KISTI MARKET REPORT Vol.4 Issue 5

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Vol. 4 Issue 5 May 2014

신재생 에너지 폐기물 에너지화 기술 / 고부가식품산업 오메가-3 지방산 / IT융합시스템음성인식솔루션 화장품 기능성 화장품 / 첨단그린도시 스마트홈 기기

스마트홈 기기

국내기업, 표준화에 전략적으로 대응해야

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발행일 2014년 5월(통권39호) │ ISSN 2233-8756│ 발행인 박영서 │ 편집인 김기일 │ 기획의원 손종구, 서진이, 최윤정, 나도백, 김기일, 김지희 발행처 한국과학기술정보연구원 │ 분원 130-741 서울특별시 동대문구 회기로 66 정보분석연구소 산업정보분석센터 산업시장분석실

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Contents

Vol. 4 Issue 5 May 2014

전 호 (Vol.4 Issue 4) 안내 차세대 디스플레이 스마트 안경(Smart Glasses)

차세대 인포테인먼트 시장을 선점하기 위한 과제 바이오제약(자원)의료기기

분자진단 기기 및 제품, 잠재력 큰 아시아 시장 선도 위해 핵심원천기술 개발 요망

기타_종자산업 채소종자

골든 씨드(Golden Seed), 금보다 비싼 종자 신소재, 나노융합

디젤 매연여과장치

자동차 환경규제와 더불어 수요 증대 기대 기타

사회기술 제품·서비스, 사회문제해결을 위한 제품과 서비스는 무엇이고 어떻게 대처할 것인가?

다음 호 (Vol.4 Issue 6) 안내 그린수송시스템

해양 플랜트분야 안전계장

해양 플랜트 기자재 국산화를 통한 시장경쟁력 강화 시급 IT융합시스템

전자종이(e-paper) 디스플레이

고 선명, 저 전력, 저 비용으로 미래 디스플레이 시장 선도 제조기반

선박용 페인트, 국내 페인트 기술 선진화로 차세대 도료 개발의 견인차 역할 기대

신소재나노융합

전기전자용 나노소재, 고성능 전자제품 및 반도체의 수요와 더불어 지속적인 시장성장 예상

콘텐츠 & SW 기능성 게임

차세대 콘텐츠와 기술을 선도하는 기능성 게임

03 신재생에너지 / 폐기물 에너지화 기술

시장 급속히 성장할 엄청난 잠재력 보유

OM EGA-3 FATTY A

CID

20 첨단그린도시 / 스마트홈 기기

국내기업, 표준화에 전략적으로 대응해야

OMEGA-3 FATTY ACID

11 IT융합시스템 / 음성인식솔루션

응용시장 확대를 위한 과제

OMEGA-3 FATTY A

07

CID

고부가식품산업 / 오메가-3 지방산

조류(藻類)유래 오메가-3 제품의 상용화를 통한 중국진출에 힘써야

OMEGA-3 FATTY A CID

15 화장품 / 기능성 화장품

복합 유형의 기능성 화장품 수요 증가로 소재개발 요망

OMEGA-3 FATTY A CID

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폐기물을 연료로 전환시키는 폐기물 에너지화 기술

폐기물 에너지화(Waste to Energy, WTE) 기술이란 폐기물 을 에너지 공급에 사용할 수 있는 다양한 연료로 전환시키는 기술을 의미한다. 폐기물에는 도시고형폐기물(Municipal Solid Waste, MSW), 건설폐기물, 사일리지(silage), 가축 분뇨 등과 같 은 농업폐기물, 산업폐기물, 그리고 매립지에서 발생되는 가스 등이 있다. 이러한 폐기물을 이용하여 다양한 처리과정을 통해 고형연료, 바이오가스나 합성가스로의 전환, 소각을 통한 스팀 및 열 등과 같이 다양한 형태의 에너지를 얻을 수 있다. 연료를 생산하는 폐기물 에너지화 기술은 협소의 의미로 폐기물 연료 화 기술이라고 할 수 있는데 바이오가스(메탄 및 이산화탄소), 합성가스(수소 및 일산화탄소), 액체 바이오연료(에탄올 및 바 이오디젤) 또는 순수 수소 등을 생산하기 위해 첨단 폐기물 연

료화 기술이 사용되고 있다. 폐기물 에너지화를 위해 이용되는 기술은 크게 물리적, 열적 그리고 생물학적 방법으로 나뉜다.1)

하지만 국가별로 환경, 정책 등에 따라 사용되는 용어 및 그 엄밀한 정의가 조금씩 차이가 나는데, 국내의 경우 “신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급촉진법”에 따르면 폐기물 에 너지란 ① 각종 사업장 및 생활시설의 폐기물을 변환시켜 얻어 지는 기체, 액체 또는 고체의 연료, ② 제1호의 연료를 연소 또 는 변환시켜 얻어지는 에너지, ③ 폐기물의 소각열을 변환시킨 에너지로 정의된다.2)

폐기물 에너지화 기술

시장 급속히 성장할 엄청난 잠재력 보유

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

O M

EG A-3 F ATTY A CID

신재생에너지

폐기물 에너지화술 기술이란 가연성 폐기물, 유기성 폐기물, 매립가스, 산업 폐가스 등을 열화학적 또는 생물학적 방법 등으로 열, 전력,

연료 등으로 에너지화하는 기술을 의미한다.

폐기물 에너지화 기술 종류

생물학적 방법 열적 방법

폐기물 에너지화 기술 물리적 방법 고형연료

(RDF, Refuse-Derived Fuel)

발효

메탄 포획/매립가스 연소

열분해

가스화(열적)

가스화(플라즈마 아크)

1) LuxResearch, “Cleantech Report”(2007)

(4)

신재생에너지

최신 기술과 대형화로 미래 시장 견인

Technavio사 자료3)에 따르면 전 세계 WTE 기술 시장은 2012년에 253.8억 달러였으며 2016년에는 312.6억 달러 규모 (CAGR 5.35%)로 성장할 것으로 예상된다. 이러한 성장은 크게 전통적 에너지원을 이용한 전력 생산의 비용 증가의 영향으로 이루어질 것으로 예상된다. 전력생산회사들은 보다 저렴한 전 력 생산 방법을 찾고 있기 때문에 전력 생산 원료로 폐기물을 사용하는 것이 주요 대안 중 하나가 될 수 있기 때문이다.

지역별로 살펴보면 중동, 아프리카를 포함한 유럽지역 (Europe, Middle East, Africa : EMEA)이 가장 큰 시장을 형성하 고 있으며, 그 다음으로 APAC 지역이 큰 시장을 형성하고 있 다. 아래 그림에서 보듯이 2012년 기준으로는 EMEA 지역의 시

장 비중이 가장 크지만, 2016년에는 중국, 인도 등의 시장 성장 을 바탕으로 APAC 지역의 비중이 가장 클 것으로 예상된다.

적용되는 기술형태별로 시장을 살펴보면 2012년 기준으로 열적 WTE 기술 분야가 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있 다. 열적 WTE 기술 분야는 전체 시장의 84.8%를 차지하고 있 으며 금액으로는 215.1억 달러에 달한다. 2016년에는 전체 시장 에서 81.9%로 비중이 소폭 감소하지만, 규모면에서는 256.1억

4

Vol. 4 Issue5 KISTI MARKET REPORT

전 세계 WTE 기술 시장은 2012년 253.8억 달러 였으며, 2016년에는 312.6억 달러 규모 (CAGR 5.35%)로 성장할 것으로 예상된다.

