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녹색 신성장 산업의 동향과 육성방향 - LED - 19

녹색 신성장 산업의 동향과 육성방향

- LED -5)

목 차

Ⅰ. 시장 황

Ⅱ. 육성 필요성

Ⅲ. 업계동향 경쟁력

Ⅳ. 망과 과제

Ⅰ. 시장 황

□ LED의 정의 응용분야

○ LED(Light Emitting Diode)는 기신호를 받으면 빛을 발하는 화합물 반도체의

일종으로 발 (發光)다이오드라고 함

- 구동원리는 LED 극에 순방향 압(Vf)을 가하면 도 의 자가 가 자 의

정공과 재결합을 해 이될 때 기에 지가 빛에 지로 변환되면서 발

- LED는 기존 원 비 고효율, 력, 장수명(반 구 ), 빠른 응답속도, 친환경성

(무수은) 등의 장 이 있으나, 가격이 높고, 열에 취약하여 별도의 방열설계를 요구

LED의 구동원리

기에 지 → 빛에 지

자료 : 삼성LED

* 본고는 산은경제연구소 김기태 임연구원이 집필하 으며, 본고의 내용은 집필자의 견해로 당행의 공식

입장이 아님

20 산업이슈

○ LED 산업은 후방 사슬을 형성하고 있는 소자(에피-칩-패키지), 모듈(LED

BLU 등), 조명기기 산업을 포

○ LED 응용분야 확 추세

- 1990년 반까지 가 제품의 표시용 원 등 한정된 용도로만 사용, 1990년

후반부터 휴 화모듈 등으로 용도 확 1)

- 최근 노트북, TV 등의 형 LED BLU와 일반조명으로까지 활용 범 가 확

되는 추세

LED 응용분야 확

주 : cd(candela)는 도의 단 로서 높을수록 밝음

자료 : 증권

□ 시장 규모

○ 세계 LED 시장은 217억 달러, 국내 시장은 2.4조 원 수

- 모듈화 이 단계까지의 LED 소자 산업이 체의 25% 정도를 차지하고,

나머지는 LED BLU 모듈, 조명기기 등으로 구성

1) LED는 1960년 GE에서 색 LED를 처음 개발하 으나, 1983년 니치아의 나카무라 슈지(中村修二)가

청색 LED를 개발하면서 산업제품에 본격 응용. 1997년 백색 LED 개발로 조명을 포함한 응용분야 속

확 .


LED 시장 규모(2008년)

(단 : 억 달러, 억 원, %)

구분 세계시장 구성비 국내시장 구성비

LED 소자 51.9 23.9 6,127 25.1

LED

응용기기

휴 화 모듈 67.2

59.7

14,000

67.0

LED BLU 모듈 3.7 1,000

자동차 모듈 30.4 160

LED Display 26.7 1,115

기타 2 60

LED조명기기 35.6 16.4 1,923 7.9

합계 217.5 100 24,385 100

자료 : 자부품연구원

- 응용분야별 시장 비 을 보면 2008년 재 휴 화모듈이 가장 큰 비 을 차

지하고 있으나, LED BLU 모듈 조명기기 부분이 최근 확 되는 추세

․휴 화모듈은 세계시장의 41.1%, 국내시장의 76.9%를 차지

- LED BLU와 조명시장은 휴 폰용에 비해 규모가 작으나 향후 고성장 망

응용분야별 LED 시장 비 (2008년)

