 2013) 세계지열시장규모는 2013년을기준으로하여발전및냉난방형태로 167 TWh 를공급하였으며, 이중발전부문이 76 TWh, 냉난방부문이 91 TWh 공급및 2013년에는최소 530 MW 이상의 새로운지열발전플랜트가설치되었으며, 누적발전용량은 12 GW 에달하고, 2010년부터 2012년까지 연평균성장률은 3% 정도 (REN21, Renewables 2014-Global Status Report, ) 국내지열분야시장규모는 2008년 200억원수준에서 2012년 380 억원까지성장하였고, 2003년 약 30개소에불과했던시스템이정부보급정책에힘입어 2010년에 89.2 MWth 가설치되었으며, 지속적으로연간설치용량이증가하여 2013 년에는 MWth 가설치( 신재생에너지코리아, 2014) 208

215 전략제품현황분석 또한, 정부에서는신재생에너지원별지열의비중이 2012년기준 0.7% 이었으나, 2035년까지 8.5% 로끌어올린다는목표를수립하였으며, 신재생에너지열공급의무화제도 (RHO) 에따라 2015년에서 2019년까지 388.5MWth 규모의지열시장예측 ( 산업통상자원부, 에너지관리공단, ) 세계태양열집열기누적설치용량은 2012 년까지 GWth 이며, 58개국에 백만 m 2 면적의집열기가설치되어있으며, 이중에서중국이 GWth 로최대설치국가이고, 유럽이 42.8 GWth, 미국과캐나다가 17.2 GWth 설치되어, 중국과유럽이전세계설치량의 83% 를 차지 (IEA Solar Heating and Cooling, 2013) 국내태양열시장은주로중소기업중심으로형성되었으며, 기술개발및제품생산력이안정화단계 세계풍력발전설비의시장규모는 2013년에신규로 35 GW 용량이설치되어 2013년까지누적 풍력발전설치용량은 318 GW 에달하며, 2008년부터 2013년까지의연평균성장률은 21.4% 수준으로해상용시장에대비하기위하여대형시스템개발이지속 (REN21, Renewables Global Status Report, ) 2013년에 Vestas 가시장점유율 1 위로복귀하였으며, 2012년에 1위를하였던 GE는 2013년에 5 위로하락 국내풍력발전시장은 2013년에신규 MW가설치되어누적설치용량은 2013년까지약 534 MW 수준( 에너지관리공단신재생에너지동향자료, ) 정책및사회적여건으로인해신재생에너지통합기술분야의시장이증가함에따라이와관련된 기업들의매출이전반적으로증가할것으로보이나, 제품화및판매망을선점한기업에유리한 시장형성이예상됨. 또한, 신재생에너지통합기술시장에서의기업의과점이이루어지지않았지만 2015 년이후신재생산업이성숙기에접어드는시점에는기술력과가격경쟁력을확보한기업으로의 이익쏠림현상이가속화될전망 스마트신재생에너지시스템의전방산업에큰부분을차지하는스마트신재생에너지시스템산업에서 중소기업이진입할수있는부분은신재생에너지시스템개발보다는건물통합시스템구축및예측 기술, 신재생EMS 기술분야로의진입이수월할것으로예상 신재생에너지산업의지속적인성장에발맞추어중소기업의세계시장의참여가가능하도록정부의 중소기업기술개발의지원이요구되며, 또한스마트신재생에너지시스템에서신재생에너지의건축물의 적용및통합제어부분의상품화및판로의어려움을해소할수있는전략수립필요 209

216 에코건축 스마트신재생에너지시스템 [ 스마트신재생에너지시스템시장현황및전망 ] ( 단위: 억원/ 백만달러 ) 구분 년도 시장규모 성장률 CAGR(%) 신재생에너지 111, , , , , , 태양광 42,080 75,519 85,482 95, , ,371 5 국내시장 BIPV 모듈 [3,180] [5,056] 8,000 [12,783] [20,324] [28,000] 59 지열 [27.2] 풍력 12,760 12,385 13,030 13,675 14,320 14, 신재생에너지 243, , , , , , 태양광 79,800 88,600 97, , , , 세계시장 BIPV 모듈 [2,000] [3,500] [5,000] [7,000] [11,700] [17,700] 40 지열 12,940 [14,234] [15,657] [17,223] [18,945] [20,840] 37.1 풍력 71,000 81,600 92, , ,400 [135,00 0] 13.4 * 자료: 국내신재생에너지시장규모 ( 한국산업마케팅연구소, 2012, 1 차함수회귀추정 ), ** 국내태양광, 지열, 풍력시장규모 ( 에너지관리공단신재생에너지센터, 2013, 1 차함수회귀추정 ), ** 국내 BIPV 모듈시장규모 (Solar & Energy, 2012) / 세계신재생에너지시장규모 (UNEP, 2012, 2 차함수회귀추정 ), ** 세계태양광시장규모 (Clean Energy Trends, 2012, 한국수출입은행산업투자조사실, 2013, 1 차함수회귀추정 ), ** 세계 BIPV 모듈시장규모 (NanoMarkets, 2012), 세계지열시장규모 (Visiongain, 2012, 10% 성장률적용), ** 세계풍력시장규모 (Frost & Sullivan, 2012) * 참조 : 1. [ ] 는추정치 ** 2. 지열시장규모는지열냉난방및지열발전을포함함 ** 3: 건축물분야에서의풍력의시장규모에대한정확한산정근거가없어풍력전체시장규모로기술하였음 라. 공급망( 분류) 에따른분석 국내외적으로신재생에너지분야는태양광과풍력을중심으로정부정책과시장규모가형성되어있으며, 건축산업에서는태양광, 지열, 태양열, 소형풍력등건축물융복합이유리한스마트신재생에너지 시스템분야의기술개발및제품화가활발히진행 2015년 1,063 억달러, BIPV 700 억달러로추정(Clean Energy Trends, 2012, NanoMarkets, 2012) 된세계태양광산업은정부의지원및규제그리고지속가능한발전에대한요구가 증가함에따라스마트신재생에너지시스템의발전이가속화되고있으며, 대기업의참여도가증가 210

217 전략제품현황분석 태양열이급탕부하만을담당한다는한계로, 현재태양광모듈과겸용하여사용하거나지열과통합한하이브리드시스템제품화및실증사업을통한검증실행, 건물냉난방및고온태양열부문이용증가 현재지열히트펌프시스템개발기술을활용하기위한시스템응용기술개발이이루어지고있으며, 공동주택의지열냉난방시스템적용성에관한연구, 건물하부구조물에설치되는지중열교환기및지열히트펌프시스템의실증평가등이진행 국내건축산업계에서는관련시장확보를위하여, 신재생에너지시스템품질및규격표준화기준 구축, 건물융 복합및제어기술, 유지 관리에이르는전반적인기술개발이진행되고있으며, 특히 건축물에서의에너지생산량및활용극대화를위해개별신재생EMS 를통한실시간관리및전체 건물부하를관리감시하는 BEMS 와연계시키는연구가지속적으로진행 세계업체및제품현황 Joao Figueiredo 등은다양한신재생에너지원과 BAS(Building Automation System) 를연계하여 제어하는알고리즘과인터페이스를개발하여신재생에너지원의효율을높이고건물에너지사용량을 절감하는방법을제시 독일은연방정부주도로 BIPV 관련법이생겨나는추세로, Arnold 는 1998년이후기존진공유리 사이에태양광모듈을삽입한 Voltarlux 제품을개발 생산하고있으며, Alwitra 는기존건축물지붕의 덮개형태양광지붕시스템을개발하였음. Colexon, sun energy, Alwitra, Schuco, Sheuten 등의 업체도관련산업에참여 중국정부의정책적지원으로 BIPV 태양광발전산업이주요부분으로성장하고있으며, 약 140여개 기업이 BIPV 산업에참여하고있음. 관련업체는고효율및투명 BIPV 모듈, 에너지저장장치및 관련부품기술개발에참여하고있으며, 특히결정실리콘생산과비결정박막배너리생산참여 업체가대다수임. 대표기업으로는선전진강, 바오딩잉리, 상하이린양, 우시상더등으로미국및 유럽시장에진출 인도의 Sova Power Limited 와 Tyco Electronics 는 PV 모듈및패널, 스마트그리드및 BIPV, 지붕형응용제품개발에참여 미국의 Ca Solar 은태양광시스템의전분야를제공하는업체이며, First Solar 은 PV 모듈개발에참여 타이완의 NexPower 은 PV 및 BIPV 모듈개발에참여 태양열집열기의 2012년까지누적설치용량중 64.6% 가진공관형, 26.4% 가평판형, 나머지 9% 가 unglazed water collectors 및 air collectors 차지(IEA Solar Heating and Cooling, 2014) 중국및이스라엘의경우상당한태양자원잠재성을보유하고있어, 의존하지않고도태양열온수시스템에대한시장점유율상승 지속적인센티브제도에 211

218 에코건축 스마트신재생에너지시스템 국내업체및제품현황 한국에너지기술연구원의 제로에너지솔라하우스 (ZeSH- Ⅱ) 에는태양광, 태양열과지열하이브리드 시스템이컴팩트화및건물일체화를실현시킨사례로, 태양광발전량, 태양열집열량과지열히트펌프 생산열량, 축열조및항온조에의한난방및급탕공급량등이실시간으로모니터링으로관리 한국건설기술연구원은지열히트펌프를포함한복합열원설비의제어를수행할수있는연계운전제어기를 개발하고이를에너지관리시스템에통합하는연구를수행 디씨아이와현대엠코 ( 주) 는신재생에너지관리시스템을건물에너지관리시스템과쌍방향통신이가능한 통합제어장치를개발 에코블인은기상데이터 DB를바탕으로중기기상예측을위한물리모델과단기기상예측을위한 통계모델릉이용해태양광발전량을실시간으로예측하는시스템을개발 코오롱건설은시공부지및시추비절감형의말뚝형지중열교환기를개발 금풍에너지는터빈에서부터구조물, 발전기, 컨트롤러, 계통연계형인버터까지풍력발전기전시스템에 대한자체기술을보유 하이에너지코리아는국내최초로 300W 이상의전제품용량에신재생에너지설비인증을획득 현재에너지기술평가원, 한국건설기술연구원, 이건창호, 에스에너지는 BIPV 모듈의품질, 규격의 표준화가이드라인 (KS 인증) 설정연구를진행 중소기업으로는 Super solar, Solartech, 경동솔라, 다이솔티모, 디엠에스, 상보, 이엔이시스템, 주성, 알루이앤씨, KN 월덱스, S- 에너지, 우리솔라등의이 BIPV 모듈산업에참여하고있으며, 대기업인 동진세미켐, 삼성SDI, 이건창호, LS 산전, KCC도해당산업에참여 BIPV 전력변환장치는이건창호, LS 산전에서선점하고있는분야이며, 중소기업으로는 Solartech, 헥스파워, 엘스콤, 윌링스, 이엔이시스템, 이화전기, 주성, KN 월덱스, S-에너지등이자체기술력으로 BIPV 전력변환장치기술력보유 중소기업인알파시스템창호는 BIPV 커튼월과시스템창호개발및시공에참여하고있으며, 한능태양에너지도 BIPV 모듈및외벽시공에참여 대기업에서는공급망을갖추기에유리하며계열사간협력을토대로스마트신재생에너지시스템 산업의토털솔루션제공이가능하여강점으로작용. LG 그룹의경우, 여러분야의태양광산업및 그린에너지사업에다양하게참여하고있음. LG 전자는태양광모듈, LG화학은 BIPV 모듈, LG유플러스는태앙광발전시스템을 LG 전력망에연결하는태양광전력변환시스템을그리고 CNS 는스마트그린솔루션의해외사업을추진 한화그룹이독일의큐셀(Q-Cell) 을인수하면서단번에세계 3 위의태양광기업으로도약했으며, 대기업으로가장먼저태양광사업에뛰어든현대중공업, 고효율셀개발중인 LG 전자, 그리고삼성 SDI, STX 솔라, 에스에너지, 신성솔라에너지등이기술력과자금력에힘입어정상적인경영활동실시중 중국정부의정책적지원으로 BIPV 태양광발전산업이주요부분으로성장하고있으며, 약 140여개 기업이 BIPV 산업에참여하고있음. 관련업체는고효율및투명 BIPV 모듈, 에너지저장장치및 관련부품기술개발에참여하고있으며, 특히결정실리콘생산과비결정박막배너리생산참여 업체가다수며, 대표기업으로는선전진강, 바오딩잉리, 상하이린양, 우시상더등으로미국및 유럽시장에진출 212

219 전략제품현황분석 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 스마트신재생에너지시스템 주요내용 BIPV 지열태양열소형풍력 주요제품/ 기술 해외기업 신재생에너지시스템및건물융복합기술, 예측및설계기술, 시스템통합관리및제어기술 Alwitra, Schuco, Colexon, sun energy, Alwitra, Schuco, Sheuten( 독일), Ca Solar, First Solar( 미국), Sharp( 일본), Sova Power Limited( 인도), 선전진강, 바오딩잉리, 상하이린양, 우시상더 ( 중국) Pre-Plan Energy( 남아프리카공화국 ), Nexpower( 타이완) Chevron Group, Energy Develoment Coperation, Contact Energy, Star Energy Ltd, Kyushu Electric Power, Tuaropaki Power Co EDISON, SES, SAIC, WAG Associates, esolar, Brightsource Energy, Glasstech( 미국), SBP, Solar Millennium, Fichtner Solar, Schott, Flabeg( 독일 ), Solucar, SENER, Abengoa, Acciona, RioGlass( 스페인), ARCON Solel( 이스라엘 ), Ronda Reflex( 이탈리아 ) Vestas( 덴마크 ), Sinovel, Goldwind, Dongfan, Guodian( 중국), GE Wind( 미국 ), Suzlon( 인도), Enercon, Siemens( 독일), Gamesa( 스페인 ) 하이브리드 / 신재생 EMS - 이건창호, LG 하우시스, OCI, 웅진에너지, 한화L&C, 한화솔라원, LG 전자, STX 솔라, 코오롱글로벌, 경동나비엔, 현대엠코 코오롱글로벌, 대림산업, 삼성, LG, 위닉스 - 삼성중공업, 두산중공업, 현대중공업, 효성, 한화건설 국내기업 중소기업참여정도중소기업시장점유정도 BJ POWER, Super Solar, 비봉E&G 주성엔지니어링, 제이씨프로텍, 다원기술, 그린파워전자, 썬웨어, S 에너지, 해성쏠라, 렉스파워, 넥솔론, 헥스파워, 엘스콤, 윌링스, 이엔이시스템, 이화전기, 주성, KN 월덱스, 알파시스템창호한능태양에너지, 신성솔라 대성쎌틱, 온시온시스템, 일진이플러스, 세기, 중원JHE, 엠플러스공조, 세원센추리, 티이엔 대구도시가스, 한라산업개발, 디아이씨, 우신산업, Sano-CMS, 동아산전, 코팩이티에스, 신양에너지, 지앤씨테크놀로지, 강남, 그랑솔레이, 쏠라맥스,, 에이펙, 씨에이코리아, 벤토코리아, 금풍에너지, 태웅, 현진소재, 용현BM, 동국 S&C, 에이티티, 서영테크, 한국루프윙, 에어로네트, 디엔이, 에어윈스, 현대하이텍, 아하에너지, 하이에너지코리아, 테창엔이티, 미지에너텍, KB중공업 강남, 디씨아이, 에코블인, * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ), 높은단계: ) 213

220 에코건축 스마트신재생에너지시스템 신재생에너지산업은국가별로의무화되는탄소배출저감목표달성및친환경제로에너지건축물 구현으로그린에너지 지속가능한에너지관련시장규모가급속도로증가함에따라, 중국, 독일, 미국 등해외주요기업이세계시장에진출하여규모확장 국내시장은대기업과일부기술력을확보한중소기업이시장확보를위한경쟁구도를형성하고있으며, 대다수의중소기업의경우기술력및공급망부족으로인해스마트신재생에너지시스템기술에서일부기술개발단계에참여하고있는수준 스마트신재생에너지시스템산업의태양광, 지열, 태양열, 소형풍력산업은시스템의건축물의 형태적 시스템적통합, 신재생 EMS 및 BEMS 와의연계기술력이핵심기술이지만, 중소기업의 낮은기술력및가격경쟁력, 공급망부족등으로대기업및해외기업을앞지를수없는상황이므로, 따라서중소기업의기술력및시장확보를위해서는신재생에너지건축물융합및구축, 유지관리 분야에참여할수있는기술개발, 제품화및상용화, 공급망및판매망확보를위한체계적전략 수립요구 214

221 전략제품현황분석 3. 기업니즈조사 스마트신재생에너지시스템분야에종사하는중소기업의제품개발현황을조사한결과, 구체적으로 다음과같은다양한제품을개발, 판매중 태양광모듈, BIPV 모듈, 블라이드및루버이용 BIPV 모듈, 인버터, 지열원열펌프, 태양열 급탕시스템, 소형풍력발전기등 또한스마트신재생에너지시스템분야와관련하여아래와같은기술개발을진행 저가/ 고효율 PV 및 BIPV 기술, 고효율인버터기술, 태양광이용조명기술, 지중열교환기술, 고효율지열원열펌프, 태양열냉난방시스템등 스마트신재생에너지시스템분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획보유 저가/ 고효율 PV 및 BIPV 시스템, 창호일체형 BIPV 시스템, PVT(Photovoltaic Thermal) 시스템, 하이브리드시스템, 태양열이용지역냉난방시스템, 고효율지열냉난방시스템, 지열발전시스템, 연료전지, 바이오에너지이용시스템등 또한스마트신재생에너지시스템분야와관련하여아래와같은기술개발을추진 신재생에너지생산량예측및통합설계기술, 저가/ 고효율 PV 및 BIPV 모듈제조기술, 창호일체형 BIPV 기술, 기존열원및신재생에너지원통합제어기술, 하이브리드제어기술, 온라인고장진단 및유지관리기술등 215

222 에코건축 4. 기술분석57) 스마트신재생에너지시스템 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 스마트신재생에너지시스템의대상특허 2,966 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 2011 년까지증가하다가 2012 년도에다소감소하는양상을보이고있으며, 일본이가장많은특허보유 출원규모에있어서는일본이 미국 881(29.7%), 유럽 208(7%) 의순으로특허보유 970(33%) 로가장높은점유율을보이며, 이어서한국이 907(30.6%), 2008 년이후일본은지속적으로증가하는데비해, 한국과미국, 유럽의경우 2010년이후출원이 감소하는추세 [ 스마트신재생에너지시스템의국가 연도별출원동향 ] 57) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임. 216

223 전략제품현황분석 스마트신재생에너지시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 특허의비중이높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 전체적으로일본 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, SHARP(JP) 과 GANTAN BEAUTY(JP) 가 최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 217