3) Technavio, “Global Waste to Enegry Technologies Market 2012-2016”(2014) WTE 기술의 세계 시장 규모

350 300 250 200 150

50 0 100

253.8 267 281.2 296.3 312.6

(단위: 억 달러)

지역별 WTE 기술 세계 시장 비중

60

50

40 30

20

0 10

EMEA APAC 북미 기타지역

2012 2016

(단위: %)

WTE 기술형태별 세계 시장 규모 WTE 기술형태별 세계 시장 비중

(단위: 억 달러) (단위: %)

300

215.1 256.1

20.7 31 18 25.5 250

200

150 100

0 50

열적 WTE 생물학적 WTE 물리적 WTE

2012 2016

100%

80%

60%

40%

20%

0%

열적 WTE 생물학적 WTE 물리적 WTE 7.1

8.1

84.8

7.5 8.5

84.0

7.8 9.0

83.2

8.0 9.5

82.5

8.2 9.9

81.9

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(5)

폐기물 에너지화 기술

달러 규모로 성장할 것으로 예상된다. 생물학적 WTE 기술과 물 리학적 WTE 기술은 2012년 기준으로 각각 20.7억 달러(8.1%), 18억 달러(7.1%)를 차지하였으며, 2016년에는 각각 31.0억 달러 (9.9%), 25.5억 달러(8.2%) 규모로 성장할 것으로 예상된다.

열적 방법 중 가스화 기술을 포함한 연소 기술(화격자 및 유 동층 방식 연소)을 중심으로 분석한 Frost&Sullivan사 자료4)에 따르면 분석대상 범위의 차이 등으로 인해 Technavio사 분석 내용과 시장 규모예측에서 다소 차이는 있지만 큰 틀에서 유사 한 경향을 보이고 있다. 전 세계 연소기술 기반의 WTE 플랜트 시장은 2009년 약 148억 달러에서 2016년 약 286억 달러 규모 로 성장(CAGR(2012-2016) 12.3%)할 것으로 예상된다. 좀 더 상 세히 분야별 및 공정별 시장규모를 살펴보면 다음의 표와 같 다. 2012년 이후는 플랜트 효율성 증대 및 대기오염 관리 강화 필요에 따른 최신 기술의 채용 및 대형화 추세를 반영한 신규 플랜트 건설 증가가 시장을 견인할 것으로 예상된다.

지속적인 연구개발 투자가 필요한 폐기물 에너지화

우리나라의 경우 2012년 기준으로 폐기물 발생량의 6.0% 정 도를 소각으로 처리하고 있다. 생활폐기물은 25.0%, 사업장배 출시설 폐기물은 6.5%, 건설폐기물은 0.5%로 생활폐기물의 소 각 비율이 가장 높다. 2012년 기준 운영되고 있는 생활 및 사업 장폐기물 소각시설은 총 552개소(시설용량 32,130톤/일)이다.5)

2009년 환경부 등 7개 부처·청에서 수립한 “폐자원 및 바 이오매스 에너지화 대책”에 따르면 정부는 2020년까지 가용 가연성 폐기물의 90%, 가용 유기성 폐기물의 36%를 에너지화 하는 목표를 세우고 추진하고 있다. 자세한 내용은 다음의 표 와 같다. 이 자료를 기반으로 하면 2014년 이후 정부 주도로 형 성될 시장만 매년 평균 2,300억원 규모가 될 것으로 예상된다.

“신·재생에너지 보급통계 2012”2)에 따르면 2012년 기준으 로 신·재생에너지 중 폐기물 에너지가 차지하는 비중은 공급 기준으로 약 67.8%, 발전량 기준으로 약 60.2%를 점유하고 있 어 절대적인 부분을 차지하고 있다. 그리고 제6차 전력수급기 본계획에 따르면 폐기물 소각을 통한 발전량 규모는 2013년에 224GWh에서, 2016년 324GWh로 2027년에는 1,549GWh로 5배

4) Frost&Sullivan “Global Waste to Energy Plant Market – Market Fulled by Legislation and Energy Security”(2013) WTE 플랜트 분야별 시장 규모(연소기술 기반)

(단위: 억 달러, 개)

구분 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년

기존 시설 현대화 42.1 43.1 44,1 45.2 47.0 48.4 50.2 52.2

신규 플랜트 91.4 80.0 48.0 118.3 116.4 124.0 128.6 214.0

운영 및 관리 14.8 15.2 14.7 16.3 16.9 17.5 18.1 19.5

플랜트 수(개) 1,970 1,994 2,011 2,044 2,078 2,106 2,139 2,192

연소기술 기반의 세계 WTE 플랜트 시장 규모

300.0

250.0 200.0

150.0

100.0

0.0 50.0

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 148.3 138.3

107.4

179.8 180.3 189.9 196.9 285.7 (단위: 억 달러)

WTE 공정별 시장규모(연소기술 기반)

(단위: 억 달러, 개)

구분 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년

대기오염 제어 22.4 21.0 15.8 27.3 27.5 28.9 29.7 42.8

소각 105.4 96.7 72.3 129.2 128.9 136.4 141.8 213.0

선별 5.7 5.4 4.0 7.0 7.0 7.1 7.3 10.4

신규 플랜트 수(개) 43 24 17 33 34 28 33 53

(6)

신재생에너지

6

Vol. 4 Issue5 KISTI MARKET REPORT

이상 증가하고, 전체 발전량에서 차지하는 비중은 약 1.7% 정도 를 차지할 것으로 예상된다.7) 우리나라의 경우 환경 및 에너지 수급 측면에서 WTE 기술이 점점 중요해지고 있지만 한국산업 환경기술원 자료6)에 따르면 관련 기술수준 측면에서 최고기술 보유국 대비 66~72%, 기술격차는 6~7년 정도가 존재하여 향 후 국내뿐만 아니라 관련 기업들이 세계시장에서 경쟁하기 위해 서는 정부의 전략적인 지원 하에 지속적인 연구개발 투자가 필 요한 것으로 판단된다.

시장의 저해 요인과 미래 잠재성

8)

시장 견인 요인으로는 그린하우스 가스의 배출 억제를 위한 그린에너지 생산 기술 채용의 증대와 같은 법률 및 국가별 특정 규제, 노후화된 WTE 플랜트의 현대화 및 첨단 폐기물 관리 기법 의 도입, MSW 양의 증가와 이를 처리하기 위한 제한된 매립지 확보 및 매립으로 인한 유해물질 2차 오염 방지, 전 세계적인 에 너지 수요 증대 및 에너지 안보의식의 증대 등을 들 수 있다.

시장 저해 요인으로는 폐기물 재활용, 퇴비화, 태양광, 풍력, 원자력 등과 같은 대체 혹은 경쟁기술의 존재, WTE 시설에 대한 님비현상, 높은 초기 투자비 및 운전비용 증대로 인한 폐기물 에 너지화 플랜트에 대한 매력 감소, WTE에 사용할 수 있는 폐기물

종류의 제한 및 분리의 어려움 등과 같은 원료 물질로서 탄력성 부족, WTE 확대를 위한 유용한 유인책 부족 등을 들 수 있다.

WTE 기술과 관련된 시장은 다수의 시장 저해 요인이 존재 함에도 불구하고, 향후 급속히 성장할 엄청난 잠재력을 가지고 있는 것으로 평가된다. 이는 향후 시장에 긍정적인 영향을 미 칠 것으로 예상되는 주요 트렌드에 기인하는데 이러한 트렌드 중 하나는 WTE 플랜트와 수소 생산 플랜트와의 상호 의존성 이 증가할 가능성으로 폐기물을 원료로 사용하여 수소를 생산 하는 분야는 시장 성장이 유망한 것으로 예상되고 있다. 이외 향후 세계 WTE 기술 시장과 관련된 주요 트렌드로는 지속적 인 WTE 기술에 대한 R&D 증가, 탄소 방출 감소를 위한 그린 에너지 생산 기술 채용, 점점 엄격해지는 폐기물 관리 법규 및 규제를 들 수 있다. 이러한 트렌드를 바탕으로 향후 관련 시장 은 꾸준히 성장할 것으로 전망된다.

