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중소기업 기술로드맵 조회결과

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산업·일반기계

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산업용 섬유 설비
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

산업용 섬유 설비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 산업용 섬유 설비는 산업용 섬유를 적용 분야의 요구물성에 맞게 중간재로 제조· 가공·성형하는데 사용되는 장비
  • 범위 : 산업용 섬유와 관련된 설비는 Fiber spreading 장비, 산업용 섬유 제직설비, Braiding기, Multi-axial laying 장비, Multi-axial weaving 장비, Prepreg 제조 장비, ATL/AFP 장비, 그 밖에 복합재 제품화를 위한 성형 장비 등이 있음
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
산업용 섬유 설비 2차원 프리폼 장비
  • 섬유 개섬 장치
  • 섬유 위사 위입 장치, 장력 측정형 스마트 종광 등
  • flat yarn 제직 시스템
  • 경사 직물 제직 시스템
3차원 프리폼 장비
  • NCF(Non-crimp Fabric) 설비
  • Braiding 시스템
  • 3차원 제직 시뮬레이터
프리프레그 제조 및 복합재 성형 설비
  • 열경화성/열가소성 tow prepreg 제조 설비
  • 열경화성/열가소성 광폭 프리프레그 제조 설비
  • 프리프레그 수지 함량 실시간 측정 장치
  • RTM, Infusion, Hot-press 등 성형 설비

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
산업용
섬유 설비
자동차 경량 복합재 적용을 통해 자동차 차체 등의 주요 구조물 경량화를 위한 필요 기술은 산업용 섬유 3차원 형상 구현 기술, 원가 경쟁력 확보를 위한 대량 생산 기술, 구조 성능 만족을 위한 예측 기술 등이 접목된 설비
항공 대량 생산기술보다는 구조 성능 및 결함이 없는 구조물 제조 기술, 제조된 소재, 성형품의 적층 패턴 및 섬유 소재 배열 설계기술과 접목된 프리폼 설비 및 성형 설비
선박 조선분야의 구조물은 단순 형상이지만 대형 구조물인 점을 감안하여 연속적인 생산 설비, 대형 구조물 성형 설비
기타
산업분야
탄소섬유 복합재 의료기 부품 제조용 설비, 자전거 프레임 생산 설비 등 다양한 형상의 제품 구현을 위한 2차원/3차원 형상 구현 프리폼 설비 등
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

세계 섬유 시장은 의류용으로 주로 사용되는 천연섬유와 의류 및 산업용으로 사용되는 화학섬유로 나뉘며, 섬유산업 수요는 2005부터 2020년까지의 연평균 증가율은 천연섬유의 경우 1.3%, 화학섬유는 4.3%로 전망

[ 세계 섬유산업 수요 전망 ]

(단위 : 백만 톤, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분20052010201120152020연평균 증가율
천연섬유 26.0 25.9 29.0 28.2 29.2 1.2
화학섬유 40.3 47.9 55.2 60.1 73.2 4.3
합계 66.3 73.8 84.2 88.3 102.4 3.3

* 출처 : The Cellulose Gap, Gherzi(스위스 섬유컨설팅그룹, 2011년), 연평균 증가율은 2010~2020년

나. 국내시장

국내 산업용 섬유 시장은 ‘13년 약 12,415억 원에서 ’20년 36,642억 원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 섬유 품목별 국내 시장 규모 추이 및 전망 ]

(단위: 억 원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'13'14'15'18*'20*
의류용 신기능성/신감성 의류용소재 및 제품 13,256 13,653 14,063 15,367 18,844
생활용 생활자재용 소재 및 제품 8,090 8,272 84,600 8,536 93,060
산업용 방호·보호용/ 엔지니어링용소재 및 제품 386 410 450 1,061 1,273
고성능 건축용 소재 및 제품 892 921 951 1,253 1,504
토목용 섬유소재 및 제품 4,070 4,345 4,660 6,120 7,007
자동차용 기능성 소재 및 내장재 4,864 5,837 7,004 12,134 17,473
전기/전자용 기능성 섬유소재 및 제품 2,203 2,710 3,330 6,203 9,385
의료용 위생/의료용 기능성 섬유소재 및 제품 11,329 11,895 12,490 14,458 15,940

* 자료: 신기능성/신감성의류용소재 및 제품 : ‘13년, Transparency Market Research 참조
생활자재용 소재 및 제품 : ‘13년, Transparency Market Research 참조
방호보호용 엔지니어링 소재 및 제품 : ‘12년, Global Strategic Business Report(GIA) 참조
고성능 건축용 소재 및 제품 : ‘12년, INDA 참조
자동차용 기능성 소재 및 내장재 : Pwc Automotive Institute (www.autofacts.com)
전기·전자용 섬유소재 및 제품: Wearable eletronics system, 3edition, vol4, Infotainment
위생·의료용 기능성 섬유소재 및 제품 : 2010년 산업원천기술개발사업 기획보고서 자료(헬스케어 섬유관련시장

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

Fiber Spreading Machine

  • Fiber Spreading Machine은 일본의 Harmoni, Toray. Teijin, 미국의 Cytec, 독일의 SGL Carbon 등이 독자 개발 기술을 적용해 상용화하고 있으며, 일본의 Sakaiovex, 스웨덴의 Oxeon 등 공정기술을 보유
  • Fiber Spreading Machine에 대한 국내 수준은 탄소섬유 12K를 대상으로 원래 폭인 7mm에서 20 mm 폭으로 펼치는 기술이 확보된 상태

(2) 국내동향

국내 산업용 섬유기계 산업의 경우 대기업이 없는 상황이며 해외의존 및 영세한 중소기업이 개발 중인 상황

  • 대부분을 해외수입의 의존하는 상황이며, 2000년대 이후 중견기업 이상의 섬유기계 기업들의 부도로 인하여 수입에 의존
  • 따라서 국내 산업용 섬유기계 수요에 대응해 국내 산업용 섬유 연구개발 및 생산기반 구축을 통해 산업용 섬유기계 육성이 절실히 필요
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 차세대 디스플레이용 기능성 필름 분야 핵심요소기술 ]

산업용 섬유 설비 분야 핵심요소기술 선정
분류핵심 요소기술
2차원 프리폼 구현 산업용 섬유 개섬 및 flat yarn 제직 기술
섬유 장력 유지, 스마트 장력 측정 및 non-twisting 위입 기술
3차원 제품 형상의 산업용 섬유 프리폼 구현 브레이딩 제직 공정 기술 및 제품화 기술
3차원 직물 구조 성능 simulation 기술
프리프레그 제조 및 복합재 성형 열가소성 tow prepreg 제조 기술
CFRP-Titanium Joint 성형 기술