224 에코건축 스마트신재생에너지시스템 (2) 국내동향 스마트신재생에너지시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2011년까지증가와감소를 반복하다가 2012년이후감소추세 58) 를보이고있고, 내국인출원비율에있어서는매년 90% 이상으로매우높은비중을차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 96.6%, 외국인 3.4% 로한국인의특허출원비율이매우 높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면개인의특허비율이 39% 로가장높았고, 중소기업 59) 이 23% 로그뒤를 이었으며, 대학/ 연구소 / 공공기관과대기업이각각 13%, 11% 그리고해외출원인이 3% 로분석되어 스마트신재생에너지시스템분야는개인및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기 위한기술기반을마련하고있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 58) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 59) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 218

225 전략제품현황분석 스마트신재생에너지시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업과대학/ 연구소 / 공공기관이 중소기업보다활발한특허출원활동을하는것으로조사되었으며, 대기업에서는코오롱건설 (KR) 이 17 건으로최다출원을, 대학/ 연구소 / 공공기관에서는한국에너지기술연구원 (KR) 이 28건으로최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 219

226 에코건축 스마트신재생에너지시스템 나. 기술군도출 스마트신재생에너지시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로후보군을도출 또한스마트신재생에너지시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을 통해데이터마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 스마트신재생에너지시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 13 개의후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 일반조명시스템관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인 - 빈도수 (tf-idf) 60) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 61) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드로 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 연관도를나타내는 60) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 61) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 220

227 전략제품현황분석 [ 스마트신재생에너지시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드 연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 model, monitoring, data, simulation, BIPV 10~24 1. BIPV SYSTEM AND SELF DIAGNOSTIC METHOD FOR SOLAR CELL MODULE THEREOF 2. Intelligent Building Energy Management System Using Building Integraged Photovoltaic System Solar Moduble 3. Simulation and control of renewable energy technology integrated within building energy management 4. Performance monitoring results of the first grid-connected BIPV system in Colombia 5. Analysis of load match and grid interaction indicators in net zero energy buildings with simulated and monitored data 클러스터 02 smart grid, energy, household, power 12~50 1. Building a smarter smart grid through better renewable energy information 2. Coordinated energy scheduling for residential households in the smart grid 3. An efficient home energy management system for automated residential demand response 4. Fuel consumption analysis and optimization of a sustainable energy system for a 100% renewables smart house 221

228 에코건축 스마트신재생에너지시스템 키워드도출 No. 해당키워드 연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 optimization, renewable energy, energy efficiency 16~27 1. In search of an optimization tool for renewable energy resources: Homer vs. in-house model 2. Searching for the optimal mix of solar and efficiency in zero net energy buildings 3. BPS, energy efficiency and renewable energy sources for buildings greening and zero energy cities planning 4. Modelling and optimization of renewable energy integration in buildings 클러스터 04 BIPV SYSTEM, photovoltaic system, house 10~11 1. DYE-SENSITIVE SOLAR CELL AND MODULE CONSISTING OF SAME 2. Experimental study of cooling BIPV modules by forced convection in the air channel 3. Assessment of photovoltaic technologies integrated in building sectors 4. Application of transparent dye-sensitized solar cells to building integrated photovoltaic systems 클러스터 05 BIPV, Module, energy efficient building 5~10 1. Building integrated photovoltaic (BIPV) junction box 2. BIPV String Unit Module 3. BIPV junction box 4. DC power system using HCPV and BIPV modules 클러스터 06 BIPV, windows, glass, solar heat 10~25 1. Easily Replaceable Multi Functional BIPV Window System 2. Building Integrated Photovoltaic Glass Panel 3. solar cell window of BIPV system 4. Photovoltaic blind window 클러스터 07 solar battery panel, photovoltaic power generation panel, roof 10~11 1. Structure for mounting photovoltaic power generation panel 2. Structure for fitting photovoltaic power generation panel to exterior material 3. Photovoltaic power generation panel fixing component and knockdown building provided with the same 4. Method for fixing photovoltaic power generation panel mounting frame to folded-plate roof 클러스터 08 solar cell module, solar cell panel, roof 11~25 1. SUPPORT STRUCTURE OF SOLAR CELL MODULE, FRAME FOR SOLAR CELL MODULE USING THE SUPPORT STRUCTURE, AND PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM USING THE FRAME 2. SOLAR CELL INTEGRATED TYPE ROOF MATERIAL AND METHOD OF MANU FACTURING THE SAME 클러스터 09 wind power, turbine, power generation, electrical energy 17~23 1. Combination solar and dual generator wind turbine 2. Energy conservation in developing countries using green building idea 3. Comparative life-cycle assessment of a small wind turbine for residential off-grid use 222

229 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드 연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 10 geothermal heat, heat pump, ground 10~11 1. AIR CONDITIONING SYSTEM FOR BUILDING UTILIZING GEO THERMAL HEAT AND HEAT PUMP 2. HEAT PUMP SYSTEM USING GEOTHERMAL HEAT 3. BUILDING USING GEOTHERMAL HEAT 4. GEOTHERMAL HEATING AND COOLING SYSTEM AND METHOD 클러스터 11 biomass, renewable energy, heat 10~25 1. Renewable energy design and performance of LEED EB platinum building for zero energy performance 2. Biomass fuelled trigeneration system in selected buildings 3. ENERGY CONVERSION ASSEMBLIES AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE 4. Limiting biomass consumption for heating in 100% renewable energy systems 클러스터 12 energy storage, phase change material, renewable energy 10~18 1. PCM solar energy storage for high-efficiency energy utilization in buildings 2. Preparation and thermal energy storage properties of building material based composites as novel form-stable PCMs 3. New kinds of energy-storing building composite PCMs for thermal energy storage 4. Phase change material-based building architecture for thermal management in residential and commercial establishments 클러스터 13 building envelope, solar radiation, insulation 11~22 1. BUILDING ENERGY SYSTEM 2. Concentrating type solar collection and daylighting system within glazed building envelopes 3. SOLAR PANEL ELEMENT 4. System and Methods for Assessing Whole-Building Thermal Performance 클러스터 14 hybrid system, solar radiation, wind power Modular framework structure for photovoltaic, solar and hybrid panels 2. IMPROVING THE LONGEVITY AND ERGONOMICS OF HYBRID SOLAR MODULES 3. Hybrid solar collector and geo-thermal concept 4. Concentrating hybrid solar thermal and photovoltaic collector 클러스터 15 passive solar heating The indoor environment of passive solar heating in high altitude localities 2. Adaptability analysis of passive building energy efficiency technology in hot summer and cold winter region 3. Energy performance of a building-integrated dual-function solar collector in passive space heating mode 223

230 에코건축 스마트신재생에너지시스템 (2) 특허분류체계를이용한기술트리 스마트신재생에너지시스템의유효데이터의 IPC 62) 를대상으로특허분류체계별특허분포를 파악하고상위 20위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한도출에서 누락가능성이있는추가적인후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (E04B) 건축구조일반 ; 벽, 예. 칸막이벽 ; 지붕 ; 바닥 ; 천정 ; 건축물의절연또는기타보호 (E04B-001) 건축구조일반 ; 벽, 예. 간막이벽, 바닥, 천정또는지붕의어느것에도한정되지않는구조 (E04) 건축물 (E04D) 지붕잇기 ; 천창 ; 물받이홈통 ; 지붕공사용공구 (E04D-003) 평평하거나굽은널( 슬래브 ) 또는견고한시트를이용하는지붕잇기 (E04D-013) 지붕잇기에관련되는특수장치또는기구; 지붕배수 (E04F) 건축물의마무리, 예. 계단, 마루 (E04F-013) 피복또는라이닝, 예. 벽면이나천정에대한것 (E) 고정구조물 (E04H) 특정목적의건축물또는유사한구축물 (E04H-001) 또는건축물의 거주또는사무목적에대한건축물 그룹; 일반적인레이아웃, 예. 모듈 코디네이션, 바닥높이가서로다른것 (E06) 도어, 창( 窓 ), 셔터또는롤러블라인드일반 ; 사다리 (E06B) 건축물, 승용물 ( 乘用物 ), 펜스또는유사한울타리에있어서개구부를위한고정 ( 固定 ) 또는가동 ( 可動 ) 폐쇄부재일반, 예. 도어, 창( 窓 ), 블라인드, 문( 門 ) (E06B-003) 개구부를닫기위한창샛시문( 門 ) 널또는그와유사한요소; 고정또는움직이는폐쇄부재의배치, 예. 창의배치; 윙프레임의설치에관련하여단단하게설치되는외틀의형태 (E06B-007) 또는수단 문또는창과관련되는특수한장치 (E06B-009) 조작또는보지( 保持 ) 기구를갖거나갖지않는유사한개구부를위한철망또는보호장치; 같은구조의폐쇄재 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F03) 액체용기계또는기관 (F21) 조명 (F03D) 풍력원동기 (F21S) 비휴대용조명장치또는그시스템 (F03D-009) 특수용도를위해풍력원동기의적응시킨것 ; 풍력원동기와그것에의해구동되는장치와의결합 (F21S-011) 일광(daylight) 을사용하는비전기적조명장치또는시스템 62) 국제특허분류코드 : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975년 10월에제정한기술분야별분류기호 224

231 전략제품현황분석 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (F24F) 공기조화 ; 공기가습 ; 환기 ; 차폐를위한기류의이용 (F24F-003) 조정된 1차공기를 1개또는그이상의중앙장치로부터 2차처리를위하여방또는공간에설치된분배유닛에공급하는공기조화방식 ; 이와같은방식을위하여특별히설계된장치 (F24F-007) 환기 (F24) 가열 ; 레인지 ; 환기 (F24H) 열발생수단이있는유체가열기, 예, 물가열기또는공기가열기일반 (F24H-001 ) 열발생수단을갖는물가열기. 예, 보일러, 플로우(flow) 식가열기, 저탕식가열기 (F24J) 달리분류되지않는열의발생또는사용 (F24J-002) 태양열의사용, 예. 태양열집열기 (F24J-003) 연소에의하지않는열의발생또는사용 (F25) 냉동또는냉각 ; 가열과냉동을조합한시스템 ; 히트펌프시스템 ; (F25B) 냉동기계, 플랜트 (Plants) 또는시스템 ; 가열과냉동을조합시스템 ; 히트펌프시스템 (F25B-027) 특수한에너지원을이용하는기계, 플랜트및시스템 (F25B-030) 히트펌프 (heat pump) (H) 전기 (H01) 기본적전기소자 (H01L) 반도체장치 ; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L-031) 적외선복사, 가시광, 단파장의전자기파, 또는입자복사에감응하는반도체장치로, 이들복사에의한에너지를전기적에너지로변환하거나이들복사에의해전기적에너지를제어하는것에특별히적용되는것; 그들장치또는그부품의제조또는처리에특별히적용되는방법또는장치 (H02) 전력의발전, 변환, 배전 (H02J) 전력급전또는전력배전을위한방식 ; 전기에너지축적하기위한방식 (H02J-003) 교류간선또는교류배전망을위한회로장치 (H02J-007) 축전지의충전또는감극또는축전지로부터부하에의전력급전을위한회로장치 225

232 에코건축 스마트신재생에너지시스템 (3) 전문가기반의도출 스마트신재생에너지시스템의유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 도출된기술트리를참조하여전문가의검증을통하여최종을도출 IPC 분류로 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 01 신재생에너지통합설계및최적화기술 키워드클러스터링 optimization, renewable energy, energy efficiency 02 건축물용소형풍력발전기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 wind power,turbine, power generation, electrical energy (F03D-009) 특수용도를위해풍력원동기의적응시킨것; 풍력원동기와그것에의해구동되는장치와의결합 03 PCM 을이용한축열기술 키워드클러스터링 energy storage, phase change material, renewable energy 04 지열히트펌프를이용한냉난방기술 키워드클러스터링 IPC 기술트리 geothermal heat, heat pump, ground (F25B-030) 히트펌프 (heat pump) 05 건물에서의바이오에너지활용기술키워드클러스터링 biomass, renewable energy, heat 06 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술 키워드클러스터링 solar battery panel, roof, photovoltaic power generation panel 07 태양광발전소자기술 IPC 기술트리 (H01L-031) 적외선복사, 가시광, 단파장의전자기파, 또는입자복사에감응하는반도체장치로, 이들복사에의한에너지를전기적에너지로변환하거나이들복사에의해전기적에너지를제어하는것에특별히적용되는것 ; 그들장치또는그부품의제조또는처리에특별히적용되는방법또는장치 08 건물일체형태양광시스템모듈키워드클러스터링 BIPV SYSTEM, photovoltaic system, house 09 건물일체형 (BIPV) 창호시스템키워드클러스터링 BIPV, windows, glass, solar heat (E06B-003) 개구부를닫기위한창샛시 10 블라인드또는루버를이용한태양광발전기술 IPC 기술트리 문( 門 ) 널또는그와유사한요소; 고정또는움직이는폐쇄부재의배치, 예. 창의배치; 윙프레임의설치에관련하여단단하게설치되는외틀의형태 11 하이브리드신재생에너지시스템키워드클러스터링 hybrid system, solar radiation, wind power 12 신재생에너지빌딩의전력관리기술키워드클러스터링 smart grid, energy, household, power 13 BIPV 진단및관리시스템키워드클러스터링 model, monitoring, data, simulation, BIPV 226

233 전략제품현황분석 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 스마트신재생에너지시스템의기술별출원점유율 63) 및최신특허비율 64) 을살펴보면, 06, 12 의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로기술의성장성이우수한 분야로판단 03, 09, 11, 13 의경우출원점유율은낮으나, 최신특허비율은 평균이상으로최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 02, 04, 08 의경우출원점유울은높으나, 최신특허비율평균이하로, 기술 개발단계가성숙기인것으로분석 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] No 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 신재생에너지통합설계및최적화기술 % 48.89% 下 건축물용소형풍력발전기술 % 43.41% 中 PCM을이용한축열기술 % 63.64% 中 지열히트펌프를이용한냉난방기술 건물에서의바이오에너지활용기술 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술 % 40.00% 中 % 50.00% 下 % 58.43% 上 태양광발전소자기술 % 32.00% 下 건물일체형태양광시스템모듈 % 45.37% 中 건물일체형 (BIPV) 창호시스템 % 55.13% 中 63) 출원점유율 : 전체특허중에서해당의점유율 출원점유율 = 해당의특허건수전략제품전체특허건수 64) 최신특허비율 : 해당의특허중에서 2011 년~2014 년최근 4년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당의 2011 년~2014년특허건수해당의전체특허건수 227

234 에코건축 스마트신재생에너지시스템 No 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 블라인드또는루버를이용한태양광발전기술 % 50.00% 下 하이브리드신재생에너지시스템 % 52.70% 中 12 신재생에너지빌딩의전력관리기술 % 60.73% 上 13 BIPV 진단및관리시스템 % 54.55% 中 분야평균 % 50.56% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 65) ) 및시장확보력지수 (PFS 66) ) 를이용하여 스마트신재생에너지시스템의기술별기술수준을살펴보면, 02, 07은피인용지수 및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 01, 11 은피인용지수는우수하나, 시장확보력은평균에미치지못하는것으로분석 05, 08, 10, 12 은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는 평균미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] No 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 신재생에너지통합설계및최적화기술 中 건축물용소형풍력발전기술 上 PCM을이용한축열기술 下 지열히트펌프를이용한냉난방기술 건물에서의바이오에너지활용기술 下 中 65) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 66) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 228

235 전략제품현황분석 No. 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 06 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술 下 태양광발전소자기술 上 건물일체형태양광시스템모듈 中 건물일체형 (BIPV) 창호시스템 下 10 블라인드또는루버를이용한태양광발전기술 中 하이브리드신재생에너지시스템 中 신재생에너지빌딩의전력관리기술 中 BIPV 진단및관리시스템 下 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각별중소기업의기술개발 참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한후보군을선별 05, 06, 08, 09, 13 은평균값 (33%) 보다높은중소기업 출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가 상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은 03 ~ 06, 08, 13 이평균값 (33%) 이상으로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로평가 종합적으로살펴보면, 05, 06, 08, 13 분야가중소기업출원비율과 중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품군으로판단 [ 중소기업적합성분석 ] No. 명 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 67) 출원인비율 68) 신재생에너지통합설계및최적화기술 건축물용소형풍력발전기술 % 0.00% 下 % 22.00% 下 229

236 에코건축 스마트신재생에너지시스템 No. 명 국내특허 중소기업 특허건수출원인수특허건수출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 67) 출원인비율 68) PCM을이용한축열기술 % 33.33% 中 지열히트펌프를이용한냉난방기술 건물에서의바이오에너지활용기술 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술 % 37.50% 中 % 50.00% 上 % 60.26% 上 태양광발전소자기술 % 22.22% 下 건물일체형태양광시스템모듈 건물일체형 (BIPV) 창호시스템 블라인드또는루버를이용한태양광발전기술 하이브리드신재생에너지시스템 신재생에너지빌딩의전력관리기술 % 44.95% 上 % 25.00% 中 % 21.05% 下 % 26.92% 下 % 28.00% 下 BIPV 진단및관리시스템 % 60.00% 上 (4) 별종합평가 별기술지수분석을종합한결과, 기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의종합평가가 모두우수한은미존재 06은기술수준및중소기업적합성이우수한것으로분석 [ 별종합평가표 ] No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 48.89% 下 中 0.00% 0.00% 下 % 43.41% 中 上 18.03% 22.00% 下 % 63.64% 中 下 33.33% 33.33% 中 67) 중소기업출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 68) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 230

237 전략제품현황분석 No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 40.00% 中 下 32.11% 37.50% 中 % 50.00% 下 中 50.00% 50.00% 上 % 58.43% 上 下 63.27% 60.26% 上 % 32.00% 下 上 22.22% 22.22% 下 % 45.37% 中 中 40.91% 44.95% 上 % 55.13% 中 下 37.21% 25.00% 中 % 50.00% 下 中 16.00% 21.05% 下 % 52.70% 中 中 21.88% 26.92% 下 % 60.73% 上 中 31.03% 28.00% 下 % 54.55% 中 下 60.00% 60.00% 上 231

238 에코건축 5. 스마트신재생에너지시스템 후보군 특허분석, 전문가의견, 타부처로드맵, 글로벌유망품목, 기업니즈를대상으로스마트신재생에너지 시스템의로드맵기획을위한다음의후보군을도출 [ 후보군 ] 중분류출처 신재생에너지예측및설계기술 신재생에너지적용빌딩시스템 신재생에너지통합설계및최적화기술신재생에너지생산량예측및측정기술 Wind-map 구축및풍력발전성능예측기술건축물용소형풍력발전기술지열히트펌프이용냉난방기술지열히트펌프이용급탕기술건물에서의바이오에너지활용기술건물에서의연료전지활용기술태양열이용냉난방기술하이브리드신재생에너지시스템태양광발전소자기술 특허분석, 전문가, 타부처 전문가, 타부처 전문가 특허분석, 전문가, 글로벌유망특허분석, 전문가, 글로벌유망 전문가, 글로벌유망 특허분석, 전문가 특허분석, 전문가 전문가 특허분석 특허분석, 전문가 건물일체형태양광시스템 건물일체형태양광시스템모듈 특허분석 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술특허분석, 전문가 건물일체형 (BIPV) 창호시스템 특허분석 신재생에너지통합제어기술 블라인드또는루버를이용한태양광발전기술신재생에너지빌딩의전력관리기술신재생에너지연계통합제어기술 BIPV 진단및관리시스템 특허분석, 전문가 특허분석, 글로벌유망 특허분석, 전문가 특허분석, 글로벌유망 232

