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중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
바이오용 광융합
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

바이오용 광융합 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 미국의 SPIE는 광산업을 광치료/진단, 광전부품/소재, 반도체레이저&LED, 마이크로/나노제작, 광통신 및 응용 등 5대 분야로 분류함
  • 범위 : 바이오용 광융합은 반도체조명 광원이 지닌 장점을 활용해 농수산 분야에 접목하는 광기술 기반 응용 분야로 자외선, 가시광선, 적외선 등의 광원의 파장대에 따라 농수산물의 생장 촉진 극대화 및 생육에 친화적인 환경으로 유지하거나 수확량 및 어획량을 증대하기 위해 광기술을 활용하는 것을 의미
나. 주요 제품

(1) 제품분류 관점

제품분류 관점 기술범위
기술개발 테마제품분류 관점세부제품 및 기술
바이오용 광융합 농업
  • 식물생장용 조명
수산업
  • 집어등
  • UV-LED를 이용한 수처리 양식 기술

(2) 공급망 관점

공급망 관점 기술범위
기술개발 테마공급망 관점세부제품 및 기술
바이오용 광융합 융합조명부품
  • LED/LD 광원 (가시광선, UV, IR 등), 제어모듈, 광학/방열/제어/회로 부품
융합조명기기
  • 식물생장용 조명, 집어등, UV-LED 살균시스템
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
세계 LED 소자 산업은 ‘16년 1,233억 달러에서 ‘21년 3,344억 달러에 이를 전망

[ LED 소자 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 1,223,496 1,496,942 1,831,502 2,240,824 2,741,648 3,344,810 22.4

* 출처: Market for Power Semiconductors(2014, Frost & Sullivan), Global Power Semiconductor market(2013, Yano Research), Global Markets and Technologies for Compound Semiconductors(2012.09, BCC Research), 정보 통신산업진흥원(www.nipa.kr), 한국반도체산업협회(www.ksia.or.kr), 반도체보고서(2014.09, 신영증권) 등의 자료를 참고하 여 전망치 추정

(2) 국내시장
바이오용 광융합 분야의 한국시장은 2017년 이후 대규모화 시대에 진입하고 LED를 활용한 재배기술 확립을 통해 비약적으로 성장할 것으로 전망

[ LED 융합/응용 산업 분야별 국내시장 현황 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 100.0 100.0 90.0 85.0 100.0 95.0 12.8

* 출처: 한국광산업진흥회

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

LED가 식물재배에 유효하는 여러 연구결과가 보고되면서 식물공장이 활성화되고 있으며 LED를 이용한 식물 공장용 조명, 식물 색소제어, 항산화 물질 증가, 병해충 방제 효과를 위한 선택적 파장 LED 조명이 부각되고 있음

선진국 대비 기술 경쟁력(최고수준)은 국내 LED융합 특화 전문기업의 경우 약 70% 수준으로 평가되지만, 그 밖의 대부분의 국내 중소기업들은 60% 이하의 낮은 경쟁력을 가지고 있음

  • 국내 중소기업은 설계 원리 및 고급 제품의 개발 보다 해외 제품의 모방 생산 수준임
(2) 기술환경분석

융합광원 및 융합부품소재 → 융합기기 및 시스템 → 설치, 유지보수 → 수요기업까지 Supply Chain 산업 네트워크가 중요

융합 제품의 기능성 및 기술 경쟁력, 브랜드/네트워크 능력, 가성비 등의 확보가 성능 위주의 시장 경쟁력에서 중요한 요소로 작용

영세기업이 난립상태에 있는 LED조명 분야와 달리 지식 및 기술 집약성으로 인해 50개 미만의 제한된 숫자의 중소기업만 시장에 참여

  • 시장 진입 장벽이 높으나 시장진입 후에는 고부가가치 및 상생협력 생태계정착으로 안정적인 영업 환경 확보 가능
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소 기업에 적합한 핵심요소기술 선정

핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

바이오용 광융합 분야 핵심요소기술
분류핵심 요소기술설명
LED 식물공장 작물에 따른 빛환경 구현을 위한 광원 및 광학 설계
  • 작물에 가장 효율이 좋은 특정 융합 관련 기술, 광원 효율 이 저하되기 시작하는 문제점(Efficiency Droop) 해결을 위한 기술
생육 극대화를 위한 환경 제어 시스템 구축
  • 식물공장 생육 극대화를 위한 환경 제어 시스템 구축 기술
LED 집어등 어종 생태에 따른 광원 파장 선정 및 광원 개발
  • 어종 생태 환경 조성을 위한 LED 광원 도포 기술
어종별 어구에 따른 집어등 개념 설계
  • 대면적 작업영역 안에서 어종별 어구에 따른 집어등 설계
집어등에 의한 어획량 효과 분석 및 어구 최적화
  • 어획량 증가를 위한 집어등 플랫폼 설계
양식장 살균용 LED 시스템 UV-LED 적용 수질 살균 및 LED 파장별 어종 생육 환경 최적화
  • UV-LE를 적용한 수질 정화 및 광원 파장별 생물 환경 최적화 시스템 구축