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시장분석

[마켓] 유틸리티 에너지저장장치용 차세대 배터리 시장 전망

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내비건트 리서치(Navigant Research)에 따르면 유틸리티 규모 에너지 저장(Energy Storage)용 차세대 배터리의 전세계 시장 규모는 2014년 1억 6,400만 달러에서 2023년 25억 달러까지 늘어날 전망이다. 같은 시기 에너지 저장용량도 248.1MWh에서 8.5GW로 확대될 것으로 분석됐다.

내비건트는 “그 동안 배터리는 비용, 안정성, 내구성 및 효율 문제로 인해 유틸리티 그리드에 통합되지 못해 왔다.”고 분석하고, “그러나 전기화학 분야의 기술발전으로 인해 새로운 차세대 배터리는 그리드 운영에 있어 중요한 역할을 담당할 수 있게 되었다.”고 밝혔다.

리튬이온 배터리는 충전과 방전을 위해 음극과 양극 사이를 이동하는 리튬이온의 흐름을 이용한다. 지난 10년간 리튬이온 전지는 가전제품 배터리 적용에 있어 최우선적으로 선택을 받았지만 그리드 분야에서는 차세대 배터리와 새로운 제조 공정들이 등장하고 있다. 흐름전지(Flow Battery)는 활성화된 전해질(Activated Electrolyte)로부터의 전자흐름을 전류로 변환한다. 그리고 사용된 전해질은 외부전기를 이용하여 재충전한 후 다시 사용 가능하다.

내비건트는 흐름 전지가 단순히 액상 전해질 탱크를 추가함으로써 장기간 에너지 저장이 가능하다는 분석이다. 나트륨 기반의 배터리(Sodium-based Battery)에는 저온 액상 나트륨 배터리 뿐만 아니라 고온 소듐 황 에너지 저장 장치가 포함되어 있다. 대부분의 나트륨 전지는 저가 생산이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 차세대 납축전지(Lead-acid Batteries)는 일반 납축전지와 비교했을 때 더 효율적이면서 내구성있는 배터리를 제조하기 위해 전극에 탄소 도핑(Doping)을 이용하고 있다.

샘 자페(Sam Jaffe) 내비건트 수석애널리스트는 “리튬 이온 배터리가 현재 시장에서 가장 확실한 선두주자”라고 밝히고, “그러나 다른 화학 배터리들이 여전히 잠재적으로 다양한 애플리케이션을 위한 솔루션을 점차 확장해 나가고 있다.”고 진단했다.

현재 유틸리티 규모 배터리 시장에 있어 확실한 선두는 리튬 이온 배터리라는데 이의가 없는 것이다. 이들은 대부분의 에너지 저장과 관련하여 에너지 밀도(Energy Density), 부피 밀도(Volumetric Density), 사이클 수명, 캘린더 수명, 안전성, 비용 등을 최적으로 조합한 성능을 제공한다.

그러나 새로운 배터리들이 새롭게 부상하고 있는 것도 주목할 가치가 있다. 내비건트는 “리튬이온 배터리 계열 중에서 리튬 망간 스피넬(Lithium Manganese Spinel), 리튬철인산염(Lithium Iron Phosphate), 리튬니켈망간코발트, 리튬 티타네이트(Lithium Titanate) 사이에 높은 성장이 기대될 것”이라는 전망을 내놨다. 또한 “리튬이온 제조사들은 제조설비 건설에 있어 앞서고 있기 때문에 대규모 수주를 충족시키면서 규모의 경제(Economies of Scale)를 통해 가격도 낮출 수 있는 장점을 갖고 있다.”고 밝혔다. 리튬이온 이외에 다른 배터리 기술들도 실현 가능한 옵션으로 남아있다. 흐름 전지는 장기 에너지 저장 분야에서 우수한 성능을 보여주고 있으며, 차세대 납축전지는 집중적으로 전력을 공급해야 하는 분야에서 적합할 것으로 나타났다.

