보고서 정보
주관연구기관 |
월드탑텍(주) |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-11 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201400013978 |
과제고유번호 |
1425085651 |
사업명 |
중소기업R&D기획지원사업 |
DB 구축일자 |
2014-09-20
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초록
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□ 기획결과
1. 기술분석 및 기술성 진단결과
본 신청기술은 전기자동차에서 필요한 에너지원인 전기를 충전하기 위한 충전장치의 핵심 전력변환 장치에 관한 것으로, 특히 중소형 전기자동차를 충전시킬 수 있는 50㎾급 급속충전기의 모듈화된 전력변환기로 10㎾급 완속충전기에도 적용할 수 있어 기존의 전력변환기에 비하여 효율이 높으면서도 제조 단가가 저렴하고 유지보수 비용도 저렴한 것을 특징으로 한다. 기술적으로는 다단계 정전류-정전압(MCC-CV, Multi-stage Constant Current-Constant Voltage
□ 기획결과
1. 기술분석 및 기술성 진단결과
본 신청기술은 전기자동차에서 필요한 에너지원인 전기를 충전하기 위한 충전장치의 핵심 전력변환 장치에 관한 것으로, 특히 중소형 전기자동차를 충전시킬 수 있는 50㎾급 급속충전기의 모듈화된 전력변환기로 10㎾급 완속충전기에도 적용할 수 있어 기존의 전력변환기에 비하여 효율이 높으면서도 제조 단가가 저렴하고 유지보수 비용도 저렴한 것을 특징으로 한다. 기술적으로는 다단계 정전류-정전압(MCC-CV, Multi-stage Constant Current-Constant Voltage)을 사용한 충전 기술을 적용할 수 있고, 고속(또는 급속)충전을 안정적으로 행하기 위해 스너버 커패시터를 통하여 스위칭 손실을 낮추고, 역률보정 PFC와 DC/DC컨버터의 2단계로 이루어지는 분산전력 시스템(DPS)롤 통해 출력전압을 조절하고, 전력 그리드가 고장일 때 비상용으로 백업 에너지를 제공하는 배터리 뱅크를 충전할 수 있는 기술이다. 신청기술의 개발은 최근의 기술 및 산업동향과 부합되는 기술이자 해당 기술 또는 산업 분야에서 우위를 보일 수 있는 기술로서, 기술수준이 우수한 것으로 판단된다.
기존 충전기의 전력변환장치가 가진 문제점을 개선하기 위해 최첨단 충전 알고리즘을 적용하고 충전효율을 극대화하기 위해 고효율의 전력변환 기술을 적용하며 충전설비의 확산을 위해 제조단가를 최저화할 수 있는 다양한 기술들이 적용되고 있는 등 기술의 첨단성 및 우수성이 매우 양호한 기술이다. 다만, 신청업체가 보유한 다양한 지적재산권 중 신청기술과 관련된 지적재산권은 충분히 확보되어 있지 않은 것으로 보여 향후 지속적인 지적재산 관리가 필요하다. 신청기술은 현재 기술수명주기 상 정부주도에 의한 시장성장 초기에 해당된다.
2. 기술개발 전략
기술확보전략 측면에서 기술계통도와 평가지표를 통해 16개 세부요소기술 중 ① 고효율 충전 알고리즘 기술, ② 스위칭 손실 저감 기술, ③ ZVS, ZCS 설계 기술, ④ 입, 출력 전압, 전류의 Wide Range 안정성 확보 기술, ⑤ 모듈화 설계 기술, ⑥ 각 모듈의 전력변환 Balancing 제어 기술을 핵심요소기술로 선정하였다.
