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중소기업 기술로드맵 조회결과

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정밀/마이크로기계시스템

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극청정/초정밀 가공기계
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

극청정/초정밀 가공기계 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 극청정/초정밀 가공기계 기술은 기존 절삭 가공공정에서 과다한 절삭유 사용으로 인한 가공비용및 에너지소모 증가, 환경오염 및 낮은 효율성 등의 문제를 개선하기 위해 절삭유를 최소화하거나 절삭유를 사용하지 않으면서 가공효율을 높이는 가공기술

- 범위 : 극저온 가공(cryogenic machining), MQL(Minimum Quantity Lubrication) 가공, LAM(Laser-Assisted Machining) 가공, PAM(Plasma-Assisted Machining) 가공, 하드터닝(Hard Turning) 등 친환경 가공을 위한 공구 및 가공기계가 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 가공공작기계업 시장은 2015년 약 180억 달러 규모에서 연평균 약 6.2%의 성장률을 기록하며 2017년에는 약 210억 달러 수준에 이를 전망
  • 초정밀 및 극청정/초정밀 가공기계 시장의 경우 2015년 256억 달러에서 2018년에는 387억달러로 연평균 약 15%의 성장률을 유지할 것으로 예상
[ 극청정/초정밀 가공기계 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR('13~'15)
세계시장 초정밀 및 하이브리드 25,592 29,092 33,232 38,734 44,606 51,368 15.16
고속·복합 가공시스템 68,485 73,272 78,394 83,874 89,736 96,009 6.99
전체 공작기계 102,304 111,225 121,169 132,886 145,311 158,897 9.35
[ 극청정/초정밀 가공기계 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR('13~'15)
국내시장 초정밀 및 하이브리드 56,510 56,820 60,050 56,820 59,310 61,910 4.38
고속·복합 가공시스템 56,930 7 64,720 73,570 83,620 95,050 108,040 13.6
전체 공작기계 137,430 147,910 159,280 174,960 159,280 174,350 9.46
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 극청정/초정밀 가공기계 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향26)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있으나 지속적으로 극청정/초정밀 가공기계 관련 기술개발 활발
    • 미국 출원이 대부분으로 2013년까지 증가세를 유지하다가 2014년에 감소하는 모습을 보이고 있음. 이 외 한국, 일본, 유럽의 특허출원은 미미함
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 77.8%로 최대 출원국으로 나타나, 극청정/초정밀 가공기계 기술을 리드하고 있는 것으로 조사되었으며, 한국이 7.8%, 일본이 6.4%, 유럽이 8.0%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있음
극청정/초정밀 가공기계 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 삼성전자, 뉴옵틱스의 출원이, 중소기업에서는 한성 및 다인정공의 출원이 존재하는 것으로 조사됨
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국기계연구원, 한국생산기술연구원, 한국과학기술연구원, 재단법인 포항산업과학연구원 등 연구소/공공기관 출원이 조사되었으며, 대학은 창원대학교, 국민대학교, 선문대학교, 울산대학교, 인하대학교 등의 출원이 조사됨
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

[ 극청정/초정밀 가공기계 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
고효율 그린 성형시스템 에너지 절감 가공시스템 기술 구조의 경량화, 구동원·제어모듈의 고효율화 및 저전력화, 전체 시스템의 최적화 제어를 통해 기존의 시스템 대비 에너지(전력) 소비를 크게 향상시키기 위한 가공시스템 기술
초고압 정수압 성형시스템 기술 초고압 액츄에이터의 고정밀 제어를 통해 고부가가치 대형 성형부품에 대하여 기존의 성형공정의 단축 및 에너지 효율성을 혁신할 수있는 성형공정 및 시스템 기술
고효율 서보프레스 시스템 기술 유압식 프레스를 대체하여, 서보제어시스템 적용 및 성형성 향상 메카니즘을 통해 프레스공정의 정밀도와 생산성을 향상시킬 수 있는 공정 및 시스템 기술
그린소재 가공공정 및 시스템 고경도 그린소재 고능률 가공 기술 기존 절삭공정으로 불가능한 티타늄 합금강, CGI, CFRP 등 고경도 경량 난삭재의 고능률 가공공정 원천기술
하드 터닝 공정 및 시스템 기술 고경도 난삭재 가공에 대하여의 기존의 냉각 및윤 활을 위한 절삭유 공급을 최소화 또는 Dry-Cutting을 실현하는 친환경 가공 및 시스템 기술
고능률/내마도 공구 기술 공구형상의 최적설계, 고경도 코팅/표면처리 등을 통해 고속가공 또는 고경도 난삭재 가공에 대응하여 내마모/내파손성이 향상된 공구 설계/제작 기술