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KISTI MARKET REPORT Vol.3 Issue 10

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(1)

목질계 전분질계 당질계 휘발유 바이오에탄올 바이오연료 전처리 당 화 발 효 정 제

BIO

Vol. 3 Issue 10 October 2013

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고도물처리산업

수질 개선 효과가 우수하고 환경친화적인 ‘분리막 기반

수처리 기술’

지구 표면의 70%가 물이지만 먹을 수 있는 물은 1% 미만 으로 알려져 있으며, UN이 2025년 세계 인구의 절반 이상이 물 부족으로 고통받을 것이라고 경고할 만큼 기후변화와 수 질오염 등으로 물 부족 현상이 심각하다. 이제 물은 더 이상 손쉽게 구할 수 있는 자원이 아니라 ‘블루골드’라 불릴 만큼 중요한 자원으로 부각되고 있다. 따라서 가용한 물을 생산하 는 수처리 시장에서 주도권을 잡기 위해 기업들의 기술 경쟁 은 치열하다. 수처리 기술은 기존 물리화학적 및 생물학적 공 정보다 수질 개선 효과가 우수하고 약품 사용이 배제된 환경 친화적인 막분리 공정으로 진화하고 있는 중이다.

『수처리 기술은 기존 물리화학적 및 생물학적 공정보다

수질 개선 효과가 우수하고 약품 사용이 배제된

환경친화적인 막분리 공정으로 진화하고 있다』

1) 수처리에 사용되는 막분리 공정은 담수 시설 및 재이용 시설의 확산, 처리 시설의 콤팩트화, 새로운 오염원 제거, 슬 러지 발생량 최소화, 규제의 강화 등과 같은 시장의 요구에 대응할 수 있는 최적의 방법으로 부상하고 있다. 사실 분리 막 기술은 이미 20여 년 전에 개발된 방식이다. 그럼에도 불 구하고 높은 제품 가격과 과도한 전기 소모량 등으로 경제적 효용이 낮아 시장 확산이 더디었다. 하지만 분리막 제조 기술 의 발전으로 가격이 지속적으로 하락하고 있는 추세여서 전 1) “물산업 동향과 전망”, 한국정책금융공사, 2011, 정만태, “물산업 기초 분석”, 산업연 구원, 2012. 12. 21, KISTI 재작성.

분리막 기반 수처리

시장 전망 및 향후 기술 트렌드

기술사업화분석실 책임연구원 배국진 | Tel 02-3299-6063 e-mail baekj@kisti.re.kr

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고도물처리산업 세계적으로 그 채용이 증가하고 있는 상황이다.2) 분리막은 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 입자 분 리라는 일반여과(Filteration) 기능뿐만 아니라 액체에 용해된 용존 물질이나 혼합기체의 분리까지도 가능한 선택적 투과성 도 가지고 있다. 막분리 기술이란 분리막의 이러한 선택적 투 과성을 이용한 다양한 분리 공정을 포괄적으로 의미한다. 수처리에 사용되는 분리막은 물은 통과시키지만 부유고 형물 등은 통과하지 못하게 하는 여과 역할을 함으로서 분 리수를 사용 가능한 깨끗한 물로 만든다. 분리막은 분리 성 능에 따라 크게 정밀여과막(MF; Microfiltration Membrane), 한외여과막(UF; Ultrafiltration Membrane), 나노여과막(NF; Nanofiltration Membrane), 역삼투막(RO; Reverse Osmosis Membrane)으로 분류되며 소재에 따라 고분자, 세라믹, 금속 으로 나뉘기도 한다. 분리막별 분리 특성은 첫 번째 그림과 같다. 분리막 기술을 활용한 수처리 산업은 분리막의 제조, 수 처리 시설의 건설, 운영, 파이낸싱 등 다양한 요소의 밸류체 인으로 구성되는데, 분리막 기반 수처리 산업의 밸류체인 및 대표 기업은 두 번째 그림과 같다. 2) “막여과 수처리 플랜트 적용 사례 및 향후 전망”, 금호기술연구소, 2012. 6.

분리막 기반 수처리 세계 시장, 2020년 120.7억 달러 규모로

성장 전망

Frost&Sullivan 자료에 따르면 전 세계 분리막 기반 수처 리 시장은 2012년 55.4억 달러에서 2020년 120.7억 달러 규 모로 성장할 것으로 예상된다(CAGR 10.2%). 주요 성장 요인으 로는 음용수에 대한 수요 증대, 하수의 재이용율 및 분리막 기반의 담수화 시설의 증가, 환경 기준의 강화 등을 들 수 있 다. 특히, 향후 급속한 산업화, 인구의 증가, 첨단 기술에 대한 요구에 기반하여 아시아-태평양 지역의 시장이 크게 증가할 것으로 예상되고 있다. 한국과 일본에서의 분리막 기반 수처리 시장은 2009년에 약 2.5억 달러에서 2017년에는 약 6.4억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다(CAGR 11.9%). 세계여과장치 시장에서 무역 규모면에서 2011년 기준 일본은 5.5%, 한국은 3.4% 정도를 차지하고 있는데 이 비율을 그대로 적용하면 한국에서의 시 장 규모는 2012년 약 1.4억 달러, 2017년 약 2.4억 달러 규모 로 추정된다. 하지만 2006~2011년 사이의 성장률은 일본이 8.6%인 반면 한국은 17.6%에 이르기 때문에 실제 시장은 이 보다 더 클 것으로 추정된다.

