조명용 LEDㆍ그린 IT 기술

 

조명용 LEDㆍ그린 IT 기술
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기술의 개요

기술의 정의 및 범위

	- 에너지 절감을 위해 일반 조명을 대체하는 고효율 조명용 LED 핵심원천기술 및 활용ㆍ응용 기술과 IT기기들의 열관리 효율화ㆍ저전력화를 통하여 에너지 효율을 극대화 하는 기술 - 고효율 조명용 LED 핵심원천기술 및 활용ㆍ응용 분야와 IT 분야의 기기보급 확대 및 정보 대폭발시대를 대비한 에너지 효율향상 및 절감을 위한관련 Green-IT 분야
	기술 트리

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필요성·중요성 및 파급효과

조명용 LED는 반도체, 디스플레이 등 IT기술과 접목하여 화석에너지 고갈 대비 및 CO₂ 배출량 감소하고 u-City 감성조명 등 새로운 신산업 창출

우리나라 IT산업은 ‘07년 산업분야 전력소비량의 17.15%를 소비하고 있으며 ’03년 이후 소비비중* 증가 지속

※ IT산업 전력소비 비중 : ‘03년 12% → ‘04년 13.3% → ‘05년 15% → ‘06년 16%

시장현황 및 전망

환경 변화

LED 조명, 그린IT 기술로 신성장동력 및 일자리 창출을 수반하고 환경보호와 경제성장의 선순환

IT 기기의 에너지 고효율화 기술을 적용하여 전력소비를 획기적으로 줄이는 등 쾌적한 무공해 친환경 IT 인프라 구축

세계시장 전망

2007년 조명시장의 1.1%를 차지하고 있는 LED 조명은 2003년까지 연평균 26.5% 지속성장하여 2020년에는 비중이 50%로 확대될 전망

※ 세계 조명 기구에 의한 소비 전력은 2조 1,000억 kWh로 연간 17억톤의 CO₂ 배출

그린 IT 기기시장에서 그린 클라우드 컴퓨팅 활성화 시점에서 단일 시장으로 수렴될 가능성 있으며, 그린 네트워크 기술은 2007년 약 968억 규모에서 연평균 2.6%로 성장하여 2030년 약 1,750억 달러 수준으로 전망되며, 2012년부터 시장 형성되어 2013년 이후 본격화 될 전망임

< 표 > 세계시장 및 국내생산 전망 단위: 백만달러, %

연도＼시장		2007	2012	2020	2030	연평균 증가율
세계시장		543,080	709,749	1,004,478	1,354,706	4.1
국내	내수	16,769	30,763	72,005	145,402	9.8
	생산	21,472	39,520	88,021	162,475	9.2
	수출	13,154	24,168	56,022	101,418	2.6

국내시장 전망

국내 LED조명 시장규모는 2007년 2.0억달러를 형성한데 이어, 2012년 11.9억 달러, 2020년에는 124.9억 달러의 시장을 형성할 것 전망

그린 IT 기기 국내 시장 역시 현재 당해기술 자체가 태동기로 그린 컴퓨팅의 경우는 2007년 0.8억 달러에서 연평균 7.3% 증가율로 2012년 1.25억 달러, 2020년에는 2.18억 달러에 이를 것으로 전망, 그린 네트워크 시장은 유,무선 망의 고도화 계획에 따라 시장 형성 전망

국내외 주요기업 기술개발 및 사업화 활동

주요 선진국에서는 시장 선점을 위해 전문 LED 기업과 조명업체간 인수합병 후 경쟁적인 수직 계열화 추세에 있음

* GE : 조명의 갤코어 인수 및 니치아(日)와 패키지 기술 제휴

LED관련 업체는 대부분 패키지 업체로 서울반도체, 삼성전기와 LG이노텍을 정점으로 제휴 메이커가 네트워크를 구성

그린 IT 기기의 그린 컴퓨팅 분야는 컴퓨팅 자원의 에너지 절감을 위해 독자적인 기술개발보다는 기후보존컴퓨팅연합(CSCI) 등 결성으로 컴퓨팅 자원 효율화 추진, 그린 네트워크는 Nokia Siemens Networks이 과거 기지국과 비교하여 35%~40%가량 에너지 효율성이 증대, Ericsson이 기지국 대기모드 전환 기술 개발. 그린 IT부품은 노키아, Intel, 홍하이, 삼성전자가 개발 중

* CSCI(인텔, MS, 구글, 델 등 구성)에서는 컴퓨팅 전력 효율화 추진으로 ‘10년까지 PC전력(90%), 서버(92%) 효율향상, CO₂감소는 연 5,400만톤, 전력비용은 연 55억 달러 절감 추진 목표

경쟁여건

기술·산업 경쟁력

아직은 광원가격이 LED가 백열등의 약 20배, 형광등의 10배 정도로 가격이 비싸기 때문에 본격적인 보급에 장애가 되고 있으며 국내 LED 기술개발 수준이 미흡함

