7. 기타 참고사항
가. 사업 개황(1) 산업의 개요
당사는 X-ray(CT)를 활용한 전기차용 2차전지 검사장비를 주요 제품으로 생산하는 기업입니다. 당사의 X-ray 2차전지 검사장비는 방사선 투과 검사기술을 사용하며 한국표준산업분류상 "반도체 제조용 기계 제조업"에 속하고 있습니다.
(2) X-ray (비파괴) 검사의 개요
당사의 검사장비는 비파괴 검사 기술 중 하나인 방사선 투과 검사(RT, Radiographic Testing) 기술을 이용하는 장비입니다. 비파괴검사(Non Destructive Testing) 란 공업제품의 외부 또는 내부의 기공이나 균열 등의 결함, 용접부의 내부 결함 등을 제품을 파괴하지 않고 외부에서 검사하는 방법을 칭합니다. 물품 속에 결함이 있을 경우, 파괴해서 조사하면 결함 유무를 바로 확인할 수 있으나 이러한 파괴검사는 낭비가 많아 모든 제품을 조사하는데 적합하지 않습니다. 따라서 비파괴검사 방법이 개발되었고 비파괴 검사는 크게 표면결합 검출과 내부결함 검출 2가지로 나누어집니다.
비파괴검사는 원자력발전설비, 화학플랜트, 에너지공급시설, 조선업, 해양구조물, 철골구조물, 대형교량 등의 대규모 시설부터 제품, 소재 등 모든 분야에서 그 제조품에 대한 신뢰성 검사를 통해 품질을 향상하고, 시설물 등의 안전성과 신뢰성을 증대시키기 위해 중요한 역할을 수행하고 있습니다.
당사는 방사선 투과 검사기술을 사용하여 전기차 및 각종 모바일 기기에 사용되는 2차전지의 내부결함을 검출하는 X-ray 검사장비를 개발하고 있습니다. X-ray 검사장비는 산업용 카메라 및 X-ray를 통해 얻은 영상을 처리하여, 원하는 검사작업을 수행하는 장비입니다. 이렇게 얻은 영상을 컴퓨터로 처리하여 원하는 결과를 얻는 기술을 머신비전(Machine Vision, 기계 시각)기술이라고 하는데, 당사의 X-ray 2차전지 검사기는 이러한 머신비전기술을 이용하여 효과적으로 2차전지의 각종 불량 발생에 대한 검사를 자동화하여 수행합니다. 따라서 당사의 X-ray 검사장비는 2차전지 밸류체인에 포함된다고 볼 수 있으며, 2차전지 산업 동향에 절대적인 영향을 받습니다.
(3) 2차전지 산업의 개요
2차전지는 외부의 전기에너지를 화학에너지 형태로 바꿔 저장했다가 필요할 때 전기를 만들어내는 장치입니다. 여러 번 충전이 가능해 충전식 전지(rechargeable battery)라고도 하며, 한 번 사용 후 폐기되는 1차전지와 비교해 경제적, 환경적 이점이 있습니다. 2차전지의 종류로는 납축전지, 니켈카드뮴 전지, 니켈수소축전지, 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지 등이 있습니다.
<2차전지 산업의 진화 역사>
| 연도 |
1900년대 |
1950년대 |
1990년대 |
미래 |
| 전지종류 |
납축전지 |
니켈계 전지 |
리튬이온전지 |
차세대 전지(전고체) |
| 수요 |
자동차
산업기기
|
휴대용 전자기기
전동공구
HEV
|
휴대폰
태블릿, 노트북
xEV
|
모바일기기
초소형 전자기기
xEV
|
| 요구기능 |
기기의 상시 전원 공급 |
전자기기의 이동성 부여 |
고용량, 경량화, 소형화 |
고안전성, 초소형화, 플렉서블, 고용량, 장수명 |
| 주요 기업 |
Johnson Controls,
Exide, GS Yuasa
|
Saft, Sanyo, Toshiba, Panasonic |
LG화학, 삼성SDI |
- |
2차전지가 납축전지, 니켈계전지, 그리고 현대에는 리튬이온 전지로 발전하게 되면서 전지는 고용량, 고성능을 갖추게 되었지만 리튬이온전지의 특성상 폭발의 위험이 있으며 이에 생산 공정 중 불량품을 적출해야 하는 중요성이 증가하고 있습니다. 당사는 이러한 내부결함으로 인한 2차전지 불량품을 검출하는 검사장비를 연구개발, 생산하여 2차전지 생산업체에 공급하고 있습니다.
나. 제품 설명
(1) 주요 제품 등의 현황
| 품목 |
생산
개시일
|
사 진 |
제품설명 |
| 2차전지검사장비 |
2011.12 |
![]() x-ray 검사장비.jpg
X-ray 검사장비
|
X-ray를 통해 얻은 영상을 컴퓨터로 처리하여 2차전지의 제조공정에서 전극, 간극, 이물검사 등 결함을 자동으로 검사하는 장비입니다. |
X-ray 검사장비는 산업용 카메라 및 X-ray를 통하여 얻은 영상을 처리하여, 원하는 검사 작업을 수행하는 장비입니다. 이렇게 얻은 영상을 컴퓨터로 처리하여 원하는 결과를 얻는 기술을 머신 비전(Machine Vision, 기계 시각)기술이라고 합니다. 2차전지 내부검사장비는 이러한 머신 비전 기술을 이용하여 효과적으로 2차전지의 각종 불량 발생에 대한 검사를 자동화하여 수행합니다.
X-ray 검사장비는 제조현장에서 작업자가 눈으로 검사를 할 수 없는 내부검사를 수행합니다. 내부검사 공정은 많은 제조현장에서 자동화가 어려운 공정 중 하나에 해당합니다. 배터리 내부의 "+”전극과 "-” 전극의 정렬상태 및 전극 수량과 제품규격에 따른 검사 정도를 X-ray 투시를 통해 검사하여 양/불 판정을 하기 때문에 사람이 할 수 없는 검사입니다. X-ray 투시를 통하여 영상이 컴퓨터로 전달되면, 컴퓨터 안에 있는 프로그램이 이를 처리하는 과정을 밟게 됩니다.
제조현장에서 정해진 환경을 구축하여 필요한 작업을 고속으로 처리하여 안정적이고균질한 품질을 확보할 수 있습니다. 특히, 반도체와 컴퓨터 기술의 발전에 따른 고속 영상처리가 가능해지면서, 제조현장에서 기계시각의 활용범위는 더욱 증가하고 있습니다.
당사가 보유한 X-ray 검사장비 분야의 경쟁력은 머신비전 관련 지식과 경험을 보유한 우수한 인력이라 할 수 있습니다. 당사의 핵심인력들은 다년간의 연구개발 경험과 현장적용 경험을 가진 인력으로 구성되어 있으며, 2008년 회사 창립이래, 매우 다양한 분야에서 머신비전 기술을 활용한 개발 및 생산 경험을 보유하고 있어 고객의 요구에 능동적으로 대응할 수 있는 체계를 확보하고 있습니다.
X-ray 휴대폰 2차전지 생산 공정은 매우 빠른 속도로 생산이 이루어집니다. 따라서 자동검사가 수행되는 현장은 복잡한 검사작업을 할 시간적인 여유가 주어지지 않기에 매우 신속한 영상처리가 필요합니다. 머신비전 기술을 이용한 X-ray검사장비에 있어서, 핵심기술요소는 소프트웨어 처리 기술이라 할 수 있습니다. 소프트웨어 처리 기술은 이러한 환경에서 여러 가지의 불량상황을 한두 가지의 영상으로 압축하여 영상처리가 매우 신속하게 진행될 수 있도록 만들어 주는 기술입니다. 소프트웨어 처리기술은 많은 경험과 지식을 필요로 하고 있어, 쉽게 접근하기 어려운 특징을 가지고 있습니다.