분리막 기반의 수처리 산업의 밸류체인 제조 멤브레인 소재 멤브레인 소재 제조 공급 ·BASF ·Dow Chemical ·DuPont 등 ·Asahi Kasei ·Kubota ·Dow Filmtec ·Toray ·웅진케미칼 등 ·Asahi Kasei ·Kubota ·Origin Water ·Toray ·웅진케미칼 등

·GE Water Tech. ·Simens Water Tech. ·두산중공업 등

·GE Water Tech. ·Simens Water Tech. ·Hyflux ·Veolia Water ·두산중공업 등 ·Hyflux ·Suez ·Veolia Water ·한국수자원공사 등 ·Macquaria Bank ·투자은행 멤브레인 제조 공급 멤브레인 모듈제조 공급 수처리시설, 관망과 관련된 기전설비의 제조 공급 수처리시설, 관망 등의 설계, 자재조달, 건설 수요처(정부, 기업 등) 와의 장기운영권 계약 에 의해 물을 생산/ 공급/이송/처리 물산업의 민영화 추세 에 따른 금융투자업 밸류 체인 대표적 기업 멤브레인 멤브레인 모듈 멤브레인 장치 컨설팅 및 설계 엔지니어링, 운전 및 관리(O&M) 프로젝트 파이낸싱 건설 운영/서비스/관리

분리막별 분리 특성2) Dissolved salts 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100um Colloids Viruses

Org. macro. molecules

Reverse Osmosis

Nanofiltration Microfiltration Ultrafiltration

Smallest

micro-organism Cryptosporidium hair Sand filtration Parasites Bacteria

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웅진케미칼의 경우 RO막 분야에서 한국 시장의 60% 가량 점유

2010년 기준으로 MF/UF, NF 및 RO(해수담수화에 사용되 는) 시스템별로 세계 시장에서의 업체별 점유율은 아래 그림 과 같다. MF/UF막은 GE, Simens, Asahi Kasei, NF막은 Dow FilmTec, Nitto Denko, Toray, RO막 기반 해수담수화 시설 분 야에서는 Suez, IDE, Acciona가 주요 선도 기업이라 할 수 있 다.3)하지만 RO막의 경우 분리막 자체만을 봤을 때는 Dow Chemical, Nitto Denko,4)Toray사가 시장을 과점하고 있는 선 도 기업들이라 할 수 있으며, 웅진케미칼, Koch Membrane

3) “CEO 360° Perspective on the Global Membrane-based Water and Wastewater Treatment Market”, Frost&Sullivan, 2013. 5.

4) “Market for Membrane Technologies Used in Water and Wastewater Treatment in Japan and South Korea”, Frost&Sullivan, 2012. 8, Dow FilmTec은 Dow Chemical사의 자회사임.

Systems, Toyobo사가 약 5%내외의 점유율을 보이고 있다.5)6) 한국과 일본 지역에서의 수처리용 분리막 선도 기업으로 는 2011년 기준으로 웅진케미칼(13.8%), Toray(11.6%), Asahi Kasei(11.0%), Toyobo(8.4%), Econity(7.9%)를 꼽을 수 있다. 웅진케미칼의 경우 RO막 분야에서 한국 시장의 60% 가량을 점유하고 있다. 그 외 국내 분리막 기반 수처리 관련 주요 업체 현황은 다 음쪽 표와 같다. 현재 분리막 생산 기업인 웅진케미칼이 그룹 사정으로 인해 매각 절차를 밟고 있어, 웅진케미칼 인수를 위 한 관련 기업들의 경쟁이 치열한데 향후 웅진케미칼의 향배 가 시장에 적잖은 영향을 미칠 것으로 예상된다. 5) 차봉준 외, “수처리 분리막의 시장 전망”, 공업화학전망, 14(6), 2011.

6) Membrane Separation Technologies - A Global Strategic Bussiness Report, Global Industry Analysts, Inc, 2011.

세계 분리막 기반 수처리 시장 규모3) 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 MF/UF RO/NF 연도 (단위: 백만 달러) 시장 규모 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

한국 및 일본의 분리막 기반 수처리 시장 규모4) 700 600 500 400 300 200 100 0 MF UF RO NF 연도 (단위: 백만 달러) 시장 규모 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

분리막별 주요 기업의 세계 시장 점유율6) GE, 24.66% 기타, 15.84% Norit, 10.92% Simens, 19.87% Asahi Kasei, 16.41% Aquasource, 6.54% Hyraanautics, 5.76% MF/UF

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고도물처리산업

『한국과 일본 지역에서의 수처리용 분리막 선도

기업으로는 2011년 기준으로 웅진케미칼(13.8%),

Toray(11.6%), Asahi Kasei(11.0%), Toyobo(8.4%),

Econity(7.9%)를 꼽을 수 있다』

우리나라의 경우 혁신적인 기술을 개발함으로써 시장 재편

시도 필요

7) 분리막 기반 수처리 기술의 미래 트렌드와 관련된 키워 드로는 전력 사용량 절감, 분리막 제조 비용 절감, 하이브리 드 및 기능성 분리막 개발, 분리막의 내구성 및 장수명성 증 7) 정만태, “물산업 기초 분석”, 산업연구원, 2012. 12. 21, “화학기업들 ‘물이 먹거리’ 수 처리 시장 한판 승부”, 이데일리, 2013. 6. 27, KISTI 재작성. 대, 고온 공정으로의 분리막 도입, 손상 필터의 재사용/수리 기술 개발, 세라믹 분리막의 적용 확대 등을 들 수 있다3). 이 를 정리해 보면 고품질화, 공법의 고도화, 투자/운전/관리 비 용 절감을 위한 방향으로 기술 개발이 진행되고 있다고 할 수 있다. 이런 트렌드에 부합하는 혁신적인 기술로는 미국의 NanoH2O사가 나노기술을 적용해 기존 RO막 대비 2배 이상

