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[Report] 중국 제조혁신 동력될 산업용 로봇 급성장
중국 산업용 로봇 시장은 2015년 세계 시장의 1/4을 차지할 정도로 커졌다. 중국 내 산업용 로봇 수요 기반이 확대되면서 로봇을 활용한 성과도 가시화 되고 있다. 중국 정부는 산업용 로봇을 제조 강국으로의 도약에 필수적인 산업으로서 로봇 산업이 향후 중국 산업을 이끌 ‘명주(明珠)’ 가 될 것이라고 강조하고 있다. 중국 산업용 로봇 시장은 ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA 등 글로벌 Top 4를 포함한 외국계 기업들이 시장의 약 70% 가까이 차지하고 있는 가운데 현지 가전기업들과 로봇 기업들이 빠르게 부상하면서 시장구도는 3파전의 양상으로 전개되고 있다. Midea, 창홍 등 대부분의 가전 기업들은 글로벌 로봇 기업들의 인수 혹은 협력을, Haier, Gree 등은 글로벌 로봇 기업과의 협력보다 주로 자력 개발을 추진하는 모습을 보이고 있다. 자생적인 현지 로봇 기업도 약 800여 개에 이른다. 이 중 두각을 나타내는 주요 업체로는 ▲ 정부의 지원을 바탕으로 성장하는 Siasun, ▲ 전방 수요 산업을 기반으로 발전해 온 Efort, ▲ 신속하게 자체 역량을 키우고 있는 GSK를 꼽을 수 있다. 중국 시장에서 중국 현지 기업들은 돋보이는 성과를 거두고 있다. 중국 로봇 기업들의 판매량 증가율은 2014년, 2015년 각각 78%, 31%로, 중국 국내 시장 점유율은 2014년 30%, 2015년 34%로 높아졌다. 핵심 부품별 중국 기업들의 경쟁력은 서보 모터, 감속기 등에서는 글로벌기업과의 격차가 있지만 제어기(Controller) 부문에서는 글로벌 기업과의 기술 격차가 매우 좁혀졌다는 평가를 받고 있다. 거대한 내수시장과 정부의 지원·보호를 기반으로 급성장세를 보였던 스마트폰 시장과 전기차 시장에서 전개된 중국 기업의 변화상이 산업용 로봇 시장에서도 이미 판박이 처럼 진행되고 있다. 중국 산업용 로봇 기업의 발전이 미칠 영향력은 로봇 분야에 국한되지 않고 중국 제조업의 경쟁력 강화로 이어질 것이다. 산업용 로봇 도입에 따른 생산성 향상 뿐 아니라 중장기적으로는 자체 로봇 기술의 발전이 IoT, 인공지능 등과 상승 작용하면서 4차 산업 혁명, 스마트 팩토리의 구현을 가속화시키며 제조 혁신의 토대로 작용할 가능성이 커 보인다. < 목 차 > 1. 도약하기 시작한 중국의 산업용 로봇 시장 2. 중국 시장에서 경쟁하는 주요 기업들 3. 중국 기업의 도전이 주는 시사점 원문 보기 [Report] 중국 제조혁신 동력될 산업용 로봇 급성장
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] 진석용,남효정 | LG경제연구원 | 2017.01.10
[Report] 미국 독일 일본의 스마트 팩토리 전략
스마트 팩토리가 4차 산업 혁명의 핵심 기반으로 최근 큰 관심을 끌고 있다. 현재 스마트 팩토리 도입에 앞장서고 있는 나라는 독일, 미국, 일본이다. 세 나라는 모두 제조업의 생산성 고도화, 글로벌 경쟁력 강화를 위한 대안으로 스마트 팩토리를 추구하고 있지만, 구체적인 전략 방향은 약간씩 다르다. 그 배경은 국가별 제조업 특성, 기술/사업 강점 역량, 기업간 구조의 차이 때문인 것으로 풀이된다. 무엇보다 독일은 정부 주도 하에 산, 학, 연 연계를 통해 공적 표준화 전략을 추진하고 있다. 자동차, 기계 및 관련 부품 산업이 강한 독일은 21세기형 차세대 생산 체제를 구축하고, 스마트 팩토리의 글로벌 표준을 장악하려 한다. 나아가 장기적으로 독일 산업계 전역을 ‘세계의 공장을 만드는 공장’으로 전환하려는 구상을 갖고 있다. 반면 미국은 대기업 주도 하에 개방적 구조로 시장 기반의 표준화 전략을 추진하고 있다. 미국은 사물인터넷의 연장선 상에서 새로운 사업 모델과 수익 흐름의 창출이라는 현실적 실리를 추구하고 있다. 한편 일본은 느슨한 표준 전략을 추구하며, 기업들이 각개 약진하는 양상이다. 또한 JIT, 카이젠, 모노즈쿠리 등 기존 생산성 제고 방식의 한계를 돌파하기 위한 보완적 수단으로 스마트 팩토리를 활용하면서, 독일, 미국과 다른 제3의 현실적 노선을 탐색하고 있다. 기업들의 추진 동향도 국가별로 각각 다르다. 독일 기업들은 컨베이어 벨트의 제거, 설비 및 공장 간의 연결, 가상과 현실의 결합, 인간과 기계의 협업을 통해 새로운 다품종 소량 생산 방식을 모색한다. 반면 미국 기업들은 당장 확보 가능한 사업상 효익을 추구하고, 이에 기반해 새로운 사업모델을 만들어내는데 초점을 맞추고 있다. 또한 플랫폼 선점과 적극적인 외부 연계로 관련 역량 강화와 세력 확대를 추구하고 있다. 