그리드용 배터리와 관련한 지역적 시장에 대해 향후 10년 동안 차세대 배터리 판매와 관련하여 아시아 태평양(Asia Pacific) 지역이 가장 많은 양적 판매 및 높은 성장이 기대된다. 내비건트는 이러한 분석에 대해 2가지 요인을 제시한다. 첫번째는 아시아 태평양7 지역의 그리드가 아직은 초기 단계이기 때문에 인프라 구축에 많은 일들이 수행되어야 한다는 점이다. 또한 그리드가 비교적 성숙단계에 접어든 한국이나 일본같은 국가에서도 재생가능 에너지원의 중요성 부각으로 에너지 믹스(Energy Mix)를 새롭게 구축하려는 움직임이 있으며, 이는 주요 그리드 인프라의 변화를 가져오는 계기가 되고 있다. 두번째 요인은 아시아 태평양 지역의 가격이다. 대부분의 배터리가 아시아 태평양 지역에서 제조되고 있어 낮은 가격대가 가능해질 것이다.

다른 지역 또한 향후 몇 년간 차세대 배터리 분야의 높은 성장을 경험할 수 있을 것이다. 내비건트는 미국과 캐나다의 규제 변경으로 북미지역 배터리 사용이 확대될 것으로 보았다. 그리고 유럽에서도 더 많은 재생가능 에너지를 그리드에 적용하기 위한 정부의 보조금 정책으로 배터리 시스템과 관련한 많은 활동들이 이루어질 것으로 기대하였다.

샘 자페(Sam Jaffe) 수석애널리스트는 “다른 네트워크 시스템과 달리 대부분의 전기 그리드는 저장된 에너지원 없이 가동하고 있다. 따라서 혁신적인 배터리 기술은 에너지 저장과 관련한 본질적인 문제를 해결하는데 도움을 줄 것이다.”고 말했다.

한편, 경쟁 리서치업체인 IHS의 보고서에 따르면 2022년까지 그리드 연결형 에너지 저장 장치 시장은 전 세계적으로 40GW를 초과할 것으로 예상하고 있다. GTM 리서치는 2020 년까지 700MW 이상의 상업용 저장 장치가 미국에 배치될 것이라고 전망했다.

김홍덕 기자 hordon@icnweb.co.kr

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가트너, 2018년 3분기 전세계 PC 출하량 6년만에 성장세로!

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2018년 3분기 전세계 PC 출하량

레노버, 후지쯔 인수와 상업용 매출호조로 전세계 PC 시장 1위 올라

세계적인 IT 자문기관 가트너(Gartner)가 2018년 3분기 전세계 개인용 컴퓨터(PC) 출하량에 대한 예비조사 결과를 발표했다. 가트너 조사에 따르면, 2018년 3분기 전세계 PC 출하량은 총 6,720만 대로, 전년 동기 대비 0.1% 증가했다. 전세계 PC 시장은 6년간의 하락세를 뒤집고 2분기 연속 성장세를 기록했다.

2018년 3분기 유럽 및 중동·아프리카(EMEA)와 아시아 태평양, 그리고 일본은 성장세를 보인 반면, 미국과 남미는 하락한 것으로 나타났다. 특히, 남미는 2018년 초에는 안정세를 보였으나 이번 분기 PC 출하량이 8.5% 감소하며 최대 하락폭을 기록했다. 해당 결과는 올해 말까지의 CPU 공급 제한을 감안한 가트너의 전망과 일치한다.

가트너의 미카코 키타가와(Mikako Kitagaqa) 선임 연구원은 “윈도우 10 PC 하드웨어 업그레이드에 의해 주도된 꾸준한 기업용 PC에 대한 수요가 PC 시장을 이끌었다. 윈도우 10 업그레이드 주기는 업그레이드 수요가 잠잠해질 2020년까지 이어질 것으로 전망된다”며, “3분기는 일반적으로 신학기 시작으로 인한 소비자용PC 매출이 강세를 보임에도 불구하고, 소비자용 PC 수요 부진이 계속되며 기업용 PC 시장의 매출 호조를 상쇄했다”고 말했다.