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3차원 설계 데이터를 기반으로 입체 물체를 만드는 3D프린팅

3D프린팅은 3차원으로 설계된 데이터를 기반으로 다양한 원료를 사출해 입체적인 형태의 물체를 만들어내는 기술을 말한다. 미국 3D Systems가 1980년대 초에 세계 최초로 개 발하였다. 재료를 깎거나 잘라 만들던 기존의 제품 생산 방식 과 달리 3D프린팅은 얇은 층을 한 층씩 무수히 쌓아 제작하 기 때문에 적층 가공(additive manufacturing) 기술이라고도 일컬어진다. 3D프린팅에 사용되는 소재는 플라스틱, 액체 형 태의 재료, 고무, 스테인리스 스틸에 이르기까지 다양하며 여 러 소재를 혼합하여 제작하는 것도 가능하다. 3D프린팅 기술이 주목받는 이유는 이 기술이 제조 분야를

3D프린터

3D프린터의 전망 및 과제

산업시장분석실 선임연구원 성태응 | Tel 02-3299-6172 e-mail ts322@kisti.re.kr

방송 통신 융합

3D PRINT

Mobile

Game

3D

BIO

BIO

3D프린팅 방식으로 바닥면을 제조한 나이키의 Vapor Laser Talon 축구화 재료 형태 기술명 방식 액체 기반 (Stereolithography) SLA · 빛에 반응하는 광경화 액체에 레이저를 쏘아 순간적으로 경화시켜 얇은 막을 생성하는 과정을 반복해 제작. · 액체 형태의 Photopolymer 플라스틱을 원료로 사용. · 정밀도가 뛰어나나 소모성 레이저로 인해 유지 비용이 많이 듦. · 미국 3D Systems가 도입했으며 가장 널리 쓰임.

분말 기반 (Selective Laser Sintering)SLS

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『전 세계적으로 미국의 Stratasys와 세계 최초로

3D프린팅 기술을 개발한 미국의 3D Systems가

3D프린터 세계 시장을 이끌고 있는 상황이고

국내 업체의 시장 참여는 부진한 상황이다』

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콘텐츠 & SW

모바일 게임

게임산업 구조 재편 가능성

기술사업화분석실 선임연구원 김한국 | Tel 02-3299-6065 e-mail hgkim712@kisti.re.kr

휴대용 기기로 언제 어디서나 즐길 수 있는 모바일 게임

모바일 게임(Mobile Game)은 기존의 PC나 콘솔을 이용한 게임과는 달리 휴대 전화나 스마트폰, PDA, 포터블 미디어 플레이어 등의 휴대용 기기를 통해 언제 어디서나 게임을 즐 길 수 있다는 특징 때문에 최근 높은 성장률을 기록하고 있 다. 모바일 게임의 성장 배경에는 스마트폰의 급속한 보급을 꼽을 수 있으며, 이러한 스마트폰의 열풍은 우리 생활을 모바 일 중심으로 바꾸어 놓았고, 기존 대형 개발사 중심의 국내 게임산업 시장 판도에도 새로운 변화를 가져왔다. 더 이상 게임 플랫폼에 얽매이지 않아도 되는 게임 개발 환경에 힘입 어, 능력과 열정을 가진 젊은 개발자들이 모인 소규모 벤처 기업에서 국민 모바일 게임인 <애니팡>, <다함께 차차차>와 같 은 성공작을 만들어 낼 수 있었다. 앞으로도 이 분야에서 창 의적인 아이디어를 바탕으로 한 사회혁신형 성공 신화가 계 속될 것으로 전망된다. 모바일 게임은 크게 캐주얼 게임, SNS(Social Network Service) 모바일 게임, 체감형 모바일 게임, 기능성 모바일 게 임 등으로 구분할 수 있다. 캐주얼 게임은 게임 방식이 쉬워 누구나 편하게 즐길 수 있는 게임을 의미하며, SNS 모바일 3D PRINT

Mobile

Game

3D

BIO

BIO

다양한 종류의 모바일 게임 자료: KISTI 작성. 캐주얼 모바일 게임 SNS 모바일 게임 체감형 모바일 게임 기능성 모바일 게임

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『모바일 게임의 국내 시장 규모는 2012년 6,890억 원