그린 IT 기기는 기술도입 및 생산기술 확보의 완성품 공급에 치중하여 부품 원천기술 부족하고 주력 수출상품의 국산화율이 낮고, 핵심 부품소재의 수입의존도가 높음

국외 여건 분석

니치아, 오스람, 루미레즈, 도요타합성, 크리 등 선발업체들은 LED 핵심기술을 보유하고 있으며, 상호 크로스 라이세싱을 체결하여 특허 및 지적재산권을 이용한 높은 진입장벽을 쌓고 있음

글로벌 IT기업들은 전력절감 기술을 차세대 IT 기술의 필수요소로 선정하고, 고효율 저비용 IT 인프라 실현을 위한 그린 IT 요소기술 개발 및 적용 가속화

IBM, EMC, HP, 히다찌 등은 그린 서버 및 에너지 절약형 스토리지 개발에 주력

모바일 네트워크의 전력효율 최적화를 위해 영국의 모바일 VCE, 유럽의 Celtics Opera-Net, 일본의 METI 등 그린 IT 관련 신규 프로젝트 중심으로 IT 시스템의 전력절감 및 고효율 전력모듈 기술 개발 주력

국내 여건 분석

LED가 차세대 조명으로 부상하면서 백열등ㆍ형광등ㆍ가로등 업체 대부분과 전기전자ㆍIT기업들도 LED 조명산업 생산에 참여하여 현재 400여 업체가 과당경쟁을 전개고 있으나 핵심부품의 對 일ㆍ대만 수입의존도가 높고 원천기술이 부족하여 시장 확장에 부담으로 작용

그린컴퓨팅, 그린네트워크, 그린IT 부품 등 그린IT에 대한 관심과 수요는 높으나 국내 기업 중 그린IT전략을 보유한 기업은 27%로 EU 평균 35%에 비해 낮은 수준으로, 이와 관련된 원천기술 확보 및 표준 개발이 부족하여 대표 제품 및 솔루션의 부재로 산업 전반의 대응 전략 미흡

국내 이슈 및 쟁점

에피/칩, 패키지 등 핵심부품의 높은 수입의존로 인하여 LED조명가격(3만～50만원)이 기존조명(1천～10만원)대비 10~100배 높아 가격 문제 해결이 필수

그린 IT 기술에 대한 연구가 선진국 중심으로 활발하게 이루어지고 있으나 업계의 인식 저조로 핵심 기술부문에서 선진국과의 기술 격차가 커질 우려가 있음

에너지 절감 및 CO₂ 배출에 초점을 둔 그린 IT 정책 미흡으로 관련 정책수단과 확보기술 상용화에 국가의 정책적 역량 결집 필요

전략방향

기술개발·산업화 전략 방향

LED 응용 분야 중 일반 조명 분야가 83%의 고도성장이 예상되므로 LED 일반조명 분야 전략제품 성장 동력화

광효율 향상과 가격 저가화, 핵심 기술의 해외 의존도 해결

그린 IT 기기의 그린 컴퓨팅은 에너지 소모가 많은 서버, 스토리지, PC, 휴대기기 등의 고성능, 고효율, 저전력화 추진으로 킬로와트당 성능 향상기술과 컴퓨팅 자원의 공간 활용도 개선 방향으로 추진, 그린 네트워크 기술은 전력 절감효과가 큰 서브시스템에 집중하고, 그린 IT부품은 에너지 및 그린 전력 반도체, 친환경 소재기술 동시 확보 전략으로 추진

그린 컴퓨팅은 대용량, 고품질 데이터 폭증에 따른 컴퓨팅 자원의 아웃소싱과 컴퓨팅 지원의 효율화, 활용도 배가를 위한 그린 클라우드 컴퓨팅 서비스를 신성장 산업으로 추진

PC, 서버, 휴대기기 등 IT기기들의 그린화를 위해 저전력 SoC 설계 및 고효율 프로세서, 박형 냉각소자 등 핵심 부품 개발 추진

기술개발 목표

‘15년까지 기존 조명의 50%를 반도체 및 유기 LED 조명으로 대체시킴으로써, 에너지 절감(32%) 및 CO₂ 감축(6%) 목표

그린 IT 기기의 그린 컴퓨팅분야는 저전력 통합운영관리 솔루션 및 가상화 기술 확보로 ‘12년까지 데이터센터의 서버 공간절감(80%), 에너지 소비절감(40%)을 목표로 하고, 그린 네트워크 분야는 현재보다 소비전력의 1/100까지 절감하는 참조 모델 제시 및 핵심 기술 개발, 그린 IT부품은 휴대기기 내 열관리를 위한 초박형 냉각소자 개발 (t<1mm)과 에너지 고효율 프로세서 플랫폼 및 에너지 자가 수집 시스템 구축 및 에너지 확장성을 통한 신산업 개척을 목표로 함