연도별 폐자원 에너지화 시설 설치 계획6)

(단위: 개, 억 원)

사업구분 계 2009~2011년 2012~2013년 2014~2020년

시설수 금액 시설수 금액 시설수 금액 시설수 금액

계획 123 29,862 37 12,230 53 9,450 33 8,182

실적 19 7,469 19 7,469 - - - -

가연성 폐자원 에너지화 시설

계획 42 19,165 14 6,141 13 6,915 15 6,109

실적 4 2,426 4 2,426 - - - -

가연성 폐자원 에너지화 시설

계획 32 9,745 9 5,685 12 2,138 11 1,922

실적 8 4,806 8 4,806 - - - -

소각여열 회수시설

계획 24 534 4 158 13 225 7 151

실적 1 101 1 101 - - - -

매립가스 자원화

계획 25 418 10 246 15 172 - -

실적 6 136 6 136 - - - -

6) 한국환경산업기술원, “폐자원 에너지화 기술동향 보고서”(2013) KISTI 재작성 7) 지식경제부, “제6차 전력수급기본계획(2013~2027)”(2013)

8) Technavio, “Global Waste to Enegry Technologies Market 2012-2016”, 2014. 및 Frost&Sullivan “Global Waste to Energy Plant Market – Market Fulled by Legislation and Energy Security”, 2013. 자료를 종합하여 KISTI 재작성

WTE 기술과 관련된 시장은 다수 저해 요인이 존재함에도 불구하고, 향후 급속히 성장할 엄청난

잠재력을 가지고 있는 것으로 예측된다.

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두뇌발달 시력개선에 효과가 좋은 오메가-3 지방산

많은 사람들이 건강을 위해 규칙적으로 운동을 하거나, 각 종 영양제를 섭취하고 있다. 우리가 먹는 영양제의 포장을 보면

‘건강기능식품’이란 표시를 볼 수 있다.

이 표시는 식품의약품안전처의 규정에 따라 일정 절차를 거 쳐 만들어지는 건강기능식품에 표시할 수 있도록 한 것이다. 식 품의약품안전처에서는 일상적인 식사에서 결핍되기 쉬운 영양

소나 인체에 유용한 기능을 가진 원료나 성분(기능성원료)을 사 용하여 제조한 식품을 동물시험, 인체적용시험 등 과학적 근거 를 평가하여 기능성 원료를 인정하고 있다. 이런 기능성 원료를 가지고 만든 제품을 ‘건강기능식품’이라 한다.1)

그 중 오메가-3 지방산은 매출액 기준으로 볼 때 홍삼(6,484 억 원), 비타민 및 무기질(1,645억 원), 알로에(688억 원), 프로바 이오틱스(519억 원)에 이어 5번째(498억 원)로 많이 팔리는 제 품이다.2)

오메가-3 지방산은 인체 내에서 합성되지 못하지만 대사활 동에 필요한 필수 지방산으로서, 지방산을 구성하는 탄소사슬 끝에서 3번째 탄소에 이중결합이 있는 불포화지방산군으로 정 의된다. 오메가-3 지방산의 종류에는 DHA로 알려진 도코사헥 사에노산(Docosahexaenoic acid), EPA로 알려진 에이코사펜타 에노산(Eicosapentaenoic acid), 알파 리놀렌산(Alpha-linolenic acid:ALA), SDA(Stearidonic acid), ETA(Eicosatetraenoic acid) 등이 있다.

오메가-3 지방산

조류(藻類)유래 오메가-3 제품의 상용화를 통한 중국진출에 힘써야

기술사업화분석실 선임연구원 임대현 Tel: 02-3299-6055 e-mail: sunct@kisti.re.kr

고부가식품산업

O M

EG A-3 F ATTY A CID

1) http://www.foodnara.go.kr/hfoodi

2) 식품의약품안전처, 2013 식품의약품 통계연보(2013)

DHA EPA

건강기능식품 표시

(8)

8

Vol. 4 Issue5 KISTI MARKET REPORT 3) 치아, 유채 등 식물씨앗 유래 유지로서 ALA가 주성분임

4) Transparency Market Research, Global Omega 3 (EPA/DHA) Ingredients Market(2012) 5) AMADEE+COMPANY, OMEGA-3 MARINE AND PLANT PRODUCTS(2013)

상용화되고 있는 오메가-3 지방산은 주원료인 멸치, 청어 등 의 기름(어유)으로, 탈취, 탈납, 분자증류 등의 공정을 거쳐 생산 된다. 이러한 정제공정만을 거친 어유의 오메가-3는 무게 기준 으로 30~40%로 일반적인 건강기능식품, 식품첨가물로 사용된 다. 또한 이러한 정제어유를 Esterification, Urea Complexation, Supercritical Fluid Extraction 등의 공정을 거쳐 80%이상으로 농축시킨 오메가-3 지방산은 혈행개선을 위한 의약품 원료로 사용되고 있다.

그 외 산업적으로 많이 사용되는 원료로는 채식주의자용 제 품 등으로 사용되는 식물성 유지3)와 유아용 건강기능식품에 많 이 사용되고 있는 조류(藻類) 유지가 있으며, 기타 크릴새우, 바 다표범 유지가 있다. 오메가-3 지방산은 두뇌, 망막, 피부의 구성요소로 두뇌발달, 치매위험저감, 시력보호, 혈중 중성지질 개선·혈행개선 등에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. ALA,

EPA, DHA가 주로 산업적으로 이용되며, ALA를 섭취만 해도, 체내에서 EPA, DHA가 생성되지만 전환율(남성의 경우 5%)이 미미하여 EPA와 DHA를 별도로 섭취하는 것을 권장하고 있으 며, 건강기능식품 이외에도 식품첨가물, 의약용품, 동물사료 첨 가제로도 사용되고 있다.

해양오염 등의 문제를 넘어선 대책과 성장 과제

Transparency Market Research사의 시장보고서에 따르면, 전 세계 오메가-3 지방산의 시장 규모는 2012년 약 21억 달러 에서 2018년 약 50억 달러 규모로 성장하고, 동기간의 연평균 성장률은 15.5%가 될 것으로 예상되고 있다. 중량기준으로 보 면, 2012년 2만 813톤에서 2018년 4만 3,926톤으로 연평균 성 장률 13.3%가 예상되고 있다.

지역적으로 보면, 2013년 기준으로 유럽이 23%, 북미가 45%의 시장을 차지하고 있어 선진국 주도의 시장임을 알 수 있지만 향후, 중국을 중심으로 한 아시아태평양 지역의 시장이 더 확대될 것으로 예상되고 있다.

오메가-3 지방산의 응용분야별 점유율을 보면, 건강기능식 품이 59.2%로 과반을 차지하며, 의약품용이 18.5%, 유아용식품 첨가제가 13.7%, 동물사료첨가제로 7.7%로 나타나고 있다.

오메가-3 지방산은 생선, 조류(藻類), 식물씨앗 등의 기름에 포함된 필수 지방산으로

두뇌, 망막, 피부의 구성요소로 두뇌발달, 치매위험 저감, 시력보호, 혈행개선 등에

도움을 주는 영양성분이다.

오메가-3 지방산의 지역별시장 비율5) 오메가-3 지방산의 세계 시장규모 예측4)

60

50

40

30

20

0 10

2,098.3 2,413.6 2,782.6 3,218.2 3,723.1 4,308.4

4,987.1

2012201320142015201620172018

CAGR=15.5%

(단위: 억 달러)

North America

(45%)

Europe (23%)

ROW (5%)

Asia Pacific (27%)

고부가식품산업

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오메가-3 지방산

오메가-3 지방산이 심혈관계 및 두뇌발달 등에 긍정적인 영 향을 준다는 사실이 선진국을 중심으로 널리 알려져 있어 건강 기능식품 중심의 시장이 형성되어 있지만, 이 분야는 시장경쟁 이 치열한 상황이라, 향후 식음료산업에서의 식품첨가제 및 고 지혈증 치료제로 사용되는 의약품용 고농축 제품 에 대한 시장 이 더욱 주목받고 있다.