0 %1 0 %2 0 %3 0 %4 0 %5 0 %6 0 %7 0 %8 0 %9 0 %

1 0 0 %

세 계 국 내

기 타 휴 대 전 화 모 듈 L E D B L U 모 듈

자 동 차 모 듈 L E D D i s p l a y L E D 조 명 기 기

주 : 모듈 조명기기 생산액 기 으로 산정


22 산업이슈

Ⅱ. 육성 필요성

□ 환경문제와 에 지 약

○ 에 지 감, CO2 배출 억제 등 세계 인 환경 규제 움직임에 따라 기존 원에

비해 력소모가 낮은 LED가 부상

- 특히, 조명은 세계 력 소비의 약 19%를 차지하고 있어 에 지 감의 주요

타겟이 될 것으로 상

- LED의 소비 력은 백열등의 16%, 형 등의 50～70% 수

․2015년까지 국내 조명의 30%가 LED로 교체될 경우, 매년 100만KW 원자력

발 소 2기의 력 생산량에 해당하는 16,021GWh의 력 감, 680만 톤의

CO2배출 감 상

- 호주는 2010년부터 매 지, 캐나다는 2010년부터 사용 지, 아일랜드는 2009년

부터 매 지를 계획하는 등 각국의 백열등 규제 경향은 LED 사용을 유도

기존 조명과 LED 조명 비교

구분기존 조명 체용 LED 조명

소비 력(W) 수명(h) 가격(천원) 소비 력(W) 수명(h) 가격(천원)

백 열 구 100 1,000 1～1.5 16 30,000 100～160

할 로 겐 램 75 3,000 10～20 14 30,000 100～160

형 램 32 12,000 5～6 14 30,000 14～20

가 로 등 200 10,000 20～30 90 30,000 80～100

주 : 체가능한 LED 조명제품의 규격과 비교한 것이며 동일한 조도는 아님

자료 : 지식경제부

○ LED는 국제 인 유해물질 규제 정책에도 부합

- LED 조명은 수은, 할로겐 등 유해물질을 함유하지 않아Reach2), RoHS3) 등

국제 규제 움직임에 한 응수단으로 부상

2) Reach는 “Registration, Evaluation, Authorization and restriction of CHemicals”의 약어로 EU내 연간 1

톤 이상 제조․수입되는 모든 물질에 해 제조․수입량과 해성에 따라 등록, 평가, 허가 제한을

받도록 하는 화학물질 리 규정을 지칭

3) RoHS는 “Restriction of Hazardous Substances Directive”의 약어로 EU내 수은, 납, 카드뮴 등 유해물

질을 사용한 자제품이나 자기기를 제한하는 지침을 의미


□ 차세 성장동력으로서의 육성 필요성

○ LED는 향후 제2의 반도체, 디스 이 산업이 될 수 있는 높은 성장잠재력을 보유

- 세계 LED 산업은 연평균 25.9%로 성장하여 2012년 546억 달러 규모로 확 될

망

- 1,097억 달러 규모에 달하는 조명시장에서 LED조명의 확산이 본격화될 경우

LED 산업 성장이 가속화될 것으로 상

․2008년 기 세계 조명시장에서 백열등과 형 등의 비 은 각각 62%, 35%

이나 LED 조명은 아직 3%에 불과

○ 우리나라가 강 을 가지고 있는 LCD TV, 자동차, 가 산업 등에서 폭넓게 응

용될 수 있어 부품․소재 경쟁력 강화 차원에서도 육성 필요

- 재 수입의존도가 높은 LED칩 등의 경쟁력을 강화하여 수입 체 수출 산

업화 진

- 우리나라는 LED 방산업 상당 비 을 차지하는 LCD 패 에서 세계시장

유율이 높아 방산업 확보에 유리

Ⅲ. 업계동향 경쟁력

□ 국가별 공정단계 구성4 )

○ 북미, 유럽, 일본 등 경쟁국은 웨이퍼부터 에피, 칩, 패키지까지 LED 생산단계

반을 커버

○ 우리나라의 경우 웨이퍼는 다소 미흡한 이 있으나 응 가능한 수 , 에피․칩

분야는 원천기술 MOCVD 자작(自作) 능력 취약, 패키지는 자립 가능한 단계5)

4) LED 제조공정은 ① 에피 웨이퍼 제조를 통한 LED칩 생산, ② LED 칩을 기 극과 연결하고 형 체

와 하는 패키지, ③ LED가 다양한 응용제품에 이용될 수 있도록 하는 모듈 공정으로 구성

5) 삼성LED 등 업계 견해 참조

24 산업이슈

각국의 LED 공정단계별 업체 황

웨이퍼에피 칩 패키지

Ingot Sawing

만

AMC, Sino-

American

Sil.

