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중소기업 기술로드맵 조회결과

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레이저부품 및 가공장비
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

레이저부품 및 가공장비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 빛과 물질 간의 상호작용을 이용하여 마킹, 조각, 절단, 용접, 리소그래피, 마킹, 열처리, 합성, 표면처리 등의 방식 으로 주력산업분야(자동차, 조선, 항공, 기계, 로봇, 반도체 등)에 활용되고, 융·복합산업(의료, 에너지, 영상, 군수, 신소재, 센서)에 광원으로 응용되는 고출력 레이저 부품, 모듈 및 가공 시스템을 일컬음

- 범위 : 가공용 광섬유 레이저를 제작하는데 필수요소는 고출력 반도체 레이저 광원, 광원패키지, 광섬유 레이저에서 요구되는 광학 컴포넌트들은 Lens(array), Beam delivery, Beam head, Collimator, Beam combiner, Isolator, Coupler 등으로 산업용 레이저를 구성하는 부품 및 모듈을 포함하고, 특정 재질, 두께, 형상의 제조가 가능한 레이저 광원 모듈 및 시스템 요소 기술을 적용하여, 다양한 형태의 가공기술을 적용하여 초정밀 부품 생산 가공을 할 수 있는 장비를 포함하고 있음

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 산업용 레이저 시장의 규모는 2012년에 230억불(약 30조원), 2014년에는 346억불 그리고 2018년에는 1,097억불(약 140조원) 전망
    • 통신 및 OA용 시장 등을 제외한 가공 및 의료용 레이저 시장이(산업용 레이저) 전체 시장의 약 1/3정도를 차지하고 있음
    • 이 중 레이저 가공기기 분야는 연평균 10.5%의 성장률을, 그리고 의료용 레이저 분야는 연평균 21.7%의 높은 성장률을 보이고 있음
[ 산업용 레이저 세계시장규모 ] (단위 : 백만 달러)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
가공용 7,244 7,995 9,763 11,920 13,172 14,555 10.5%
의료용 35,400 44,600 66,047 97,773 118,990 144,811 21.7%
42,644 52,595 75,810 109,693 132,161 159,365 30%
[ 국내 산업용 레이저 시장 규모 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
가공용 6,662 10,079 15,249 23,070 34,902 52,804 51
의료용 1,477 2,307 3,603 5,628 8,791 13,731 56
신규시장 4,050 12,583 39,094 121,463 377,374 1,172,468 211
12,189 24,969 57,946 150,161 421,067 1,239,003 152
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 레이저부품 및 가공장비 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향17)을 살펴보면 연도별로 출원 경향이 미미하게 증가하는 경향을 보이며, 지속적으로 레이저부품 및 가공장비 관련 기술개발이 활발한 것으로 분석
    • 각 국가별로 살펴보면 일본 출원경향은 ‘13년에 일시적으로 감소를 보였으나, 전체적으로 증가하는 추세를 보이며, 미국은 꾸준한 증가 추세, 유럽은 유지하는 경향을 보이고 있으며, 한국은 ‘14년에 출원건수가 감소
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본이 51.8%로 최대 출원국으로 레이저부품 및 가공장비 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 한국이 22.9%, 미국이 18.8%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있음
레이저부품 및 가공장비 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 삼성디스플레이의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 이오테크닉스의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국기계연구원, 포항산업과학연구원, 한국원자력연구원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 한국과학기술원, 울산과학기술대학교, 경북대학교의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 레이저부품 및 가공장비 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
레이저부품 레이저 기반 디지털 히팅 시스템 기술 고출력 표면발광 레이저 광원 기반의 레이저 히팅 시스템 기술
고출력 적외선 일루미네이션 광원 모듈 엔진 기술 고출력 적외선 광학계를 이용한 야간 감시용 일루미네이션 광원 엔진 모듈 기술
마이크로 광학계 집적형 고출력 레이저 다이오드 서브 광모듈 고출력 광섬유 레이저 펌핑용 광원과 마이크로 광학계를 일체화하기 위한 광모듈 패키징 기술
kW 광섬유 레이저 공진기 모듈 기술 고출력 레이저 엔진 구성을 위한 kW 광섬유 레이저 공진기 격자 모듈 기술
고출력 광섬유 레이저 레이저용 신호 빔결합 기술 수kW급 고출력 광섬유 레이저를 위한 신호 빔을 광학적으로 결합하기 위한 제조 또는 패키징 기술
레이저용 특수 광섬유 제조 기술 kW급 고출력 레이저 발진을 위한 이득매질용 특수 광섬유 제조 기술
가공장비 고출력 kW급 CW 광섬유 레이저 광학 엔진 기술 고출력 근중적외선 가공용 레이저 엔진 모듈 및 가공 기술
고출력 레이저 웰딩 및 미세패턴 가공용 광원 및 가공기술 고에너지 밀도를 활용해서 급속도로 처리할 수 있는 특수 광원 및 가공 기술