(2) 경기변동과의 관계
당사의 검사장비는 경기변동에 직접적인 영향을 받지는 않으나 전방산업인 전기차 및 휴대폰 산업 등의 영향을 크게 받습니다. 최근 친환경 트렌드라는 사회적 요구 및 기술의 발달로 인한 전기차 등의 신제품이 상용화되면서 2차전지의 생산량이 증가됨에 따라 당사의 검사장비에 대한 수요도 증가하며 글로벌 경기변동의 영향보다는 2차전지가 필수적으로 들어가는 전기차, 휴대폰 등의 판매 증감에 영향을 받고 있는 것으로 보여집니다.
(3) 계절적 요인
당사 검사장비의 수요는 2차전지 생산 수요에 영향을 미치는 전기차 및 휴대폰 산업 과 밀접한 관계가 있으며, 타 산업과는 달리 계절적 영향에 직접적인 영향을 받지는 않습니다.
2차전지 검사 장비 산업은 타 장비산업과 마찬가지로 수주를 받기 때문에 미래 사업계획의 일정부분이 미리 계획되어 정해져 있어서 계절성보다는 고객사의 생산계획이 더욱 중요합니다. 즉, 모바일용 검사장비의 경우 휴대폰 출시 전 예상 수요에 따라 생산라인을 확장, 축소하기 때문에 계절적 요인 보다는 핸드폰의 출시시기와 이에 따른 생산라인 확장 등에 영향을 받으며 자동차용 검사장비는 주요 배터리 생산업체의 라인증설 및 신규공장 확충 등에 영향을 많이 받습니다.
세계 최대 자동차 시장인 중국의 경우 최근 신에너지차 의무생산제 도입으로 인해 대용량 2차전지의 수요가 크게 증가될 것으로 예상되어 대규모 설비 투자가 이루어질 것으로 전망되고 있습니다. 이에 따라 2차전지 검사장비의 수요도 중국의 전기차 생산량에 맞추어 증가할 것으로 예상됩니다.
(4) 제품의 라이프사이클
2차전지 X-ray 검사기 분야의 라이프사이클은 고객 사업 지속과 결부됩니다. 일반적인 자동화 장비의 경우, 초기 제품을 납품하고, 지속적인 공정 기술의 개선과 신기술 도입에 따른 기존 장비의 개선 또는 신공법을 적용한 신규 장비 개발이 이뤄집니다. X-ray 검사기 또한 이러한 과정을 거칩니다. 즉, X-ray 검사 장비는 신 공정 또는 신규 제품에 대한 검사 알고리즘의 지속적인 업데이트가 필요합니다.
또한, 검사 장비의 특성상 불량을 검출하는 알고리즘의 신뢰성이 보증되어야 하기에 쉽게 다른 업체로 변경하기 어려우며, 다른 신검사 방법에 의한 검사로 대체되는 것 또한 쉽지 않습니다. 2차전지 사업군의 경우, 그 2차 전지를 최종적으로 구매하는 최종 사용자가 X-ray 검사를 원하는 경우가 많으므로 지속적인 판매가 확보됩니다.
2차전지 장비 자체의 라이프 사이클은 그 2차전지 라인이 생산을 지속하는 한 장비는 유지되며, 유지되는 장비에 대한 지속적인 알고리즘 업데이트와 Spare 부품에 대한 지속적인 판매가 발생합니다. 만일, 신공법 적용 또는 생산 라인 노후 등으로 교체가 필요할 경우, 전체 라인을 재구매하는 방식으로 판매가 이뤄집니다.
다. 사업구조
(1) 원재료 조달방식, 주요 원재료 조달원, 가격변동 추이 등
검사장비의 핵심 기술은 검사를 처리하는 소프트웨어에 있습니다. 이러한 구성에 필요한 각 부품의 조달도 중요하지만, 가장 중요한 것은 핵심 기술을 구현하여 원하는 검사 수준과 안정적인 검사작업 수행을 유지하는 것입니다. 핵심 기술을 구현하는 부분은 당사의 우수한 기술 개발 인력이 담당하고 있으며, 이러한 핵심 인력은 산업계에서 필요한 솔루션을 적기에 공급할 수 있는 가장 큰 자원입니다. 특히 높은 난이도의 기술을 구현하기 위해서는, 전자 및 제어 / 생산기술 등 다양한 분야에 대한 깊은 이해를 가지고 있는 우수한 기술 인력들이 필요하며, 당사는 기존에 산업계에서 필요한 제품을 개발하면서 다양한 경험을 통하여 얻은 경험적 지식을 확보하고 있는 인력들을 다수 보유하고 있습니다. 이러한 우수한 인력의 장기적인 근무를 유도하기 위해서, 여러 복리 후생 제도 및 인센티브 제도를 운영하여 우수 인력들에 대한 이직을 사전에 방지하고 있습니다.
재료의 경우, 광학계의 주요 부품인 카메라 관련 부품과 엑스레이 생성장치를 제외하고는 국내 부품 업체로부터 제공을 받고 있습니다. 또한 그 동안 쌓아온 경험과 기술을 바탕으로 실패 비용을 줄이고 특히, 광학계의 경우 이미 개발 완료된 부분을 검사현장의 상황에 맞게 약간의 개선을 진행하여 후발 업체들에 비해 높은 품질을 구현할 수 있습니다.
TDI 카메라 및 엑스레이 생성장치는 세계적인 부품공급업체들의 국내 대리점을 통해 공급받고 있습니다. 이들 부품은 세계적으로 활용되고 있기 때문에 가격이 안정적으로 형성되어 있으며, 유통물량이 많아 공급이 안정적입니다. 당사는 높은 구매력을 통하여 경쟁력 있는 가격으로 제공받고 있으며, 수급이 불안정한 경우를 대비하여, 최소 안전 재고를 확보하여 고객의 요구에 효과적으로 대응하기 위하여 노력하고 있습니다.
(2) 생산방식 및 판매방식
머신비전시스템은 일반적인 홍보 등을 통하여 사업을 진행하기 어렵고, 현장과의 직접적인 소통을 통하여 사업을 진행하는 기술기반의 사업입니다. 이에 따라, 당사의 엔지니어가 해당 고객 업체의 생산기술자들과 직접적인 접촉을 통해 사업이 착수되는 것이 통상적입니다. 각 업체의 구매담당자는 이러한 생산기술자들의 의뢰를 넘겨받아, 행정적인 구매절차를 진행하게 됩니다. 이후의 사업 역시 당사의 엔지니어와 해당 고객사의 생산기술자들과의 교류를 통하여 이루어지게 됩니다. 당사는 고객들과의 충실한 거래를 통하여, 지속적인 시장 확대를 도모하고 있습니다. 당사의 주요고객들이 세계 최고의 경쟁력을 가진 기업과 그 협력사들로 구성되어 있고 이들과의 지속적인 협력은 새로운 시장 창출의 기회를 의미하기 때문에 당사의 기술력을 기반으로 한 안정적인 협력관계의 유지는 당사 영업 전략에 있어서 가장 효과적인 전략이라고 할 수 있습니다.
당사의 경우, 엔지니어링 중심 회사로 장비 기획, 개발, 설계는 당사 직원들이 수행을 하나, 단순 조립의 경우 외주 인력을 적극 활용합니다. 단, 제품 불량발생 방지를 위해 그 인력을 관리, 감독하는 제작 인력이 함께 투입되고 있습니다. 자동화 장비 특성 상, 장비 제작 시에는 단순 작업을 요하는 많은 인력이 필요하나, 장비가 제작 완료된 후에는 그 장비를 정밀 세팅하고, 검사기 특성상 PC와 PLC를 능숙하게 다루는 인력이 필요하게 됩니다. 따라서, 당사에서는 단순 작업을 필요하는 기구 제작, 전기 배선 작업 등의 업무는 외주 인력을 활용하여 수행하고 있으며, 기타 설계, PC, PLC 프로그램 작업 및 정밀 기구 세팅 등은 당사 인력이 수행함으로서 당사는 부가가치가 높은 분야에 종사할 수 있는 인력에 대한 투자와 교육에 집중하고 있습니다.
