덴티움 사업보고서 (2025.12)
7. 기타 참고사항

1. 덴탈 부문가. 산업의 특성

회사가 속해 있는 치과용 임플란트 및 치과의료기기 산업의 특성을 구분하여 설명하면 다음과 같습니다.

(1) 기술집약형 정밀산업

치과용 임플란트 산업은 환자의 구강 내에서 외과적인 시술이 이루어지며, 수종의 부속품들의 결합에 의해 완성되는 것이므로 매우 정밀한 가공 및 처리기술을 요구하는 산업입니다. 표면처리는 골유착성 확보를 위해 나노 단위의 미세 구조를 형성해야 하는 매우 수준높은 기술이 요구됩니다. 정밀가공은 생체적합성 확보를 위해 치과용 임플란트 가공에 주는 피로도를 최소로 해야 하는데 이를 위해 마이크로 단위의 가공 기술을 필요로 합니다. 이러한 치과용 임플란트는 마이크로 단위의 제품 설계와 가공을 위한 정밀가공기술을 필요로 하는 산업입니다.

(2) 연구개발이 집적된 의료산업

치과용 임플란트는 금속성 물질을 인체에 식립하기 때문에 제품의 출시 및 판매 전에검증된 자료의 필요성에 따라 많은 임상자료가 요구되어지는 연구집단에 의해 지속적 연구와 평가가 이루어지는 의료산업으로 인체에 가장 적합한 생체거부 반응이 없고 골유착성 증진과 치유기간의 단축을 위해 지속적인 연구와 투자가 필요한 산업입니다.

(3) 디지털 기술을 활용한 의료융합산업

임플란트 시술 방식 및 기술이 발전하게 되면서, 임플란트 재질에 대한 연구, 그리고 효과적인 치과 시술을 위한 주변 의료기기의 디지털화 등 임플란트 시술과 관련된 주변 의료기기 시장으로 파급 효과가 높은 산업 특징을 가지고 있습니다. 구강스캐너와함께 CBCT, CAD/CAM, 3D Printer 등이 디지털워크플로우를 실현하는 솔루션 시스템으로 부상하며 디지털 임플란트, 디지털 보철, 디지털 교정 등 다양한 분야로 확대되고 있습니다. 보철과 당일 수복 시대를 넘어 향후 빅데이터, AI 등의발달에 따라 진단에서 수복까지 전 과정의 디지털화가 빠른 속도로 진행될 것입니다.

(4) 시장 진입 장벽이 높은 산업

치과용 임플란트는 생체에 식립하는 제품으로 무균 방진 시설 하에서 정밀가공을 필요로 하는 제품으로 이를 위해서는 많은 설비투자와 기술 노하우 축적을 필요로 합니다. 또한 다년 간의 임상증례자료, 학회발표 논문 등의 근거자료를 요구하는 전문가 집단이 사용하는 시장의 특성으로 지속적인 연구 개발, 임상, 생산 경험 및 노하우 확보, 시장 변화에 요구되는 끊임 없는 새로운 기술 확보를 위한 투자가 이루어져야 하는 산업입니다.

(5) 교육 시스템이 중요한 산업

치과전문의들이 시술 특성에 맞는 세미나를 선택하여 가이드를 받고 시술 경험과 노하우를 축적하게 되면 약 1년 후에는 일정 수준에 도달할 수 있다는 장점이 있으며, 상대적으로 고수익을 창출할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 그래서 치과용 임플란트에 관심을 갖고 임상 연구 및 시술을 시행하는 치과의사들이 증가하고 있어, 치과용 임플란트를 판매하는 국내,외 각 제조업체들은 각기 치과용 임플란트 교육 강좌를 개설하여 운영하고 있습니다. 나. 산업의 성장성치과용 임플란트 및 치과 의료기기 산업은 전 세계적인 고령화 추세, 건강에 대한 관심 고조 및 웰빙 라이프에 대한 사회적 분위기 확산, 주요 국가들의 보건의료 정책 강화, 개발 도상국들의 경제 성장으로 인한 의료 서비스 수요 증가로 향후 지속적인 성장이 예상됩니다. 최근에 치과 의료기기 산업 전반에 확산되고 있는 Digital dentistry의 영향으로 치과 산업 역시 다양한 디지털 기술 융합으로 재편될 것이며, 임플란트 이외에 Digital dentistry를 Total solution으로 제공하는 영업 트렌드가 새로운 성장 동력으로 떠오르고 있습니다.

세계 1위 인구 대국인 중국은 치과용 임플란트에 대한 시술 능력을 보유한 전문의 보급 확대와 고령화 속도가 급속히 진행되고, 국가 경제 위상 제고에 대한 삶의 질 개선과 고소득층 증가 및 치과 치료에 대한 국가 정책 강화로 현재 치과용 임플란트 시술 보급이 정착화된 단계이며 향후 5년간 연평균성장율(CAGR)이 20% 가량으로 성장성이 가장 높은 시장입니다.

또한 높은 경제성장률과 인구 대국인 인도와 베트남을 비롯한 동남아시아는 아직 치과용 임플란트 시술 도입 단계이지만 향후 Post China로 불러질 만큼 중국과 비슷한 연평균성장율이 기대되어 성장잠재력이 높은 시장입니다.

