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중소기업 기술로드맵 조회결과

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금속 및 세라믹소재

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금속 및 세라믹 복합소재
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

금속 및 세라믹 복합소재 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 복합소재는 다양한 특성(경량, 고강도/고강성, 고방열, 내열, 내마모, 방탄, 차폐/흡수)을 가짐
  • 범위 : 구조용 및 기능성 금속 복합소재로 구성되며, 수송기기용 금속 세라믹 복합소재, 열안정성 금속 세라믹 복합소재, 에너지 차폐/흡수 금속 세라믹 복합소재, 고온구조용 금속 세라믹 복합소재를 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점의 범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
금속 세라믹 복합소재 수송기기용 경량 금속 세라믹 복합소재
  • 자동차 파워트레인용 복합소재 : 캘리퍼, 컨트롤암, 로커암
  • 메인 베이링캡, 실린더 헤드/블락 등
  • 철도차량 대차용으로 금속 세라믹 복합소재
열안정성(고방열/저열팽 창) 금속 세라믹 복합소재
  • 고방열 소재 : LED 기판 및 전력반도체, IT기기 방열소재
  • 항공/우주 및 국방용 광학소재, 우주용 구조소재
열에너지 차폐/흡수 금속 세라믹 복합소재
  • 국방용 방탄/장갑 소재
  • 방사능(중성자) 차폐/흡수소재
고온 구조용 금속 세라믹 복합소재
  • 유도무기/로켓 추진체용 소재
  • 에너지 발전용 내열소재
  • 초경/내마모 부품 : 공구, 압연롤류
금속 세라믹 복합소재 코팅
  • 기능성 금속 세라믹 복합소재 코팅, 내마모 금속 세라믹 복합소재 코 팅

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
금속 세라믹 복합소재 혼합, 밀링 기능성 및 구조용 금속 세라믹 복합소재 분말
복합소재 성형 분말야금 분말야금 금속 세라믹 복합소재 판재/봉재, 소결부품
교반주조 저체적율 금속 세라믹 복합소재 잉곳, 판재/봉재, 주조부품
가압주조 고체적율 금속 세라믹 복합소재 판재/봉재, 주조부품
In-situ In-situ 금속 세라믹 복합소재 잉곳, 판재/봉재, 주조부품
후처리
(가공/열처리/접합)
압연재, 압출재, 단조재, 열처리 및 표면처리 제품, 접합제품
코팅 박막 및 후막 금속 세라믹 복합소재 코팅 제품
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
- 금속 및 세라믹 복합소재 기술은 신금속 소재를 일정 부분 대체할 것으로 전망되며, 주로 적용될 분야로는 수송기기, 전기전자/방열, 항공 및 방위산업 등으로 예상
- 금속 및 세라믹 복합소재 시장은 ‘16년 2억 9,500달러 규모에서 연평균 6.6% 성장하여 ’20년 약 3억 8,100억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 전망

[ 금속 세라믹 복합소재 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 295 315 336 358 381 406 6.6

* 자료 : Metal Matrix Composites(MMC) Market for Ground Transportation, Electronic/Thermal Management, Aerospce and Other End-users ­ Global Industry Analysis, Sixa, Share, Growth, Trends and Forecast, 2013~2019, Transparency Market Research, 2014

(2) 국내시장
- 국내 금속 세라믹 복합소재 시장은 ‘16년 기준 485억 원 규모의 시장이 형성되어 있으며, 연평균 12.3%의 높은 시장 성장률을 보이며 ’20년에는 약 790억 원 규모의 시장을 형성할 것으로 전망
- 향후 국내 자동차 산업 기반의 고도화 및 반도체용 방열소재의 수요증가로 금속 세라믹 복합소재 시장이 계속해서 증가할 것으로 판단

[ 금속 세라믹 복합소재 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 485 558 627 704 790 887 12.3

* 자료 : 복합소재 관련 Visiongain, Transparency Market Research, BCC Research 등의 자료를 참고하여 전망치 추정

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

- 해외 금속 및 세라믹 복합소재를 생산하는 업체는 탄소소재를 결합한 복합소재를 많이 다루고 있으며, 저부피분율 입자강화 복합소재, 섬유강화 복합소재 등을 생산하고 있음

(2) 국내동향

- 국내에서 생산하는 금속 및 세라믹 복합소재의 종류에도 탄소소재를 결합한 소재가 많으며 Al-MMC, Mg-MMC, Ti-MMC, Cu-MMC, Nano-carbon MMCs 등이 있음
- 금속 및 세라믹 복합소재로 많은 대기업에서는 엔진블럭, 실린더 라이너, 브레이크 캘리퍼, 파워트레인 하우징, 중성자 흡수체, 고출력 LED 고방열 부품, 유도무기 발사체, 방탄용 금속복합체, 광학거울 등을 생산하고 있음
- 금속 및 세라믹 복합소재 분야의 중소기업 경쟁력은 기술분류별로 차이가 있으나 소재 분야에는 중소기업 일부가 참여하고 있는 것으로 나타나지만, 금속 및 세라믹 복합소재를 활용한 부품 분야에서는 중소기업의 참여가 거의 없는 상황

5.핵심요소기술 선정

[ 핵심기술 선정결과 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심 요소기술개요
소재 기반 응용 기술 금속기지 복합재료의 정형 성형 기술 성형성은 우수하고, 최종 제품의 고강도화 구현이 가능한 금속기지 복합소재 성형 기술
기능성 소재 기술 개발 경량 전자파 차폐용 소재 기술 전자파 차폐 성능이 우수한 경량 소재 설계 및 제조 기술
광활성 나노금속복합소재 기술 나노미터크기의균질도를갖는광활성금속복합소재기술
구조 경량화 금속기지 Hybrid 소재 기술 불연속 강화재 강화 금속 복합재료 제조 기술
저열팽창 복합 금속 소재 저열팽창 복합금속소재 설계 및 제조 기술
고강도 복합 금속 소재 고비강도 고특성 복합금속 설계 및 제조 기술 개발