한편 일본 기업들은 엣지 컴퓨팅이라는 차별적인 관점 하에 거대 프레임의 구축보다는 강점 있는 기계, 계측, 자동화 제품들의 스마트화를 통해 시장 내 입지를 강화하려 한다. 나아가 일본에서는 부품, 소재 기업들도 스마트 팩토리 관련 신사업 기회를 활발히 모색하고 있다. 이처럼 국가, 기업들의 다각적 노력에 따라 스마트 팩토리 시장 활성화에 대한 기대감이 점차 커지고 있다. 생산성 돌파구 마련의 필요성, 고기량 제조 인력들의 감소, 시장 변화 속도의 증가, 요소 기술들의 가격 인하, 각국 정부의 제조업 부흥 노력 등 글로벌 트렌드 측면에서 스마트 팩토리의 확산 여건은 분명 무르익고 있다. 그러나 여전히 수요 측면의 도입 장애 요인들도 만만치 않게 많아 시장의 조기 확산을 장담하기는 힘든 상황이다. 투자 사이클 이슈와 기존 장비 문제, 표준화 지연 및 투자 비용 하락 이슈, 보안 및 내부 기밀 유출에 대한 불안감, 고정비 증가에 따른 재무적 유연성 저하, 아웃소싱같은 다른 제조 대안의 존재는 확산을 저해하는 요인으로 작용할 것이다. 또한 제조업 내에서도 세부 산업들의 여건이 매우 다른 특성상 스마트 팩토리의 확산 속도는 산업 별로 천차만별일 가능성이 크다. 다만, 자동차나 기계, 부품 산업의 경우 스마트 팩토리가 다른 산업에 비해 빠르게 확산될 여지가 커 보인다. 제품이 고중량, 고정밀, 고가격 특성을 갖고, 라이프 사이클이 길며, 고객들의 맞춤화 요구가 큰 관계로 스마트 팩토리 도입의 비용 대비 효익이 상대적으로 크기 때문이다. 향후 스마트 팩토리 기술 발전과 함께 글로벌 제조업의 경쟁 지형도 서서히 변해 나갈 전망이다. 정부 및 기업들은 힘을 합쳐 우리 체질에 맞는 스마트 팩토리를 만들어가야 할 것이다. 한국 고유의 주력 제조업, 기술/사업 역량, 기업간 구조의 특성에 잘 부합하고, 독, 미, 일 3국의 전략 방향과는 차별적인 스마트 팩토리 전략을 구상하고 실행해 나갈 필요가 있다. 해외 국가, 기업들의 전략이나 동향을 단순히 모방하는 것은 우리 제조업의 체질에 맞지 않을 수 있다. 다른 한편으로 전세계적으로 스마트 팩토리 실험 과정에서 다양한 와해적 생산 방식들이 출현할 가능성과, 향후 중국이 스마트 팩토리를 적극 도입해 제조 경쟁력 측면에서 우리를 더 빨리 추월할 가능성에 주의할 필요가 있다. 또한 스마트 팩토리 구축을 고려하는 기업들의 경우 산업 유행의 추종보다는 명확한 추진 목표 하에 자신들의 시장, 제품, 공정 특성에 맞도록 도입 전략을 세밀하게 준비해야 할 것이다. < 목 차 > 1. 국가간 스마트팩토리 경쟁 본격화 2. 3국 3색의 스마트 팩토리 전략 3. 독일 : 21세기형 생산체제 구축 4. 미국 : 새로운 사업모델 창출 추구 5. 일본 : '제3의 길' 모색 6. 스마트 팩토리 전망 7. 시사점 원문 보기 [Report] 미국 독일 일본의 스마트 팩토리 전략
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] 나준호,최드림 | LG경제연구원 | 2016.12.29
KIET 산업동향 브리프 2016년 12월
□ 해외경제 ○ 미국은 10월 중 생산 보합과 소비 둔화 등 실물지표들이 다소 약세를 보인 가운데 체감지표들도 부문 간 상반된 실적을 나타내면서 경제지표들이 조정 양상. 3분기 성장률은 소비지출 확대 등 영향으로 3.2%로 상향 ○ 일본은 3분기 중 소비 등 일부 부문의 상향에도 불구하고 투자 감소와 수출 둔화 조정 등 여파로 전기비 0.5%에서 0.3%로 하향, 유로권은 독일과 프랑스 등 역내 주요국들의 완만한 성장으로 전 분기와 동일한 0.3% 성장 ○ 중국은 10월 생산 등 기업 활동 지표들의 증가율이 전월 수준에 그치고, 소비 증가세가 전달보다 둔화된 반면에, 수출 감소폭이 전달보다 축소. 중국 정부가 9월 말에 발표한 부동산 규제 정책의 영향에 대한 우려 대두 □ 국내 실물경제 ○ 실물경기 : 10월 생산 2개월 연속 하락, 소비 상승, 투자 감소 ○ 취업자 수 : 10월 전 산업 기준 전년동월비 1.1% 증가 ○ 물가 : 11월 생산자 물가 전월비 0.1% 하락, 전년동월비 1.3% 상승 ○ 금융·외환 : 10월 은행의 기업대출 증가규모 확대, 12월 초(12.1~12.8) 금리 및 원/달러 환율 동반 하락 ○ 수출입 : 11월 수출은 전년동월 대비 2.7% 증가한 455억 달러, 수입은 10.1% 증가한 375억 달러로, 무역수지는 80억 달러의 흑자를 달성 □ 제조업 ○ 제조업 생산 : 10월 중 전년동월비 1.6%, 전월비 1.4% 감소 ○ 수출 : 조선 . 무선통신기기를 제외한 대부분 산업이 증가세 전환(11월) ○ 자동차 : 11월 생산차질 만회 노력에 따른 공급물량 확대로 수출 증가세 반전 ○ 조선 : 생산 및 수출입 지표 모두 감소폭 심화 □ 서비스산업 ○ 생산 : 10월 서비스산업 생산 전년동월 대비 2.5% 증가 ○ 고용 : 10월 서비스산업 취업자 수 전년동월 대비 40만 1,000명(2.2%) 증가 ○ 서비스수지 : 10월 서비스수지 15억 9,000만 달러 적자 원문 보기 KIET 산업동향 브리프 2016년 12월