다. 경기변동 및 계절성 민감도당사의 임플란트 제품은 의료기기 산업의 특성상 타 산업 대비 경기변동 및 계절적 민감도가 낮은 제품 군에 속한다고 볼 수 있습니다. 임플란트 제품은 그 특성상 계절적 요인에 대한 민감도가 매우 낮은 제품 군이나, 지역별 매출 비중에 따른 영업 일수변동에 따른 분기별 매출 차이는 있습니다.

라. 자원조달의 특성당사의 주요 원재료인 티타늄(Titanium)은 인체에 반영구적으로 식립되는 생체재료의 특성을 가지고 있어 의료용으로 승인된 소재만을 사용해야 합니다. 따라서, 치과용 임플란트 제품의 특성상 품질 안정화 및 검증이 공급처 선택에 있어 가장 중요한 요소입니다. 회사는 생산 공정 초기 단계에 재료의 가공 시간, 원재료 수급 동향과 판매 및 생산 계획 등을 고려하여 조달 계획을 수립하고 있으며, 통상적으로 40주 전에 미국 등 해외거래처에 발주를 하여 안전재고를 확보하고 있어 원재료 조달에 지장이 없습니다.

또한 제조원가에서 원재료가 차지하는 비율이 상당히 낮은 수준이어서 적기 구매량 확보에 있어서도 지장이 없으며, 향후 회사 성장시를 감안한 구매량 증가시를 대비해서도 기존 거래처와의 장기적 안정적 신뢰 관계 확보 및 업체 이원화(다변화) 노력을 다하고 있어 향후에도 원재료 조달에는 지장이 없을 것입니다.

마. 관련 법령 및 정부의 규제 등회사가 생산 및 판매하는 치과용 임플란트는 의료기기에 속하므로 의료기기법 등 여러가지 관련 법규의 엄격한 규제를 받고 있습니다. 제조업 허가에 있어서는 의료기기법 및 시행규칙을 받아야 하고, 품목의 경우 국내에서는 한국식품의약품안전처의 허가 및 신고를 필히 득해야 하며, 품질적합 (KGMP) 심사 절차 등에 있어서도 세부 규제가 있어 품질 합격을 위한 반복적인 테스트를 거쳐야 합니다. 해외 진출을 위해서도 각 국가별 의료기관으로부터 허가 및 승인을 얻어야 제조 및 판매가 가능합니다.

바. 시장의 현황 (1) 국내시장(가) 시장의 특성

국내 시장은 임플란트 국산화, 소득수준 향상, 건강보험 적용, 디지털 솔루션 도입으로 인한 시술 편의성 증대, 의료진 및 환자 인지도 상승 등으로 인하여 전 세계에서 임플란트 식립률이 가장 높은 시장으로 성숙기에 접어든 시장이라고 할 수 있습니다.이는 인구 1만명당 임플란트 식립률이 한국이 제일 높은 시장이라는 것에서도 증명이됩니다.

【인구 1만명당 임플란트 식립률】

성숙기에 접어든 국내 시장에서 임플란트 회사들은 치과 수요층의 흡수를 위해 임플란트 중심의 영업에서 탈피하여 IT 기술을 활용한 'Digital dental'영역으로 사업을 확장하고 있습니다. 'Digital dental'은 진단, 계획, 임플란트 식립, 보철의 전 과정에서 디지털 기술에 기반한 장비와 소프트웨어를 활용하여 빠르고 정확한 치료를 수행하는 기술집약적 치과치료로 치과용 임플란트 시장의 새로운 성장 동력으로 작용하고 있습니다. 국내 시장은 보건의료정책 환경 변화, 고령화로 인한 인구 구조의 변화, 건강증진 및 심미적 치료 욕구 증대에 따른 치과 수요층의 저변 확대로 지속적인 수요 증가가 예상됩니다.

(나) 시장 규모 및 향후 전망

국내 치과용 임플란트 시장규모는 2018년 4,900억에서 연평균 성장률 5~7%로 증가하여 2023년 약 7,600억원을 기록하고 2028년 1조원을 넘어설 것으로 추정되고 있습니다. 1990년대 중반까지 국내 시장은 미국과 유럽 등 고가의 수입 임플란트가 시장을 완전히 장악하고 있었으나, 국산 임플란트가 등장하면서 수입산을 대체하여 전체시장의 96% 이상을 국산 임플란트가 점유하고 있습니다. 향후 시장 규모는 인구 고령화에 따른 무치악 치료가 필요한 고령 인구 증가, 보험 급여 확대에 따른 소비자 부담 감소, 그리고 심미적 치료에 대한 Needs 확대로 치과용 임플란트의 수요 시장은 지속적으로 확대될 것으로 기대됩니다.또한, 국내 기업들은 앞서 설명한 것처럼 임플란트 이외에 디지털장비, 바이오 의약품, 치과 기자재 등으로 새로운 시장을 개척하여 매출 규모를 확대해 나가고 있으며 관련 분야에서 뛰어난 기술력과 가성비로 시장 점유율을 높이고 있습니다.

(다) 경쟁 현황 및 시장 점유율국내 치과용 임플란트 시장은 도입기부터 2000년 이전까지는 거의 수입에 의존하였으나, 2000년대 이후 치과대학 교수와 개원 치과의사를 중심으로 국산 치과용 임플란트 개발이 활발하게 진행되어, 현재는 국내 업체가 시장을 장악하여 국산화가 되어있는 상황입니다.

