자가 스펙 리퍼런스 nema 표준, 2014년엔 활성화될까?
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[10인의 전문가가 바라보는 2014년의 업계 전망]
LED/조명 업계의 엔지니어링 전문지인 LED News Korea가 국내외 전문가 그룹으로부터 2014년도의 업계 전망을 들어보았습니다. 칩, 소재에서부터 응용 분야까지의 글로벌 시장 흐름을 짚어보는 계기가 되길 바랍니다.
자가 스펙 리퍼런스 NEMA 표준, 2014년엔 활성화될까?
멘노 트레퍼스 (Menno Treffers) 사무총장 Zhaga Consortium
제어와 조광은 LED 기반 반도체 조명 시스템에 있어서 필수적인 기능이다. 그러나 조광 LED 광 엔진과 페이즈컷 조광 제어 간에 호환성을 확보하는 일은 아직 부족한 점이 많다. 이러한 표준에 부응하기 위해 NEMA(미국국립전기제조연합회)는 2013년 4월 새로운 표준, NEMA SSL 7A-2013을 발표했는데 이를 “반도체 조명을 위한 페이즈컷 조광: 기본 호환성”이라 명명했다.
SSL 7A 는 순방향 페이즈컷(때로는 “리딩 엣지”라 불림) 조광기는 한 개 내지 그 이상의 조광 가능한 LED 광 엔진(LLE)과 결합할 때 호환성을 요한다. SSL 7A 를 생성하기 위한 조광기와 LLE는 SSL 7A를 통한 설정 기준을 테스트한다. 이로써 모든 LLE와 조광기가 짝을 이루어 스펙 테스트를 할 때에는 서로 호환되어야 한다.
SSL 7A 는 자가(Zhaga) 컨소시엄과의 긴밀한 협업을 통해 개발됐다. 국제 기구는 교체가능한 LED 광원을 가능케 하는 스펙을 개발하고 있다. SSL 7A 표준은 몇 가지 자가 스펙을 통해 이미 규정되었다. SSL 7A 표준은 이미 자가 북 2와 8의 최신 버전에 의해 참조되어 왔으며 이는 집적된 제어 기어와 소켓 사용 가능한 다운라이트 LLE를 규정한다. 이는 SSL 7A가 투 와이어, 주 전력, 페이즈컨트롤 조광 인터페이스를 커버하는 스펙에서만 가능하기 때문이다. 향후 자가 지침서는 집적된 전자 제어를 가지면서 페이즈컷 조광이 적용 가능한 곳에서 애플리케이션을 통해 SSL 7A가 이에 해당될 것으로 기대된다.
산업계 전반에서 사용되는 SSL 제어 기술과 프로토콜은 여러 가지가 있다. 이전의 구형 NEMA 표준인 SSL 6-2010은 간편한 페이즈컷 SSL 조광기에 기반을 두고 설치되는 것을 기술했지만 향후 신제품인 디지털 특성을 요하는 새로운 스펙과의 호환성은 제한되었다. 램프와 제어기 관련 제조사들과 세일즈 채널, 불만족스러운 유저 체험에 기인한 기타 요소들에 의해 시장 수요는 SSL 7A의 시작을 알리는 단초가 되었다. 이는 분리된 표준에 의해 몇 가지 유사 조직을 가지기보다는 NEMA는 실질적인 행정부로서 SSL 7A 프로젝트를 추진하는 주체로 선정되었고 이를 통해 NEMA의 조명 시스템 사업부의 구성원인 제조사들은 이를 받아들이기 시작했다. 이는 기타 표준 주체인 유럽 제조사들과 IC 공급업체들도 해당된다.
SSL 7A에 대한 요구사항은 조명 제품 스펙 형태나 애플리케이션에 있어서 제한을 받지 않는다. 공급 전압과 주파수 범위에 대한 요구사항을 포함한 표준은 국제적인 사용에 적합하도록 하고 있다. SSL 7A는 테스트 하는 동안 LLE와 조광기를 나타내는 인위적인 부하와 파형을 활용함으로써 제조사들에게 테스트에 대한 부담을 덜어준다. SSL 7A의 목표는 표준 기준에 대해 조광기를 테스트하는 일이 서로 호환가능하고 각각의 램프와 조광기 한쌍의 스펙 테스트에 대한 필요성을 없애고자 한다.
표준 “호환성”을 위해 조광기와 LLE의 신뢰성은 영향 받지 않으며 조광 습성은 표준을 통한 습성 스펙을 충족하거나 초과한다. SSL 7A는 순방향 지향적이며 새로운 조광기와 LLE 제품에 대해 적격성은 물론 설계에도 사용된다. 한편 자가 컨소시엄은 각기 다른 회사로부터 제조되는 LED 광 엔진의 호환을 가능케 하는 인터페이스 스펙을 개발한다. 자가는 발광체 제조사, 램프 제조사, LED 모듈 제조사, 기업체들을 회원사로 하는 글로벌 협동조직이다. 자가의 접근은 LED 광 엔진과 LED 발광체 간의 인터페이스를 명시하기 위한 것이다. 각각의 책에는 인터페이스를 규정하고 있는데 이는 각각의 LED 엔진 카테고리에서 공학적, 열성, 광도계, 전기, 제어 등을 다룬다. 자가 스펙을 이용해 발광체 제조사는 설계 변경 없이도 각기 다른 공급업체로부터 공급받은 LED광 엔진을 사용할 수 있다.
Zhaga M. Traffers 사무총장
“NEMA SSL이 발표한 7A-2013 (반도체 조명을 위한 페이즈컷 조광: 기본 호환성) 표준은 자가(Zhaga) 컨소시엄과의 긴밀한 협업을 통해 확정되었다”
Outlook for 2014
2014년은 ‘광’과 ‘보건’을 생각하는 웰빙에 주안점 둬야
마리아나 피궤이로 (Mariana Figueiro) 라이트앤헬스 프로그램 디렉터 LRC
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오늘날 조명기술은 사무실이나 집의 전등, 자동차 지시등, 휴대폰의 사진기능 등 우리 일상생활에 굉장히 밀접히 관여하고 있다. 주위의 조명들을 그저 당연한 듯이 받아 들이기 쉬울 지 모르나 사실 조명은 무척 까다로운 연구대상이다.
조명 분야는 현재 혁명적인 전환이 진행 중에 있다. 100년 동안 빛을 밝혀온 기존 전구들이 서서히 LED라는 첨단 제품으로 대체되고 있다. 반도체 조명 기술을 이용한 LED가 가진 장점인 긴 수명과 뛰어난 에너지 효율성 덕분이다.
또한 LED는 빛을 원하는 데로 조절하고 사용할 수 있도록 해주기 때문에, 현재까지 전혀 생각하지 못했던 영역에서도 이를 활용할 수 있어 그 적용의 범위는 아직도 확장 중이다.
렌셀러폴리테크닉대학교의 라이팅 리서치 센터(LRC;www.lrc.rpi.edu)는 이에 대한 일환으로 새로운 협업 이니셔티브 출시를 계기로 빛과 건강 간의 상관관계를 집중 연구하게 된다.
이른바 광과 보건 얼라이언스로 실질적인 애플리케이션을 통해 광 과학과 보건에 대한 가교 역할에 충실할 것이다. 이와 함께 기본과 어플라이드 리서치에 토대를 둔 객관적인 정보를 제공하게 된다.
빛은 인간의 보건과 복지에 지대한 영향을 미치고 있는데 수면, 기상, 활동 등도 여기에 포함된다. 인간은 24시간 동안 동기화되도록 생체주기 시스템을 위해 적절한 스펙트럼으로 충분한 양의 빛에 충분한 시간 동안 적절한 시기에 노출될 필요가 있다.
LRC는 젯레그를 포함해 다양한 상태의 처치로서 광을 연구해오고 있다. 알츠하이머, 불면증, 기타 수면 장애와 계절적 우울증도 이에 해당된다.빛은 일반 대중 사이에서 전반적인 건강과 복지와 함께 수면, 기상, 수행 등을 개선시키기 위해 사용될 수 있으며 잠수함 승무원과 야간 교대 간호사들과 같은 엄격한 일과에 따라 움직이는 사람들도 이에 해당된다.
협업 이니셔티브를 통해 당 연구소는 사람들의 삶의 질을 개선시키기 위해 실질적인 기기와 애플리케이션을 개발할 수 있도록 평가, 시연, 연구를 진행하게 된다.
또한 당 연구소는 주요 청중들의 교육을 위해 세미나와 컨퍼런스를 개최, 빛과 건강의 상관관계에 대한 이해를 돕는 자리를 마련할 계획이다.