에서 2014년 12,580억 원까지 확대될 전망이다』

모바일 게임 업계 규모 확장되며 중소업체가 흡수·병합되

거나 개발진이 소규모 회사 창업

모바일 게임 업계의 규모가 커지고 대형화됨에 따라 중소 업체들이 흡수·병합되는 경우가 빈번하고, 실력 있는 개발진 들이 개인 소규모 회사를 창업, 모바일 게임을 개발하는 경 우가 많아졌다. 더불어 온라인 업계에서도 별도의 팀 또는 법인을 설립하여 모바일 게임을 개발하는 경우가 급증하였 다. 이에 따라 개발력은 있으나 홍보 및 마케팅, 그리고 모바 일 게임 개발에 있어 노하우가 부족한 개인 및 소규모 개발 진들은 퍼블리셔를 찾게 되는 경향이 강해졌는데, 현재 퍼 블리싱 사업을 활발히 진행하며 좋은 성과를 내는 업체들이 부각되고 있다. 우선 넷마블은 <다함께 차차차>, <다함께 퐁 퐁퐁> 등의 성공으로 2013년 초 전 세계 구글 플레이 매출에 서 5위를 차지하여 주목을 받았다. 컴투스 또한 <아쿠아 스 토리>, <삼국지 디펜스> 등 다수의 게임들을 서비스하며 성과 를 내고 있다. 새롭게 등장한 파티게임즈는 2013년 초 퍼블 리싱 사업 진출을 선언한 이후, 우리나라와 중국 시장을 겨 냥한 준비를 서두르고 있으며 2003년 9월부터 중국 치후 360과 손잡고 대표 게임인 <아이러브커피> 서비스를 시작할 예정이다.

『국내 업체로는 ‘넷마블’, ‘게임빌’, ‘위메이드’,

‘선데이토즈’ 등이 있으며, 대표적인 해외 기업으로는

‘DeNA’, ‘GREE’, ‘Zynga’, ‘GungHo Online’ 등이 있다』

또한 해외 업체들도 한국 진출을 서두르고 있는데, 특히 중국의 바람이 거세다. 쿤룬코리아가 서비스한 <암드 히어로 즈>는 중국의 개발력과 흥행성을 입증한 대표작이다. 중국 현 지에서 입소문을 탄 모바일 게임을 퍼블리싱하기 위해 글로 벌 게임사들이 앞다퉈 높은 몸값을 부르고 있다. 일본의 유 력 모바일 콘텐츠 업체인 GREE는 한국에 법인을 설립한 후, 국내 유력 개발 업체인 파프리카랩을 인수하고, 모비클과 사 업 제휴를 하는 등, 매우 적극적인 퍼블리싱 및 개발사 인수 작업을 진행하고 있다. 마찬가지로 일본의 유력 모바일 콘텐 츠 업체인 DeNA 역시 다음과 손을 잡고 다음모바게를 오픈 하여 자사의 게임들을 서비스하고 있다.

새로운 유통 채널이 생겼지만 플레이어의 지속적인 참여를

통한 수익 창출이 중요

모바일 게임 업계의 규모가 커지고 대형화됨에 따라 중소 모바일 게임을 포함한 애플리케이션(앱)은 사용자가 직접 오 픈마켓(예: App 스토어)에서 유료 또는 무료로 다운로드 할 수 있도록 되어 있다. 애플리케이션 개발 업체가 애플의 승인 을 통해 판매 가격을 설정한 후 앱 스토어에 업로드하고, 사 용자가 앱 스토어에서 유료 애플리케이션을 다운로드 받게

모바일 및 온라인 게임 시장 현황 및 전망 년도 구분 시장 규모 CAGR (%) 2009 2010 2011 2012 2013(E) 2014(E) 국내 시장 모바일 2,608 3,167 4,236 6,890 9,180 12,580 37.0 온라인 37,087 47,673 62,369 78.762 97,076 117.986 21.5 PC 게임 19,492 17,721 17,259 16,638 15,651 14,448 -7.7 전체 65,806 74,312 88,047 105,333 125,472 148,558 18.4 세계 시장 모바일 7,328 8.581 9,806 11,053 12,425 13,871 13.6 온라인 12,528 16,330 20,826 24,516 28,480 32,280 15.7 PC 게임 3,447 3,427 3,135 3,041 2,973 2,921 -2.3 전체 101,253 101,585 108,113 108,768 113,663 118,057 3.0

자료: iResearch, 2012, Enterbrain, 2012, 한국콘텐츠진흥원, 2012, KISTI 재작성.

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신체에 삽입해 내부 구조를 살피는 의료 기구, 내시경

내시경은 몸에 삽입하여 몸의 내부 구조를 살피기 위한 의료 기구이다. 내시경을 통해 몸 안의 질병을 진단하거나, 생검시료 채취, 치료 등을 수행할 수 있다. 구조는 크게 체내 에 삽입되어 체내의 영상 정보를 발생시키는 프로브, 프로브 를 조작하는 컨트롤러, 영상 정보를 시각화해주는 의료영상 가시화시스템으로 구분할 수 있다. 내시경은 입 또는 항문 등과 같이 외부의 개방된 신체 부 위를 통하여 위, 대장, 결장, 방광, 자궁 등을 관찰, 진단하는 내시경과 피부를 절제하여 삽입되는 내시경(관절경 및 복강 경 등)으로 구분할 수 있다. 관찰이나 진단하는 대상에 따른 구분 이외에도 프로브의 휨 기능 조작 가능 여부에 따라 경 성내시경과 연성내시경으로 구분하기도 한다. 내시경의 기능 성을 높이기 위해, 내시경에 추가되 는 도구에는 생검겸자(biopsy forceps), 미세 흡입 바늘 (fine aspiration needles), 용종절제용 올가미(polypectomy snares) 등이 있다. 이것들은 진단뿐 아니라 질병이 의심되는 조직을 떼어내어 임상 시험을 위한 시료를 마련하거나 치료 를 가능하게 해준다. 또한 수술 도구 등과 같이 사용하거나 수술용 로봇과 연동시켜 치료에 활용하기도 한다. 일반적으로 내시경의 프로브는 체내에 삽입되는 기구이지 만 일회용으로 사용하지 않고, 세척 및 소독, 멸균 과정을 통 해 재사용하고 있다. 다른 사람의 체내에 들어간 기구를 자기

