드라이버: 글로벌 스마트 조명 시장
스마트 시티에 대한 수요 급증
스마트 조명 시스템은 선진국과 개발도상국 모두에서 커넥티드 및 스마트 조명 솔루션을 제공함으로써 중요한 역할을 해왔습니다. 스마트 시티의 지속 가능한 경제 발전을 위해 모든 국가는 산업, 건물, 옥외 공간을 포함한 인프라 구축에 집중해야 합니다. 첫 번째 단계는 조명 시스템의 다양한 에너지원에서 발생하는 에너지 소비를 줄이는 것입니다.
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- 2014년 10월, 유럽 집행위원회와 이탈리아 교육부는 유럽의 지속 가능한 스마트 시티를 위한 대규모 LED 조명 구축 가속화에 관한 회의를 개최했습니다. 또 다른 사례로, 루미그로우(LumiGrow Inc.)는 유럽 대륙에서 스마트 조명 제품 포트폴리오를 확장하여 지속 가능성 분야의 스마트 조명 및 기타 정밀 기술에 영향을 미치고 있습니다.
오늘날 도시들은 스마트 시티 플랫폼에 더욱 적극적으로 투자하고 있으며, 스마트 조명 시스템은 스마트 가로등 및 기둥용 LED 조명을 제공하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 스마트 조명은 날씨 및 오염 감지, 모니터링, 적응형 조명을 위한 센서가 장착된 데이터 스테이션을 제공하며, Wi-Fi 및 RF 연결을 통해 공공 안내 시스템, 광고용 스마트 스크린 등을 제공하는 데 유용합니다.
LED의 최대 사용 및 가격 인하
기술 혁신, 최대 활용, 그리고 저렴한 가격에 대한 수요 증가로 인해 지난 몇 년간 전 세계적으로 LED의 성장세가 확대되었습니다. 최근에는 수명 연장, 내구성, 그리고 조광 기능 향상을 위해 조명 관리 시스템이 선호되고 있습니다.
- 유럽 시장에서는 40W~60W급 온백색 LED 전구 가격이 40W 백열등을 대체하면서 하락세를 보이고 있습니다. 2011년 40W LED 전구의 평균 판매 가격은 전년 대비 3.5% 하락한 23.0달러로, 60W 전구는 전년 대비 1% 하락한 43.8달러로 큰 폭으로 하락했습니다.
40W 전구의 평균 가격은 킬로리터당 50달러, 60W 전구의 평균 가격은 킬로리터당 54달러 인하되었습니다. 이러한 이유로 LED 전구의 가격은 더욱 저렴하고 소비자에게 적합합니다.
따라서 전구, 조명기구, 램프와 같은 LED 조명 제품은 기존의 형광등이나 할로겐 조명보다 전력 소모량이 적기 때문에 실내외 공간에 널리 사용됩니다. 특히 점멸등이나 산업용 조명에 적합합니다.
정부의 에너지 소비에 대한 인식 제고
LED 조명에 대한 구체적인 규정 및 사양으로 인해 여러 지역의 정부 기관에서 에너지 소비에 대한 인식이 점차 높아지고 있는 것으로 나타났습니다. 정부 표준에 따라 스마트 조명을 지원하기 위한 다양한 표준이 제시되었습니다.
- 유럽에서는 스마트 조명 솔루션이 연간 1,100만 가구의 전기를 절약하여 전기 요금 절감에 기여하고 있습니다. 이는 매년 조명 솔루션으로 인한 1,200만 톤의 이산화탄소 배출량을 줄이는 데 기여할 것으로 예상됩니다. 정부는 유럽 대륙에서 판매되는 모든 형광등, 스포트라이트, 전구가 친환경적으로 설계되어야 한다는 의무 기준을 제정했습니다. 이 규정은 에너지 효율 향상은 물론, 예열 시간 단축, 전구 수명 연장 등의 효과를 제공합니다.
조명 표준 이니셔티브는 건강에 해로운 LED 전구를 포함한 조명 솔루션에서 발생하는 전자기장 강도를 줄이는 데 유용합니다. 유럽 연합의 지방 정부는 2015년에 스마트 공공 가로등을 설치하여 전력 사용량을 70% 줄이는 데 효과적입니다.
제약
스마트 조명 시스템과 관련된 보안 및 개인 정보 보호 문제
선진국과 개발도상국 모두에서 에너지 효율적인 조명, 전력 소비 및 조명 인프라를 모니터링하기 위해 스마트 조명 시스템을 적용하는 사례가 날로 늘어나고 있지만, 사이버 해커들이 야기하는 보안 및 개인정보 보호 문제로 인해 어려움을 겪고 있습니다.