빛과 보건 얼라이언스는 제조사들, 정부 조직, NGO간에 협업을 필요로 한다. 또한 건축업계, 통제자, 의료 설비 매니저, 의사 등과 더불어 미래 애플리케이션을 가시화하기 위한 폭넓은 채택을 가능하도록 작업 중에 있다.
기업체 중에서 아큐티 브랜즈, 오스람 실바니아, 필립스는 회원으로 등재되어 있으며 혁신 프로그램에 관심있는 기업체와 단체는 언제든 참여가 가능하다.
한편 1988년 설립된 LRC(Lighting Research Center)는 조명 기술 및 애플리케이션에 관한 연구결과들로 국제적인 명성을 갖고 있다. 이곳에서는 다양한 테스트, 시연, 조명 제품 평가를 비롯한 에너지 효율, 새로운 제품 및 기술, 조명 디자인 그리고 사용자에게 미치는 영향 등을 연구하고 있다.
조명관련 박사, 석사 과정을 개설해 운영하고 있으며, 다양한 부문 조명전문가들을 위한 글로벌 전문 프로그램도 제공하고 있다.
LRC Mariana Figueiro 라이트앤헬스 프로그램 디렉터
“빛과 보건 얼라이언스에는 아큐티 브랜즈, 오스람 실바니아, 필립스 등이 회원으로 등재되어 있다.”
LED Lighting Tech/Market Outlook for 2014
2014년 LED 조명 기술 및 시장 전망 세미나
Agenda
시간 발표 제목 연사
9:30 – 10:00 등록 및 리셉션
10:00 – 10:30 국가별 정책 변화에 따른 LED 조명 시장 전망 Hans van der Tang
마케팅 이사
ElectroniCast Consultants
10:30 – 11:10 2014년 LED 칩 제조 및 공급 사슬 이렇게 진행된다 Jean-Christophe Eloy
CEO & President
Yole Développment
11:10 – 11:20 휴식
11:20 – 12:00 조명과 함께 다시 도약하는 LED 산업 김현용 애널리스트
eTrade
12:00 – 13:00 점심 식사
13:00 – 13:30 LED 조명의 애플리케이션 별 시장 분석
(일반, 자동차, 거리, 상업/사무실 조명)
Hans van der Tang
마케팅 이사
ElectroniCast Consultants
13:30 – 14:10 LED 조명 시장 활성화 방안 백영호 본부장
에코란트
14:10 – 14:20 휴식
14:20 – 15:10 LED 스마트 조명 최근 기술 분석 및 전망 전황수 박사
ETRI
15:10 – 16:00 지능형 LED 조명 제어 시스템의 오늘과 내일 김인호 이사
에코써니
2014년 LED 조명 기술 및 시장 전망 세미나 2014년 1월 17일 (금) 오전 10시 대한상공회의소 중회의실B
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Outlook for 2014
2014년에는 일반 조명 시장 급부상한다
한스 반 데르 탕 (Hans van der Tang) LED 부문 애널리스트 ElectroniCast Consultants
전세계는 경쟁적인 환경에 직면하고 있다. 2014년으로 넘어가면서 일반 조명에 사용되는 LED기반 대체용 램프의 선도적인 브랜드는 필립스, GE, 지멘스, 오스람/실바니아. 삼성, 크리, 그밖에 아큐티, 리이팅사이언스그룹, 에버라이트, 샤프, 도시바 등의 기업을 들 수 있다.
사실, 일렉트로니캐스트는 300개에 달하는 경쟁업체를 조사 분석했다. 그 결과 향후 5년 동안 시장 점유율 면에서 본다면 LG전자, 파나소닉, 삼성, 크리, 오야마, 샤프, 하벨스 실바니아가 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 전망된다. 일렉트로니캐스트는 일반 조명에 사용되는 모든 주요 대체/개조 램프 타입의 가격 포인트를 조사했다. 평균적으로 가격 하락은 2013년부터 2014년까지 적용 가능한 램프에서 약 30% 하락이 이루어질 것으로 전망된다.
예를 들어 LED 기반 PAR램프(Parabolic Aluminized Re-flector Lamp)의 경우 미국 지역에서 2013년부터 꾸준한 가격 하락이 이루어져 2014년 18% 하락될 것으로 보인다.
또한 일본은 19.3%, 동유럽은 26.5% 하락이 이루어질 것으로 예상된다. 평균적으로 중국에서 사용되는 A-19 제너럴 서비스 램프 가격은 2013년에 비해 2014년 35.3% 하락이 이루질 것으로 보이며 브라질은 20.7% 하락이 예상된다.
또한 2014년 들어 SSL 조명과 관련한 마케팅/세일즈 노력과 괄목할만한 기술 성장이 지속될 것으로 보인다. 필자는 일반 조명 애플리케이션에서 LED의 사용과 관련한 눈에 띄는 수익 성장이 올 것으로 기대한다.
이미 일부 매장에서는 소비재 제품으로 출시된 범용 LED 기반 일반 조명을 찾을 수 있으며 이는 결정적인 세일즈 채널 중 하나이다.
LED 공급이 램프 수요에 비해 공급 부족이라는 악조건이 이어지긴 해도 일반 램프를 통해 사용되는 LED의 숫자가 매년 줄어든다는 것도 주목할 만한 현상이다.
그 이유는 LED 당 발광효율이 70 lm/W 이상 등급으로 와트당 루멘 (lm/W) 고휘도가 증가하고 있기 때문이다.
생산량의 측면에서 보자면(수량) 범용 조명에서 LED 기반 대체/개조 램프의 사용은 미국과 유럽지역에서 2013년 대비 2014년은 거의 두배 성장을 보일 것으로 예상된다. 또한 아시아 지역은 약 2.4배에 달하는 괄목할만한 성장세가 전망된다.
한편 일반 조명에 사용되는 LED 램프의 세일즈 유통 채널은 애플리케이션에 달려 있다고 할 정도로 그 용도는 중요하다.
예를 들어 사무용 건물 혹은 소매점용 LED 제품 주요 공급처는 전기공사 도급자, 디스트리뷰터를 통한 제품 구매를 통해 얻을 수 있다. 아니면 LED 제조사로부터 제품을 받는 방법도 있다.
그러나 전기공사 도급자는 주요 도급자/프로젝트 디렉터와 직접 일하면서 조명 설계 하우스(건축 조명)에 하도급 업자로서 종종 작업하는 경향이 있으며 엔드유저와도 직접 접촉이 가능하다.
수영장, 온천, 분수, 외과/의료/치과, 극장/콘서트/엔터테인먼트 분야와 같은 특수 조명 애플리케이션은 특정 디스트리뷰터를 통한 자체 애플리케이션을 가진다.
또한 가로등은 원래 정부가 제조사로부터 직접 구매하고 있으며 적절한 관리감독 하에 설치가 이루어지고 있다. 이는 적어도 테스트를 거치거나 시범 적용이 있어야 한다.
2014년으로 진입하면서 시장 조사를 통해 글로벌 LED 조명 산업 부문에서 광범위한 기회를 가진 평가를 적절히 준비하는 일은 결정적이다.
선택된 제품을 위해 시장의 복잡성을 분석하기 위해 시장 조사팀이 기술과 산업의 이해를 구하는 일은 필수적이다.
한편 당 조사업체는 1981년 설립, LED 조명, 광섬유, 고등 광기술 분야에 관해 시장 전망과 분석 자료를 제공하는 데 뛰어난 능력을 갖춘 기관으로 자리매김하고 있다.
한국에는 연 2회 이상씩 방문을 통해 세미나 등을 통해 시장 전망을 발표하며 국내 업체들과의 교류를 강화중이다.
ElectroniCast Consultants Hans van der Tang 애널리스트
“LG전자, 파나소닉, 삼성, 크리, 오야마, 샤프, 하벨스 실바니아가 향후 5년 동안 시장 점유율 면에서 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 전망된다.”
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Outlook for 2014
LED , 소량 다품종 생산으로 차별화 꾀해야
파스 무키쉬 (Pars Mukish) 선임 애널리스트 Yole Développement
LED산업 성장은 처음 소형 LCD 디스플레이와 휴대폰용 키패드 백라이팅에서 시작됐다. 그 후 이 산업은 LED TV 가 2011년 LED 산업을 이끌면서 중대형 LCD 디스플레이 애플리케이션에 의해 성장동력을 얻었다.
그러나 현실은 저가 LCD TV의 판매로 전적으로 다른 양상을 보인다. 이 같은 현상은 칩과 신진 업체(대부분 아시아 업체)들이 진입하면서 과잉 캐파 양상을 보이기 시작했으며 가격압박과 심각한 경쟁을 초래했다.
