LED 조명 산업 및 국제 표준화 동향 삼 성 전 기 홍 상 수 2008. 09. 04

目 次 Ⅰ 하이라이트 Ⅱ 산업동향 Ⅲ 기술 표준화 동향 Ⅳ 제언

I. 하이라이트 조명용 LED 응용시장, 2010년 본격 개화 예상 ’10년 기준, LED관련 제품 세계시장 92억불 중, 조명용 LED 시장은 30억불 예상 일반조명, 건축조명, 산업/의료용 조명, Sinage등의 분야에 응용 전망 : LED의 장수명, 고효율, 디자인 다양성 특성 때문임. GE, OSRAM, PHILIPS 등 3대 조명 업체 위주, LED 조명시장 선점을 위한 기술 및 표준개발 경쟁 가속화

I. 하이라이트 고효율 친환경 조명광원으로서 LED 조명 보급 확대 추세 주요국 정부 주도의 LED 조명 보급계획 추진 활발 고효율 광원 친환경 광원 RoHS Free (Pb, Hg 미포함) 국내 형광등 年 1억7천만개 소비 폐 형광등 처리비용=140~200원/개 빛 에너지 전기 에너지 변환 형 광 등 LED 40W 32W 수은함유량 25mg 15mg none Vs 90% 수준 LED 백열등 형광등 5% 수준 40% 수준 주요국 정부 주도의 LED 조명 보급계획 추진 활발 일 본 미 국 대만/중국 개정 에너지 절약법 시행 규제 위반시 벌금 부과 -> 09年 4月 시행 CO2 배출량 규제 대만 ‘차세대 조명 광원 P/J’ ’02年~’08年 (312 M$) 중국 ‘반도체 조명 국가 계획” ’05年부터 5개년 계획 새 에너지 법안 대통령 서명 (2007年 12月) 2012年까지 백열등 사용금지 ->고효율 조명기기 급속 확산

II. 산업동향 고휘도 LED 세계시장의 중점 성장 부문 변화: Mobile  Non-Mobile HB-LED 분야별 최근 시장 동향 HB-LED 분야별 시장 성장율(’07) 출처:Strategies Unlimited 2008 출처:Strategies Unlimited 2008 2004년 이후 연평균 성장률 감소 (연 44% → 연 7.3%) 2004년 이후 Mobile Appliance 분야의 정체 및 감소 추세가 나타남 Non-mobile 분야의 시장 비중 확대 : 2007년 경우, Signs/Display, 일반조명, 전장 분야 중심 성장 : 향후 2012년 까지 Sign/Display 및 일반조명 중심으로 성장 견인차 역할 수행

HB-LED 분야별 시장 성장예상(’07-’12) II. 산업동향 II-1. 고휘도 LED 시장변화 고휘도 LED 세계시장의 중점 성장 부문 변화: Mobile  Non-Mobile HB-LED 분야별 시장 성장예상(’07-’12) 출처:Strategies Unlimited 2008 출처:Strategies Unlimited 2008 Non-Mobile 분야는 ’11년 30억불 이상 규모로 시장 성장 예상 : 현재는 경관조명, 문자형 간판, 상업전시 등 가격 부담이 적은 분야 중심 적용 : LED 소자의 100lm/W 이상 광효율 향상, 가격 저감 실현으로 기존 조명 광원 (형광등, 백열등, 할로겐) 대체 예상 : 세계 조명 시장은 등기구(Fixture) 포함, Lamp 기준 약 20조원 (북미 25%, 일본 8%, EU 30%, Asia-Pacific 23%)

