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중소기업 기술로드맵 조회결과

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고효율 구동 부품
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

고효율 구동 부품 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 내연기관 자동차 및 하이브리드 자동차를 포함한 엔진 및 구동모터를 구성하는 부품 일체와 그로 인해 발생하는 동력을 차바퀴까지 전달하는 장치 및 부품을 의미함

- 범위 : 고효율 구동 부품을 구성하는 범위는 동력발생장치로 피스톤, 커넥팅로드, 밸브, 흡/배기, 터보(슈퍼)차처, 크랭크 샤프트, 캠 샤프트, 인젝터, 구동모터 등과 동력분배전달장치로 클러치, 토크 컨버터, 트랜스미션, 감속기, 드라이브 샤프트, 디퍼렌셜, 휠, 타이어 등의 부품 및 그 관련 기술 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 자동차 세계시장은 2015년 9천80만대 수준이며, 글로벌 경기침체로 인해 2020년 1억290만 대로 연평균 2.5% 증가에 그칠 것으로 예상됨
    • 내연기관차의 성장은 둔화될 것으로 보이나 하이브리드 및 전기차 등의 친환경차의 성장률은 연간 30%이상 높은 성장세를 보일 것으로 예상되어 전체 시장의 성장을 견인
  • 자동차용 구동 부품 세계 시장규모는 2015년 5,115억 달러에서 2020년 5,685달러로 연평균 2.1%의 성장률을 보이며 성장할 것으로 전망됨
[ 구동 부품 세계 시장규모 및 전망 ] (단위: 억 달러)jhy
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20성장률 (%)
세계시장 5,115 5,217 5,320 5,454 5,568 5,685 2.1
[ 구동 부품 국내 시장규모 및 전망 ] (단위: 억 원)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 263,342 268,609 273,982 280,833 286,730 292,751 2.1
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 고효율 구동 부품 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향6)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 구동 부품 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 일본 출원경향은 급격히 감소-증가-감소 추세, 미국은 증가-감소-증가 추세, 유럽은 유지하는 경향을 보이고 있으며, 한국도 출원건수를 유지
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본이 52.9%로 최대 출원국으로 고효율 구동 부품 기술을 리드 하고 있는 것으로 나타났으며, 미국이 28.9%, 한국과 유럽이 각각 11.1%와 7.1%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있음
고효율 구동 부품 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대자동차의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소 기업에서는 한온시스템의 출원건수가 높게 나타남
  • 대기업의 주요 출원인은 현대자동차, 쌍용자동차, 현대모비스 등이 있으며, 중소기업의 주요 출원 인은 한온시스템, 인팩, 리한, 에스앤티중공업, 모토닉 등이 주요 출원인인 것으로 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국과학기술원, 자동차부품연구원, 국방과학연구소, 한국 기계연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 강원대학교, 한국기술교육대 학교 등의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업 에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합 성 (10)을 고려하여 평가

[ 고효율 구동 부품 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
경량화 및 다운사이징 기술 7,xxx계 Al 단조 초경량 커넥팅로드 제조 기술 고강도 알루미늄을 적용하여 기존 철계 분말 소결 제품을 대체하고 40%이상 경량화하여 연비 향상 및 배출가스를 저감하는 기술
TMCs(Titanium Matrix Composites) 배기 밸브 정형가공 기술 기존 배기밸브의 내열한계를 높여 엔진 효율을 향상 시키고 35%이상 경량화할 수 있는 소재 및 가공 기술
내열성 향상 고항복강도 Al 볼트 전조 기술 최대 200℃의 온도에서 항복강도 320 MPa 이상을 확보할 수 있는 알루미늄 소재를 적용한 경량 고내 열 알루미늄 볼트 제조 기술
CFRP 드라이브 샤프트 성형 및 플랜지 이종접합 기술 스틸 드라이브 샤프트 대비 45% 이상 경량화하여 구동계의 효율을 향상시키는 이종소재 접합 기술
과공정 Al-Si 합금 단조 피스톤 초정 Si 크기 45㎛ 이하 기존 Al 대비 10% 이상 경량화하여 엔진 효율을 향상하는 단조 피스톤 제조 기술
고효율 출력 기술 과급압력 2 bar 이상 고효율 수퍼차쳐 과급기 엔진 다운사이징에 반드시 필요한 과급기 기술로 과 급압력 2 bar, 공기 토출량 320 kg/h 이상 고효율 수퍼차져 제조 기술
유도전동기 동다이캐스팅 회전자 유도전동기 출력 100 kW에서 기존 영구자석 삽입 형 전동기의 동등 수준인 최대 효율 96% 이상을 확보하기 위한 다이캐스팅 회전자 제조 기술