라. 신규사업
2차전지의 극판을 쌓아올리는 자동화 설비인 스태킹 장비 분야는 새로이 창출된 자동제조장비의 시장입니다. 이노메트리는 기존 스태킹 제조장비 대비 생산속도가 현저히 높은 제조장비를 개발하였습니다. 당사 스태킹 장비는 고속형 Zig-zag 적층기로서, Separator(분리막)를 기준으로 양극판과 음극판을 교대하며 적층하는 장비로 스테이지를 ”U”자 형태로 고속이동 운전시켜 제조시간을 단축하는 것이 특징이며 2차전지 시장이 확대됨에 따라 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 차세대 배터리인 리튬메탈 배터리를 시작으로 기타 소재 또는 전고체 배터리까지 확장할 수 있도록 초정밀 스태킹 기술을 단계적으로 고도화해 나갈 것입니다.
마. 시장현황
(1) 시장의 특성
가) 주요 목표시장
당사는 2008년 창사 이래 X-ray를 이용한 비파괴검사 장비를 지속적으로 개발하고 판매하여 왔습니다. X-ray 비파괴검사장비는 일반적인 장치에 비하여, 높은 가격대를 형성하고 있으며 이익률이 높은 제품이라 할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인하여 X-ray 비파괴검사 장비를 사용하여 검사하는 대상이 되는 것도 고부가가치의 제품이거나 전기차, ESS, 휴대폰 등 비교적 생산단가가 높고, 대규모 투자가 일어나는 산업에서 활용되는 것이 일반적입니다.
당사의 X-ray 관련 검사장비의 주요 목표시장은 전기차 및 휴대폰 2차전지 제조업체입니다. 2차전지는 매우 정밀한 검사를 통하여, 전지가 적용된 제품이 사용되는 과정에서 불량이 발생하지 않도록 하여야 합니다. 2차전지는 주로 휴대폰 등 모바일 IT기기의 전원으로 사용되고 있습니다. 최근 대용량화 기술이 발전함에 따라 자동차 및 에너지 저장 등의 용도로 사용이 확대되고 있습니다. 국내 업체로는 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등에서 생산하고 있으며 해외업체는 파나소닉, CATL, BYD, 노스볼트 등이 주요 생산 업체입니다.
당사에서 공급하는 2차전지 관련 자동검사장비는 2차전지 제조업체 및 전기자동차 제조사를 주요 목표시장으로 하고 있으며, 이 기업들의 공장은 국내와 중국, 유럽에 집중되어 있습니다. X-ray 관련 검사기술을 이용한 자동검사는 현장과 밀접한 개발이 이루어져야 합니다. 개발이 완료된 이후에도, 안정적인 운용을 위한 지속적인 지원이 필요한 사업 분야 입니다. 이에 따라 당사는 X-ray 검사장비 사업을 국내 및 해외에서 전개하고 있습니다.
미국 내 배터리 밸류체인 구축 및 중국 배제를 위해 작년 9월 발효된 4,300억 달러(약 560조원) 규모의 인플레이션 감축법(IRA)의 영향으로 국내 배터리 기업들이 북미 지역에서 생산 거점 확보에 과감한 행보를 보이고 있으며 시장조사기관 SNE리서치는 지역별 배터리 생산능력 비중이 북미의 경우 2022년 6%에서 2035년 31%로 성장할 것으로 분석하였습니다. 이러한 추세는 유럽에서도 나타나 지난 4월 유럽판 IRA인 핵심원자재법(CRMA) 초안을 공개하여 북미를 따라갈 것으로 전망됩니다.당사는 국내 3사 뿐 아니라 노스볼트 등 해외 고객사향 매출이 늘어나고 있으며 이러한 글로벌 고객사들은 배터리의 안전성을 확보하기 위해 검사장비 채택과 검사항목 확대에 적극적인 상황입니다.
<2024년 1~6월 글로벌 전기차용 배터리 사용량 순위>
| 순위 |
제조사명 |
2023년
1~6월
|
2024년1~6월 |
성장률(%) |
세계시장 점유율(%) |
| 2023년 |
2024년 |
| 1 |
CATL |
106.3 |
137.7 |
29.5% |
35.7% |
37.8% |
| 2 |
BYD |
47.1 |
57.5 |
22.0% |
15.8% |
15.8% |
| 3 |
LG에너지솔루션 |
44.4 |
46.9 |
5.7% |
14.9% |
12.9% |
| 4 |
SK온 |
16.4 |
17.3 |
5.4% |
5.5% |
4.8% |
| 5 |
CALB |
12.4 |
16.7 |
34.6% |
4.2% |
4.6% |
| 6 |
삼성SDI |
14.0 |
16.4 |
17.4% |
4.7% |
4.5% |
| 7 |
Panasonic |
21.6 |
16.2 |
-25.1% |
7.3% |
4.4% |
| 8 |
Guoxian |
6.5 |
9.0 |
38.2% |
2.2% |
2.5% |
| 9 |
EVE |
6.5 |
7.8 |
18.5% |
2.2% |
2.1% |
| 10 |
Sunwoda |
4.6 |
7.5 |
62.4% |
1.6% |
2.1% |
| 기타 |
18.1 |
31.6 |
74.4% |
6.1% |
8.7% |
| 합계 |
298.1 |
364.6 |
22.3% |
100.0% |
100.0% |
- 자료 : SNE리서치, "Global EV and Battery Monthly Tracker”(2024.07)
나) 산업의 연혁
당사가 생산하는 제품인 2차전지 검사장비는 제품의 기술적인 면에서는 비파괴검사 산업에 속하나 밸류체인상으로는 2차전지 산업에 속합니다. 따라서 비파괴 검사 산업과 2차전지 산업 모두의 연혁을 살펴볼 필요가 있습니다.
① 비파괴 검사장비 산업 연혁
1920년대에 시작한 비파괴검사는 품질을 보장하고 생산효율과 비용효율을 보증하는 생산 툴(tool)로 진화해 왔습니다. 다양한 기술로 구조나 표면상의 문제점을 파악하고, 결함이나 다른 물질의 포함 유무를 검사하며, 물질과 코팅의 두께를 측정하고 각 산업제품의 특징들을 결정하는데 이용되고 있습니다. 그리고 물질, 디자인, 제품 그리고 여기에 제조기술의 혁신을 수반한 비파괴검사가 요구되고 있습니다.
비파괴검사 전문가, 물리학자, 야금학자, 화학자, 전기 및 기계공학자들은 보다 좋고 보다 정확한 시험방법을 계속해서 개발해 왔습니다. 지난 20년간 여러 기술적 발달(컴퓨터화, 자동화, 여러 NDT 방법을 하나로 통합)은 기술의 유용성을 증대시켜 왔습니다. 컴퓨터는 보다 큰 용량의 데이터의 수집 및 획득, 검사방법의 자동화, 검사결과의 보다 빠른 해석, 검출된 결함에 의해 발생될 위험의 예측을 가능하게 해 왔습니다. 보다 강력한 컴퓨터의 이용증가를 통해 복잡한 신호처리가 가능하게 되었고 이는 비파괴검사가 단순히 결함검출이라는 특징을 넘어서 인공지능과 같은 기능이 통합된 장비 및 시스템의 구축을 가능하게 하고 있습니다. 이는 장비 및 시스템의 자동화를 선도하고 있다고 할 수 있습니다.