현재 국내에서는 당사를 포함하여 ㈜오스템임플란트, ㈜네오바이오텍, ㈜메가젠임플란트, ㈜디오 등의 기업이 활동하고 있는 것으로 파악되고 있으며, 해외 기업으로는 스트라우만(Straumann), 덴츠플라이(Dentsply), 짐머(Zimmer) 등의 주요 기업이 시장에서 활동하고 있는 것으로 파악되고 있습니다.

국내 시장 점유율은 오스템 임플란트가 약 36%의 시장점유율로 1위를 차지하고 있으며, 당사인 덴티움은 18%의 시장점유율을 보이고 있는 것으로 분석되고 있습니다.

【국내 치과의사들의 임플란트 선호도】

치과용 임플란트 및 관련 의료기기 시장은 상대적으로 높은 시장 진입 장벽을 가지고있어 덴티움과 오스템임플란트 등 일정 점유율을 유지하고 있는 상위 5개 기존 국내 제조사들간의 경쟁 양상이 지속화 될 것으로 사료됩니다.

(2) 해외시장

(가) 시장의 특성해외 시장은 유럽시장(프랑스, 독일, 이탈리아, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국)과 북미시장(미국, 캐나다), 그리고 BRICs 시장(브라질, 러시아, 인도, 중국)과 기타 아시아 지역 시장으로 구분됩니다. 북미와 유럽의 선진시장은 수요층의 높은 소득 수준으로 글로벌 기업의 고가 임플란트 점유율이 높으며, 인구의 고령화로 인하여 치과용 임플란트 식립률이 높은 성숙기에 진입한 시장입니다. 반면에, 신흥시장은 중저가의 가격 경쟁력이 있는 국내 기업의 점유율이 높으며, 임플란트 시장의 고성장이 예상되는 시장입니다.

특히 당사의 해외 주력 시장인 중국은 인구 고령화 속도가 급속히 진행되어 향후 임플란트 잠재 고객이 급증할 것으로 예상되며 소득수준 향상, 치과의사 수 증가, 낮은 보급률, 한국산 제품에 대한 높은 인지도 등으로 미래 시장 성장성이 가장 좋은 시장입니다.

【세계 인구의 고령화 추이】

특히, 전 세계 65세 이상 인구는 2022년에는 10%에 불과했지만 2050년에는 인구의 16%로 증가하고 2100년에는 25%로 세계적인 고령화 현상은 급속도로 이루어 질것으로 예상됨에 따라, 인구 고령화에 따른 시장 확대와 소득 증가 및 의료 서비스 강화에 따른 가장 큰 수혜가 예상됩니다.

(나) 시장 규모 및 향후 전망세계 치과용 임플란트 시장규모는 2024년 6조 9천억에서 연평균 성장률 6.9%로 증가하여 2034년 약 13조 4천억원으로 추정되고 있습니다.

【글로벌 시장 규모 및 전망】

대륙별 시장규모는 북미와 유럽이 60% 이상으로 전 세계 시장에서 가장 큰 시장규모를 자랑하며 프리미엄 임플란트 시장의 중심지입니다. 선진시장은 고소득 환자의 지속적인 유입과 고령화 인구 증가, 높은 시술 비용, 고도화 된 의료 시스템으로 시장 입지는 강화할 것으로 예상하고 있습니다. 아시아 태평양 지역은 구강 건강에 대한 인식 제고, 가처분 소득 증가, 심미적 치료 확대 등의 요인에 힘입어 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상되며, 남미와 중동 및 아프리카 지역도 경제 여건 개선과 의료 서비스 접근성 증가로 인해 꾸준한 성장을 보일 것으로 예상하고 있습니다. 당사의 주력 시장인 중국은 인구 고령화 문제 심화와 구강 건강에 대한 인식이 제고됨에 따라 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 또한, 중국 정부에서 2023년부터 시행 중인 대량집중구매 프로그램은 중국 소비자의 임플란트 식립 비용 부담 완화로 임플란트 대중화 속도가 빨라질 것으로 예상됩니다. 특히, 월등한 가격 경쟁력과 뛰어난 품질 경쟁력을 지닌 국내 기업은 현지 시장에 맞춘 중저가 라인업을 강화하여 시장 점유율을 높일 것으로 기대하고 있습니다.현재, 당사는 중국 시장 내 상해를 중심으로 한 3개 판매법인(상해, 북경, 광저우)과 상해 판매 법인 관할 2개 지사(심천, 성도)와 상해 글로벌 메디컬 존(SIMZ)지역 내 현지 제조 법인과 밀링센터 법인을 두고 있으며, 특히 2016년말 광저우 법인을 설립함으로써 중국 시장 내 인지도 제고 및 판매 확대에 박차를 가하고 있습니다. (다) 경쟁 현황 및 시장 점유율

해외 치과용 임플란트 시장 내 주요 글로벌 기업은 스위스의 Straumann, 미국의 Danaher-Envista, Dentsply, Henry 등 입니다. 주요 글로벌 기업들은 뛰어난 기술력, 장기간의 임상데이타, 독보적인 브랜드 파워를기반으로 미국, 유럽 등 선진시장에서 높은 점유율을 기록하고 있으며, 주요 신흥시장에 현지 해외 법인을 설립하여 매출 확대를 위한 역량을 집중하고 있습니다. 글로벌 시장 점유율은 2024년 기준으로 약 49억불 시장 규모에서 Straumann 36%, Danaher-Envista 20%, Dentsply 14%, Henry 9%, 덴티움 6%, Zimmer 6%의 점유율을 보이고 있으며, 당사는 점유율 6%로 글로벌 시장 점유율 6위를 기록하고 있습니다.

