Yano E plus 2020년 9월호(NO.150)
내용목차
≪주목시장포커스≫
차세대 고기능 재료 동향(7)~에너지 기능 재료~ (3~44페이지)
~첨단적인 열전재료의 개발과 열수송의 근원적인 해명·평가·제어 수법의 개발 등으로
IoT 센서용 자립 전원과 제로이미션 실현이 진행~
1. 산업혁명에서 시작된 동력혁명은 현대 에너지 기능재료에 이르렀다
2. 주목되는 차세대 에너지 기능재료
2-1. 축전지용 재료
2-2. 연료전지용 재료
2-3. 태양전지 재료
2-4. 열전재료
2-5. 광합성 재료
2-6. 수소에너지 재료
2-7. 양자에너지 변환재료
3. 차세대 에너지 기능재료의 시장규모 예측
【그림·표1. 차세대 에너지 기능 재료의 일본국내 및 WW 시장규모 예측(금액: 2020~2030년 예측)】
4. 차세대 에너지 기능재료와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. 학교법인 가나가와대학
【그림1. 다공질 LFP 전극을 제작하기 위한 피코초 펄스 레이저 및 폴리곤 미러】
【그림2. 다공질 LFP 전극의 표면 SEM 상】
【그림3. 다공질 전극, 다공질 집전박을 이용한 전극에서의 출력 특성】
【그림4. 다공질 전극에서의 Li+이온 이동 촉진을 나타내는 모식도】
【그림5. 두꺼운 도포한 다공질 전극에 의한 체적 에너지 밀도 향상 개념도】
【그림6. 에너지 이동형 하이브리드 전지 모식도】
4-2. 공립학교법인 시가현립대학
(1)고내구성 유기·무기 하이브리드 태양전지
【그림7. (a)입방정, (b)정방정 CH3NH3PbI3, (c)CsPbBr3폐로브스카이트의 구조[1]
【그림8. (a)박막 태양전지 단면도 (b)페로브스카이트 결정 (c)DPPS의 구조】
(2)원소 치환 페로브스카이트 태양전지
【그림9. (a)외부 양자 효율의 변화 (b)에너지 레벨 그림 (c)구조와 상태 밀도】
4-3. 국립대학법인 신슈대학
(1)도전성 나노시트를 이용한 전극 촉매
【그림10. 기존 코어셸 나노입자(왼쪽)와 새롭게 개발한 Ru@Pt 코어셸 나노시트(오른쪽)】
(2)그래핀 나노시트 전극
(3)급속충방전 가능한 하이브리드 슈퍼 캐패시터
【그림11. 하이브리드 캐패시터(AdHiCap)의 기본구조(오른쪽)와 시작품(왼쪽)】
4-4. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1)Ni-Ti계 형상기억합금을 이용한 배열 회수
【그림12. domain homo 계면과 관련된 요소를 나타낸 모식도】
(2)형상기억합금을 이용한 자기냉동과 고속구동화
【그림13. (a)폴리머와 FSMAP로 구성된 스마트 컴포지트의 제조방법
및 (b)자기장과 FSMAP의 자기이방성을 사용한 FSMAP 분포 미세구조 제어 모식도]
【그림14. 마이크로CT에 의한 콤포지트의 3D상】
【그림15. 새롭게 성공한 청정 NiMnGa 입자】
4-5. 학교법인 도요타공업대학
(1)열전재료
【그림16. 신규 열전재료인 구리와 셀레늄의 화합물이 나타낸 열전성능 ZT】
【그림17. 신규 열전재료의 고성능화 이유를 나타낸 모식도】
(2)열류 제어 재료(열 다이오드, 열 스위치)
【그림18. 열정류의 개념을 나타낸 모식도】
(2)-1. 열 다이오드
(2)-2. 열 스위치
4-6. 국립대학법인 나고야공업대학
(1)호이슬러 화합물 열전재료의 창제
【그림19. 호이슬러 화합물 열전재료 Fe2VAl의 결정구조】
【그림20. Fe2VAl 합금의 출력인자의 온도 의존성】
