현대 자동차가 산업용 가스 제조 및 판매 회사인 에어프로덕트와 손잡고 수소 생태계를 활성화 하기기 위해 양해각서를 체결하였습니다.
수소 상용차 보급 확대 양해각서(MOU) 체결식
현대자동차는 지난 9월 9일 에어프로덕츠 코리아와 수소 상용차 보급 확대를 위한 양해각서(MOU)를 체결하였습니다.
양사 간의 협력이 지속되고 수소 벨류 체인 활성화의 계기가 되기를 기대하고 있습니다.
양사는 국내 수소 상용차 보금 확대를 목표로
현대차 수소 트럭 개발 공급 및 사후 관리 지원
수소 특장차량 개발 등을 위해 협력할 예정입니다.
에어프로덕츠는
국내에서 운영 중인 가스 움반 차량 전량을 수소차로 전환
향후 액화수소 충전소 공급망 구축을 검토해 수소 생태계 조성에 기여할 계획입니다.
현대자동차 관계자는 에어프로덕츠와 상호 협력을 통해 수소 생태계 조성을 위한 기반을 다지고 수소 특거 개발 공급을 통해 수소경제 활성화를 위해 노력하기로 합의하였습니다.
여기서 현대차에 대해선는 말하지 않아도 다 알 것을 입니다. 그럼 에어프로덕츠는 생소한데요.
간단히 에어프로덕츠에 대해 알아보도록 하겠습니다.
에어프로덕츠 로고 이미지 홈페이지 참조
1. 기업소개
에어프로덕츠는 전 세계 19,000명 이상의 직원이 있는 50개국에서 운영됩니다.
식품, 음료, 의료뿐만 아니라 에너지 및 수송분야에 이르기까지 산업 전반에 걸쳐 광범위한 고객에게 서비스를 제공하고 있습니다. 에오 프로 덕트는 가 스밍 공정가스, 장비 및 서비스로 구 도 이 독자적인 포트 폴리오를 제공하고 있는 기업입니다.
1940년에 설립된 에어프로덕츠는 그동안 혁신적인 기업문화, 탁월한 경영능력을 바탕으로 안전화 환경을 위한 노력으로 명성으로 쌓아왔습니다.
2. 산업 개요
전 세계 유일 가스 및 케미컬 통합 회사인 에어프로덕츠는 여러 산업에 수 천 개의 제품과 스비스를 공급하고 있으며
에어프로덕츠는 산업 및 에너지에서 기술 및 의료에 이르는 폭넓은 서비스 범위와 경험을 보유하고 있으므로 어한 산업의 요구와 고객의 특정 요구를 더깊이 있게 이해할 수 있습니다. 에어 프로 덕츠는 고객이 해당 시장에서 더 효과적으로 경쟁할 수 있도록 올바른 기술 제품 및 서비스를 제공할 수 있는 지식을 갖고 있는 기업입니다.
3. 산업분야
건축
고무/플라스틱
금속- 철강생산, 용접 및 절단, 금속가공, 비철 생산
농업
레저
수송(우주항공, 자동차, 해상, 조선)
식품 음료
에너지(수소에너지, 바이오에너지, 액화 천연가스, 오일. 가스 생산, 석유 정제시설, 전력)
용수 및 폐수
유리/광물
전기전자
제약/생명공학
화학처리(정밀/특수 화학제품 응용분야)
석유화학
이와 같은 다양한 사업분야 하를 가진 기업입니다. 다양한 사업분야 중에 수소 관련 부분에서 현대 자동차와 양해 각석을 체결하였다는 소식입니다.
전기차 시장 성장으로 2차 전지 소재의 종효 성이 커지고 있는 가운데 차세대 음극재로 '실리콘 음극재'가 부상하고 있습니다.
실리콘 음극재란?
2차 전지에서 기존 흑연 음극재에 실리콘을 호합 한 것으로 배터리의 에너지 밀도를 높이면 서고 충전 시간을 절반으로 단축시켜주는 효과가 있어 차세대 배터리에 핵심소재로 꼽히고 있습니다.
흑연 음극재에 실리콘을 혼합하면 리튬이온을 더 많이 저장할 수 있고 에너지 밀도가 높아지고 충전시간도 단축됩니다.
리튬이온을 더많이 저장함으로써 부피가 팽장하는 문제가 발생하게 되는데 이문제는 도전 재인 탄소 나노튜브(CNT)로 어느 정도 해결할 수 있습니다.
차세대 배터리 소재로 꼽히는 실리콘 음극재는 현제 전기차 배터리에 주로 쓰이는 흑연 음극재보다 주행거리가 길고, 충전시간이 짧은 것이 강점이며, 가볍고 부피도 작아 모바일 기기 난 태블릿 PC, 드론 같은 소형 항곡기에도 적용이 가능합니다.
음극재의 역할
음극재는 리튬이온 저장하는 역할을 합니다. 리튬 이온읠 보급하는 양극재 용량 확대에 따라 음극재도 늘어야 합니다.
이론산 흑연 계열 음극제는 1g당 용량 한계가 370mAh내외 이며, 이를 실리콘 계열 물질로 대체하면 1g당 용량을 1500mAh까지 끌어 올실수 있습니다.
배터리 용량을 기존보다 4배가량 늘릴 수 있는 것입니다.
실리콘 음극재는 또 리뉴 닝온을 받아들이는 속도도 빨라 충전시간 단축하며 부풀림(스웰링) 현상과 배터리 수명 단축이 단점이었으나 이를 개선하는 기술이 등장하면서 상용화되기 시작한 것입니다.
단 실리콘만 사용해 음극재를 제조할 수 없고 흑연에 약 5~10%의 실리콘을 첨가하며, 점차 비율을 높이는 쪽으로 기술 개발이 이뤄지고 있습니다.
세계 최초 실리콘 음극재
-2019년 폭스바겐 그룹/ 전기 스포츠카 '포르셰 타이칸' 배터리 탑재
이 실리콘 음극재는 대주전자재료가 공급했습니다. 배터리는 LG에너지 설루션(당시 LG화학)이 만들었습니다. 타이칸을 통해 실리콘 음극재의 성능이 확인되면서 더욱 각광받기 시작, 차세대 음극재로 실리콘 음극재 확보에 뛰어드는 모습입니다.
실리콘 음극재는 전기차 배터리 용략 및 충전 시간 개선에 유리한 것으로 평가되면서 이 소재를 확보하려는 경쟁이 심화되고 있는 양상입니다.
포르쉐 타이칸 이미지
대 주전 잔 재료는 LG와 협력 확대 및 글로벌 전기차 업체로부터 러브콜을 받고 있습니다.
국내 대표적인 음극재 업체인 포스코 케미컬도 실리콘 음극재 개발을 추진 중입니다.
포스코 케미컬 관련 내용은 다음 시간에 다루도록 하겠습니다. 이외 FIC 신소재, 에너 베이트, 네오 배터리 등도 실리콘 음극재 시장에 도전한다는 소식입니다.
SK머티리얼즈 75% 그룹 25% 지분 한국에 마련
<사진은 SK머티리얼즈 영주 본사 전경의 모습> 출처: SK머티리얼즈 홈페이지 참조
SK머티리얼즈는 미국의 음극소재 기업 그룹 14 테크놀로지 와 합작하여 -SK머티리얼즈 그룹 14를 설립하였습니다.
지분 관계는 SK머티리얼즈가 75%, 그룹 14가 25%입니다.
