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중소기업 기술로드맵 조회결과

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특수주조
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

특수주조 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 특수주조공정은 주조공정을 공정기술에 따라 주형을 중심으로 소모성 주형, 비소모성 주형(금형) 기반의 일반주조공정과 더불어 추가적으로 분류되는 기술을 의미하며, 정밀주조 혹은 특수주조로 표현

- 범위 : 특수주조는 공정에 사용되는 주형에 따라 소모성 주형 주조법(Expendable mold casting), 영구성 주형 주조법(Permanent mold casting)으로 분류

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계주조시장은 글로벌 금융위기를 기점으로 감소하던 추세에서 벗어나 점차 생산량 및 시장이 확대되고 있는 추세
  • 특수주조의 경우 판매액 기준으로 전 세계 시장규모를 살펴보면, 2012년도 기준으로 116억$(12조원)이었으며, 이는 2011년도 대비 2% 상승한 수치
    • 구체적으로 살펴보면, 북미시장이 41%, 유럽시장이 22%, 중국시장이 23%, 중국을 제외한 한국, 일본, 대만 등의 아시아시장이 12%, 기타 2% 비중을 차지
    • 한편, 2008년 말의 세계경제위기는 정밀주조업계에도 영향을 끼쳤으며, 그 결과, 2009년 시장규모는 89억$ (9.4조원)로, 전년대비 14% 감소하였고, 특히 북미 및 유럽시장에서 15%이상의 감소가 있었음. 하지만, 2010년을 기점으로 시장규모가 예년수준을 회복하여 점차적으로 증가하고 있는 추세
  • 정밀주조업체는 전 세계적으로 약 1,600여개가 파악되고 있으며, 분포는 북미에 12%, 남미 3%, 유럽 14%, 아시아 70%, 기타 1%로서 10개 업체 중 7개가 아시아에 배치되어 있으며, 그 중에서 중국에 550개 업체 정도가 생산 활동에 참여하고 있음
  • 소실모형주조산업은 유럽의 경우, 독일은 BMW사 및 프랑스 PSA Peugeot Citroen사에서 알루미늄 합금 실린더 헤드를, 영국 Stanton사에서는 세계 최대 생산라인을 구축하여 Pipe fitting 부품을 생산하고 있음. 중국이 약 200여개 업체가 있고, 주철주물을 주로 생산하고 있음. 연간 생산량은 주철 120,000 톤, 알루미늄합금 1,000톤으로 추산됨
[ 특수주조 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘13‘14‘15‘16‘17‘18‘19CAGR('13~'15)
세계시장 일반 산업부품 2,930 2,950 2,960 2,980 2,990 3,010 3,020 0. 51
자동차 산업부품 1,520 1,690 1,870 2,070 2,300 2,550 2,830 10.92
고부가가치 산업부품 5,660 5,760 5,870 5,980 6,090 6,200 6,310 1.84
합 계 10,110 10,400 10,700 11,010 11,320 11,650 11,990 2.88
[ 특수주조 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억 원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘13‘14‘15‘16‘17‘18‘19CAGR
('13~'15)
국내시장 일반
산업부품
923.6 1,061.2 1,219.3 1,400.9 1,609.6 1,849.4 2,124.9 0.51
자동차
산업부품
751.8 1,023.8 1,394.1 1,898.5 2,585.3 3,520.5 4,794.0 10.92
고부가가치
산업부품
472.6 481.6 490.7 500.1 509.6 519.3 529.1 1.84
합 계 2,148.0 2,566.6 3,104.1 3,799.5 4,704.5 5,655.4 6,798.5 -
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 특수주조 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향9)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 특수주조 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 일본 출원경향은 급격히 감소-증가-감소 추세, 미국은 증가-감소-증가 추세, 유럽은 유지하는 경향을 보이고 있으며, 한국도 증가-감소-증가 유지
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본이 34.1%로 최대 출원국으로 특수주조 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 미국이 31.3%, 한국이 26.2%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있으나 최근 미국의 출원 증가추세가 두드러짐
특수주조 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대제철의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 기하정밀의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국기계연구원, 한국생산기술연구원, 포항산업과학연구원등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 서울대학교, 인하대학교, 경기대학교, 연세대학교의 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

[ 특수주조 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
일반산업부품 스크랩 및 희유금속 회수율 향상 기술 스크랩 용융공정 및 불순물 함량 제어기술
정밀주조 주형 급속건조 기술 주형 급속건조를 위한 건조열원 설계 및 효율 향상 기술
자동차 산업부품 자동차 터보챠저 반중력 주조 기술 터보챠저 박육주조 공정 및 박육주조 부품 미세조직 제어 기술
정밀주조 부품 표면 반응제어 주형 제조기술 정밀주조 부품의 표면반응 원자 확산 제어 및 주형 제조 시스템 기술
자동차 실린더 블록용 소실모형 주조부품 제조기술 소실모형 신속제작 성형 및 주조결함 제어 기술
자동차 기능부품용 고진공 알루미늄합금 다이캐스팅 기술 철강 전용 부품의 경제적 경량화를 위한 고진공 알루미늄 합금 다이캐스팅 기술
고부가가치 산업부품 초내열 합금 정밀주조 기술 주조품의 특성 향상을 위한 초내열 합금설계 기술및 주조공정 기술
다성분계 상태도 설계 및 해석 기술 열역학 계산 기반의 반응성 예측 및 특성 예측 기술
주조공정 시뮬레이션 기술 유동성 및 응고 결함 예측을 위한 주조공정의 해석기술 및 주조기술과 시스템 기술