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중소기업 기술로드맵 조회결과

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금속 및 세라믹소재

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광·전자 세라믹
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

광·전자 세라믹 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 광·전자 세라믹은 세라믹의 전기적 특성을 이용하여 전기, 전자, 반도체, 이동통신, 디스플레이 등에 사용되는 주요 핵심소재 및 부품
  • 범위 : IT기기 등에 사용하는 압전성 세라믹, 자성 세라믹, 반도성 세라믹, 절연성 세라믹, 유전성 세라믹 및 디스플레이 제품 등에 이용하고 있는 투명 전도성 소재와 기타 기능성 소재 등을 포함, 기술적으로는 각 소재와 부품의 제조기술, 성능 향상 기술, 저가격화 기술, 소재 국산화 기술 등을 포함
나. 주요 제품

[ 광·전자 세라믹의 제품 분류 관점의 범위 ]

주요제품 분류표
대분야중분야세부 제품
압전성 압전부저, 음향필터, 진동자,
압전착화소자
전기라이터, 가스기기 점화소자, 진동센서, 혈압센서, 압전발음체, 초음파 세정기, 세라믹 발진자, 세라믹필터 등
유전성 캐패시터, 마이크로파 유전체 IT기기의 발진회로용 캐패시터, 동조회로용 캐패시터, 바이패스회로용 캐패시터, 이동통신용 부품, 위성통신용 부품 등
반도성 서미스터, 바리스터 온도검출제어용, 과전류보호용, 온도보상용, 전자기기의 피뢰용, 가스누출 경보기 및 소자의 써지 보호용 등
자성 Soft/Hard Ferrite, Ferrite 자석 자기헤드, 트랜스포머, 코일용 코어, 각종 영구자석, 모터, 스피커, 소형 발전기 및 리드 릴레이 등
절연성 알루미나 기판, LTCC 기판, IC 패키지 재료 등 IC 패키지, HID 기판, 다층배선 기판, 점화플러그, 고주파절연용 및 고열전도성 기판 등
전도성 전자전도체, 이온전도체, 초전도체 전기로용 히터, 자동차 연소제어용 산소이온센서, Na-S 고체전해질 전지 등

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
대분야중분야세부 제품
광·전자 세라믹 원료 소재 산화물 및 질화물, 복합 산화물
전기·전자 부품 소재 칩인덕터/캐패시터/레지스터, 유전체필터, 압전진동자, 칩안테나, 저저항기판, 엑추에이터
디스플레이 제품 소재 투명 전극재, 산소이온 센서, 고체전해질 전지
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1)세계시장
세계 광·전자 세라믹 시장의 확대에 따라 광·전자 세라믹 소재의 수요가 지속적으로 확대될 전망
광·전자부품용 세라믹 소재, 세계시장은 2015년 기준으로 423억 달러(46.6조 원)정도

[ 광·전자 세라믹 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위: 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분201620172018201920202021성장률
원료 17,300 17,836 18,389 18,996 19,623 20,271 3.3
소재 및 부품 압전성 세라믹 4,013 4,194 4,383 4,598 4,823 5,059 4.9
유전성 세라믹 4,548 4,753 4,967 5,210 5,466 5,734 4.9
절연성 세라믹 5,885 6,150 6,427 6,742 7,072 7,419 4.9
전도성 세라믹 1,605 1,677 1,752 1,838 1,928 2,022 4.9
자성 세라믹 8,828 9,225 9,640 10,112 10,608 11,128 4.9
반도성 세라믹 1,873 1,957 2,045 2,145 2,250 2,360 4.9
합계 44,052 45,792 47,603 49,650 51,785 54,012 4.3

* 출처 : Advanced Ceramics, Industrial Study #2794, Freedonia, 2011. 09. 참조1: 미국시장을 기준으로 세계시장은 미국시장의 4배로 추정, 한국시장은 세계시장의 1/20로 추정하였으며 환율은 1,100원 /달러로 하여 계산, 추정함 (단위:백만 달러)

(2)국내시장
국내 광·전자 세라믹 시장의 확대에 따라 광·전자 세라믹 소재의 수요가 지속적으로 확대될 전망
국내 전자 세라믹 산업의 수요를 미국시장을 기준으로 추정해 보면, 2015년에 2조 3천억에서 2020년에는 2조 8천억 원으로 증가할 것으로 예상

[ 광·전자 세라믹 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분201620172018201920202021성장률
원료 9,515 9,810 10,114 10,448 10,793 11,117 3
소재 및 부품 압전성 세라믹 2,207 2,306 2,410 2,528 2,652 2,758 4
유전성 세라믹 2,506 2,619 2,737 2,871 3,012 3,132 4
절연성 세라믹 3,242 3,388 3,540 3,713 3,895 4,051 4
전도성 세라믹 886 926 969 1,016 1,066 1,109 4
자성 세라믹 4,851 5,069 5,297 5,557 5,829 6,062 4
반도성 세라믹 1,035 1,082 1,131 1,186 1,245 1,295 4
합계 24,241 25,200 26,198 27,325 28,499 29,354 3