【글로벌 시장 점유율】

당사는 중국, 중동, 인도, 독일, 러시아, 미국, 태국, 싱가폴, 대만 등 아시아 여러 국가 내 23개 법인을 운영하며 적극적인 영업활동을 전개함으로써 시장 점유를 확대하고자 노력하고 있습니다.

중국은 전 세계에서 가장 빠르게 성장하는 시장으로, 국내 기업이 전체 시장의 50% 이상을 점유하고 있습니다. 중국 임플란트 시장은 해외 브랜드의 점유율이 높은 구조를 보이고 있으며, 특히 오스템과 덴티움을 비롯한 국내 브랜드가 강세를 보이고 있습니다. 반면, 중국 로컬 브랜드의 시장 점유율은 상대적으로 낮은 수준이며, 중국 대표 기업으로는 창저우 바이캉터, 장쑤 창잉 등이 있으나 시장 내 존재감은 크지 않습니다. 중국 임플란트 시장은 소득수준 향상과 인구 고령화에 따라 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 정부에서 시행하고 있는 대량구매 정책 시행으로 시술 비용이 낮아지면서 환자들의 접근성이 높아지고 있습니다. 국내 기업은 뛰어난 기술력, 월등한 가격 경쟁력, 차별화한 교육프로그램으로 1선 도시에서 2선 도시 중심으로 시장을 확장하고 있습니다.

2. 에너지 부문가. 사업배경 및 필요성

탄소중립은 Global Agenda로 새로운 국제질서를 형성하였으며, 국제사회의 탄소 중립 목표 선언 확대 및 글로벌 규제 강화 추세입니다.

○ 제 25차 유엔기후변화당사국총회('19.12.11)에서 121개국이 참여, '국가기후목표상향 동맹-탄소중립 2050' 선언하였으며 22년 11월 기준 전 세계 196개 국가 중 136개국에서 탄소중립 선언

○ EU를 중심으로 탄소국경세, 자동차 배출 규제 강화 등 자국의 산업을 보호하기 위한 제도를 신설하고 이를 각 산업과 연계하여 도입 중

※ (탄소국경세) EU는 탄소배출 규제가 약한 국가나 기업에 관세를 부과('23~)

(자동차배출규제) EU는 신차 CO2 배출 기준 강화('20년 95 -> '30년 59g/km)하고, 미국은 ‘30년까지 신차 판매의 50%를 친환경차로 확대

(EU 플라스틱세) 재활용이 불가능한 플라스틱 폐기물에 세금 부과('21~, 0.8유로/kg)

▶ 우리나라 수소경제 추진 동향

우리나라는 혁신성장 전략투자 방향(2018)에서 수소경제를 3대 전략 투자 분야로 선정한 이래 수소경제발전 로드맵을 수립하고 수소경제를 지원해 왔으며, 최슨 탄소중립 기조가 본격화 되고 있습니다.

○ 지난 6년간 우리나라는 수소셩제 전주기를 포괄하는 산업 기반 육성을 추진해 왔으며, 세부적으로는 연구개발 투자와 인프라 구축 및 국제 협력을 정책적으로 지원

○ 수소 분야는 12대 국가전략기술의 하나로 구체화된 목표와 연구개발 로드맵이 병행되었으며, 우리나라가 확보한 기획보다 세계적 수준의 수소 활용 산업(수송 및 발전)의 강화를 추진

※ 12대 국가전략기술 육성방안(과학기술정보통신부, 2022.10)

○ 수소 전주기(Full value chain) 기술 확보와 인프라 구축은 수소경제 정책의 핵심 전략으로 이를 통해 경제성, 환경성, 안전성 전반에서의 경쟁력을 확보

○ 아울러 에너지 수급의 다변화를 통해 지정학적 불안정과 국제 원자재 가격 변동성확대에 대응하고 이를 탄소중립/친환경 전환과 연계

이어 2021년 '수소경제 육성 및 수소안전관리에 관한 법률'(수소법) 제정 및 '수소경제 이행 기본 계획'을 발표함으로써, 예산-제도-인프라를 포함한 제도화된 법정 실행계획을 수립

○ 청정수소 중심 생산/유통 구조 전환을 통해 안정적 공급망 구축, 생산원 다양화, 인프라 마련 등 생산부분과 발전용 수소, 철강/정유 분야 전환 등 활용 부문 구체화

○ 이에 병행하여 호주, 중동 등 재생에너지가 풍부한 국가들로부터 청정수소를 액화수소 및 암모니아 등의 형태로 수입함으로써 2050년까지 2,790만톤의 공급 체계가 구축

○ 수소 혼소/전소 발전기술 개발 및 청정수소 발전 의무화 제도 등을 통해 발전 비중확대

○ 현재 발전용 연료전지 부문에서 설치용량 기준 글로벌 선두를 달성하였으며 국내 신재생에너지 발전량의 약 8% 수준을 담당

※ 2023년 발전용량 1GW를 넘어서며, 미국과 일본을 앞선 글로벌 선두 위치 수성

○ 연료전지는 보급 기준 글로벌 1위를 달성하였으나, 높은 발전 단가로 인한 경제성이슈 지속※ 건물용 연료전지는 2022년 50MW 설치를 목표로 하였으나 2024년 6월 설치 기준 25.4MW 수준