그 결과 LED 패키지 생산량은 기대치보다 급격히 줄어들었으며 평균가 압박으로 수익도 위축되고 있다. 2012년 대부분의 기업체들은 새로운 LED산업의 새로운 “엘도라도”로 이행하기 시작했다. 이는 범용 조명으로 이는 차세대 킬러 애플리케이션으로 기대된다.
2013년 LED 기술은 범용 조명 이상으로 확산되기 시작했다. 따라서 주거용 조명, 상업용 조명,가로등과 같은 일부 애플리케이션에서 LED 보급률도 5% 신장했다. 그러나 기술 채택이 광범위하게 일어나면서 LED 제품은 신생기업간의 경쟁을 위해 가격 하락에 직면하고 있다. 또한 디스플레이 부문에서 반도체조명으로의 시장 견인은 램프/ 발광체를 통해 수직통합이 이루어지지 않은 대다수 LED 제조사들에게 불리하게 작용한다.
LCD 디스플레이 시장에 대응하는 LED 제조사는 삼성과 LG를 빼면 전무하다고 할 정도로 이들 기업체들의 위상은 높다. 범용 조명 관련업계는 수천 가지에 달하는 고객이 있다. 이 시장은 애플리케이션과 제품면에서 고도로 세분화됐다.
시장 채널은 이들 기업체들이 상업적인 노력을 요함에 따라 훨씬 복잡하고 현지 디스트리뷰터와의 거래도 쉽지 않은 편이다. 또한 엔지니어링은 각각의 고객에 맞는 다양한 형태의 LED를 개발할 것을 요한다.(원칩 패키지, 멀티칩 패키지, COB 등) 이러한 세분화는 “소량 다품종” 형태가 되고 있다.
2014년은 이러한 기대가 구체화되면서 범용 조명은 더 이상 LED 산업에서 소외되지 않을 것으로 보인다. 그러나 앞서 설명했듯이 이 부문으로의 성공적인 이행과 수익성을 위해서는 산업계는 전환점을 가져야 하며 많은 도전에 직면하게 될 것이다.
우선 고도로 세분화된 수백군데의 칩 제조사와 수천군데에 달하는 패키지 기업체들을 통해 LED 산업은 합병에 들어가야 할지도 모른다. 두번째로 LED는 더 이상 그저 전구를 만드는 데 그쳐서는 안된다. LED의 장점을 최대한 활용하기 위해 가정이나 관공서에 적용되는 완제품들에 적용
되는 칩에 특장점을 가진 발군의 설계가 있어야 한다.
기술 혁신과 제조 우수성을 갖춘 개발은 이제 “$/lm” LED 소자 하락을 지속하는 데 있어서 필수불가결한 조건이 되었다. 그러나 제조사들은 LED 비용 절감에만 초점을 맞춰서는 안 되고 IC 드라이버와 전력 공급, 광학과 같은 기타 부품가를 낮춰야 한다. 광원에 대한 비용 절감은 이제 한계에 다다랐다.
오스람과 필립스와 같은 기업체들은 광 엔진, 발광체 제어를 포함한 풀 솔루션 제공업체들을 통해 광원 제조사로부터 혁신제품 개발을 위해 합병을 서두르고 있으며 이를 위해 수십억 달러를 쏟아 부었다.
크리가 이들 기업체 중 가장 대표적인 사례다. 이 회사는 완전 집적화된 SSL 솔루션 공급업체를 통해 소재 제조사로부터 다년간 제품개발을 성공리에 해왔다. 대만에서도 선도적인 칩 제조사 에피스타는 파트너십과 멀티플 교차 참여를 통한 수직통합 전략으로 다운스트림을 펼쳐왔다.
대부분의 경우 정부는 비효율적인 조명을 철폐하는 강제사항을 실시해왔으며 이는 소비자들이 LED 외에는 다른 대안이 없게끔 만들었다. 이로 인해 LED 조명 제품 제조사들이 보다 호소력있는 제품을 출시한다면 분명 도움이 될 것이다.
한국의 LED도 이러한 도전에서 자유롭지 못할 것이다. 후발주자임에도 불구하고 한국은 LED TV의 상용화 덕분에 단기간 내에 주도권을 쥐며 급부상할 수 있었다. 그러나 한국은 LED 조명과 융합 시장을 통해 우위를 점할 수 있도록 힘의 장점을 취해야 할 것이다.
이를 위한 주된 포인트는 브랜드 경쟁력과 시장 노하우를 통해 부상하는 SSL 시장에서 역량을 확보하는 것이다. 또한 유기적 협업을 통해 대기업과 중소기업간의 효율적인 시너지를 생성할 수 있도록 해야 한다. 또한 LED 조명의 고효율 제품 라벨은 소비자들이 올바른 선택을 할 수 있도록 개발될 필요성이 있다. 또 다른 임무는 표준과 인증 시스템의 개선이 이루어져야 한다. 이는 중소기업의 안정적 성장을 위한 의무사항이다.
끝으로 한국은 중소기업 시장으로부터 잠재적인 장점을 갖고 있다. 그러나 새로운 시장을 선도하기 위해 경쟁력을 강화하는 것은 물론 소비자의 의식을 고취시키고 글로벌 시장 진입을 위한 기틀을 다져야 할 것이다.
“LED TV의 빠른 상용화 덕분으로 단기간 내에 주도권을 쥐며 급부상했던 한국은 LED 조명과 융합 시장으로 빨리 전환해야 할 것이다.”
Yole Développement Pars Mukish 선임 애널리스트
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Outlook for 2014
2014년은 백열등 철폐로 LED 성장동력의 원년
조대권 수석연구원IHS E&M
2013년부터 LED 조명 시장은 LED 수요에 의해 성장해왔다. 2014년은 LED 램프의 신속한 성장에도 불구하고 약 12.5%의 수익 성장이 있을 것으로 예상된다.
디스플레이 백라이트를 통한 시장 포화는 2013년부터 꾸준히 발생하면서 51억 달러에 달하는 것으로 추산된다.
조명용 LED는 2012년 28억 달러에서 2016년 67억 달러로 성장할 것으로 보이며 그 후 램프 장수명으로 인해 보급률은 점차 하락할 것으로 보인다. 또한 단위당 LED 조명 출하량은 2019년 255억 달러로 성장할 것으로 예상되며 그 이후 점차 하락할 것이다.
저가형 직하 LED TV는 신흥 시장을 중심으로 급속하게 보급될 것으로 전망되며 이는 이전에 예상했던 LED 시장 규모를 밑돌 가능성이 높다.
LED 패키지 수익은 2012년 118억 달러였으며 2011년부터 14% 성장을 이룩해 2013년이면 122억 달러가 될 것으로 예상된다. 이는 2016년이면 146억 달러로 정점을 이룰 것으로 보이는데 이는 범용 조명 성장세 덕분으로 2018년경 약 132억 달러로 하락세를 보일 것이다. 하락세를 보이는 이유는 모든 백라이트 시장의 포화와 LED 램프 시장에서 제품의 장수명 때문인 것으로 추정된다.
2012년 전반적인 평균판매가는 0.083 달러이며 이는 연간 평균 -3.3%를 보이며 꾸준히 떨어질 것이다. 또한 2013년의 수익은 약 122억 달러에 달한 것으로 파악됐다. 2012년 수익에서 조명 부문은 TV를 추월한 것으로 나타났는데 2016년부터 출하량은 TV를 앞지르며 선도적인 애플리케이션을 가질 것이다.
한편 TV 부문에서 LED 패키지 수익은 2012년부터 떨어지기 시작한 것으론 나타났다. 이는 저가 직하형 보급률 덕분인데 저가를 구현할 수 있는 것은 단위 면적 LED의 개수가 급속하게 하락했기 때문이다.
글로벌 램프 시장을 보면 수익면에서 2013년 전체 조명 시장 중 LED 가 39.4%를 이루고 있음을 알 수 있었다. 또한 34.6%는 형광등과 CFL이며 백열등과 할로겐은 18.1%를 보였다. 그 외에 물량면에서 보면 백열등과 할로겐이 52.4%,
형광등과 CFL이 40.6%, LED는 단 3.8%임을 알 수 있었다.
LED 는 상대적으로 가격이 비싸기 때문에 수익에서 39.4%를 보인 것으로 파악되며 2020년경 66.4%를 보일 것이다. 하지만 LED 수익과는 대조적으로 LED 출하량은 2013년 3.8%에서 2020년경이면 25.2%에 달할 것으로 예상된다.