주요 원료인 어유 유래 오메가-3는 원료 특성상 냄새 등의 문제로 연질캅셀형태의 시장이 형성되었으나, 최근에는 냄새 제거, 산화방지, 수용성 기술 개발을 통해 일반 식품이나 음료 시장으로 응용이 진행되고 있다.

또한, 세계최초의 오메가-3 지방산을 원료로 한 심근경색 후 2차 예방 및 고지혈증 치료제 Lovaza6)의 특허만료에 따라 다수 의 유사약품이 출시되고 있으며, 일본 Taisho Pharmaceutical의 Epadel이 상용화되었고 미국 Amarin사의 Vascepa, Omthera사

의 Epanova가 미국 FDA의 승인을 받았거나 신청 중에 있는 것 으로 알려져 있다.

우리나라의 오메가-3 시장은 2005~2007년 사이 약 150억 원의 시장을 형성하였으나 건강기능식품 공전이 개편되어 ‘오 메가-3 지방산 함유유지’로 명명된 2008년 이후 급격히 성장 하여 2012년의 경우 498억 원의 시장을 형성하고 있다.

그러나, 최근 국내의 오메가-3 지방산은 해양오염과 더불어 일본원전 방사능 오염수 유출 등의 악재로 시장이 위축되고 있 는 상황이다. 또한 대부분의 국내기업은 원료인 어유 유래 오 메가-3나 조류 유래 오메가-3를 유럽, 북미 등에서 수입하여 포장·판매하는 형태를 취하고 있기 때문에 능동적인 시장 확 대에는 한계가 있다고 할 수 있다.

이러한 어려움을 타개하기 위한 국내의 움직임은 두 가지이다.

첫째, 수입 어유를 사용하여 고농도로 농축하여 고부가가치의 의약품 원료를 생산하고자 하는 것이다. 국내의 켐포트사는 오 메가-3 전문기업으로 오메가-3를 70%이상으로 고농도 정제 하는 특허를 보유하고 있고, 미국, 일본 등에 의약품 원료로서 수출하고 있다. 특히, 2013년 미국 Amarin사의 Vascepa의 원 료로 미국 FDA의 승인을 받았는데, 현재 Vascepa 원료로 납 품승인을 받은 기업은 켐포트 이외에 BASF, Novacep 등이 있 는 것으로 알려져 있다. 또한 애경그룹은 일본의 수산그룹인 마루하 니치히로 홀딩스의 계열사인 마루하 니치히로 푸드사

오메가-3 지방산은 건강기능식품뿐만 아니라 향후 식음료산업에서의 식품첨가제 및 고지혈증 치료제로 사용되는 의약품용 고농축

제품으로 더욱 주목받고 있다.

응용분야별 점유율(부피기준)

기타 (1%) 동물사료첨가제

(8%)

건강기능식품 (59%) 의약품용

(19%) 유아용식품첨가제

(14%)

6) 노르웨이 프로노바사가 개발, 우리나라에서는 Omacor의 상품명으로 판매 7) 각 년도 식품의약품통계연보

오메가-3 지방산의 국내 시장규모 추이7)

600

500

400 300

200

0 100

266

334 348

498

2008 2009 2010 2011 2012

GAGR=17.0% 509

(단위: 억 원)

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고부가식품산업

와 합작하여, AK&MN BioFarm사를 설립했으며, 현재 의약품 원료 공장을 건설 중인 것으로 알려져 있다.

둘째, 어유대신 조류를 기반으로 하는 오메가-3 지방산을 제조하려는 움직임이다. 해양먹이사슬 과정에서 중금속, 유기 화합물이 축적될 위험성이 높은 생선의 기름(어유)을 원료로 하는 대신 특정 조류를 인공적으로 제어된 환경에서 배양하여 오메가-3 지방산을 생산하는 방식으로, 오염의 위험을 배제할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이미 세계 수산 선진국이 어유의 공급을 장악하고 있는 상황에서, 안정적으로 원료를 공급할 수 있다는 장점도 있다.

한국생명공학연구원 전북분원의 서정우 박사팀은 미세조류 인 스라우스토카이트리드(Thraustochytrid. 이하 스라우스)'의 형 질전환을 통한 고부가가치 바이오 오일 생산 연구를 진행 중이 다. 스라우스에서 추출하는 바이오 오일에는 DHA와 EPA 같은 오메가-3 지방산이 포함되어 있어 이를 정제·농축하여 상업 화하는 것을 목표로 하고 있다. 동 연구팀은 5톤 규모의 배양시 스템을 개발했으며, EPA 정제기술을 보유하고 있는 중소기업 과 공동으로 상업화를 논의하고 있는 것으로 알려져 있다.8)

세계적인 시장 확대에 따른 전망

해양오염에 의한 어유유래 오메가-3 제품에 대한 인식악화 등으로 최근 시장의 성장세가 주춤하고 있는 상황에서 상대적 으로 시장 성장이 기대되는, 고부가가치 의약품원료 제품과, 조류를 이용한 오메가-3가 국내외에서 주목받고 있는 상황이 다. 우리나라에서도 중소기업과 일부 대기업, 공공연구기관의 관련 연구와 상용화의 성과가 나타나고 있다.

오메가-3 지방산은 많은 소비자들이 두뇌발달, 혈행개선 등 의 효능에 대해 인지하고 있고, 세계적으로도 시장이 확대되고 있는 제품이다. 특히, 급격한 경제성장으로 건강기능식품에 관 한 관심이 높아져 관련 시장이 확대될 것으로 예상되는 중국을 이웃하고 있는 우리나라로서는 고부가가치 의약품 원료와 조 류유래 오메가-3 제품의 상용화를 통한 중국 시장 진출에 힘 써야 할 것이다.

오메가-3는 단순 건강식품을 넘어서 고부가가치 의약품원료 제품개발과, 새로운 원료원으로서 조류를 이용한 오메가-3

제품개발이 국내외에서 주목받고 있다.

오메가-3 지방산은 최근 해양오염이 부각되고 있는 상태에서 일본원전 방사능 오염수 유출 등의 악재로

국내 시장이 위축되고 있는 상황이다.

8) Hellodd.com, ‘정읍 미세조류 연구현장…의약품 원료도 만든다’,(2014)

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인간과 컴퓨터의 관계를 밀착시키는 음성인식기술

음성인식(Speech Recognition)이란 일반적으로 ‘컴퓨터 가 음향학적 신호(Acoustic speech signal)를 텍스트로 전환 (Mapping) 시키는 과정’으로 정의된다. 즉, 마이크나 전화를 통 해 얻어진 음향학적 신호를 단어나 단어 집합 또는 문장으로 변 환하는 과정을 의미한다고 할 수 있다. 인식된 결과는 명령이나 제어, 데이터 입력, 문서 준비 등의 응용 분야에서 최종결과로 사용될 수 있으며, 음성이해1)와 같은 분야에는 언어 처리과정의 입력으로 사용될 수 있다. 음성인식기술은 인간과 컴퓨터 간의 자연스러운 의사소통을 가능케 해 컴퓨터를 인간에게 보다 밀 착시킬 수 있다는 점에서 가치를 가지는데 특히 음성커뮤니케 이션 수단인 전화 및 모바일기기와 융합하여 큰 시장을 형성할 것으로 기대된다.

음성인식의 과정은 크게 전처리부와 인식부로 구분되는데, 전처리부는 사용자가 발성한 음성으로부터 인식 대상이 되는 구간을 찾아 잡음을 제거하고 인식 과정을 위한 특징을 추출하 는 과정이고, 인식부는 입력된 음성을 음성 데이터베이스와의 비교를 통해 가장 가능성 있는 단어를 인식결과로 출력하거나 비교 단어를 제한하여 문장을 인식하는 과정을 말한다.