▶ 주요국의 수소경제 추진 동향

2020년 전후, 주요국은 수소경제 친환경 산업 전환 수단으로 채택하였으며, 지난 5년간 탄소중립 정책에 연계되어 다양한 재정 투자가 진행

(일본) 2017년 발표한 '수소기본전략'은 체계적으로 수립된 세계 첫 국가 계획으로, 초기부터 정책과 기술을 동시에 전개하였음

(EU) 2020년 'EU hydrogen strategy for a climate neutral Europe'을 발표하여, 2030년까지 그린수소 1천만톤 생산을 목표로 하는 등 탄소중립과 연계한 수소경제 추진

(독일) 2020년 국가 수소전략 발표 이후 개정안(2023년)을 통해 2030년까지 수소 10GW 생산 능력 확보와 국제 파트너십 강화를 목표로 제시

(미국) 인플레이션 감축법(IRA, 2022) 내에 청정수소(블루수소, 그린수소 포함)에 대한 대규모 세액 공제를 포함시켰으며, 2023년 7개의 청정수소 허브를 지정하여 70억달러를 투자

(중국) 제 14차 5개년 에너지 계획(2021)에 수소에너지 산업 육성을 처음 명시하였고, 2025년까지 20만톤 이상의 청정수소 등 도전적인 목표를 제시

글로벌 동향을 통해 성공적인 탄소중립 달성을 위한 돌파구는 과학 기술의 혁신이 필요합니다.

○ 다양한 정부 연구 개발이 지원되어 왔으나, 성과 초기단계로서의 수전해 등 핵심기술 상당수가 아직 상용화에 진입하지 못하는 단계

※ 탄소섬유, 막전극집합체, 촉매 등 핵심부품 상당수를 수입에 의존

※ 이를 해결하고자 국가정책과제 등 다양한 R 계획을 수립하고 과제를 진행 중

○ 새로운 기술 혁신에 의해 산업 고탄소에서 저탄소로의 산업 구조 변경, 무탄소 전원 중심의 전원믹스 변경 등 탄소중립 대전환 시대 전망

○ 국제에너지기구(IEA)는 글로벌 에너지 부분의 2050년 탄소중립을 위한 로드맵을 제시하면서 핵심 열쇠로 '기술 혁신'을 강조

※ 2050년까지 세계 에너지 분야 CO2감축 중 95%가 기술혁신에 의한 것('21, IEA)

(출처: 수소경제 활성화 로드맵 6년, 경과와 전망, KISTEP 2026)

이러한 탄소중립 체제에서 우리나라는 에너지전환정책의 일환으로 수소경제 정책을 펼치고 있으며 수소경제가 친환경 분산발전원 역할을 수행할 것으로 기대합니다. 한시적으로는 천연가스 추출방식의 수소생산과 공급 등이 추진되지만 중/장기적으로 대체에너지와 연계한 신재생에너지 등 친환경 수소생산과 공급이 이루어질 전망이며이를 위한 기반 구축과 기술 개발이 선제되어야 합니다.

현재의 화석연료 에너지 기반 산업구조에서 수소 기반 에너지산업구조로 변화시키기위해서는 많은 시간과 비용이 필요하며 이를 위한 고체산화물연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 역할이 점점 중요해지고 있습니다.

○ SOFC는 수소연료로 발전할 수 있으며 발전효율이 높은 SOFC는 수소경제에서의연료전지 산업 생태계를 형성할 수 있는 매우 중요한 핵심 기술임

나. 연료전지 사업 분석(1) 개념

연료전지는 연료와 산화제가 가진 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 전기화학장치이며 다양한 수소가 가진 화학에너지(천연가스, 수소가스, 메탄올 등)를 산소(공기, 산소 등 산화제)와 화학반응으로 전기와 열을 동시에 생산하는 기술입니다.

연료전지는 연료(수소, 암모니아 등)가 가진 화학에너지를 전기 및 열로 직접 전환하는 최첨단 고효율 청정 발전 기술로 셀(전해질층/연료극/공기극으로 접합), 스택(셀 적층), 주변장치, 전력 변환기, 제어 모듈 등으로 구성되어 있습니다.

(원리) 수소와 산소로부터 전기와 열을 생산하는 전기화학적 발전 장치로 연료인 수소를 연료극으로 공급하면 촉매층에서 수소이온(H+)과 전자(e-)로 산화가 일어나고, 공기극에서는 공급된 산소와 전해질을 통해 이동한 수소이온과 외부도선을 통해 이동한 전자가 결합하여 물을 생성 (산소환원반응)하여, 전자의 외부 흐름이 전류를 형성하여 전기를 발생시킵니다.

(특징) 연료전지를 건물용, 발전용, 수송용 등 다양한 용도로 적용이 가능하며, 기존의 내연기관보다 높은 효율(발전효율은 40~60%, 생성되는 열을 회수, 이용시 전체 에너지 효율 80~95%)로 광범위한 적용성, 다양한 연료로의 사용, 유해가스 배출이 거의 없어 친환경 신성장동력 기술입니다.