(2)배열이용으로 인한 열전발전소자의 개발
【그림21. Fe2VAl 열전 모듈 실제사진】
【그림22. 열전 유닛을 장착한 자동 이륜차의 머플러(위)와 열전 발전 유닛의 모식도(아래)】
4-7. 국립대학법인 나고야 대학
【그림23. 이상 네른스트 효과의 개념도】
4-8. 국립대학법인 요코하마국립대학
(1)이온성 액체[1]
【그림24. 이온성 액체 연구의 확대】
【그림25. 이온성 엑체 겔 실제사진】
(2)이온성 액체 연구에서 '자유용매 제로'라는 생각에 도달[2]
【그림26. 리튬이온전지 구조의 모식도】
(3)리튬유황전지[3]
【그림27. 리튬황전지의 원리도(왼쪽) Li2Sm 가용성 전해액을 이용한 리튬황전지(오른쪽) 유황종 난용성 전해액을 이용한 리튬황전지】
5. 차세대 에너지 기능재료의 장래 전망
신·산업용 센서 시리즈 (4)~미립자 계측·PM 센서 시장(플레이어편)~(45~73페이지)
~세계적으로 대기오염이 심각해지는 가운데, 미세먼지의 옥외 연속 계측과
초미세먼지 대응 공기청정기∙IAQ센서의 수요 증대~
1. 머리말
1-1. '입자'와 '미세먼지'
(1)미세먼지의 위험성
【그림1. 미세먼지, SPM의 크기와 인체에 미치는 영향】
(2)초미세먼지용 센서가 증가
【그림2. 미세먼지 발생요인과 대기 중 미세먼지의 입경분포 예】
1-2. 미세먼지용 계측기기·센서의 동향
(1)옥외 자동계측용 제품의 시장 개황
【그림3. 미세먼지·분진의 옥외용 연속 계측기(제품 예】】
(2)실내용 계측기기·센서의 개요
【그림4. PM센서의 구조와 신제품(왼쪽, 중앙), 실내공기환경측정기 사례】
【그림5. 먼지 모니터의 원리와 제품 예·집진기에 대한 응용 예】
2. IAQ관련 계측기·센서의 시장동향
【그림6. IAQ 모니터링 관련 제품(복합형)사례】
【그림·표1. 실내공기질·공기환경용 계측기·센서의 WW 시장규모 예측(금액: 2019-2025년 예측)】
【그림· 표2. 실내공기질 · 공기환경용 계측기 · 센서 WW 시장 내역 (금액: 2019년)】
3. 공기청정기용 PM센서 시장 전망
【그림·표3. 공기청정기를 위한 PM센서의 WW 시장규모 예측(대, %, 개: 2019-2025년 예측)】
【그림·표4. PM센서 WW 시장의 수요분류별 구성비(금액: 2019년)】
4. 입자계측기기의 주목기업의 대응
4-1. 파티클 카운터 관련 기업
(1)Beckman Coulter, Inc.
【그림7. Beckman Coulter의 입자계측 관련 제품 사례】
(2)Particle Measuring Systems, Inc./PMS 일본지사
【그림8. PMS의 주요 파티클 카운터(기중용:왼쪽·중앙/액중용:오른쪽)】
(3)TSI, Inc. / 닛타 주식회사
【그림9. TSI의 파티클 카운터의 제품 예】
(4)리온 주식회사
【그림10. 리온의 파티클 카운터의 제품 예】
【그림11. 리온의 고점도 시료용 미립자 측정 시스템】
4-2. PM센서(먼지센서)·분진계 관련 기업
(1)OMRON 주식회사
【그림12. OMRON의 공기청정기용 더스트 센서(왼쪽: 구조도))】
【그림13. OMRON의 파티클 센서 (ZN-PD-S: 왼쪽·중앙, ZN-PD: 오른쪽)】
(2)KANOMAX JAPAN 주식회사
【그림14. KANOMAX JAPAN의 분진계 제품 예와 구조 예(오른쪽)】
【그림15. KANOMAX JAPAN의 첨단적 입자 계측 제품의 사례】
LPWA 최신동향(74~122쪽)
~장시간 가동할 수 있는 저소비 전력성과 낮은 실장·운용 비용을 중시.
