전도성 잉크 시장, 2012년 28억 6,000만 달러 전망
전도성 잉크 2012년 시장은 28억 6,000만 달러에 달할 것으로 추정된다. 이 보고서에서 보고된 바와 같이 시장 규모는 2018년 33억 6,000만 달러로 확대되고, 그 중 7억 3,500만 달러는 새로운 은 및 구리 나노잉크가 차지할 것으로 예상된다.
전도성 잉크 : 프린티드 일렉트로닉스에서의 성공 사례
앞에서 언급한 수치를 보면 지금까지 프린터블 유기발광 다이오드, 태양전지, 디스플레이 등과 비교해도 전도성 잉크는 프린티드 일렉트로닉스 제품 중에서 가장 성공을 거두고 있는 분야인 것으로 보인다. 그 이유는 전도성 잉크는 RFID, 태양전지, 센서, 자동차, 스마트 패키징, 플렉서블 디스플레이, 조명, 터치스크린 등 폭넓은 최종 제품에 응용할 수 있기 때문이다. 이러한 다종다양성은 전자기기에는 복수 층의 상호접속이 필요하다는 단순한 사실의 표현이며, 이제 프린티드 전도성 잉크는 많은 기존 전자제품에 사용되고 있다. 이러한 수요 측의 수요가 증가함에 따라 각각 특색 있는 특이한 잉크가 많이 개발되고, 표적 시장도 다양화되고 있다. 나노테크놀러지 기술의 혁신 또한 이러한 첨단 제품 차별화를 촉진했다. 오늘날 시장에는 그래핀, 탄소나노튜브, 은 및 구리 나노구조(나노입자, 나노와이어) 잉크 등이 있고, 그것들은 모두 1차원적 또는 2차원적으로 나노 스케일이다. 다음 표는 각 잉크의 속성과 향후 표적 시장을 비교한 것이다. 여기에서는 은 제품과 구리 제품만을 다루었다. 보고서에는 은 도금 구리, 그래핀, 탄소나노튜브와 PDOT:PSS 관련 정보도 게재되어 있다.
ITO(산화인듐주석) 대체 가능 분야는 다수
산화인듐주석(ITO)을 대체할 수 있는 시장은 폭넓고 다양하며, 터치스크린, 액정 스크린, OLED, 박막 태양전지 등이 있다. TIO는 일반적으로 스퍼터링(Sputtering)을 통해 기판에 성막하고, 필요에 따라 서브트랙티브법(Subtractive Process)을 이용해 패턴을 만든다. 경도가 높은 기판을 Annealing Temperature 250도 이상으로 가공하면 ITO는 우수한 광학적 특성을 가지게 되고, 시트 저항 10ohm/sqr, 광투과율 85% 이상을 실현할 수 있다. 하지만 ITO를 PET와 같은 플렉서블 기판에 성막하려고 하면, 적용 가능한 Annealing Temperature에 한계가 있기 때문에 성능이 저하된다.
ITO 대체 재료를 요구하는 동향은 세계적으로 나타나고 있다. 이것은 ITO의 비용과 장기적 공급 확보에 대한 우려에서 나온 것이다. 특히 공급의 경우 2004년부터 2006년까지 킬로그램당 200달러에서 1,000달러로 인듐 거래 가격이 5배로 뛰었기 때문에 점차 심각해졌다. 그 후 제조업체가 생산량을 늘리면서 공급이 수요를 앞질렀고 가격 문제는 해결되었다. 오히려 가격 하락을 저지하기 위해 2008-2009년 중국 정부는 개입을 단행했다. 이 사건은 많은 대체 재료의 시장 신규 진출 가격을 억제하는 효과를 가져왔고 시장 경쟁 구도를 바꾸어놨다. 2006년에는 경쟁력 있는 가격이라고 여겨졌던 재료가 이제 다시 고가라고 생각하게 되어 버렸다.