(2) 연료전지 기술 및 용도별 특징

종류	저온형	고온형

PEMFC	PAFC	AFC	MCFC	SOFC

연료	수소, 메탄올,
천연가스	수소, 메탄올,
천연가스	수소	천연가스, 메탄올, 나프타, 석탄가스화가스	천연가스, 메탄올, 나프타, 석탄가스화가스

작동온도 (℃)	80	200	60~220	650	600~1000

전해질	수소이온교환막	고농도인산	고농소 수산화칼륨	리튬/칼륨탄산염	지르코니아계
세라믹

촉매	백금	백금	백금	니켈	페로브스카이트

셀구성	탄소 기반	탄소 기반	탄소 기반	스테인리스 기반	세라믹 기반

특징	고출력 밀도,
이동식 동력원	배열을 급탕,
냉난방에 사용	우주산업	고효율, 연료의 내부 개질 가능, 배열을 복합발전 시스템에 사용	고효율, 연료의 내부 개질 가능, 배열을 복합발전 시스템에 사용

연료전지 기술은 전해질 종류에 따라 고분자전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC), 인산형 연료전지(Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC), 응용탄산염연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC), 고체산화물 연료전지 (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)등으로 다양하게 구성되어 있습니다. PEMFC는 재료 선택 및 셀 제작과 운전이 용이하다는 장점이 있으나, 수소의 불순물(CO)제거가 어려우며 백금촉매함량이 높다는 단점이 있으며 이러한 점을 보완하기 위하여 저가 촉매개발, 전해질의 국산화, 고성능저가 MEA(막-전극접합체) 제조기술, 저가 분리판 양산기술 개발 등이 필요합니다. MCFC와 SOFC는 고가의 촉매가 불필요하며 폐열 이용이 가능하고 일산화탄소(CO) 함유율에 대한 영향이 없다는 장점이 있으며 높은 열효율과 전기효율을 갖고 있어 주로 대형발전용으로 사용되고 있습니다. 또한 소재의 국산화뿐 아니라 내구성강화기술 개발의 필요성이 높은 특징을 보이고 있습니다. SOFC의 경우 가스 누출을 방지할 수 있는 세라믹재료기술개발이 중요하며, 제조원가 저감 및 신뢰성확보를 통해 차세대에너지 기술로 부각 받고 있습니다.

연료전지는 연료극, 전해질층, 공기극이 접합되어 있는 셀(cell)과 다수의 셀을 적층한 스택(stack)으로 이루어진 전기 생산기기와 전지적 기계적 주변기기(Balance of Plant, BOP)로 이루어져 있습니다. BOP는 시스템제어, 전력변환기 등 전기적 주변기기(Electrical BOP)와 연료 및 공기 공급, 열회수 및 열교환기, 수처리 시스템 등 내구성 향상과 운전 최적화를 위한 기계적 주변기기(Mechanical BOP)로 분류됩니다. 연료전지에서 생산되는 전류는 반응 면적에 비례하며 전압은 셀 적층 개수에 따라 자유롭게 조절이 가능하기에 대형, 분산발전용, 가정/건물용, 백업 전원 등 다양한 분야에사용될 수 있습니다.

다. 시장 규모(1) 세계 연료전지 시장 규모 예측

일본의 시장조사기업인 후지경제에 따르면, 전세계 연료전지 시장은 2017년 1,757억엔, 2018년 2,184억엔(약 2조 1,759억원)에서 연평균 29.65% 성장하며 2030년에는 4조 9,275억엔으로 49조 912억원에 이를 것으로 전망되고 있습니다.

TechNavio의 Global Fuel Cell Market 2019-2023에 따르면 2018년도 기준으로 국내시장은 세계 시장의 12~15% 수준이고 2018년도 이후 2030년까지 연평균 21~23% 성장할 것으로 전망됩니다. 이에 따라 국내 연료전지 시장을 추정하면 2017년도 2,126억 원, 2018년도 2,611억 원이고 연 평균 21% 성장하여 2030년에는 2조 5,718억 원 규모로 성장할 것으로 전망됩니다.

수소 전문 연구 기관인 H2 Research의 보고서에 따르면 글로벌 발전용 연료전지 시장은 2019년 280MW에서 2030년 2,260MW까지 연평균 21%의 고성장을 전망하고 있으며 이중 산업용 연료전지가 전체 시장의 86%를 차지, 시장을 주도할 것으로 판단되며 뒤를 이어 가정용 연료전지가 11%의 비중을 차지할 것으로 예측하고 있습니다. 발전용 연료전지시장은 기후변화 대응을 위한 탄소중립을 위한 재생에너지 및 분산에너지 확대에 따라 빠르게 성장하고 있으며 특히, 현재 발전용 연료전지 시장은 한국, 미국, 일본이 주도하고 있는데 한국은 수소활성화로드맵에 따른 발전용 연료전지 보급 지원 정책에 따라 시장이 급성장하고 있습니다. 현행 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)에서 발전용 연료전지를 분리한 청정수소 발전의무화제도(CHPS, Clean Hydrogen Energy Portfolio Standard)가 시행되었으며, 이에 근거하여 2023년 6월 일반수소발전 입찰시장이 개설되는 등 향후 발전용 연료전지 시장은 지속적인 성장세를 보일 것으로 예상되고 있습니다.

