보고서 정보
주관연구기관 |
(주)엔코 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-12 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201500015598 |
과제고유번호 |
1425085851 |
사업명 |
중소기업R&D기획지원사업 |
DB 구축일자 |
2015-10-10
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키워드 |
폐자원.도시광산.희소금속.갈륨.인듐.회수.추출.LED(Light Emitting Diodes).Ga.In.
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초록
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□ 신청과제의 내용
신청기술은 LED 생산 공정 중 배출되는 폐스크랩, 폐액, 폐모듈 등에 함유된 인듐과 갈륨 등의 희소금속을 회수하는 기술이다. 구체적으로, 전처리 기술을 통하여 1차로 농축한 후 분리 정제기술을 통하여 불순물을 제거하고, 다시 고순도로 제조하여 디스플레이, LED, 태양전지 산업에 금속원료 소재로 재공급하는 기술이다.
신청기술의 핵심은 기존에 기술력이 부족하여 해외로 저가에 반출되던 LED 폐자원으로부터 희소금속을 회수한다는 점과 인듐과 갈륨의 농도가 700ppm 이하의 저품위 폐자원으로부터도 희소금속
□ 신청과제의 내용
신청기술은 LED 생산 공정 중 배출되는 폐스크랩, 폐액, 폐모듈 등에 함유된 인듐과 갈륨 등의 희소금속을 회수하는 기술이다. 구체적으로, 전처리 기술을 통하여 1차로 농축한 후 분리 정제기술을 통하여 불순물을 제거하고, 다시 고순도로 제조하여 디스플레이, LED, 태양전지 산업에 금속원료 소재로 재공급하는 기술이다.
신청기술의 핵심은 기존에 기술력이 부족하여 해외로 저가에 반출되던 LED 폐자원으로부터 희소금속을 회수한다는 점과 인듐과 갈륨의 농도가 700ppm 이하의 저품위 폐자원으로부터도 희소금속을 회수하고자 한다는 점이다. 저품위 폐자원은 회수 공정이 상대적으로 까다롭지만, 현재까지는 경쟁이 치열하지 않고 매입가격이 저렴하여 높은 부가가치를 창출할 수 있는 자원이다.
□ 평가결과
1. 기술분석 및 기술성 평가결과
현재 자원 부국들의 자원무기화 정책이 뚜렷해지는 가운데 자원 빈국인 우리나라는 첨단 산업분야에 인듐과 갈륨 등의 희소금속 사용량이 증가하고 있어, 폐자원으로부터 희소금속을 다시 회수하는 기술이 시급히 요구되고 있다.
특히 향후 LED 조명을 중심으로 LED 산업의 지속적인 성장이 예상되는 가운데 LED 폐자원을 활용하겠다는 의도는 최근의 기술 및 산업 동향과 부합되며 해당기술 또는 산업분야에서 우위를 보일 수 있는 기술로, 기술 수준은 양호한 것으로 판단된다.
비록 전처리, 추출, 정련, 고순도화 등 세부적인 공정 단계에서 사용되는 기술은 대체로 공지되어 있고 일본, 미국 등에서 산업재산권이 선점되어 있는 만큼 독창성 면에서 최고는 아니다. 하지만 동 기술이 최신 기술로 발전 방향의 선상에 있으며, LED 폐자원을 전처리하는 부분과 저품위 폐자원을 활용하는 부분에 대해 독창적인 기술력을 확보한다면 향후 관련 산업에 파급효과가 클것으로 보인다. LED 폐자원을 활용하는 기술과 저품위 폐자원을 이용하는 기술은 아직 국내에서 상용화되지 않아 도입기 기술로 판단된다. 또한 본 기술은 폐자원으로부터 인듐과 갈륨을 회수하는 전공정에 걸쳐있어 기술기여도 매우 높고, 향후 OLED 폐자원 등 기타 전자부품으로부터의 회수에도 적용 가능할 것으로 보인다. 동사는 인듐 회수와 관련한 풍부한 경험을 가지고 있어 기존전략과의 부합성이 높고, 기술개발계획도 전반적으로 타당한 것으로 판단된다.
2. 기술개발 전략
기술확보전략 측면에서 기술계통도와 평가지표를 통해 11개 세부요소기술 중 ① 액상 폐기물 농축기술, ② 용매추출기술, ③ 진공증발기술, ④ 대정련기술을 핵심요소기술로 선정하였다.