239 전략제품현황분석 6. 핵심선정 전략제품관련한특허기술의클러스터링을통해도출된을시장동향, 기술동향을고려하여, 전문가의합의로을조정 [ 조정결과 ] 중분류출처 신재생에너지예측및설계기술 신재생에너지통합설계및최적화기술신재생에너지생산량예측및측정기술 Wind-map 구축및풍력발전성능예측기술 특허분석, 전문가, 타부처, 기업니즈 전문가, 타부처 전문가 건물일체형태양광발전 (BIPV) 용소자기술 특허분석, 전문가 태양광발전시스템설치를위한구조/ 시공기술특허분석, 전문가 건물일체형태양광발전(BIPV) 시스템 건물일체형태양광발전 (BIPV) 모듈및창호시스템 특허분석 블라인드또는루버를이용한 BIPV 기술 특허분석, 전문가 BIPV 진단및관리시스템 특허분석, 글로벌유망, 기업니즈 건축물용소형풍력발전기술 특허분석, 전문가, 글로벌유망 지열히트펌프이용냉난방기술 특허분석, 전문가, 글로벌유망 건물용신재생에너지시스템 지열히트펌프이용급탕기술 건물에서의바이오에너지활용기술 건물에서의연료전지활용기술 전문가, 글로벌유망 특허분석, 전문가 특허분석, 전문가 태양열이용냉난방기술 전문가 하이브리드신재생에너지시스템 특허분석 신재생에너지통합제어기술 신재생에너지연계통합제어기술 신재생에너지시스템온라인유지관리시스템 특허분석, 전문가 전문가 233

240 에코건축 핵심기술선정 스마트신재생에너지시스템 조정된과기술시장 동향분석및기업니즈조사결과를기반으로핵심선정위원회를 통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을 고려하여평가 블라인드또는루버를이용한 BIPV 기술은지붕일체형 BIPV, 창호일체형 BIPV, 벽면일체형 BIPV에 비하여면적이협소하여전력출력이미미하고, 경제성이낮아에서미선정 건축물용소형풍력발전기술은건축물이밀집되어있는도시지역에서의풍황이좋지않아, 풍력산업에 제한이따르므로에서미선정 [ 핵심선정결과 ] 중분류 신재생에너지예측및설계기술 건물일체형태양광발전(BIPV) 시스템 신재생에너지생산량예측, 통합설계및최적화기술 건물일체형태양광발전 (BIPV) 용소자기술 건물일체형태양광발전 (BIPV) 모듈및창호시스템 건물단위 / 구역단위태양열이용냉난방기술 고효율지열히트펌프이용냉난방, 급탕기술 건물용신재생에너지시스템 건물에서의바이오에너지활용기술 건물에서의연료전지활용기술 신재생에너지하이브리드시스템 신재생에너지통합제어기술 신재생에너지연계통합제어기술및유지관리시스템 234

241 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심에대한연구목표 ] 중분류핵심기술요구사항 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 최종목표 신재생에너지예측및설계기술 신재생에너지생산량예측, 통합설계및최적화기술 - 에너지생산량예측기술향상 - 에너지원믹스 (mix) 를위한최적화설계기술향상 - 에너지원별생산량측정기술개발 - 부하특성에따른최적신재생에너지도출기술개발 - 기상특성에따른생산량예측기술 - 기상특성에따른신재생에너지최적도출알고리즘개발 - 예측오차율 10% 이내예측알고리즘 - 에너지수요프로파일에따른신재생에너지융복합설계지원프로그램개발 - 국내기후에적합한신재생에너지생산예측프로그램개발 - 신재생에너지융복합최적설계기술확보 - BIPV 보급 건물일체형태양광발전시스템 BIPV 용소자기술 BIPV 모듈및창호시스템 - 셀효율, 내구성및가격경쟁력향상 - BIPV 모듈기술향상 - 창호차양과 BIPV 모듈일체화설계기술 - 셀효율향상기술개발 - BIPV 외피최적통합방법론도출 - 창호차양과 BIPV 모듈일체화제조, 시공기술개발 - 셀의내구성및신뢰성향상 - 장수명, 고효율 BIPV 모듈개발 - 일사량에따른각도제어기술개발 - 셀제조가격경쟁력향상 - 외피맞춤형 BIPV 모듈개발 - 일사량에따른각도자동제어기술개발 활성화를위한셀효율, 내구성및가격경쟁력향상 - 외피통합 BIPV 모듈개발 - 창호차양과모듈일체화를통해자체태양광발전기술개발 건물단위 / 구역단위태양열이용냉난방기술 - 부하분담율 70% 이상 - 연간운전율 70% 이상 - 계간축열조설계기술 - 건물단위태양열콤비( 냉난방, 급탕) 기술개발 - 구역단위태양열이용지역난방공급설계기술개발 - 계간축열조기술개발 - 운영및유지관리기술개발 - 부하분담율및운전율 70% 이상의고효율건물단위 / 구역단위시스템개발 건물용신재생에너지시스템 고효율지열히트펌프이용냉난방, 급탕기술 - 고효율, 장수명, 저가형지중열교환기설계, 제조및시공기술 - 고효율지열히트펌프개발 ( 수직밀폐형 : 난방 COP 4.0 이상/ 냉방 COP 5.0 이상) - 고온수제조기술을이용한급탕공급기술개발 - 분산열원이용기술개발 - 건물용다목적이용을위한고효율, 장수명지열히트펌프개발 건물에서의바이오에너지활용기술 - 세대내음식물쓰레기활용기술 - 단지내음식물쓰레기바이오에너지화및활용기술 - 음식물쓰레기고 감량화기술 - 음식물쓰레기가스화기술개발 - 음식물쓰레기연료화기술개발 - 바이오연료활용기술개발 - 건물부하대응운전기술개발 음식물쓰레기 - 고 - 감량화기술개발 - 가스화기술및연료화기술개발 235

242 에코건축 스마트신재생에너지시스템 중분류핵심기술요구사항 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 최종목표 건물에서의연료전지활용기술 - 고효율, 장수명연료전지기술 - 가격경쟁력향상 - 연료전지부품고효율화및내구성향상 - 연료전지시스템총합효율향상기술개발 - 연료전지시스템가격경쟁력향상기술개발 - 발전효율 50% 이상의고내구성연료전지시스템개발 신재생에너지하이브리드시스템 - 태양열원및지- - 에너지원복합시스템열원하이브리드설계및최적화기술냉난방기술개발 - 전기 / 열공급하이 - 브리드복합시스템개발기술개발 - 하이브리드시스템운전제어기술개발 - 에너지원융복합하이브리드시스템구축및제어기술확보 신재생에너지통합제어기술 신재생에너지연계통합제어기술및유지관리시스템 - 통합계량/ 계측기술 - 복합시스템운전상태모니터링시스템구축기술 - 부하특성에따른통합시스템최적운전스케쥴링알고리즘개발 - 부하특성및기상조건에따른복합시스템최적제어기술개발 - ICT 를이용한복합시스템온라인고장진단및유지관리시스템개발 - 부하특성및기상조건대응스마트복합제어시스템개발 - 온라인원격고장진단및유지관리시스템개발 나. 로드맵기획 236

243 전략제품현황분석 고효율건축외피시스템 1. 개요 - 정의: 고효율건축외피시스템이란건축물의외피를통한에너지손실을최소화하여저에너지건축및제로 에너지빌딩에기여하는시스템및관련부품소재를의미 - 범위: 고효율건축외피시스템기술분야는고단열및고기밀외피시스템, 고성능창호시스템, 외부차양시스템 관련기술을포함 가. 정의및필요성 고효율건축외피시스템기술은건물디자인과별도의설비가설치되지않는자연형 (Passive) 시스템을이용하여건축외피를통한에너지손실을최소화하는기술분야를의미하며, 외피의 단열및기밀성능향상에의한에너지손실최소화, 적극적인자연채광유입을통한실내조명 에너지저감, 자연환기도입에따른환기부하저감등을통해기술구현 국제유가불안정, 화석연료고갈등의문제를해결하기위해대체에너지, 재생에너지이용, 저탄소 연료사용등을통해환경부하를효율적으로줄이기위한대책에대한관심이높아지면서에너지 절약형건축공법과고효율기자재들에대한기술개발요구급증 국내상업용건물및가정에서소비되는건물에너지는전체국가에너지소비의 1/4로연간 25 조원에이르고있으며, 이중지붕/ 천장으로 10%, 출입구 / 환기구로 20%, 창호로 45% 의열 에너지가손실되고있어, 건물외피의열제어필요성이크게대두 건축물의외피단열기준강화, 온실가스감축을위한다각적노력시도와관련정책활성화 기밀및환기성능기준도입등건축물의에너지소비및 2012년 7월창호등급제시행으로건축물의외피에서필수부품인고성능창호시장규모확대 2013년 3 월건축물에너지절약설계기준강화를통해외벽, 지붕, 창호등의단열기준이상향됨에 따라고단열건축자재시장확대 2013년 10 월 건축물의에너지절약설계기준을 개정하여건축물부위별단열기준및에너지성능 지표평가기준강화및에너지절약계획서제출대상확대 2014 년 녹색건축물조성지원법을 시행하여노후공공건축물의에너지효율향상및녹색건축물활성화를 위한사업추진으로기존건물에대한리모델링수요증가에따른고기능성외벽, 지붕, 창호등의 기술개발요구 에너지의무절감률상향조정 및성능 개정 공포하고 2015년 3월부터시행 (25~30% 30~40%) 을주요내용으로하는 친환경주택의건설기준 237

244 에코건축 고효율건축외피시스템 국토교통부는단독주택, 공동주택, 블록형단독주택, 업무시설문화시설각각 1곳씩 5곳을선정하여 제로에너지빌딩시범모델로선정하여제로에너지빌딩에대한국민의식을고취시키고, 향후상용화를 위한효과적적용을통하여실행방안이포함된가이드라인마련을목표로본격추진 2017 년부터모든신축주택이패시브하우스수준의에너지절약을의무화하는 그린에너지전략 로드맵이 발표될예정이고, 2025년제로에너지주택의무화계획추진 국토교통부는 기존건축물의에너지성능개선기준을 제정하여기존건축물의녹색건축물전환기준및 방법공포, 2015 년 5월 20일시행예정 건축물에대한에너지효율등급인증도 2016년부터 500세대이상공동주택과연면적 3천m2이상 업무시설을대상으로의무화실시 외단열시스템설계및시방기준, 평가기준도입예정 대기업의경우, 정부정책에부합된연구개발과고효율건축외피시스템의주된시장인리모델링 사업의확대를위하여지자체와업무협약을체결하는등시장창출및선점노력을기울여시장의 대부분을차지하고있으며, 대기업간치열한경쟁구조를형성할것으로예상 중소기업의경우, 관련분야의지속적인연구를통해제품을개발하고시장성을확보할수있도록 정부차원의지원과시장확보를위한환경조성필요 나. 범위및분류 ( 제품분류관점) 고효율건축외피시스템은고단열및고기밀외피시스템과고성능창호시스템, 외부차양시스템으로구분 고열효율외피기술은구조체의열손실취약부위발생을방지하여건축물의에너지손실량절감과 동시에건물의고기밀성을유지할수있는벽체시스템을의미하며, 열교차단시스템, 고단열외피 시스템이포함 고성능창호시스템은고기밀, 관련부품기술을포함 고단열성능을가진일반창호및커튼월창호와스마트윈도우와 외부차양시스템은외부루버시스템, 외부전동차양시스템을포함 238 ( 공급망관점) 고효율건축외피시스템은고단열, 고기밀벽체시스템, 고성능창호시스템제품의 공급망단계로분류 고단열, 고기밀벽체시스템은열교차단시스템, 단열블록시스템, 관련부품의공급망으로구분 고성능창호시스템은유리제품, 창호제품, 시스템통합및제어시스템으로분류 외부차양시스템은루버시스템, 블라인드, 윈도우셔터, 작동제어시스템으로분류 기술적으로는고단열, 고기밀벽체시스템의건축자재통합기술및시스템구성부품기술, 시공및 관리기술이포함되며, 고성능창호시스템의스마트윈도우, 태양광모듈통합, 차양/ 환기시스템 통합설계, 스마트제어및디자인기술등이포함

245 전략제품현황분석 [ 고효율건축외피시스템분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품 고단열외피기술 열교차단시스템, 고단열외피시스템, 고기밀외피시스템 고효율건축외피시스템 고성능창호시스템고단열고기능성창호시스템( 일반창호시스템, 커튼월시스템), 스마트윈도우 외부차양시스템 외부루버시스템, 외부전동차양시스템 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 고단열외피기술 열교차단시스템 단열블록시스템 유리제품 건축자재통합기술, 열교차단시스템부품기술, 시공및관리기술 고성능단열블록, 부품기술, 시공및관리기술 로이복층유리, 진공유리, 삼중로이유리 고효율건축외피시스템 고성능창호시스템 창호제품 시스템통합및제어시스템 단열프레임, 단열필름, 밀봉재료, 프레임, 하드웨어, 가스켓, 볼트, 도료, 디자인기술등 스마트윈도우( 전기크로미즘소자, 액정소자등), 태양광모듈통합, 차양( 블라인드 ) 및자연환기시스템통합설계, 스마트제어시스템, 시스템개폐및디자인기술등 루버시스템 수직형루버시스템, 수평형루버시스템, 태양광루버시스템및관리기술 외부차양시스템 블라인드 윈도우셔터 작동제어시스템 우드블라인드, 롤블라인드, 베네시안블라인드등 패브릭셔터, 우드셔터등 모터센서제어시스템리모컨개별제어그룹제어위치제어스케쥴제어,, (,,,, 시스템등 ) 239

246 에코건축 고효율건축외피시스템 2. 산업및시장분석 - 고효율건축외피산업은국가별로의무화되는탄소배출저감목표달성및제로에너지건축물의구현으로녹색 건축자재및에너지관련시장규모가급속도로증가함에따라그규모가확대될것으로예상 - 세계녹색건축시장은 2005년대비 2015년약 23 배의성장을이룰것으로예상되며, 국내녹색건축시장 규모도 2010년 1조 3,100억원에서 2015년 25조원규모로전망 - 국내고효율건축외피, 시스템분야는대기업이유리한시장구도로형성되어있으며 시장경쟁력을강화할수있도록국가차원에서효과적인추진전략수립필요 중소기업이기술과 가. 니즈분석 고단열및고기밀외피에대한법적기준강화및저에너지건물수요증대 시장니즈 1 : 고단열 고기밀외피시스템개발요구 건축물에너지절약설계기준개정에의해외벽, 지붕, 창호등의단열기준이상향됨에따라고단열 건축자재시장의규모가확대되고있으며, 2020년까지건축물온실가스배출량 26.9% 감축 목표설정등에너지효율화요구치지속적증대에따른저에너지건축관련기자재수요증가 국토교통부는 2014년 5월부터 500 세대이상공동주택을건설하는경우창호, 벽체등제시된 부위별, 지역별온도차이비율 (TRD) 값에적합하도록재료, 두께등의사양을정해설계하고, 벽체와 천장의접합부위등결로취약부위에대한결로방지상세도를포함하도록하는 공동주택결로 방지를위한설계기준을 시행하고있어고단열외피기술개발및관련분야시장활성화예상 수요자측면에서고효율에너지기술, 신재생에너지적용에의한건물에너지절감을통해건물관리 비용감소요구및재실자의쾌적성증대와관련된투자증가로, 친환경/ 저에너지건물개발사업진행활발 관련연구산업계중심으로 국내고효율건축외피시스템관련제품의경우대기업위주로제품이개발되고있으나, 외국제품과비교하여기술경쟁력이낮아국내시장을선점하지못하고있는상황이므로, 다양한제품분야에서의중소기업과대기업의협력을통한국내자체기술개발필요 시장니즈 2 : 기존건축물의그린리모델링수요대응을위한시스템개발필요 기존건축물부문에할당된국가온실가스감축목표달성을위해서는기존건축물의 대한에너지성능개선이필요 2/3 가량에 기존건축물의재건축및리모델링수요가확대되고있으며, 리모델링에의한기존건축물에너지 효율화향상을위해, 정부에서는 BRP사업이나 ESCO 사업등을통해저리자금지원(2014 년, 20 억원) 을단계적으로확대하여저에너지건축물도입유도 240

247 전략제품현황분석 또한, 노후공공임대주택 22만호를대상으로발코니및외부창호의에너지효율개선을위한 지원제도를 2014 년부터시행하여관련시장의규모가확대되고있는추세로, 노후공공건축물에 대한그린리모델링시범사업이증가하고있어이에대한대응필요 또한, 국토교통부와, 산업통상자원부가전국노후산업단지를대상으로기반시설노후도혁신역량 등을진단하고산다특성에따른맞춤형리모델링을추진하는내용의 노후산업단지리모델링 종합계획 을수립하여관련시장의규모가확대되고있는추세로, 노후공공건축물에대한그린 리모델링시범사업이증가하고있어이에대한대응필요 2017년까지최대 25개노후산업단지를리모델링단지로지정후공공임대주택 22만호를 대상으로발코니및외부창호의에너지효율개선을위한지원제도를 2014년부터시행 외단열시스템은기존건물의개보수수요가증가하고있어향후약 10여년이최대호황기로예상되며, 고층건물에서도꾸준히수요가늘어날전망이므로, 기존건물대비외피부하를저감시키기위해서는 새로운단열기법과고성능외피시스템에대한제고필요 건물에서의창호면적증가에따라저에너지달성을위한고성능창호필요 시장니즈 3 : 고성능창호개발요구증대 채광, 조망확보의기능성, 측면과미관및건축주요구에의해적용비율이점차높아지는추세이며 건물에너지소비관점에서창호는주요열손실경로이므로, 에너지절감을위한고단열, 고기밀 창호개발필수 국토교통부는창호의열관류율뿐만아니라, 일사조절장치, 일사취득계수, 냉교, 기밀등의기준을 마련하여업무용건축물의냉방부하절감을위한설계기준을마련할예정이며, 이후적용대상을 주거건물로확대추진 고효율, 친환경등고부가가치자재사용에대한다양한세제혜택의인센티브를제공하는방향으로 창호시장이변하면서단열성능과기밀성능이우수한고성능창호제품을적시에공급하는업체가 시장을선점해나갈것으로예측 2012년 7월창호등급제시행및 2014년주택법결로성능기준의강화로인하여고성능창호 시장확대추세 창호업체시장은대기업이주도하는시장체계를가지고있으나, 시장대응체재를강화하여시장에적극참여하고있는상황 일부중소기업이제품기술력과 LG 하우시스, KCC, 한화L&C, 이건창호의경우, 다중차단역학기술구현, 결로방지, 내풍압및 인테리어발코니창등고기능을갖춘제품개발, 기존건축물의리모델링에적합한제품개발, 창호토탈솔루션전략수립을통해창호시장공략을강화 241