* 출처 : Advanced Ceramics, Industrial Study #2794, Freedonia, 2011. 09. 참조1: 미국시장을 기준으로 세계시장은 미국시장의 4배로 추정, 한국시장은 세계시장의 1/20로 추정하였으며 환율은 1,100원 /달러로 하여 계산, 추정함

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

고화질, 고성능형태의 디스플레이, 스마트폰을 위한 각종 광·전자 세라믹 소재의 초박형, 초소형, 플렉시블 소재 및 IoT 시장에 필요한 센서소재 연구개발에 집중

 

  • 생고뱅 세큐리트와 코닝은 자동차용 경량유리 솔루션 개발을 위한 합작사 설립(’16)

아사히글라스는 차세대 5mm 이하, 플라스틱 보다 강도(20배), 열팽창률(8배 이상), 습기팽창률(100배) 개선된 초박형 LCD TV 도광판용 디스플레이 글라스 ‘XCV’ 출시(‘15)

무라타제작소는 0201 MLCC*를 세계 최초 개발(‘12) 및 양산을 시작하였으며(‘14), 중국 전자기기 부품용 세라믹 원료 생산기지 구축(‘14)

Kyocera는 애플이 ‘15년 9월에 출시한 아이폰6S 시리즈 부품 수요가 지속적으로 증가하면서 스마트폰 고급 핵심소재 수요가 늘어 요코하마에 연구개발 센터 개설 추진(‘15)

파나소닉, Kyocera, 무라타 등은 수요사물인터넷 발달 및 스마트폰, 웨어러블, 자동차 등의 센서 개발 및 이미지기술을 조합한 선진운전시스템(ADAS)과 SW 개발(‘15)

유전체 세라믹스인 BaTiO3의 경우 Sakai, Fujititan, Kyoritsu, Toho 등 일본 업체가 주도

TDK, Murata, Kyocera, 마츠시타 등은 반도성/센서 세라믹 소재 개발

전력변환장치 세계동향

(2) 국내동향

국내업체의 적층형 인덕터 시장 점유율은 약 40% 정도로, 나머지 약 60%의 시장은 일본의 무라타와 TDK가 점유
유전체 세라믹스인 BaTiO3의 경우 국내에서는 삼성정밀화학, 한화 등이 대표적인 생산기업
초고용량에서 내부전극 기술이 핵심요소기술로 인식됨에 따라 MLCC 생산업체들이 자체적으로 Ni 전극을 개발하고 생산하는 경우가 많아지고 있으며 최근에는 삼성전기, 삼화콘덴서 등 국내 기업들도 자체적으로 전극 paste를 생산
절연세라믹스는 국내의 경우 삼성전기와 삼화콘덴서 등이 초기 시장을 선점하고 있었으나 새로운 국내업체가 다수 시장에 뛰어들어 기판 및 패키지 등 각 분야에서 빠르게 선도 업체로 성장
Kyocera가 주도하고 있는 세라믹 기판은 국내에서는 삼성전기가 다양한 기술 개발을 진행하고 있으며 본격적인 사업화를 진행하기 위해 준비 중
모듈 부품은 국내에서 아이엠텍이 ASM*을 생산하고 있고 기타 다수의 업체가 안테나 및 듀플렉서 모듈을 개발, 판매하고 있으나 고사양의 고부가가치 제품의 개발 및 생산에는 어려움을 겪고 있는 실정
자화전자, 삼화콘덴서, 조인 셋, 하이엘, 래트론, 아모텍, 이노칩테크놀로지 등은 반도성/센서 세라믹 소재 개발

5.핵심요소기술 선정

[ 광·전자 세라믹 분야 핵심요소기술 ]

광·전자 세라믹 분야 핵심요소기술
분류핵심 요소기술개요
벌크 조성 및
공정 개발 기술
강유전성 페로브스카이트 개발 기술 이온전도성 복합산화물 조성 개발 및 응용 기술
세라믹 단결정 제조 기술 고유전율 고압전상수 압전체 단결정 제조 기술
박막 조성 및 공정 개발 기술 투명 전도성 산화물 박막 제조 기술 플렉시블 디스플레이용 전도성 산화물 조성 및 박막 제조 기술
고성능 세라믹스 코팅 전기 전도성 등의 기능이 안정화된 세라믹스 박막 제조 기술
산화물 반도체 제조 및 응용 기술 PN Junction을 이용한 발광소자용 산화물 반도체 제조 기술
후막 조성 및 공정 개발 기술 다층 세라믹 기판 제조 기술 수동소자 집적용 세라믹스 기판 및 모듈 제조 기술
고열전도성 세라믹스 기판 제조 기술 고출력 LED H/S용 방열 세라믹스 조성 및 구조설계 기술