SK 머 티리얼즈는 604억 원을 투자할 계획이고 합작사는 국내에 마련하기로 결정하였습니다. 반도체 디스플레 소재를 만들던 SK 머티얼즈가 배터리 소재 사업에 진출하는 것은 이번이 처음입니다. 회사가 새로운 사업소재로 실리콘 음극재를 선택한 것은 실리콘 음극재가 전기차 배터리 시장에서 핵심 소재로 부상하고 있기 때문으로 풀이되고 있습니다.
단 실리콘만 사용해 음극재를 제조할 수 없고 흑연에 약 5~10%의 실리콘을 첨가하며, 점차 비율을 높이는 쪽으로 기술 개발이 이뤄지고 있습니다.
그룹 14에 대하여
2015년 설립돼 배터리 소재사로 알려졌습니다. 실리콘 음극재 관련 기술 및 특허를 보유한 곳입니다.
구체적으로 실리콘 (Si)-탄소(c) 복합 구조화 기술 확보. 같은 그룹에 속한 SK이노베이션이 전기차 배터리를 생산하는 만큼, 양사 간 시너지를 도모하려는 전략으로 풀이하고 있습니다. 2023년 약산 목표이고 생산능력은 2,000톤을 계획하고 있습니다.
SK머티리얼즈 +그룹 14 실리콘 음극재 생산기지 건설
SK 머티리얼즈가 차세 배터리 소재로 주목받는 실리콘 음극재 생산기기 건설합니다.
다음 달 경북 상주에 1 공장을 건설에 창수해 내년 상업 생산에 나설 계획이고 향후 추가 증설로 생산능력을 계속 늘려 차세대 배터리 소재 시장을 선점한다는 방침을 새웠습니다.
SK머티리얼즈 그룹 14는 투자 협정서에 관한 양해각서(MOU)를 체결하고
총 투자금액은 8,500억 원이며, SK머티리얼즈 그룹 14(가칭) 5,500억 원을 부담하고 공장설립부지 매입 3,000억 원 투자 예정입니다.
SK머티리얼스 향후 계획
- 실리콘 음극재는 부피 뱅 창으로 인한 수명 감소가 단점으로 지적되지만 SK 머티리얼즈 그룹 14는 다공성 탄소 지지체 내 실리고 증착으로 이 문제를 해결했다고 강조함.
-이를 통해 충, 방전 용량 및 초기 효율, 수명을 획기적으로 개선했다는 설명. 현재 배터리 재조사와 전기차 가전, IT업체 등 30여 개 고객으로 평가받고 있으며 내년 이후 양산하는 물량 논의 중입니다.
-시장조사업체 SNE 리서치에 따르면 실리콘 음극재 시장은 2025년까지 연평균 약 70% 성장하고, 2030년에는 약 20만 톤 이상 수요가 급장 할 것으로 예상했습니다.
SK머티리얼즈는 향후 SK(주)배터리 사업방향과 연계해 고부가 양극재 및 고기능 음극재 부재료인 탄소 나노튜브(CNT) 도전재, 바인더, 첨가제 등으로 사업 영역을 확정할 계획입니다.
2021년 3분기 현대 제철의 별도 매출액 5.8조 원(+19.8%) 영업이익 6,929억 원(+43/2%)을 기록할 것으로 예상하고 있다는 리포트가 나왔습니다.
계절적 비수기임에도 불구하고 양호한 내수 영향으로 현대 제철이 철강 제품 판매량은 505만 톤 이 예상된다고 밝혔습니다. 전반적으로 공격적인 가격 인상 정책으로 판재류와 봉형강 모두 스프레드가 당초 예상보다 훨씬 큰 폭으로 확대되면서 3분기 영업이익은 시장 컨센서스인 5,748억 원을 크게 상회할 전망입니다.
봉형강의 경우는 우너가 10만 원/톤 상승이 예상되는 반면 ASP는 16.5만 원/톤 급등할 전망입니다.
판재류 또한 조선용 후판 가격 톤단 33만 원~40만 원 인상분까지 반영되면서 ASP 14만 원/톤 급등할 예상되는 반면 원재료 투입단가는 8만 원/톤에 그칠 전망이기 때문입니다.
다만 협력업체 직원 직접고용 관련 비용 일부(추정 700억)를 반영한 결과 예상되는 수치입니다.
2. 차 강판 가격 인상을 비롯해 4분기에도 ASP 상승전망
7월 중순까지 220불 /톤 수준이었던 중국의 철관 성 수입 가격이 최근 150불/톤을 하회할 정도로 급락했습니다.
그럼에도 불구하고 현대제철은 9월에도 연일 각 경을 톤당 5만 원 인상하기로 발표했습니다. 올해 중국에 큰 피해를 입혔던 폭우가 끝나면서 성수기로 돌입 중이고 최근 원료탄 가격이 급등한 점을 감안하며 단기적으로 중국의 철강 수출 가격 강세로 국내 철강 가격도 한동안 강세가 기대된다는 전망입니다.
뿐만 아니라 최근 일본 제철과 도요타와의 차강판 가격 협상 타결 (톤당 182불 인상) 감안 시 , 현대차 그룹향 차강판 가격 또한 연내 톤당 10만 원 이상 인상으로 타결될 가능성이 높다고 판단되기 때문에 4분기 현대제철의 수익성 개선에 기여할 것입니다.
3. 투지의견 매수 및 목표주가 78,00원 유지 (하나 투자증권)
하나 투자증권에서는 현대제철에 대해 투자의견 매수와 목표주가 78,000원은 유하기로 하고 가격 인상을 통한 수익설 개선이 4분기까지 지속될 것으로 예상하고 있습니다.
또 다른 호제로 건설경기 회복에 따른 2022년까지 철근 내수 확대의 수혜가 기대하고 그에 반해 현제 주가는 PBR0.4배에 불과하기 때문에 밸류에션 부담도 제한 적이라 밝혔습니다.
카카오오, sk텔레콤이 글로벌 자본 및 기술과 결합하여 경쟁을 벌이고 있고 롯데 렌털, 쏘카 등이 상장을 했거나 사업 시작을 알리면서 시장에 관심을 받고 있는 사업분야입니다.
그럼 모빌리티 산업의 방향과 움직임을 집어보고 구체적인 서비스 모습을 살펴보기로 하겠습니다.
모빌리티란 무엇인가?
모빌리티는 사전적으로는 '사회적 유동성 또는 이동성, 기송성을 뜻하지만 , 일반적으로 사람들이 이동을 편리하게 하는데 기여하는 각종 서비스 난 이동수단을 폭넓게 일컫는 말로 사용되고 있습니다.
이것은 결국'목 저지까지 빠르고 편리하며 안전하게 이동하는 것'을 핵심으로 하고 있습니다. 예를 들면 자율주행차, 드론, 아미크로 모빌리티, 진기 차 등 각종 이동수단은 물로 하량 호출, 카세어링, 승차 공유, 스마트 물류, 협력 지능형 교통체계(c-its)등 다양한 서비스 등이 모빌리티에 포함됩니다.
모빌리티 설명이미지 출처: 게티이미지 코리아
국내 자동차 업계 중 모빌리티 사업에 발을 드린 곳은 현대 다종 차 그룹이 유일합니다.