IoT용으로 대량 도입기에 돌입한 LPWA는, COVID-19에서도 멈출 수 없다~
1. LPWA란
2. LPWA의 규격
2-1. LoRaWAN®
2-2. Sigfox
2-3. LTE-M (Cat.M1)
2-4. NB-IoT
2-5. ZETA
2-6. ELTRES™
3. LPWA의 활용사례
3-1. 물류
3-2 인프라 감시
3-3. 스마트미터
4. LPWA의 시장규모 예측
【그림·표1. LPWA의 일본국내 및 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측))】
【그림·표2. LPWA 방식별 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측))】
【그림·표3. LPWA 용도별 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측)】
【그림·표4. LPWA의 지역별 WW 시장규모 추이와 예측(금액:2 018-2023년 예측))】
5. LPWA 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 주식회사 ABIT
(1)LoRaWAN® 솔루션
【그림1. 하치오지 방재 프로젝트에서의 네트워크 구성】
(2)LP가스 원격검침용 통신장치
【그림2. LP가스 원격검침의 시스템 구성】
(3)LTE 대응 방재 시스템
①위기관리형 수위계
【그림3. 위기관리형 수위계】
②Cat.M1 대응 방재 솔루션
【그림4. 완수 검지 센서 MAT aqua(왼쪽) 및 산사태 검지 센서 MAT theta(오른쪽)】
5-2. 오키전기공업 주식회사
【표1.920MHz대 멀티홉 "MH 시리즈" & "SR 시리즈"의 무선 유닛과 무선 모듈】
【그림5. SmartHop®의 활용장면의 확대 이미지】
(1)무선 가속도 센서∙모니터링 시스템 (개발 중)
【그림6. 무선 가속도∙센서 모니터링 시스템 사례】
(2)가반형 위험지역 침입감시 시스템 'Motion Alert'
【그림7. 위험지역 침입감시 시스템】
5-3. 학교법인 가나자와공업대학
【그림8. 위성측위 시스템을 이용한 IoT 시스템의 구성】
5-4. 교세라커뮤니케이션시스템 주식회사(KCCS)
【그림9. Sigfox 네트워크 서비스】
(1)물류용 팔레트의 위치관리
(2)LP가스미터의 원격검침
【그림10. 사례(2): LP가스 미터의 원격검침/일본전기 주식회사】
(3)등유 탱크의 잔량 체크
【그림11. 사례(3): 등유 탱크의 잔량 체크/제로스펙 주식회사】
(4)공조의 원격관리
【그림12. 사례(4): 공조의 원격관리/다이킨공업 주식회사】
(5)아동 돌봄 서비스
【그림13. 사례(5): 아동 돌봄 서비스/주식회사 Hampstead】
5-5. ZETA ALLIANCE
【그림14. ZETA가 구축하는 네트워크】
(1)경사지 레몬 재배 IoT 실증실험
【그림15. 경사지 레몬 재배 IoT 실증실험 사례】
(2)ZETA로 차세대 농업 IoT를 지탱하는 NTT도코모
【그림16. NTT도코모가 추진하는 새로운 농업 ICT '밭 어시스트 TM】
【그림17. 스마트 농업의 ICT 활용과 리스크】
(3)일본산 디바이스의 확충을 도모하는 톳판인쇄
【그림18. ZETA 통신 모듈】
【그림19. ZETA 통신 모듈 전용 평가 보드】
(4)ZETag용 SoC를 개발하는 Socionext
【그림20. ZETA-G 프로토콜로 실현하는 차세대 1칩 IC태그 ZETag】