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] | KIET | 2016.12.27
[Report] 파워트레인, 전기차 대중화 앞당긴다
전기차가 일상생활용 퍼스트카의 위상을 가지려면 내연기관차에 상응하는 주행거리가 필요하다. 출시가 예정된 르노의 Zoe, GM의 Bolt, 테슬라의 모델3 등은 한번 충전에 300km 이상 주행이 가능한 소형 전기차다. 동급인 닛산 리프 2011년 모델의 공인주행거리 117km에 비해 주행거리가 짧은 기간에 3배 가까이 늘어났다. 전지 성능의 향상이 전기차 주행거리 수직 상승의 견인차 역할을 했다. 또한 자동차 기업은 전기차 내부 공간이 허용하고 차체 설계 하중이 허락하는 한 최대한 전지를 많이 탑재했다. 내연기관차의 주행거리는 500km에서 600km 수준이다. 출시 예정인 전기차보다 주행거리를 두 배 가까이 더 늘려야 도달할 수 있는 수준이다. 전기차의 주행거리를 연장하는 방법은 세 가지가 있다. 연료탱크에 해당하는 전지팩 저장 용량을 늘리거나, 차체 무게를 줄이거나, 동력을 만들어 바퀴로 전달하는 역할을 하는 파워트레인 구동 효율을 높이는 것이다. 이제까지의 전기차의 성능 향상과 주행거리 연장을 위한 노력은 주로 전지팩 용량을 최대한으로 키우고, 가벼운 소재를 적용하는데 집중되었다. 주행거리 연장을 위해 파워트레인은 상대적으로 관심을 덜 받아왔다. 그러나 전지의 성능 향상 속도가 둔화되고 있는 상황에서 파워트레인의 구동 효율 개선에 주목할 필요가 있다. 전기차 파워트레인의 핵심은 전지, 모터, 그리고 전기 특성을 제어하는 파워 일렉트로닉스다. ①우선 전지셀이 들어있는 전지팩 설계를 개선하여 파워트레인의 구동 효율을 높이는 시도가 본격화되고 있다. 닛산은 전지팩의 내부 구조를 개선하여 공간과 무게 효율성을 향상시킬 계획이다. 테슬라는 전지팩 내부 공간 활용도를 높임과 동시에 무게까지 줄였다. ②고효율 모터 개발도 본격적으로 진행되고 있다. GM은 고속 회전에 적합한 모터 부하 설계 기반으로 구리 밀도를 최대한으로 높인 코일을 적용하여 출력 밀도를 최적화 했다. 테슬라는 출력 밀도 개선을 위해 모터 내부의 열적 안정성을 최대한 확보했다. ③전기차 전용 인버터와 컨버터 개발은 물론 운전자 맞춤형 알고리즘 설계로 파워 일렉트로닉스 효율을 높이는 사례도 나오고 있다. 독일의 보쉬는 파워트레인 기술 개발에 앞장서고 있다. 60kWh의 전지팩을 탑재한 소형 전기차에 보쉬의 파워트레인 기술이 적용되면 이론적으로 500km 가까이 주행이 가능하다. 리튬이온전지의 성능 및 에너지 밀도 향상에 한계가 보이고 차세대 전지가 아직 가시화되고 있지 않은 상황에서 파워트레인 기술의 발전은 전기차가 내연기관차와 동등한 수준의 수송수단으로서 안착하는데 결정적 역할을 할 것으로 보인다. 파워트레인 기술의 진화는 전기차 기업 간의 경쟁 방식에도 변화를 줄 것이다. 자신이 소유한 내연기관차의 정확한 주행거리를 알지 못하는 운전자가 많은 것처럼, 앞으로 전기차 기업 간 주행거리 경쟁은 큰 의미가 없어질 수도 있다. 한번 충전으로 500Km 주행이 가능한 전기차는 전지셀의 발전만으로는 어렵다. 전지셀의 성능 향상 속도 둔화로 넉넉한 주행거리, 친환경성, 그리고 누구나 쉽게 접근할 수 있는 대중성을 갖춘 전기차의 등장에는 시간이 걸릴 것이라는 전망도 있지만 전지의 발전에 이어진 파워트레인의 진화는 그런 우려를 불식해 줄 것으로 기대된다. 전기차 전용 파워트레인의 진화는 전기차 대중화 시기를 앞당길 가능성이 있다. 원문 보기 파워트레인, 전기차 대중화 앞당긴다
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] 신장환 | LG경제연구원 | 2016.12.13
KIET 산업동향 브리프 2016년 11월