지향점은 '스마트 모빌리티 설루션 공급업체(Smart Mogility Solution Provider)'입니다. 새로운 이동 서비스를 기획한 사람을 오는 게 정보 기술 (IT) 업계 중심의 모빌리티 플랫폼이라면, 현대차 그룹은 탈것을 제공하는 것을 첫 번째 목표로 삼았습니다.
지금 현재 생산되고 있는 카니발, 스타리아 등 승합차 위주이지만 알프로 생상 되는 전기차, 자율주행차, 라스트 미일 모빌리티, UAM(도심 항공 모빌리티)등 미래형 운송수단으로 역역을 확장하는 구상을 하고 있습니다.
한발 더나 가 플랫폼 서비스 운영끼 염두에 두고 있고 미래 사업을 구상하고 해외와 국내 모빌리티 업체 지분 투자에도 나서고 있다고 합니다.
현대차 그룹 모빌리티 기업에 총 7,000억 원 투자
현대차 그룹은 2018년부터 모빌리티 산업에 본격적으로 뛰어들기 시작했습니다.
이후 3년간 모빌리티 사업에 투자한 금액은 7,000억 원을 넘고 있습니다. 주요 투자처를 알아보면 인도, 말레이시아, 태국 등에서 호출형 차량 공유 서비스(카 헤일 링)를 운여 하는 기업들입니다.
현대차 그룹이 가장 큰돈을 추자 한 곳은 인도의 하일 링 업체 '올라(OLA)입니다. 현제 인도를 중심으로 세계 125개국 도시에 가 헤일 링 서비스를 제공 중입니다. 현대차 그룹은 올라와 2019년부터 협업을 강화하고 있습니다.
현대차 그 굽이 현제까지 올 그저께 투자한 금액(올라 일렉트리 포함)은 3,666억 원, 현대차가 2,933억 원(3.9%) 기아가 733억 원(0,9%)을 각각 투자했습니다. 모빌리티 산업에 투자한 7,000억 원 가운데 절반이 넓은 금액을 인도 모빌리티 시자에 투입한 셈입니다.
지분투자만 한 것 이외에도 올라와 플릿 설루션 사업(빅 대이터 기반으로 차량 정비, 금융 등을 제공하는 통합 모빌리티 서비스) 개발, 인도 특화 전기차(EV) 생산, 신규 모빌리티 서비스 개방 등 3대 분야에서 협력하기로 했다는 소식입니다.
또한 현대차 그림은 동남아시아 우버로 불리는 '그랩'에 투자하여 사업영역을 넓이고 있습니다.
2021년 카 헤일 링 호출 서비스 기업으로 시작한 그랩은 동남아 8개국 200역 개 도시에 음식 배달 서비스, 쇼핑 서비스 등을 제공하는 종합 경제 플랫폼으로 성장했습니다.
기어 카치 396달러 (약 46조 원)을 인정받은 그랩은 현제 스펙(SPAC-기업인수목적회사)을 통해 나스닥 산장을 추진 중입니다.
그랩은 현대차 글 부과 2018년부터 협을 시작해서 2019년 싱가포르, 2020년 이도 네시아에서 전기차 카에 헤일 링 서비스에 나섰습니다. 올해는 베트남까지 확대했습니다. 현대차 그룹은 그랩에 초이 3,111억 원을 투자하며 지분 1.8%도 확보했고 앞으로 그랩과 동남아 지역 전기차 인프라 구축을 위한 연구를 함께 진행할 계획이라 밝혔습니다.
전기차 배터리 임대, 배터리 교체 서비스, 전기차 전용 금융 상품 등의 사업도 검토 중입니다.
투자협약 당시, 정의선 현대차그룹 수석부회장(오른쪽)과 올라의 바비쉬 아가르왈(Bhavish Aggarwal) CEO가 기념촬영을 하는 모습. /사진=현대차그룹 제공
모빌리티 기업에 직접 자용차 공급도 한다.
현대차는 2019년 중동, 북 아프리리가 지역 카 헤일 링 서비스 업체'카림'에게 소나타, 투산, 산타페 등 5,000대를 공급했습니다. 기아는 지난 6월 글롭 우버와 유럽 재 전기차 보급 확대를 위한 파트너십을 체결했고 아르로 기아는 유럽 약 200여 개국의 우버 드라버에게 전기차 공급하며 협력을 기속화할 계획입니다.
미국에서 모빌리티 다중 통합 서비스(Multi Aggregation) 사업을 하는 미고(Migo)에 20억 원을 투하고 미고는 2016년 설립한 회사로 모빌리티 다중 통합 서비스를 미국에 최초로 선보인 기업입니다.
모빌리티 다중 통합이란?
애플리케이션(앱)을 통해 고객에게 차량 공유 서비슬 연결해 주는 서비스입니다. 목적지를 앱에 입력하면 차령 공유 업체들의 서비스 가격, 소요시간 등을 한준에 비교할 수 있도록 제공하는 식입니다. 현대차는 미고 투자를 통해 모빌리티 사업 전반에 대한 노하우와 관련 기술들을 확보할 것으로 보이고 있습니다.
국내 모빌리티 기업에도 투자 중이다.
2018년 라스트 마일(Last-maile) 모빌리티 기업인 '메쉬코리아'에 225억 원을 투자한 것이 대표적입니다.
라스트 마일이란 마지막 1마일 내외, 이도동의 개인화돼 끝 단 게라는 뜻입니다. 메쉬코리아는 it 기반의 종합 유통 물료 브랜드'브릉(VROONG)을 운영하는 기업입니다.
또 2019년 에 마카롱 택시 서비스를 운영하는 KST모빌리티에 50억 원(현대차 40억 원, 기아 10억 원), 모빌리티 스타트업 '보티투닷(42 DOT)에 170억 원(현대차 20억 원, 기아 150억 원)을 투자했습니다.
현대차 그룹의 이유 있는 변신
이처럼 모빌리티 사업에 적극적인 것은 어찌 보면 당연한 현상이라 볼 수 있겠습니다.
기술도 고객도 바뀌어 가고 있고 정회상 (당시 수석 부회장)은 2019년 '미래파 국가비전 선포식'에서 -가까운 미래에 고객들은 도로 위 자동차를 넘어 UAM( 도심 항고 모빌리티)과 가스 마일 모빌리티, 로봇 등 다 야한 운송수단을 경함 하게 될 것이라 말을 하였고 미래를 내다보았습니다.
그리하여 현대차 그 굽은 자동차만 판매흔 기업이 아닌 고객에게 필요한 모빌리티를 적재적소에 제공하는 '스마트 모빌 빌리티 설루션 업체'로 전환하겠다는 이야기를 한 것입니다.
지난 3년간 국내외 모빌리티 기업에 7,000억 원 넓게 투자한 이유도 모빌리티 산업 노하우와 관련 기술 등을 빠르게 확보하기 위한 행보였습니다.
CES 2020에서 콘셉트 개념으로 공개된 SA-1. /사진=현대차 제공
'모빌리티 디바이스'와 '모빌리티 서비스'라는 두 축으로 모빌리티 시장 공략을 구체화하고 있는 것입니다.
라스트 마일 모빌리티, 로보틱스, UAM, 자율주행차 등으로 제품군을 확장 (보빌리 티 디바이스)하고 형대 차 그룹이 제작한 플랫폼 안에서 관련 모빌리티를 제공(모빌리티 서비스) 해 나가겠다는 미래 청사진을 그리고 있습니다.
최근에 확장된 모빌리티 디바이스 제품군들을 선보이며 관심을 끌고 있습니다.