248 에코건축 고효율건축외피시스템 시장니즈 4 : 스마트윈도우기술개발요구증가 현재창호분야에서스마트윈도우에대한소비자의관심이증가하고있으며, 중소기업기술개발활발히진행 관련분야에서의 고효율건축외피시스템중창호관련한국특허는스마트윈도우의특허활동이가장활발한것으로 분석되며, 커튼월시스템, 스마트윈도우, 태양열을이용한난방시스템, 차양장치분야가중소기업 출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이용이한전략제품으로 관련분야육성및제품화전략이필요 차양부문에대한법적기준강화및저에너지건물수요증대 시장니즈 5 : 저가격 고품질의외부차양시스템요구 전체차양시장의 30% 정도를차지할만큼유럽이나미국등여러해외국가들은태양열실내 유입저감및조절을위하여외부차양시스템을도입하고있으나, 국내에는보급률이미미한실정 정부는일정규모이상의공공건축물중업무시설및교육 연구시설은창면적 10% 에해당하는 크기의차양이나일사조절장치를의무적으로설치해야한다는내용의건축물의에너지절약설계기준을 개정, 2015년 5월에시행에들어가차양시스템관련시장활성화예상 국내차양시스템시장은솜피, 헌터더글라스등대형외국계기업과국내중소기업들로양분되어 제품을공급하고있는상황이며, 대형외국계기업들의기술및마케팅노하우, 브랜드를앞세워 시장점유 국내중소기업들이외국계대기업들과경쟁하기위해서는기술개발에대한투자지원및새로운 유통구조구축전략수립필요 242

249 전략제품현황분석 [ 고효율건축외피시스템분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 국토교통부그린리모델링이자지원사업등정부주도건축외피개선사업시행 - 녹색건설기술패러다임으로저에너지환경부하저감건설재료수요증대 세대이상공동주택의창호, 벽체등결로방지기준안강화 - 차양부문에관한건축물에너지절약설계기준강화 - 변화하는시장상황을반영하기어려운정책의사결정및사회적이슈에민감한에너지정책추진 - 규제완화정책기조에서건축물단열및에너지관련기준강화에대한부담 경제 - 고단열건축자재시장의활성화예상 - 리모델링수요증가및노후건축물의성능개선시에너지공사요구확산 - 고효율건축외피시스템의한국특허는스마트윈도우의특허활동이가장활발 - 수요자측면에서저효율에너지기술및일반에너지기술사용으로인한건물에너지소요량증가 - 대기업중심의시장에서중소기업의활로개척애로및대기업과의협력곤란 - 고성능달성을위하여제품및시스템가격상승등공사비용증가 - 외국계기업들이기술력과브랜드마케팅을앞세워활동 사회 - 검증된고효율자재사용의무화 - 녹색건축시장에서의우위를점하기위한국가별경쟁과주요성장동력산업으로의전환 - 건자재관련업체들의저에너지제품및외피시스템관련기술개발관심도저하 - 국내중소기업의진출이용이한전략제품으로관련분야육성및제품화전략이필요 - 수요에대응하는다양한제품및시스템대안의부족과이로인한소비자관심도저하 기술 - 외단열기술, 외부차양기술등고효율외피관련다양한기술개발사례증가및기술력축적 - 노후공공임대주택대상으로발코니및외부창호의에너지효율개선을위한지원제도시행 - 녹색기술촉진과관련산업육성정책으로관련기술개발활성화 - 건물대비외피부하를저감시키기위해새로운단열기법과고성능외피시스템대안개발미비 - 건설경기후퇴및경기침체로인한녹색건축자재및저에너지건물분야의시장이지속적으로축소 에너지정책 관련기술활성화 시장침체극복 자금및기술지원 다양한수요개발 시스템화 정부의저에너지건물정책의지속적인추진으로고효율건축외피시스템분야는성장세 녹색건축시장의급속한확대와에너지절약요구의증가로다양한수요층과시장이확대될것으로전망 건축외피시스템의수요발굴을위해기술의성숙도향상을위한관련기술지원및프로세스마련필요 243

250 에코건축 고효율건축외피시스템 나. 산업특징및구조 정부의녹색성장시책에부합된시장형성 고효율건축외피시스템분야는에너지절감이란측면에있어녹색기술확보를통한국가기술력및 경쟁력강화에중요한산업분야로, 전세계적으로급속도로성장하고있으며, 건축시장에서의우위를 점하기위하고세계시장에외피기술의수출을위한국가의주요성장동력산업 고효율건축외피시스템분야의수입또는대기업기술중심편향성 공공기관신축프로젝트와같이정부지원으로인한부가가치가높은프로젝트의경우고효율건축외피 시스템에적합한열교차단시스템, 창호, 구조체등의제품및부품기술은외국기술과대기업 기술을적용하는사례가높은비중차지 중소기업도고단열외피시스템기술개발및프로젝트참여기회를확장시켜줄수있는정책지원과 함께대기업과의기술협력체계구축필요 자금력과기술력을갖춘대기업에유리한창호시장 대기업은기능성유리와특수소재간봉, 크립톤가스를사용한유리를사용하여정부의녹색성장 시책에부합해전체창호시장을선도하고있는상황 창호에너지효율등급제와공동주택창호결로성능강화법추진에따라국내창호시장은자금과 기술력이우위에있는대기업위주로급속히재편될것으로예상되어중소업체의어려움이가중될 것으로전망 서울시는단열창호교체에 KCC, LG 하우시스, 한화 L&C, 이건창호등과업무협약을맺어노후된 공동주택및주택의창호교체를지원하고있음. 최대 20% 인하된가격에단열창호교체로인해 가격경쟁력, 제품생산, 공급망부족등으로중소기업의참여가어려워지고있는실정 커튼월시장은건설경기악화와저가경쟁력으로시장이악화되었으며, 현재자금력을갖춘대기업에서 저가경쟁을배재한채상대적으로앞선기술력으로부가가치가높은프로젝트를수행하면서수익성 개선에노력 특정제품중심의시장이형성된구조 창호등급제및에너지소비증명제등녹색건축물활성화를위한법률이지속적으로시행되면서 단열성능이높은 PVC 전문업체인동양강철등 창호중심으로제품적용이확대될것으로예상되어기존알루미늄창호 PVC창호시장참여확대진행 정부의건축물에너지성능정책강화정책이 PVC 창호와같이특정제품의시장형성으로유도할 수있는문제점이발생하므로, 다양한제품이에너지성능정책, 건축물구조적안정성및실내 쾌적성에부합한장점을부각시켜차별화를이룬경쟁구도형성필요 244

251 전략제품현황분석 [ 고효율건축외피시스템중심의연관산업구조 ] 후방산업고효율건축외피시스템전방산업 건축소재산업, 건축설계산업, 유리산업, 코팅및압출성형산업, 자동화설비산업 고단열외피시스템 고성능창호시스템 외부차양시스템 건축산업, 리모델링산업 [ 고효율건축외피시스템중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 소재, 제조공정및설계기반기술확보 - 질적으로우수한연구인력및연구성과증가 - 법적성능강화로인한고성능고열효율제품사용의무화 - 열교차단기준강화및창호등급제시행으로관련제품 기술개발환경조성 - 기존의건축물리모델링사업으로고효율건축외피시스템 시장활성화 - 이미상품화되어있는기술은있으나, 신기술보급이행율이 매우낮음 - 고성능시스템으로인한비용증가에대한경제성확보필요 - 혁신적기술개발의제품화및상품판로의개척필요 - 정부차원의다양한제품의시장형성유도부족 - 대기업중심의시장형성으로중소기업시장점유율축소 - 창호등급제시행으로특정소재의제품( 알루미늄커튼월 시장의약세) 중심으로의시장형성 기회요인 (Opportunity) 위협요인 (Threat) 녹색건축및제로에너지빌딩추진정책등으로인하여관련산업의관심증대리모델링시장규모증가에따른특화된제품개발시장확대가능법적기준강화등으로시장규모확대는중소기업의시장진출이확대되는상황로이유리및스마트윈도우의경우타분야로의확대가능 - 정부정책에부합된대기업의기술개발및홍보전략에 의한중소기업소외위험 - 중소기업의제품공급망및시장판로의비용증가로인한제품 경쟁력약화 - 기술개발시외국산업의대규모물량유입의위험요인작용 - 신기술, 신공법의안정성검증단계의다양성존재 - 기존기술과의가격경쟁력약화 245

252 에코건축 고효율건축외피시스템 다. 시장현황/ 전망분석 세계녹색건축시장규모는 2011 년약 700 억달러로, 2016 년까지약 1,500 억달러, 2021 년까지 2,940 억달러로 10년동안 4 배이상급성장할것으로예상되며, LEED인증주택시장이 2007년 약 3,900 만달러에서 2011년약 170 억달러로가장빠르게성장( 친환경건축자재및건축시장, 제3 판, Specialist in Business Information, 2011) 세계건축자재시장이 2013년 1,160 억달러에이르고, 2020년에는 2,540 억달러에달할것으로 예측( 그린빌딩건축자재, Navigant Research, ) 국내건축자재시장은 2010 년약 5 조원으로추정되며, 2015 년까지 16조원정도로확대될것으로 예상( 건설 IT 보고서, 2010) 세계창호시장은연간 7.1% 의성장률로 2017년 2,230 억달러까지성장할것으로예상 (Door&Window Market Magazine, ) 국내기능성유리시장규모는 2012년약 3,000 억원이며, 향후 2년안에 6,000 억원까지증가할 것으로예측 2012 년 7 월부터시행중인창호에너지효율등급제와 녹색건축물조성지원법이 기능성유리시장규모 증가의원인이될것으로예상되며, 2025년제로에너지건축물의무화로인해창호시장규모는더욱 증가할것으로판단(2012 년창호시장을되짚어본다, 창호뉴스, ) 노후공공임대 22만호단열창호지원을통해발코니창호의에너지효율개선을위해 2013년 850 억원지원하였으며, 2009년 2700 억원(287 단지, 25 만호), 4년간국고 4,775 억원투입하여 시설개선수요를해소 고효율건축외피산업은국가별로의무화되는탄소배출저감목표달성및제로에너지건축물의 구현으로녹색건축자재및에너지관련시장규모가급속도로증가함에따라그규모가확대될 것으로예상되며, 현재는대기업중심으로국내 외관련시장확보를위한경쟁구도심화 고효율건축외피시스템부문의국내중소기업의기술력을바탕으로친환경건축자재, 고기밀, 고열효율성벽체시스템, 고성능창호시스템개발및시공부문을통한세계시장진출확대와추격 요구 전국의고층아파트와오피스텔에서잇따른화재가발생하면서화재에강한단열재에대한소비자들의 관심급증및국민안전처 외벽단열재시공시불연재 준불연재사용의무화방안을 추진검토 246

253 전략제품현황분석 [ 고효율건축외피시스템시장현황및전망 ] ( 단위: 억원/ 억달러) 구분 년도 시장규모 성장률 CAGR(%) 고효율외피 13,700 14,400 15,100 16,000 16,900 17, % 국내시장 고성능창호 20,000 21,420 22,940 24,570 26,310 28, % 외부차양시스템 1,100 1,220 1,350 1,490 1,650 1, % 고효율외피 % 세계시장 고성능창호 1,540 1,660 1,790 1,930 2,070 2, % 외부차양시스템 % * 자료: 세계친환경건축시장전망(Specialist in Business Information), 친환경건축자재및건축시장 (SBI Energy, 2012), ** 세계건축자재시장규모 (Navigant Research, 2013), 국내및세계단열재시장규모 (The Freedonia Group.INC, 2012), ** 국내기능성유리시장규모 ( 창호뉴스, 2013), 세계창호시장규모 (Door&Window Market Magazine, 2013)[ ] 는추정치, * 참조 : 1. 고효율외피의경우별도의시장집계가어려워단열재시장을중심으로산정된자료임 : 년예상은성장률에근거한산출치 : 3. WINDOOR 2012년근거한산출치 : 4. 솜피코리아기술자료근거한산출치 라. 공급망( 분류) 에따른분석 2015년약 16 조원으로추정된국내건축자재시장은녹색건축자재및고효율, 고성능시스템 요구가증가함에따라관련업체간신제품개발로경쟁이치열 전세계단열재시장이 2012년기준약 37조원으로연평균 5.34% 의성장률을보이는만큼, 관련시장확보를위해고도의기술이요구되는불연성및열전도성능을개선한차세대단열재의 개발진행 국내건축용단열재시장이 2011년기준약 9,000 억원에달하며친환경저에너지건축물보급 확산으로지속적인성장세를보임에따라, 단열재개발을위한투자를지속하여상용화및제품화공정을준비중 건자재관련업체들이고단열고기능성의신소재 국내외단열시스템분야는대기업을중심으로외단열의열교차단성능향상에의한에너지절약 효과가뛰어난외단열제품및공법을개발하고, 일부건물에검증하는단계까지연구가진행중 최근창호업계는신축건물의에너지성능기준강화및그린리모델링시장확대로인해고단열고기능성유리와창호시스템개발에주력하고있고효율, 친환경등고부가가치자재사용에다양한세제혜택의인센티브를제공하는방향으로창호시장이변하면서단열성능과기밀성능이우수한고성능창호제품을적시에공급하는업체가시장을선점해나갈것으로예측 247

254 에코건축 고효율건축외피시스템 창호및알루미늄등자재시장의중소기업의치열한경쟁으로산업구조가발전되고있으며, 중소기업의기술력이뛰어나빠른성장을기대할수있는분야이지만, 현재대기업중심의시장규모 및경쟁구도형성은중소기업의시장진출및확보가어려울것으로예상 세계업체및제품현황 진공단열재제품은독일의 10 개업체에서개발하여생산 HASIT Trockenmoertel GmbH, Linzmeier Bauelemente GmbH 등 셀룰로오스단열재는독일의 오스트리아의 Termofloc 에서개발 DÄMMSTATT Wertstoff, Homatherm, Isofloc, 스위스의 Isofloc, 독일의 Basf 등에서무기질재료를이용한열반사단열재를이용한연구가기술력및가격경쟁력에서 초보단계이나관련기술을연계하여제조하는회사가 10 여군데이상, 대형판매상도 60여곳이상존재 미국은 Grefco, Silbrico 를비롯한단열재전문회사에서 Super-R 과같은불연성열반사단열재를 개발하여시판중 일본은 JFE의 AMMAT, 미츠비시, 후지쯔등에서무기질관련열반사단열재개발및시판이 이루어지고있으며, 제품양산체계구축에총력진행 기존단열바는단열창호미국건축규격집 AAMA-TIR-A8-90 을완벽하게만족시켜줌으로써초고층 건물의커튼월시스템뿐만아니라상업용, 주거용, 관공서등에서도매우폭넓게적용되고있으며 특히 24 시간냉 난방이요구되는병원, 호텔, 오피스텔등의창호시스템에는필수적으로공법적용 독일테크노폼은폴리아미드단열재개발하여알루미늄창호및커튼월프레임단열성능강화 제품으로활용되며, 융점이약 230~250, 장기고온에대한소재변형률이낮은특징, 우수한 강도, 경도, 최소의치수오차로알루미늄프레임결합후에도안정적인구조성능, 누수와통풍최소화 독일바스프 (BASF) 의 폴리우레탄단열창호시스템 폴리우레탄단열바인 Elasturan K 6001 은 건축구조물에따라견고하게캐스팅될수있고, 소음과진동, 단열, 친환경등의조건을만족시킬 수있는기능성창호용단열소재로우수한물성과온도변화에따른열변형특성이최소화된제품 프랑스솜피(Somfy) 는건물에설치되어있는블라인드등의차양제품에외부에설치된날씨센서를 통한날씨변화정보와내부에설치된재실센서나온도센서의정보를반영해건물에너지소비를절약할 수있는 KNX 표준프로토콜을활용한가정및빌딩자동제어시스템인 KNX Animeo 시스템개발 국내업체및제품현황 KCC는초고온에서도 견딜수있는친환경무기보온단열재인세라크울뉴바이오알파제품을 개발하고, 2014 년상반기출시및기존페놀바인더를친환경천연바인더로대체한글라스울네이처의 제품생산시작 OCI 는그라스울대신 8 nm~20 nm 수준의아주미세한분말인퓸실리카를심재로적용하여건축용 내외단열재및고기능단열도어등에사용가능한고단열성, 무독성, 불연성등의장점을가진진공 단열재 에너백 (Enervac) 을개발, 생산공장을짓고본격적으로친환경단열재시장에진출 LG하우시스는일반스티로폼단열재대비약 110% 단열성능과, 53% 이상두께가감소된페놀폼 단열재 'PF 보드 (PF-Board) 슈퍼(Super)' 를출시 248

255 전략제품현황분석 SK이노베이션은연소시유해가스를발생시키지않아건축용내장재로활용할수있는이산화탄소를 주원료로이용한친환경플라스틱개발에주력 포스코건설은 2012년 11월진공단열업체 OCI 시스템패널업체하나인더스와공동으로진공단열재와 마감재를일체화시킨국내최초슬림형외장재인 외장일체형외단열시스템 을개발하여, 포스코 그린빌딩에적용하고, 향후 제로에너지더샵아파트를 선보일예정 현대산업개발은 2014년한국건설기술연구원과공동연구를통해기존단열재와두께가동일하면서도 단열성능은 40% 이상높일수있는 ' 고단열복합 PC 외벽시스템 ' 을개발 현대건설은 2014년 12월건축물외피설계시초기투자비용과에너지성능을동시에고려해최적의 설계안을도출할수있는 건축물외피최적설계프로그램 개발및친환경건축물실증연구시설인 그린스마트이노베이션센터준공 KCC는 학교안전사고예방과관련한정책에맞춰창문이파손되더라도유리파편이튀지않고강도 높은, 두장의유리사이에필름을삽입한접합유리를출시하여학교용창호시장공략을강화 LG 하우시스는특수설계를통해다중차단역학기술을구현, 결로방지효과를높이고기밀성과 단열성능을개선한 SPS 제품과 'D290' 제품, 멀티형이중창, 알루미늄 -PVC 이중창등으로고성능 창호시장공략을강화하고있으며, 2013 년 5월에는단열성능및차폐성능이뛰어나냉난방비의약 21% 절감가능한 더블- 실버(Double-Silver) 출시 한화L&C 는소형창호에대한시장수요에따라기존창틀의규격을상업용공간에적합하게소형화 및슬림화한 홈샤시센스 개발에이어한화L&C 는납(Pb) 계열안정제대신할비중금속인무기질 ' 칼슘(Ca) 과아연(Zn)' 계의친환경열안정제를개발하여 PVC창호전제품에친환경열안정제를적용 금호석유화학은 2013년 12월동양강철과양사의생산공장공동이용을핵심으로하는창호사업에 관한전략적제휴를위한양해각서 (MOU) 를체결하여고효율외피시스템소재개발강화 벽산은 2014년 8월화성에하루 40t( 톤) 이상의유기질단열재를생산할수있는생산설비증설 이건창호는가정용신제품 PSS 185 LS 와 PWS 70 TT 를선보여기존발코니에설치된이중창을 대신하는고효율시스템단창, 슬라이딩 ( 미닫이 ) 와스윙( 여닫이 ) 등의다양한구동방식을가진시스템 도어 이건라움 출시및지역인테리어업체와제휴를통한리모델링과인테리어시장에진출 한국하니소에서는 10μm 스페이서의단열성능을나타내는 두께의스테인레스금속막사용해단열성능을비약적으로개선해단열 사용한경우, 열관류율이 W/ m2 K 로, 기존스위스페이서의 W/ m2 K까지향상 PSI 값이우수한 스위스페이서 V 를개발함. 폴리염화비닐 (PVC) 창틀을 W/ m2 K 보다 0.1 W/ m2 K 에서, 최대 대우건설기술연구원은외피단열성능은기존보다 9% 향상시키고, 비용은 20% 저렴한외피시스템인 복합재질커튼월프레임창호기술을개발하였으며, 19층업무시설에제로에너지외피기술상용화 연구를진행 비제이건설은알루미늄창호에합성목재를접목해단열성능을높여기존알루미늄창대비약 15% 이상의에너지절감효과가있는커튼월의특허획득 한글라스는군산에단열효과가높은기존로이유리보다자외선차단과단열성을높인트리풀로이 유리라는기능성코팅유리를생산하는공장을설립중이며, 시공전문회사인이다창호와전략적양해각서 (MOU) 를체결하고창호시장공략본격화 249