한편 2014년 전세계 백열등 철폐 정책으로 이는 2014년부터 시장에 영향을 주기 시작해 백열등 출하량은 2014년 27%로 급속히 하락할 것으로 보인다. 또한 올해는 LED 램프 출하량이 전년대비 135% 증가해 2017년 25억 개로 정점을 이루다가 2017년부터 서서히 하락할 것이다.
글로벌 LED 조명기구 시장도 이와 유사한 양상을 보인다. 비싼 가격 탓에 2013년 수익 중 22%를 기록했으며 2020년 61%로 성장할 것으로 전망된다. 또한 이와 반대로 출하량은 2013년 6%를 보였으며 2020년 42%로 성장할 것으로 예상된다. LED램프와 달리 조명기구의 출하량은 2020년까지 꾸준히 증가할 것으로 보이는데 그 이유는 새로운 건물에 대한 신기술 채택이 적극 이루어지고 있기 때문이다.
각 기업체의 시장점유율도 이런 양상을 볼 수 있다. 필립스, 오스람, GE는 램프에서 58.5%의 점유율을 보이지만 대조
적으로 주요 7개 기업체들은 단 22.5%의 점유율을 보이는 것으로 파악됐다. 따라서 조명기구는 램프보다 지역별 유통 채널에 영향을 받을 가능성이 높은 것으로 나타났다.
소재 면에서 보자면 질화갈륨온실리콘의 장점은 최소한의 변성으로 감가상각된 장비를 활용해 8인치 CMOS와 흡사한 웨이퍼 팹으로 우수한 생산성을 보인다는 데 있다. 또한 2인치 사파이어 기판과 비교해 40% 생산량을 증가시킬 수 있다. 8인치 웨이퍼는 공정 개발과 생산성 제고 측면에서 경제적인 것으로 조사됐다.
OLED 조명 전망도 밝은 것으로 나타났다. LED와 OLED는 둘다 친환경적이며 높은 에너지효율을 가진 광원으로 향후 전도유망한 성장이 기대된다. OLED는 평면 조명에 대해 이점을 가지는 것으로 나타났지만 신뢰성이 떨어지며 상대적으로 단 수명도 단점으로 지적됐다.
하지만 공정이 간편하고 유연성을 가지며 고효율과 광속을 가져 개발 가능성도 무궁무진하다.
OLED 시장은 2020년경 56억 달러 규모로 성장할 것으로 추정된다. 이 시장은 2016년부터 본격 성장하기 시작해 위락시설을 통해 시장 견인이 이루어질 것으로 보이며 2020년경 7억8천만개 단위로 성장할 가능성이 높다.
IHS E&M 조대권 수석연구원
“전 세계에서의 백열등 철폐 정책들이 2014년부터 시장에 영향을 주기 시작해 LED 램프 출하량이 전년대비 135% 증가할 것으로 예상된다.”
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Outlook for 2014
국제적 트렌드 리더로 접어든 한국시장
이주성 영업부 상무이사오스람 코리아
LED 시장의 성장세는 꾸준히 계속되고 있다. 일부 자료들을 통해 유추해 보자면 2014년부터 2020년까지 연평균 7% LED 시장 성장이 기대된다고 밝힌 바 있다. 물론 응용 분야별로 차이는 있을 것으로 보인다.
백라이트 시장의 경우에는 여러 요인상 오히려 계속 줄어들겠지만, 자동차분야라든가 기타 산업용의 LED 적용은 계속해서 늘어갈 것이다. 특히 조명용 LED 시장의 성장세가 가장 두드러질 것으로 보며 연평균 최소 15% 이상의 성장을 기대하고 있다.
필자는 개인적으로 2014~2015년을 LED 조명 시장이 본격 개화되는 중요 시점으로 보고 있는데, 예상 시나리오대로라면 2016년 이후부터는 연평균 20% 이상의 성장을 기대할 수 있을 것으로 보인다.
따라서 2014년부터는 조명용 LED 시장에 가장 역점을 둘 계획이며, 모르긴 해도 아마 LED 와 관련된 회사들이라면 비슷한 입장이 아닐까 생각해본다.
오스람은 이에 대한 준비작업을 철저히 해왔다. 오스람은 독일 뮌헨에 본사를 두고 있는 글로벌 조명회사로서 LED를 포함한 각종 광원과 아울러 ECG (Electronic Control Gear), 등기구 그리고 조명제어 시스템까지 모든 조명용 핵심 기술과 아이템들을 보유하고 있는 명실공히 세계 양대 조명회사 중 한 곳으로 성장해왔다.
오스람 코리아는 독일 오스람의 한국 법인으로 1987년 설립되었으며, 특히 안산 본사에서는 각종 컴팩트 형광등 및 직관 형광등을 생산하고 있으며, 실외용 LED 모듈 생산라인과 조명 전시장 등의 시설을 갖추고 있다.
또한 다양하고 많은 LED 제품군을 보유하고 있는 것은 물론 신제품 개발에도 앞장서고 있고, 따라서 2014년에도 여러 신제품을 소개할 계획에 있다. 간략히 큰 부류만 소개하자면, 아무래도 조명용 LED와 빔 프로젝터용 LED를 들 수 있다.
DURIS S 시리즈 같은 경우, 실내 조명용으로서 기존의 Druis를 밝기,성능,수명 면에서 크게 향상시켰고 OSLON Square 시리즈 같은 경우에는 고온에서의 빛 손실이 최소화되게끔 업그레이드되어 실내,외 조명용으로 최적화된 것이 특징이다.
또한 COB (chip on board) 타입도 다양화하여, 10 Watt대 급의 SOLERIQ P, S 시리즈 등도 선보일 것이다. 한 편으로는 일반 조명용 LED와는 별도로 빔 프로젝터용 고성
능 LED와 레이저 모듈 등도 추가 출시할 계획이다.
또한 조명 분야 이외에 관심을 두고 있는 곳은 디스플레이 분야이다.
빔 프로젝터의 경우 앞으로는 대부분 LED 광원으로 바뀔 것이고 더 나아가서는 레이저를 광원으로 할 것인데, 오스람의 경우엔 그 모든 솔루션 (LED, Laser Diode, Module)을 가지고 있다.
그 뿐만 아니라, 일부 완제품도 구비되어 있는데, 정지영상 프로젝터인 GOBO 시리즈라든가 투광기의 일종인 KREIOSS 같은 제품으로 상업용 조명 분야에도 집중할 계획이다.
오스람은 이러한 다양한 제품군을 바탕으로 한국내 마케팅 활동을 활발히 펼치고 있다.
더욱이 한국 시장은 IT 강국으로서 이미 LCD BLU의 경우엔 선도적 역할을 해왔고 휴대폰 및 자동차 분야에서도
LED 활용도가 정상 수준에 있기 때문에 한국은 이미 LED 시장의 바로미터 중 하나가 되었다고 해도 과언이 아닐 것이다.
거기에 더하여 굴지의 LED 제조사들을 보유한 국가로서 그 위상이 더욱 공고한 만큼, 국제적인 트렌드 리더의 역할을 할 수 있는 매우 중요한 위치에 있다고 보기 때문에 오스람 입장에서는 그만큼 심혈을 기울여야 하는 시장임에 틀림 없다.
따라서 한국 내 LED산업이 활성화되기 위한 방안으로 자연스러운 시장 경제의 흐름이 바탕이 되어야 한다. 정책, 방안, 대책 이런 것들은 특별한 경우에 한하여 최소화시키는 것이 바람직하다고 생각되며 LED도 마찬가지라고 본다.
무엇보다 조명시장이 가장 큰 화두가 되겠는데, LED 조명의 필요성, 장점 이런 것들이 부각되고 널리 알려지게 된다면 자연스레 확대될 것이다. 다만 이의 촉진을 위해서 정부나 업계의 홍보 같은 사이드 지원은 매우 바람직스럽게 생각한다.
오스람 코리아 이주성 상무이사
“오스람은 올해에 COB (chip on board) 타입이 제품을 다양화하여 10 Watt대급의 SOLERIQ P, S 시리즈 등도 선보일 예정이다. 일반 조명용 LED와는 별도로 빔 프로젝터 용 고성능 LED와 레이저 모듈 등도 출시할 계획이다.”
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Outlook for 2014
“가격인하 및 품질 향상이 살 길이다”
현동훈 그린조명공학과 교수한국산업기술대학교
2013년은 LED 조명시장이 기대만큼 성장하지 못하여, 국내 LED 조명 기업들이 어려웠다.
많은 기업들이 경영상 한계점에 도달하여, 실제 특정 기업 부도설이 떠도는 등 풍문이 끊이지 않는다.