UAM인 'SA-1'과 자율 주행차'아이오닉 5 로보 택시 가 배 표적입니다. SA-1은 'CES 2020'에서 콘셉트 개념으로 공개됐고, 아이오닉 5 로보 택시는 최근 독일 뮌핸에서 열린 'IAA모빌리티 2021'에서 처음 모습을 드러냈습니다.
SA-1은 현대차와 우버 엘리베이터가 공동으로 개발한 UAM. 순항 속는 시속 240KM로 한번 충전해 최대 100km까지 주행이 가능합니다. 단거리에 초점이 맞춰진 모델로 , 충전 시간은 최소 5~7분, 수직 이, 착륙을 하지만 소음이 적어 도심 항공 모빌리티로 적합하단 평가입니다. 현대차 그룹은 2028년에 전동화 UAM을 시장에 내놓고 2030년에는 인접 도시를 서로 연결할 계획입니다.
아이오닉 5 로보 택시는 현대차의 천 상업용 완전 무인 자율 주행 차량입니다.
현대차 느이 천 전용 전기차 모델인 아이오닉 5를 기반으로 제작됐습니다. 형대 차 그룹은 미국 앱티브(APTIV) 설립한 합작법인 모셔널(Motional)과 함께 개발한 주율 주행 기술을 아이오닉 5 로보 택시에 적용했습니다.
이 자율 주행 기술은 미국 자동차 공학회(SAE) 기준 레벨 4 자율 주행 기술에 해당합니다.
레벨 4는 자동화 시스템이 상황 릉 판단해 운전하고, 비 사시에도 운전자의 개입 없이 차량이 스스로 대처할 수 ㅇㅆ는 수준을 말합니다. 외관에 설치된 약 30개의 라이다, 레이더 센서가 360도 전방위로 주행 상황 아르 감지해 자 율주 새 시스템을 보조합니다.
현대차 그룹은 아이오닉 5 로보 택시를 오는 2023년까지 라이드 헤일 링 서비스에 투 이 할 예정입니다. 라이드 헤일은 승객을 원하는 지점까지 이동시켜주는 서비스를 말합니다. 이를 위해 현대차 그룹과 모셔널은 차량 공유 업체인 '리프트'에 아이오닉 5 로보 택시를 대향으로 공급할 계획입니다.
오늘은 그동안 시장에 관심밖에 있던 5G 통신 네트워크 장비 관련주에 관하여 이야기해 발합니다. 제목에서 보셨듯이 나무보다 숲을 바라보고 투자해야 한다는 전략전 관점에 대한 내용입니다.
차례
일부 업체를 제외하고 대다수 5G 장비업체 2분기 실적 호전되고 있음.
KMW가 아닌 5G 장비 업체 전체 이익 흐름을 살펴볼 필요.
실적 개선 추세에 돌입, 하반기 실적 개선 유력.
주가 오를 시점- Top Picks는 RFHIC/쏠리드/이노와이어리스.
1. 일부 업체를 제외하고 대다수 5G 장비 업체 2분기 실적 호전되고 있음.
2분기 국내 5G 장비 업체들은 당초 예상대로 1분기 대비해서 실적이 호전 양상을 나타내고 있습니다.
KMW가 영업적자로 전환한 반면 쏠리드, 에이스테크, 다산 네트웍스는 적자규모를 축소하였습니다. 설루션 , 기가레인은 흑자 전환하였으며, RFHIC/이노와이어리스는 큰 폭의 이익 증가 양상을 나타냈습니다. 대다수의 업체들의 1분기 대비 적자폭이 크게 줄이거나 큰 폭에 영업이익 증가를 보이고 있으며 미국의 5G 통신망 증설로 인한 수출물량 증가 요인으로 보고 있습니다.
국내 내트워크 장비 5개사 분기별 영업이익 합계 전망 그래프
국내 네트워크장비 5개사 분기별 영업이익 합계 전망그래프이미지
2.KMW가 아닌 5G 장비 업체 전체 이익 흐름을 살펴볼 필요.
여전히 투자가들의 국내 5G 장비주 실적 회복에 대한 믿음이 크지 않은 것은 사실입니다. 최근 KMW실적 부진 영향이 큰 것으로 보는 것이 시장에 전반적인 주장입니다.
업종대표주겨인 KMW가 2분기 적자 전환했으며 3분기도 적자가 이어질 전망으로 보기 때문입니다. 하지면 현 지점에서 KMW 단일 업체가 아닌 국내 상장 5G 장비 업체 전체를 알아보는것능 추천드립니다. 과거에는 KMW 업종 전체를 대표할 만 상황이 아니기 때문입니다. 업종 전채 또는 시가 총액 상위 업체 기준으로 보면 이미 국내 5G 장비 업체들의 실적은 분명 바닥을 탈피하고 있는 모습을 보이고 있기 때문입니다.
3. 실적 개선 추세에 돌입, 하반기 실적 개선 유력.
그럼 하반기 에는 5G 장비 업체 실적은 어떻게 될 것인가?
증권사 에널리스들의 말을 빌리자면 실적 전망을 밝게 보고 있습니다. 그런 근거로는 6월 시작된 미국 수출 규모가 점차 커지고 있는 가운데 극도로 침체기를 보내던 국내 통신 3사 투자가 9월부터 증가 추세를 나타 낼 것으로 예상하고 있습니다.
8월 5G 전략 단말기 출시 이후 5G 가입자 증가폭이 커지고 있고 트래픽이 폭증하는 양상을 보이고 있다고 합니다. 5G 투자를 지연시키긴 한계에 달한 상황인 것이라 판단하고 있습니다.
여기서 인도시장이 4분기부터 릴라이언스 지오를 바탕으로 개화할 것으로 보고 있으며 일본 시장의 점진적 성장도 눈여겨볼 대목입니다. 또한 2022년 1분기부터는 대망의 유럽 시장이 가세하여 5G 장기 실적은 장밋빛 미래가 보인다고 보고 있습니다.
4. 주가 오를 시점- Top Picks는 RFHIC/쏠리드/이노와이어리스.
위어서 언급한 바와 같이 수주 및 이벤트 측면에서 5G 장비주의 탄력적인 반등을 기대할 만하다는 것이 증권사들의 판단이고 10월 미국 주파수 경매 이후 삼성이 AT&T/T Mobile/ 디쉬네트워크 수주에 서공 할 경우 2022년 실적 개선 기대감이 팽창될 수 있고 일본, 인도, 유럽 추가 수 줌 치 기존 수주 분에 따른 매출 성과가 올해 연말부터 본격화될 것으로 보고 있기 때문이기고 합니다.
kt가 5G SA도입을 선언한 점과 5G 전략 단말기가 집중 출시되고 있다는 점 또한 이를 뒷받침하고 과기부/과방위 가을 국정감사가 예정되었다는 점, 기대할만한 이벤트로 꼽고 있습니다.
2021년 4분기 국내 5G 장비 업체들의 실적 본격 개선이 예상되는 이유
국내 통신 3사 극도의 투자 부진 양상, 3분기부터 5G CAPEX 증가 보일 것
미국 버라이즌 3.5 GHz 대역 주파수 다량 확보, 5G 투자 본격화 전망
인도 릴라이언스 지오 중심으로 5G Ready 장비 투자 개시
영국/독일 중심으로 올해 연말부터 5G 투자 본격화 예상
일본 NTT Docomo/KDDI 외에 라쿠텐/소프트뱅크 가점 진적 5G 투자에 가세할 전망
얼마 전 공모가 끝난 카카오 뱅크와 크리톤 니 코스피 200 지수에 들어간다는 소식이 있어 이렇게 전하게 됐습니다.