256 에코건축 고효율건축외피시스템 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 고효율건축외피시스템 주요내용고단열외피시스템고성능창호시스템외부차양시스템 주요제품/ 기술 해외기업 국내기업 열교차단및단열블록시스템, 고단열시공및관리기술 쉐크, 프로클리마, 파렉스, 듀폰스터코플렉스, 모노쿠쉬, 스토 금호휴그린, KCC, OCI, LG 하우시스, SK 이노베이션, 벽산, 포스코건설, 현대산업개발, 동서PCC, 삼성건설, 현대건설성창보드, 간석그린마루, 조광페인트, 삼화페인트, 아이에스동서일신로이단열재, 슈퍼온도리, 엘림론, 하이홈테크, 테크론, SS케미컬 고성능유리및창호, 고성능창호시스템통합및스마트제어기술 Southwall Technologies, CSG, Cardinal, Guardian, saintgobain Pilkington, Shanghai Doma, Blinds, Generic Blinds, BlindsExpress KCC, 한글라스, LG 하우시스, 동양강철, 남선, 금호휴그린, 한화L&C, 한국유리, PNS, 지게니아, 하이퍼윈도우, 알루이엔씨, 이건창호, 자산유리, 한국하니소, 비제이건설, 윈체, 신양금속공업, 융기, 거광기업, 대광개발, 유니크시스템, 신양리젠창호성남샤시, 중앙리빙샤시, 청암, 하이산업, 영림화학, 시안 루버시스템, 블라인드, 윈도우셔터및작동제어기술 Shanghai Doma, Blinds, Generic Blinds, BlindsExpress WAREMA, ISOTRA, verosol, Benthin, SANI, Shy, silent glass, COLT, Markllux, Phlfer, 헌터더글라스 LG 하우시스, 금호휴그린, 한화L&C, 한화건설 미소에프앤티, 블라인드팩토리, 코인, 성진데코, 아이블라인드, 레이디창, 썬렉스 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ), 높은단계: ) 고효율건축외피시스템분야는중소기업이관련기술과제품을개발한후, 제품및기술의시장 적용가능성을검증하고시장을확보할수있도록국가차원에서효과적인추진전략을수립하고, 국가에너지전략기술개발에대한기여도및필요성이높은기술개발을촉진하는정부정책차원의 추진전략이필요 250 일부고효율단열재및패시브건축기술의경우선진국기술의존도가큰편이어서국내실용화 기술확보필요및개발기술활용을위한체계적지원전략이필요

257 전략제품현황분석 3. 기업니즈조사 고효율건축외피시스템에종사하는중소기업의제품개발현황을조사한결과, 구체적으로다음과 같은다양한제품을개발, 판매중 고열효율건축자재 PPG(PLATE POINT GLASS), polyurethane adhesive,acryl emusion, 친환경 고강도고분자컴포지트복합패널, 완전수발포단열재등이고단열외피시스템과관련되어개발또는 판매중 고성능창호시스템과관련한중소기업제품개발현황을조사한결과, 제품을개발, 판매중 구체적으로아래와같은 국내고성능창호분야의유일한중소기업인 융기는드리움 ( 로이삼중유리시스템창호, 틸트앤턴 단열창호시스템, 틸트앤슬라이딩시스템창호등) 단열창호시스템을개발하여공공건축물과주택 현장에적용 고효율외피시스템분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획 도료, 고열효율건축자재 PPG(PLATE POINT GLASS), 복합패널, 건축외장마감재등 금속샌드위치패널대체경량고단열고분자 고성능창호시스템과관련하여아래와같은기술개발을추진할계획 융기는현재유럽에서확산중인고경량및소형창호프레임을추격하기위하여경량화된창호 프레임과소형화된창호프레임을개발할계획 251

258 에코건축 4. 기술분석69) 고효율건축외피시스템 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 고효율건축외피시스템의대상특허 4,259 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 다소 감소하는경향을보인구간이있으나전반적으로꾸준히출원을유지하고있는양상을보이고 있으며, 한국이가장많은특허보유 출원규모에있어서는한국이 1,527(36%) 로가장높은점유율을나타내며, 이어서일본이 1,425(34%), 미국 956(22%), 유럽 351(8%) 순으로특허점유 2008 년이후일본은감소하는데비해, 한국과미국은증감을반복하며전체적으로증가 [ 고효율건축외피시스템의국가 연도별출원동향 ] 69) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임. 252

259 전략제품현황분석 고효율건축외피시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 전체적으로일본특허의 비중이높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 일본의경우자국국적의출원인에의한출원이활발하며, PANASONIC(JP) 이 61건으로가장활발한 출원활동을보였으며, 미국의경우 PROPST FAMILY LIMITED PARTNERSHIP(US) 이 10건으로 최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 253

260 에코건축 고효율건축외피시스템 (2) 국내동향 고효율건축외피시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2012년까지증가하다가 2013년이후감소추세 70) 를보이고있으며, 내국인출원비율에있어서는매년 90% 이상으로 매우높은비중을차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 97.9%, 외국인 2.1% 로한국인의특허출원비율이매우 높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면개인의특허비율이 40% 로가장높았고, 중소기업71) 이 23% 로그뒤를 이었으며, 대기업과대학/ 연구소/ 공공기관이각각 8% 그리고해외출원인이 2% 로분석되어 고효율건축외피시스템분야는개인및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기위한 기술기반을마련하고있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 70) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 71) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 254

261 전략제품현황분석 고효율건축외피시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업과대학/ 연구소/ 공공기관이 중소기업보다활발한특허출원활동을하는것으로나타났으며, 대기업에서는엘지하우시스 (KR) 가 30 건으로최다출원을기록하였고, 대학/ 연구소 / 공공기관에서는한국건설기술연구원 (KR) 이 37건으로 최다출원인 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 255

262 에코건축 고효율건축외피시스템 나. 기술군도출 고효율건축외피시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로 데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로 후보군을도출 또한고효율건축외피시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을통해 데이터마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 고효율건축외피시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을통하여 15 개의후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 일반조명시스템관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인- 빈도수 (tf-idf) 72) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 73) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드로 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 연관도를나타내는 72) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 73) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 256

263 전략제품현황분석 [ 고효율건축외피시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 vacuum insulating panel, insulation material, envelops, thermal performance 7~14 1. Performance of vacuum insulating panel constructed with fiber-powder composite as core material 2. MANUFACTURING METHOD OF VACUUM insulating panel AND HEAT INSULATION METHOD 3. Vacuum insulating panel for green building 4. Vacuum insulating panel products: A state-of-the-art review and future research pathways 5. Performance of vacuum insulating panel constructed with fiber-powder composite as core material 클러스터 02 building material, exterior wall, energy consumption 8 1. BUILDING MATERIAL FOR EXTERIOR WALL 2. ALUMINUM BUILDING MATERIAL 3. BUILDING MATERIAL USING CHAFF CHARCOAL, AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR 4. Textile waste as an alternative thermal insulation building material solution 257

264 에코건축 고효율건축외피시스템 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 03 thickness, heat insulating panel, insulation material, exterior wall, energy savings 7~9 1. Application of three different methods for determination of optimum insulation thickness in exterior walls 2. Effect of wall orientation on the optimum insulation thickness by using a dynamic method 3. Determination of optimum insulation thickness based on cooling transmission load for building walls in a hot climate 4. Thermal performance and optimum insulation thickness of building walls with different structure materials 5. The effects of exterior wall insulation thickness on annual cooling and heating energy uses under different climates 클러스터 04 heat insulating panel, construction method 7~9 1. HEAT INSULATING PANEL, HEAT INSULATION WALL, AND CONSTRUCTION METHOD OF HEAT INSULATING PANEL 2. HEAT INSULATING PANEL, INDOOR SIDE HEAT INSULATION STRUCTURE OF BUILDING, CONSTRUCTION METHOD OF INDOOR SIDE HEAT INSULATION STRUCTURE, LAYOUT SYSTEM OF HEAT INSULATING PANEL, AND LAYOUT METHOD OF HEAT INSULATING PANEL 3. HEAT INSULATING PANEL FOR ROOF SUBSTRATE AND CONSTRUCTION METHOD OF HEAT INSULATING PANEL FOR ROOF SUBSTRATE 4. HEAT INSULATING PANEL SERVING AS FORM AND ALSO AS INTERIOR/ EXTERIOR UNDERLAYER MATERIAL, AND CONSTRUCTION METHOD OF CONCRETE STRUCTURE 클러스터 05 sunlight, solar panel, facade 7~14 1. SYSTEM COMPRISING MOBILE SOLAR panel FOR CONSTRUCTION 2. SYSTEM OF MOBILE SOLAR panel FOR CONSTRUCTION 3. Harvesting energy with solar panel and adaptive shading for building skins. A case study of an office building in Saudi Arabia 4. Infrastructure with solar panel 클러스터 06 roof panel, roof structure 8~12 1. ROOF PANEL AND CONNECTING STRUCTURE OF ROOF PANEL 2. ROOF PANEL AND ROOF STRUCTURE OF BUILDING 3. ROOF PANEL AND ROOF STRUCTURE 4. ROOF PANEL 클러스터 07 moisture, wall structure, air 8 1. MOISTURE-PROOFING, EARTHQUAKE PROOF STRENGTHENING, AND OUTER WALL FALLING DAMAGE REDUCTION OF WOODEN BUILDING WALL STRUCTURE BY SELF-ADHESIVE STRENGTH OF IN-PLACE FOAM PLASTIC, AND CONSTRUCTION METHOD 2. WALL STRUCTURE HAVING MOISTUREPROOF PROPERTY, HIGH AIRTIGHTNESS, AND HIGH HEAT INSULATION, AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME 3. WALL STRUCTURE AND WALL MATERIAL FOR BUILDING USING MOISTURE ABSORPTION/DESORPTION MATERIAL 4. WALL STRUCTURE 5. EXTERIOR WALL STRUCTURE 258

265 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 08 composite panel, layer Thermal insulation behaviors of rinforced concrete composite panel with inner insulating layer 2. COMPOSITE PANEL, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME 3. BASIC PANEL, EXTERIOR WALL COMPOSITE PANEL, AND ROOF COMPOSITE PANEL FOR COVERING WOODEN BUILDING AGAINST EXTERNAL HEAT INSULATION 4. COMPOSITE PANEL WITH LOW THERMAL CONDUCTIVITY AND SUFFICIENT STRENGTH FOR STRUCTURAL USE 5. Outer thermal insulating composite panel with supporters for outer walls 클러스터 09 concrete, light weight concrete, wall structure, form 1~16 1. BUILDING CONSTRUCTION METHOD FOR CONCRETE CONTAINER HOUSE 2. METHOD FOR MANUFACTURING AUTOCLAVED LIGHTWEIGHT CONCRETE PANEL 3. BURIED FORMWORK FOR EXISTING CONCRETE STRUCTURE OR EXISTING CONCRETE BLOCK STRUCTURE 4. CONCRETE WALL STRUCTURE AND CONCRETE WALL CONSTRUCTION METHOD 5. Methods for forming concrete wall structures 클러스터 10 wood, wooden building 1 1. Influence of wall composition on thermal environment of wooden buildings 2. CONSTRUCTION METHOD OF WOODEN PAULOWNIA PANEL HOUSE AND PAULOWNIA PANEL HOUSE 3. WOODEN PANEL MOLDED ARTICLE HAVING THINNED WOOD OF JAPANESE CEDAR FILLED WITH DIATOMACEOUS EARTH, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME 4. AIR-PERMEABLE EXTERNAL INSULATION EXTERIOR WALL OF WOODEN BUILDING 5. Seismic performance of wooden shear walls with panel opening 클러스터 11 sound insulation facade, cavity 7~17 1. Sound insulation performances of window: Evaluation of the influence of different traffic noise spectra in laboratory and field measurement 2. Facade element for natural ventilation and sound insulation 3. Building element for thermal and/or sound insulation of a building facade 4. Experimental study on the sound insulation of composite panel intended for use in a building 5. Measured sound insulation of double leaf plasterboard walls - Influence of different construction parameters 클러스터 12 double skin panel, double skin facade, cavity 8~12 1. Passive use of solar energy in double skin panel for reduction of cooling loads 2. Gap inner pressures in multi-storey double skin panel 3. Designing the right double skin panel 4. Development of simple calculation model for energy performance of double skin panel 259

266 에코건축 고효율건축외피시스템 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 13 coating, exterior wall 1~13 1. METHOD FOR CONSTRUCTING BASE MATERIAL OF URETHANE FOAM COATING INTEGRATED INTO BUILDING STRUCTURE 2. FIRE-RESISTANT COATING STRUCTURE OF STEEL COLUMN 3. Effect of heat-reflective insulation coating on exterior walls of building energy consumption in summer 4. A study on the thermal performance of exterior walls covered with a recently patented silica-aerogel-based insulating coating 클러스터 14 natural ventilation, air, facade, residential building 9 1. NATURAL VENTILATION SYSTEM USING DOUBLE SKIN 2. NATURAL VENTILATION SYSTEM FOR BUILDING 3. A multilayer structure frontally closing a transparent surface in a building for natural ventilation and lighting 4. Natural ventilation with dynamic facade Effects of double skin envelopes on natural ventilation and heating loads in office buildings 클러스터 15 plant, wall surface, water 20~10 1. PLANTING SOIL BAG, GREENING STRUCTURE FOR ROOF ON WHICH THE PLANTING SOIL BAGS ARE DISPOSED, AND GREENING STRUCTURE FOR WALL SURFACE 2. PLANTING PANEL AND WALL SURFACE GREENING STRUCTURE 3. PLANTING MAT FOR WALL SURFACE, AND METHOD FOR GREENING WALL SURFACE 4. Process and plant for production of prefabricated insulating panel for roofing of buildings 클러스터 16 phase change material, building panel, thermal performance, energy savings, energy consumption 7~21 1. Multiple phase change material heat insulation blanket 2. Building structures with high thermal inertia based on phase change materials 3. Phase change material composite insulating panel with high thermal efficiency 4. Phase change materials for energy storage and thermal comfort in buildings 5. Effects of insulation and phase change materials combinations on the energy consumption for buildings indoor thermal comfort 클러스터 17 resin composition, element 7~13 1. INFRA-RED REFLECTIVE MATERIAL AND PAINT AND RESIN COMPOSITION CONTAINING THE SAME 2. INFRA-RED REFLECTIVE MATERIAL AND PAINT AND RESIN COMPOSITION CONTAINING THE SAME 3. THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, MOLDED ARTICLE, AND MULTILAYERED MATERIAL 4. POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE 클러스터 18 curtain wall, glass, frame 1 1. WINDOW PART STRUCTURE AND PC CURTAIN WALL UNIT USING THE SAME 2. CURTAIN WALL AND WATERTIGHT STRUCTURE OF THE CURTAIN WALL 260

267 전략제품현황분석 키워드도출 No. 해당키워드연관도수치 관련특허 / 논문제목 3. CURTAIN WALL, AND CONSTRUCTION METHOD OF CURTAIN WALL 4. Implementation of nanoporous thermal insulations to improve the energy efficiency of curtain walling structures 5. Durable high design strength in glass curtain wall 클러스터 19 window frame, glass 1 1. DEW CONDENSATION SUPPRESSION STRUCTURE IN BUILDING OPENING OF DOUBLE WINDOW 2. Synthetic styrene resin composition for environment-friendly window frame 3. Influence of cavities geometric and emissivity properties on the overall thermal performance of aluminum frames for window 클러스터 20 furring strip, wall panel, house 1~13 1. FURRING STRIP FASTENING MEMBER AND CONSTRUCTION STRUCTURE USING THE SAME 2. wooden building AND FURRING STRIP MATERIAL USED FOR THE SAME 3. FITTING STRUCTURE OF EXTERIOR WALL PANEL 4. PUSH-IN FASTENER AND FIXING STRUCTURE USING THE SAME 5. EXTERNAL HEAT INSULATION METHOD FOR BUILDING AND SUPPORTING FITTING (2) 특허분류체계를이용한기술트리 고효율건축외피시스템의유효데이터의 IPC 74) 를대상으로특허분류체계별특허분포를파악하고 상위 20위에대하여기술트리를구축하여키워드클러스터링을통한도출에서누락 가능성이있는추가적인후보군을도출 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (B) 분리; 혼합 (B32) 적층체 (B32B) 적층체, 즉평평하거나평평하지않은형상 (B32B-003) 외면또는내면에있는한층이불연속또는불균일한것또는하나의층이판판하지않은형상의것으로부터본질적으로이루어진적층체 (E) 고정구조물 (E02) 토사의이송; 기초; 수공 (E04) 건축물 (E02D) 기초; 굴착; 축제 (E04B) 건축구조일반 ; 벽, 예. 칸막이벽 ; 지붕; 바닥; 천정; 건축물의절연또는기타보호 (E02D-017) 굴착( 掘鑿 ); 흙사태방지; 축제( 築堤 ) 또는성토 ( 盛土 ) (E02D-029) 지하또는수중의구조물 (E04B-001) 건축구조일반; 벽, 예. 간막이벽, 바닥, 천정또는지붕의어느것에도한정되지않는구조 74) 국제특허분류코드 : 특허분류체계를국제적으로통일시킬목적으로체결된 국제특허분류에관한스트라스부르그 (Strasbourg) 협정 에따라세계지식재산권기구 (WIPO) 가 1975년 10월에제정한기술분야별분류기호 261