기술소싱전략 측면에서 기술매력도와 내부기술역량을 중심으로 핵심요소기술을 평가한 결과, 액상폐기물농축기술(T1)은 내부개발을 통하여 기술역량을 지속적으로 확대해 나가는 것이 바람직하다. 그러나 용매추출기술(T2), 진공증발기술(T3), 대정련기술(T4)의 경우, 현 상황에서는 내부 역량이 부족하므로 외부기술보유 기관과의 기술교류 협약(MOU), 공동개발(joint venture), 컨소시엄(consortium) 형태의 공동연구개발 전략을 통하여 수요기술을 개발하고, 향후 기술역량이 축적되면 자체 개발의 형태로 나아가는 것이 바람직할 것으로 방향이 제시되었다.
개발인프라 구축전략 측면에서 기술과 기능 중심의 연구조직 구성방안이 제시되었으며 그 외 생산 프로세스별 필요설비와 지적자산 확보 전략이 제시되었다. 마지막으로 주요 기술 개발을 위한 상세 일정, 추진체계 및 소요자원계획이 상세히 제시되었다.
3. 시장분석 및 경제성평가 결과
최근 첨단산업의 발전으로 희소금속에 대한 수요가 지속적으로 늘어나고 있는 추세이다. 특히 인듐과 갈륨의 경우 원광석이 알려져 있지 않아서 아연, 납, 구리 등을 제련하는 공정 중에 발생하는 제련잔사로부터 회수되고 있다. 그러나 수요에 비해 매장량이 부족하여 폐자원으로부터 재활용되는 비중도 점차 증가하고 있다. LED와 태양전지에서 회수된 금속이라도 아연, 납, 구리 제련잔사로부터 회수된 것과 다를 바가 없으므로, 평판 디스플레이용 ITO, LED, CIGS 태양전지 제조 분야에서 지속적인 수요가 있을 것으로 전망된다.
도시광산 산업은 일반 제조업이 아닌 폐기물 관련 산업으로 지정되어 있어, 사업 관련 허가를 받기가 까다롭고 이것이 시장진입장벽으로 작용할 수 있다.
그러나 동사는 이미 관련 허가를 획득한 상태이어서 타사에 비해 수월하게 수행할 수 있을 것으로 보인다. 또한 LCD 생산 공정에서 발생하는 폐자원에 대한 동사의 확보 능력을 고려하면 LED와 태양전지 폐자원의 원활한 확보도 가능할 것으로 보인다. 따라서 국내 시장을 중심으로 일정 수준 이상의 점유율을 확보할 수 있을 것으로 전망되어, 신청기술의 성공적 시장진입과 시장 내에서 점유율 확보 성공 확률은 보통 이상으로 평가된다.
평가대상기술의 수익성을 살펴보면, 개발완료 후 향후 5년간의 주요 수익성 분석 지표는 다음과 같이 산출되며, NPV, ROI, IRR이 기준값을 상회하고 있어 수익성이 양호한 것으로 분석된다.
평가대상기술을 사업화하는 경우 2016년부터 2020년에 걸쳐 총 생산유발효과는 약 131,400백만원, 부가가치유발효과는 2,091백만원으로, 경제적 파급효과는 소재 분야를 기준으로 보통수준으로 평가된다.
4. 사업화 전략
신청 기술은 기존에 시도되지 않았던 LED 폐자원을 원료로 사용할 계획이고, 또한 채산성이 없어 기존에 버려지던 700 ppm 이하의 저품위 폐자원으로 부터 희소금속을 회수하고자 한다. 저품위 폐자원을 이용함으로 인해 기존 기술과 비교하여 폐수처리 비용이 저렴하고, 인듐과 갈륨을 동시에 회수할 수 있는 장점도 가지고 있다. 또한 신청 기술과 관련하여 국내외적으로 아직 상품화 한 사례가 없는 바, 평가 대상 기술이 성공적으로 상용화될 경우, 기술적 우위를 통한 시장진입 및 시장에서의 지위 확보가 가능할 것으로 기대된다.
특히 신청기업은 다년간 폐자원으로부터 희소금속을 회수하여 관련 산업에 다시 공급하여 온 기업으로 시장의 수요를 정확히 판단하고 있고 그에 따른 개발 방법 및 시장진입 계획 등 사업화를 위한 체계적인 준비에 노력을 경주하여왔는 바, 신청 기술의 성공 가능성을 높이고 있다. 특히 LCD 폐자원으로부터 인듐을 회수해온 그간의 경험이 동사 사업전략의 부합성과 경험수준에서 높은 점수가 인정된다. 대부분의 신기술 사업 전개에 있어서 시장형성의 지연이 사업 성패와 깊은 연관을 가지고 있는 사실을 고려할 때, 평가대상기술이 해외 생산 제품의 수입에 의해 이미 국내시장을 가지고 있는 것은 사업화 측면에서 우호적 환경 형성으로 감안할 수 있어, 신청기업의 전반적 사업화 전략 타당성은 우수한 것으로 판단된다.