차례
카카오뱅크·크래프톤, 코스피 200 조기 편입 영향
중형주로 미끄러진 10종목 반응
K-뉴딜 지수 종목 변경, 영향 미미할 듯합니다.
1. 카카오뱅크, 크리프톤, 코스피 200조 기 편입 영향
금융투자업계에 따르면 카카오뱅크와 크래이프톤은 9일 코스피 200 지수에 특계편입될 예정입니다.
코스피 신규 상장 종목은 상장일로부터 15 거래일 동안 편균 시가총액이 코스 50위 이내일 경우 특례로 코스피 200조 기 편입되는 조항에 의해 2021년 6일과 10일 각각 코스피에 데뷔한 카카오 뱅크와 크레프톤은 장후 시가총액이 평균 30조 원, 20조 원을 넘으면서 일평균 시가 총액이 적은 락앤락과 jw중외제약 대신 이달 지수 조기 편입이 결정된 다는 소식입니다.
대신증권
코스피200을 추종하는 패시브 자금 규모는 상장지수펀드 (ETF)는 15조 원에 달하고 인덱스 펀드와 연기금 등 펜치 마크 자산까지 포함하면 60조 원 수준으로 추정된다고 합니다. 시장에서 이번 편입으로 코스피 200 추종 패시브 자금 중 일부가 카카오 뱅크와 크래프톤에 유입도 예상하고 있습니다.
일각에서는 지수 편입 효과가 이미 주가에 반영되었다는 목소리도 있습니다.
유진투자증권
연기금 등 국내 기관이 상장 이후 최근까지 꾸준한 매소세를 보이는 것을 봤을 때 지수 편입 관련 매매 수요가 유입되고 있을 가능성이 있다고 전하고 있습니다.
거래대금 대비 예상 매입 수요도 많지 않은 수준이어서 편입 효과는 이미 상당히 반영됐을 거라고 분석하고 있습니다.
또한 코스피 200에 포함되면서 공배도 대상이 된다는 점도 우려 요인으로 꼽고 있습니다.
금융당국
지난5원 공매도를 재개하면서 대상 종목을 코스피 200과 코스닥 150 구성 종목으로 한정하였기 때문입니다. 이에 따라 그간 공매도 리스크에서 제외돼었던 카카오 뱅크와 크리프톤 주주들은 본격적으로 공매도 세력과 전번 전에 나서게 될 거라는 판단입니다.
2. 중형주로 미끄러진 10 종목 반응
코스피 시가 총액 규모별 지수도 9일 구성 종목을 바꾸게 되었습니다.
지난해 까는 3월 한차례만 정기 변경을 시행하였는데 올해부터는 3월~9월 두 차례 시행합니다. 종목 변경에 따라오는 9월 10일부터 변경된 지수가 적용됩니다.
코스피에 상장한 종목 중 최근 3개월 일편 균 시가총액 상위 100위까지 대형주, 101위부터 300위는 중형주, 나머지는 소형주로 분류됩니다.
심사대상 기간에 신규 상장한 종목은 제외되고 지난 6월 이후 상장한 종목은 시사에서 빠졌습니다.
SK바이오 사이언스와 SK아이티 테크놀로지, F&F 등 새롭게 상장한 3개 종목은 이번 정기 변경에서 단숨에 대형주 자리를 차지하게 되었으며 팬오션 메리츠 증권, 씨에스 윈드, 현대 오토에버, 횽성티엔씨, 대우건설, 현대 미포 조선 등 7개 종목은 중형주→대형주로 한 단계 올라섰습니다.
또한 PI첨단소재와 명신산업, 솔루엠 등 6개 종목이 중현주 명단에 처음 이름을 올렸고 SBS, LG헬로비전, 대한제강 등 9개 종목은 소형주→중형주로 자리를 옮겼습니다.
반면 CJ, 두산 퓨얼셀, SK케미 칼등 10 종목은대형주→중형주로 내려앉았습니다.
소형주에서 편입된 종목
총 19개 종목으로, 화승알앤에이와 엔 이치 스펙 19호가 신규 상장 종목 자격으로 새롭게 편입되었으며 17개 종목은 중형주에서 소형주로 이동하게 되었습니다.
시가 총액 규모별 지수 정기 변경에서 주의 깊게 봐야 할 종목은 대형주→중형주로 하향 편이 되는 종목을 꼽고 있습니다.
이들 종목에 대한 수급이 개선될 가능성이 크다는 판단이 지배적이기 때문입니다.
3.K-뉴딜 지수 종목 변경, 영향 미미할 듯합니다.
지난해에 발표되었던 KRX BBIG K-뉴딜 지수도 정기 변경에 나선다는 소식입니다.
KRX BBIG K-뉴딜 지수는 KRX 2차전지 K-뉴딜지수, KRX바이오 K-뉴딜 지수, KRX 인터넷 K-뉴딜지수, KRX게입 K-뉴딜지수 등 4개 지수의 시가총액 상위 3종씩 총 12개 종목으로 구성됩니다.
이들 지수는 다시 각 섹터의 시가총액 상위 10개 업종의 시가총액 상위 종목들로 구성됩니다.
KRX BBIC K-뉴딜 지수에는 카카오게임즈 SK바이오팜이 빠지는 자리를 크래프톤과 SK바이오사이언스가 채우게 되고
KRXBBIG K- 뉴딜지수에는 천보 대신 SK 아이 이테크 놀로지가, KRX바이오 K-뉴딜 지수에는 신풍제약과 씨젠의 자리를 SK바이오사이언스와 한미약품이 대체합니다.
KG이니시스는 알서포트 대신 KRX 인터넷 K-뉴딜 지수 명단에 이름을 올리고 크리프톤과 데브시스터즈는 KRX 게임 K-뉴딜 지수에 새롭게 포함됩니다.
위메이드오 넵튠은 KRX 게임 K-뉴딜 지수에서 빠지게 되었답니다.
K-뉴딜 지수를 추종하는 자금은 이번 변경으로 새롭게 편입된 종목에도 유입될 전망이라는 소식이고
유진투자증권
-K뉴딜 지수를 추종하는 ETF 자금은 현제 약 1조 4000억 원 규모로 크게 늘어났습니다.
자금 대분 BBIG, 2차 전지에 집중돼있어 나마지 지수 편입의 영향은 미미 것이라고 분석하였습니다.
이들 2개 지수 변경 종목도 거래가 활발한 대형 주여서 지수 편입에 따른 수급 효과는 크지 않을 것이라고 합니다.
슈퍼커패시터 내 적용되는 핵심 기술 이미지 *출처 : 중소벤처기업부, 중소기업기술정보진흥원
◆슈퍼 커패시터의 기술 구조별 종류 슈퍼커패시터는 전해질의 이온이 전극 표면에 흡착하고 탈착 되는 과정이나 표면화학반응을 통해서 충, 방전이 진행되며, 이온의 흡, 탈탁에 의한 수 펴 커 패 시터를 전기 이중츨 커패시터 (ECLC: Electrical Double Layer Capacitor)이라고 하며, 표면 화학반응을 수반한 슈퍼커패시터는 유사 커패시터 (PSEUDOCAPACITOR)이라고 한다. 또한 이들의 특성을 비대칭 전극을 사용하여 적당히 혼합한 하이브리드 슈퍼 커패시터(HybridSupercapacitor)가 있습니다.