기술분류 측면에서, 음성인식기술은 사용자에 따라 화자종 속방식(Speajer Dependent System), 화자독립방식(Speaker Independent System), 화자적응방식(Speaker Adaptive System) 으로 분류될 수 있고, 발음방식에 따라 고립단어인식, 핵심어인

식, 연결단어인식, 연속음성인식, 대화음성인식으로 구분되며, 인식대상이 무엇이냐에 따라 단어단위로 인식하면 단어인식기 술, 음소단위로 인식하면 가변어인식기술로 분류된다.

미래 시장 잠재력을 갖춘 음성인식기술

음성인식기술은 1952년 미국 AT&T 벨연구소의 숫자 인식기 개발 프로젝트로 시작되었고 일찍이 컴퓨터의 등장과 자취를 같이한 오래된 기술이다. 현재 기술은 대략적으로 2007년 이 후 나타난 정보서비스에 접근하기 위한 대화시스템과 유비쿼 터스 환경을 묶어 4세대 기술로 통칭되고 있으며 이와 관련한 연구가 세계 각국에서 활발하게 진행되고 있다.

음성인식기술이 처음 상용화된 사례는 1990년대 AT&T의 전 화번호 안내 서비스에 적용한 것으로 알려져 있으나 대표적인 상용화 사례로는 10여 년 전 휴대폰 제조회사들이 적용하기 시 작한 ‘말로 거는 전화’ 기능이라고 할 수 있다. 당시 음성인식 기술은 크게 이슈화 된 바 있으나, 낮은 음성인식률로 인해 대 중적인 인기를 얻지는 못하였다. 하지만, 최근 스마트폰과 클

음성인식솔루션

응용시장 확대를 위한 과제

기술사업화분석실 선임연구원 홍동숙 Tel: 02-3299-6257 e-mail: hongds@kisti.re.kr

O M

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1) 음성이해란, 단지 단어 한마디 한마디를 정확히 인식하는 것뿐만 아니라 발음되는 문장 전체의 의미를 이해하려는 시도로써 아이폰의 ‘시리’앱이 여기에 속함

음성인식이란 ‘컴퓨터가 음향학적 신호를 텍스트로 전환시키는 과정’으로, 마이크나 전화를

통해 얻어진 음향학적 신호를 단어나 단어 집합 또는 문장으로 변환하는 과정을 의미한다.

IT융합시스템

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2) 시리는 Nuance사의 음성인식엔진을 탑재한 음성인식서비스 어플리케이션으로 자연어를 인식하여 검색한다는 차별성을 가지고 있으며 사용자의 현재 위치와 일정 계획, 주 소록 등 상황 맥락에 따른 답변을 내 놓을 수 있다는 장점이 있음. 특히 이용자 선호도를 파악해서 그에 적합한 결과를 제시하는 인공지능 기능이 내장되어 있어 향후 시장전 망을 밝게 하고 있음

라우드 보급 확산을 통해 재조명 받고 있으며, 특히 음성검색 서비스 시장에 대한 관심이 증폭되기 시작했다. 일례로 최근 공개된 아이폰의 음성인식기술 기반 앱인 ‘시리(Siri)’2)는 해당 기술의 미래에 대한 긍정적인 반응을 이끌고 있다.

시리뿐만 아니라 구글, 마이크로소프트 등 주요 IT 대형 밴 더들도 자사의 핵심 제품과 서비스에 음성인식기술을 적용 중 이며, 기술보유 업체와의 제휴 혹은 적극적 인수를 통해 관련 기술을 확보하고 있고 자동차, 의료, 방송, 교육 등의 분야에서 도 음성인식기술의 활용이 증가하는 추세다.

응용분야가 확대되면서 음성인식기술관련 시장 규모는 시 장조사 기관과 기술 범위에 따라 차이는 있으나 2013년 기준

음성인식기술의 구분 및 특징

기능 내용

발성형태

고립단어 인식

- 고립된 형태로 발성된 음성만을 인식할 수 있음.

- 음성인식의 가장 초보적 단계로 현재 가장 많이 상용화되어 있음.

연결단어 인식

- 여러 개의 단어를 연결시켜 발성해도 인식 가능하며, 제한된 대상 단어의 조합으로 여러 형태의 음성인식이 가능함.

- 고립단어 인식에 비해 난이도가 높으며, 인식률이 낮음.

연속어 인식

- 자연스럽게 발성한 연속된 음성을 인식할 수 있음.

- 현재까지 인식률이 그다지 높지 못하며 특히 자연스러운 대화 형태의 발성인 경우 인식률이 매우 낮음.

핵심어 인식

- 자연스럽게 발성한 연속된 음성 중 인식대상 단어만을 추출해 인식함.

- 예를 들어, 열차, 비행기 자동예약 시스템에서 사용자가 발성한 여러 가지 정보 중 지명에 해당하는 것만 알고 싶을 경우 이 방식을 이용.

인식대상 화자

화자종속 인식

- 특정 화자 또는 사용자가 자신의 음성으로 미리 인식기를 훈련시키는 과정이 요구되며, 이 경우 인식기는 훈련된 음성만을 인식할 수 있음.

- 비교적 구현이 간단해 단말기 등에 탑재돼 응용되고 있으나 사용자가 훈련과정을 거쳐야 하는 불편함이 있음.

화자독립 인식

- 임의의 화자 발성을 인식할 수 있는 기술로, 미리 수백 또는 수천 명의 음성에 관한 정보를 추출하여 데이터베이스화 함으로써 별도의 훈련과정 없이 사용 가능함.

- 현재 대부분의 상용화 시스템이 채택하고 있음.

화자적응 인식

- 화자종속 및 화자독립 절충기술로, 사용자가 자신의 목소리에 대한 인식률을 높이기 위해 화자 독립 인식기를 자신의 목소리에 적용시키는 방식.

인식대상 단어

고정단어 인식

- 인식할 수 있는 대상단어가 고정되어 있음.

- 대상단어를 교체할 경우, 여러 사람의 음성 데이터를 녹취, 분석해 음성모델을 구축하는 과정을 거쳐야 하므로 시간과 비용이 많이 소모됨.

가변단어 인식

- 인식 대상단어를 수시로 갱신할 수 있음.

- 음성인식기가 모든 음소에 대한 정보를 갖고 있으면서도 대상 단어가 갱신될 경우 음소의 조합으로 인식 대상 단어의 모델을 생성함.

음성인식기술은 1990년대 AT&T의 전화번호 안내 서비스에 음성인식기술이 적용된 후

지속적으로 발전해 왔으며 2000년대 들어 휴대폰 제조회사들의 ‘말로 거는 전화’ 기능으로

크게 주목받은 바 있다.

IT융합시스템

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13 음성인식솔루션

620억 달러로 추정되고 있으며, 2017년에는 약 1,100억 달러를 넘어설 것으로 예상되고 있다. 지역별로는 북미 시장이 가장 클 것으로 추정되며, 다음으로 유럽, 아시아 시장 순이다. 국내 시장의 경우 삼성경제연구소에 따르면 2013년 기준 약 5,530 억 원의 시장을 형성할 것으로 발표된 바 있다. 특히 국내 시장 의 경우 세계 시장보다 더욱 빠른 증가세를 보일 것으로 예상 된다. 다만 국내 음성인식솔루션 시장의 성장이 빠르게 진행되 고 있는 것은 사실이나 아직까지 국내기술의 발전은 더디게 이 뤄지고 있는 상황이다. 실제로 국내 대기업들이 다수의 음성인 식 원천기술을 보유한 Nuance사에 지불하는 라이센스 비용이 1,000억 원이 넘는 것으로 추정되고 있고, 해당 기술들도 한국 어 인식에는 일부 적합하지 않은 부분들이 존재해 음성인식 서 비스의 질적 향상에 장애요인이 되고 있다. 또한 프라이버시 침 해 가능성에 대한 제도적인 미비도 동 시장 성장에 장애요인으 로 작용할 가능성이 있다.