게다가 국내 대형마트조차 중국 저가 제품을 팔겠다고 대대적으로 홍보하고 나서니 국내 LED 조명 기업에게는 더욱 큰 충격을 주고 있다.
얼마 전 중국 업체가 한국시장에 진출한 이 후 국내 유통마저 국내 기업을 외면하고 있는 실정이다. 중소기업 적합 인증을 비웃듯 해외 기업들이 한국 시장을 활개치고 있다. 이러한 분위기가 2014년에도 크게 벗어나지 않으리라 예상된다.
2014년은 LED 조명 가격이 60w급 이상에서는 $10/K㏐를 대체적으로 가격 경쟁 가이드라인이 될 것이다. 현재 LED 조명의 생산 거점은 중국임이 확실하다.
필립스, 오스람, 도시바 라이팅 등 대기업의 LED 조명 제품은 대부분 중국에서 제조 된다. 중국을 더 이상 저가 제조•생산국으로 보면 안 된다.
국내 LED 조명 전시회 참가 국내 기업들과 홍콩조명전시회 중국 기업들 사이의 기술 격차는 1년 정도 국내기업들이 뒤떨어져 있다. 가격 경쟁을 벌써 중국 기업이 우세한 것은 말할 필요가 없다.
따라서 세계적 LED 조명의 중심은 중국으로 주도권이 넘어가 있는 상태이다. 경우에 따라 중국 저가•저 품질 제품도 있으나 평균적으로 국내 기업들과 기술•가격 경쟁에서 결코 뒤지지 않는다.
다만, 국가 브랜드에서 한국이 약간 앞선 정도이다. 그러면 국내 LED 조명 기업의 활로는 없을까, 이런 질문을 제일 많이 받는다. 나름대로 정리한 답변은 기술 혁신에 의한 가격인하 및 품질 향상 방안이 유일하다고 보고 있다.
기술 혁신은 AC IC Driver를 보드(Board)에 일체화시키는 DOB(Driver On Board)이다. 즉, 부품수를 줄이고, 그 동안 문제였던 SMPS를 사용하지 않는 기술을 권하고 싶다.
지난 10월 홍콩전시회의 전구(Bulb), 형광등에 AC IC 드라이버를 적용한 제품이 많이 소개되었다. 따라서 40W 이상
의 LED 조명에도 DOB에 급속하게 확장되어 $10/K㏐를 달성하는 기업들이 세계시장을 석권할 것으로 보인다.
엄밀하게 말하면 2013년까지 SMPS를 사용하던 LED조명은 1세대 LED조명이라고 하면 2014년 DOB LED 조명은 2세대 LED조명이라고 명명하고 싶다. 세대 차가 날 정도로 기술적, 품질적, 가격적으로 전혀 다른 LED조명이나 세대구분을 해본다.
2014년에 국내 기업들도 DOB LED 조명 개발에 박차를 가할 것으로 예상된다. DOB LED 조명에 대한 국내 인증 기준이 없어 하루빨리 인증 기준이 마련되어야 한다. 해외 판매보다 국내 판매가 어려운 것이 국내 인증 기준이 복잡하고 까다롭기 때문이다.
따라서 국내 판매보다 해외 판매에 주력하는 것도 한번쯤은 고려해 볼 만하다. 국내 기업들이 해외 판매를 단독으로 진행하기 어려우므로 대기업의 종합상사들과 연계하는 것도 좋을 것 같다. 제품가격과 품질만 보장되면 대기업의 해외 판매망을 이용할 수 있다.
2014년에는 국내 많은 LED조명 기업들에게 절망과 희망이 교차하는 한 해가 될 것이다 어떤 기업에게는 절망이 어떤 기업에게는 희망이 분명하게 구분 될 전망이다. 많은 기업들이 희망 쪽에 구분되기 위해서는 기존 제품들을 되돌아 볼 필요가 있다.
현재 제품, 영업방식, 가격으로 희망 쪽에 구분이 될 수 있을지 냉철하게 검토되어야 한다, 막연한 기대 가지고는 LED시장의 냉엄한 바람을 피할 수 없다.
보다 희비가 분명해지는 2014년을 맞이하여 LED조명기업들의 비장한 각오가 필요해 보인다.
한국산업기술대학교 현동훈 교수
“국내 기업들은 AC IC Driver를 보드에 일체화시키는 DOB(Driver On Board) 타입의 LED 조명 시대에 발빠르게 적응해야 한다.”
LED News Korea 의 12월 인기 기사 5선
1. 일본 LED 시장 규모 두 배로 껑충? 2. 필립스의 스마트조명 ‘휴’ 국내 상륙
3. 상위 10대 벤더들이 조명시장 잠식한다
4. 2014 LED 조명 기술 • 시장 전망 세미나 개최
5. [In-depth Report] 2014 LED 조명 산업 전망
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Outlook for 2014
“사업과 영업 전략 부재가 LED 성장 저해한다”
김진수 이사엔트리 연구원
다사 다난했던 2013년도 이제 종착역에 도착하고 2014년의 출발점에 올랐다. 그 동안 900여개의 국내 LED 기업들도 2013년 연초에 사업을 위해 기획하고 도전하고 노력을 했음을 안다.
사실 LED 조명제품의 시험을 하는 당사도 연초에 많은 기획과 계획을 세우고 2013년 한해 정신없이 앞만 바라보고 달려왔다. 2013년을 뒤돌아보고 2014년을 기획하면서 2014년 시장을 예상해 본다.
2013년 동안 많은 LED조명 업계를 방문하고 미팅을 하면서 느끼는 것은 작년 한 해에는 많은 기업들이 힘들고 심지어는 폐업을 했다는 점이다. 명암이 많이 엇갈리는 느낌이다.
즉, 기존 모기업의 튼튼한 실적을 바탕으로 경영진의 의지, 조직, 인력, 기획, 마케팅 능력 등을 잘 갖추고 성과를 내는 기업이 있는가 하면 조달시장에 올인해서 어렵지만 잘 나아가는 기업이 있고, 기존 전통조명 시장에서 어느 정도 시장 입지를 가진 기업들이 민수시장을 잠식해나가는 기업과 그냥 시장에서 맨 땅에 헤딩하는 것 같은 마케팅 전략을 가진 기업들이 있는 것 같다.
이들 모두 나름 최선을 다했지만, 몇몇 기업들을 제외하고 그리 좋은 영업 성적을 올리지 못했다. 특히 주목할만한 것 중 하나는 기존 LCD TV의 백라이트 유닛을 제조 납품하던 대기업들의 LED 조명 사업이 거의 힘을 발휘하지 못하고 휘청거렸다는 것이다.
나름 왜 그럴까 하고 개인적으로 생각을 해보면 사업전략과 영업전략의 부재 때문이라는 판단이 선다.
그럼 다가오는 2014년은 어떤 부분이 바뀔까? 2014년은 2013년과 달리 몇 가지 이유로 좀 특별하다는 생각이 든다. 그 이유는 일단 백열전구 사용의 전면 금지이다. 우리나라를 포함해서 대부분의 나라에서 2014년부터 백열전구의 생산/수입/판매/사용금지가 적용된다는 것이다.
미국, 유럽, 중국, 호주 등 가정에서는 형광램프, FPL램프를 주로 사용하고 있는 우리나라와는 달리 가정용 조명의 약 75%이상이 백열전구를 사용하고 있고, 이에 대한 대체 수요가 2014년부터는 더욱 더 현실적으로 이루어질 것이라는 예측이다.
두 번째는 2015년 국내 탄소 배출권 강제 거래제도 적용을 1년 앞둔 시점이라는 것이다. 사실 국내 온실가스 배출권에 대해서는 정부에서 2012년부터 목표관리제를 실시하고 있고, 2015년부터 해당 기업체와 사업체는 탄소 배출권을 상호 강제로 거래를 해야 하는 시점이다.
그 동안 목표관리제를 통해서 사전에 기업들이 많은 설비와 시스템을 정비했지만, 경기가 확대되면서 에너지 사용을 줄여야 하는데, 이제 남아있는 부분 중에 한 분야가 조명 쪽이다. 때문에 이와 관련해서 전략을 수립한다면 분명 효과가 기대된다.
세 번째는 매년 지속적으로 인상되는 전기세이다. 2014년에도 전기세 인상은 계속된다고 한다. 때문에 각 사업체 별, 지자체 별 매년 여름과 겨울 전기 사용 피크타임에 전력 사용을 제한하고 있지만, 결국 해결책은 고효율에너지기자재 사용과 전기요금 인상이라고 한다.
또한, 2013년 여름부터 아파트형 공장이나 대형 건물들이 LED조명 교체에 대한 수요가 서서히 증가하는 추세이다. 이러한 추세는 전지구적으로 일어나고 있다.