일회용 내시경

스마트폰 성장이 일회용 내시경 시장

성장 촉진

산업시장분석실 책임연구원 김유일 | Tel 02-3299-6026 e-mail yekim@kisti.re.kr

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의료기기 체내에 삽입한다는 감정적인 문제와 함께 일부 병원의 비위 생적인 내시경 관리가 종종 보도되면서 위생 및 안전성 관련 문제들이 지속적으로 제기되고 있다. 이러한 우려 때문에 대 한소화기내시경학회와 대한소화기내시경연구재단의 주관으 로 우수내시경실 인증 제도를 실시하고 있으며, 시장에서는 재사용에 따른 위생 및 안전성 문제를 회피하기 위한 일회용 내시경 제품이 출시되기 시작하였다.

세계 내시경 시장 2015년 38.7억 달러 규모 전망

내시경 시장은 연성내시경, 경성내시경, 캡슐내시경과 같 은 영상을 획득하고 컨트롤하는 제품 시장과 획득된 영상을 보여주고 분석해주는 가시화시스템 시장, 프로브를 재사용하 기 위한 멸균기 및 세척기 등 장치 시장, 내시경에 연결하여 사용하는 생검이나 시술 도구 같은 내시경 기구 시장, 내시경 활용 시 사출되는 용액이나 회수된 용액을 관리하는 시스템 (endoscopy fluid management systems) 시장 등으로 세분화 할 수 있다. 여기서는 내시경 시장을 내시경의 핵심이 되는 컨트롤러를 포함한 프로브 관점으로 설정하여, 연성내시경, 경성내시경 및 캡슐내시경을 포함하는 시장으로 범위를 한정하였다. 또 한, 일회용 내시경 시장은 현재 일회용 제품만 사용하고 있는 캡슐내시경으로 한정하였다. 실제, 일회용 내시경은 캡슐내시 경 이외에도 연성내시경에서 일부 제품이 출시된 상태이다.1) 하지만 연성내시경 부분의 일회용 내시경 제품은 현재 출시 1) 현재 연성내시경으로 판매되고 있는 제품은, 루메니스(Lumenis)사의 소화기관 및 비뇨기관에 사용되는 PolyScope 제품(1만 화소의 광학소자는 재사용), 이미지 인 (Image In)사의 Disposable Bronchoscope, Disposable Colonoscope, Disposable Gastroscope 제품, 인트로메딕사의 E.G.Scan 제품 등이 있다. 또한, 임상 중에 있는 제품으로 지아뷰(GI View)사의 대장용 내시경인 Aer-O-Scope 등이 있다.

된 지 얼마 되지 않아 캡슐내시경에 비해 시장이 매우 작고, 공식적인 데이터를 획득하기 어려워 제시되는 일회용 내시경 은 캡슐내시경을 대상으로 제시하였다.

『현재 일회용 내시경은 주로 캡슐내시경에

해당하며, 2011년 현재 1.7억 달러의 규모를

형성하고 있으며, 지난 4년 동안 연평균

10% 정도의 빠른 성장을 하고 있다』

세계 내시경 시장은 2011년 32.9억 달러에서 2015년에는 38.7억 달러로 연평균 4.1%의 성장을 할 것으로 전망되고 있 다. 세부적으로 살펴보면 2011년도 기준, 연성내시경이 내시 경 시장의 77.4%를 차지하고 있으며, 일회용 내시경인 캡슐 내시경은 5.2%에 해당한다. 하지만 2015년에는 연성내시경 의 세부 시장 점유율이 0.5%가 내려간 반면 일회용 내시경은 1.1%가 커져 6.3%의 시장을 점유할 것으로 전망되어, 향후 일 회용 내시경이 높은 성장을 보일 것으로 예측되고 있다. 국내 내시경 시장은 2012년 현재 약 330억 원의 시장을 형 성하고 있으며, 2015년까지 연평균 4.9%의 성장으로 약 430 억 원까지 확대될 것으로 전망되고 있다. 국내 시장의 내시경 은 96% 정도가 수입 제품이며, 국내 제품의 경우 코(코인두 경). 귀(검이경), 목구멍(인두경), 후두(후두경) 등 체내 삽입 정 도가 낮아 비교적 위험성이 낮고 기술적으로 간단한 제품들 로 이루어져 있다. 일회용 내시경의 경우 국내 제품은 인트로 메딕의 캡슐내시경과 연성내시경 제품인 상부위장관용 일회 용 내시경이 유일하다.

내시경 및 일회용 내시경 시장 규모 전망 년도 구분 시장 규모 연평균 성장률 2011 2012 2013(E) 2014(E) 2015(E)

세계 시장 전체 내시경 3,290.5 3,421.9 3,563.8 3,713.1 3,870.6 4.1%

일회용 내시경 171.1 186.0 203.2 221.8 242.2 9.1%

국내 시장 전체 내시경 360.3 333.8 369.6 404.1 436.1 4.9%

일회용 내시경 18.7 18.1 21.1 24.1 27.3 9.9%

자료: 1. “Endoscopy Devices Market to 2018”, GBI Research, 2012, 인트로메딕 발표 자료, 2013 바탕으로 KISTI 재작성. 2. “2009년~2012년 의료기기산업 분석보고서”, KHISS 보건산업통계 및 한국보건산업진흥원 바탕으로 KISTI 재작성. 3. 전체 시장은 연성내시경, 경성내시경 및 캡슐내시경 시장의 합으로 구성하였으며 세계 시장은 2012~2015까지 추정 시장. 4. 국내 일회용 내시경 시장은 세계 시장의 전체 내시경 시장에서의 일회용 내시경 시장의 비율을 국내 전체 내시경 시장에 적용하여 산출.