슈퍼커패시터의 종류와 구조
슈퍼커패시터의 종류와 구조 이미지 *출처 : Yoon et al. Nanotechnology, 27, 172001(2016)
1. 전기 이중층 커패시터( Electrical double layer capacitor)
전극과 전해징의 계면에서 형성되는 전기 이중층과 관련되는 것으로 두 개의 분극 성 전극으로 이루어지고 있습니다. 이방식의 충전과 방전 원리는 그림과 같이 전극-용액 계면에 전하가 배열됩니다. 진기 이중층 커패시터는 대칭의 활성탄 전극, 분리막, 전해액으로 이루어져 있으며 충전 시에는 전해액 내의 전해질 이온이 전전 기적으로 전구 표면에 흡착하여 전극과 전해액 계면에 전하를 전기적 이중층 형태로 축적하고 방전 때는 역으로 흡착되었던, 이온이 전해액 내로 확산되는 메커니즘을 갖습니다.
전기 이중층 커패시터의 구조
전기 이중층 커패시터의 구조 *출처 : MCTnet, 한국과학기술정보연구원
따라서 전기적 화학반응이 없고, 충/방전 시 흡역반응을 하지 않으므로 화학반응을 수반하는 일반적인 이차전지와는 작동원리가 다릅니다. 이러한 이유로 전기 이중층 커패시터는 전지에 5배 이상의 높은 출력의 파워와 장수명의면서도 저온 환경에서도 좊은 출력밀도의 특성을 가지는 등, 추가적인 보호회로 없이도 안정성이 우수하다는 장점을 가지고 있습니다.
전기 이중층 커패시터는 이러한 특징으로 초기에는 휴대용 통신기기 및 가전제품의 메모리 백업 용에서 적용되었으며, 지속적으로 적용 범위가 점차 확대되어 최근에는 군사요, 의료용, 하이브리드 전기 자동차(HEV: Hyvrid Electric Vehicle) 및 신재생 에너지 보조전원에 이르기까지 적용분야가 다 야해지고 있습니다. 하지만, 전기 이중층 커패시터는 전극 표면에만 전하가 축적되기 때문에 2차전 지보다 용량이 적고, 상대적 체적이 크므로, 고에너지 밀도가 요구는 적용 분야에서는 단독으로 사용되지 못하고 2차 전지와 병렬로 연결하여, 보조 전원으로 사용되는 한계가 있습니다.
2. 유사 커페시터 (Pseudocapacitor)
유사 커페시터란 슈도 커패시터라고도 하며 정전기적인 이온의 흡, 탈착만을 사용하는 전기 이중 층 커패시터와는 달리 전기화학적인 산화환원 반응을 수반한 커패시터입니다. 기존의 정전기적 대전만을 이용하여 에너지를 저장하는 커패시터와 달리 전해질 속에 들었는 양성자(H+)가 전극 표면에서 전기 화학적 반응으로 전력 전하 이동을 유도하여 충, 방전이 이어나 기존의 커패시터보다는 배터리와 더 유사한 에너지 저장 방식이며, 충방전, 특성 자체는 커패시터와 흡사하여 커페시터의 일종으로 분류했으나, 전극에서의 전기화학적 반응을 수반하고 있다는 특징이 있습니다.
산화 전극의 한쪽 면에 음전하를 대전시키면 전해 질속의 양성자 (H+)가 전극에 흡착되어 위와 같은 산화 화원 반응을 일으키게 됩니다. RuO2전극을 음전하로 대전시키면 전극은 양성자를 받고 환원되어 최종적으로 Ru(OH) 2 상태로 존재하게 된다. 역과정으로 대전된 전압을 제거하 겨 방전시킬 경우(ru(OH) 2 상태에서 양성자를 전해질로, 전자를 Current Collector로 방출하게 됩니다.
이는 산화환원 반응을 수반하지 않고 단순 대전시키는 전기 이중층 커패시터보다 산화환원 반응을 통해 전자를 Ru(OH) 2 형태로 더욱 많이 저장할 수 있으며, 이에 따른 커패시턴스의 증가를 가져오게 되어 이러한 유사 커패시턴스는 같은 면적 대비 전기 이중층 커패시터보다 100배 이상 커페시턴스가 증가하게 됩니다.
전도성 고분자를 포함한 전극은 금속 산화물에 비해 낮은 산화환원 빈도, 충, 방전 횟수의 증가에 따른 안정성 저하 등이 문제점으로 지적되고 있으나, 소자 부분에서 유연성을 가질 수 있다는 장점이 있어 유연전자소자 분야에서 활용되고 있습니다.
그라나 유사 커패시터 물지만으로는 실제적으로 제작한 소자의 커패시턴스를 향상하기에는 무리가 있기에 그렇기 때문에 전기 이중층 커피 시터의 전극 활물질로 사용되는 탄소기바물질에 전도성 고분자나 금소산화믈을 적층 하거나 성장시켜 함께 사용합니다.
유사 커패시터의 구조
유사커패시터의 구조 *출처 : Meetyou Carbide, 한국진공학회
3. 하이브리드 커패시터(Hyvrid Super capacitor)
하이브리드 커패시터의 원리는 양극과 음극에 서로 다른 비대칭 전극을 사용함으써 한쪽 극은 고용량 특성의 전극재료를 사용하고 반대 극은 고출력 특서 전극재료를 사용하여 용량 특성을 개선한 커패시터이고, 아래 그림은 하이브리드 커패시터의 개념을 나타내는데,
커페시터 용량은 1/C = (1/C+)+(1/C-)로 주어지며, C-에서 C+로 전하되므로 전체 용량은 C+에 의하여 결정됩니다. 저전압-고용량 하이브리드 케패시터에서는 약가 소재를 용량이 큰 금속 산화물을 주로 사용하여 단위 중량당 에너지 밀도를 향상할 수가 있는데 , 슈퍼커패시터와 이차전지의 중간적인 특성을 가지며, 작동 전압은 전해질 및 전극재료의 특성에 영향을 받게 되어 수용성에서는 약 2V, 유기성 에슨 약 4V의 작동 전압을 가지게 됩니다.
이와는 달리 고전 암 -저용량형의 하이브리드 커페시터에서는 양극으로 유전체를 사용하여 작동 전압을 결정하게 되고, 악극은 보다 큰 용량을 가지는 전극 전암은 전해질에 따라 결정되지만 하이브리드 커패시터에서는 양극의 내전압이 하이브리드 케패시터의 작동 전압이 되기 때문에 고전압 화가 가능한 장점이 있습니다.