기술소싱전략 측면에서 기술매력도와 내부기술역량을 중심으로 핵심요소기술을 평가한 결과, 고효율 충전 알고리즘 기술(T1)을 제외한 스위칭 손실 저감 기술(T2), ZVS, ZCS 설계 기술(T3), 입, 출력 전압, 전류의 Wide Range 안정성 확보 기술(T4), 모듈화 설계 기술(T5), 각 모듈의 전력변환 Balancing 제어 기술(T6) 모두 내부 개발을 통하여 기술역량을 지속적으로 확대해 나가는 것이 바람직한 것으로 보이며, 고효율 충전 알고리즘 기술(T1)은 내부 역량이 부족하기에 외부기관과 공동개발을 통해 기술 확보하는 것이 필요한 것으로 평가되었다.
개발인프라 구축전략 측면에서 제품 중심 및 기술 중심의 연구조직 구성방안이 제시되었으며, 그 외 생산 프로세스별 개발 장비와 지적자산 확보 전략이 제시되었다. 마지막으로 주요 기술개발을 위한 상세 일정, 추진체계 및 소요자원 계획이 상세히 제시되었다.
3. 시장분석 및 경제성진단 결과
동사가 개발하여 생산ㆍ판매하고자 하는 계획제품은 중소형 전기자동차를 충전시킬 수 있는 50㎾급 급속충전기의 모듈화된 전력변환기로 10㎾급 완속충전기에도 적용할 수 있어 기존의 전력변환기에 비하여 효율이 높으면서도 제조단가가 저렴하고 유지보수 비용도 저렴하여 수요처인 자동차 완성차 및 충전소 인프라 구축업체에 산업재로 제공될 것이다. 고속충전장치용 전력변환 시스템을 포함한 전기자동차용 충전기 산업은 전방산업으로 전기자동차 제조산업과 충전인프라 설비산업과 연계되어 있고 후방산업으로는 부품소재 및 전기회로설계, 금형설계 산업 등과 관련되어 있다.
선진 각국의 환경규제, 2 배출규제에 대응하고, 전 세계적인 에너지 문제 해결을 위해 세계 자동차시장은 2010년을 계기로 그린카 패러다임으로 급변하고 있다. 우리나라도 스마트그리드 국가로드맵(2010.01)과 지능형 전력망 기본 계획(2012.07)에 따라 지식경제부(현 산자부), 환경부 등에서 실증 사업 및 보급을 지속적으로 추진 중에 있어 아직까지는 시장규모가 작고 소수의 시장참가자들이 기술개발에 치중하고 있다. 국내 관련시장은 2013년 1,100개소의 충전설비가 복합 연평균 성장률 111.5%로 성장하여 2020년 208,157개소가 신규로 구축될 것으로 전망되어 급격한 성장세를 보일 것으로 전망된다.
또한, 수익성 판단지표인 NPV, IRR, ROI 등의 지표로 판단하여 볼 때 기획지원 대상기술은 전반적으로 수익성이 있는 것으로 판단되며, 경제적 파급 효과도 무난한 기술로 평가되는 편이다.
계획제품의 수요와 공급은 시장성장 초기여서 아직은 수요가 미흡하지만 수요공급이 대체로 균형을 이루고 있으며, 정부주도 지원 사업에 의해 보급되고 있어 유동성은 높으나 기존 제품에 비해 품질 면에서 우위에 선다면 공공설비 성격 기기의 특성상 제품에 특별한 하자가 없는 한 반복거래가 이루어질 가능성이 높아 한번 확보한 고객과의 관계를 지속시키려고 하는 고객충실도를 가질 것으로 보인다. 계획제품을 포함한 충전기 산업은 아직 표준방식이 선정 되지 않아 다양한 방식의 인터페이스가 있으며, 충전시간에 따라 급속과 완속 충전기로 나누어서 제품화되고 있다. 최근 완속과 급속이 구별되지 않은 제품도 개발되고 있어 기술개발에 따른 시장진입장벽은 유동적인 것이 현실이다.