Teraxtal,

Crystal Wise

Epistar, Epitek, Forepi,

Tekor, Arima Optical Everlight, Bright, Lite-on,

Unity, Opto, Harvatek, LightAET

Opto Tek,

Tyn

일 본 Kyocera

Nichia, Rohm, Toyoda Gosei

Toyoda GoseiCitizen, Stanley, Kagoshima,

Toshiba

한 국사 이어

테크놀로지

일진디스 이,

크리스탈온

LG이노텍, 삼성LED

서울옵토디바이스 서울반도체

북미/ 유럽Rudicon, Honeywell, Mono

Crytal

Osram, Lumileds

Cree, AXT, Gelcore, Uniroyal Avago

자료 : 하나 투증권, 업계

□ 해외 주요업체의 수직계열화

○ 해외 주요업체들은 경쟁력 강화와 기술보안을 해 M&A 략 제휴를 통

한 수직계열화를 추구

- 필립스(Philips)는 2005년 이후 재까지 11개 기업의 인수를 통해 LED칩과 조

명기구, 디자인 등 수직계열화를 완성

․자회사인 루미 즈(lumileds)가 에피․칩․패키지, 젠라이트(Genlyte)와 컬러

키네틱스(Color Kinetics)는 컨트롤러와 조명기구를 담당

- 크리(Cree)는 과거 에피․칩에 주력했으나, 2007년 홍콩의 코트코(Cotco), 2008

년 미국의 LLF를 인수함으로써 패키지와 조명기구까지 사업을 확장

- 세계 3 조명회사인 오스람(Osram)은 인피니온과 합작으로 LED 에피․칩․

패키지 문업체인 Osram Opto Semiconductor 설립

- GE는 니치아와 제휴를 맺고 에피․칩․패키지는 니치아, 조명기구는 자회사인

GE Lumination이 담당하도록 함


해외 LED업체의 수직계열화

모회사 에피, 칩 패키지 컨트롤 조명기구

Osram Osram Opto Semiconductor Osram Opto SemiconductorOsram LED

Systems240Osram Sylvania

GENichia

( 략 제휴)