머신비전 기술은 영상처리(image processing)기술을 근간으로 하고 있습니다. 영상처리 기술은 1920년대 영상전송시의 시간 단축을 위하여 처음 시도된 이후, 1960년대 미국의 우주탐사 프로젝트를 진행하며 발전하였습니다. 이는 우주탐사선이 송신하는 영상의 화질을 개선하기 위한 컴퓨터 처리 기술이 필요했기 때문입니다. 한국기술거래소의 신기술아이디어 사업화 타당성 평가사업 보고서에 따르면, 영상처리기술이 산업에 본격적으로 응용되기 시작한 것은 1970년대 말에서 1980년대 초로 미국의 벤처기업들에 의해서라 할 수 있으며, 세계적인 영상처리 관련 전문기업인 Cognex, Matrox, Coreco등과 같은 기업들이 이 시기에 탄생하였습니다.
머신비전 기술을 기반으로 하는 외관검사장비 산업은 1970년대 본격적으로 시작된 반도체 산업의 성숙과 반도체 산업에서 필요한 다양한 검사공정의 자동화 추세에 맞추어 급격히 성장하였습니다.
반도체 산업이 미국에서 시작되어, 일본을 거쳐 한국으로 넘어오는 과정과 맞물려, 머신비전 기술도 미국에서 시작되어, 일본을 거쳐 한국으로 도입되었습니다. 한국에서는 1980년대 중반부터 관련 대학이나 연구소에서 머신비전 기술의 도입이 시도되었고, 산업계에서는 1980년대 후반부터 관련 산업의 태동이 있었습니다.
1990년대 후반 들어 한국의 반도체 산업이 급격히 성장하면서, 반도체 검사관련 머신비전 기업들이 생겨났고, 반도체 Ball검사, Mark검사, Lead검사, Wafer OCR검사장비, X-ray 검사장비등이 이 시기에 많이 개발되고 사업화되었습니다.
2000년대 휴대기기 및 노트북, 산업이 성장하게 되면서, 이와 관련된 머신비전 기술의 시장이 크게 확대되기 시작하였습니다. X-ray 검사장비산업을 영위하는 주요기업들이 2000년대 초에서, 2000년대 말에 설립되었으며, X-ray 검사장비 시장은 2000년대 들어서부터 본격화 되었습니다.
이들 내부검사장비 전문기업들은 2000년대 초반부터 2000년대 후까지 식품이물 분야에서 주로 활약하였으나, 2010년부터 불황의 여파로 시장이 급격하게 위축되고, 많은 식품이물검사장비 업체들의 난립으로 경쟁이 과도화 되었습니다. 이러한 환경에서 탈피하기 위하여 각 업체들은 시장다변화를 모색하였고, 이는 2차전지 산업분야의 니즈와 부합되어, 스마트기기 전지 검사장비시장에 참여하는 기업들이 늘어나게 되었습니다.
국내의 머신비전 산업의 역사는 20여년에 불과할 정도로 매우 짧으나 에스엔유프리시젼(LCD), 고영(PCB), 인텍플러스(반도체, LED등), NCB네트웍스(LCD), 넥스트아이(LCD), 등 여러 상장사를 배출할 정도로 빠르게 성장하였고, 특히 2차전지 내부검사분야는 스마트기기 폭발로 인하여 수요가 필수적인 상황이며 전기자동차, ESS, IT기기 등 신규산업의 성장에 따라 내부검사장비의 필요성은 더욱 증가할 전망입니다.
② 2차전지 산업 연혁
a. 2차전지 개요
전지란 물리적 또는 화학적 작용을 통해 전기에너지를 발생 공급시키는 장치를 말합니다. 화학반응을 이용한 전지를 화학전지, 물리반응을 이용한 전지를 물리전지라 하며, 일반적으로 화학전지가 더 보편적입니다. 전지의 발전원리에 따라 전지를 분류하면 다음과 같습니다.
<발전원리에 따른 전지의 분류>
| 화학전지 |
1차전지 |
화학에너지를 전기에너지로 1회 변환, 충전이 불가능 |
| 2차전지 |
화학에너지를 전기에너지간의 충천과 방전으로반복 사용 가능 |
| 연료전지 |
연료의 화학에너지를 전기에너지로 직접 전환 |
| 초고용량 커패시터 |
물리적 커패시터와 2차전지의 특성을 혼합한 전지 |
| 물리전지 |
태양전지 |
반도체의 p-n접합을 이용하여 광전효과에 의해태양광에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 전지 |
| 열전소자 |
반도체의 p-n접합을 이용하여 열에너지를직접 전기에너지로 변환하는 전지 |
| 방사선 전지 |
방사성 동위원소의 에너지를 전기에너지로변환하는 전지 |
화학전지는 기본적으로 두 개의 전극(양극과 음극)과 전해질, 분리막으로 구성되어 있습니다. 전지를 사용하려는 장치에 전극을 연결하면 2개의 전극에서 각각 산화반응과 환원반응이 자발적으로 진행됩니다. 한쪽 전극에서 자발적인 산화 반응이 진행된 결과 생성되는 전자들이 외부 회로를 통해서 각종 장치나 기기를 통해 흐르게 되며 이 전자들이 궁극적으로는 전지의 또 다른 전극으로 흘러 들어가 전지 내부에서 환원 반응을 진행시킵니다. 이런 과정을 통해서 화학반응 에너지가 전기에너지로 이용됩니다. 전지가 완전히 방전이 되었다는 것은 전지내부에서 자발적인 산화·환원 화학반응을 할 수 있는 화학 물질이 거의 소모되었다는 것을 의미합니다.
축전지(storage battery), 충전지(rechargeable battery, 충전식 전지) 혹은 배터리라고 부르는, 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 재사용 할 수 있게 만든 전지를 2차전지라 하며, 일반적으로 재사용이 불가능한 일차 전지보다 경제적이고 환경 친화적입니다. 우리 주변의 흔한 AA 또는 AAA 건전지로 비교해보면, 충전지가 1회용 건전지보다 가격은 몇 배~몇십 배까지 비싸지만 제품에 따라서는 500~2100회까지 재사용을 하고 있습니다.
충전 과정을 거쳐 반복 사용이 가능한 2차전지는 1851년 프랑스의 물리학자인 가스통 플랑테(G.plante)가 납축전지를 발명하면서 시작되었습니다. 구조가 간단하고 취급이 쉬우며 대량생산이 용이한 납축전지는 20세기 초반 엔진 시동용으로 널리 사용되었습니다. 그러나 20세기 중반 소형 면도기, 전동드릴 등 휴대용 소형기기가 등장하면서 이에 적합한 니켈계 전지가 등장하였습니다. 작고 가벼운 니켈계 전지는 납축전지가 대응하기 어려운 휴대성이 요구되는 기계들 위주로 사용되었습니다.
그러나 20세기 말 IT기술의 빠른 발전으로 더 높은 수준의 휴대성을 요구하는 휴대폰, 게임기, 노트북 등의 기기가 등장하였습니다. 이에 1970년대 미국의 위팅엄(Whittingham)이 리튬이온전지를 제안하였지만 폭발성에 대한 우려로 20여년간 연구과제에만 머물었습니다. 하지만 소니 기기의 특화된 전지 솔루션을 찾던 소니의 결정적 기여로 리튬이온전지는 1991년 마침내 양산에 성공하였고 리튬이온전지의 유망한 미래에 눈독을 들이던 많은 기업이 투자에 나서면서 현대의 리튬이온전지가 탄생하게 되었습니다.