ITO는 반복적으로 굽히거나 둥글게 말 수 없다. 금이 가거나 저항치가 몇 자리수나 높아진다. 이 성질은 플렉서블 디바이스 및 롤 타입에 사용할 때 단점이 되고, 이것이 ITO 대체 재료에게 시장 진출 기회를 제공한다. 그러나 플렉서블 디바이스 실현을 억제하고 있는 주요 원인은 ITO가 아니라 배리어 필름, 명확한 시장 수요가 존재하는 않는 점, TFT 백플레인 등이다. 잠재적 표적 시장이 현실의 표적 시장이 되기까지는 몇 년이 걸릴 것이다. 덧붙여 말하자면 대부분의 ITO 대체 재료는 굽힐 수 있는 성질을 갖고 있기 때문에 큰 차별화 요인이 되지는 않는다.
ITO는 당분간 투명전극으로서 계속 보급될 것이다. 다양한 대량 공급업체가 있고, 제조업체는 제조 공정에서 낭비되고 있는 ITO를 회수하는 자체 시설도 보유하고 있다. 설비 투자 등 자본 지출 또한 감가상각이 크게 진행되고 있다. 대체 재료의 대량 공급이 확보되어 확실하게 비용상 우위를 차지하지 않는 한 ITO에서 다른 대체 재료로의 전환은 좀처럼 쉽게 이루어지지 않을 것이다.
Silver Flake가 압도적 우위 유지
프린티드 전도성 잉크 중에서는 스크린 인쇄 가능한 Silver Flake 전도성 잉크가 가장 높은 점유율을 차지하고 있다. 최대 시장은 결정 실리콘 태양전지(연간 소비량 1,000톤 이상)와 멤브레인 스위치이다. Silver Flake는 성숙한 기술이고, 저가이며, 성능 또한 대부분의 요구를 만족하는 수준이다. 그렇기 때문에 Silver Flake 잉크를 대체할 만한 것은 나타나기 어려울 것으로 예상된다.
그러나, 최근의 개발 상황을 보면 다른 전도성 잉크의 가능성이 열리고 있는 것으로 보인다. 그 중 하나가 비용 절감(와트당 단가 인하)을 위해 초박막 결정 실리콘 태양전지를 기용하는 움직임이다. 그러나 이 경우 스크린 인쇄에서 버스 바(Bus Bar)를 장착하기 위해서는 웨이퍼가 얇고 약하기 때문에 대신에 잉크젯 인쇄를 사용해야 하는 필요성이 생긴다. 그렇게 되면 향후 스크린 인쇄 기술의 빠른 속도로 개량되지 않는 한 Flake는 잉크젯 프린터의 노즐에는 너무 크기 때문에 이러한 동향이 나노입자 잉크의 시장 진출 기회를 크게 확대시키게 된다. 깨지기 쉬운 것과 변칙적인 형태의 것에 인쇄할 필요가 생긴다면 그것이 나노입자 잉크의 시장 개척 기회가 될 것이다.
나노잉크는 또한 자동차 인테리어 디자인, 스마트 패키징 등 다양한 신규 응용 기술에도 사용할 수 있을 것으로 보인다. 이러한 시장은 기술 진보가 수요 창출을 선도할 필요가 있는 경우가 많다. 공급업체 측이 밸류체인을 한걸음 더 발전시키고, 단순한 잉크와 부품이 아니라 어떠한 부가가치를 부여한 수요가 존재하는 제품을 제공해야만 할 것이다.
중기적으로는 생산 규모가 확대되고 제조 비용이 안정되면 나노잉크는 Silver Flake와 가격(전도도 단위당 가격)적으로 경쟁할 수 있게 될 것이다. 그러나 현재 아직 많은 공급업체가 규모를 확대시켜 시장을 자극해야 할지, 시장 요구가 나올 때까지 투자를 꺼려야 할지라는 ‘닭이냐 달걀이냐’를 가려야 하는 문제에 직면해 있다. 스케일 업(Scale Up)을 위한 전략적 제휴를 구축하는 쪽이 성공을 거둘 것이다.
관련 보고서: 전도성 잉크 시장(2012-2018년)
Conductive Inks Markets 2012-2018
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2024년 3월 4일 09:00