Nichia

( 략 제휴)GE Lumination

GE Lumination, GE

Lighting

PhilipsLumileds lLighting, Future

Lighting Solution

Lumileds Lighting, Philips

Solid State LightingGenlyte

Color Kinetics,

Philips Lighting

Cree Cree Cotco LLF LLF

자료 : 각사, 보도자료 종합

□ 공정단계별 국내업체 황

○ 국내업체는 457개6) 정도이나, 상 으로 진입장벽이 낮은 패키지 모듈 공정

에 집 되어 있음

- 에피 칩 생산업체는 삼성LED, LG이노텍, 에피밸리 등 13개에 불과

- 패키지 업체는 삼성LED, LG이노텍, 서울반도체 등 35개

- 모듈, 기구업체는 383개로 가장 많은 수를 차지하며, 다수는 규모가 세

○ 상 공정인 에피 칩은 차 기업 시장으로 변모

- 원천기술 확보, 규모의 경제 달성을 한 기 투자비 등을 고려할 때 기업이

유리

․삼성LED, LG이노텍 등이 향후 발 을 주도할 망

- 소기업은 패키지 모듈, 조명기구에 집

○ 그 밖의 련업체로는 LED 부품․소재업체와 LED 장비업체가 있으나, 시장 진입

기단계이거나 선발업체와 경쟁력 차이가 큰 상황

6) 2008년 1차 조사결과이며, 2009년 6월 재 592개로 악됨

26 산업이슈

LED 련 국내업체 황

부품·소재부품·소재 에피, 칩에피, 칩 패키지패키지

포스포

대주

오디텍

네페스신소재

하이쏠라

포스포

대주

오디텍

네페스신소재

하이쏠라

삼성LEDLG이노넥

서울옵토디바이스

효성(에피플러스)에피밸리




삼성LEDLG이노텍

서울반도체

알티전자

럭스피아


서울반도체

알티전자

럭스피아

주요업체주요업체

LED 장비업체는

주성엔지니어링, 시스넥스 등 20개

LED 장비업체는


-- --비고비고

2626 1313 3535업체수업체수

모듈, 기구모듈, 기구

금호전기, 대진디엠피 등

293개


293개

--

383383

조명조명

삼성LED, LG이노텍 등

40개


40개

BLU

BLU

뉴튼테크놀로

지, 삼익 등

30개

뉴튼테크놀로

지, 삼익 등

30개

Disp

layD

isplay

부품·소재부품·소재 에피, 칩에피, 칩 패키지패키지

포스포

대주

오디텍

네페스신소재

하이쏠라

포스포

대주

오디텍

네페스신소재

하이쏠라








서울반도체

알티전자

럭스피아


서울반도체

알티전자

럭스피아

주요업체주요업체

LED 장비업체는


LED 장비업체는


-- --비고비고

2626 1313 3535업체수업체수

모듈, 기구모듈, 기구


293개


293개

--

383383

조명조명


40개


40개

BLU

BLU

뉴튼테크놀로

지, 삼익 등

30개

뉴튼테크놀로

지, 삼익 등

30개

Disp

layD

isplay

자료 : LED보 회

□ 국내 L ED산업의 경쟁력

○ 기술경쟁력

- LED 련 기술력은 선진국 비 80% 수

․패키지 기술은 선진국 비 85%로 비교 높은 반면, 원천기술인 백색 LED

구 기술은 72% 수

LED 기술선진국 비 핵심 기술수 비교

구분 2006년 2007년 2008년

웨이퍼 칩 제조기술 75 80 80

패키지 기술 82 85 85

백색 LED 구 기술 67 70 72

종합 75 78 82

자료 : 자부품연구원, 기술경쟁력조사분석(2009)


○ 국산화율

- LED칩의 국산채용률은 44%에 불과

․LED 제조원가의 75%를 차지하는 LED칩의 국산채용률은 44%에 불과하여

자 화가 시 한 상황

․제조원가의 25%를 차지하는 PCB, Epoxy 등 기타부품에서는 국산채용률이

75%로 비교 높음

- 향후 LED 산업의 원가경쟁력은 LED칩에서 결정되므로 장기 인 산업 육성을

해서는 칩 기술력 배양이 필수

○ 특허 문제

- 니치아, 필립스, 오스람, 크리 등 주요 LED 선발업체들은 특허 지 재산권을

이용하여 높은 진입장벽을 형성

․1 업체인 니치아는 오스람, 필립스 등과 크로스 라이센스를 체결하여 높은 기술

장벽을 형성하고, 공격 인 특허 보호 정책을 통해 후발업체들의 시장진입 지

- 일부 국내업체들은 특허분쟁을 회피하기 해 해외업체와 특허 라이센스를 체결

․ 소업체들의 경우 비용상의 문제로 원천기술 보유기업이 아닌 력사를 통해

우회 으로 라이센스를 체결하는 경우가 있어 특허 침해 소송에 휘말릴 험이 있음

․삼성 LED, 서울반도체 등 일부 기업은 자체 원천기술을 활용하여 외국업체와

크로스라이센스가 가능하나, 소기업은 반 으로 응력 취약

LED 특허 라이센스 황

삼 성 L E D ( 한 국 )삼 성 L E D ( 한 국 )

자료 : 디지털타임스(2008. 8)

28 산업이슈

Ⅳ. 망과 과제

□ 성장 망

○ 세계 LED 시장은 연 평균 25.9%로 성장하여 2008년 217억 달러에서 2012년 546억

달러 규모로 확 될 망

- 동 기간에 LED 소자 산업은 연 평균 22.0%로 성장하여 115억 달러, LCD모듈,

조명기기 등 응용분야는 연 평균 27%로 성장하여 431억 달러 규모에 도달 상

○ 재 가장 큰 비 을 차지하는 휴 폰용 LED의 성장은 둔화 상

- 휴 폰에 용되는 LED BLU, 카메라 래시, 키패드 조명 등은 이미 용률이 높음

- 별도의 BLU를 필요로 하지 않는 AM OLED가 등장

○ LED BLU와 LED 조명이 장기 으로 성장을 주도할 망

- 노트북과 TV 등 형 LED BLU 시장은 이제 본격 인 성장궤도에 진입

- 장기 으로 LED 조명시장의 성장잠재력이 높음

․ 재 LED 조명의 비 은 체 조명의 3.1%에 불과하나, LED 조명의 효율

개선과 각국의 보 정책에 따라 장기 인 성장 상

LED 소자 세계시장 망 모듈 조명기구 세계시장 망

(단 : 억 달러) (단 : 억 달러)