현재는 높은 에너지밀도, 충/방전 효율 및 장수명을 가진 리튬계열의 2차 전지가 모바일제품 및전기자동차용으로 광범위하게 사용되고 있습니다. 리튬 2차전지는 리튬이온전지(Lithium-Ion Battery: LiB)와 고분자전해질을 사용하여 안정성을 강화한 리튬이온폴리머전지(Lithium-Ion Polymer Battery: LiPB)로 구분 할 수 있습니다. 리튬이온전지는 주로 각형, 원형의 형태로 소형전자기기에 사용되며, 리튬이온폴리머전지는 얇고 사이즈변환이 용이하며 보다 고출력을 낼 수 있어서 전력저장(Energy Storage System: ESS) 용이나 전기자동차 등에 주로 사용되고 있습니다. 리튬이온전지의 경우 방전과 충전을 오가면서 전지의 팽창과 수축이라는 특성이 있어 폭발의 위험성이 있습니다. 이에 따라 안전성에 대한 검사장비가 생산장비 외에 필요하게 되었습니다. 2차전지의 종류와 특성을 정리해보면 다음과 같습니다.
<2차전지의 종류와 특징>
| 구분 |
특징 |
장점 |
단점 |
| 납축전지 |
1859년 발명
자동차, 비상전원, 전력 저장 등 대형 전원으로 사용됨
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용량대비 가격이 저렴
넓은 온도 범위에서 고출력을 낼 수 있음
자기 방전이 작음
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납 공해문제
성능향상에 한계
무게가 비교적 무겁고 에너지 저장밀도가 낮음
완전 방전시 폐기
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| 니켈카드뮴전지 |
1899년 발명
1960년대 밀폐형 양산기술이 확립되면서 고출력이요구되는 산업 및 군사용으로 널리 이용되고 있음
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저렴한 가격
저온에서도 우수한 성능
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카드뮴 공해 문제
낮은 에너지 저장밀도, 자기방전, 메모리효과
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니켈수소
전지
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1990년 실용화
니켈카드뮴의 단점 보완
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메모리효과가 니켈카드뮴보다 작음
에너지 저장밀도 높음
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완전방전시 수명에 지장
니켈카드뮴에 비해 비싼 가격
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리튬이온
전지
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1991년 소니에서 개발
핸드폰, 노트북 등 소형 IT기기 배터리로 주로 이용
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가벼운 무게
안전방전 및 과충전방지 회로가 있어 환경에 영향 없이 수시로 충/방전 가능
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내부 전해질 용액의 폭발 위험
보호회로 장착한 팩 형태로만 생산됨
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리튬이온
폴리머전지
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차세대 전지로 주목
2년 이내의 수명
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전지의 형상을 원형과 각형을 비롯한 다양한 모양으로유연하게 만들수 있음
전해질에 폴리머를 사용함으로서 안전성이 뛰어남
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리튬이온 전지보다 용량이 작고 수명이 짧음
제조공정이 비교적 복잡하여 리튬이온 전지보다 비싼 가격
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2차전지를 형태에 따라서 분류하면 원통형, 각형, 파우치형으로 나눌 수 있습니다. 시장 초기엔 기존 1차전지 시장을 대체하는 개념이었기 때문에 규격에 맞는 원통형 전지 위주로 투자가 이뤄졌습니다. 최근 테슬라를 시작으로 상용화 잠재력이 높은 '46파이' 원통형 배터리 개발에 국내외 주요 배터리 업체들이 신규공장 증설 및 라인 전환 등을 통해 적극적으로 진입하면서 그 경쟁이 가속화되고 있는 상황입니다.
각형은 양극, 분리막, 음극을 마치 두루마리처럼 말아서(Winding) 알루미늄 캔에 넣고 전지를 구성하는 방식으로 롤형이라고도 하며, 내구성이 뛰어나고 대량 생산할 경우 공정단계가 파우치형에 비해 적어 생산효율과 원가 절감폭이 크다는 장점이 있습니다. 그러나 배터리 셀 귀퉁이의 공간을 활용할 수 없어서 에너지 밀도 손실이 불가피하고, 충/방전 시 상하좌우 360도로 수축 및 팽창을 반복하기 때문에 장기간 사용시에 배터리 구조가 뒤틀리는 스웰링(부피팽창) 현상이 일어날 수 있습니다.
반면 파우치형은 소재를 층층이 쌓는 스태킹(Stacking) 방식으로 배터리를 만들어 잔여공간도 소재로 채울 수 있기 때문에 저장할 수 있는 에너지 양이 늘어나고 또한 충방전 시 위ㆍ아래로만 수축 및 팽창이 일어나기 때문에 장기간 사용 후에도 구조가 유지되며 부피팽창을 제어하는 데 유리합니다.
<2차전지 배터리 형태별 비교>
| 형태 |
장점 |
단점 |
| 원통형 |
* 높은 상용화 잠재력* 낮은 가격과 생산 난이도
* 수급 안정성
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* 부피가 크고 에너지를 내는 데 한계가 있음
* 충방전시 뒤틀림 현상 발생 가능성 가장 높음
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| 각형 |
* 생산공정이 적어 파우치형 대비 단가 낮음
* 높은 내구성
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* 캔을 사용하여 무겁고 열 방출이 어려움
* 에너지 밀도가 낮고 뒤틀림
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| 파우치형 |
* 높은 에너지 밀도, 가벼운 무게, 형태 다양화
* 부피팽창 제어가 용이하여 안정성 확보
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* 높은 생산 난이도
* 상대적으로 낮은 제조속도
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b. 2차전지 및 검사장비 산업의 특성
2차전지 산업 분야에서 사용되는 X-ray 검사장비의 특성은 2차전지 산업 특성과 2차전지 부품산업의 특성에 의해 규정됩니다. 2차전지 검사 공정은 2차전지 제조 공정상에서 발생할 수 있는 다양한 형태의 불량들을 생산 공정상에서 검사하여, 완제품으로 출하되지 않도록 방지하는 역할을 수행합니다. 또한 발생한 불량 형태를 통하여 실제 제조 공정에서 발생 원인들을 개선할 수 있는 기본 Data를 제공하기 때문에 공정을 안정화 하는 역할도 수행하게 됩니다. 2차전지 산업의 특성은 다음과 같습니다.
<자본집약적 산업, 기술집약적 산업>
2차전지 산업은 대규모 자본과 원천기술이 뒷받침 되지 않고서는 상용화가 되기 어려운 산업입니다. 2차전지 산업은 트리밍머신, 전해액 삽입기, 혼합기 등 대규모 설비를 필요로 하는 장치산업인 동시에 대규모 자본이 요구되는 자본집약적인 특성을 가지고 있습니다. 또한 2차전지 산업은 고에너지, 고출력밀도 및 고안전성 전극 활물질 기술, 고기능성 전극 재료 기술 및 전해질 기술과 고기능성 분리막, 고분자 전해질 기술 등의 소재 기술 및 셀 설계 및 조립 기술, 전기전자 제어기술 및 전력변환기술이 바탕이 된 고정밀 활성화 기술 등이 복합적으로 통합된 기술 집약적 산업입니다. 따라서 소재 개발에서부터 부품 제조, 셀 설계 및 조립, 활성화 및 성능 검사에 이르는 전체 생산 공정에서 기술 집약된 생산 설비가 필요한 산업입니다.
2차전지 산업은 글로벌 시장에서 기술력과 투자기반을 갖춘 소수의 승자가 독식하는 산업으로 변동성이 매우 크며, 매년 시장 상황과 경기의 영향을 받습니다. 2009년에는 세계 금융 위기로 시장이 급격히 위축되었으나, 2010년에는 중국을 비롯한 신흥시장의 확대로 인하여, 국내의 2차전지 제조업체들의 매출액이 크게 증가 하였습니다. 그러나 이러한 현상은 시장의 우위를 선점한 기업에 한정되었고 후발 기업들의 매출액 증가는 미미했으며, 수익에 있어서 그 격차는 더욱 심하게 나타나고 있습니다. 이러한 이유로 시장의 수요가 증가할 때 막대한 이익을 거둔 선두 기업들은 과감히 1개 라인에 2조원에 이르는 다음 세대의 투자를 실행할 수 있으나 큰 이익을 남기지 못하는 기업들은 이러한 투자를 감당하기 어려워 생존경쟁에서 뒤쳐질 수밖에 없는 구조를 가지고 있습니다. 뿐만 아니라 현 시점에서 우위를 선점한다고 해도 다음 세대의 설비투자가 성공적으로 이루어지지 않을 경우 시장에서 도태될 수 있는 위험이 존재합니다.