II. 산업동향 국가별 LED 조명 육성 정책의 전략적 추진 활발 II-2. 국가별 LED 조명 육성 전략 국 가 대 한 민 국 ㆍ“LED/반도체조명산업 발전전략” : 2010년까지 120lm/W급, 140lm/W급 LED 소자 기술 실현 ㆍ“LED조명 15/30 보급 프로젝트” : 2015년까지 LED 조명비중 30% 달성, 에너지 4백만 TOE1) 절감 일 본 ㆍ“Light for the 21st Century” 프로젝트 : 백색LED를 이용한 반도체 조명계획 수립 (목표, 120lm/W) : 2010년까지 조명에너지 20% 절감 미 국 ㆍ“Next Generation Lighting Initiative (Vision 2020)” : 2020년까지 200lm/W급 LED 개발, 조명시장 50% 점유 중 국 ㆍ중국 5개 지역에 “국가 반도체조명 산업화 기지” 지정 및 육성 ㆍ제13차 국가경제개발계획에 LED 및 반도체 조명산업 육성 포함 (’05년 7월) 호 주 ㆍ“차세대 광원 기술개발 및 보급전략” 추진 : ’09년 정부산하기관 백열전구 사용금지 : ’10년 백열전구 생산 금지 : ’12년 전구사용 금지 1) TOE(Ton of Oil Equivalent), 석유환산톤: 각각 다른 종류의 에너지원을 원유 1ton의 발열량인 107kcal를 기준으로 표준화한 단위

II. 산업동향 해외 선진 조명 업체들의 LED 조명 산업 수직계열화 급진 II-3. 해외 선진 조명 업체 동향 PHILIPS, OSRAM, GE, Zumtobel등 해외 선진 업체들은 LED 분야 수직계열화 구축 : 경쟁력 확보를 위해 LED 소자 제조기술, 조명기술, 소비자 유통망 필요 LED 소자 모듈/시스템 등기구 PHILIPS ㆍLumiLEDs Lighting ㆍFuture Lighting Solutions ㆍPhillips Solid State Lighting ㆍPhillips Lighting ㆍTIR Systems ㆍPLI Osram ㆍOsram Opto Semiconductor ㆍOSRAM LED Systems ㆍOSRAM Sylvania GE ㆍGelcore ㆍNichia 제휴 ㆍGE Lumination ㆍGE Lighting Zumtobel ㆍLexedis2) ㆍTridonic Optoelectronics ㆍTridonic Atco ㆍLedon Lighting ㆍZumtobel ㆍThorn 2) Tridonic Acto와 Toyoda Gosei의 LED 조인트 벤처 출처: LEDs Magazine

II. 산업동향 II-4. 국내 산업계 동향 정부 및 지자체, LED 조명 초기 시장수요 창출 선도 (디지털타임스 2008. 6. 17) 정부 및 지자체, LED 조명 초기 시장수요 창출 선도 ’12년 세계 톱3 LED산업 강국 비전, `LED산업 성장동력화 발전전략' 수립 ('08. 5. 22) : 공공기관 LED시범사업, LED조명 도시화 추진 (예: 행정중심복합도시) : 민관 공동 LED 보급촉진 펀드 조성 및 민간 수요창출 유도 PKG, 모듈, LED융합 등 3대 전략 핵심 신기술 선점 및 LED표준화 조기 정립 추진 LED 전문 벤처기업 육성 및 국내 대-중소기업간 전략적 파트너십 강화 (전자신문 2008. 7. 7) 국내 대기업, LED 옥외용 광고간판 교체 검토 SK네트웍스, 수도권 신설 및 개보수 주유소 대상, 입간판 조명에 LED 적용 고려 삼성전자, 국내 디지털프라자와 기타 옥외광고용 간판에 LED 광원 도입 추진 제일기획, 본사 사옥내 조명을 LED로 교체 (삼성에버랜드 시공) 롯데, 전국 백화점 간판 및 매장 조명 LED 도입 검토 동대문 밀리오레, 매장 내부 조명을 LED 조명으로 설치 예정 (전자신문 2008. 7. 7) 공공 지자체, 지역 내 LED 가로등 도입 확대 부천시, 시청앞 잔디광장 가로등 122개 할로겐 조명을 LED로 교체 완료 마포구와 서울시, 지역 내 가로등에 LED 조명 도입 결정