□ 해외경제 ○ 미국은 9월 생산과 소비가 전달과 달리 소폭이나마 증가세로 전환되고, 각종 체감지표들도 다시 상승하면서 회복 가능성 시사. 3분기 소비 둔화와 투자 부진에도 수출 호조와 재고 증가 등으로 성장률이 2.9%로 상승 ○ 일본은 8월 중 생산 증가와 소비 증가 등 실물지표들의 부문 간 혼조세가 이어지고 있으며, 유로권도 동 기간 역내 생산이 증가한 데 반해, 소비가 다시 감소세를 보이면서 역내 실물지표들의 방향성이 아직까지는 불확실 ○ 중국은 9월 생산이 전달보다 둔화세를 보이고, 수출도 4개월 만에 다시 감소한 반면에 투자와 소비는 미약하나마 확대 추이를 유지. 3분기 경제성장률은 6.7%를 기록하면서 3분기 연속 동일한 수준을 이어가는 상황 □ 국내 실물경제 ○ 실물경기 : 3분기 국내총생산(GDP)은 전기 대비 0.7% 성장, 생산 감소세 전환, 소비와 투자 부진 ○ 취업자 수 : 9월 전 산업 기준 전년동월비 1.0% 증가 ○ 물가 : 10월 소비자물가 전월비 0.1% 상승, 전년동월비 1.3% 상승 ○ 금융·외환 : 10월 은행의 기업대출 증가규모 확대, 11월 초(11.1~11.10) 금리 및 원/달러 환율 동반 상승 ○ 수출입 : 10월 수출은 전년동월 대비 3.2% 감소한 419억 달러, 수입은 5.4% 감소한 348억 달러로, 무역수지는 72억 달러의 흑자를 달성 □ 제조업 ○ 제조업 생산 : 9월 중 전년동월비 2.2% 감소, 전월비 0.4% 증가 ○ 수출 : 반도체 . 조선 증가, 철강 . 석유제품 . 가전 등은 감소율 축소(10월) ○ 자동차 : 부분파업과 태풍으로 인한 생산차질로 수출 및 내수 부진 지속 ○ 조선 : 생산지표 감소 지속, 수출은 증가 전환 □ 서비스산업 ○ 생산 : 9월 서비스산업 생산 전년동월 대비 2.8% 증가 ○ 고용 : 10월 서비스산업 취업자 수 전년동월 대비 40만 1,000명(2.2%) 증가 ○ 서비스수지 : 9월 서비스수지 25억 3,000만 달러 적자 원문 보기 KIET 산업동향 브리프 2016년 11월
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] | KIET | 2016.11.25
KIET 경제 · 산업동향 2016년 10월2호
□ 해외경제 : 중국 3분기 연속 6.7% 성장률 유지 □ 실물경기 : 8월 전산업생산 4개월 만에 감소, 소비·투자 동반 확대 □ 국내금융 : 9월 은행의 기업대출 증가세 둔화 지속, 10월 말(10.21 ~ 10.27) 금리 및 원/달러 환율 동반 상승 □ 산업별 동향 : 산업별 동향 : 8월 제조업생산 & 서비스업생산 전년비 증가세 확대 □ 고용 : 9월 전산업 기준 전년동월비 1.0% 증가 □ 수출입 : 9월 수출 -5.9%, 수입 -1.7%, 무역수지 흑자 69억 달러 원문 보기 KIET 산업동향 브리프 2016년 10월 2호
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] | KIET | 2016.10.31
KIET 산업동향 브리프 2016년 10월
□ 해외경제 ○ 미국은 8월 생산과 소비가 동반 감소한 가운데 제조업 체감지표와 고용지표 역시 부진한 모습으로 제조업 경기의 약세를 반영. 연준은 9월 회의에서 금리를 현 수준으로 동결하면서 연내 금리 인상 가능성을 시사 ○ 일본은 7월 중 생산이 소폭 감소한 반면 소비가 전달보다 약간 더 확대되면서 실물지표들이 부문별로 상반됨. 유로권도 7월 역내 생산이 재차 감소한 데 반해, 소비가 증가세를 보이는 등 부문 간 혼조세가 이어지는 양상 ○ 중국은 8월 중 생산과 소비가 전달보다 확대되고, 수출도 전달에 비해 증가세가 확대되는 등 대내외 주요 실물지표들이 동반 회복세를 시현. 중국 내 신규주택가격이 상승세를 이어가면서 부동산시장 과열 우려가 고조 □ 국내 실물경제 ○ 실물경기 : 8월 생산 4개월 만에 감소, 소비와 투자 동반 확대 ○ 고용 : 8월 전 산업 기준 취업자 수 전년동월비 1.5% 증가 ○ 물가 : 9월 소비자물가 전월비 0.6% 상승, 전년동월비 1.2% 상승 ○ 금융 : 8월 은행의 기업대출 증가폭 축소, 10월 초(10.1~10.10) 금리 및 원/달러 환율 동반 상승 ○ 수출입 : 9월 수출은 전년동월 대비 5.9% 감소한 409억 달러, 수입은 2.3% 감소한 338억 달러로, 무역수지는 71억 달러의 흑자를 달성 □ 제조업 생산 : 8월 중 전년동월비 2.3% 증가, 전월비 2.5% 감소 ○ 제조업 생산(103.7)은 통신 . 방송장비(-30.0%), 자동차(-12.1%), 기계^장비(-4.7%) 등이 감소하였으나, 반도체(27.5%), 1차금속(5.2%), 화학제품(5.1%) 등이 증가하면서 전년동월비 2.3% 증가 □ 서비스산업 : 8월 서비스산업 생산 전년동월 대비 4.7% 증가 ○ 2016년 8월 서비스산업 생산은 하수폐기물처리, 원료재생업을 제외한 모든 업종이 양호한 실적을 기록했는데, 특히 의료보건 . 사회복지, 금융 및 보험업, 부동산 . 임대업, 도 . 소매업, 운수업 등이 실적호조를 보임에 따라 전년동월 대비 4.7% 증가(전월비로는 0.7% 증가) ○ 8월 서비스산업 취업자 수 전년동월 대비 47만 3,000명(2.6%) 증가 원문 보기 KIET 산업동향 브리프 2016년 10월
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] | KIET | 2016.10.25
그린에너지 시대의 새로운 자원 전쟁