이상과 같은 여러 가지 이유로 필자는 2014년에는 LED조명시장이 2013년보다는 활성화되어 실질적인 실적으로 연계될 것으로 판단된다.
실제로 메리츠증권사의 LED조명의 2014년 전망에 따르면 2014년 LED조명의 고성장기로 진입한다고 예측하고 있으며, 전세계 시장에서 2013년 대비 35%이상 증가한 27.4조원, 2016년에는 42.9조원으로 급성장한다고 전망하고 있다.
그 이유로 필자가 위에 언급한 것 같이 가정용 수요가 급증하는데, 이는 각국의 에너지 정책과 LED 패케지의 가격의 급속한 하락 때문이다.
이제 새롭게 다가오는 희망찬 2014년에는 LED 조명 산업 전반과 모든 기업들이 잘 되길 기대한다. 또한, 국내 기업들이 글로벌 시장 선점을 하는 발판이 되는 귀한 시점이 되길 기대한다.
“형광램프, FPL램프를 주로 사용하고 있는 우리나라와는 달리 가정용 조명의 약 75%이상 이 백열전구를 사용하고 있는 미국, 유럽, 중국, 호주 등이 LED 조명의 큰 시장으로 부상할 것이다.”
엔트리연구원 김진수 이사
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Outlook for 2014
혁신 냉각시스템으로 독자 기술 꾸준히 선보일 터
EC 사이키스 (EC Sykes) C.E.O 스위치라이팅
스위치라이팅(http://switchlightingco.com)은 미국 캘리포니아 소재의 LED전문기업으로 저비용의 장수명 에너지효율 LED 조명 솔루션을 소비자와 산업계에 공급하기 위해 혁신 설계와 기술에 전념하고 있으며 캐피탈 전문업체 밴티지포인트 캐피탈 파트너스에 지원을 받고 있다.
스위치 라이팅은 LQD Cooling System™ 기술력을 가진 독보적 기업으로 가장 혁신적이고도 효율적인 열 관리 시스템을 시장에 출시하고 있다.
LQD 쿨링 시스템은 이 회사의 전체적인 전자 설계와 특허받은 기술이 조합된 것으로 리퀴드 실리콘을 이용한 냉각수와 특허받은 고효율 전자 드라이버로 이루어졌다. 이 기술은 방열과 냉각 기능에 있어서 기존 공랭식 LED 램프보다 40%이상 효율적이다.
이 회사의 혁신적인 LQD Cooling System™은 두 개의 특허받은 기술을 조합한 것으로 전구 내부의 LED를 전해조 냉각액에 담근 것이 특징이다. 여기에 특허받은 드라이버가 더해져 신뢰도가 높을 뿐 아니라 효율성 또한 주목할 만 하다.
LQD 쿨링 시스템은 산업계에서 다양하게 적용되는 냉각수로 리퀴드 실리콘을 사용한다. 식품, 화장품 등에도 적용되는 이 실리콘은 대형 장비와 파워플랜트 설비에도 사용된다.
리퀴드 실리콘은 식품 등급의 용액으로 비전도성, 비독성, 비오염성의 특징을 가지며 어떤 방식으로든 LED 혹은 전구 부품의 물성을 저하시키지 않을 뿐 아니라 유해 물질도 함유하지 않았다.
따라서 안전하게 LED 냉각을 극대화시킨 이 제품이 시장에서 인기를 전망이다. 업계 최초의 리퀴드 냉각 LED 조명 제품인 이 전구는 UL 인증을 받았다.
스위치라이팅은 최근 어워드위닝 베스트인클래스 LED A 램프를 선보여 좋은 반응을 얻고 있다. 이는 학교, 병원 혹은 관공서에 상관없이, 탁월한 교체용 조명으로 손색이 없다. 당사는 산업계 최상의 보증기간 지원으로 최고 성능 LED A 램프를 제공하고 있으며 이를 시연해 연이은 호평을 받고 있다.
이뿐만 아니라 스위치라이팅은 최근 노스캐롤라이나 채플 힐 시 외회를 LED로 전면 교체하는 작업을 마쳤다. 에너지관리과에서는 이 회사의 LED A 램프가 자신들의 광기구에 들어맞는 유일한 조명이라고 밝혔다.
지자체는 이번 교체 작업으로 1년 이내에 투자회수를 할 수 있고 별도 교체수리비 8천 달러를 절약할 수 있는 것은 물론 전력비도 연간 600달러 절약할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 채플 힐 카르보로 학교 구역은 에너지 절감 이니셔티브에 따라 SWITCH LED A 램프로 교체작업을 했다. 이곳은 스위치라이팅의 75와 100와트 동급 A 램프가 사용됐는데 주로 주방과 통로에 사용됐다. 이를 통해 약 85%의 에너지절감이 가능할 것으로 보인다.
전임 CEO였던 트레이시 빌브로우(Tracy Bilbrough)의 후임으로 당사를 지휘하게 된 본인은 다년간 기술업계 중역으로 재직해왔으며 벤처기업에서 대기업에 이르기까지 다양한 경험을 갖고 있다.
스위치라이팅은 다른 회사들이 따라할 수 없는 세계 유일의 조명 솔루션으로 조명업계의 한 획을 바꾸고 있다. 당사는 시장에서 차별화된 기술을 만들기 위해 전력을 다해왔다. 당사는 독보적인 방열 기술로 최상의 품질, 신뢰성, 성능을 전달할 수 있게 됐다
스위치의 이러한 노력을 입증하듯 당사는 지난해 라스베이거스에서 열린 CES에서 “베스트오브이노베이션”에 등재돼 포상을 받는 영예를 얻었다.
또한 이 회사의 100와트 동급 LED A 램프인 SWITCH 100은 2013 에디슨 어워드에서 준결승까지 올라갈 수 있었다.
스위치라이팅은 최초로 자사 LED A 램프 풀 라인을 통해 고객확보는 물론 상업화 요구를 충족시킬 수 있게 됐다. 이는 기존 A-19 백열등과 CFL에 대한 진정한 대체물로 자리매김한다.
SWITCH A 램프는 독보적인 냉각 기술로 산업계에서 최상의 방열 기능을 가진다. 이른바 LQD Cooling System™은 에너지 소모는 최소화하는 반면 난색계의 백열등 품질을 제공한다.
LQD 쿨링 시스템 덕분에 스위치라이팅은 3웨이 LED 램프를 출시하는 최초의 기업체가 되었다. 이 전구는 최초의 유일한 300/800/1100 루멘 LED 전구로 3웨이 조명 기구에서 구현된다.
스위치라이팅 EC Sykes C.E.O.
“독보적인 냉각 기술인 LQD Cooling System™을 통해 에너지 소모를 최소화하 면서도 난색계의 백열등 품질을 제공하는 3웨이 LED 램프로 승부를 걸겠다”
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Outlook for 2014
From LED drivers to smart lighting solutions
Sri Jandhyala, Strategic Marketing Director for LED LightingON Semiconductor
ON Semiconductor is a leading provider of complete solutions to the LED Lighting Industry.
Our solutions include innovative, robust, cost-effec-tive LED Drivers with industry leading performance; Power Discrete solutions that include High Voltage MOSFETs, Bipolar Transistors, and Small Signal Tran-sistors; Protection solutions for both the component level – that is, COB where our unique solutions can be used to protect the LEDs – and the system level.
In addition to these, we also have a broad range of solutions for Power Factor Correction, DC-DC control-lers for multi-stage approaches and low voltage light-ing applications.
Complementing these traditional LED Lighting appli-cations, ON Semiconductor also has solutions for the emerging “Smart Lighting” applications that are intel-ligent, networked and connected.
These solutions include very low-power consuming wireless solutions supporting the Zigbee Light Link standard and sensors supporting proximity, light and image sensing.
ON Semiconductor has a very large presence in the Asia Pacific region. A large portion of our company’s revenues are from this region. In 2012, over 70% of our revenues were from the Asia Pacific region (in-
cluding Japan).
We also have a significant presence in Korea where we have business relationships with many of the leading technology companies in a broad range of applica-tions including wireless, consumer, computing, auto-motive and LED Lighting.
ON Semiconductor anticipates 2014 to be the year when LED adoption will become mainstream in many parts of the world. This in turn, will lead to a ma-jor growth for the LED Lighting industry. We antici-pate that the number of LED Lamps and Luminaries shipped in 2014 will more than double from 2013.
As a result of the rapid changes in technology, there will be significant changes in the kinds of products and technologies that will be in the market for LED Lighting applications in 2014.