세계 시장에서 각축을 벌이는 음성인식기술

현재 음성인식기술이 응용되는 대표적인 시장으로는 크게 엔터프라이즈 시장, 통신 시장, 음성포털 시장을 들 수 있다. 이 중 의료, 법률, 텔레매틱스, 물류, 콜센터, 스마트 홈, 군대 등을 포함하는 엔터프라이즈 시장과 휴대전화 기기 속에서 응용되는 통신 시장에서는 다수의 음성인식 원천기술을 가지고 있고 시 리에 음성검색엔진을 공급하고 있는 Nuance사가 압도적으로

시장을 지배하고 있다. 음성인식기술 전 분야에서 Nuance사 의 세계 시장 점유율은 약 70%로 추정되며 국내 시장에서도 약 90%의 시장점유율을 유지하고 있는 것으로 알려져 있다.

다만 모바일 음성검색 서비스를 포함하는 음성 포털 시장에 서는 Google과 MS가 시장을 주도하고 있으며, Nuance사는 클 라우드 컴퓨터 기반으로 변화하는 흐름에 대한 대응이 늦었다 는 평가를 받고 있다. 구글은 영어, 일본어, 프랑스어, 한국어 등 15개국에 모바일 음성 검색 서비스 앱을 출시 중이며, 클라우드 컴퓨팅 기반이라는 장점을 가지고 있다. MS역시 음성인식 개발 업체 ‘텔미 네트웍스’를 인수하여 자사의 검색엔진인 ‘빙(Bing)’

을 통한 음성검색 서비스를 제공하고 있다.

국내 포털 업체 중에서는 다음과 네이버가 음성인식기술을 확보한 상태이며, 특히 다음은 ETRI와 공동 연구한 음성검색 원 음성인식솔루션 시장규모 전망

연도 개요

시장 규모

CAGR(%) 2013년 2014년(E) 2015년(E) 2016년(E) 2017년(E)

세계 시장 620 720 840 970 1,130 16

국내 시장 5,530 7,860 11,160 15,850 22,510 42

자료: BCC Research(2013), 삼성경제연구소(2011)

(단위: 억 달러, 억 원)

음성인식기술이 대중화된 2000년대에는 낮은 음성인식률로 인해 대중적인 인기를 얻지 못하다가 최근 스마트폰과 클라우드 보급

확산을 통해 재조명 받고 있다.

현재 음성인식솔루션 시장은 다수의 음성인식 원천기술을 가지고 있는 Nuance사의 독점 형태로

장악하고 있으나 모바일, 웹검색 시장에서는 구글, MS 등의 시장 비중이 점차 증가하고 있다.

Nuance사의 음성기반인식 솔루션 시장점유율

기타 (30%)

Nuance (70%)

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IT융합시스템

음성인식솔루션이 시장에 성공적으로 안착하기 위해서는 음성인식의 질적 수준 향상은

물론 IT기기에 소외된 사용자 계층에 대한 전략적인 고려가 필요하다.

천기술을 이용해서 음성검색 인식률을 90%까지 끌어올리는 등 기술개발을 주도하고 있다.

IT 소외계층으로의 시장 확대 필요

음성은 인간이 가진 가장 직관적이고 간편한 입력 도구이다.

그동안 여러 가지 기술적인 어려움에도 불구하고, 다수의 기업 과 기관에서 음성인식기술을 개발해온 이유는 이러한 음성의 직관성에 주목했기 때문이다. 아직 음성인식기술의 경우 음성 을 인식하고 문맥에 맞게 해석하는 기술이 소비자의 기대수준 에 미치지 못하여 터치스크린이나 다른 대체 기술들 만큼 시장 을 확대시키지 못한 것이 사실이다. 하지만 음성인식의 기술 수 준이 소비자 요구를 만족하게 된다면 시장은 폭발적으로 성장 할 가능성이 있다. 다행히 최근 시맨틱 검색(Symantic Search) 의 발달과 시리 등 자연어 기반 새로운 서비스의 확산은 시장성 장의 가능성을 높이고 있다.

기본적으로 음성인식기술은 다양한 IT기기와 융합하여 그 파 급력이 극대화 될 수 있다. 일례로 TV나 내비게이션 등에서 음 성인식기술이 확산된다면 기존의 입력수단을 상당부분 대체할 것으로 기대된다. 하지만, 음성인식기술이 단지 IT 사용에 익숙

한 사용자 계층을 겨냥하고 있는 것만은 아니다. 음성자체의 직 관성을 활용하여 IT 소외계층이라는 새로운 사용자그룹을 IT기 기와 서비스로 유인할 수 있다. 실제로 음성인식기술은 노인, 장애인, 어린이 등 기존 IT기기에 익숙하지 못한 계층에게 더 큰 효용을 제공한다. 다시 말해 신규시장 창출 측면에서 IT 소외계 층에 대한 고려는 음성인식기술이 성공적으로 확산되는데 필수 적이라고 할 수 있다.

일례로 미쓰비시(Mitsubishi)전기가 장애인을 위한 음성인식 엘리베이터 시스템을 개발한 것이나 인텔, GE 등이 음성인식기 술을 활용해 노인이나 장애인의 보조기기를 개발3)한 사례 등은 사회적인 요구에 대응하는 차원은 물론 새로운 수요창출이라는 전략적 고려가 더해진 결과라고 할 수 있다.

3) ‘CAST(Center for Aging Service Technologies)’프로젝트

자연에서 배우는 아이디어 세계

솔개 눈 구조를 이용한 자외선 보호

우리나라에서 월동을 위해 내려오는 겨울철에 볼 수 있는 솔개는 하늘에서 날개를 편 채로 맴돌다가 먹이를 찾으면 순식간에 내려와 먹이를 낚아채어 다시 하늘로 올라간다. 솔개의 시력은 사람의 20배 정도로 약 8Km까지 볼 수 있기 때문에 땅 위를 돌아 다닐 필요가 없다. 이러한 솔개 눈의 구조는 사람 눈의 구조와 달리 빗살 모양의 즐막이 눈 표면에 새겨져 있다. 이 즐막이 있음 으로써 솔개는 높은 곳에서도 먹이를 발견 할 수 있을 정도의 시력을 갖게 되는 것이다. 한편

솔개 눈의 혈관 구조에 관한 연구결과에 따르면 다양한 굵기의 혈관으로 이루어진 즐막은 자 외선이 닿는 순간, 멜라닌 색소가 형성되어 솔개 눈의 중심부인 유리체를 자외선으로부터 보 호하는 것으로 밝혀졌다.

따라서 이와 같은 즐막 구조를 선글라스에 이용하면 지금보다 더 효과적으로 자외선을 차 단하는 새로운 안경이 개발될 수 있고, 유리창에 적용하면 시야를 저하시키지 않고 자외선을 제거할 수 있다. 그리고 의료 분야에서는 자외선으로 인해 발생되는 피부암이나 백내장을 예 방 하는 효과도 기대할 수 있다.

자료: J-Net21

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화장품과 약용효과를 갖춘 기능성 화장품의 정의

‘기능성 화장품’을 뜻하는 영어 단어 ‘Cosmeceuticals’은 화 장품을 의미하는 Cosmetic과 약물을 의미하는 Pharmaceutical

의 합성어이다. 이 단어를 최초로 사용한 과학자는 미국 펜실베 니아대학 피부병 전문의 알버트 클라이만 박사이다. 그는 1970 년대 말 화장품 가운데 피부병 치료작용이 있는 약용성분을 첨 가한 것을 기능성 화장품이라 명명했다.