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세계 내시경 시장, 올림푸스를 필두로 일본 기업이 절반

이상 점유

세계 내시경 시장은 올림푸스, 호야, 후지필름 등 일본 기 업이 절반 이상(56.2%)을 점유하고 있다. 2% 이상의 점유율 을 보이는 6개 회사 중 상위 4개사가 렌즈를 기반으로 한 회 사이며, 나머지 2개 회사 가운데 Given Imaging은 일회용 내 시경인 캡슐내시경을 기반으로 한 회사이고, Stryker는 의료 기기 전문 업체이다. 특히, 첨단 내시경 분야에서는 올림푸스 가 75%의 점유율을 보여 고가제품 시장은 독과점 상태라 할 수 있다. 국내 시장의 경우도 올림푸스가 70%를 점유하고 있으며, 특히 고가의 내시경을 사용하는 종합병원 및 대학병 원에서는 점유율이 거의 90%에 이르고 있어 국내 고가 시 장은 독점에 가까운 상태이다.

『기존 내시경 시장은 유리 소재 광학 렌즈를 기반으로

하는 주요 4개 업체(올림푸스, 호야, 후지필름,

칼스토츠)가 60% 정도의 시장을 점유하고 있다』

일회용 내시경의 대부분을 차지하고 있는 캡슐내시경 시 장에 현재 참여하고 있는 업체가 4개밖에 없다. 처음 캡슐 내시경 제품을 출시한 Given Imaging이 시장의 3/4을 차지 하고 있으며, 그 뒤를 올림푸스가 16.4%, 그리고 우리나라의 인트로메딕과 중국의 진산사가 3.5%의 시장 점유율을 보이 고 있다. 2011년과 2012년 시장 점유율 자료를 비교해 보면, Given Imaging사의 점유율이 2.3% 하락하였으며, 올림푸스, 인트로메딕, 진산사의 점유율이 각각 1.6%, 0.6%, 0.1% 상승 하였다. 이는 시장이 독점 시장에서 점차 과점 시장으로 옮 겨가고 있는 상황으로 해석된다.

스마트폰 시장의 성장은 일회용 내시경의 기회 요인

스마트폰의 급속한 성장은 부가 기능의 고급화로 연계되 었으며 이에 따라 카메라 렌즈는 빠르게 고해상도 제품으로 이동하고 있다. 불과 5년 전인 2008년만 해도 대부분의 스 마트폰 렌즈가 2백만 화소 이하의 제품이었으나, 고화질 경 쟁으로 2011년에는 800만 화소 이상의 제품이 14.1%를 차지 하고 있으며 올해에는 43%까지 확대될 전망2) 이다. 이런 빠 른 변화로 저해상도의 카메라 모듈 원가는 급격하게 떨어져 200만 화소급 카메라 모듈 가격은 2.5달러밖에 되지 않으며, 휴대폰 카메라 렌즈 및 모듈 회사들은 해당 제품의 응용 범 위를 자동차용 카메라나 블랙박스, CCTV 고화질 제품으로 확대해 나가고 있다.3) 현재 내시경에 활용되는 제품 중에 최고의 해상도 제품 인 펜탁스의 EPK-i의 경우 130만 화소급으로 출시되고 있지 만, 대부분의 내시경 제품들은 10만 화소에서 40만 화소급의 2) “산업분석: 휴대폰부품”, 키움증권, 2013. 4. 9. 3) 디지털옵틱스(엠씨넥스에 차량용 카메라 모듈을, 일본 Fusitsu Ten에 블랙박스용 렌 즈를 공급)나 옵트론텍(아이나비의 팅크웨어와 하니웰에 블랙박스용 카메라 모듈 공 급)은 자동차용 카메라 모듈을 공급하고 있으며, 디오스텍(카이드록스 CD-3000)이 나 캠시스(블랙시스 CF-100) 등은 직접 자동차용 블랙박스 제품을 출시하였다.

세계 내시경 및 일회용 내시경 시장 점유율 세계 일회용 내시경 시장 점유율 Olympus 16.4% IntroMedic 3.5% Chongqing Jinshan 3.5% Given Imaging 76.7% Fujifilm Holdings 8% 세계 내시경 시장 점유율 Olympus 41% Hoya 8% Karl Storz GmbH 4% Given Imaging 3% Stryker 2% others 34%