저유가에도 불구하고 2차전지, 전기차, 태양광 및 풍력 등에 이르는 그린에너지 관련 시장의 성장 기조가 견고한 가운데, 그린에너지 성장과 직결된 광물 자원인 ‘녹색 광물’의 중요성이 커지고 있다. 2차전지의 리튬과 코발트, 터빈과 전기 모터의 영구자석에 쓰이는 희토류, 태양전지의 갈륨과 텔루륨 등이 대표적이다. ‘녹색 광물’의 수요는 빠르게 늘겠지만 공급이 원활하지 않을 가능성이 높다. 선물 시장의 부재, 공급자와 수요자간 개별 거래, 생산의 지역적 편재, 소수 기업의 과점 등 가격 변동성을 높이는 다양한 요인들이 있다. 20세기 에너지 자원 확보 전쟁에 이어 지속가능한 그린에너지 및 경제 체계 구현에 필수적인 ‘녹색 광물’에 대한 확보 경쟁이 치열해짐에 따라 신규 광산 개발, 채굴 기술 혁신, 대체재 및 대체 기술 개발이 활발해지고 있다. 폐기물에서 ‘녹색 광물’을 회수하여 다른 용도로 활용하거나 재순환시키는 리사이클링 산업의 부상도 주목할 필요가 있다. 자원 수입국은 물론, 중국과 같은 자원 부국의 경우에도 수급 및 가격을 조절하고 환경 이슈에 대응하는 차원에서 리사이클링 산업의 육성은 필수적이다. 대량의 폐기물을 수집, 처리하는 인프라 구축과 리사이클링 기술의 혁신을 통해 경제성도 높아질 것이다. 리사이클링을 고려한 제품의 디자인까지 가세하면서 ‘녹색 광물’의 리사이클링 효율 제고와 인프라 구축이 원활해질 전망이다. ‘녹색 광물’을 놓고 자원 부국과 자원 수입국과의 무역 마찰이나 분쟁이 발생할 수 있고 지역간 산업 패권 경쟁으로 연결될 수도 있다. 중국이 희토류 등 ‘녹색 광물’의 자원 부국으로 부상하고 있는 가운데 유럽, 일본 등 제조 경쟁력이 강한 지역들이 서로 협력하여 중국의 영향력 확대를 견제하려는 시도도 예상된다. 기초 재료나 광물의 대부분을 수입에 의존하는 우리도 장기적인 관점에서 자원의 안정적 확보 노력과 혁신 기술 개발을 통한 관련 산업의 경쟁력 확대 등 보다 적극적인 해결방안 모색이 필요해 보인다. < 목 차 > 1. ‘녹색 광물’의 부상 2. 녹색 광물 수급 안정을 위한 다각적 움직임 3. 녹색 광물 자원 확보 경쟁의 확대 원문 보기 그린에너지 시대의 새로운 자원 전쟁
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] 김경연,이광우 | LG경제연구원 | 2016.10.13
'2세대 전기차', 내연기관 자동차와 본격 경쟁의 시작
주행거리의 한계와 상대적으로 비싼 가격 때문에 지금까지 전기차의 판매량은 아직 미미한 수준이다. 하지만 2016년 하반기부터 주행거리가 300km이상으로 늘어나고 가격도 30,000달러대의 ‘2세대 전기차’가 시장에 등장할 예정이다. 전기차 기술의 발전과 원가 절감 노력으로 ‘2세대 전기차’는 내연기관 자동차와 본격적인 경쟁을 시작하게 될 것이다. 2015년 10월에 Volkswagen 그룹의 배기가스 조작 사건 이후 내연기관, 특히 디젤엔진의 친환경성에 대해 비판적인 시각이 늘어나면서 배출가스를 전혀 발생시키지 않는 순수전기차에 대한 관심이 커지고 있다. 최근 개막한 2016 파리모터쇼에서 유럽 자동차 업체들은 전기자동차를 중심으로 하는 미래 성장 전략을 제시하였다. Volkswagen은 2025년까지 연간 100만대의 전기자동차를 판매하는 계획을 발표하였고, Daimler는 새로운 전기자동차 서브 브랜드인 ‘EQ’를 발표하고 2025년까지 전기자동차의 판매 비중을 15~25%까지 끌어 올릴 것이라고 말했다. 다른 유럽 자동차업체들도 다양한 전기자동차 모델들을 주요 전시 대상으로 선보였다. 유럽 자동차 업체들은 Volkswagen 사건이 일어나기 전만해도 디젤엔진을 중심으로 하는 친환경 자동차 전략을 가지고 있었기 때문에 전기자동차를 전면에 내세우는 전략의 변화는 유럽 자동차 업체들의전기자동차에 대한 관심이 얼마나 빠르게 변하고 있는 지를 잘 설명해주고 있다. 기업들뿐만 아니라 EU에서는 이산화탄소(CO2) 규제를 통해 전기자동차 중심의 친환경 자동차 정책을 지속적으로 강화하고 있으며, 더 나아가 노르웨이, 네덜란드와 같은 일부 유럽국가에서는 2025년까지 내연기관이 장착된 자동차 판매를 금지시킬 예정이다. 이러한 기업들의 전략과 국가 정책 변화는 앞으로 전기자동차 판매에 긍정적인 영향을 미쳐 다양한 모델들이 시장에 나올 것으로 예상된다. ‘2세대 전기차’의 등장 2010년대 초반부터 환경 규제를 만족시키기 위해 일부 자동차 업체들을 중심으로 판매되기 시작한 순수전기차는 몇몇 모델들이 그 상품성을 인정받으면서 판매가 지속적으로 증가하여 2015년 기준으로 연간 30만대가 판매되었다. 아직 글로벌 자동차 시장에서 차지하는 비중은 0.5%에도 미치지 못하지만 2015년에는 판매가 전년 대비 73%가 증가하는 등 빠른 성장세를 보이고 있다. 