기능성 화장품

복합 유형의 기능성 화장품 수요 증가로 소재개발 요망

기술사업화분석실 책임연구원 김찬호 Tel: 02-3299-6170 e-mail: chkim@kisti.re.kr

화장품

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한국 일본 미국 유럽

사용 부위 피부, 모발 피부, 모발 인체 및 그 부속기관 인체의 모든 외표부분

치아, 구강점막

유형

1) 어린이용 2) 목욕용 3) 눈화장용 4) 방향용 5) 두발용 6) 염모용 7) 메이크업용 8) 매니큐어용 9) 면도용 10) 기초화장용

※기능성 화장품 11) 미백 12) 주름개선 13) 자외선차단

1) 두발용 (염모용 포함) 2) 피부용 (면도용, 일소용, 일소방지용 포함) 3) 마무리용 (아이메이크업 포함) 4) 향수

5) 기타 (목욕용 포함)

1) 베이비용 2) 목욕용 3) 아이메이크업 4) 방향용 5) 모발용 6) 모발염색용 7) 메이크업(눈 제외) 8) 매니큐어 9) 구강위생

10) 개인위생용(데오드란트 등) 11) 셰이빙제품

12) 스킨케어류 13) 썬탠

※ 비누 제외

1) 얼굴/손발용크림, 에멀젼, 로션, 젤, 오일 2) 팩(마스크) 3) 염모용기제

4) 파우더류(메이크업파우더, 목욕후파우더, 위생파우더) 5) 비누 6) 방향 7) 목욕용품 8) 제모 9) 데오드란트 10) 모발용제품 11) 면도용 12) 메이크업

(메이크업리무버 포함) 13) 입술용

14) 구강위생용 15) 매니큐어 16) 여성청결제

17) 일광욕 제품 18) 셀프태닝 19) 미백 20) 주름

미백 주름개선 차외선차단

체취방지제(데오드란트) 제한제

땀띠분제 여드름세안제 제모제 염모제 퍼머제 치약 美乳화장품 建美화장품(슬리밍)

기능성 기능성 기능성 의약외품 의약외품(의약품) 의약외품 의약외품 의약외품 의약외품 화장품 의약외품 - -

부외품 화장품 화장품 부외품 부외품(의약품) 부외품 부외품 부외품 부외품 부외품

약용치약만 부외품 -

-

화장품 화장품 OTC 화장품 OTC 화장품 OTC 화장품 화장품 화장품 화장품 - -

화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 화장품 - - 국가별 화장품의 정의(규제 범위) 비교

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화장품업계에서는 현재 첫째, 화장품으로서 피부보호와 피부 기능을 유지하는 측면과 둘째, 미용적인 결함(주름, 상처, 반점, 색소침착 등)을 교정해 주는 작용이 뛰어나야 기능성 화장품으 로 보고 있다. 국내의 경우 법적으로 화장품에 기능표시를 제한 하다가 2000년 7월 1일 화장품법 제정으로 기능성 화장품을 미 백, 주름개선, 자외선차단제품으로 분류하였다.

화장품의 범위는 유럽이 넓은 편이며 우리나라, 일본, 미국에 서는 각각 기능성 화장품, 의약외품, 의약부외품, 화장품이면서 일반의약품(OTC)인 것들로 분류된다.

우리나라는 2가지 이상의 기능을 지닌 복합 기능성 화장품의 심사가 급증하고 있다. 2011년의 경우 효능별로는 미백+주름개 선(1,452건, 17.6%), 미백+주름개선+자외선(642건, 7.8%), 미백+

자외선(249건, 3.0%), 주름개선+자외선(165건, 2.0%) 순이다. 기 능성 화장품 유형도 초창기에는 로션, 크림 등 기초 화장품 군 에 치중되어 개발되었지만, 최근에는 제품 형태가 다양화되어 마스크팩, 비비크림, 밤 등의 신제품 출시가 증가하고 있다.

글로벌 경제위기 속에서도 시장 증가 추세

Datamonitor 자료에 의하면 2012년 세계 화장품 시장규모

는 2,584억 달러로 전년 대비 4.1% 증가했다. 그러나 세계시장 을 주도하는 유럽 및 북미의 소비력이 줄어들 것이라는 전망 을 감안할 때, 보수적으로 3.0% 성장률이 예상되는 바 2018년 에 3,085억 달러로 전망된다. 아름다움에 대한 트렌드 경향, 여 성 경제활동 인구의 증가, 남성·유아 등 소비 계층 확대에 힘 입어 글로벌 경제위기에도 불구하고 화장품 시장은 계속 증가 하는 추세이다. 기능성 화장품에 대한 세계 시장은 아직 분류되 어 있지 않지만 우리나라의 기준으로 비교해 보면, Facial care 와 Suncare 품목이 해당되는바, 2012년 614억 4,300달러(Facial care & Suncare)에서 평균 4.5%로 성장할 경우에 2018년에 733억 6,600달러가 될 것이다.

2012년 기능성 화장품 매출은 3조 5,745억 원으로 전체 매 출(13조 3,854억 원)의 26.7%를 차지했다. 국내 기능성 화장품 시장은 성장을 방해받을 요인이 없을 것으로 사료된다. 2018년 에 6조 3,324억 9,300만 원(10% 성장)이 될 것이다. 2012년 현 재, 자사 브랜드로 판매한 매출이 2조 7,818억 원(77.8%)이며, 수입하여 판매한 매출이 7,927억 원(22.2%)이었다. 이중 ‘자외 선차단’이 1조 2,259억 원(34.3%)으로 가장 많으며, 다음은 ‘주 름개선’(8,822억 원, 24.7%), ‘복합유형’ (7,689억 원, 21.5%) 순 이다.

기능성 화장품은 첫째, 화장품으로서 피부보호와 피부기능의 유지, 둘째, 미용적인 결함

(주름, 상처, 반점, 색소침착 등)을 교정해 주는 작용이 뛰어난 화장품을 의미한다.

기능성 화장품의 세계 시장 규모는 2012년 614억 4,300달러(Facial care & Suncare)이며

평균 3.0%로 성장할 경우에 2018년은 733억 6,600달러에 이를 것으로 전망된다.

연도 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년 2017년 2018년

Skincare 80,160 82,565 85,042 87,593 90,221 92,927 95,715

Facial care*

Body care Suncare*

Hand care Make-up remover

53,172 12,564 8,271 4,551 1,603

54,767 12,941 8,519 4,688 1,651

56,410 13,329 8,775 4,828 1,701

58,102 13,729 9,038 4,973 1,752

59,846 14,141 9,309 5,122 1,804

61,641 14,565 9,588 5,276 1,858

63,490 15,002 9,876 5,434 1,914 전체 시장규모 258,364 266,115 274,098 282,321 290,791 299,515 308,500 유형별 화장품 세계시장규모

(단위: 백만 달러, %)

자료: Datamonitor Personal Care Market Data(2013, Nov)를 이용하여 예측

* 외국은 미백, 주름개선, 자외선차단 등 기능성 화장품 분류코드 없음. 다만 Suncare만이 분류되어 집계되고 있으며, 미백과 주름개선은 Facial care에 포함되어 있는 것으로 보아야 할 것임.

화장품

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(단위: 백만 원, %)

기능성 화장품

기능성 화장품의 산업특징과 구조

각 분야별 기술개발 동향

기능성 소재기술

미백 기능성 소재의 경우 과거에는 멜라닌 합성 효소인 티로 시나제의 활성을 억제하는 기능을 갖는 성분들이 주로 개발되어 왔는데, 요즘에는 자외선이나 염증 등 외부 자극원으로부터 멜 라닌색소 세포로의 신호전달을 차단한다든지, 티로시나제를 합 성하는 유전자의 발현을 억제하여 티로시나제가 만들어지지 못 하도록 하는 등의 기능을 갖는 소재들도 개발되고 있다1).

주름개선 기능성 소재의 경우 항산화 효과에 의한 과산화지 질의 생성 억제, 콜라겐이나 엘라스틴 같은 탄력 섬유의 합성을 촉진시키는 것 외에도 요즘에는 보톡스의 작용원리를 이용한 근 육운동 억제를 통하여 주름을 개선시키는 성분들의 개발이 활발 하게 이루어지고 있다. 자외선차단제의 경우 기존에는 UVB 차 단제가 대부분이었는데, 최근에는 UVA에 대한 관심이 높아지면 서 UVA 차단제들의 개발도 활발하게 이루어지고 있다.