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의료기기 해상도를 가지고 있다4). 따라서, 내시경에 필요한 해상도를 가진 디지털카메라 모듈을 휴대폰 납품 업체에서 구매할 경 우, 원가는 수천 원 정도라고 할 수 있다. 영상을 획득하는 렌즈뿐 아니라 획득된 영상을 보정하고 가공하는 기술도 스마트폰의 성장으로 빠르게 발전하고 있 다. 스마트폰 사용자의 이미지 생성이 많아지면서, 흔들리는 영상을 보정하는 기술 등 획득한 영상을 원래의 색에 가깝고 보다 선명하게 하는 이미지 프로세싱 기술이 빠르게 발전하 였다. 영상 획득 관련 렌즈 가격의 하락과 영상 처리와 관련 한 기술의 발달은 내시경과 같은 광학 의료 기기 개발에 중 요한 핵심 기술에 해당하기 때문에 이는 일회용 내시경 개발 에 대한 가격 경쟁력 및 기술 경쟁력을 제고하는 역할을 할 수 있다. 일회용 내시경의 대명사인 캡슐내시경의 경우 현재 가격 이 최저 77만 원에서 최고 146만 원으로 병원에 판매되고 있 다.5) 의료용 기기의 경우 개발 비용과 시간이 비교적 오래 걸 리고, 인허가 과정이 있기 때문에 단순히 원가 개념의 비교 는 무의미할 수 있다. 하지만, 스마트폰의 성장으로 인한 카 메라 모듈 가격의 하락과 이미지 프로세싱 기술의 발전은 분 명 캡슐내시경을 포함한 일회용 내시경 제품 개발에 기회 요 인으로 작용할 수 있다.

4) “Report on emergint technology: GI endoscope”, American Society for Gastrointestinal Endoscopy, 2011. 5) “같은 캡슐내시경, 최고 146만 원 최저 77만 원”, 중앙일보, 2013. 1. 9 기사.

『최근 스마트폰 성장은 광학 영상 기기의

핵심인 고화질 렌즈를 저가로 생산 가능하게 만들고

영상 처리 기술의 발전을 야기한다는 점에서

플라스틱 렌즈를 활용한 일회용 내시경 개발에

기회 요인으로 작용할 수 있다』

만약 플라스틱 렌즈를 활용하여 화질이 좋은 일회용 내 시경을 개발한다면, 멸균 및 세척 과정이 불필요하여 유리 렌즈를 사용할 필요가 없어진다. 이는 기존 유리 렌즈를 기 반으로 한 내시경 상위 4개 업체에는 큰 위협 요인으로 작 용할 수 있다. 어쩌면 플라스틱 렌즈를 사용하는 캡슐내시경 시장에서 올림푸스가 낮은 점유율을 보이는 것도 이와 무관 치 않아 보인다. 일회용 내시경에게는 내시경 세부 시장 중 가장 큰 시장인 연성내시경이 비교적 진입하기 쉬운 틈새시 장으로 판단된다. 스마트폰의 성장으로 일회용 내시경 시장 은 광학 의료 기구를 설계할 수 있는 능력과 의료용 이미지 프로세싱 기술을 가지고 있는 기업에게는 새로운 진출 시장 으로 매력적일 수 있을 것이다. 2013

휴대폰 카메라 모듈의 원가 분석 자료: “산업분석: 휴대폰부품”, 키움증권, 2013. 4. 9. (US$) 25 20 15 10 5 0 100% 90% 80% 70% 60% 50% 1.3M 2.0M 3.0M 5.0M 8.0M 13M

Image Sensor 원자재비용/카메라 ASP(%)

ISP Lens

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신재생 에너지

미래 에너지로 관심받는 바이오매스

바이오매스(Biomass)는 생물량 또는 생물체량이라고 하며, 동식물로부터 유래되는 유기물질을 말한다. 이러한 바이오매 스는 나무, 농작물을 비롯해 축산 폐기물, 도시 하수의 유기슬 러지에 이르기까지 그 종류가 광범위하다. 바이오매스는 나무 처럼 가공하지 않은 형태로 태워도 열을 생산할 수 있지만, 이 를 가공하면 보다 사용이 편리한 에너지 형태인 액체나 가스 로 전환(바이오매스 에너지화)하여 자동차 연료나 전기를 생산 하는 데에도 이용될 수 있기 때문에 미래 에너지로서 관심을 받고 있는 상태이다. 바이오매스의 지방, 탄화수소(주로 당류) 를 물리적, 화학적, 생물학적 처리를 통해 이용이 편리한 형태 의 에너지를 만들 수 있는데, 주로 식물성 기름을 사용해 바이 오디젤을, 당류의 경우 생물학적 발효를 통해 바이오알코올을

바이오에탄올

시장 확대를 위한 요건과 전망

기술사업화정보실 선임연구원 임대현 | Tel 02-3299-6055 e-mail sunct@kisti.re.kr

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『바이오에탄올은 전 세계 여러 나라에서

신재생 에너지 연료혼합 의무제도하에 휘발유에

혼합하여 사용되고 있으며 우리나라의 경우도

2015년부터 도입되어 바이오에탄올 시장이

본격적으로 형성될 전망이다』

전 세계 바이오에탄올 생산량은 2001년 166억 리터에서 2011년 834억 리터로 급증했는데 미국과 브라질이 최대 생산 국으로 2011년의 경우 528억 리터(63%)와 199억 리터(24%)를 생산하여 두 국가의 비율이 전체의 87%를 차지하고 있다2). 세계 바이오에탄올의 생산 추이를 보면 2010년 이후 정체 되고 있는 것을 알 수 있는데, 브라질의 경우는 글로벌 금융 위기에 의한 경기 위축, 설탕 가격 상승으로 브라질 바이오 에탄올의 원료인 사탕수수가 설탕 생산에 많이 투입되어 바 이오에탄올 생산량이 감소하였다. 미국의 경우는 제도적 혼 합 비율인 E10의 수요가 거의 한계에 도달한 ‘Ethanol Blend Wall’ 현상이 나타나 가격이 정체되었고, 생산 원료인 옥수수 의 가격 상승으로 수익성이 악화되었기 때문이다. 이러한 정체 현상으로 세계 시장 규모는 2000년대와 같은 고성장은 어렵지만, 2013년 761억 달러에서 2017년 972억 달 러 수준으로 연평균 5.0%의 성장을 이룰 수 있을 것으로 예 측되고 있다3). 미국과 브라질 양국의 사례에서 보듯이 바이오에탄올은 대부분 당질(사탕수수) 및 전분질계(옥수수) 원료를 사용하므 로 식품을 원료로 사용하는데 기인하는 원료 수급 불안, 가

2) ISO, World Fuel Ethanol Outlook to 2020, 2012. 3) IEA-Renewable energy medium term market report, 2013.

