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[미국] 퍼시스턴스 마켓 리서치(PMR), 2025년 말까지 글로벌 ISO 인증 시장 규모 $US 28억 달러 전망▲퍼시스턴스 마켓 리서치(Persistence Market Research, PMR) 홍보 사진 [출처=PMR 트위터] 미국 시장조사업체 퍼시스턴스 마켓 리서치(Persistence Market Research, PMR)에 따르면 2025년 말까지 글로벌 국제표준화기구(ISO) 인증 시장 규모가 $US 28억 달러에 도달할 것으로 전망된다.글로벌 ISO 인증 시장에서 수익성이 높은 지역은 최근 글로벌 경제를 주도하고 있는 아시아-태평양 지역으로 조사됐다. 아시아-태평양 지역의 시장성도 매우 양호한 것으로 평가 받았다.2025년 말까지 아시아-태평양 지역의 ISO 인증 시장 규모는 약 14억 달러 가치에 도달할 것으로 예상됐다. 글로벌 ISO 시장 규모의 50%에 달하는 규모다.다만 2017년 글로벌 ISO 인증 시장 규모 약 118억 달러 대비 대폭 축소된 것이다. 글로벌 인증시장 규모가 줄어든 것은 재인증 영향 때문이다.2017~2018년 엄청난 숫자의 재인증이 2023~2024년 대규모 인증 갱신 등으로 이어지며 연평균 성장률은 마이너스를 기록할 것으로 예상되기 때문이다.2017년 글로벌 ISO 인증 시장 규모 약 118억 달러 중 환경 관리 시스템(Environmental management systems, EMS) ISO 14001:2015 부분 인증 규모는 약 43억 달러를 차지했다. 기타 산업 영역이 약 64억 달러로 글로벌 시장을 점유했다.
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ETRI, 세계적 수준 질화갈륨 전력소자 국산화 성공▲ 사진 제공: ETRI 국내 연구진이 순수 국내기술로 차세대 반도체 핵심 소자로 손꼽히는 질화갈륨(GaN) 전력소자 개발에 성공했다. 이는 우리나라 반도체 산업의 경쟁력을 높이고 기술주도권을 확보하는 데 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 세계적인 수준의 ‘S-대역 300와트(W) 급 질화갈륨 전력 소자 기술’을 개발했다고 밝혔다. 질화갈륨은 통상적으로 반도체 소자로 쓰이는 실리콘(Si)에 비해 3배 이상 높은 항복전압으로 고전압 동작에 유리하며, 스위칭 속도가 매우 빨라 별도의 에너지 저장 공간이 요구되지 않기 때문에 고전압 전력 반도체에 적합하다. 또한, 갈륨비소(GaAs) 대비 7배 이상의 높은 전력밀도 및 전력효율을 얻을 수 있어 통신시스템 효율 개선 및 소형화에 적합하다. 이 때문에 고출력을 필요로 하는 군사용 레이더, 고주파용 통신시스템이나 전기자동차용 전력 시스템 등에 적용이 가능하다. 향후 산업적, 군사적 활용도가 높은 차세대 반도체 소자로 주목받고 있다. 특히, 이번 개발한 기술은 미국과 일본만 개발하여 보유하고 있는 군용 전투기 핵심기술인 에이사(AESA) 레이더용 질화갈륨 집적회로(MMIC)에도 적용이 가능해 국방 분야 국산화와 경쟁력 강화에도 크게 기여할 것으로 전망하고 있다. 그동안 미국과 유럽 등 나라가 질화갈륨 전력소자 부문 기술 개발을 선도해 왔다. 군사적 활용성이 높은 기술의 특성상 소자의 구매와 활용, 처리 등에 제한이 많았다. ETRI는 고출력과 고효율을 동시에 만족시키는 질화갈륨 고전자이동도 트랜지스터(HEMT) 구조를 설계하여 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술을 개발해냈다. 연구진은 개발된 전력 소자 칩을 패키징하여 출력전력 300W, 전력밀도 10W/mm 이상의 질화갈륨 반도체 소자 성능을 검증했다. 기존 약 8.4W/mm 수준의 상용 질화갈륨 반도체 소자 성능을 뛰어넘는 세계적인 수준이다. 아울러 이는 설계부터 공정과 측정, 패키징까지 모두 순수 국내기술로 개발했다는 점에서 그 의미가 매우 크다. 연구진이 국내 기술력으로 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술 개발을 이뤄냄으로써 반도체 소재의 해외 의존도를 낮추고 기술격차를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 25년 이상 화합물반도체를 연구해온 인적, 물적 노하우와 반도체 전력 소자를 설계하고 제작할 수 있는 ETRI의 장비와 시설이 바탕이 되어 본 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. ETRI 강동민 RF/전력부품연구실장은“국내 기술력으로 세계적인 수준의 고출력 질화갈륨 반도체 전력소자 기술을 확보하는 데 성공하여 매우 뜻깊게 생각한다”며, “본 기술이 반도체 핵심부품 국산화에 기여하여 반도체 산업 경쟁력을 높이고 반도체 소재의 해외 의존도를 줄이는 데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다. 질화갈륨 전력소자 시장도 전망이 밝다. 시장조사기관 욜 디벨롭먼트에 따르면, 지난해 1억 2천만불 시장에서 연평균 59%씩 성장해 2027년에는 관련 시장 규모가 20억 달러에 달할 것으로 예측하고 있다. 연구진은 향후 질화갈륨 반도체 소자의 출력을 강화하는 한편, 5G 28GHz 대역의 주파수로의 확장을 위한 후속 연구를 추진할 계획이다. 이와 아울러 국방 레이더·통신, 6G 차세대 이동통신 등 반도체 핵심부품의 국산화 및 일본의 주요 수출규제 품목 중 하나인 질화갈륨 기반 집적회로 개발 연구도 심화할 예정이라고 밝혔다.