또한 미카코 키타가와 선임 연구원은 “3분기 결과를 부품에 의한 영향으로 보기는 어렵지만, 인텔 CPU의 공급 부족 현상은 가격 인상, 업체 판도 변화 등의 형태로 향후 PC 시장에 영향을 줄 수 있다. 가트너는 이러한 부족 현상이 단기적 영향에 그치며 전반적 PC 수요에 지속적인 영향을 주지는 않을 것으로 전망한다”며, “현재로서는 부족 현상이 2019년까지 이어질 것으로 예상되나, 인텔은 하이엔드 CPU와 비즈니스 PC용 CPU에 우선순위를 둘 것이다. 그 가운데 AMD가 인텔의 CPU가 공급되지 않는 일부 시장을 차지할 것”이라고 말했다.

2018년 3분기 전세계 PC 출하량

2018년 3분기 전세계 PC 출하량 (출처. 가트너)

레노버는 상업용 시장에서 되찾은 매출 호조와 후지쯔(표 1 참조) 인수에 힘입어 전세계 PC 시장에서 10.7%의 성장세를 기록하며 1위를 차지했다. HP는 2위로 밀려났으나 4분기 연속 전년 동기 대비 출하량 성장세를 보였다. HP의 탄탄한 데스크톱 출하량은 기업용 수요가 높다는 것을 증명한다.

델은 2018년 3분기에 5.3% 성장하며 10분기 연속 출하량 성장세를 보였다. 특히, EMEA와 아시아 태평양, 일본 시장의 데스크톱과 모바일 PC 부문에서 성장을 기록하며 좋은 실적을 냈다. 그러나 남미와 미국 시장에서는 모바일 PC 시장의 약세로 출하량이 감소했다.

아시아 태평양 지역의 PC 출하량은 총 2,430만 대로, 2017년 3분기 대비 0.3% 증가했다. 이는 상업용 PC 수요에 힘입은 것으로 나타났다. 소비자 부문의 경우 판매량 부진이 이어지고 있다. 그러나 미드레인지 및 프리미엄 제품의 수요가 지속적으로 유지되고 있어, 소비자들 특정 요구사항에 맞는 기능과 사양, 품질을 갖춘 제품을 찾는 것으로 보인다. 중국의 2018년 3분기 PC 출하량은 0.8% 증가해 여러 분기 간 지속되던 하락세에서 벗어나 회복세를 이어가고 있다.

우청 기자 news@icnweb.co.kr

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로보틱스를 입은 인간 증강(Human Augmentation) 기술

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마우저 로보틱스 인간 증강
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인간 증강(Human Augmentation)은 자연적 또는 인공적 방법과 기술을 사용하여 인간의 기존 능력이나 부족한 능력을 향상(증강)시키는데 사용되는 생명공학, 전자공학 및 기계공학의 조합이다. 이 기술은 주로 의료분야에서 가장 빠른 기술발전과 적용확대를 보이고 있으며, 전술 병사 및 방위분야에서도 적극적인 연구가 진행중이다. 또한 제조 산업에서도 노동자의 근력을 지원하는 외골격 형태의 인간 증강 기술에 대한 투자가 시작되고 있다.

인간의 기능 보강에 사용되는 장치는 착용할 수 있는 장치 또는 외골격, 보철, 보행 보조 장치와 같은 바디 슈트와 몸 안의 나노 칩 삽입물, 뇌 제어 로봇 및 기타 여러가지 신체 내장 장치로 이루어진 웨어러블 장치들이 있다. 생명 공학, 로보틱스 및 의료 기기 분야의 다양한 연구소에서 광범위한 연구 및 개발 활동이 진행되고 있다. 삼성, 파나소닉, 후지쯔 등과 같은 앞선 연구 참여 기업들도 주목받고 있다. 이 시장은 주로 로봇 공학의 사용 증가로 의료 과학 및 의료 기기에서 가져온 용이성에 의해 우선적인 시장 확장을 가져오고 있다.