기술·산업 전략 로드맵

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세부 추진전략

전략제품·서비스 및 핵심세부기술

조명용 LED

고휘도/고효율 LED 광원, 스마트 감성조명, 유비쿼터스 조명, 농업적 LED

그린 IT 기기

그린 컴퓨팅 : 그린 클라우드 컴퓨팅 서비스, 그린 스토리지, 그린 서버

그린네트워크 : 모바일 네트워크, 전광통합망, 무공해 친환경 HAPS 기술

그린 IT 부품 : 고효율 에너지 자가 수집 센서 시스템, 초박형 냉각소자, 친환경 반도체 소자

단계별 기술획득 전략

1단계는 그린 및 클라우드 컴퓨팅, 네트워크와 IT 부품소재 및 LED 핵심 기술 획득을 위해 핵심연구기반조성 및 표준화, 제도개선 등 인프라 조성

2단계는 그린 컴퓨팅, 그린 네트워크와 그린 IT 부품소재 및 조명 LED 핵심기술 확보를 위한 분야별 선진 기관과 기술제휴를 통한 지식 경제 선도함과 동시에 핵심기술 검증에 주력

3단계에는 각 기술의 시스템과 인프라를 고도화하고, 사업화 수익모델 확보로 벤처 케피탈 투자 유치 등에 주력

실용·사업화 전략

전략방향

조명용 LED

고휘도/고효율 LED 광원, 스마트 감성조명, 유비쿼터스 조명, 농업적 LED

그린 IT 기기

그린 컴퓨팅 제품의 가격 경쟁력 강화를 통한 수입대체 및 국내 산업 육성을 위하여 R&D 강화(그린 클라우드 컴퓨팅 서비스), 국산화(그린 스토리지), 국내 수요 확대(그린 서버) 및 에너지 절감 컴퓨팅 인프라 모델 발굴(그린 컴퓨팅 Best Practice) 추진

그린네트워크 : 모바일 네트워크, 전광통합망, 무공해 친환경 HAPS 기술

그린 IT 부품 : 고효율 에너지 자가 수집 센서 시스템, 초박형 냉각소자, 친환경 반도체 소자

단계별 세부전략

1단계는 그린 클라우드 컴퓨팅, 네트워크와 IT 부품소재 및 LED의 그린 IDC 마이그레이션, 무공해 친환경 HAPS 기술, 서비스 타당성 분석, 친환경 그린 IT 부품.소재 사양 결정, 대체형/일체형 LED 조명 기기 개발기술의 경우 운영주체가 민간이므로 민간이 주도케하고 정부는 R&D 및 국산화 강화를 위해 수입대체를 위한 지속적 연구개발을 위한 지원 추진

2단계는 그린 컴퓨팅, 그린 네트워크에서 클라우드 컴퓨팅 서비스와 무공해 친환경 HAPS 기술의 민간 주도하에 인프라 확산 및 정부 주도의 산업원천개발 추진

3단계에는 시장성숙단계로 민간주도하여 각 기술의 시스템과 인프라를 고도화하고, 상용서비스 및 시장 개척을 위해 노력하며 특히 정부는 핵심원천기술의 부재에 대한 국가적 차원의 대응을 위한 대·중소기업, 대·대기업, 전·후방산업 간의 전략적 제휴 유도

소요인력 확보 방안

조명용 LED

정부의 “미래첨단산업 일자리 창출 대책과 에너지산업 일자리 창출 대책”(‘08)에서 LED 산업 일자리를 ‘07년 1만명에서 ’12년 3만명으로 늘릴 예정임

그린 IT 기기

‘12년까지 전문대학원과 관련 학과 설립, 대학 IT 연구센터(ITRC) 설치, 운영, IT인력 재교육 등을 통해 그린 IT 전문인력 양성

인력＼단계	필요인력(명)			연구개발 인력 확보방안	관련전공
	학사	석ㆍ박사	합계
1단계 (’09∼’12년)	1125	1375	2500	자체, 국내 관련학과 졸업생 채용, 산학연계 통한 전문인력 양성	컴퓨터, 통신, 반도체, 전자

기대효과

경제적 기대효과

부가가치 창출

부가가치율이 타산업에 비해 높아 기존 산업재편을 통해 연평균 9.2%의 성장율을 보일 전망임

연 도	2007	2012	2020	2030	연평균증가율 (2007-2030)
	11,011,013	20,266,172	45,137,873	83,318,480	9.2

부가가치액 (백만원)

고용 창출

연 도	2007	2012	2020	2030
고용자 수 (명)	61,623	113,418	252,617	466,296

환경적 기대효과

연도	2007	2  012	2020	2030	연평균증가율              (2007-2030)
CO2 절감 (백만 CO2톤)	-	3.2	7.5	11.6	7.5

 과학기술적 기대효과

에너지 절감형 그린 IT 네트워크, 컴퓨팅 핵심 기술 확보

그린IT 부품 소재 및 LED조명 원천기술 확보