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중소기업 기술로드맵 조회결과

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기계 · 구조 세라믹
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

기계 · 구조 세라믹 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 정의 : 기계·구조세라믹은 세라믹 소재의 탁월한 기계적, 열적, 화학적 물성을 활용하는 소재를 의미하며 주로 자동차/정밀기계, 반도체/디스플레이, 환경/에너지, 항공우주산업 분야 등에서 이용

- 범위 : 범위 : 기계구조세라믹은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC) 등과 같은 고도로 정제된 합성원료를 사용하여 고순도 원료, 소비재, 공구 및 연마재, 산업용 소재 등으로 기계 부품, 자동차, 발전, 우주·항공 등 제조 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있으며 기술적으로는 각 소재와 부품의 제조기술, 성능향상 기술, 저가격화 기술, 국산화 기술 등을 포함하고 고내구성 및 고효율을 추구하기 위한 나노 소재화 및 유무기 복합화를 통한 스마트 구조화 기술 등을 포함함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 기계·구조 세라믹 시장은 반도체 디스플레이 시장 및 자동차 산업, 신재생 에너지 산업및 미래 항공/우주 산업 시장의 성장에 따라 ′20년까지 190억불 규모로 성장이 전망됨
  • 세라믹 시장은 광·전자 세라믹과 기게·구조 세라믹으로 대별할 수 있는데 이중 기계·구조 세라믹 시장은 전체 시장의 약 30% 정도를 차지하고 있음
  • 반도체 시장의 내 플라즈마 소재, 고경도, 내마모성, 내화학성 등의 특성이 요구되는 베어링, 노즐, 미캐니컬 실 (Mechanical Seal), 라이닝, 롤러/가이드, 금형, 용접기 치구 등의 부품으로 사용되며 항공·기계, 섬유 및 방위산업의 대인·차량용 방탄세라믹 소재 및 자동차용 발열스파크, 터보차져 블레이드, 열교환기 부품, 등 분야에서 최근 기술발전에 힘입어 응용 분야의 확대가 기대되어 급속한 시장 확대 전망
[ 세계 구조 세라믹 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러)
제품 시장현황 및 전망
구분20002005201020152020성장률(%)
원료시장 (SiC, B4C, Si3N4) 1,652 3,904 3,308 4,204 5,160 10.6
세라믹스 2,752 3,792 5,376 7,144 9,120 6.2
코팅 세라믹스 2,772 2,860 2,740 3,302 3,880 1.7
복합 세라믹스 344 476 496 592 712 3.7
합계 7,520 11,032 11,920 15,242 18,872 4.7
[ 국내 구조 세라믹 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러)
제품 시장현황 및 전망
구분20002005201020152020성장률(%)
원료시장 (SiC, B4C, Si3N4) 913 2,145 1,815 2,310 2,838 10.5
세라믹스 1,518 2,090 2,959 3,927 5,016 11.5
코팅 세라믹스 1,529 1,573 1,507 1,815 2,134 2.0
복합 세라믹스 187 264 275 330 396 5.6
합계 4,147 6,072 6,556 8,382 10,384 7.5
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 기계·구조세라믹 분야의 지난 7년(‘10~’16)간 출원동향11)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증감을 반복하나 지속적으로 감소하는 경향을 보이고 있음
    • 각 국가별로 살펴보면 미국의 출원경향은 감소-유지-급격히 감소 추세, 일본과 유럽은 지속적으로감소하는 추세, 한국은 증가-감소-급격히 감소 경향을 보임
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 50.5%로 최대 출원국으로 기계·구조세라믹 분야를 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 일본이 27.8%, 한국이 16.2%의 출원비중을 보이고 있음
기계 · 구조 세라믹 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대제철의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 에스제이테크의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국기계연구원, 한국원자력연구원, 한국과학기술연구원, 한국세라믹기술원 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 포항공과대학교, 한국 산업기술대학교의 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

[ 기계·구조세라믹 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
기계구조세라믹 물성향상 기술 지르코니아 세라믹스의 파괴인성 향상 기술 지르코니아 세라믹스의 조성을 변화시키거나 공정을 개선하여 기공 제거나 결정 입자 크기를 감소시켜 파괴 인성을 증진하는 기술
고경도 내마모 세라믹스 고경도 세라믹스로 내마모 특성이 우수한 산업 기계용 및 공구용 세라믹스 제조 기술
세라믹 복합재료 제조 기술 고온 세라믹스 제조 및 응용 기술 제강용 내화재료나 고온로용 내열 세라믹스 제조 및 평가 기술
세라믹 섬유/매트릭스 복합소재 제조 기술 우주 항공 산업 및 자동차 산업용 세라믹 섬유/세라믹 혹은 세라믹 섬유/탄소 복합 재료 제조 기술
열차폐 및 고내구성 코팅 기술 고온 터빈 블레이드용 열차폐 세라믹스 조성 개발및 코팅 공정 기술
세라믹 형상구조 제어 기술 연소가스 정화용 세라믹스 필터 배기 가스 내 유해물질 분해용 촉매 담체용 다공성복합 세라믹스 지지체 제조 기술
세라믹 히터 제조기술 고내구성, 고효율 세라믹 히터 제조 기술 및 응용 기술 개발