본 기술의 성공적인 사업화를 위해서는 무엇보다도 안정적인 원료 수급이 필수적이다. 또한 기존에 다루지 않았던 LED 폐자원 전처리 기술과 갈륨에 대한 기술력 보강이 요구된다. 따라서 생산 설비를 증축하고 구매와 생산을 위한 인력보강도 장기적으로 요구될 것으로 판단된다. 아울러 금속의 회수율은 사업성에 직결되므로 회수율 제고를 위한 노력을 지속적으로 추진해야 할 것이며, 향후 수요에 대응하기 위해 고순도화를 위한 자체적인 기술력 확보도 준비해야 한다. 또한 동사가 중국에 설립한 ‘동릉호성전자재료유한공사’를 기반으로 중국시장 진출을 모색하는 등 수요처 확대를 위한 전략도 마련해야 할 것이다.
한편, 사업화 성공을 위해서는 자금운용 방안이 무엇보다도 중요한데, 현재 진행 중인 사업을 통한 수익과 본 과제를 수행할 경우에는 큰 무리가 없는 것으로 보이나 제품화 일정이 지연될 경우를 대비하여 추가적인 자금조달 경로도 고려하여야 할 것이다.
5. 결론
사업주체는 동 기술의 개발에 있어서 1차년도, 2차년도 각각 330백만원, 총 660백만원의 투자계획을 가지고 있으며, 구체적으로 인건비 132백만원, 직접비512백만원, 간접비 16백만원 등이 소요되는 계획을 가지고 있다. 투자 재원의 조달은 총 투자금액의 25%에 해당하는 165백만 원은 자체자금으로 확보할 예정이고 나머지 자금은 정부지원 과제로 계획하고 있다.
해당 과제는 표준화된 완제품을 제조하는 기술로, 보유기술역량과 제품-기술속성에 비추어 단독개발이 가능한 과제이다. 핵심 기술별 소싱전략에서 제시한 바와 같이 ‘용매추출기술’ 및 ‘진공증발기술' 등 일부기술은 보유기술역량상 외부와의 공동 또는 위탁개발도 권장된다. 단, 기업의 전략적 선택에 따라 기술개발기간 동안의 기업자원 추가확보 및 투입을 통하여 단독개발도 가능할 것으로 판단하고 있다.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 통지문 ... 3
- 제출문 ... 5
- 사업요약서(초록) ... 7
- 목차 ... 13
- 표목차 ... 15
- 그림목차 ... 17
- 제 1 장 서론 ... 19
- 제1절 사업의 개요 ... 19
- 제2절 R&D기획지원 범위 및 프로세스 ... 20
- 제2장 기술분석 ... 23
- 제1절 기술개요 ... 23
- 제2절 기술현황과 전망 ... 41
- 제3절 선행특허분석 ... 43
- 제3장 기술성진단 ... 61
- 제1절 기술혁신성 진단 ... 61
- 제2절 기술경쟁력 진단 ... 62
- 제3절 기술개발인프라 진단 ... 64
- 제4절 기술전략 타당성 진단 ... 66
- 제4장 기술개발전략 ... 67
- 제1절 기술니즈 분석 ... 67
- 제2절 기술개발 핵심전략 ... 70
- 제3절 기술개발계획 ... 84
- 제5장 시장분석 ... 91
- 제1절 시장개요 ... 91
- 제2절 시장특성 ... 97
- 제3절 시장 동향 및 전망 ... 101
- 제6장 경제성진단 ... 109
- 제1절 사업화 계획 ... 109
- 제2절 사업화추진계획 분석 ... 113
- 제3절 수익성 분석 ... 117
- 제4절 경제적 파급효과 ... 121
- 제7장 사업화전략 ... 123
- 제1절 기술사업화 주체 역량 ... 123
- 제2절 내부 및 외부요인 분석(SWOT) ... 127
- 제3절 사업화추진전략 수립 ... 128
- 제8장 결론 ... 133
- 제1절 기업 현황 ... 133
- 제2절 R&D 기획지원 결과 ... 137
- 참고문헌 ... 141
- 첨부 1 신청 사업계획서 ... 143
- 첨부 2 기술개발지원사업 계획서 ... 160
- 끝페이지 ... 213
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