0

50

100

150

200

250

2005 2008 2010 2012 2015

기타

조명

자동차

광고판/ 디스플레이

휴대전화

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2005 2008 2010 2012 2015

휴대전화모듈 LED BLU 모듈

자동차 모듈 LED Display

LED 조명기기 기타

주 : LED 소자는 구체 인 제품화 이 단계이며, 모듈 기구 단계에서 응용분야별로 제품화됨



○ 국내 LED 시장은 연 평균 27.9%로 성장하여 2008년 2조 4,000억 원에서 2012년

6조 5,000억 원 수 으로 확 망

- 동 기간에 LED 소자 산업은 연 평균 40.7%로 성장하여 2조 4,000억 원, LCD

모듈, 조명기기 등 응용분야는 연 평균 22.6%로 성장하여 4조 1,000억 원 수 에

규모에 도달 상

LED 소자 국내시장 망 모듈 조명기구 국내시장 망

(단 : 억 원) (단 : 억 원)

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2007 2008 2010 2012 2015

패키지

에피, 칩

부품소재

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

2007 2008 2010 2012 2015

기타

조명기기

LED 디스플레이

자동차 모듈

LED BLU 모듈

휴대전화모듈

자료: 자부품연구원

□ 시장조성 측면의 해결과제

○ LED 조명의 높은 가격 기 투자비용으로 인한 문제

- LED 조명가격은 기존 조명에 비해 가격이 10～100배 높음

- 공공기 의 LED 조명 교체, 신규주택 신도시 건설 계획과 연계한 LED 보

정책 등을 통해 기 시장 활성화가 필요

○ 형 등의 경제 체 유인이 백열등에 비해 취약

- 기 설치비와 가격차를 고려할 때, LED 조명 체에 따른 투자회수기간이 형

등기구 63년, 형 램 7.4년에 달하여 수명 자체 시장형성 곤란7)

- 그러나, 형 등은 수은(Hg)을 함유하고 있다는 에서도 체가 필요

- 가격격차 기 투자비 부담 경감을 한 지원책 고려

7) 수명 30,000시간, 일 10시간 사용을 기 으로 할 때, 사용가능 연한은 약 8년으로 형 램 의 투자회수

기간과 큰 차이 없음

30 산업이슈

LED 조명의 투자회수기간

등기구 유형소비 력

(기존→LED)

투자회수

기간등기구 유형

소비 력

(기존→LED)

투자회수

기간

형 등 기구

(32W×2)64W→55W 63년 보안등 체 175W→120W 14.5년

형 램 32W→14W 7.4년 가로등 체 400W→180W 7.6년

백열등 체

( 구형)60W→10W 3.3년 교통신호등 400W→38W 1.8년

할로겐 체

(다운라이트)75W→14W 4.4년

유도등

체(소형)6W→2.6W 3.3년

주 : 형 등 기구의 투자회수기간은 기 설치비 차이를 고려. 형 램 는 기존 등기구에서 사용가능한

제품으로서 기존 조명과 설치비 차이가 작으나 안 성 검증 미흡.