In addition to increased color quality, efficiency, and robustness these technological changes are also help-ing bring down the cost of the end products which in turn are helping drive the volumes as well.
In 2014, ON Semiconductor will be launching several important new product families for LED applications.
In LED Drivers, these include industry leading high-ef-ficiency products with high-power factor and Primary Side regulation in a variety of different package types.
Several new High voltage MOSFETs will also be avail-able.We constantly look for opportunities to partici-pate in industry events and trade-shows. We look for-ward to doing the same in Korea in 2014.
This will be in addition to the continuous business engagements that we already partake in with our cus-tomers in Korea.
ON SemiconductorSri Jandhyala Marketing Director
“On Semiconductor goes upmarket with low-power wireless solutions and light sensors”
2014 LED 조명 기술 및 시장 전망 세미나 2014년 1월 17일 (금) 대한상공회의소 중회의실B
www.it-conference.net
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Focus
삼성전자, 다양한 라인업 통해 신제품 강화 나선다
삼성전자는 30년 간 쌓아 온 반도체 기술력과 제조 노하우로 LED소자, 디스플레이용 모듈, 조명엔진 및 램프 등 세계 최고 수준의 친환경 조명 솔루션을 선보이며 대표 기업으로 성장해왔다.
특히 소비 전력, 밝기, 가격대를 다양화한 신제품을 지속적으로 선보이며 높은 에너지 효율에도 불구하고 가격 부담 때문에 소비자들이 쉽게 선택할 수 없었던 LED 조명 시장의 문턱을 낮춘 것을 큰 성과로 꼽는다.
이러한 제품 경쟁력과 함께 디자인 측면에서도 우수성을 인정받아 ‘2012 굿디자인 어워드’와 독일 ‘iF디자인 어워드 2013’ 등에서 LED 램프와 패키지 분야의 디자인 상을 수상하기도 했다.
삼성전자는 2014년을 맞아 세계 각국의 환경규제가 점차 엄격해지고 친환경 정책과 에너지 절감에 대한 관심이 높아지는 가운데 LED조명 시장 또한 빠르게 성장할 것으로 내다보고 있다.
특히 세계 각국의 백열등 사용 제한 정책으로 큰 성장기를 맞이할 것으로 예상된다.
따라서 LED조명시장은 2016년까지 연평균 38%라는 기록적인 성장이 예상되는 바 삼성전자는 급격하게 확대되는 시장에 빠르게 대응하여 LED 조명 등을 비롯한 다양한 라인업의 신제품을 선보이고 소비자의 요구에 부합하는 제품을 개발해 나갈 것이라는 포부를 밝힌다.
이를 위해 삼성전자의 LED 조명사업은 지난 2013년 7월부로 CE(Consumer Electronics)부문으로 이관되었는데 이는 LED사업부는 패키지, 엔진 중심의 광원 기술 경쟁력 강화에 집중하고, CE부문의 영업•유통망을 적극 활용해 글로벌 조명시장 공략을 적극 공략하기 위한 방침이다.
한편 각 국가별 백열등 규제 현황을 보면 한국은 2014년 1월 모든 백열전구 생산/판매를 금지하고 있으며 일본은 2012년 1월부터 모든 백열전구 생산/판매금지 권장 중에 있다.
또한 중국은 2014년 10월부터 모든 백열전구 생산/판매가 금지된다. 미국의 경우 2014년 1월부터 100W / 75W / 60W / 40W 의 백열전구 생산/수입을 할 수 없다. EU도 2012년 9월부터 모든 백열전구 생산/판매를 금지해 각국의 백열등 철폐가 2014년에 완료됨을 알 수 있다.
또한 컨설팅 전문회사 맥킨지 조사에 따르면 2011년 전체 조명시장 중 LED 조명이 차지하는 비중은 약 12%로 2016년까지 약 41% 로 늘어날 것으로 예상된다고 밝혔다.
또한 일반 조명용 LED조명시장 규모도 2011년 65억 달러에서 2016년 416억 달러로 연평균 45%의 고성장을 지속할 것으로 전망된다.
LED 조명 시장 전망 (2011 vs. 2016) (출처: 맥킨지)
세계 조명 제품 시장 트랜드 (2011 vs. 2016) (출처: 맥킨지)
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LED 및 조명 업계의 영문 뉴스는 당사의 자매지 Display Plus (www.displayplus.net)에서 보실 수 있습니다.
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LED 조명의 성장 동력
토니 암스트롱(Tony Armstrong) 제품 마케팅 이사 전력 제품
리니어 테크놀로지 코포레이션
Tech Note
배경고휘도(HB, high brightness) LED의 시장 규모는 2012년부터 연평균 30.6%의 성장률을 기록하며 2015년 202억 달러 규모에 달할 것으로 예상되고 있다(출처: Strategies Unlimited).
이러한 중대한 성장 인자를 견인하고 있는 주요 애플리케이션 영역 중 하나는 TFT-LCD(thin film transistor liquid-crystal display)의 백라이트용 LED이다. 애플리케이션 범위는 HD(high definition) TV와 휴대형 테블릿 PC에서부터 차량용 디스플레이와 수많은 휴대 단말용 통신기기에 이르기까지 다양하다.
하지만, 이러한 경이적인 성장률을 유지하기 위해서 LED는 신뢰성을 강화시키고, 전력소모를 낮추면서 보다 콤팩트한 폼 팩터를 제공해야 할뿐만 아니라 명암비(contrast ratio)와 색상 정확도 역시 개선해야만 한다. 뿐만 아니라, 차량, 항공전자, 해양 디스플레이 등에서 이러한 모든 개선사항들이 최적화되어야 할뿐만 아니라 그와 동시에 밝은 태양광에서부터 달이 없는 어두운 야간에 이르는 다양한 주변광 조건을 수용할 수 있어야만 한다.
무엇보다 LED 인사이드에 따르면 “상업용 고휘도 LED 조명 시스템이 경이적인 성장을 보여 왔다; 이것은 가정용 LED 조명이 대부분의 소비자에게는 여전히 너무 고가이기 때문이다.
이러한 장기적인 이점들, 에너지-절감 및 환경-친화적인 특성, 관련 세금 절감 효과 등에 힘입어 주차장, 사무공간, 공장 설비, 창고 등과 같은 상업용 시설에서의 LED 조명 사용은 지속적으로 증가하게 될 것이다. LED 조명은 고압 나트륨 램프, 할로겐 조명, 백열전구뿐만 아니라 일부 영역에서는 CFL, 형광등 등을 대체할 수 있다.”
따라서, 조명이 상업용 건물의 전체 에너지 사용의 25%에서 40%를 일반적으로 차지하기 때문에 상업용 애플리케이션이 LED로의 전환을 주도하고 있다는 사실은 전혀 놀라운 것이 아니다. 이러한 애플리케이션들은 장시간 동안 고강도 조명을 요구하기 때문에 절감된 전력의 경제적인 투자 회수 기간이 상대적으로 짧다.
다음으로 LED 조명 기구의 긴 수명은 전구 대체 비용을 획기적으로 감소시킨다. 이러한 대체 비용은 전구 자체의 가격뿐만 아니라 물리적으로 대체하기 위한 노동 비용 역시 포함하고 있으며, 이것은 하이 베이(high bay) 조명 등과 같은 특정 애플리케이션에서는 상당히 중요하다.
반면, 현재 가정용 범용 LED 조명은 대부분의 소비자들에게 여전히 너무 고가이다. 하지만, 수년 내에 LED 조명 기구의 가격이 하락하고 보다 광범위하게 제공된다면 조명 시장의 주거 부문 역시 대폭 성장하게 될 것이다. 대부분의 전문가들이 시장의 이 세그먼트가 2013년 이후 급성장할 것으로 예상하고 있다.
상업용 건물 조명을 위한 LED 드라이버LED 조명의 높은 성장률의 주요 원인 중 하나는 전통적인 조명 대비 LED 조명이 제공하는 전력소모의 극적인 감소이다. 백열전구와 비교해 LED는 동일한 수준의 광량(루멘 단위)을 제공하는 데 20% 이하의 전력만을 요구한다. 표 1에서 알 수 있듯이 LED 조명은 추가적인 이점들을 제공할 뿐만 아니라 추가적인 기술적 과제도 제공한다.
LED의 장점은 백열전구보다 몇 배 높은 수명을 제공하여 대체 비용을 극적으로 절감한다. 이전에 설치된 TRIAC 디머 기반을 통해 LED의 밝기를 조정할 수 있다는 것은 특히 주거용 레트로피트 애플리케이션에서 주요한 이점 중 하나이다. 순간 턴-온 기능은 CFL과 관련된 준비(warm-up) 기간을 제거하며, LED는 CFL 대응제품과 달리 전력 주기에 민감하지 않다.