미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 미디어랩 바이오메카트로닉스 연구팀을 이끄는 휴 허(Hugh Herr) 교수는 17세 때 등반 중 사고로 두 다리를 잃었다. MIT에서 기계공학을 전공하며 자신과 같은 장애인을 위한 첨단 보행 도구 개발에 매진한 허 박사는 자신이 개발한 의족을 차고 71m 높이의 암벽을 등반해 세계적인 관심을 불러일으킨 바 있다. 휴 허 교수는 지난 ’2016 서울포럼’에 연사로 참석해 스스로 인간 증강의 미래상을 보여주기도 했다. 당시 휴 허 교수는 “우리 연구팀이 개발한 기술은 의수·의족과 신체가 신호를 주고받을 수 있을 정도까지 발전했다”고 설명했다. 또한 ”비장애인도 외골격, 웨어러블로 운동을 하거나 이동을 더 빨리할 수 있다”면서 ”스스로 몸을 디자인하는 ‘맞춤형 신체’의 시대가 열릴 것”이라고도 전망했다.

mit 휴 허 교수

MIT 미디어랩 바이오메카트로닉스 연구팀 휴 허(Hugh Herr) 교수 (사진. 휴 허 교수)

남아프리카공화국 출신 육상선수 오스카 피스토리우스(Oscar Pistorius)는 태어난 지 채 1년도 안 돼 두 다리를 절단했다. 하지만 칼날처럼 생긴, 탄소섬유 재질의 의족을 단 채 올림픽에 출전해 메달을 따는 등 많은 이목을 받으며 인간 증강 기술에 대한 관심도 함께 높이는데 기여했다.

인간이 서로 의사 소통하는 방식을 바꿔야 할 또 다른 트렌드 기술은 실시간 번역이다. 현재 실시간 언어 번역 응용 프로그램은 호환성과 완벽성의 문제에 직면해 있다. 그러나 보청기의 도움으로 실시간으로 청력 및 번역 능력을 향상시키기 위한 개발이 이루어졌다. 기계 학습의 발전은 기계 수준 변환의 개선을 지원하는 많은 요소 중 하나이다. 구글은 번역 서비스를 지속적으로 개선하고 인공 지능을 통합하는 것을 목표로하고 있다. 구글이 수행한 연구 결과에 따라 실시간 번역의 정확성과 완벽성이 향상되고 있다. 인공 지능과 기계 학습은 실시간 언어 번역의 추세를 가능하게 한다.

마켓리서치퓨처(market research future)에 따르면, 세계 인간 증강 시장은 2017년 5억 8,800만 달러 시장을 창출했다. 오는 2023년까지 30%의 연평균 성장률를 보이며 고성장세를 유지할 전망이다. 2023년이면 30억 달러의 시장 가치를 창출할 것이라는 분석이다. 제품별/착용형 인간 증강 부문은 2017년 시장을 장악했으며 최고 연평균 성장율을 보인 것으로 분석됐다. 내장형 증강은 연평균 28% 증가한 것으로 나타났다. 최종 사용자는 건강 관리 분야가 2017년 시장을 장악했으로, 인간 증강을 위해 가장 빠르게 성장하는 시장이 될 것으로 예상됐다. 방위 산업 시장은 연평균 29% 증가한 것으로 나타났다. 지리적으로는 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 시장 성장율을 보일 것으로 분석됐다.

마우저 로보틱스 인간 증강

로보틱스 인간 증강 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 인공지능과 융합하며 인간의 육체적, 정신적 한계를 극복하도록 한다. (사진. 마우저 일렉트로닉스 – EIT Generation Robot Vol 2 Issue 3 e-Book 캡처)

 

현재 인간 증강 시장은 삼성전자, 토요타 자동차, 파나소닉을 비롯해 B-Temia, BrainGate, Ekso Bionics, Cyberdyne, Raytheon, Bionik Laboratories, Parker Hannifin을 포함한 많은 기업들이 참여해 시장선점에 나서고 있는 중이다.

인간 증강에 가장 큰 역할을 담당하는 것은 로보틱스 기술이다. 여기에는 로봇공학을 비롯한 센서기술, 모터 기술, 바이오 기술 등이 모두 포함된다. 최근에는 머신 러닝 및 인공 지능의 결합이 더욱 두드러지게 추진되고 있다.

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