268 에코건축 고효율건축외피시스템 IPC 기술트리 대분류중분류소분류 (E04B-002) 벽, 예. 칸막이벽, 건축물을위한것; 절연( 絶緣 ) 에관한벽구조; 특히벽에적용되는접합 (E04B-007) 지붕; 단열에관한지붕구조 (E04C-001) 건축물의부분구조를위한블록또는다른형상의건축요소 (E04C) 구조요소 ; 건축재료 (E04D) 지붕잇기; 천창; 물받이홈통; 지붕공사용공구 (E04F) 건축물의마무리, 예. 계단, 마루 (E04C-002) 건축물의부분구조를위한비교적얇은 형상의건축요소, 예. 시트(seat) 부재, 슬래브또는 패널 (E04D-003) 평평하거나굽은널( 슬래브 ) 또는견고한시트를이용하는지붕잇기 (E04D-013) 기구 지붕잇기에관련되는특수장치또는 (E04F-013) 피복또는라이닝, 예. 벽면이나천정에 대한것 (E04G) 비계; 거푸집; 거푸집널; 건축용기구또는기타건축용보조구또는그것들의사용; 현장에있어서의건축재료의취급; 현존하는건축물의보수, 해체또는기타작업 (E04G-023) 현하는건축물에의작업수단 (E06) 도어, 창, 셔터또는롤러블라인드일반 (E04H) 특정목적의건축물또는유사한구축물 (E06B) 건축물, 승용물, 펜스또는유사한울타리에있어서개구부를위한고정또는가동폐쇄부재일반, 예. 도어, 창, 블라인드, 문의덮개나블라인드 (E04H-001) 거주( 居住 ) 또는사무목적에대한건축물또는건축물의그룹 (E06B-001) 벽, 마루또는천정내의개구부의가장자리구조; 개구부에단단히설치되는틀 (E06B-003) 개구부를닫기위한창샛시문( 門 ) 널또는그와유사한요소 (E06B-007) 또는수단 (sashes) 문또는창과관련되는특수한장치 (E06B-009) 조작또는보지( 保持 ) 기구를갖거나갖지않는유사한개구부를위한철망또는보호장치 (F) 기계공학 ; 조명 ; 가열 ; 무기 ; 폭파 (F24) 가열; 레인지; 환기 (F24F) 공기조화 ; 공기가습 ; 환기; 차폐를위한기류의이용 (F24J) 달리분류되지않는열의발생또는사용 (F24F-007) 환기 (F24J-002) 태양열의사용, 예. 태양열집열기 (H) 전기 (H01) 기본적전기소자 (H01L) 반도체장치; 다른곳에속하지않는전기적고체장치 (H01L-031) 적외선복사가시광단파장의전자기파,,, 또는입자복사에감응하는반도체장치로이들, 복사에의한에너지를전기적에너지로변환하거나이들복사에의해전기적에너지를제어하는것에특별히적용되는것 262

269 전략제품현황분석 (3) 전문가기반의도출 고효율건축외피시스템의유효데이터에대하여키워드클러스터링결과및 기술트리를참조하여전문가의검증을통하여최종을도출 IPC 분류로도출된 도출 No. 명도출방식키워드 /IPC 01 진공단열패널제조기술키워드클러스터링 vacuum insulating panel, insulation material, envelops, thermal performance 02 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 IPC 기술트리 (E06B-003) 개구부를닫기위한창샛시 (sashes) 문( 門 ) 널또는그와유사한요소 03 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 키워드클러스터링 thickness, heat insulating panel, insulation material, exterior wall, energy savings 04 단열패널시공기술키워드클러스터링 heat insulating panel, construction method 05 이중외피의환기제어기술 IPC 기술트리 (F24F-007) 환기 06 건물일체형태양광패널기술키워드클러스터링 sunlight, solar, panel, facade 07 상변화물질을이용한냉난방부하제어기술 키워드클러스터링 phase change material, building panel, thermal performance, energy savings, energy consumption 08 건물외벽고정장치기술키워드클러스터링 furring strip, wall panel, house 09 콘크리트구조물제조및시공기술키워드클러스터링 concrete, light weight concrete, wall structure, form 10 목질재료제조및시공기술키워드클러스터링 wood, wooden building 11 소음차단패널제조및시공기술키워드클러스터링 sound insulation facade, cavity 12 결로방지벽체제조및시공기술키워드클러스터링 moisture, wall structure, air 13 외벽기능성향상을위한코팅기술키워드클러스터링 coating, exterior wall 14 기능성창호시스템기술키워드클러스터링 window frame, glass 15 건물벽면녹화기술키워드클러스터링 plant, wall surface, water 263

270 에코건축 고효율건축외피시스템 다. 기술지수분석 (1) 기술성장성분석 고효율건축외피시스템의기술별출원점유율 75) 및최신특허비율 76) 을살펴보면, 04, 06, 08, 14 의경우, 출원점유율및최신특허비율이모두평균이상으로 기술의성장성이우수한분야로판단 05, 10, 13 의경우출원점유율은낮으나, 최신특허비율은평균이상으로 최신특허측면의경쟁력은높은것으로분석 09, 11 의경우출원점유울은높으나, 최신특허비율평균이하로, 기술개발단계가 성숙기인것으로분석 그밖의분야는출원점유율및최신특허비율모두평균이하인것으로분석되어기술성장성측면에서 경쟁력이낮은것으로분석 [ 기술성장성분석 ] No. 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 01 진공단열패널제조기술 % 35.65% 下 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 % 38.64% 下 % 39.36% 下 04 단열패널시공기술 % 53.36% 上 05 이중외피의환기제어기술 % 48.57% 中 건물일체형태양광패널기술 상변화물질을이용한냉난방부하제어기술 % 50.96% 上 % 42.86% 下 08 건물외벽고정장치기술 % 55.09% 上 09 콘크리트구조물제조및시공기술 % 41.24% 中 75) 출원점유율 : 전체특허중에서해당의점유율 출원점유율 = 해당의특허건수전략제품전체특허건수 76) 최신특허비율 : 해당의특허중에서 2011 년~2014 년최근 4년간출원된특허를최신특허로정의 최신특허비율 = 해당의 2011 년~2014년특허건수해당의전체특허건수 264

271 전략제품현황분석 No. 명전체특허건수최신특허건수출원점유율최신특허비율종합평가 10 목질재료제조및시공기술 % 48.80% 中 소음차단패널제조및시공기술 결로방지벽체제조및시공기술 외벽기능성향상을위한코팅기술 % 37.57% 中 % 43.08% 下 % 54.79% 中 14 기능성창호시스템기술 % 55.79% 上 15 건물벽면녹화기술 % 28.47% 下 분야평균 % 47.00% - (2) 기술수준분석 미국등록특허에나타나는특허의특허피인용지수 (CPP 77) ) 및시장확보력지수 (PFS 78) ) 를이용하여 고효율건축외피시스템의기술별기술수준을살펴보면, 03, 08, 09, 10 은피인용지수및시장확보력지수모두평균이상으로, 기술수준이우수한분야로분석 07, 11, 13 은시장확보력은우수하나, 이에비해피인용지수는평균 미만으로나타나기술력이다소미흡한것으로분석 [ 기술수준분석 ] No. 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 01 진공단열패널제조기술 下 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 下 上 04 단열패널시공기술 下 77) 특허피인용지수 (CPP : Cites per Patent) : 타특허로부터의피인용횟수. 즉인용되는빈도(Forward Citation) 가높을수록기술력이강하고반대로낮을경우에는기술력이약함을의미 CPP = 피인용한특허의수 (Forward Citation) 전체등록특허건수 78) 시장력지수 (PFS : Patent Family Size) : 하나의특허에대하여상업적인이익또는기술경쟁관계에있을경우해외에특허를출원하므로, 패밀리특허수가많을때에는특허를통한시장성이크다고판단되어시장확보력이큼을의미 PFS = 해당기술분류의평균패밀리특허국가수전체유효건의평균패밀리특허국가수 265

272 에코건축 고효율건축외피시스템 No. 명미국등록특허건수특허피인용도시장확보력종합평가 05 이중외피의환기제어기술 下 06 건물일체형태양광패널기술 下 07 상변화물질을이용한냉난방부하제어기술 中 08 건물외벽고정장치기술 上 콘크리트구조물제조및시공기술 목질재료제조및시공기술 소음차단패널제조및시공기술 결로방지벽체제조및시공기술 외벽기능성향상을위한코팅기술 上 上 中 下 中 14 기능성창호시스템기술 下 15 건물벽면녹화기술 下 분야평균 (3) 중소기업적합성분석 중소기업적합성분석은한국특허를대상으로진행하였으며, 각별중소기업의기술개발 참여정도를판단함에따라국내중소기업의진출이용이한후보군을선별 02 ~ 04, 08, 09, 12 ~ 15 는평균값 (42%) 를 상회하는중소기업출원비율을보여타기술요소보다중소기업의출원이용이한분야로나타나며, 중소기업개발규모가상대적으로높은분야로판단 중소기업출원인비율은 02 ~ 04, 08, 09, 12 ~ 14가 평균값 (41%) 이상으로타기술요소보다높게나타나, 상대적으로중소기업의참여도가높은분야로분석 종합적으로살펴보면, 02 ~ 04, 08, 09, 12 ~ 14 분야가중소기업출원비율과중소기업출원인비율이상대적으로높아국내중소기업의진출이 용이한전략제품군으로판단 266

273 전략제품현황분석 [ 중소기업적합성분석 ] No. 명 국내특허 특허건수출원인수특허건수 중소기업 출원인수 중소기업중소기업종합평가출원비율 79) 출원인비율 80) 01 진공단열패널제조기술 % 37.50% 下 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 % 55.56% 上 % 51.43% 上 04 단열패널시공기술 % 48.21% 上 이중외피의환기제어기술 건물일체형태양광패널기술 상변화물질을이용한냉난방부하제어기술 % 31.25% 下 % 40.32% 下 % 0.00% 下 08 건물외벽고정장치기술 % 48.00% 上 콘크리트구조물제조및시공기술 목질재료제조및시공기술 소음차단패널제조및시공기술 결로방지벽체제조및시공기술 외벽기능성향상을위한코팅기술 % 46.34% 上 % 26.47% 下 % 33.33% 下 % 42.86% 上 % 59.42% 上 14 기능성창호시스템기술 % 55.41% 上 15 건물벽면녹화기술 % 40.00% 中 (4) 별종합평가 별기술지수분석을종합한결과, 08 이기술성장성, 기술수준, 중소기업적합성의 종합평가가모두우수한것으로분석 04, 14는기술성장성및중소기업적합성이우수한것으로분석 03, 09는기술수준및중소기업적합성이우수한것으로분석 79) 중소기업출원비율 : 국내에서출원된전체특허중에서중소기업에의해출원된특허비율 80) 중소기업출원인비율 : 국내에서출원한전체출원인중에서중소기업출원인의비율 267

274 에코건축 고효율건축외피시스템 [ 별종합평가표 ] No. 전체 특허 건수 출원점유율 기술성장성분석기술수준분석중소기업적합성 최신특허비율 종합평가 특허피인용도 시장확보력 종합평가 출원비율 출원인비율 종합평가 % 35.65% 下 下 28.13% 37.50% 下 % 38.64% 下 下 45.45% 55.56% 上 % 39.36% 下 上 53.66% 51.43% 上 % 53.36% 上 下 45.03% 48.21% 上 % 48.57% 中 下 31.25% 31.25% 下 % 50.96% 上 下 36.84% 40.32% 下 % 42.86% 下 中 0.00% 0.00% 下 % 55.09% 上 上 52.53% 48.00% 上 % 41.24% 中 上 50.00% 46.34% 上 % 48.80% 中 上 35.90% 26.47% 下 % 37.57% 中 中 29.87% 33.33% 下 % 43.08% 下 下 52.00% 42.86% 上 % 54.79% 中 中 65.06% 59.42% 上 % 55.79% 上 下 56.19% 55.41% 上 % 28.47% 下 下 51.72% 40.00% 中 268

275 전략제품현황분석 5. 후보군 [ 후보군] 중분류출처 진공단열패널제조기술 전문가, 특허분석, 타부처로드맵 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 전문가, 특허분석, 기업니즈 단열패널시공기술 전문가, 특허분석, 기업니즈 건물외벽고정장치기술 전문가, 특허분석 기능성외피건축자재기술 콘크리트구조물제조및시공기술 목질재료제조및시공기술 소음차단패널제조및시공기술 특허분석 특허분석 특허분석 결로방지벽체제조및시공기술 특허분석 발코니, 코어등비난방공간연결부의외단열공법전문가, 특허분석 외벽기능성향상을위한코팅기술 특허분석 건물벽면녹화기술 특허분석 고성능창호시스템 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 기능성창호프레임기술 전문가, 특허분석 특허분석 지능형외피시스템 환기시스템및제어기술 상변화물질을이용한냉난방부하제어기술 전문가, 특허분석, 타부처로드맵 전문가, 특허분석, 타부처로드맵 269

276 에코건축 6. 고효율건축외피시스템 핵심선정 전략제품관련한특허기술의클러스터링을통해도출된을시장동향, 기술동향을고려하여, 전문가의합의로을조정 [ 조정결과] 중분류출처 진공단열패널제조기술 전문가, 특허분석, 타부처로드맵 고단열외피기술 에너지절감을위한최적단열두께해석기술 단열패널시공기술 전문가, 특허분석, 기업니즈 전문가, 특허분석, 기업니즈 발코니, 코어등비난방공간연결부의외단열공법전문가, 특허분석 결로방지벽체제조및시공기술 특허분석 고성능창호기술 기능성창호프레임기술 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 전문가, 특허분석 특허분석 이중외피 / 창호형환기시스템및제어기술전문가, 특허분석, 타부처로드맵 핵심기술선정 조정된과기술시장 동향분석및기업니즈조사결과를기반으로핵심선정위원회를 통하여중소기업에적합한핵심기술선정 핵심기술선정은기술개발시급성 (10), 기술개발파급성 (10), 단기개발가능성 (10), 중소기업적합성 (10) 을 고려하여평가 에너지절감을위한최적단열두께해석기술은핵심기술선정에서제외 [ 핵심선정결과 ] 중분류 진공단열패널제조기술 고성능외단열기술 단열패널시공기술 발코니, 코어등비난방공간연결부의외단열공법 결로방지벽체제조및시공기술 고단열고기밀창호프레임기술 고성능창호기술 커튼월용외부차양장치설계및제조기술 이중외피 / 창호형환기시스템및제어기술 270

277 전략제품현황분석 7. 로드맵기획 가. 연구개발목표설정 [ 선정된핵심에대한연구목표 ] 중분류핵심기술요구사항 개발목표 1차년도 2차년도 3차년도 최종목표 진공단열패널제조기술 - 진공단열패널에적용되는진공단열재열전도율 이하 - U-Value <0.005 W/ m2k - U-Value <0.003 W/ m2k - U-Value <0.001 W/ m2k - 열관류율 이하진공단열재적용단열패널개발 고단열외피시스템 단열패널시공기술 발코니, 코어등비난방공간연결부의외단열공법 - 고단열, 고기밀, 외단열패널시공기술 - 비난방부인접부재의열교차단기술 - U-Value <0.2 W/ m2k - TDR < 열저항 10% 향상 - TDR < U-Value <0.18 W/ m2k - TDR <0.2 - 열저항 15% 향상 -TDR <0.2 - U-Value <0.15 W/ m2k - TDR < 열저항 20% 향상 - TDR < 고단열고기밀외단열패널개발및시공기술확보 - 열교차단에의한에너지손실량절감기술개발 결로방지벽체제작및시공기술 - 공동주택결로방지기술 - 열저항 10% 향상 - TDR < 열저항 15% 향상 - TDR< 열저항 20% 향상 - TDR < 결로방지구조체제작기술 고단열고기말창호프레임기술 - 블라인드내장형 삼중유리제어부장착이가능한창호프레임기술 - 단열성능 5% 향상 - 단열성능 10% 향상 - 단열성능 15% 향상 - 고기밀블라인드내장형삼중유리제어부장착가능한창호프레임개발 고성능창호시스템 커튼월용외부차양장치제조및설계기술 - 블라인드내장형제어기술 - 가속내구성판정 : 이상없음 - 내구성 ( 개폐반복성)<10 년 (1 만회) - 내구성( 개폐반복성)<10 년 (1 만회) - 실외환경에적합한블라인드개폐기술개발 이중외피 / 창호형환기시스템및제어기술 - 이중외피 / 창호형하이브리드환기시스템 - EN779 F7 필터적용시동일유효환기량 - EN779 F9 필터적용시동일유효환기량및전열교환 - EN 779 F9 필터적용시동일유효환기량및하이브리드환기제어 - EN779 F9 필터적용하이브리드환기제어 271

278 에코건축 고효율건축외피시스템 나. 로드맵기획 272

279 스마트건물에너지관리시스템 전략제품현황분석 1. 개요 - 정의 : 스마트건물에너지관리시스템분야는에너지수요가시화및예측기술과열원설비시스템을효율적으로 제어운영할 수있는건물에너지관리시스템 (BEMS: Building Energy Management System) 을구축하여 에너지사용을최소화하는기술을의미 - 범위 : 스마트, 건물에너지관리시스템, 분야는건물에너지수요가시화및예측기술센싱및모니터링기술 자동제어기술, 정보네트워킹기술, 시스템통합관리및 BEMS 구축운영 기술을포함 가. 정의및필요성 스마트건물에너지관리시스템분야는건물에너지수요가시화및예측기술, 중앙감시및자동제어기술, 시스템통합기술, 네트워킹및모니터링기술, 건물에너지관리시스템 (BEMS) 프로그래밍및구축 운영기술등을포힘히며, BEMS 는기존의 BACS(Building Automation and Control System), IBS(Intelligent Building System) 및 FMS(Facility Management System) 에서진화하여에너지절감과편의성향상을동시에추구하는기술 스마트건물에너지관리시스템분야의기술개발이건물에너지절감기술의중요한요소로부각되어 관련시장이지속적으로성장 건축기획단계에서설계단계까지건물에너지수요예측기술을활용하여건물에너지사용량을사전에 예측하여최적의기술적용방안을제시하고, 건물의운용단계에서는에너지사용량측정및가시화 기술을활용하여에너지운용현황을정확히평가해설비시스템을최적제어하는기법이중요한 기술로관련기술의지속적인개발이요구 BEMS 는건물에너지의, 효율적인사용및절약을위해시설관리의최적화를도모하고실시간 데이터와분석결과의모니터링데이터를건물관리자에게제공하여건물의적절한제어및 운영을가능하게하는기술로건물전생애주기 (Total Life Cycle) 에걸쳐설비의에너지낭비요인을 제거하여실제에너지소요량을최소화할수있는시스템으로각광받고있으며, 관련시장규모가 지속적으로빠르게성장 하지만건물에너지수요예측및가시화기술, 측정및모니터링기술, BEMS 통합기술은특정 기업과대기업중심으로시장이형성되어가격경쟁력을갖추지못하고있으며, 대규모상업건물 및공공건물중심으로적용되는한계점을보이는등민간시장으로의확대지연 이를해결하기위해스마트건물에너지관리시스템분야의핵심기술인건물에너지수요예측및가시화기술, 설비시스템의모니터링및제어기술, BEMS 운영프로그래밍관련기술개발의전략수립요구 273