- 프랑스에서는 개인정보 보호 및 보안을 위해 도시들을 혁신적인 LED 기술, 센서, 그리고 네트워크 시스템으로 연결하여 해커로부터 데이터와 에너지를 보호합니다. 스마트 조명 시스템은 차량과 인터넷에 연결되어 교통 흐름을 개선하는 데 필요한 데이터를 제공합니다. 대부분의 경우, 가로등에 내장된 센서와 스마트 조명 마이크는 주변 소음을 감지하여 법 집행 기관에 경고하고 잠재적인 문제를 예방함으로써 범죄 발생률을 낮춥니다.
대부분의 스마트 조명 시스템은 서버와 데이터 센터의 모든 데이터를 악용하려는 해커의 사이버 공격에 취약합니다. 이러한 상황에서 정부는 사이버 보안 위험을 줄이고 통제하기 위한 다양한 규정을 마련해야 합니다.
높은 설치 비용
스마트 조명 시스템은 많은 장점을 가지고 있지만, 설치 비용이 제한 요소입니다. 스마트 조명 백업에는 무선 기술 및 유선 솔루션을 설치할 수 있는 자격을 갖춘 엔지니어와 인력이 필요합니다. 스마트 조명은 비용 효율적이지만, 무선 연결 시 설치 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 설치 비용이 높고 다른 설치 옵션이 없습니다.
DALI 및 Wi-Fi 조명 시스템의 하드웨어 및 구성 요소 설치에는 전문 인력이 필요합니다. 이는 소비자가 스마트 조명 솔루션 설치에 높은 비용을 지불할 준비가 되어 있지 않아 시장 진출을 제한할 수 있습니다. 이러한 설치는 상세 설계 및 시스템 분석으로 구성되며, 시스템 작동 여부도 확인합니다.
설치 후 서비스 및 유지 보수 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 이 비용은 정확하지 않을 수 있지만, 오늘날 어떤 스마트 조명도 설치 비용을 더 저렴하게 제공한다고 주장하지 않습니다. 이러한 비용은 정기적으로 발생하며 제품 가격이 인상되거나 인하되 영향을 받지 않습니다.
신흥국과 농촌 지역은 스마트 조명 설치에 드는 막대한 비용을 감당할 수 없는 정책과 투자가 부족합니다. 이러한 지역에서는 기본적인 전력 수요조차 간과되어 스마트 조명 솔루션을 제대로 활용하지 못하고 있습니다. 스마트 조명 시스템은 단기적으로 필요한 전력을 충당하는 데는 수익성이 있는 솔루션이지만, 설치 비용이 많이 들기 때문에 더 나은 선택은 아닙니다.
특히 비용이 다양할 때 기업들은 설치 비용을 낮추면서 스마트 조명 솔루션을 제공하기 위해 노력해 왔습니다.
기회
스마트 조명을 위한 IoT 기술 수요 증가
혁신 비용이 더 많이 들지만, 여전히 많은 산업에서 스마트 조명 솔루션에 투자하고 있으며, 그 규모는 날로 증가하고 있습니다. IoT 센서의 이러한 도입은 전 세계적으로 빠르게 성장하고 있습니다.
미주와 같은 신흥 대륙에서는 IoT 센서 설치가 활발하게 진행되고 있습니다. 제조업체들은 특히 IoT 기반 스마트 조명 시스템 분야에서 유럽 대륙 시장 확대에 주력하고 있습니다. 최근 정부는 비용 절감, 대응 시간 단축, 범죄 감소, 사이버 해커로부터의 안전 확보 등 안전과 대중의 관심을 고려하여 스마트 시티 개선에 중점을 두고 있습니다.
- 2017년, IoT 시스템은 바르셀로나 시가 스마트 가로등을 사용하여 3,700만 달러를 절약하는 데 도움이 되었으며, 이 이니셔티브는 도시에 50,000개의 일자리를 창출하는 데 도움이 되었습니다.
정부는 기업 환경 개발을 위해 IoT 도입에 관심 있는 정부 기관에 지원을 제공하는 데 중점을 두고 있으며, 기관의 부담을 가중시키는 규정 준수 및 불만 증가를 줄이고 있습니다. 대부분의 경우, IoT 이니셔티브 인프라는 더 나은 조명 솔루션을 위해 저개발 국가에서 구축됩니다.
