△염료감응형 태양전지와 제조기술(성균관대학교) - 스퍼터링 공정의 플라즈마 증착방식으로 투명기판 표면에 탄소전극을 합성해 셀을 제조하게 된다. 염료감응형 태양전지의 단점으로 지적되고 있는, 비싼 백금 소재를 상대전극으로 사용하는 문제를 해결하기 위해 저가인 탄소전극을 이용한다.
탄소전극은 내부식성, 내산화성 때문에 전해질층과의 산화반응이 일어나지 않아 태양전지 효율을 높일 수 있고, 탄성계수와 접착력이 높기 때문에 셀 전체 수명도 연장시킬 수 있다. 저온 합성이 가능해 투명기판의 재질을 다양하게 선택할 수 있는데 특히 유연한 소재를 쓸 수 있다. 흐린 날씨에서도 발전이 가능하고, 투명기판으로 만들 수 있어 건물일체형 태양광발전시스템에 활용할 수 있다.
다만, 선행기술과 비슷한 부분이 있고, 최근 나노입자로 상대전극을 만드는 기술이 개발됨에 따라 유사·경쟁 기술이 개발될 수도 있다. 권리 범위와 안정성에서 다소 부족한 부분이 존재한다.
△스테인리스 스틸 기판 적용 CIGS 박막 태양전지 기술(한국에너지기술연구원) - 유리가 아닌 스테인리스 스틸 기판으로 제작하기 때문에 유연성이 우수해 건물일체형 태양광발전시스템 등 다양하게 이용할 수 있다. 변환요율 15%로 실리콘 기반 플렉서블 박막 태양전지에 비해 효율이 높은 것이 특징이다. ‘롤 투 롤(Roll-to-Roll)’ 공정에 에기연의 기술을 적용하면 생산단가를 낮출 수 있다. 기존 제조공정에 도입이 가능해 다른 태양전지 기술에 비해 추가 설비에 대한 부담을 줄일 수도 있다.
선행기술의 검색결과 같은 구성과 효과를 보이는 유사기술이 조사되지 않았고, 모방가능성도 낮을 것으로 판단됐다. 세계적으로 박막 태양전지 관련 130여 기업이 시장을 주도하기 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있는 상황에서 값싼 원재료를 이용한 높은 에너지 변환효율 기술은 고부가가치를 낼 수 있는 유망아이템이다.
△연료전지용 고분자 전해질 막(광주과학기술원) - 열적·화학적·기계적 안정성 등을 가진 우수한 폴리(아릴렌 에테르) 공중합체와 술폰화된 폴리(아릴렌 에테르) 공중합체를 함유해 기계적·화학적·물리적 물성과 전기적 특성이 우수한 고분자 전해질 막이다.
현재 시제품 개발 중이며, 가장 널리 쓰이는 듀폰의 Nafion 막에 비해 최소 5배 이상 제조단가를 낮출 수 있을 정도로 경제성은 우수하면서도 열적·기계적·화학적 안정성, 치수안정성과 막 형성능력은 비슷한 수준을 보인다.
현재 상용화되고 있는 연료전지 전해질 막 소재에 비해 양이온 전도성, 팽윤도의 치수가 높게 나타난다. 메탄올 크로스오버가 종래 제품에 비해 낮게 나타나는 등 초기 물성이 좋아졌고, 제조단가를 줄이는 여러 가지 장점이 있다. 선행기술을 살펴보면 기술개발 과정에서 특허의 권리성이 확대되고 있어 이 기술이 무효화될 가능성은 낮다.
△전계발광 소자와 제조방법, 이를 이용한 다중색채·백색발광 구현 방법(동국대학교) - 청록색, 적색 등 여러 가지 색의 발광이 가능한 전계발광 소자 컬러 스위칭을 이용해 백색 발광이 가능한 기술이다. 나노 소재로 빛을 내 디스플레이 소자나 전등에 이용하면 현재 통용되는 램프와 비교해 1/15 정도로 전력 소모량을 줄일 수 있다. 수명도 반영구적이어서 에너지절감 효과가 뛰어나다.
LED는 가전기기, 자동차, 건축 등 모든 산업에 적용이 가능해 일반 조명까지 대체할 경우 메모리 반도체를 능가하는 거대한 부품소재 시장이 형성될 것으로 기대되는 유망 산업이다.
다만, 선행기술과 비교할 때 나노 복합체를 이용한 기술과 일부 비슷한 기술이 조사돼 기술적 난이도가 높은 것은 아니고, 유사·대체 기술이 나올 가능성도 높다. 단일 소재에서 여러 색을 나는 전계발광소자 기술이 LED 분야에서 매우 유용하지만, 유사 기술이 있다는 점을 감안해 권리의 범위와 안정성을 보완하기 위한 추가 연구개발이 필요하다.
△백색 LED용 형광체 기술(한국에너지기술연구원) - 물리적·화학적 안정성이 매우 뛰어나고, 고효율·고신뢰성·고연색성을 보이는 백색 LED에 필수요소인 질화물 형광체 기술이다. 현재 연구실 수준 기술개발을 끝낸 상태다. 상용화를 위해서는 질화물 형광체 제조공정의 최적화에 대한 추가 기술개발이 이뤄져야 한다. 현재 질화물 형광체는 상용화 초기 단계여서 새로운 조성성분은 특허회피, 원천기술 확보가 가능하다.
일본의 미쓰비시화학(MCC)이 CaAlSiN3계의 질화물 형광체의 상용화에 성공했으나 초기 단계인 만큼 매우 비싸며 BLU용 백색 LED에 적용되고 있다. 에기연의 기술을 적용한 백색 LED는 일반 조명 뿐만 아니라 건축·도로·도시 조명 등 새로운 시장 창출이 가능하다. 특히 우리나라가 전세계 디스플레이 시장을 리드하고 있어 관련 시장을 중심으로 기술이 파생, 발전된다면 활용가능성이 매우 높다.
△방열시스템을 이용한 LED 조명등기구(지앤에이치) - LED 가로등의 방열 효율을 높이는 기술이다. 가로등에 고출력 LED 조명을 적용하려면 방열 효율 확보가 필수적인데 현재 출시된 고출력 LED 조명들은 그렇지 못해 제품화가 어렵다. LED 모듈을 켜면 소자에서 나오는 열을 방열공, 방열링, LED 홀더, 방열부재, 스프링와셔 등을 통해 밖으로 빨리 내보낼 수 있다. 이를 통해 인쇄회로기판 상에 있는 각각의 기능소자들이 받는 열을 미리 막을 수 있어 조명기구의 수명을 연장시켜 준다.
LED 개량기술에 해당되는 이 기술은 현재 제품화가 완료돼 기술 완성도가 높다는 평가다. 또한 LED가 유망분야이기 때문에 기술동향에도 잘 맞는다. 다만 기술의 난이도가 높지 않기 때문에 다양한 기술이 나타날 것에 대비하면서, 제품 자체의 집적화나 복합화를 위한 추가 연구를 통해 시장친화력을 높일 필요가 있다는 분석이다.