<고성장 산업>
2차전지 산업은 80년대 이전까지만 해도 자동차용 납축전지를 중심으로 발전해왔습니다. 그러나 80년대 이후 캠코더, 워크맨 등 휴대용 전자기기의 등장과 함께 노트북PC, 휴대전화 등의 시장이 급격히 확대되면서 정보통신분야의 핵심 부품 산업으로 부상하였습니다. 2차전지 산업은 반도체, LCD와 함께 21세기 3대 전자부품으로 IT산업의 발전과 더불어 휴대형 정보통신기기의 성능 향상과 경량화를 통해 동반 성장하고 있는 산업입니다.
리튬 2차 전지 산업은 현재 주요 수요품목인 휴대용, 모바일용 가전제품 및 IT 제품 산업에서의 스마트화 추세에 의한 수요 증가 뿐 아니라, 차세대 자동차 시장의 핵심인 전기자동차의 가장 중요한 부품 제조 산업으로 향후 전기자동차 시장의 급성장에 따라 중대형 2차 전지를 중심으로 한 거대한 수요 시장이 창출될 전망입니다. 또한 스마트그리드 시스템 하에서 잉여 전력을 저장하고 전력 품질을 향상하기 위한 에너지 저장장치로서 신규 시장이 창출되는 등 그 성장성이 무궁무진한 산업입니다.
<녹색성장 산업>
2차 전지 산업은 전기에너지를 효율적으로 충전하고 저장함으로써 원자력, 천연가스, 석유 및 석탄자원 및 태양광, 풍력, 조력 등의 방법으로 생산한 전력의 품질 향상 및 에너지 저장이 가능하도록 하여 화석 연료의 사용으로 인한 환경오염을 방지하는데 핵심적인 산업입니다. 또한 리튬 2차 전지 산업은 향후 친환경적인측면에서 모든 국가들이 적극 지원, 육성할 수밖에 없는 산업입니다. 일본, 미국, 중국 등 이미 많은 국가에서 핵심 산업으로 지원 계획을 수립하여 다양한 형태로 지원 및 보급 촉진 사업을 추진하고 있는 상황이며 우리나라의 경우에도 2010년 4월 정부에서 발표한 5대 핵심 녹색 산업의 중추 산업으로 선정되었으며 2010년 7월에는 2020년까지 2차 전지 생산 세계 1위 국가를 목표로 한 2차전지 경쟁력 강화방안이 발표되는 등 국가 차원의 전략산업으로 육성되고 있습니다.
온실가스 배출에 따른 지구온난화 심화 등의 문제로 화석연료 사용 제한에 대한 논의 후, 1997년 12월 교토의정서가 만들어지고 2005년부터 발효되었습니다. 우리나라도 자발적 참여로 2015년부터 탄소세가 발효되며, 미국, 유럽의 차량에 대한 연비규제는 이미 시행 중에 있습니다. 이러한 규제와 국가별 지원에 발맞춰 2차전지는 현재 스마트폰 등 모바일기기용 전지수요는 점차 그 성장세가 둔화되고 있지만 ESS와 EV용 중대형 전지시장은 성장세가 커져가고 있습니다.
<국가 경제 발전에 중요한 산업>
화석연료 고갈로 인한 에너지 수급 문제, 온실가스 배출로 인해 지구온난화가 심화되고 있어, 세계 각국은 효율적으로 에너지를 저장하고 활용하기 위해 전기차, 스마트그리드 등의 기술 개발에 노력을 기울이고 있습니다. 화석연료를 대체하기 위해 각국 정부는 태양광, 풍력 등 신재생 에너지의 보급을 확대하려는 정책을 펴고 있으며, 일조량, 풍향 등의 조건에 따라 전력 생산에 변화가 있는 신재생에너지는 효율적인 전력관리와 스마트그리드와의 연계를 위해서 2차전지가 필수적입니다. 또한, 글로벌 완성차 업체들은 미래 자동차 시장을 주도하기 위해 하이브리드차(HEV), 전기차(EV), 수소연료전지차(FCE) 등을 경쟁적으로 개발하고 있습니다.
주요국들은 2차 전지를 미래 성장동력으로 인식하고 관련 기술을 확보하기 위해 R&D에 대한 투자를 확대하고 있습니다. 우리나라의 전지 제조기술은 일본과 함께 세계 최고수준이나, 부품, 소재 및 원천기술에서는 선도국 일본의30~50% 수준으로 격차가 있는 것으로 파악되고 있습니다.
최근 산업통상자원부의 제6차 산업기술혁신계획(2014~2018)에 따르면 "2차전지는 첨단융합산업과 녹색기술산업의 핵심 인프라로 IT와 비IT산업을 모두 견인하는 핵심분야"로 정의되고 있습니다. 리튬 2차전지는 리튬이 현재까지 발견된 홑원소 금속 중 가장 가벼우면서도 고용량의 에너지 저장이 가능함으로 현재 가장 각광을 받고 있으며, 기술개발이 꾸준히 이루어지면서 매년 10% 이상의 성능개선이 이뤄지고 있습니다. 향후 2013~2018년까지 2차전지의 수출규모는 46억불에서 158억불로 확대될 것으로 보이며, 국가생산, 수출, 고용 및 전후방 산업에 대한파급효과가 큰 산업으로 분류되고 있습니다.
<주문생산 산업>
2차전지는 그 용도에 따라 가장 적합한 성능을 낼 수 있도록 각기 나뉘어 발전하고 있습니다. 그러므로 현재 생산모델과 동일한 사이즈에 전지의 용량이 증가한다면 그에 따른 소재부터 공정방식, 집전체(Current Collector)의 체적 등 많은 부분이 변경되며 이는 설비에 있어서는 다양한 소재의 특성에 적합한 가공방식, 공정프로세스 변경을 요합니다.
이로 인해 2차전지 생산설비는 소재에 적합한 정밀가공기술, 생산성 제고를 위한 핵심공정의 일체화, 다양한 전지모델의 생산유연성이 모두 요구되고 있으며, 특히 시장이 커져감에 따라 대량양산을 위한 생산속도의 증가로 열에 따른 재료변형을 막고, 품질신뢰성을 확보하기 위하여 여러 분야의 기술이 융합되어 가고 있으며, 고정밀도, 고신뢰성 설비에 대한 고객의 니즈가 더욱 늘어가고 있습니다. 이에 맞춰 실현가능여부를 검토(Feasibility Test)하고 이를 해석하며 기술고도화된 설비의 문제점을 해결하는 능력이 함께 요구됩니다. 따라서 단순히 기계적인 유사성만을 갖고서는 시장진입이 어려우며 기술적인 문제들에 대해 풀어갈 수 있는 능력이 특히 중요시되고 있습니다. 특히 2차전지 검사장비는 수요처가 요구하는 고난이도의 특수 사양에 적합하게 주문, 생산됩니다.
<다양한 전방산업이 존재하는 산업>
2차전지 분야의 응용처는 소형 휴대폰, MP3, 게임기를 비롯하여, 전기자동차, ESS, 전동공구 등 다방면에 걸쳐 있습니다. 따라서 이러한 다양한 전방산업의 수요에 적절히 대응하는 것은 산업에서 매우 중요한 요소이며, 각 2차전지 제조업체의 경우 주력하는 응용분야의 차이가 존재합니다. 삼성SDI 소형부터 대형까지 분류되는 휴대폰, 전기자동차,ESS, 사업 등에 집중하고 있고, LG화학 또한 같습니다. SK이노베이션은 대형인 전기자동차, ESS 대형까지 전 분야에 걸쳐서 골고루 세계시장의 선두권에 위치하고 있습니다.