4. 사업화 전략
동사는 2014년 개발 착수 후 2년이 되는 시점부터 양산화를 위한 준비를 통해 사업화를 실행할 계획을 가지고 있다. 이 시점의 제품은 연구소 내부에서의 검증시험이 끝나는 시점이며, 이후부터는 동사의 QA를 통한 인증시험을 진행하는 것으로 되어 있다. 동사 사업부의 의견으로 판매의 시작은 개발 착수 후 2.5년부터 시작될 것으로 판단하고 있으며, 이때부터 진행시 2016년 말부터는 본격적인 매출과 연결될 수 있을 가능성이 높다. 단지 제품의 신뢰수준에 대한 검증이 확인 되지 않은 점은 불안한 요소이나, 동사의 사업진행으로 보았을 경우 많은 경우에 본 건과 같은 업무 형태를 가지고 있어 경험상의 결과로 보았을 때 큰 문제가 없을 것으로 판단된다.
성공적인 시장 진출 및 원활한 제품의 판매를 위해서는 제품 상용화 단계, 시장 진입 단계, 시장 확장 단계 등 각 사업화 단계에 따른 판매 전략의 수립이 필요하며, 전기자동차 시장의 특징을 고려하여 동사는 단계별 판매 전략 및 단계별 추천 기업 발전 방안을 제시하고 있다.
5. 결론
동사 대표 이동향(만 53세)은 1987년 광운대학교 전기과를 졸업한 후, ㈜효성, ㈜파워텍의 연구소에서 제품개발을 하다가 1996년 10월 동사의 전신인 개인기업 세원전자를 창업하여 2000년 6월 법인전환 후, 현재까지 사업을 영위 하고 있다. 창업초기에는 주로 전원공급장치인 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 방위산업체, 금융시스템 등에 납품해왔다.
실사일 현재, 국내 현금자동지급기의 70~80%에 전원공급장치를 납품하면서 안정적인 경영을 유지하고 있으며, 단순 납품업체로부터 탈피하고자 1999년 10월 기업부설기술연구소를 설립하여 신기술 개발에 주력, 자체 상품을 만들어 업황 신장에 노력하고 있다.
특히, 기획지원 대상기술 개발에 동사의 대표가 기술 아이디어 단계에서부터 적극적으로 참여하고 있어 대표이사의 신기술 개발 의지가 강한 것으로 판단된다.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 통지문 ... 2
- 제출문 ... 3
- 사업요약서(초록) ... 4
- 목차 ... 9
- 표목차 ... 11
- 그림목차 ... 13
- 제1장 서론 ... 15
- 제1절 사업의 개요 ... 15
- 제2절 R,D기획지원의 범위 및 프로세스 ... 16
- 제2장 기술분석 ... 18
- 제1절 기술개요 ... 18
- 제2절 기술현황과 전망 ... 35
- 제3절 선행 특허기술 분석 ... 55
- 제3장 기술성진단 ... 62
- 제1절 기술혁신성 진단 ... 62
- 제2절 기술경쟁력 진단 ... 66
- 제3절 기술개발인프라 진단 ... 69
- 제4절 기술전략 타당성 진단 ... 72
- 제4장 기술개발전략 ... 73
- 제1절 기술니즈 분석 ... 73
- 제2절 기술개발 핵심전략 ... 78
- 제3절 기술개발계획 ... 92
- 제5장 시장분석 ... 98
- 제1절 시장개요 ... 98
- 제2절 시장특성 ... 109
- 제3절 시장 동향 및 전망 ... 116
- 제6장 경제성진단 ... 131
- 제1절 사업화 계획 ... 131
- 제2절 사업화추진계획 분석 ... 135
- 제3절 수익성 분석 ... 140
- 제4절 경제적 파급효과 ... 152
- 제7장 사업화전략 ... 154
- 제1절 기술사업화 주체 역량 ... 154
- 제2절 내부 및 외부요인 분석(SWOT) ... 158
- 제3절 사업화추진전략 수립 ... 160
- 제8장 결론 ... 167
- 제1절 기업 현황 ... 167
- 제2절 R,D기획지원 결과 ... 171
- <참고문헌> ... 175
- <첨부 1> 신청 사업계획서 ... 178
- <첨부 2> 기술개발지원사업 계획서 ... 213
- 끝페이지 ... 258
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