280 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 나. 범위및분류 ( 제품분류관점) 스마트건물에너지관리시스템분야는건물에너지수요예측및가시화기술, 센싱, 모니터링및자동제어기술, 정보네트워킹기술, BEMS 운영프로그램기술로분류되어구성 건물에너지수요예측은에너지소비예측기술과측정기술로구분되며, 건물에너지예측기술, 건물 에너지측정및관리기술, 성능분석표준화기술을포함. 건물에너지소비량가시화기술은건물에너지 소비량을건물관리자가쉽게이해할수있도록에너지원별, 용도별, 원단위별, 구역별로도식화하는기술 센싱및자동제어기술은에너지사용량자동센싱기술, 시스템제어기술, 인체감지센서, 조도감지센서 및수요관리 (demand control) 기술, 자동통계및분석기술을포함 모니터링기술은디스플레이및사용자 UI 기술과에너지사용량실시간모니터링기술로구분되며, 시스템활용표준화기술, 감시시스템, 고성능모니터링시스템기술을포함, 정보네트워킹기술은 웹기반감시제어기술과스마트제어기술을포함 BEMS 는건물에너지사용설비및시스템을통합적으로관리하고모니터링을통한감시제어기술을 말하며, 센서및자동제어시스템, 에너지사용량표시기술, 입출력디자인기술, 에너지사용량자동 통계및분석기술, 네트워킹기술, 모니터링기술, 원격및스마트감시제어기술을포함 ( 공급망관점) 스마트건물에너지관리시스템분야는에너지수요측면에서건물에너지소비예측 및가시화기술과에너지측정및관리기술개발단계로분류되며, BEMS 운영프로그램기술과의 통합화하여스마트건물에너지관리시스템을구성할수있으며, BEMS 는센서및자동제어기술, 프로그래밍기술, 시스템통합기술, 네트워킹및모니터링기술의공급망단계로분류가능 건물의에너지수요분야에해당되는모든예측및측정기술, 에너지소비량가시화기술, 센싱및 자동제어기술, 모니터링기술, 정보네트워킹기술, BEMS 운영프로그램관련기술이모두포함 공급망기준으로는기획부터설계단계까지의건물에너지소비예측기술에해당되는에너지해석 프로그램및환경성능통합분석기술을포함하며, 건물운용단계에서의에너지측정및 BEMS 운영기술로분류될수있으며, 예측및측정기술에대한성능분석표준화기술을포함 기술적으로는친환경저에너지설비제어및최적화설계기술, 제어시스템설계및제어모듈기술, 시스템표준화구축기술등이포함 [ 스마트건물에너지관리시스템분류관점의범위 ] 대분야중분야세부제품 스마트건물에너지관리시스템 건물에너지수요예측및가시화기술 센싱및자동제어기술 모니터링기술 정보네트워킹기술 BEMS 구축기술 건물에너지소비예측기술, 건물에너지측정및관리, 가시화기술, 성능 분석표준화기술 에너지사용량자동센싱기술, 시스템 On/Off 및비례, 통합제어기술, 자동 통계및분석기술 사용자 UI 개발기술, 에너지사용처별구분기술, 에너지입출력디자인기술, 시스템활용표준화기술, 감시시스템, 고성능모니터링시스템기술 웹기반감시제어기술, 스마트제어기술 센서및자동제어시스템에너지사용량표시기술입출력디자인기술에너지,,, 사용량자동통계및분석기술네트워킹기술모니터링기술원격및,,, 스마트감시제어운영프로그램화기술 274

281 전략제품현황분석 [ 공급망단계별주요제품분류표 ] 대분야중분야세부제품 에너지수요관리 에너지소비예측기술 에너지측정및관리기술 건물에너지해석및소비예측기술, 실내환경성능통합분석기술, 성능분석표준화기술 건물에너지측정장비및센서기술, 에너지측정및분석기술, 시스템운영관리기술, 자동측정및제어기술, 에너지소비량가시화기술 센싱및진단기술 에너지미터링소자기술, 설비시스템고장진단기술, 시스템에너지사용량자동진단기술, 환경인자센싱기술( 일사, 외기도입, CO 2 농도, 조도, 인체감지등) 네트워킹및모니터링 무선모니터링및네트워크기술, 중앙감시시스템 ( 스케줄관리, 데이터보존), 웹기반감시제어기술, 고성능모니터링시스템기술, 실시간양방향통신기술, 통신프로토콜 (TCP/IP) 기술 스마트건물에너지관리시스템 BEMS 자동제어 원격및스마트제어기술, 조명및전력제어기술, 실내환경복합제어기술, 설비시스템개별자동제어기술( 인버터및유량제어기술, 엔탈피제어기술시스템 On/Off 제어기술, 열원기기대수제어, 고효율조명제어, 실내기대수제어, 축열제어및변풍량제어) 에너지사용량자동통계및분석기술, DB 구축및분석기술, 사용자 UI 개발기술, 에너지사용처별구분기술, 에너지입출력디자인기술, 프로그래밍 시스템활용표준화기술, 프로그램표준사용, 시스템제어알고리즘및제어모듈설계기술( 최적기동, 최적정지, 야간운전사이클, 나이트퍼지, 엔탈피제어프로그램, 제로에너지밴드, 부하재설정, 절전사이클, 분산전력수요, 외기도입량제어, 가변풍량제어 ), 기존시스템제어알고리즘검증및확장기술 시스템통합관리기술 복합전열원최적관리기술, 클라스터 BEMS 구축기술, 에너지생산원가및관리비용계산기술, 건물에너지통합예측및관리기술 275

282 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 2. 산업및시장분석 - 정책및수요적측면에서친환경, 저에너지건물구현을위해기획단계부터에너지소비량을예측하고기존 건축물의정확한에너지사용량을측정및분석하는기술이필요 - 건물에너지관리시스템 (BEMS) 을통해열원및설비시스템의자동제어및에너지효율적운전관리를유도하여 친환경저에너지건물구현할수있는중요한기술로부각 - 스마트건물에너지관리시스템분야시장의급속한성장세로인해관련중소기업과대기업의과다경쟁및국내 보급한계에대한돌파구로국내외시장요구에대응하기위한기술가격브랜드마케팅 경쟁력강화가필요 가. 니즈분석 초기계획부터운영단계까지활용할수있는건축물에너지사용량예측기술필요 시장니즈 1 : 국내실정을반영한건물에너지해석툴개발필요 정부는녹색건축물조성지원법을제정하고 2025년까지제로에너지건축물목표달성을위해 단계적으로건축물에너지의무절감율을강화하고, 에너지소비총량제를도입함. 따라서건축 기획단계부터설계까지건물의에너지사용량을예측하여효율적인에너지운영방안을검토해야 건물에너지제로화를달성가능 현재범용적으로사용되는건물에너지사용량예측툴은기상데이터를활용한동적해석툴로 국외기술이거나, 국외기술을기반으로일부변경한기술을활용하는경우가대부분 특히국내에서건물에너지인증관련툴로정부차원에서개발한프로그램은건물설계단계에서 간단히에너지성능을평가할수있는툴로실제건물운용단계에서적용되는시스템및일부 운용상황을평가하지못하는한계가있음. 따라서국내기술력을바탕으로에너지사용량을실제 건물운용단계를예상하여해석할수있으며, 범용적으로활용될수있는툴개발이필요 시장니즈 2 : 기존건축물설비시스템운영최적화및리모델링전략도출을위한에너지성능평가툴개발필요 기존건축물은신축건축물에비해실질적인에너지절감효과가커기존건축물의효율적인설비 시스템운영또는리모델링의정확한효과를판단하기위해에너지사용량평가프로그램이필요 정부주도로기존건축물의녹색리모델링을통한에너지효율화사업이점진적으로증가하고 있으며, 녹색인증( 친환경인증, 에너지효율등급인증) 을기존건축물로확대될예정 기존건축물의재건축및리모델링수요가확대되고있으며, 이러한기존건축물의에너지효율화를 위해정부에서는 BRP사업및 ESCO사업등을통해저리의지원금을지원하여저에너지건물사업이 증가하고있는추세 276

283 전략제품현황분석 리모델링기획단계부터기존건물의에너지사용량을계산하여측정데이터와비교할수있으며, 여러리모델링대안을비교해최적설계안을도출할수있는툴개발이필요 운영단계에서에너지절감에대한중요성확인에따라에너지관리기술개발필요 시장니즈 3 : 건물에너지관리시스템(BEMS) 기술 스마트건물에너지관리시스템도입은초기투자비용은크지만, 에너지사용에효율적이며지속적인 에너지관리를통해운영단계에서에너지비용을줄일수있어투자비회수가가능함. 이에따라 최근스마트건물에너지관리시스템의연구개발및상용화가증가 ESCO사업에서 BEMS 분야는잠재력이큰유망사업으로주목받고있음. 서울시는 2009년부터 건축심의위원회의심의기준으로활용되는가이드라인에서최고층건물의 BEMS 구축을의무화 국내전력위기의가중으로인한정부차원의에너지절감대책인 국민발전소정책을 내놓는등전력 관리에비상이걸린상황으로, 이에따라 IT업계에서는전력관리에 IT기술을접목한에너지절감 기술을개발중이며, 최근해당분야의시장이급속히확대 시장니즈 4 : BEMS와스마트기술과의연계및스마트통합제어플랫폼기술 BEMS 의활용성증대를위해서는 IP기반센서네트워크기술과스마트기술의접목을통해실시간 통합제어플랫폼을구현할수있는기술개발이요구 IT 기술의발전에따라건물에너지관리시스템 (BEMS) 의구축이용이해지고시스템활용성극대화가능 시장니즈 5 : 정보네트워크및자가설비고장진단기술 국내외적으로지능형건물설비시스템의최적화통합운영을위한신경망칩(neuron chip) 의사용및정보통신기기의무선화와더불어설비제어분야에통신프로토콜및운영시스템개발연구가활발히진행중 기존 BAS/IBS 시스템을개선한지능형건물에너지통합관리시스템구축을위해요구되는주요 인설비의최적제어기술, 운영최적화를위한다양한에너지절약알고리즘, 기기별에너지 소비량의정확한파악및분석을위한계측시스템, 설비의고유성능유지를최적관리시스템 등의관련연구및기술개발이활발하게수행중 277

284 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 [ 스마트건물에너지관리시스템제품분야의 PEST 분석 ] 구분촉진요인저해요인 정책 - 미국, 일본, EU 등선진국은급변하는국내외환경변화에대응하는중장기적인에너지기술전략에국가역량을집중 년건축물제로에너지화정책추진 - 정보통신기술 (ICT) 의융복합정책추진 - 건축물에서의신재생에너지의무비율확대 - 낙후된건물에너지정보화기술수준 - 건물에너지관리시스템기술 인증표준화미흡 - 국내계량, 계측기술미흡 - 국내에너지가격구조의비합리성 - 건물에너지관리시스템에대한정부지원사업확대 - 초기투자비증가에따른부담 - 유가및에너지수급중요성증대 - 폐쇄적프로토콜에의한초기설치비용증가 - 화석연료수입의존도대응필요 - 건물관리시스템이 BAS 위주로형성 경제 - 국내시장점유율확대필요 - 다국적기업이 BAS 시장을주도 - - 수입대체필요세계최고수준의정보통신인프라확보 년도부터시작된저유가의지속 - 단기적투자 - BAS 시장과의시장점유율중복가능성 - 에너지사용량절감주택선호 - 민간건축물로의확대미흡 사회 - 에너지, 자원절약에대한주민의식수준향상 - 데이터관리의중요성인식 - - 유지관리및서비스시스템체계및경험미흡도입필요성에대한인식및홍보부족 기술 - 우수한정보통신기술접목가능 - 기술력확보를위한지속적인정부 R&D 투자 - 개방형프로토콜개발 - 융합기술개발추진 - 중심 - 건물자동제어시스템 (BAS) 의폐쇄적프로토콜 - 핵심기술의해외의존도심화 기후변화대응 건축물제로에너지화필요 정보통신기술발전 온라인지원 융복합기술 시스템화 정부의건물부문에너지관리를위한지속적인정책발표로인해건물에너지관리시스템분야는성장세 국내의급속한발전과수요층에인한스마트건물에너지관리시스템분야수요층과시장이확대될것으로전망 통합시스템의수요층에대응하기위한정보화대응및기술의성숙도완성을위한관련융복합프로세스마련 나. 산업특징및구조 건설산업이경제지표와정부정책에많은영향을받기때문에스마트건물에너지관리시스템 분야역시거시경제지표들과유기적인관계를가지며, 정부정책의변화및건축의순환주기등에 의하여 BEMS 산업경기가변동 278

285 전략제품현황분석 수요자( 건축주) 중심의시장 스마트건물에너지관리시스템분야시장은수요자인건축주의요구에따라서비스의사양이결정되어 표준화된기술을제공하기어려워각건물특징에적합한시스템구축기술이중요하며, 이러한기술력은 다양한건물의수주경험을통해얻을수있는기술력을갖춘특정업체에유리한시장으로형성 특히 BEMS 는공급자의지명도, 기술능력, 관련사업의수주경험이중요하여, 중소기업보다는대기업 중심의시장이형성 건물에너지예측및측정, BEMS 기술은건물에너지효율화산업으로서건축계획및시공, 엔지니어링, 컨설팅, S/W, 통신등 IT 기술이종합적으로집대성된분야로다양한분야의시장과 직 간접적으로연계 정부의건물에너지절감정책및관련산업에따라 BEMS 시장규모형성 대규모공공건물및상업시설의경우운영단계에서건물의에너지절감을위해서는 BEMS 필수적용사항으로, 다양한용도의신축및기존건물에너지절감정책의무화로시장규모가증가 구축이 IT기반의 ESCO 시범사업의진행으로, 기존건축물에서의 BEMS 구축기술도연구개발의활성화가 요구. 능력향상이요구 에너지절감시스템구축시장이부상함에따라 IT서비스업체및통신업체까지에너지절감시장에 참여하여경쟁이심화될것으로보이며, 특히 BEMS, 지능형수요관리 (DR), 클라우드, 가상화시장이 유망할것으로전망 삼성SDS, LG CNS, SK C&C, 등대기업 IT 서비스업체들과 ICT, 롯데정보통신등중견 IT서비스 업체들까지 BEMS솔루션을개발하여시장에참여 IT 서비스업체뿐만아니라 KT, SKT 등통신업계의대응도본격화되고있음. KT는 2015년까지 20% 의 에너지절감목표를세우고자체적인건물에너지관리시스템 (KT-BEMS) 을개발중이며, SKT도자체 개발한클라우드 BEMS 의사업성검증을마치고대형빌딩및병원등일반시장공략 국내 BAS/BEMS 업체에서는전통적인개별건물별자동제어시스템구축솔루션중심의기술개발에 주력하고있지만, 점차클라우드기반을통한복수건물을위한 BEMS 기술개발인증가할것으로전망 [ 스마트건물에너지관리시스템중심의연관산업구조 ] 후방산업스마트건물에너지관리시스템전방산업 3D 모델링, BIM, 클라우드 IT, 공간 Big Data, 정보통신, 네트워크, 원격제어, 모니터링, 센서및계측 건물에너지예측및측정기술, 건물에너지관리시스템 (BEMS) 운영기술 건설산업, 리모델링산업에너지진단및 ESCO 산업 279

286 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 [ 스마트건물에너지관리시스템중심의 SWOT 분석 ] 강점 (Strength) 약점 (Weakness) - 건물에너지효율화가중요한문제로부각되어에너지 소비예측및측정기술개발요구의지속적증대 - 건축물의대형화, 고급화, 그린화를위한건물에너지시스템 시장이활성화 - 주거/ 건물가치향상기대효과에 의한지능형에너지 관리시스템설치요구증대 - 건물에너지관리/ 제어에대한강력한지원정책 - 유비쿼터스환경에따른수요증대로제어시스템관련 기술및사업환경개선 기회요인 (Opportunity) - 혁신적기술개발의제품화및상품판로의개척필요 - 투자비대비에너지절감효과가큰제품및기술중심개발우려 - IT업체및통신업체도에너지절감시장에참여하여경쟁이심화되는구조로형성 - 중소기업의 BEMS구축기술및경험미비 - 제어시스템에대한정의및구성요소등이체계적으로정립되지않아현장에서의적극적인신기술도입이어려운실정 위협요인 (Threat) - 에너지절감및온실가스감축에대한높아진사회적합의수준, 정책적지원수준향상 - 빌딩은다양한기술과제품의집합체로유관산업분야가광범위하여개발기술에대한파급효과우수 - 저탄소그린빌딩분야의세계시장규모가거대하며, 매우급속하게성장중 - 건설, 정보통신, 에너지산업분야의융복합기술의동반발전가능 - 세계적도시화로그린빌딩시장의성장가능성이명확 - BEMS 기술표준화에따른주요제품기술개발분야활력 - 국내건설경기침체로에너지절감기술보다초기건설비절감에초점 - 건설시장개발에따른선진국기업및대기업의주요핵심기술분야참여및종속화우려 - 관련표준및인증체계에서의선진국주도강화 - 녹색건축물핵심기술의설계단계에반영이어려움 - 대기업및선진국기업의시장경쟁구도형성 - 국내및세계시장진입장벽증대 - 공급자의지명도, 기술능력, 관련사업의수주경험이중요 다. 시장현황/ 전망분석 세계 IT 시장규모는 6.2% 성장한 2조 2210 억달러로전먕되며, 국내 IT 시장규모는 2014년 기준전년대비 5% 증가한 28조 8000 억원에이를것으로추산 ( 전자신문, ) 에너지 IT 시장의주요에너지생성대상산업은원자력, 태양전지, 신재생에너지분야이고, 주요에너지 보존산업은원자력 온실가스처리분야 IT, 스마트그리드, 이차전지분야이며, 주요에너지절감산업은 BEMS, HEMS, 세계스마트시티(smart city) 시장규모는 2014 년 6,545.7 억달러에서 2019 년 12,665.8 억달러로 연평균 14.1% 증가할것으로추산되며, 스마트시티의가장중요한구성요소는스마트교통 (smart transportation), 스마트보안(smart security) 및스마트에너지관리(smart energy management) 으로, 이중스마트에너지관리(smart homes, smart building automation 및 smart energy(grid) 포함) 의시장규모는 2014년 2,038.3 억달러에서 2019년 4,690.1 억달러로 연평균 18.2% 증가(MarketsandMarkets, 2014) 국내친환경건축시장규모는 2010년에 1조 3,100 억원, 2011년에 3조 5,700 억원, 2012년에 6조 3,500 억원, 2013 년에 10조 6,500 억원, 2015 년까지약 25조원규모로성장할것으로예측 ( 건설산업의녹색건설시장확대전략세미나, 김상범, 2010) 280