2차전지는 그 자체로 완성된 제품이지만, 다양한 응용제품에 탑재되어 사용되는 중간재적인 성격을 지니고 있으므로 전방 산업 제품의 경기변동에 영향을 받습니다. 휴대폰, 노트북 등 용도의 소형 2차전지뿐만 아니라 전기자동차용 중/대형 2차전지 역시 경기변동에 따른 영향이 적지 않습니다.
다) 수요변동요인
2차전지 X-ray 검사장비 산업은 2차전지 장비산업 및 2차전지 부품 산업에 비하여 경기 변동에 따른 시장 증감이 상대적으로 적다는 것입니다. 스마트기기, LCD 산업의 시장변동은 매우 높기 때문에 각 제조업체는 불황기에는 안정적인 품질확보를 통하여 제품 수율을 높이고 공정의 안정화를 통해 경쟁력을 유지하기 위해 노력합니다. 또한 호황기에는 검사 공정에 대한 투자를 기반으로 한 제품 품질을 바탕으로 공격적으로 사업을 전개하기 위해 품질확보에 노력하고 있습니다.
불황기에 품질확보를 위한 노력을 기울인 2차전지 업체의 영향으로, X-ray 검사 장비의 수요는 오히려 증가하였습니다. 이와 같이, 2차전지 외부 검사장비산업의 변동성은 자동차시장이나 스마트기기시장, 2차전지 장비시장과는 달리 경기변동에 상대적으로 영향을 적게 받는 특성이 있습니다.2차전지제조업체의 품질정책에 영향을 받습니다. 이러한 품질수준을 유지하기 위해서는 자동검사를 적극 도입하려는 시도가 있습니다. 따라서 2차전지 X-ray검사장비 산업은 전기자동차, 스마트기기 제조업체의 품질정책에 영향을 받는 특성이 있습니다.2차전지 검사장비산업의 수요는 타 장비산업과 마찬가지로 전방산업인 2차전지 생산 수요에 영향을 미치는 휴대폰 및 전기차 수요 등의 영향을 받으며, 타 산업과는 달리 계절적 영향에 직접적인 영향을 받지는 않습니다.
2차전지 산업초기에는 휴대폰 및 IT기기가 고기능화, 소형화 됨에 따라 2차전지에 대한 수요가 증가하였고 이에 따라 관련 생산장비 업체들이 수혜를 입었습니다. 2차전지 산업 발달 초기에는 검사장비는 생산에 직접적으로 필요한 타 생산장비처럼 바로 수요가 증가하지는 않았지만 현대에 전반적으로 사용되고 있는 리튬이온전지의 경우 폭발의 위험이 있어 검사장비에 대한 필요성이 점차 증가하게 되었습니다.
최근에는 세계 최대의 자동차 시장인 중국의 신에너지 차 의무생산제로 인해 대용량2차전지의 수요가 크게 증가하면서 대규모 설비 투자가 이루어질 것으로 전망되고 있습니다. 이에 따라 2차전지 검사장비의 수요도 증가할 것으로 예상됩니다.
2차전지 검사장비산업은 타 장비산업과 마찬가지로 수주를 받기 때문에 미래 년도 사업계획의 일정부분이 미리 계획되어 정해져 있으며, 미리 도입한 검사장비를 타 검사장비로 대체하는 데 기술적인 어려움과 비용이 발생함으로 선발업체의 우월적 입지 확보에 따른 제한경쟁이라는 특성이 있습니다.
(2) 시장규모 및 전망
<글로벌 2차전지 시장 현황 및 전망>
2차전지 산업은 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 등 모바일 IT기기의 발전을 계기로 본격적인 성장을 이루었으며, 최근에는 전기차, 하이브리드차, ESS 등 중대형전지 시장으로 그 영역이 확대되고 있습니다. 전기차용 리튬이온 2차전지의 양극/음극 활물질, 전해질 등은 내연기관 자동차와 동등한 항속거리, 환경적응성 가격 등에서 기술이 완성된 것이 아니나 양산체제 확보를 통한 가격경쟁에서 유리한 고지를 점령하여 완성차 제조사와의 공급계약을 선점하겠다는 전략으로 2차전지 제조사는 적극적인 투자를 통해 국내외 양산체제 구축 영역을 확장하고 있습니다. 또한 세계 각국의 환경규제 및 전기차에 대한 구매 보조금, 세제혜택 등의 정책 실시는 전기차 시장의 고성장을 촉진하는 요인으로 2차전지 산업의 성장을 주도하고 있습니다.
시장조사기관 SNE리서치에 따르면, `35년 전세계 리튬이온배터리(Lithium ion battery, 이하 LIB) 생산능력은 5,695GWh에 이를 전망하였습니다. `24년부터 `35년까지의 연평균 성장률은 약 10% 수준으로 해당 집계는 전기차 및 ESS용 중대형, IT용 소형 배터리를 포함한 수치입니다. LIB 시장에서 전기차가 압도적인 비중이며, 그 다음은 ESS가 차지할 것으로 보여 중대형 전지의 중요성이 더욱 높아지는 상황입니다. 2023년 전기차 시장은 수요 둔화의 우려에도 불구하고 2022년 대비 33.5%의 성장률을 기록하였습니다. 그러나 단기적인 경제 불확실성이 심화되며 이를 고려한 완성차 업체의 생산계획 및 판매전략이 조정됨에 따라 2024년 전기차 시장은 16.6%의 성장률을 기록할 것으로 전망하였습니다. 단기적으로는 LIB 제조업체들의 공격적인 증설로 인해 공급 과잉이 발생하지만 장기적으로는 공급의 성장폭이 둔화되고 수요는 꾸준히 증가하여 이상적인 수급을 형성할 것으로 예상하였습니다.
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글로벌 중대형 lib 수요 공급(~2035).jpg
글로벌 중대형 lib 수요 공급(~2035)
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2024년 글로벌 전기차 판매량 전망
ESS 시장은 최근 산업자원부 주도의 산업 발전 전략이 발표되며 성장 기대감이 크게 증가하였으며, 국내 LIB 제조업체인 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온은 ESS 시장에 대한 선점의욕을 밝히고 있습니다. LIB ESS 시장은 2023년 185GWh(약 42조원)부터 2036년 618GWh(약 139조원)까지 연평균 10.6%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 글로벌 배터리 제조업체들은 ESS 시장이 전기차 시장 다음으로 크게 성장할 것으로 전망하여 캐즘(Chasm) 위기론이 대두되고 있는 현재 전기차 시장에 대안으로 부각되고 있습니다.
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lib ess 시장규모 전망.jpg
lib ess 시장규모 전망
2차전지는 스마트 기기, 전기차 시대에 있어서 핵심적인 역할을 담당하여 왔으며, 향후에도 상당기간 이러한 지위를 유지할 수 있을 것으로 전망됩니다. 2차전지분야는 스마트기기, 전기자동차, ESS와 같은 시장의 급격한 성장, 새로운 개념의 시장의 형성 등에 힘입어 2035년까지 지속적인 수요 증가를 예상할 수 있습니다.
바. 경쟁현황
(1) 경쟁 상황
가) 경쟁 형태
당사는 머신비전기술을 이용한 X-ray 자동검사시스템을 공급하고 있으며 특히 2차전지 분야에서 여러 자동검사장비를 개발하여 판매하고 있습니다. 당사 제품의 주요 수요기업은 아래의 표와 같으며 2-3개의 기업들이 과점을 하는 형태로 경쟁관계가 형성되어 있습니다.