하이브리드 커패시터 개념도
하이브리드 커패시터 개념도 이미지 *출처 : 한국환경산업기술원(KEITI)
슈퍼커패시터 종류 및 특성
분류특성
전기 이중층 커패시터
유사 커패시터
하이브리드 커패시터
전극재료
활성탄 탄소에어로겔
금속산화물
전도성 고분자
탄소재 금속산화물 전도성고분자
전해질
수계
비수계
수계
수계 비수계
수계
비수계
작동전압(V)
> 1
> 3.3
> 1
> 2.7
> 1
> 4.2
메커니즘
전기이중층
전기이중충 + 산화환원
전기이중층 + 산화환원
비고
양극과 음극에 동일전극
복합재 형태로도 사용
전극 하이브리드가 일반적(탄소전극 + 금속산화물 전극)
◆슈퍼커패시터의 외 행적 분류 및 용도별 분류
슈퍼커패시터는 외형적 크기에 따라 코인형, 원통형 및 가격으로 분류할 수 있으며, 코인형 전기 이중층 커패시터는 한쌍의 시트 형사의 활성탄 전극이 격리막을 사이에 두고 배치된 형태로, 이들 전극에 전해액을 침투시킨 상태로 상, 하 금속 케이스, 패킹에 의해 외장 봉입됩니다.
각각의 활선 탄소 전극은 상, 하의 금속 케이스에 도전성 접착제에 의해 접촉되어 있으며, 단 셀의 정격 전압은 2.5V를 나타내나 2가지 셀을 직렬로 접촉하는 것에 의해 5.5V의 정격전압을 나타냅니다. 용량은 2F 이하이고, 저 전류 부하에의 용도에 이용되고 있습니다. 각형 슈퍼커패시터는 알루미늄 집전체의 표면에 활물질을 도포 형성시킨 한쌍의 전극 사이에 격리막을 두고 대향 배치된 구조로 단자 인출방식이 간단합니다.
또한 전극 대향 면적이 넓고 활성탄 전극 두께가 박층ㅎ화가 가능하기 때문에 전극체 중의 확산 저항이 적고, 코인형에 비해 대용량, 고출력 화가 용이하고 , 대전류 부하 용도에 적용 가능합니다.
원통형 슈퍼커패시터는 알루미늄 집전체의 표면에 활물질을 도포 형성시킨 한 쌍의 전극 사이에 격리막을 둔 상태로 감고 이것에 전해액을 침투시켜 알루미늄 케이스에 삽입하여 고무로 봉입 한 구조를 가지고 있습니다.
알루미늄 집전체에는 리드선이 연결되어 있고, 이것에 의해 외부로 단자가 인 출되고, 특성과 용 되는 각형과 유사합니다.
그러나 대용량 원통형의 경우 수많은 인출 단자들로 인해 접촉 저항이 증가로 인한 출력 특성의 감소를 가져옵니다.
이를 보완하기 위해 개발된 구조가 Up-cap 구조로 양, 음극 전극 자세를 상, 하 알루미늄 케이스를 용접에 위해 부착시킨 구조를 가지고 있습니다.
Up-cap 구조화 양, 음극 전극 자체를 상하 알루미늄 케이스에 용접에 의해 부착시킨 구조를 가지고 있습니다.
up-cap은 1000F를 넓은 초 대용량 슈퍼커패시터에 적합하고, 단자 인출방식의 개량에 의해 초저저항을 실현합니다.
슈퍼 케패시터의 외형적 분류
슈퍼 케패시터의 외형적 분류 이미지 *출처 : MCTnet, 한국과학기술정보연구원
슈퍼커패시터의 용도별 분류
용도
소형(1F 이하)
중형(1~100F)
대형(100F~)
메모리 백업
전자기기 클록/메모리
산업용 기기 메모리
-
전원전력 백업
-
상시기동 대기 전자기기 (가전기기, 통신기기)
UPS, 수변전설비
태양광 발전 시스템
솔라워치
자발광식 도로등
주택태양광 발전 시스테므 전력저장
모터, 액추에이터
HDD 암 구동 어뮤즈먼트 기기
-
전기자동차나, 전동차량 철도 포인트 절제
이차전지 수명향상
PDA, 셀룰러 단말
PDA, 셀룰러 단말
차세대 저공해 자동차 (HEV, PEV, FCEV)
전압변동 흡수
PDA, 셀룰러 단말
PDA, 셀룰러 단말, 각종 자동차 전장
차세대 저공해 자동차 (HEV, PEV, FCEV)
◆슈 커패시터 기술개발 이슈
중소기업 벤 터부와 중고시업 기술 정보원 진흥원에서 발간한 중소기업 전략 시술 로드맴 2021~2023 이차전지 보고서에서는 초고용량 슈퍼 커피 시터는 일본이 최고 기술국으로 평가되었으며, 우리나라는 최고 기술국 대비 79.9%의 기술 수준을 보유하고 있으며, 최고기술국과의 기술격차는 1.9년으로 분석하고 있습니다.
중소기업의 기술경쟁력은 최고기술국 대비 74.6% 기술격차는 2.6년으로 평가하고 있으며, 기술 격차의 순서는 미국(95.4%), 중국 88.8%), EU(81.3%), 한국의 순으로 평가하고 있습니다.
또한 슈퍼커패시터용 전극 재인 활성탕은 일본 기업인 KURARAY CHEMICAL, OSAKA GAS CHEMICAL이 주요 시장을 장악하고 있으며, 일본의 수출 규제로 인하여 소재부품의 국산화 문제가 대두되고, 있고, 현재 슈퍼커패시터의 구성요소 전해액을 제외한 대부분이 수입에 의존하고 있어 국산화 기술이 요구되고 있습니다.
국내 주요 탄소 소재 규모
구분
수입 의존도
2008년
2015년
2025년(E)
연평균성장률(%)
탄소섬유
100%
756
2,572
14,797
19.10
카본블랙
12%
7,743
9,960
14,271
3.70
인조흑연
100%
5,250
10,454
27,961
10.30
활성탄
82%
779
1,352
2,973
8.20
다이아몬드
86%
24
39
75
6.80
◆슈퍼 커패시터 국내 기술 발전 동향
정부의 한국형 뉴딜 정채 발표, 미국 바이든 대통령 후보의 그린 뉴딜 공약 발표 등으로 친환경 에너지에 대한 관심이 커지고 있는 가운데 친환경 에너지 산업의 핵심 부품인 슈퍼 커페시터의 특허 출원도 나날이 증가하고 있습니다.
2020년 특허청 전기 통신 기술 심사국에서 조사한 슈퍼커패시터 관련 특허 출원은 2013년 이전에는 나날이 증가하고 있습니다. 2020년 특허청 전기통신 기술 심사국에서 조사한 슈퍼커패시턴 관련 특허출원은 2013년 이전에는 연평균 80건 이하에 불과했으나, 2014년 기점으로 극격히 증가하여 최근 5년간 (2014~2018년) 연평균 122건 특허출원이 이뤄지고 있다고 합니다.
최근 10년간 세부 기술별 특허출원 동향을 살펴보면 전극 관련 기술(548건, 56%) 모듈 및 케이스와 관련된 기술(229건, 23%) 전해물질과 관련된 기술(116건, 12%) 순으로 조사됐습니다.
슈퍼커패시터의 가장 큰 문제점이라고 할 수 있는 에너지 밀도를 높이기 위해 현제 거래 시터의 핵심 소재인 전극과 전해질에 관련된 연구가 주를 이루고 있으며, 높은 비표면적과 충전 밀도를 갖는 전극 소재 (주로 나노탄소소재)를 개발하거나, 전기화학적 활성을 갖는 금속산화물 혹은 전도성 고분자들을 활용한 유사 커패시터의 개발, 새로운 전해질 개발을 통한 구동전압 범위 증가, 리튬 이온 커패시터(LIC)와 같은 하이브리드 개념의 커패시터 개발 등의 연구들이 진행되고 있습니다.