LED 조명 표준 체계 (USA) 국제표준 반영 III. 기술 표준화 동향 III-1. 해외 기술표준화 동향 美, 세계적 LED 조명 표준 개발 활동 주도 인증기준 (Energy Star) 공인시험 (NVLAP) 표준/규격 (시험방법) 안전 규격 LM79 (성능) LM80 (수명) LED 조명 표준 체계 (USA) 국제표준 반영 색채 규격 美 에너지省(DOE), Energy Star for SSL 발표 (’07. 09) : 에너지 절감을 위한 LED 등기구 성능 요구사항 규정 : 메이저 조명 업체 및 NIST, IESNA, LRC 참여 공인 시험소 지정 운영 프로그램(NVLAP)을 통한 LED 조명, 시험인증 체계 구축 표준 시험법 기준 정비 : IESNA LM79(광/전기 특성), LM80(수명특성, 신규), ANSI(색채), UL(안전)

III. 기술 표준화 동향 日, CIE 및 IEC 관련 표준 문건을 바탕으로 LED 조명 표준 정비 출처: A. Suzuki (HITACHI Lighting), IEC TC34, 2008 Winter Panel Meeting, Frankfurt, Germany

III. 기술 표준화 동향 국제 표준화 기구(IEC TC34)의 LED 조명 표준개발, 아직 “초기단계” 문서번호 규격내용 진행현황 IEC 62031 일반 조명용 LED 모듈 - 안전 요구사항 08년1월 출판 IEC 62504 조명용 LED 및 LED 모듈에 대한 용어 및 정의 A2CD:08년10월 IEC 62560 50V 이상급 일반조명용 안정기 내장형 LED 램프 안전 요구사항 A2CD:08년8월 IEC TR 61341 반사갓 채택 램프의 방사각 및 중앙부 세기 측정 CD 작성 중 New Proposal 조명용 LED Module에 대한 성능 규격 안 PNW 작성 IEC/TR 62471-2 Ed. 1.0 램프와 램프장치의 광생물학적 안전성 – Part 2: 非레이저 광복사 안전성 관련 제조물 지침 2CD:07년12월 IEC 60838-2-2 기타 램프홀더 제2-2부: 개별 요구사항 - LED 모듈용 커넥터 06년5월 출판 총 7종의 IEC LED 조명관련 표준 제/개정 진행 중 총 6종의 IEC 문건은 제/개정 완료.

III. 기술 표준화 동향 국제 표준 中, LED 조명기기의 수명특성 표시 의무화 추세 III-1. 해외 기술표준화 동향 안 건 쟁점 사항 IEC 62560 50V 이상급 일반조명용 안정기 내장형 LED 램프 – 안전 요구사항 - 제품성능 표시규격 사항 중 수명(Lifetime) 표시 의무화 (LED 조명 제품) : 일반 램프 경우 수명은 참고특성 - LED 조명 제품 특성 측정 시 초기 Aging 시간 규정 1000시간 추진 : 기존 조명제품 규정은 100시간 - LED 모듈 수명 측정표준 미정 [제1안] 단순 선형예측법 : 1000시간 작동 후 성능치 대비 4000시간 작동 후 성능 감소 속도로부터 30% 성능 감소 시점 예측 [제2안] Linear Regression법 (미주지역 LM80 규격案 근거) : 0시간부터 500시간 간격 성능 측정 후 Linear Regression 결과로부터 초기 대비 50% 성능 감소 시점 예측

III. 기술 표준화 동향 LED 조명 표준화 컨소시엄 추진: LED 조명, KS 표준 제정 활성화 주관기관 한국광기술원 참여기관 한국조명기술연구소, 한국에너지기술연구원, 한국표준과학연구원, 삼성전기 등. 사업기간 ’07년 ~ ’11년 (총 5개년) 주요사업 - 반도체 조명제품 규격 표준화 - LED/반도체 조명제품 성능 표준 평가법 개발 - 국내 표준화 활동 강화 및 국내 제도 개선 활동내역 - IEC TC34 한국위원회와 연계된 LED 조명 표준화 컨소시엄 운영위원회 정기 개최 : 추진사항 점검, 방향 조정 협의, 이해당사자 간 의견 수렴활동 강화 - 4개 LED 조명 품목에 대한 KS 규격 제정을 위한 WG 구성 ('08년 6월) : LED 문자간판 : 보안등 : 할로겐 대체 LED 램프 : 형광등 대체 LED 램프 - 4종 품목별 KS 규격 초안 작성 완료 (’08년 8월)