<검사장비별 주요수요업체>
| 장비 |
국내 수요 업체 |
외국 수요 업체 |
| 전기차용2차전지 검사기 |
삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 |
BYD, CATL, NorthVolt 등 |
| 휴대폰용2차전지 검사기 |
삼성SDI, LG에너지솔루션 |
BYD, ATL, Lishan 등 |
나) 진입 장벽
이러한 머신비전시스템을 구성하기 위해서는 많은 분야의 전문지식을 필요로 합니다. 다방면의 정확한 지식 없이는 사용자가 요구하는 수준의 검사장비를 개발하는 것이 불가능하고, 머신비전 장비에 사용되는 장비 제어처리는 머신 비전 시스템을 구성하는 핵심기술요소로서 많은 경험을 통해서 얻어지는 기술이기 때문입니다. 이는 머신비전시스템 전문가 양성이 어려운 이유이기도 합니다.
<머신 비전시스템에 필요한 지식>
| 구분 |
내용 |
| 기계 |
시스템의 구성 및 대상물체의 취급 과정에 대한 설계 |
| 전기-전자 |
시스템의 구성, 영상신호의 전기적 특성 이해 |
| 제어공학 |
영상처리 전후 과정의 작업순서의 제어 |
| 통신 |
처리개시 신호의 입력, 처리 결과의 전달 |
| 소프트웨어 |
영상처리, User Interface구성 |
| 생산기술 |
대상물체의 생산공정에 대한 이해 |
| 품질관리 |
불량항목의 분류, 통계처리 데이터 제공 |
2차전지나 에너지 저장시스템 등에 사용되는 캐패시터나 캔 등은 그 내부의 결함이 치명적인 결과를 초래할 수 있어, 내부 결함을 정확하게 검사할 필요가 있습니다. 일반적인 머신비전 검사장비나 ICT검사장비 등으로 검사할 수 없는 내부이물이나 구조적 결함은 X-ray 검사장비를 활용하는 것이 유일한 해결책일 수밖에 없습니다.
그리고 X-ray 내부검사장비시장은 분야별로 진입의 난이도에 다소 차이가 있습니다. 이는 전방산업을 영위하고 있는 각 업체의 경쟁상황과 생산되는 제품의 부가가치등과 밀접한 관련이 있습니다.
① X-ray 휴대폰 2차전지 검사 분야
X-ray 휴대폰 2차전지 검사 분야에서 사용되는 X-ray 검사장비는 대당 가격이 수 억원에 이르는 고가의 장비입니다. 가격이 비싼 주요 원인은 넓은 범위를 정밀하게 검사하기 위하여, 개발에 투입되는 재료비가 많고, 6개월 이상 고객사의 현장에 당사 인력이 투입되어 지속적인 연구개발을 진행하여야 하는 등 전체적인 개발비용이 머신비전 관련 중소기업들이 쉽게 추진하기 어려운 규모이기 때문입니다. 또한 X-ray 휴대폰 2차전지 검사장비 사업 특성상 고객과의 지속적인 협력관계가 매우 중요합니다. 한 종류의 장비를 개발하는데 소요되는 시간이 6개월 이상 장기간인 경우가 많으며, 이 과정에서 사용자와의 지속적인 의사소통을 통하여 보다 적절한 자동검사장비를 개발하는 과정을 밟게 됩니다. 검사 장비를 한번 공급하게 되면 지속적으로 공급관계가 유지되는 것이 일반적이며 검사장비 사업의 진입장벽이 높은 이유 중 하나입니다.
② X-ray 자동차 2차전지 검사 분야
X-ray 검사장비 분야의 검사장비는 대형 장비로 가격이 비교적 고가입니다. 검사 장비를 2차전지업체의 현장에 설치하고 유지하기 위해서는 기본적으로 높은 검사성능을 가진 S/W 개발력과 함께 여러 명의 인력을 동시에 투입할 수 있는 인적자원의 확보가 필요합니다. X-ray 자동차 2차전지장비의 개발에는 최초에는 3~6개월 이상의 시간이 필요하며, 개발 후에도 제조공정상황에 따라서 다양한 현장적응기간이 추가로 필요하게 됩니다. 이러한 과정이 여러 공정에서 동시에 진행되므로, 2차전지 제조업체는 검사성능과 기업규모 두가지 조건을 갖추고 있는 장비회사에 개발을 의뢰하고 있습니다. 또한 여타의 2차전지 제조업체와의 관계형성과 높은 기술력이 확보되어야 하기에 진입장벽이 존재합니다.
2차전지 X-ray검사장비 산업은 주문자 생산 방식에 의존하고 있는 사업이며, 제품의 신뢰도가 중요한 사업으로 공급자와 사용자간에 매우 긴밀한 협력관계가 유지되어야 합니다. X-ray 검사장비 업체는 2차전지 제조업체의 니즈에 신속한 대응이 요구되며, 긴밀한 협력관계를 구축하고 사업을 진행합니다. X-ray검사의 자동화 작업은 실제 라인에서 요구되는 기능에 대한 수렴을 위한 검사기 성능의 조정 작업을 필요로 하며, 이에 따라 장비개발자와 현장의 작업자나 생산기술자의 사이에는 양산 라인에서 발생하는 문제점을 효과적으로 해결하기 위한 많은 검증 및 협업이 이루어지게 됩니다. 검사장비 공급자는 업체와 협업을 진행하는 과정에서, 공정에 대한 정보들을 검사 장비를 통하여 확보하게 되기 때문에 검사장비 부분에서 관계가 형성된 파트너와 계속 진행하고자 하는 시장의 요구가 존재합니다. 또한, 새로운 장비업체와 거래하게 될 경우, 이러한 조정과정이 다시 진행되어야 하므로, 공급받는 업체의 입장에서 시간과 노력을 다시 투입한다는 것은 기회 손실과 함께 새로운 리스크를 안게 되는 결정이 될 수 있습니다. 이에 장비를 납품하여 관계가 형성된 기업은 유리한 환경에서 경쟁을 하게 되는 특성이 있습니다.
(2) 제품군 측면에서의 경쟁력
당사는 2008년 설립되어, 설립 초기 당시에는 다양한 분야에서 활용되는 X-ray 이물 검출기 시스템을 개발하여 사업을 전개하였습니다. 2016년 12월 2차전지 자동화 검사장비를 성공적으로 개발함으로서 기술력을 타기업들에게도 인정받아 시장을 확대하게 되었습니다.
2016년 이후, 당사는 2차전지 검사장비 분야에서 두각을 나타내게 되었고, 생산 2차전지의 품질개선에도 크게 기여하게 되었습니다.
이러한 상황이 중국BYD 외 중국의 다수 2차전지 업체 측에 알려지면서, 2017년부터 BYD의 휴대폰 및 전기자동차 배터리 검사장비 납품을 당사가 담당하게 되었고,기존의 2차전지 검사장비 업체들과의 비교 경쟁에서 우위를 점하게 되었습니다.
또한 새로운 성장동력을 확보하기 위한 방편으로 지속적인 연구개발을 통해 스태킹 2차전지 제조장비 분야로 사업영역을 확장하며 2차전지 검사장비와 더불어 안정적인 사업 포트폴리오를 구축하고 있습니다.
가) 공시대상 사업부문의 구분당사의 주력사업은 2차전지 X-ray 검사장비 제조로 종속회사는 총 4개사입니다.종속회사의 사업목적은 Innometry Technology (China) Co., Ltd.는 중국 시장 판매 및 영업 활동 강화이며 Innometry Hong Kong Co., Ltd.는 중국 시장 X-ray 2차전지 제작 및 수출입관련 중개업, Innometry Hungary Kft.는 헝가리 시장의 X-ray 2차전지 셋업 및 유지보수, 장비 영업 대행, Innometry USA Inc.는 미국 시장의 판매 및 영업 활동, 고객사 이슈 대응입니다.
나) 조직도
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