5-6. SenseWay 주식회사
(1)SenseWay Mission Connect 서비스 개요
【그림21. SenseWay Mission Connect 서비스 이미지】
(2)SenseWay Mission Connect 서비스의 특징
①LPWA와 LoRaWAN®의 특징을 활용가능
③저가격 ②대량 디바이스 관리가 용이함
(3)SenseWay Mission Connect 서비스 사례
①작업원의 주시
【그림22. 사례①: 작업원의 주시】
②화장실 이용현황 확인
【그림23. 사례 ②: 화장실 이용상황 확인】
5-7. 일본전기주식회사(NEC)
【그림24. 멀티커넥티비티 서비스 메뉴】
(1)전력절약 퍼블릭 네트워크: ELTRES™
【그림25. 차량위치 감시 서비스의 활용 사례】
(2)전력절약 프라이빗 네트워크: LoRaWAN®
【그림26. 차량위치 감시 서비스의 활용 사례】
(3)전력절약 메시 네트워크: ZETA
【그림27. ZETA를 이용한 스마트 가로등 감시 서비스 활용 사례】
(4)NEC 모바일 서비스: LTE
5-8. Macnica Networks 주식회사
【그림28. LoRaWAN®의 기본적 시스템 구성】
【그림29. LoRaWAN®의 네트워크 구성의 특징】
(1)COVID-19 밀접접촉 경보/추적 솔루션
【그림30. 밀접접촉 경보/추적 솔루션의 개요】
(2)진동진단에 의한 기계의 예지보전
【그림31. 진동 진단 패키지의 시스템 구성】
(3)공기환경/종업원의 모니터링
【그림32. 공기환경 모니터링(왼쪽)/종업원 모니터링(오른쪽) 시스템 개요】
5-9. 주식회사 무라타제작소
(1)LoRaWAN®용 디바이스
【그림33. 무라타제작소의 LoRaWAN®대응 모듈 「CMWX1ZZABZ」의 외관(왼쪽)과 내부구조(오른쪽)】
(2)셀룰러 LPWA용 디바이스
【그림34. 셀룰러 LPWA의 특성을 나타내는 데이터】
【그림35. 무라타제작소의 셀룰러 LPWA 대응 모듈의 외관】
6. LPWAN과 스마트시티
《차세대 시장 트렌드》
커넥티드/자율주행과 자동차보험 동향(1)(123~132페이지)
~텔레매틱스 보험이 서서히 침투, 커넥티드의 유망한 성과 중 하나가 된다~
1. 커넥티드카와 텔레매틱스보험
1-1. 텔레매틱스 자동차보험이란
(1)개인 이용자의 경우
(2)법인이용인 경우
1-2. 텔레매틱스 보험이란
2. 텔레매틱스 자동차보험용 시스템
【그림1. 운전의 거동을 자동차보험에 반영하는 구조】
【표1. Aioi Nissay Dowa Insurance와 도요타의 텔레매틱스 보험】
3. 텔레매틱스 자동차보험의 시장동향
【표2. 각사의 텔레매틱스 보험의 사례】
【그림·표1. 텔레매틱스 자동차보험 일본국내 시장규모 추이 예측(금액: 2019-2025년 예측)】
《타임리 콤팩트 리포트》
레이저 조명 시장의 현상과 전망(133~137페이지)
새로운 킬러 애플리케이션 징후 있음
고휘도와 에너지 절약 등 가치의 최대화를 실현~
1. 시장개황
2. 분야별 동향
반도체 레이저 탑재 기종이 증가하여 오락 기타 용도로 개발 진행
대망의 레이저 투광기 출시를 거쳐 시장 형성 진행
가정용으로는 역풍이 서서히 완화되면서 온화하지만 폭넓게 보급
3. 주목토픽
선행하는 단면 발광이지만 면 발광이 앞지를 조짐
4. 장래전망
【그림1. 레이저 조명의 시장규모 추이와 예측(201-2027년, 수량, 금액】)】
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