주파수 변동 폭을 보안하는 역할은 출력 특성이 좋은 수 펴 커 패 시터가 배터리보다 적합한 기능을 가지고 있어 4차 산업혁명으로 발전할 신산업에 활용될 가능도 높게 잠재되어 있습니다.
▶슈퍼커패시터의 정의
슈커케래시터는 축전 용략이 대단히 큰 커패시터로 울트라 커패시터 또는 초고 용량 커패시터라고 불리고 있습니다.
화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로 단순한 이온의 이동이나 표면화학반응에 의한 충전 현상을 이용합니다. 이에 따라 급속 방충 전이 가능하고 높은 충, 방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조 배터리나
배터리 대체용으로 사용되고 있습니다.
슈퍼커페시터
슈퍼커페시터 출처 : 에너지설비관리
슈퍼 커패시터는 1995년 일본, 러시아, 미국 등에서 상요화 되기 시작하여 소형에서 대형에 이르기까지 그 응용분야가 다양하게 확대되고 있으며, 최근 들어 신재생에너지의 획기적 증가와 더 불어 주요 에너지 저장장치로 각광받고 있습니다.
연료전지 발전, 태양광 발전, 풍력발전 등이 신재생에너지 발 저은 에너지원이나 부하의 변동에 민감하게 반응하며 단독으로 사용될 경우 출력 전압의 변동을 포함한 전력품질의 저하를 피할 수 없습니다.
하지만 슈퍼커패시터는 전력 밀도가 높고 충, 방전속도가 빠르며, 충,방전 사이클 수명이 50만 사이클 이상으로 매우 길다는 특성을 갖고 있습니다. 부하응담 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력 과부하 전력 사이의 차이를 슈퍼커패시터가 흡수 또는 방출함으로써 전려 품질을 확보하느데 기여할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.
▶슈퍼커패시터의 원리 및 구조
슈퍼 커페시터의 원른 활성탄 표면에 전하의 물리적 흡, 탈착으로 에너지를 충전 또는 방전하는 원리로순가적으로 많은 에너지를 전아 후 높은 전류를 순간적 혹은 연속적으로 공급하는 고출력 동력원으로 단위 무게 당 비표면적을 증가시킨 활성탄소를 전극재료로 사용하여 비약적인 용량 증가를 가져왔습니다.
슈퍼 커패시터의 기본 구조는 양극과 음극으로 구성한데 다공성 전극, 전해질 , 집전체 , 분리막 또는 격리막으로 이루어져 있는데 , 단위 셀 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해액 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극 표면에 흡착되어 발생되는 전기화학적 메커니즘으로 작동하게 됩니다. 슈퍼커패시터는 2차 전지에 비해 구조는 비교적 단순한 형태로 구성됩니다.
슈퍼커패시터 기본구조
슈퍼커패시터 기본구조 이미지 *출처 : 한국과학기술정보연구원 정보분석연구소
1. 전극
전극의 소재로 탄소를 주로 사용되며 탄소전극에서 단위면적당 전전 용량은 탄소전극의 전자밀도와 전해질 이온의 종류에 띠라 다른 특성으로 보이고 있으며 탄소전극의 단위 면적당 정정용량은 탄소 적의으 잔자 밀도에 따라 다릅니다.
슈퍼커패시터의 전극용 탄소재료로는 활성탄소 분말, 활성탄소섬유, 유리질 탄소, 탄소 에어로젤 등이 있습니다.
전극의 형태는 매우 다양하며 탄소 전극을 제조할 때 전극 내부 저항을 줄이는 것이 무엇보다 중요합니다. 저항이 낮은 탄소전극의 제조 방법으로는 적극 물질이 입상일 경우 압력을 하여 입자 간의 접촉을 향상한 경우이거나 다른 형태와 병행하여 사용하며 일반적으로 탄소 전극의 형태는 다음과 같이 5가지로 구분하고 있습니다.
탄소전극의 종류 및 특징
종류
특징
바인더 형
바인더 형은 PTFE 등의 고분자 바인더를 이용하여 입자간의 접촉 특성을 개선시킨 방법으로 전극의 가공이 쉽다는 장점을 가지고 있다.
매트릭스 형
매트릭스 형은 입상 활성탄을 폴리머 매트릭스(Polymer matrix)와 혼합 후 폴리머를 탄화시켜 전극을 제조하는데 탄화 후 폴리머는 입자를 연결시키는 동시에 전극 활물질로 작용한다.
모놀리스 형
모놀리스 형은 탄소 에어로 젤, 탄소 폼 등과 같은 다공성 단일체로 연속적인 탄소골격을 가지므로 전극 물질간의 접촉을 고려하지 않아도 되는 장점이 있다.
필름 형
필름 형은 유리질 탄소와 같은 비다공성 탄소재료의 경우로 전극 내부에는 전해질이 존재하지 않고 단지 분리막이 전해질을 포함한다.
유리질
유리질 탄소는 유기 고분자로부터 만들어지는 단일체로 활성탄 전극에 비해 내부저항이 낮은 장점이 있다. 클로스 형(Cloth type)은 활성탄소섬유를 전극으로 사용하는 경우로 전극 제조방법이 쉽다는 장점은 있으나 비용이 높고, 전극의 낮은 충진 밀도가 단점이다.
2. 전해질
전해질은 수용성 전해질과 비수용성 전해질인 유기 전해질로 구분할 수 있습니다.
수용성 전해질은 HWSO4, KOH, NaOH, KCI 등의 산, 염기 또는 무기염을 사용할 수가 있으며, 전압 범위는 전아 평형에 의존하지만 대략 1.0V정도입니다.
수용성 전해질은 용액의 이온 전도도가 두기 전해질의 경우보다 크므로 출력 특성이 양호하며 제작이 용이하다는 장점이 있습니다.
반면 유기 용액(AN, EC, PC, DMC, DEC, etc)과 무기염류(리튬염, 4차 암모늄, 포스포늄염 등)를 사용하는 비수용성 전해질인 유기 전해질은 이온 전도도가 낮고 처리가 쉽지 않은 단점이 있지만, 3v정도의 전압 범위에서 사용 가 가능하므로 에니지측면에서는 수용성 전해질보다 큰 장잠을 가진다.
3. 분리막
분리막은 이온의 이동은 쉽게 하도록 하는 기능과 자기 방전 특성이 적으며 상용 전압 범위 내에 서 전기, 화학적으로 안정하며, 전해질 및 전극 물질과 화학적으로 반응하지 않는 pp계열의 고분자 박막 또는 크라프트지와 같은 전해지가 사용됩니다.
케이스 및 실리 문제는 사용하는 전해질의 종류에 따라 선택이 가능하며 내무 전해액의 누액을 방지하는 것이 매우 중요합니다.
4. 그 외 케이스, 전해질 등
비수 용계인 유기계 머패시터에서는 습기가 수명 및 용량에 큰 영향을 미치게 되므로 외부의 습기나, 증기가 사의 물질들이 샐 내부로 침입하는 것을 완벽하게 차단해야 하는 구조로 이우어져야 합니다.
케이스의 재질은 사용 하는 전해질의 대하여 내약품성을 가져야 하며, 경량재료를 사용해야 하며 전재질은 젊은 저압 범위에서 전기 화학적으로 안정하고 염의 용해도가 높아 축전 상수가 크며, 전극과의 접촉이 좋고 전극의 기공에서 쉽게 전기 이중층을 형성할 수 있는 것이 좋습니다.