(2) 수소 사업 밸류체인

연료전지 산업에서 중요한 원천 소재산업은 고도의 원천기술이 요구되어 글로벌 메이저 기업들이 주로 포진하고 있고 부품시장은 기술 진입장벽이 높지 않고 큰 자본이필요하지 않아 중소, 중견 기업이 많이 진출하고 있습니다. 국내의 경우 현재 성장 초기 단계로 각 밸류체인 마다 별도의 시장이 구성되어 있다고 판단하기 어렵지만, 향후 지속적 R 및 정책적 지원에 힘입어 수요가 확대되면서 밸류체인 각각의 고유 시장이 형성될 것으로 예상됩니다. 연료전지 관련 소재산업은 각 구성요소의 소재를 양산하는 산업과 각 구성요소의 소재를 최적으로 조합해 전지를 제조하는 MEA 산업으로 구분할 수 있습니다. 원천기술 관련해서는 분산발전용 연료전지 개발을 위해 포스코, 삼성SDI, 두산중공업 등이 참여하고 있으나, 역시 분리판 외 소재산업은 취약한 상태이며, 휴대용 전원 역시 같은 SOFC 기술이 사용되며, SOFC 전체 시스템의 수요업체 겸 일부 공급망에 포함된 업체로는 삼성전기, 삼성SDI, 포스코, 한국전력공사 등의 대기업과 중소기업인 미코, 경동 나비엔, 범한 퓨얼셀 등이 사업을 진행하고 있습니다.

수소 사업의 밸류체인은 에너지와 원료를 공급받아 수소 및 수소 캐리어를 생산하는 업스트림, 도입 및 운송, 저장을 담당하는 미드스트림, 중간 유통 및 소매까지 담당하는 다운스트림 등 크게 3부분으로 구성할 수 있으며 이는 전통적인 화석기반 연료 에너지 사업 구조와 매우 유사하게 구성되어 있습니다.

이처럼 많은 기업들이 수소 생태계 구축을 위해 사업을 진행하고 있지만 원천 기술은cell 제작은 대부분 해외기업에 의존하고 있는 상황입니다. 특히 cell은 세라믹 기반의원천소재 기술이 매우 중요하여 안정되고 최고 품질의 세라믹이 지속 공급 가능한 것이 외부요인에 대한 risk를 최소화할 수 있습니다.

(3) 경쟁현황 및 시장 점유율

2019년 기준 세계 발전용 연료전지 시장의 기업별 점유율은 Bloom Energy(50.1%),두산 퓨어셀(33.6%), Fuel Cell Energy(13.8%)순이며 가정건물용 연료전지 시장은 일본기업인 Panasonic(45.2%), Aisin Seiki(44.3%)이 약 90%를 점유하고 있습니다. 전 세계 연료전지 시장을 지역별로 살펴보면, 미국 지역이 51.41%로 가장 높은 점유율을 기록하였고, 아시아태평양 지역이 42.06%, 유럽 및 기타 지역이 6.53%의 점유율을 보이고 있습니다. 주요 시장은 한국과 일본을 중심으로 확장되고 있으며 미국, 일본, 한국 3국의 기업들이 높은 시장 점유율을 차지하고 있습니다.

(4) 발전용 연료전지의 확대 추세

AI 확산에 따른 데이터센터 전력수요 증가와 온사이트 발전원으로서의 연료전지 적용 사례 확대 추세가 증가하고 있으며 맥킨지는 2030년 데이터센터 전력수요가 글로벌 전력의 약 4% 까지 증가한다고 분석하였습니다. 고출력/확장성, 무정전성, 탄소규제 대응 등 데이터 센터 전원 요건을 그리드만으로 충족하기 어려워지면서, 이러한요건들을 모두 만족시킬 수 있는 솔루션으로서 'On-site Fuel Cell' 도입이 글로벌 빅테크를 중심으로 빠르게 증가하고 있습니다.

○ 오라클은 데이터센터 전용 연료전지 솔루션 구축(2025), 마이크로소프트는 미국 샤이엔 데이터센터 연료전지 실증(2024), Intel은 캘리포니아 데이터센터 발전소 규모 확대 결정(2024), ECL은 100% 연료전지 발전 데이터센터 계획(2024)

○ 우리나라에서도 두산퓨얼셀, SK, 효성의 국내 데이터센터 수소 백업 전원 공급 협약이 공개되는 등 AI 데이터센터 연료전지 연계 실증 시작 단계로서 적용 가능성을 타진 중

라. 덴티움 수소연료전지 비즈니스 모델

(1) 덴티움은 치과용 크라운의 주 원료인 지르코니아를 자체 연구 개발 생산하는 역량을 보유하고 있으며 기존 일본 토소사에서 공급하던 원료를 대체하고 더 나아가 고품질의 원료를 안정적으로 공급할 수 있습니다. 대부분의 기업들이 고부가가치 사업인 Stack이나 System에 집중하고 있으며 이에 반드시 필요한 Cell이나 원천소재 등은 소기업이나 외국 업체에 의존하고 있는 실정으로 자체 기술력을 보유하는 것이 사업의 중요한 요소입니다.

(2) 덴티움은 자사가 보유한 원천소재 기술은 지르코니아 세라믹을 기반으로 하여 Materials와 Cell 공급 분야에 전문성을 갖고 이를 위해 지속적인 투자와 R 진행하고 있습니다.

(3) 덴티움이 연료전지 시장에 대한 5 Forces 분석결과는 다음과 같습니다.