287 전략제품현황분석 전세계 BEMS 시장규모는 2011년부터연평균 14% 의성장률로 2020년 60억달러까지성장할 것으로예상 (Building Energy Management Systems, Pike Research, 2012) 국내 BEMS(Building Energy Management System) 시장은연 3조 2000억원전후로오는 2030년 9조 7000 억원까지성장할것으로예상 ( 한국전자통신연구원, 2013) 세계에너지 IT와친환경건축시장의지속적인증가로관련분야에서의중소기업기술력확보를 통한시장진출가능성이높을것으로예상되며, 특히중소기업의건축물에너지예측및측정 기술분야의시장진출가능성이높은분야로예상 국내시장에서특정중소기업과대규모투자가가능한대기업이외에대부분의중소기업은관련 분야진출이어려운상황이며, 에너지수요예측기술개발의경우, 학계에서연구가이뤄진제품이 상용화되지못하는한계가있으므로, 중소기업과학계의협력을통한기술이전등으로관련분야에 진출할수있는전략적수립이필요 [ 스마트건물에너지관리시스템시장현황및전망 ] ( 단위: 억원/ 백만달러 ) 구분 년도 시장규모 성장률 CAGR(%) 에너지 IT 116, , , ,000 [142,000] [150,000] 5.2 국내시장 친환경건축시장 63, , , ,000 [300,000] [400,000] 58 BEMS 30,550 32,590 34,780 37,110 39,590 [45,000] 6.7 세계시장 에너지 IT [187,40 0] [197,10 0] [207,40 0] [218,20 0] [229,500] [240,000] [5.2] 친환경건축시장 81,500 95, , , ,000 [170,000] 16.5 BEMS 2,100 2,400 2,700 3,100 3,600 [4,100] 14 * 자료: 세계친환경건축시장전망(Specialist in Business Information), BEMS 시장전망( 한국전자통신연구원, 2013), * * 세계 BEMS 시장전망(Pike Research, 2012), 에너지 IT 시장전망 (ETRI 추정, 2010), [ ] 는추정치 라. 공급망( 분류) 에따른분석 건물에너지예측및측정기술분야에는국내특정중소기업만이참여하고있으며, 국외의정밀한 예측기술력에미치지못하는한계가있어, 국외의에너지예측툴에대한수요가높으므로, 국내 중소기업의정밀에너지예측기술력을확보하여수입의존도를낮춤과동시에국가경쟁력을 향상시킬수있는기술개발전략이필요 281

288 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 현재국내학계를중심으로건물에너지예측기술개발이활발히진행중이지만, 해당기술이 상업화되기에는미흡한상황. 학계와관련중소기업과의협력을통한기술이전등으로기술상업화 전략수립이요구 해외선진국( 미국, 일본, 독일등) 을중심으로건축설비의에너지절감을위하여시스템구성 요소들의최적운전점을설정하고, 감시제어를통한최적운전및유지관리기술의개발및적용 중 현재국내 BEMS 분야에서의중소기업은 BEMS 기술개발및구축분야보다는예측기술분야와 BEMS 기술을완성하기위한부품및통신, 계측시스템, 알고리즘, 사용자모듈, 개발등관련 부품기술개발에참여중 세계업체및제품현황 미국을중심으로많은사용자가 DOE-2, EnergyPlus, TRNSYS 를사용하고있고, 유럽의경우 ESP-r 등이범용적으로사용되며, 독일의 PHPP, 일본의 HASP, ACLD 등도각각의장점을갖고개발및 개선중 하니웰 (Honeywell) 은건물자동제어통합시스템인 EBI(Enterprise Building Integration) 의한 구성요소로서에너지관리를위한특화된기능을담당하는 Energy Manager 솔루션을 개발 지멘스 (SIEMENS) 에서는 EMC(Energy Monitoring and Control platform) 를기반으로원격지에서 AOC(Advantage Operation Center) 를운용하고있으며, Remote Monitoring, Remote Analyze, Remote Operate, Remote Optimize 서비스를통해에너지및유틸리티사용량에대한이력추적, 에너지사용량프로파일에대한전문가레벨의상세분석서비스, 주기적인에너지사용량 / 이벤트 / 알람에 대한보고서기능등을제공 존슨컨트롤즈에서는관리응용서비스를제공하기위해 Energy Essential 솔루션을개발하였으며, 기후데이터를포함하여에너지유형별소모량, 에너지생산량, 전력사용량 / 피크수요 / 역률, 에너지 사용요금, 장비별가동시간, CO2 배출량정보등을종합적으로관리 슈나이더는전사적인차원에서의에너지관리시스템솔루션으로서 EEM(Enterprise Energy Manager) 를 개발하고있으며, 중소형건물및공장등에대해서원격으로관리하기위한 REM(Remote Energy Management) 솔루션을제공. 에너지효율및비용관리, 온실가스배출량추이, 전력품질관리, 부하관리및트렌드기반데이터비교분석기능탑재 Verizon Wirless 는 Home Monitoring and Control 서비스를출시하여미국최초가정모니터링, 보안점검, 에너지제어서비스를제공. 스마트홈시스템관리를위해 Verizon Home Control 이라는 전용앱을스마트폰이나태블릿 PC 로사용하여가정모니터링, 전등 on-off 및도어 lock, 온도조절이가능 국내업체및제품현황 디디알플러스, 두올테크, TMD 소프트, 썬앤라이트, 씨이피테크등의중소기업은자체기술력으로건물 환경분석및에너지예측툴을개발. 현재에너지예측기술개발이학계를중심으로활발히진행중 282

289 전략제품현황분석 가교테크는 OEMS 기반건물에너지성능모델로 OEMS 인터페이스, 건물에너지성능해석인버스 모델알고리즘, 건물에너지성능통계모델개발 대우정보시스템은최근 건물의에너지관리방법, 관리서버및기록매체 에대한특허출원등 기술개발을진행중 LG CNS는스마트그린솔류션제품군에 BEMS 를포함 KT는 2015년까지 20% 의에너지절감목표를세우고자체적인건물에너지관리시스템 (KT-BEMS) 을 개발중으로연간 300억원의에너지절감을실현한다는계획을발표 한화L&C 는다수건물그룹관리 BEMS 인 G-BEMS 개발하였음. 마이크로 EMS와기존 BEMS 를연계/ 통합한시스템으로아키테처설계및시스템구현과다수의이기종건물에대한통합연계가능한 멀티포트통신프로토콜개발하여다수건물의통합에너지운영관리를위한실증단지를구축 SKT는세계최초자체개발한클라우드 BEMS 는빌딩안의에너지설비를유무선 네트워크로연결해 에너지사용추이및설비성능을실시간으로수집분석하고, 이를바탕으로정확한에너지사용량 예측및설비가능을가능하게하는시스템. 최근 Sk타워와 SK 남산그린빌딩, SK텔레콤미래경영연구원에 NOC-BEMS 구축을완료하고에너지관리대행사업을추진하고있으며, 빌딩각각에설치되어있는 빌딩자동화시스템 (BAS) 을중앙에서에이전트방식으로운영을제어 누리텔레콤은 BEMS, HEMS, FEMS, OEMS 기술사업을진행하며, KT 서초지사와서대문구청에 FEMS 를설치하고, LH공사에 HEMS 를구축 삼성물산은에너지서브미터링및 설비효율정보등을종합적으로고려하는 BEMS 시스템을구축 BEMS 용환경센서추가설치와건물내상황정보및스케줄정보, 한국전자통신연구원과지식경제부는산업원천기술개발사업의일환으로 고효율건물에너지감응형 EMM 플랫폼기술개발 과제를통해다수개의건물을원격관제센터에서에너지정보를통합수집하여 모니터링하고, 최적의에너지사용효율을위한진단및최적제어솔루션을제공하기위한플랫폼 기술개발을진행중 KT 가주관하는 한국형마이크로에너지그리드 (K-MEG) 사업중제2 세부과제 K-MEG 에너지 통합운영관리시스템개발및구축 과제를통해통합관제센터 (ToC: Total Operation Center) 기반의 원격그룹 BEMS 기능에대한기술연구및서비스개발이포함돼있고, 현재관제센터에대한 일부기술을개발해운용중. 2012년 5월구축된 K-ToC 는 2012년서울 G-밸리를시작으로서울 코엑스, 서울대학교, 세종시첫마을을대상으로구축확대 건물에너지수요예측및측정기술에서의중소기업의참여도는높지만, 기술의시장점유율이높아중소기업의경쟁력확보가어려운상황 국내시장의경우해외 BEMS 와관련된국내외대기업은자체적으로 BEMS 를개발하고구축하는기술력확보및 Supply Chain 을형성하여기술경쟁력및시장성을확보하고있으나, 중소기업의경우 BEMS 부품개발 중심으로참여하고있어시장성확보가미비 따라서중소기업과대기업이협력하여기술경쟁력확보및국내외시장성을확보할수있도록 국가지원필요 283

290 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 [ 공급망분석종합 ] 공급망단계 스마트건물에너지관리시스템 주요내용건물에너지수요예측및측정기술 BEMS 주요제품/ 기술 건물에너지해석프로그램, 환경성능통합분석기술, 성능분석표준화기술, 건물에너지측정장비및센서기술, 에너지측정및분석기술, 시스템운영관리기술, 자동측정및제어기술, 측정에너지원구분기술 센서및자동제어시스템및알고리즘, 설비스케줄제어, 에너지관리프로그램, 시스템제어알고리즘검증및확장기술, 프로그램표준사용및시스템활용표준화기술, BEMS 구축기술, 네트워킹및모니터링, 스마트제어기술, 통신프로토콜, 측정평가 (M&V) 해외기업 AutoDesk, LBNL, IES, Graphisoft, PHPP 협회, 일본공조학회 독일 하니웰, 지멘스, 존슨컨트롤즈, 슈나이더, Verizon Wirless - LG CNS, 롯데정보통신, 현대통신, KT, 한화L&C, SKT, Nuri Telecom, 삼성물산, 대우정보통신 국내기업 디디알플러스, 두올테크, TMD 소프트, 썬앤라이트, 대한설비공학회 한국전자통신연구원, 가교테크, 삼천리, 나라컨트롤, 동아일렉콤, ROOTECH, 브레넥스, SAINL, sanion, 알루이엔씨, SQI 소프트, SUNDOSOFT, 에코시안, M&D, XPRIME, OMNISYSTEMS, Ohkyung Comtech, YPP, 지산소프트 중소기업참여정도 중소기업시장점유정도 * 참여정도는주요제품시장에참여하는중소기업의참여규모와정도( 업체수, 비율등) 를고려하여 5단계로구분 ( 낮은단계:, 중간단계(,, ), 높은단계: ) 284

291 전략제품현황분석 3. 기업니즈조사 스마트건물에너지관리시스템분야에종사하는중소기업의제품개발현황을조사한결과, 구체적으로다음과같은다양한제품을개발, 판매 친환경건축, 에너지절약형건축설계컨설팅, 모듈러주거시스템, 수배전반및분전반원격제어장치, 하이브리드제습기, 데시칸트제습기, 하이칸공조기, 건물자동제어시스템 (BAS), 지능형건물시스템 (IBS) 또한지능형건물에너지관리와관련하여아래와같은기술개발을추진하고있음. 웹기반일조및에너지분석시스템, 막재와알루미늄을이용한모듈러주거시스템개발, 친환경건축물 구현기술, 원격자동제어장치기술, 하이브리드제습기, 하이브리드열펌프제습기, 데시칸트퍼지제습기, 패시브공조기, 액티브공조기, 시설관리시스템 (FMS) 지능형건물에너지관리분야의중소기업들은향후다음과같은제품개발계획을가지고있음. 고효율능동형외피시스템, 모듈러플로팅주거시스템, 에너지절감을위한모니터링및제어 네트워크기술, 수배전반및분전반원격제어장치, 하이브리드열펌프공조기 ( 제습냉방, 가습난방, 환기공기청정 ), 하이칸공조기 ( 패시브공조기, 액티브공조기 ), 건물전력관리시스템 (EPMS), 건물에너지관리시스템 (BEMS) 또한지능형건물에너지관리와관련하여아래와같은기술개발을추진할계획임. 신재생에너지반영건축설계시스템, 고효율능동형외피시스템, 창호고단열, 고기밀설계기술, 막재와 알루미늄을이용한모듈러플로팅주거시스템, 원격자동제어장치기술, 온수제어기술, 데시칸트로터, 열펌프 ( 히트펌프 ), 자동제어, 인버터, 전자팽창변, 공기필터데시칸트현열로터, 데시칸트패시브로터, 스마트건물에너지관리시스템 (BEMS), 건물운전빅데이터분석기술, 클라우드 BEMS 285

292 에코건축 4. 기술분석81) 스마트건물에너지관리시스템 가. 기술동향분석 (1) 세계동향 스마트건물에너지관리시스템의대상특허 3,226 건에대한각국가의연도별출원동향을살펴보면, 전반적으로최근까지꾸준한출원이이루어지면서증가하는양상을보이고있으며, 일본이가장 많은특허보유 출원규모에있어서는일본이 한국 876(27%), 유럽 238(7%) 순으로특허점유 1,152(46%) 로가장높은점유율을보이며, 이어서미국이 960(30%), 2008 년이후일본은증가하고있는것으로나타났으며, 미국은 2011년도까지증가하다가이후 출원이감소하고, 한국은증감을반복하는추세 [ 스마트건물에너지관리시스템의국가 연도별출원동향 ] 81) 최근 7 년간(2008 년 1 월 ~ 2014 년 6 월) 공개된해외특허 ( 일본, 미국, 유럽공개특허및미국등록특허 ) 와국내특허 ( 국내공개특허 ) 를대상으로함 년이후전체출원건수가감소추세를보이고있는데, 이는출원일로부터 18개월이후공개한다는특허공개제도에의한현상임. 286

293 전략제품현황분석 스마트건물에너지관리시스템의해외특허주요출원인의출원현황을살펴보면, 일본특허의비중이높고일본국적의출원인의활동이두드러지는것으로분석 전체적으로 일본의경우자국국적출원인에의한출원이활발하며, PANASONIC(JP) 이최상위출원인으로나타났고, 미국의경우 GENERAL ELECTRONIC(US) 이최상위출원인 [ 해외특허주요출원인의출원현황 ] 287

294 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 (2) 국내동향 스마트건물에너지관리시스템의국내특허출원동향을살펴보면, 출원건수는 2012 년까지증가하는 경향을보이다가 2012 년이후감소추세82) 를보이고있고, 내국인출원비율에있어서는 2008년을 제외하고, 매년 90% 이상으로매우높은비중을차지 국내전체특허의내외국인비율은한국인이 94%, 외국인 6% 로한국인의특허출원비율이매우 높아기술자립도가높은것으로분석 출원인을구분하면대기업 83) 의특허비율이 29% 로가장높았고, 중소기업이 23% 로그뒤를 이었으며, 대학/ 연구소 / 공공기관이 22% 그리고개인과해외출원인이각각 14%, 5% 로분석되어 스마트건물에너지관리시스템분야는대기업및중소기업에의한특허출원이많은분야로진출하기 위한기술기반을마련하고있다고판단 [ 연도별국내출원동향및연도별내국인/ 출원인출원비율 ] 82) 출원일로부터 18개월후공개한다는특허공개제도에의한일시적인현상으로판단 83) 유가증권 / 코스닥상장기업및외부감사법인을대상으로한매출액기준 1,000 대기업( 대기업으로정의) 외기업 288

295 전략제품현황분석 스마트건물에너지관리시스템의국내주요출원인현황을살펴보면, 대기업과대학/ 연구소 / 공공기관이 중소기업보다활발한특허출원활동을하는것으로조사되었으며, 대기업에서는엘지전자 (KR) 가 75 건, 대학/ 연구소/ 공공기관에서는한국전자통신연구원 (KR) 이 50건으로최다출원인선정 [ 국내주요출원인의출원현황 ] 289

296 에코건축 스마트건물에너지관리시스템 나. 기술군도출 스마트건물에너지관리시스템전략제품의특허및논문데이터검색을통해도출된유효데이터를대상으로데이터마이닝기법(Scientometrics 기법) 을통해클러스터링된키워드의연관성을바탕으로후보군을도출 또한스마트건물에너지관리시스템전략제품의특허데이터기반의특허분류체계기술트리작성을 통해데이터마이닝으로누락될수있는후보군을추가도출 (1) 특허및논문을이용한키워드클러스터링 스마트건물에너지관리시스템의특허및논문유효데이터를이용하여키워드클러스터링을 통하여 14개의후보군을도출 제품별 dataset 구축 : 일반조명시스템관련특허/ 논문데이터를추출하여노이즈제거후제품별 dataset 구축 1 차클러스터링 : 키워드맵을통한고빈도키워드확인- 빈도수 (tf-idf) 84) 가상위 30% 에해당하는 키워드를대상으로 1차추출 2 차클러스터링 : 1차클러스터링에서추출된고빈도키워드사이에서고연관도키워드를 2차추출 ( 고연관도기준은연관도수치 85) 가 2 이상인클러스터로제한) 다음그림은키워드간연관네트워크를시각화한것으로, 각키워드를나타내는원과키워드간의 연관도를나타내는직선으로구성 각키워드가특허와논문중어느데이터에서도출되었는지원의색으로구분하였으며, 도출된클러스터는황색음영으로표시 키워드로 키워드를나타내는원은고빈도의키워드일수록원의크기가크게표현되며, 선은키워드사이의연관도수치가높을수록굵게표현 연관도를나타내는 84) 빈도수(tf-idf) : 각키워드가출현되는특허또는논문수를의미 85) 연관도수치 : 두개이상의키워드사이의특허또는논문수를의미 290

297 전략제품현황분석 [ 스마트건물에너지관리시스템에대한키워드클러스터링 ] 키워드도출 No. 해당키워드 연관도수치 관련특허 / 논문제목 클러스터 01 meter, smart meter 3 1. REMOTE METER READING SYSTEM, AND MASTER UNIT 2. ELECTRONIC WATT-HOUR METER 3. A power-aware cloud architecture with smart metering 4. Smart metering enables smart buildings 5. COGNITIVE ELECTRIC POWER METER 클러스터 02 energy usage, analysis, energy saving, sensor Methods and systems for analyzing energy usage 2. Building Energy Usage Auditing, Reporting, and Visualization 3. Systems and methods for energy management and device automation system 4. METHOD AND APPARATUS FOR COMPREHENSIVE ENERGY MEASUREMENT AND ANALYSIS OF A BUILDING 클러스터 03 amount, electric power, load, value, estimation 8~17 1. ENERGY CONSUMPTION TARGET AMOUNT DETERMINATION DEVICE AND ENERGY CONSUMPTION TARGET AMOUNT DETERMINATION METHOD 2. POWER USE AMOUNT MANAGEMENT SYSTEM 3. HOME ENERGY CONSUMPTION PREDICTION SYSTEM, HOME ENERGY CONSUMPTION PREDICTION SERVER, HOME ENERGY CONSUMPTION PREDICTION METHOD, AND PROGRAM 291