지난 5~6년동안 판매 성과는 전기자동차 시장 성장의 가능성을 보여주기는 했지만, 실제 일반 소비자들이 구매하기에는 아직까지 한계가 많은 것이 사실이다. 순수전기차의 장점이라고 할 수 있는 빠른 가속과 낮은 유지비 등이 짧은 주행거리, 높은 구매가격, 충전 인프라의 부족과 같은 단점을 상쇄할 정도가 되지 못하기 때문이다. 순수전기차의 보급이 늘어나기 위해서는 주행거리의 향상 및 일반인들이 구입 가능할 정도의 적당한 가격대의 모델과 충분한 충전 인프라 시설이 필요하다. 충전 인프라를 제외하고 자동차의 관점에서만 보면 순수전기차의 짧은 주행거리와 상대적으로 비싼 가격은 전기자동차 개발 초기부터 계속 제기되었던 문제들이다. 하지만 지금까지 전기자동차용 배터리 가격이 비쌌고, 자동차 업체들은 경쟁력있는 전기자동차 개발 기술이 부족하였다. 일부 자동차 업체들은 환경규제에 대한 소극적 대응 차원의 구색 맞추기 수준에 불과한 차량을 개발하는 경우도 있었다. 따라서 소비자들이 순수전기차를 운행하면서 경험하는 불편한 부분을 충족시키기 어려웠고, 판매 가격도 구매 보조금과 같은 인센티브가 없으면 기존 내연기관 자동차와 경쟁이 어려운 수준이었다( 참조). ● 주행거리 300km 이상 그런데 2016년 하반기부터 출시되기 시작하는 전기차는 지금까지의 전기차 단점들을 개선해 주행거리 및 가격에서 내연기관 자동차와 실질적으로 경쟁이 가능한 수준에 진입하기 때문에 이전의 1세대 전기차와 차별화된다. 1세대 전기차들은 연구개발 단계 또는 컨셉카 수준에서 발전하여 일반인들에게 처음 판매되기 시작했는데, 리튬이온 배터리의 비싼 가격과 낮은 에너지 밀도로 인해 대체로 주행거리가 150~200km 내외에 그쳤다. 내연기관자동차 대비 1/3~1/4 수준에 그치는 주행거리로 짧은 시내구간에서 출퇴근 등의 일상적인 용도로 사용하기에는 무리가 없지만, 아직 부족한 전기자동차 충전인프라 때문에 장거리 이동에는 불편함이 많았다. 또 기온이 높거나 낮아 자동차의 공조장치를 작동해야 하면 배터리 소모가 빨라져 시내 주행에도 일부 어려움이 있었던 것이 사실이다. 하지만 금년 하반기부터 출시되는 2세대 전기차들은 주행거리가 1세대에 비해 50~100% 증가한 300km를 넘어선다( 참조). 순수전기차의 주행거리가 300km가 되면 내연기관 자동차의 주행거리에 비해 아직 부족하지만 일상적인 주행에서는 크게 불편하지 않을 수 있다. 장거리 이동에서도 충전 부담이 상당히 줄어들 것이다. ● 30,000달러 대 판매 가격 보통 20~30㎾h 정도의 배터리를 장착하는데 그친 다른 전기차들과 달리, Tesla는 60~80㎾h가량의 많은 배터리를 장착하여 주행거리를 400km대로 늘린 Model S를 개발하였다. Model S는 주행거리가 늘어나면 순수전기차도 운행하는데 큰 어려움이 없음을 확인시켜주었다. 하지만 기본 가격이 66,000달러로 올라가면서 대중성을 가지지 못한 자동차가 되었다. 여전히 높은 배터리의 가격이 발목을 잡은 것이다. 하지만 2세대 전기차들은 300km의 주행거리에도 불구하고 가격은 3만달러대에서 형성이 될 것이다. 보조금을 합치면 3만달러 초반의 비교적 합리적인 가격에도 2세대 전기차를 구매할 수 있게 될 것이다. ● 출시 예정인 2세대 전기차 GM에서 조만간 판매할 예정인 Chevrolet Bolt EV는 미국 환경보호청(EPA)로부터 최대 주행거리를 383km(238마일)로 인증을 받았다. 판매 가격도 미국 기준으로 37,500달러로 예상되고 있는데, 보조금 7,500달러를 받으면 30,000달러에도 구매할 수 있을 것으로 보여 출시에 대한 기대감을 더욱 높이고 있다. Tesla가 2017년에 양산하겠다고 발표한 Model 3도 2세대 전기차로 경쟁력이 있다고 평가되면서 전 세계적으로 기대감을 높이고 있다. Tesla Model 3는 기존 모델인 Model S, X보다는 주행거리가 짧은 346km에 불과하지만 가격은 절반 가량인 35,000달러가 될 것으로 예상하고 있다. 보조금이 적용된다면 이보다 더 낮은 가격에 구매할 수 있을 것이다. 이러한 높은 상품성으로 Model 3는 이미 예약주문만 40만대에 달하는 것으로 알려지고 있다. 유럽 자동차 업체들은 파리모터쇼에서 2세대 전기차들을 발표하면서 경쟁에 뛰어들었다. 프랑스 자동차 업체인 Renault는 순수전기차 ZOE의 새로운 버전을 공개했는데, 배터리 용량을 기존의 22㎾h에서 41㎾h로 늘려 기존 모델보다 주행거리가 두 배 들어난 400km에 달한다. Daimler도 주행거리 500km인 전기차 전용 모델을 선보였다. 세계 최대 전기자동차 판매 시장으로 떠오른 중국에서도 자동차 업체들이 2세대 전기차를 시장에 내놓을 준비를 하고 있다. 