① 구매자들의 협상력은 낮게 유지되고, ② 공급자들의 협상력은 보통으로 유지되며,③ 잠재적 진입자의 위협은 낮게 유지되고, ④ 대체재의 위협은 높게 유지될 것이며, 따라서 ⑤ 경쟁의 위협은 낮게 유지될 것으로 평가됩니다.

① 구매자들의 협상력 : 구매자들은 현대·기아 자동차, 포스코파워, 삼성전자, 효성, LG 전자 등 기업규모가 크며, 연료전지 시스템 및 소재 부품 시장은 설계 및 전문기술 부문에서 특화된 지식이 요구되기 때문에 연료전지 시스템을 제조하기 위해 후방산업의 통합 가능성이 매우 낮기 때문에 구매자들의 협상력은 장기간 낮게 유지될 것으로 예상됩니다.

② 공급자들의 협상력 : 공급자들은 연료전지의 핵심부품 소재인 전해질막, MEA, 전극용 촉매, GDL 및 분리판과 같은 원료를 제공하는 회사는 물론 BOP를 제작하기 위한 다양한 기계적 부품으로 구성되어 있으며, 사용처에 따른 다양한 연료전지 유형에따라 소재 부품이 차별화되기 때문에 공급업체의 협상력이 높아집니다. 이들 소재 부품에 대한 설계 및 전문기술 부문에서도 특화된 지식이 요구되기 때문에 공급자 측면에서도 후방산업의 통합 가능성은 거의 없으며 따라서 공급업체의 협상력은 장기간 보통으로 유지될 것으로 예상됩니다.

③ 잠재적 진입자의 위협 : 신규 진입자는 연료전지 산업에 진입하기 위해서 많은 자본을 투자하고 엄격한 규제 기준을 준수해야 합니다. 따라서 이것들이 신규 진입자에게 진입장벽으로 작용하기 때문에 잠재적 진입자의 위협은 낮게 유지될 것으로 판단하고 있습니다.

④ 대체재의 위협 : 연료전지 대체재에는 고정식 전력 응용을 위한 화석연료 발전기, 에너지 저장용 배터리 및 수송용 내연기관(ICE) 등이 포함되며, 이러한 대체재는 이미 전 세계적으로 널리 채택되어 사용되고 있기 때문에 대체재의 위협은 높게 유지될것으로 예상하고 있습니다.

⑤ 경쟁의 위협 : 시장은 수많은 공급업체로 구성되어 있고, 공급업체는 높은 자본 투자를 하고 규제를 준수해야 하며, 이로 인해 진입장벽이 높은 편이기 때문에 경쟁의 위협은 낮게 유지될 것으로 예측됩니다.

당사가 가진 원천기술에 대한 공급은 잠재적 진입자과 대체재의 위협이 상대적으로 적은 편입니다. 또한 원천소재인 지르코니아 세라믹과 cell 등은 공급자는 제한적이고 구매자들은 다수로 형성이 되어 있어 가격경쟁력이나 협상력 측면에서 매우 우수하다고 판단하고 있습니다.

마. 연구개발활동

(1) 연구개발활동의 개요당사는 발전용 고체산화물전지의 성능 개선, 제품 경쟁력 향상 및 신제품 개발에 기반을 둔 에너지 시장 확보를 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 연구개발 및 투자를 진행하고 있으며, 빠른 시장 확보를 위한 높은 가격 경쟁력을 보유한 기술의 개발을 위해 노력하고 있습니다. 보고서 작성일 기준, 현재 당사의 연구개발활동 조직 및 주요 업무는 다음과 같습니다.

소속	팀명	주요업무

미래사업본부	셀개발팀	SOFC/SOEC 소재 설계 및 합성(Materials Engineering)
- 촉매 활성 극대화 : 나노 구조 설계 및 제어 관련 연구
- 각 층(Layer) 간 팽창 계수 설계 및 균열 방지 연구
셀 구조 설계 및 공정 최적화
- 박막 코팅 및 소결 공정 최적화
- 계면 저항 최적화
- 셀 구조별 지지체 구조 설계 및 공정 최적화

미래사업본부	평가기술개발팀	성능 평가 및 열화 분석
- 전기 화학 분석 및 장기 내구성 고온/저온 테스트
- SOFC-SOEC 가역 운전 연구
스텍(Stack) 연계 기술 개발
- 대면적화 기술 개발 및 양산화 공정 최적화
양산성 검토 DFM(Design for Manufacturing)- 공정 수율 관리, 검사 자동화 기준 수립
- 장기 안정성 가속화 시험

(2) 연구개발실적 1) 연구개발 현황

(단위 : 건)

구분	개량/개선	신기술/신제품	핵심소재 및 부품 개발	합계

국책 과제수	1	3	4

자체 R	8	8

2) 주요 연구개발 과제 및 실적

과제유형	과제명	기대효과	비고

신기술/신제품	SOFC용 셀 양산화 및 제품 개발	미래 경쟁력 확보	-

핵심소재 및 부품 개발	고품위 지르코니아 원소재 및 40㎛급 超박판 전해질기판 기술개발	미래 경쟁력 확보	국책과제

핵심소재 및 부품 개발	한-중 전력계통안정화 대응형 가역고체산화물전지(rSOC) 핵심 기술 공동 개발	미래 경쟁력 확보	국책과제

핵심소재 및 부품 개발	핵심소재 국산화를 통한 초고선택성의 200㎛급 박막형 다공성 분리막 제조 기술개발	미래 경쟁력 확보	국책과제