III. 기술 표준화 동향 LED관련 KS 규격, 총 4종 제정, 총 7종 예고 고시 ('08년 6월말 현재) 문서번호 규격내용 진행현황 KS C 7528 LED 교통신호등 제정 KS C 7104 발광 다이오드(LED)의 성능 평가방법 KS C 7120 표시용 발광 다이오드 KS C 7121 표시용 발광 다이오드 측정방법 KS C IEC 62384 LED 모듈용 DC/AC 전원 제어장치 - 성능 요구사항 예고 고시 KS C IEC 62031 일반 조명용 LED 모듈 - 안전 요구사항 KS C IEC 61347-2-13 램프 구동장치 제2-13부: LED 모듈용 DC/AC 전원 전자 구동장치에 대한 개별 요구사항 KS C IEC 60838-2-2 기타 램프홀더 제2-2부: 개별 요구사항 - LED 모듈용 커넥터 KS C IEC 62471 램프와 램프장치의 광생물학적 안전성 KS C IEC 61347-1 램프구동장치 - 제1부:일반 및 안전요구사항 KS C IEC 60598-1 등기구 - 제1부 일반요구사항 및 시험

III. 기술 표준화 동향 LED관련 품목 현재 4종, 고효율에너지기자재 인증품목 추가 III-2. 국내 기술표준화 동향 인증품목: 할로겐 및 백열등 대체용 LED 램프, LED 신호등. LED 유도등 「고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정」(지경부 고시 제2008-11호, ’08.4.2) 고효율기자재 신규 인증 품목 (LED 조명) 구분 일반 제품 고효율 제품 품명 할로겐램프 할로겐램프 대체용 LED램프 사진 소비전력 50W 8W 구분 일반 제품 고효율 제품 품명 백열전구 백열전구 대체용 LED램프 사진        소비전력 60W 10W - 정격전압: AC 220V 60㎐, AC/DC 12V 이하 - 30W 이하 LED 램프 또는 컨버터 일체형 LED 램프 - 30W 백열전구 대체용으로 4~5W형 LED램프 - 60W 백열전구 대체용으로 8~10W형 LED램프 - 100W 백열전구 대체용으로 15~20W형 LED램프 향후 고효율에너지기자재 인증기준은 KS규격 개발과 연계하여 마련 예정 : LED 문자간판, LED 보안등, 형광등 대체용 LED 램프 및 등기구 등

IV. 제언 국내 기술의 시장진입을 지원하는 시장견인형 표준개발 시급 국내 시장/기술의 사전 평가 결과 바탕, 기술수준 세분화 필요 美 DOE의 Energy Star 기준 : CALiPER 프로그램에 의한 제품 수준 평가 결과를 반영하여 마련 : LED 등기구 시험 결과. 대부분 광효율 20~30lm/W 수준  적용 가능 분야 인증 기준 마련 美 CALiPER 프로그램과 같은 시험평가 프로젝트 기획 및 실시 시급 IEC TC34 한-일 공동대처로 표준의 해외 종속화 우려 차단 美, LED 조명 Energy Star 인증을 위한 IESNA, UL, ANSI 규격 제/개정 진행 중 : 해당 내용들이 IEC 및 CIE 국제표준 제정 시 강하게 반영되고 있음. 미국 표준의 지배력 강화 시, LED 조명 제품 수출의 기술 장벽으로 작용할 우려 상존 : 국내 규격 정비 및 국제 표준 활동 강화 시급 (韓-日 공동 대처 필요) LED 조명 해외인증 통합 시험기관 설치 필요 美(Energy Star, UL), 日(JIS), EU(CE)등 지역별 인증시험 One-Stop 서비스 가능한 통합 인증시험기관 한국 유치 필요 제품·기술개발, 표준 등과 연계한 전주기적 서비스 지원시스템 구축 : 기업의 개발제품 시험평가 지원을 위한 [Commercial Product Testing Program]운영 및 [고효율에너지기자재인증제도] 연계 추진

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