세계 최대 전기자동차 생산업체가 된 BYD는 Daimler와 합작을 통해 2세대 Denza 전기차를 선보였는데, 주행거리가 400km에 달하는 것으로 알려졌다. 2세대 자동차 등장 배경 ① 시스템 엔지니어링 기술의 발전 경쟁력을 갖춘 2세대 전기차가 등장할 수 있었던 것은 전기차의 효율을 향상시키는 기술 발전과 원가 절감 노력이 결합되었기 때문이다. 1세대 전기차들은 배터리 가격 때문에 배터리를 충분히 사용할 수 없었고, 높은 가격을 감수하고 배터리를 많이 사용한다고 해도 차량 내부 공간의 문제와 배터리 무게에 따른 에너지 효율 저하 등의 문제가 발생하였다. 하지만 2세대 전기차에서는 배터리 성능 개선과 함께 1세대 전기차를 개발하면서 축적한 기술을 바탕으로 에너지 효율을 증가시키기 위한 시스템 엔지니어링(System Engineering) 기술이 향상되면서 주행거리가 크게 늘어나게 되었다. 전기차에서 가장 중요한 부품인 배터리는 기술의 발전으로 에너지 밀도가 계속 증가하여, 1세대 전기차에 비해 2세대 전기차에 사용되는 배터리의 에너지 밀도는 50% 이상 향상되었다. 이와 함께 배터리 셀의 냉각 방식을 기존의 양면 냉각에서 단면 냉각으로 바꾸어 모듈의 두께를 줄인 모듈 냉각 구조, 알루미늄과 같은 경량화 소재 적용, 차량의 냉각 장치와 연계된 최적화된 전기자동차용 Thermal Management 알고리즘 개발 등 배터리팩을 컴팩트하게 설계해 부피와 무게를 줄이면서 에너지의 효율적 사용이 가능하도록 하는 기술들이 계속 적용되고 있다. 또, 신뢰성 높은 알고리즘을 적용한 BMS을 사용해 배터리의 안정적인 사용 영역을 확대하였다. 배터리 이외에 모터, 인버터, 컨버터 등의 전기자동차 파워트레인 부품에서도 부품간 최적 통합을 통해 무게와 부피를 줄이는 기술이 적용되고 있고, SiC 파워반도체 적용으로 고전압화를 통한 효율적인 전력 사용이 가능해졌다. 이러한 기술 발전으로 인해 전기차의 에너지 효율은 지속적으로 좋아지고 있다. 2010년 출시된 Nissan Leaf의 초기 모델은 1㎾h당 주행거리가 4.9km인데 반해 최근에 출시된 신모델은 1㎾h당 5.7km로 17% 이상 효율이 늘어났다( 참조). 이 같은 기술 개발은 앞으로도 계속 될 것으로 보이는데, 세계 최대 자동차 부품업체인 Bosch는 2020년까지 전기자동차용 배터리의 에너지 밀도를 2배 높이고, 파워트레인 시스템을 통합해 부피와 중량을 10% 줄이겠다는 목표를 발표하였다. ② 원가 절감 활동 강화 주행거리가 300km로 늘어난 순수전기차를 30,000달러대에 출시하기 위해 배터리 업체들과 자동차 업체들은 원가 절감 노력을 강화하였다. 원가 비중이 가장 높았던 배터리는 지속적으로 가격이 하락하면서 전기자동차 가격 하락에 가장 큰 영향을 미쳤다. 2010년 ㎾h당 1,200달러에 달했던 배터리 가격은 2014년에는 380달러까지 하락하여 자동차 가격에서 약 50% 수준의 원가 비중을 차지했던 배터리팩 가격이 최근에는 1/3 수준까지 줄어들었다. 또, 모터, 인버터 등의 전기자동차 구동 부품들도 지속적인 기술 개발과 대량 생산을 통해 원가를 줄여나갔다. 자동차 업체들은 1세대 전기차의 소량 생산체제를 2세대 전기차부터는 대량 생산체제로 전환하였다. GM의 Bolt EV는 연간 3만대 규모로 양산을 시작하는 것으로 알려졌으며, Tesla 역시 40만대 가량의 Model 3의 예약 주문을 소화하기 위해 현재 5만대 규모의 생산 체제를 향후 50만대까지 확장하는 것으로 알려졌다. 생산 규모의 확대는 소규모 생산에 비해 규모의 경제로 인한 원가 절감 효과를 크게 얻을 수 있다. 생산뿐만 아니라 개발에서도 1세대 전기차 중 검증이 끝난 모델을 기반으로 2세대 전기차를 개발하여 개발비를 절감하였다. 앞서 언급한 Renault의 ZOE는 기존 모델에 성능이 향상된 배터리를 두 배 가량 늘렸고, BMW도 i3에 배터리를 50% 이상 늘려서 주행거리 300km 차량을 개발하였다. 향후에는 아예 전기차 전용 플랫폼을 개발하여 개발 및 생산 비용을 절감할 것으로 보인다. Volkswagen은 전기자동차의 기본 플랫폼이 되는 MEB(獨 Modularen Elektrifizierungsbaukasten, 英 Modular Electric Toolkit) 플랫폼을 적용한 전기차 I.D를 파리모터쇼에 공개하면서, MEB를 기반으로 2025년까지 해치백 및 SUV 등 30여종의 전기차를 개발할 계획을 밝혔다. 2세대 이후 전기자동차 산업 ● 전기차가 친환경 자동차 시장 주도 2세대 전기차가 출시된다고 바로 기존 내연기관 자동차와의 판매 경쟁에서 앞서갈 수는 없을 것이다. 하지만 이미 1세대 전기차의 상용화를 통해 소비자들이 만족할 수 있는 상품성을 가지면 판매가 될 수 있다는 것을 확인했기 때문에, 이전보다 긴 주행거리와 더 싼 가격을 가진 2세대 전기자동차는 1세대 전기차에 비해 내연기관 자동차와의 좀 더 대등한 경쟁을 할 수 있을 것이다. 