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KERI, 탄소중립 숨은 진주 ‘레독스흐름전지 시험인증센터’ 구축전력기기 국제공인 시험인증기관인 한국전기연구원이 탄소중립의 숨은 진주라고 불리는 ‘레독스흐름전지’를 시험 및 인증할 수 있는 초대형 인프라를 광주지역본부(스마트그리드본부)에 구축하고, 3월 29일(화) 오후 준공식을 개최했다. 준공식에는 명성호 KERI 원장을 비롯해 윤영덕 국회의원(광주 동남갑), 광주광역시 이용섭 시장, 광주광역시의회 김용집 의장, 정순남 한국전지산업협회 부회장 등이 참석한다. 레독스흐름전지(RedoxFLowBattery)는 환원(Reduction), 과산화(Oxidation), 흐름(FLow)의 단어를 합성한 용어로써, 산화•환원이라는 화학적 반응을 통해 전자가 전해액의 도움을 받아 음극(-)에서 양극(+)으로 이동하며 전기 에너지를 발생시키는 원리다. 기존 이차전지는 양극과 음극 사이에 위치한 전해액이 전자의 흐름을 돕고, 생성된 전기 에너지를 활물질이 포함된 전극에 저장한다. 반면 레독스흐름전지는 전해액 내에 아예 활물질을 녹여 외부 탱크에 저장한 후, 펌프를 이용해 이 전해액을 전극에 공급하는 방식이다. 이러한 과정으로 충•방전 시 전극 표면에 산화•환원 반응이 일어나고, 여기서 발생한 전기 에너지를 전해질에 저장하는 구조다. 산화•환원 반응을 일으키는 주체가 전극이 아닌 전해액이라는 점이 기존 이차전지와 레독스흐름전지의 큰 차이다. 레독스흐름전지는 화학적 반응이 일어나는 부분과 전기를 저장하는 부분을 구분했기 때문에 출력과 용량의 독립적인 설계가 가능하고, 전지의 대용량화가 가능하다는 것이 특징이다. 또한 이산화탄소 등 배기가스가 발생하지 않으며, 사용 후 전해액은 100% 재활용이 가능해 진정한 탄소제로를 실현할 수 있는 이상적인 친환경 전지다. 무엇보다 전해액의 주기적인 재조정을 통해 전지를 반영구적으로 사용할 수 있고, 화재 발생 위험이 없다는 것이 큰 강점이다. 이러한 많은 장점을 가진 레독스흐름전지는 차세대 장주기 대용량 이차전지로 손꼽히고 있다. 특히 탄소중립 시대를 맞아 스마트그리드 및 분산형 전력망 구축 등에 필요한 ESS(Energy Storage System)용으로 각광받고 있다. 신재생에너지가 가진 전력 생산의 불안정성(간헐성)을 해결하기 위해서는 안전성과 성능이 뛰어난 대용량 ESS가 필요한데, 이러한 부분에서 레독스흐름전지가 가장 크게 주목받고 있는 것이다. 미국의 시장조사 업체 네비건트리서치(Navigant Research)에 따르면, 전 세계적으로 ESS 시장 규모가 2020년 약 14조에서 2024년 약 38조원 규모까지 성장할 것으로 전망하고 있다. 이러한 시대적 흐름에 대응하기 위해 우리나라에서도 레독스흐름전지의 성능을 시험 평가하고, 기술 경쟁력 확보를 지원할 수 있는 인프라 구축이 요구됐다. 이에 KERI가 산업부 및 광주광역시의 도움을 받아 총 사업비 233.5억원을 투입해 총 10,000㎡(3,025평) 부지에 연면적 2,250㎡(680평) 규모의 ‘대용량 전력저장용 레독스흐름전지 시험인증센터’를 구축하게 됐다. 센터 내에는 부품•소재, 스택, 모듈, 시스템 등 전지의 성능과 안전성을 평가하는 19개 항목에 대한 44점의 장비가 들어선다. 그동안에는 국내에 레독스흐름전지 전문 시험 인프라가 없다 보니 업체들이 해외에 나가야 했고, 이로 인한 경제적 부담, 제품 개발 지연, 핵심 설계기술의 국외 유출 등 많은 어려움이 따랐다. 하지만 이번 센터 구축을 통해 국내 업체들이 빠르게 시험•인증을 받을 수 있게 되어 제품 상용화에 걸리는 기간을 대폭 단축시킬 수 있게 됐다. 전문가들에 따르면 레독스흐름전지의 조기 상용화를 통해 ESS 시스템 구축 비용을 연간 약 30% 절감할 수 있고, 탄소중립 실현에 크게 기여할 것으로 보고 있다. 이밖에도 센터는 국내 업체의 경쟁력 제고를 위한 각종 기술 지원과 정보 제공 업무를 수행할 예정이고, 미래 에너지 인력 양성을 위한 교육에도 힘쓴다는 계획이다. 참여기관은 한국전지연구조합, 한국에너지기술연구원, 한국전자기술연구원, 전남대학교 등이다. KERI 명성호 원장은 “이전 신재생에너지 시장은 워낙 규모가 작아 리튬이온전지 ESS만으로도 큰 문제가 없었지만, 탄소중립 시대에서는 많은 양의 전기를 안전하게 저장할 수 있는 레독스흐름전지 ESS가 필수다”라고 밝히며 “국내 최초로 광주지역에 구축된 센터를 통해 우리나라 업체들이 안정적인 환경에서 전지의 시험•인증을 받고, 세계 무대에서도 뒤지지 않는 기술 경쟁력을 가질 수 있도록 아낌없이 지원하겠다”라고 전했다.