이외에도 LED 조명 장치는 관리 및 폐기에 필요한 독성 물질을 포함하고 있지 않지만, CFL은 동작을 위해 독성이 있는 수은 가스를 사용한다. 마지막으로 LED는 다른 기술들이 제공할 수 없는 새로운 매우 낮은 프로파일의 폼팩터를 지원한다.
오프라인 LED 구동 통고오프라인 전원으로부터 LED를 구동할 수 있을 경우, 애플리케이션이 기하급수적으로 성장할 수 있는 데 이러한 형태의 전력은 상업시설 및 주택 모두에서 이미 이용 가능하기 때문이다. 최종 사용자가 구현하는 데 있어서 LED 대체 조명기구가 상대적으로 간단하지만 LED 드라이버 IC에 부여되는 새로운 요구사항들이 극적으로 증가하고 있다.
LED는 일정한 수준의 광 출력을 제공하기 위해서 안정적으로 레귤레이션 된 정전류 소스를 요구하기 때문에 AC 입력 소스를 이용하여 전력을 공급하기 위해서는 매우 특수한 설계 요구사항을 가진 몇 가지 전문 설계 기법들이 필요하다.
지역에 따라서 달라지기 때문에 오프라인 전력 범위는 90VAC에서 265VAC 사이이며, 주파수 범위는 50Hz에서 65Hz 사이이다. 그러므로 전세계 시장을 겨냥하여 LED 조명 기구를 제조하기 위해서는 조정 없이 전세계 어디에서 사용될 수 있도록 단일 회로 설계를 사용하는 것이 이상적이다. 이를 위해서는 넓은 범위의 입력 전압과 라인 주파수를 처리할 수 있는 단일 LED 드라이버 IC가 필요하다.
뿐만 아니라, 많은 오프라인 LED 애플리케이션들은 드라이브 회로와 LED의 전기 절연을 요구한다. 이것은 주로 안전성 요인들로 인해 발생하며, 다양한 규격기관들에 의해 요구되고 있다. 전기 절연은 일반적으로 절연 플라이백 LED 드라이버 토폴로지에 의해 제공되며, 이것은 드라이브 회로의 1차측과 2차측을 분리시키는 트랜스포머를 활용한다.
LED 조명 도입의 성장 동력은 지정된 광량을 제공하는 데 요구되는 전력의 극적인 절감이기 때문에 LED 드라이버
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Tech Note
IC는 반드시 최고 수준의 효율을 제공할 수 있어야 한다. LED 드라이버 회로는 고전압 AC 전력을 상대적으로 낮은 전압의 안정적으로 레귤레이션 된 LED 전류로 변환하기 때문에 LED 드라이버 IC를 80% 이상의 효율을 제공할 수 있도록 설계하여 전력을 낭비하지 않아야 한다.
무엇보다 LED 레트로피트 램프를 주거용 애플리케이션에서 일반적으로 사용되는 TRIAC 디머(dimmer)의 방대한 설치 기반과 함께 활용하기 위해서는 LED 드라이버 IC가 이러한 디머들과 효율적으로 동작할 수 있어야만 한다. TRIAC 디머는 완벽한 저항성 로드 백열전구 및 할로겐 램프와 잘 동작할 수 있도록 설계되어 있다.
하지만, LED 드라이버 회로는 일반적으로 비선형적이며, 완전 저항성 로드는 아니다. 이것의 입력 브리지 렉티파이어는 AC 입력 전압이 이것의 양극 및 음극 최고값에 있을 경우에 일반적으로 높은 강도의 최고 전류를 소모한다. 그러므로 LED 드라이버 IC를 완전 저항성 로드처럼 동작할 수 있도록 설계하여 LED가 가시적인 깜박임 현상 없이 적절히 동작을 시작하고 TRIAC을 통해 적절한 디밍 기능을 제공할 수 있도록 보장해야 한다.
역률(PF, Power Factor)은 LED 조명의 중요한 규격이다. 간단히 말해, 소모되는 전력이 입력 전압과 비례하여 동상일 경우에 PFC(power factor correction)가 달성되어야 한다. 백열전구는 완벽한 저항성 로드이기 때문에 입력 전류와 전압이 동상이며 PF는 1이다. PF는 로컬 전력공급기가 요구하는 전기량과 관련이 있기 때문에 특히 중요하다.
예를 들어, 전송된 동일한 가용 전력에 대해 낮은 PF 특성을 가진 로드가 높은 역률 특성을 가진 로드보다 많은 전류를 소모하는 전력 시스템이 있다고 가정하자. 요구되는 전류가 높을수록 분전 시스템에서 손실되는 에너지가 증가하게 되며, 다시 말해 보다 긴 배선과 다른 전송 장비가 필요하게 된다. 대형 장비와 에너지 낭비로 인한 비용 때문에 전력공급회사는 일반적으로 PF 특성이 낮은 산업 또는 상업 고객들에게 보다 많은 비용을 청구한다.
LED 애플리케이션을 위한 국제 표준이 여전히 개발되고 있지만, 대부분의 전문가들은 LED 조명 애플리케이션에 대해 PF>0.90가 요구될 것으로 믿고 있다.
LED 드라이버 회로(다수의 다이오드, 트랜스포머, 커패시터를 포함하고 있음)는 완전한 저항성 로드처럼 동작하지 않
기 때문에 최소 0.5의 PF 특성을 제공할 수 있다. 0.9 이상으로 PF 특성을 증가시키기 위해서 능동 또는 수동 PFC 회로를 LED 드라이버 회로에 설계해야 한다. 또한 많은 수의 LED 조명 어레이를 활용하는 애플리케이션에서는 높은 PF 특성이 특히 중요하다는 사실에 주의해야만 한다. 예를 들어, 수백 개 이상의 50W LED 조명 기구를 사용하는 주차장에서 높은 PF 특성(>0.95)의 LED 드라이버 설계가 유용할 수 있다.
높은 PF 특성뿐만 아니라 LED 조명 기구의 고조파 왜곡 수준을 최소화하는 것 역시 중요하다. 국제전기표준회의(IEC, International Electrotechnical Commission)는 신형 LED 조명 기구가 이러한 낮은 왜곡 요구사항들을 충족시키도록 보장하기 위해서 IEC 61000-3-2, 클래스 C 조명 장비 고조파 규격(IEC 61000-3-2, Class C Lighting Equipment Harmonics)을 제정했다.
조명 애플리케이션에서는 라인 전압, 출력 전압, 온도 등의 매우 넓은 변동에 대한 정확한 LED 전류 레귤레이션 기능이 중요한 데 LED 휘도 변화는 사람의 육안으로 인지되기 때문이다. 이와 마찬가지로 LED의 최장 동작 수명을 보장하기 위해서 최대 정격 이상의 전류로 이를 구동하지 않는
것 역시 중요하다. 절연 플라이백 애플리케이션의 LED 전류 레귤레이션 기능이 항상 단순한 것은 아니며, 일반적으로 필요한 피드백 루프를 완성시키기 위해서 옵토-커플러를 필요로 하거나 추가적인 변환 단을 추가할 수도 있다.
하지만, 이들 2가지 방법 모두 복잡성과 신뢰성 문제를 야기 한다. 다행스럽게도 일부 LED IC 드라이버 설계들이 이러한 추가적인 부품 또는 설계 복잡성 없이 정확한 LED 전류 레귤레이션 기능을 제공하는 새로운 설계 기법들을 통합하고 있다.
결론상업용 건물을 위한 고휘도 LED 조명 시스템과 결합된 차량용 애플리케이션에서 이를 구동하는 데 필요한 LED 드라이버 IC의 현재 도입률로 인한 수요의 대폭 증가로 나타나고 있다는 사실은 의심의 여지가 없다.
다행스럽게도 이와 같은 조명 시스템의 설계자들이 선택할 수 있는 수많은 LED뿐만 아니라 이들에 전력을 공급할 수 있는 새롭고 혁신적인 IC 드라이버 역시 매우 많다. 채택과 관련하여 수많은 장애물에도 불구하고, 최종 애플리케이션에서 제공할 수 있는 이점들은 매우 우수하기 때문에 무시할 수 없다. 그렇다. LED 조명의 미래는 사실상 매우 밝다.
조명 시스템의 설계자들이 선택할 수 있는 수많은 LED, 새롭고 혁신적인 IC 드라이버, 그리고 최종 애플리케이션이 제공하는 우수한 이점으로 인해 LED 조명의 미래는 매우 밝다
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