또, 친환경 자동차 시장에서는 당분간 전기차의 우위를 확고히 하는 계기가 될 것으로 보인다. 디젤이나 하이브리드 자동차는 아무리 줄여도 배기가스를 배출해야 하는 단점을 가지고 있고, 연료전지자동차는 아직 상용화까지는 시간이 더 걸릴 것으로 예상되기 때문에 2세대 전기차의 판매가 늘어나게 되면 당분간 친환경 자동차 시장에서 주도권을 가져갈 수 있을 것으로 생각된다. ● 기술력에 따른 경쟁력 차별화 전기자동차의 중요성이 점점 부각되면서 전기자동차 및 부품을 생산하는 기업들 간 경쟁은 지금보다 더욱 치열해질 것이다. 하지만 2세대 전기차가 등장하면서 이에 대한 기술 기반이 부족한 업체들은 어려움을 겪을 것이다. 지금까지 나온 전기자동차 중에서는 자동차라고 부르기 어려울 만큼 단순히 배터리와 구동 부품을 조합한 자동차도 있었다. 하지만 2세대 전기차 시대에는 전기, 기계, 화학 기술이 융합된 최적 시스템 엔지니어링 기술을 가진 업체들이 경쟁력을 가지고 시장을 주도할 것이다. 주행거리를 늘리기 위해 단순히 배터리를 많이 탑재하고 저가의 부품들을 적용하는 수준의 기술을 가진 업체들은 살아남기 어려울 것이다. 또, 전기자동차를 대량 생산으로 원가를 낮출 수 있는 업체들과 그렇지 못한 업체들간 원가 경쟁력은 더욱 차이가 날 것이다. 부품업체들 중에서는 배터리, 모터 등 핵심 요소 부품들에 대한 차별화된 경쟁력을 갖춘 업체들만이 생존할 수 있을 것이다. 2세대 전기차에서 경쟁력을 확인해야 향후 주행거리 500km 이상의 3세대 전기차 시장에서도 주도권을 가질 수 있을 것이다. 2017년에는 2세대 전기차들이 본격적으로 출시될 것이다. 전기차가 대중화 되기 위해서는 충전 인프라 설치 및 전기차 운행에 필요한 제도의 개선 등 아직까지 해결해야 할 과제들이 많이 있다. 하지만 전기차 자체의 관점에서 봤을 때 가장 큰 해결과제였던 주행거리 및 가격의 문제를 해결할 수 있는 가능성을 제시한 2세대 전기차는 전기차의 대중화 시대를 열 수 있는 토대를 마련해 줄 것이다. 원문 보기 '2세대 전기차', 내연기관 자동차와 본격 경쟁의 시작
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] 김범준 | LG경제연구원 | 2016.10.12
KIET 산업동향 브리프 2016년 9월
□ 해외경제 ○ 미국은 7월 중 생산 확대를 제외하고 소비 정체와 체감 및 고용지표의 약보합 등 각종 경제지표들이 다소 약세. 2분기 성장률이 전 분기보다 높은 1.1%를 기록한 가운데 연준은 연내 추가금리 인상의지를 강하게 시사 ○ 일본은 지난 2분기 성장률이 설비투자 감소폭 둔화와 가계소비 확대 등에 힘입어 잠정치 0%에서 0.2%로 소폭 상향, 유로권은 독일과 프랑스 등 역내 주요국들의 경기 부진 여파로 2분기 성장률이 전 분기보다 낮은 0.3% ○ 중국은 7월 생산과 소비, 투자 등 내수지표들이 모두 전달에 비해 현저히 둔화되면서 경기 약세가 이어지고 있음을 시사. IMF는 중국경제의 구조적 불균형 문제로 인해 중장기 성장률의 감퇴 가능성에 대한 우려 제기 □ 국내 실물경제 ○ 실물경기 : 2분기 국내총생산(GDP)은 전기비 0.8% 성장, 7월 생산 3개월 만에 감소, 소비와 투자 동반 부진 ○ 고용 : 7월 전 산업 기준 전년동월비 1.1% 증가 ○ 물가 : 8월 소비자 물가 전월비 0.1% 하락, 전년동월비 0.4% 상승 ○ 금융 : 8월 은행의 기업대출 증가폭 축소, 9월 초(9.1~9.9) 금리 보합, 원/달러 환율 하락 ○ 수출입 : 8월 수출은 전년동월 대비 2.6% 증가한 401억 달러, 수입은 0.1% 증가한 348억 달러로, 무역수지는 53억 달러의 흑자를 달성 □ 제조업 생산 : 7월 중 전년동월비 1.7%, 전월비 1.3% 증가 ○ 제조업 생산(110.8)은 기타 운송장비(-9.0%), 금속가공(-8.9%), 자동차(-6.0%) 등이 감소하였으나, 반도체(46.7%), 전자부품(3.6%), 화학제품(2.8%) 등이 증가하면서 전년동월비 1.7% 증가 □ 서비스산업 : 7월 서비스산업 생산 전년동월 대비 2.7% 증가 ○ 2016년 7월 서비스산업 생산은 전문·과학· 기술 서비스, 부동산·임대업의 실적이 악화되었으나 예술·스포츠·여가, 의료보건·사회복지업, 숙박·음식점업, 운수업, 도·소매업 등이 실적호조를 보임에 따라 전년동월 대비 2.7% 증가(전월비로는 0.7% 감소) ○ 6월 서비스산업 취업자 수 전년동월 대비 45만 7,000명(2.5%) 증가 원문 보기 KIET 산업동향 브리프 2016년 9월
[ 산업자료 ] [ 산업/기술일반 ] | KIET | 2016.09.29
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