자료 : 에 지 리공단, “LED 조명 보 방안”, 2008. 11

- 제품의 보 확 , 기반기술 확보를 한 규격 인증체계 정비 표 확립의

차질 없는 추진

․2009년 백열등, 할로겐 체형 등 15종에 한 KS규격과 LED 보안등, LED

용 컨버터 등 4종에 한 고효율 인증을 추가로 마련할 계획

LED조명 고효율 인증 황 추진계획

2001년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년

인증품목LED

교통신호등

LED

유도등

백열 구 체용 LED

램

형 등 체

LED 램 LED 가로등 형 LED

조명LED 보안등터 LED 조명

LED 센서등할로겐 체용 LED

램LED 집어등LED 투 등LED 용

컨버터

자료 : 디스 이뱅크

□ 생산 측면의 해결과제

○ LED 소자 기술경쟁력 조기 확보

- LED 산업의 공정단계 가장 높은 부가가치를 창출할 수 있는 분야로서 체

Supply Chain의 장기 인 경쟁력을 결정

- 에피, 칩 등 소자 부문은 선발업체들이 이미 특허 규모의 경제를 확보하여

신규기업, 특히 소기업의 진입이 어려움

- 원천기술 개발을 한 국책연구소 연구과제 부여, 산학연 공동연구를 한 기반

조성 등을 통해 기술 진입장벽 해소 노력 필요


○ 화학증착장비(MOCVD)의 국산화

- MOCVD는 LED 공정의 핵심단계로서 웨이퍼 상에 유기화합물을 얇게 증착시켜

에피웨이퍼를 제조하는 공정에 사용

- 니치아(일)는 자체 으로 제작하는 반면, 나머지 업체들은 Aixtron(독)과 Veeco

(미)로부터 공 받음

- MOCVD 국산화가 이루어지지 않는 경우, 장비 고가 구입, 늦은 장비 인도에

따른 생산지연, 차세 LED 기술력 열 등 부작용 발생8)

- 국내 장비업체 주성엔지니어링, 에이디피, 탑엔지니어링 등 일부업체 연구․

개발

○ LED 조명기기 업계 육성

- 조명기기 분야의 경우, 해외에서는 필립스, 오스람, GE 등 세계 인 조명업체가

참여하고 있는 상황에서 국내에는 로벌 경쟁력을 갖춘 업체 부재

․국내 조명업체 82%가 5인 미만 규모

- LED의 고효율성 장수명을 확보하기 해서는 방열기술과 컨버터 기술 등의

개선이 수반되어야 함

․LED칩의 효율이 향상되더라도, 최종 조명단계에서는 방열구조 구동기술

에 따라 50% 수 까지 효율 하 가능

- 조명 디자인, 형설계, 방열, 모듈 제작 등을 담당할 경쟁력있는 소기업의 육성 필요

LED 등기구(Fixture)에 의한 효율 하

자료 : LG경제연구원

8) 장비 1 가격 30억 원 정도, 인도기간은 약 6개월

32 산업이슈

○ 부품․소재의 국산화

- LED칩 생산원가의 80%를 차지하는 사 이어 웨이퍼 주 원료인 사 이어 잉곳의

국산화율이 40% 내외 수

․국내업체는 사 이어테크놀로지가 유일하며, 나머지는 Rubicon(미), Monocrystal

(러)이 공

․사 이어 웨이퍼는 2008년 지속된 엔고로 인해 국내업체에 의한 공 이 증가

하여 국산 채용률이 80%이상 수 에 도달9)

- 국내 반도체 디스 이 산업의 세계시장 유율은 50%가 넘지만 부품․소

재의 해외 의존도가 높아 부가가치 창출이 낮음

- 부품․소재를 부분 수입에 의존하고 있어, 향후 시장규모 확 와 해외시장 개

척에 부담

□ 기타 정책 수립시 고려사항

○ 기업과 소기업간 균형 발 도모

- 칩 공정을 장악한 기업의 산업내 리더십 강화가 상되므로 소기업 육성

정책을 추진하되 자원배분의 왜곡 는 산업발 이 오히려 지체되는 결과를

래하지 않도록 유의

- 방열, 회로, 디자인 등 소기업 특화업종에서 경쟁력 있는 소기업을 발굴, 육

성하여 기업과 건 한 상생 력을 유도할 필요

○ 조명시장을 심으로 한 지원정책

- 자동차 조명, BLU 모듈 등은 시장의 자체 동력에 따라 채택 확산

- 향후 시장 확 가 상되는 조명 부문의 LED 사용 비 증 가 녹색 산업으로

서 역할 증진의 건

9) 국내 사 이어 웨이퍼 업체로는 일진디스 이, 크리스탈-온이 표 이며, 그밖에 4개 정도의 군소업

체가 있음

녹색 신성장 산업의 동향과 육성방향 - kif.re.kr 녹색 신성장 산업의...

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