격 상승의 경제적 문제점뿐만 아니라 식량 가격 상승의 원인 이라는 도덕적 문제점을 가지고 있다. 이에 식용으로 사용이 불가한 목질계(셀룰로오스)나 조류(Algae)를 원료로 활용하는 차세대 에탄올에 대한 관심이 높아지고 있다. 목질계(셀룰로오스) 바이오에탄올은 갈대, 목재, 팜부산물 등 목질계 원료를 원료로 하는 것이다. 식물체의 주성분인 셀 룰로오스를 사용하므로 그 생산 잠재량은 크지만, 셀룰로오 스를 분해하여 당으로 전환하는 과정이 필요하여, 고비용이 라는 단점이 있다. 미국의 경우 목질계 에탄올의 생산 비용은 옥수수계 에탄올의 2배 정도인 것으로 평가하고 있다. 또한 미역, 다시마 등의 거대조류 또는 녹조류, 규조류 등의 미세조 류로부터 바이오연료(바이오알코올, 바이오디젤)을 생산할 수 있는데, 에너지 효율성이 높고 CO₂를 흡수하는 장점으로 인 하여 차세대 바이오연료로 주목받지만, 아직은 경제성 측면 에서 문제가 있다. 미국의 경우 RFS에 의해 2022년에 옥수수에탄올 150억 갤런(568억 리터), 목질계 에탄올 160억 갤런(605억 리터)을 생산하는 것을 목표로 하고 있다4). 이러한 움직임에 따라 미 국 정부는 R&D지원, 세제지원 등을 통해 목질계에탄올 생산 을 장려하고 있다. 세계적인 정유 회사인 BP와 화학 회사인 DuPont은 현재 이소부탄올 생산 기술 개발을 완료하고 Butamax라는 Joint Venture 회사를 설립하여 최근 EU로부터 바이오부탄올 생 산을 승인받았으며 영국에 바이오부탄올 실증을 위한 Demo 공정을 건설을 진행시키고 있다. 또한 미국 최대의 바이오에 탄올 업체인 POET LLC는 농부산물(옥수숫대)를 활용하여 4) SERI경제포커스 396호, 2012.

바이오에탄올 생산량 추이

지역별 바이오에탄올 생산량 100 80 60 40 20 0 bln litres 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

USA Brazil Other

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신재생 에너지 바이오에탄올을 생산하는 상용화 데모 공정을 건설, 운전 중 에 있다. 국내 에탄올 생산 업체로는 10여 개의 주정 업체가 있으며 이들은 국내 잉여 농산물(현미) 및 수입 타피오카 등을 주원 료로 활용하여 음료용 에탄올을 생산하고 있는 상태이고 연 료용 에탄올 및 부탄올에 대한 기술 개발은 미미한 실정이다. 특히 에탄올 탈수에 사용되는 막이용 탈수 공정은 국내 기술 기반이 매우 취약하여 이 분야에 대한 기술 개발이 요구되고 있는 상태이다. 이에 정부는, 2010년 ‘신재생 에너지산업발전전략’을 발표 하여 목질계 및 조류 기반의 차세대 바이오연료 개발에 집중 하고 있다.5) 특히, 에탄올 차량 연료로 사용에 대한 실증 연구 완료 후, 이를 기반으로 에탄올 차량 연료 사용에 대한 지원 방안을 검토 중이다. 2013년 6월 수송용 바이오연료(바이오디젤, 에 탄올 등)의 의무 사용 법안(RFS)이 국회 본회의를 통과하여 2015년 9월부터 RFS가 전면 시행되고 2020년까지 국내 수송 연료의 5%가 바이오연료로 대체될 예정이다. 바이오에탄올의 경우 2014년부터 시범 보급을 거쳐 2017년부터 전국 보급이 시작되는데 2015년부터 E3(에탄올 3% 혼합연료)의 전면 보급 시행 시 국내 연료용 에탄올 초기 시장 규모는 30만 kL에 이 를 것으로 예상된다. 이 경우 에탄올 자체 시장은 3,600억 원, 에탄올 생산 플랜트 구축에 따른 시장은 에탄올 10만 kL 플 랜트 건설비가 약 700억 원인 점을 고려하면 2014~2015년에 플랜트 시장 규모는 2,000억 원으로 산출된다.

『2015년부터 E3의 전면 보급이 시행된다고 할 때

국내 연료용 에탄올 초기 시장 규모는 30만 kL에

이를 것으로 예상된다』

목질계 바이오에탄올 분야에서는 창해엔지니어링, 젠닥스 등이 조류계 바이오에탄올 분야에서는 바이올시스템즈가 생 산 기술 개발을 통한 차세대 에탄올 시장 진출을 추진하고 있는 것으로 알려져 있다.

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참조

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