절전형 광원의 주역으로서 주목받고 있는 LED. 조명이나 액정TV에 대한 보급이 시작되어, 기술혁신과 가격하락에서 수요의 급격한 확대가 예상된다. 시장동향과 관련 업계의 동향을 살펴본다.

1897년에 에디슨이 백열전구를 발명한 이후 첫 번째 조명혁명이 일어날 것으로 보인다. 그 주역은 발광다이오드(LED), 그 중에서도 하얗게 빛나는 백색LED이다. 백색LED는 백열전구나 형광등과 같은 기존 광원을 빠르게 대체할 것으로 보인다. 유망시장의 탄생으로 전기업계에는 새로운 경쟁축이 등장하고 있다.

백색LED가 조명으로서 갖고 있는 장점은 크게 두 가지이다. ①반도체이기 때문에 백열전구나 형광등 등 기존 조명보다 발광효율이 높다, 즉 저전력으로도 밝다. ②소형이면서 수명이 길다. 우선 휴대전화나 디지털카메라 등 휴대기기에 탑재하는 액정 패널의 백라이트로서 보급되었으나, 급속한 성능향상으로 조도(照度)가 크게 향상되자, 발광효율이 백열전구나 형광등과 같은 기존 광원보다 우수해 조명으로서 주목받게 되었다.

발광효율은 백열전구가 와트당 10~20루멘, 전구형 형광등이 同 60~70루멘(lm)인데 비해, 백색LED는 08년에 100lm을 돌파했다. 조명기구에 내장될 경우, 발광효율이 20~30% 떨어지지만, 그럼에도 전구형 형광등보다 우수한 성능을 낼 수 있다. 이러한 발광효율 상승이 조명기구 메이커가 LED를 광원으로 채용하는 커다란 동기가 되고 있다.

09년이 LED 원년


세계의 전체 에너지 소비량 중 조명에 사용되는 양은 약 20%라고 한다. 기존광원에서 소비전력이 적은 백색LED로 전환하면, 대폭적인 에너지 절약을 실현할 수 있으며, 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있다. 지구온난화 방지라는 관점에서도 백색LED에 대한 기대는 크고, 온난화 대책의 일환으로서 세계 각국이 LED 광원의 채용을 적극적으로 추진하고 있다.


전기 메이커 각사가 일제히 LED 전구를 발매한 09년은 'LED 원년'으로 불렸다. 이에 따라 이산화탄소 배출량 삭감을 위해 세계 각국에서는 발광효율이 떨어지는 백열전구의 제조·판매를 중지하고 있다.



2010년에는 이탈리아와 프랑스, 2012년에는 일본과 캐나다, 대만, 2014년에는 미국, 2017년에는 중국에서 생산·판매가 중지될 전망으로 일본에서는 도시바 등 대형 메이커가 2010년 안에 제조를 중지하겠다고 밝혔다. 대부분이 LED 전구로 전환될 것으로 보인다(그림).


백색LED의 발광효율이 150lm을 넘으면 형광등을 대체하는 속도가 더 빨라질 것이다. 현재의 고효율(HF) 형광등은 와트당 110lm 전후라서 발광효율에서 형광등보다 뛰어나기 때문이다. 150lm을 넘는 것은 당초 2015년 전후로 예측되었으나 최근 개발경쟁 격화에 따라 2010~11년에도 실현될 것으로 보인다. LED가 조명시장 전체를 커버할 수 있게 될 날이 바로 코앞으로 다가왔다.


백색LED 수요 확대를 뒷받침하는 또 하나의 거대 시장은 액정TV의 백라이트용이다. 액정TV의 백라이트에는 지금까지 냉음극관(CCFL)이라는 가늘고 작은 형광등이 사용되었으나 이를 LED로 바꾸려는 움직임이 활발해지고 있다.


불을 붙인 것은 삼성전자로, 경쟁사보다 앞서 LED 백라이트를 탑재한 액정TV를 09년 초에 발매하여 대대적인 마케팅으로 소비자들에게 '차세대 TV'라는 인식을 심어주었다. 상업적으로도 성공하여 09년은 세계에서 260만대를 판매하여 히트상품이 되었다. 2010년은 1,000만대 이상의 판매를 목표로 내걸고 있다.

백라이트로 전환


백라이트에 LED를 채용하는 이점은 우선 광원의 소형화로 TV를 좀 더 얇게 만듦으로써 디자인성을 높일 수 있다는 점에 있다. 또한 CCFL은 형광등이어서 수은을 함유하고 있다. 유럽에서는 2013년부터 CCFL을 내장한 액정TV의 판매를 금지할 전망이어서 CCFL 대신 LED 백라이트로 빠르게 대체되고 있다.


또한 액정TV는 메이커간의 경쟁이 치열해져 가격이 빠르게 하락하고 있다.  TV 메이커는 LED 채용에 따른 새로운 부가가치를 소비자에게 제안함으로써 TV 단가를 올릴 수 있는 프리미엄으로 연결할 수 있다는 측면도 있다. 삼성에 대항하기 위해 LG전자나 VIZIO, 샤프, 소니, 도시바(東芝) 등 TV메이커가 일제히 LED 백라이트의 탑재 기종을 늘리고 있다.



디스플레이전문조사회사인 디스플레이서치社는 LED 백라이트의 탑재비율이 09년의 3%에서 2013년에는 55%로 급격히 확대될 것으로 예측하고 있다(표).


막대한 백색LED 수요에 대응하기 위해 LED 메이커는 잇달아 대규모 증산에 나서고 있다.


지금까지는 청색LED 칩을 세계에서 최초로 개발·실용화한 니치아(日亞)화학공업을 비롯해, 주요 특허를 보유하고 있는 도요타(豊田)합성, 미국의 크리(Cree), 독일의 오스람(Osram), 미국의 필립스루미레즈(Philips Lumileds Lighting) 5개사가 크로스라이선스를 맺어, 특허를 상호 이용하면서 생산을 확대해 왔다.