기능성 제제기술

기능성 화장품의 제제기술 개발 동향으로서는 우선 유효 성분의 안정화 및 선진화를 위한 제형기술의 개발이 활발 하게 진행되고 있다. 이러한 제제기술의 예로서는 리포좀 (Liposome) 등 폐쇄 구조체를 이용하는 방법, 사이클로덱스트 린(Cyclodextrin)등 당류의 구조체에 포접시키는 방법, 다중 에

멀전(Multiple Emulsion), 액정(Liquid Crystal)구조에 의한 안정화 방법, 알긴산 등 고분자 화합물과의 가교 결합에 의한 안정화, 무수(Anhydro)제형을 이용하는 방법, 고융점 왁스를 이용한 유 효성분의 비드(Bead)화 방법, 고분자 물질의 라디칼 반응에 의 한 가교결합 형성을 이용한 마이크로 캡슐화 방법 등 다양한 방 법들이 시도되고 있다.

우리나라 산업구조 및 가치사슬

유통구조

화장품 산업은 아리따움, 미샤, 더페이스샵 등의 브랜드샵의 성장과 홈쇼핑, 마트 등 새로운 유통 채널의 등장으로 유통, 제 조, 개발 분야의 분리가 가속화되고 있으며 최종 완제품의 경 우, 대기업의 시장 점유율이 독보적으로 높다.

전체 화장품 기업 88개 중 상위 10개 기업매출이 7조 598억 원으로 전체매출의 66.5%를 차지하며 나머지는 규모가 작은 업 체들로 이루어진 구조다. 2012년 매출이 가장 큰 기업은 아모레 퍼시픽으로 전년대비 9.5% 성장한 2조 5,104억 원을 기록했다.

다음은 LG생활건강이 2조 1,446억 원으로 2011년대비 7.3% 증 가했다. 2012년 화장품 제조판매업(2,645개社) 판매(유통)구성비 를 보면, 자사브랜드 화장품은 방문/후원방문판매(20.2%) 및 브 랜드숍(16.8%) 판매가 많으며, 수입 화장품은 백화점(56.6%) 및 다단계(18.7%)판매가 많은 것으로 나타났다. 자사브랜드 화장 품의 경우 매출규모 1,000억 원 이상 업체는 방문/후원방문판 매 비중이 25.1%로 가장 높았다. 100억 원 미만 업체는 통신/전

구분 계 자사브랜드로 판매 수입하여 판매

금액 비율 금액 비율 금액 비율

미백 주름개선 자외선차단

복합유형

697,568 882,170 1,225,896

768,890

19.5 24.7 34.3 21.5

590,697 788,626 688,356 714,109

21.2 28.3 24.7 25.7

106,870 93,545 537,540

54,781

13.5 11.8 67.8 6.9

합계 3,574,527 100.0 2,781,791 100.0 792,735 100.0

연도 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년 2017년 2018년

국내시장 3,574,527 3,931,980 4,325,178 4,757,695 5,233,465 5,756,811 6,332,493 자료: 보건복지부(2013), 의료기기·화장품제조·유통 실태조사(2012)

기능성 화장품 매출액(2012년) 및 국내시장규모 예측

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Vol. 4 Issue5 KISTI MARKET REPORT

자상거래 판매가 상대적으로 많으며, 100억 원 이상 1,000억 원 미만 업체는 전문점 판매가 많았다. 수입 화장품의 경우 매출 규모 100억 원 이상 1,000억 원 미만 업체는 백화점 판매 비중 (77.4%)이 가장 높으며 1,000억 원 이상 업체는 백화점 판매 비 중이 절반 이상을 차지했다. 매출규모 10억 원 미만 업체는 전 문점, 통신/전자상거래 및 병원/약국 판매가 상대적으로 많았 다.

가치사슬

기능성 화장품은 소재에 의해 차별화가 이루어지기 때문에 화장품 소재 중심의 가치사슬이 중요하다. 소재를 개발하고 생 산하는 업체는 대부분이 벤처기업이며, 벤처기업 중 일부는 생 명공학관련 사업으로 획득한 기술을 토대로 바이오화장품 소재 를 개발하여 소재산업의 전방산업인 화장품 제조업체에 공급하 고 있다. 생명공학관련 산업으로는 줄기세포배양산업, 식물세포 및 조직배양 산업 그리고 생체 적합조직 공학산업 등을 예로 들 을 수 있다.

기능성 화장품의 개발 전망과 기업의 과제

향후 기능성 화장품의 수요 증가는 다양한 기능성 화장품 소 재의 개발 필요성을 의미하며, 특히 복합 기능성 화장품의 수요 가 늘고 있는 만큼, 다기능성 화장품 소재 개발이 시급하며 동 시에 소재의 효능과 안정성을 모두 충족시킬 수 있는 우수한 소 재에 대한 연구도 함께 진행되어야 한다.

최근 이슈로 떠오른 대표적인 바이오화장품 소재는 줄기세

포 배양물과 식물줄기세포 배양추출물로 이를 활용한 화장품 생산이 증가 추세이며, 생리합성물질인 콜라겐(Collagen), 알루 론산(Hyaluronic acid)이 활용된다.

지방유래 줄기세포, 제대혈 줄기세포, 식물줄기세포를 활용 한 줄기세포 배양액도 사용되고 있다. 또한 화장품 소재로 사용 되는 천연물 자체의 품질을 높이는 연구도 지속되고 있는데, 그 대표적인 것이 유기농 인증 소재를 활용한 유기농 화장품으로 일반 화장품보다 고가로 판매된다.

그러나 기능성 화장품의 다양한 원료들을 100여 개 안팎의 회사들이 제조하여 공급하고 있기 때문에 상위 5개 업체가 약 15% 정도의 시장을 형성하며 나머지 업체들이 2~3% 미만의 시장을 각각 차지한다. 특히 아시아 지역의 업체들은 1% 미만 의 시장점유율을 차지하고 있고 대부분 취급하고 있는 생산품 의 범위가 충분히 넓지 않다. 그래서 규모가 작은 기업체의 경 우 기능성 성분에 특화하여 틈새시장을 공략하여야 한다.

비즈니스모델은 네트워크형이 적합한 것으로 사료된다. 대부 분의 국내 줄기세포 화장품 연구 기업들은 독자적인 연구보다 는 세포치료제 회사, 약대 또는 의대와 공동연구를 진행하고 있 으며, 성형, 피부 및 비만 클리닉과 같은 연구개발 네트워크를 형성한다. 국내 줄기세포연구의 활성화로 줄기세포 배양액을 화장품 소재로 개발 생산하는 벤처기업이 늘어나고 있으며, 식 물 조직 및 줄기세포 배양 추출물을 화장품 소재로 제조 판매하 는 중소기업의 수가 증가하는 만큼, 파트너 관계가 중요하다고 할 수 있다.

화장품 산업은 특성 상 유행에 민감하기 때문에, 중소기업의

기능성 화장품의 향후 접근방향은 새로운 피부과학으로서 생리적 메커니즘의 연구뿐 아니라 새로운 소재개발, 제제기술 그리고

효능측정기술에 관한 것이다.

향후 기능성 화장품은 복합 기능성 화장품의 수요가 늘고 있는 만큼, 다기능성 화장품 소재개발과

효능과 안정성을 모두 충족시킬 수 있는 우수 소재에 대한 연구가 함께 진행되어야 한다.

후방산업 화장품 소재산업 전방산업

유기농업, 축산업, 의료업, 제약업, 천연물제조업

생명공학 관련 산업

(줄기세포 배양산업, 식물세포 및 조직배양산업, 생체 적합조직 공학산업)

화장품산업, 미용서비스산업, 의료서비스산업 화장품소재 중심의 연관 산업구조

화장품

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