기회는 산업 및 정부 지원을 위한 IoT 스마트 조명을 추진하는 분야에 있으며, 그 증가세는 줄어들 기미가 보이지 않습니다. 예를 들어, 2026년까지 사용 중인 커넥티드 기기의 수는 230억 대에 이를 것으로 추산되며, 2017년 이후 긍정적인 증가율을 보이고 있습니다.
사물인터넷 기반 조명 솔루션을 사용하면 가로등을 교체하고 정전을 쉽게 예측할 수 있으며, 현장 효율성을 개선하는 재고 추적이 가능합니다.
도전 과제
빛의 스펙트럼은 방사선 문제를 야기한다
고객의 요구를 완벽하게 충족하고 주거 환경을 조성하는 스마트 솔루션을 구현하고 개발하는 과정에서 다양한 과제가 발생합니다. 새롭게 떠오르는 과제로는 데이터 보안, 상호 운용성, 무선 연결, 조명 및 스펙트럼/조명의 비시각적 효과 등이 있습니다. 대부분의 경우, 고체 및 소형 형광등 조명의 과도한 사용으로 인해 발생합니다.
대부분의 스마트 조명은 고강도의 단파장 가시광선을 방출하며, 이러한 가시광선은 눈의 망막에 영향을 미칩니다. 야간 근무자는 조명 용액에서 고강도 광선이 방출되어 인체 건강에 간접적인 영향을 미치기 때문에 암 발병 위험이 있습니다.
한 연구에 따르면, 세계보건기구(WHO) 산하 국제기구(IEA)는 야간 인공 조명에 더 많이 노출될 경우 생체 리듬이 흐트러지고 전립선암과 유방암이 발생할 수 있다고 분류했습니다. 영국 남성 8명 중 약 1명은 태블릿과 휴대폰의 과도한 사용으로 인해 발생하는 최대 스펙트럼의 빛에 노출되어 평생 동안 전립선암 진단을 받습니다.
시장 동향
- 제공 품목을 기준으로 시장은 하드웨어, 소프트웨어, 서비스로 세분화됩니다. 하드웨어는 조명 및 조명기구, 릴레이 장치, 조명 제어 장치로 세분화됩니다. 조명 및 조명기구는 스마트 전구와 조명기구로 세분화됩니다. 스마트 전구는 다시 형광등(FL)과 콤팩트형 형광등(CFL)으로 세분화됩니다. 조명 제어 장치는 스위치 및 조광기, LED 드라이버, 센서, 게이트웨이로 세분화됩니다. 스위치 및 조광기는 스위치, 수동 스위치, 조광기로 세분화됩니다. 스위치는 전자식 스위치로 세분화됩니다. 조광기는 유선 조광기와 무선 조광기로 세분화됩니다. 소프트웨어는 클라우드 기반 및 로컬/웹 기반으로 세분화됩니다. 서비스는 설치 서비스, 설계 및 엔지니어링, 설치 후 서비스로 세분화됩니다.
- 설치 유형을 기준으로 시장은 신규 설치와 개량 설치로 구분됩니다.
- 통신 기술을 기준으로 시장은 유선 기술과 무선 기술로 구분됩니다. 유선 기술은 전력선 통신, 유선 하이브리드 프로토콜, 디지털 주소 지정 조명 인터페이스, PoE(Power over Ethernet)로 세분화됩니다. 무선 기술은 ZIGBEE, 블루투스 , Wi-Fi, 무선 하이브리드 프로토콜, EnOcean, 6lowpan으로 세분화됩니다.
- 시장은 적용 유형에 따라 옥외 조명과 실내 조명으로 구분됩니다. 옥외 조명은 도로 및 고속도로, 공공장소, 건축용으로 세분화됩니다. 실내 조명은 상업 , 주거, 산업용으로 세분화됩니다. 도로 및 고속도로는 도로, 고속도로, 터널 및 교량용으로 세분화됩니다. 상업용 조명은 사무실 조명, 프로젝션 조명, 소매, 접객용으로 세분화됩니다.
주요 참여자: 글로벌 스마트 조명 시장
이 시장에서 활동하는 주요 기업으로는 Philips Lighting Holding BV, Acuity Brands Lighting, Inc., Hafele, Honeywell International Inc., Cree, Inc., Digital Lumens, Inc., OSRAM GmbH., Lutron Electronics Co., Inc, Legrand SA, Seiko Epson Corporation, Encelium technologies, Virtual Extension, Zumtobel Group AG, Wipro Consumer Care & Lighting, Schneider Electric SE, Eaton, Leviton Manufacturing Co., Inc., Syska LED, Beam Labs BV 등이 있습니다.