이렇게 각사의 적극적인 증산계획과 함께, 발명된지 약 20년을 맞이함으로써 주요 특허의 기간이 만료되고 있어 신규 진출하는 기업도 나오고 있다.


일본 메이커에서는 샤프, 도시바가 청색LED칩의 제조에 새로 참여한다. 샤프는 액정TV에서 국내 1위이다. 연간 1,000만대의 액정TV를 생산하기 때문에 사내에 막대한 LED 수요가 있다. 이와 함께 TV용 액정 패널의 외부판매를 강화함에 있어, 백색LED를 자체 생산하면 LED 백라이트도 같이 납품할 수 있기 때문에 부가가치를 더욱 높일 수 있다. 이미 물밑에서 양산을 위한 준비를 추진하고 있다. 반도체 생산거점인 히로시마현(廣島縣) 후쿠야마(福山)공장 및 미하라(三原) 공장을 재편하여 청색LED칩을 양산하는 플랜이 유력하다.


양산을 위해 니치아화학, 도요타합성과 특허 크로스라이선스도 이미 체결해 09년에 진출한 가정용 LED조명을 새롭게 사업의 핵심으로 육성할 방침이다.


도시바는 창업사업이 백색전구라는 점에서 광원의 LED화를 조명사업의 재확대기로 규정해 사업을 전 세계에서 펼치고 있다. LED 전구는 1월부터 프랑스에서도 판매를 개시한다. 향후, 유럽은 물론 북미나 아시아에서도 판매를 확대할 계획으로 백색LED를 지금보다 더 안정적으로 조달할 필요가 있다.


주력사업의 하나인 반도체 메모리에서 축적한 생산기술을 활용하여 빠르면 2010년 말부터 청색LED 칩의 자체생산을 시작할 계획이다. 양산거점으로서 호쿠오카현(福岡縣) 기타큐슈(北九州)공장이 가장 유력한 후보이다. 이미 09년~15년에 LED를 포함한 신조명사업 전체에 총 1,000억엔의 경영자원을 투입한다고 밝혔다.

해외기업이 생산확대에 나서

해외 메이커도 움직이기 시작했다. 생산확대의 선봉은 한국 메이커이다. 한국은 반도체 메모리의 생산에서 90년대 후반부터 빠르게 힘을 길러 톱다운 경영에 의한 적절한 대형 투자로 세계 최고 시장점유율을 차지했다. LED에서도 동일한 시나리오를 그리고 있어, 09년부터 증산투자에 나서고 있다.


그 중에서도 삼성의 움직임이 위협적이다. 09년 4월에 LED 전업 업체인 삼성LED를 설립하고, 향후 3년 안에 1,000억엔이 넘는 설비투자를 단행할 것임을 밝히고 있다. LED 생산에 필요한 제조장치를 대량으로 발주할 것으로 보여, 계획대로 진행되면 2015년에는 LED업계 톱클래스의 생산능력을 보유할 것으로 보인다.


LG전자도 거액을 투자하고 있다. 그룹회사인 LG이노텍이 파주시에 1조원을 투자하여 백색LED의 생산공장을 건설 중이다. 제1기라인은 7월부터 가동할 예정으로 100% 조업을 하면, 백색LED의 생산능력은 현재보다 4배나 높아질 것이다.


세계 최대의 LED 생산국인 대만에서는 최대 메이커인 에피스타(晶元光電)가 중국에 신공장을 건설할 계획임을 밝혔다. 총 1억2,800만달러를 투자하여 2011년에 가동할 예정이다. 대만의 신주(新竹)와 타이난(臺南)에 있는 공장 증강과 합쳐 생산능력에서 세계 최고를 목표로 한다.


크리는 09년 11월에 중국 후이저우시(惠州市)에 LED칩 공장을 건설하기로 하여, 최근 수년동안 5,000만달러대인 설비투자액을 2010년에는 1억2,000만~1억5,000만달러로 늘린다. 오스람은 09년 말에 말레이시아 페낭에 위치한 칩을 생산하는 신공장을 가동했다. 이 외에도 미쓰비시(三菱)화학, 쇼와(昭和)전공, 대만의  포모사 에피택시(Formosa Epitaxy)나 테크코어, 한국의 서울반도체 등 중견 메이커의 생산능력 확대 계획이 속속 전해지고 있다.


이러한 움직임에 대해 세계 시장점유율 30%를 갖고 있는 톱메이커, 니치아화학공업도 대형투자로 반격에 나선다. 얼마전 본사 부지 내에 LED칩 생산동을 신설하여 2012년 초반부터 가동시킬 방침을 밝혔다. 3년간 1,000억엔이 넘는 설비투자를 할 계획으로, 2012년에는 연간 출하량을 09년의 4배에 해당하는 500억개로 늘릴 계획이다.


기존 광원에서 LED로의 대체는 세계적인 규모로 진행되고 있기 때문에 향후 10년 이상 지속될 것으로 보인다. 그러나 칩 메이커의 주요 플레이어로서 생존할지 여부는 (수요나 가격의 변화가 격심한 반도체이기 때문에), 시장확대기인 최근 1~2년의 경영전략으로 결정될 가능성이 높다. 머지않아 성숙할 LED 조명시장에서 과실을 얻지 못하면, 남은 티켓과 시간은 얼마남지 않았다고 생각해야 한다.

<출처> 津村明宏(2010). “照明と液晶TV用 急擴大するLED市場”.『エコノミスト』, 4097號. 78-80.

Posted by TopARA

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  1. plancha pelo ghd 2013.04.28 02:35  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

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