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중소기업 기술로드맵 조회결과

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표면경화
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

표면경화 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 표면경화 기술이란 제품의 표면부에 부분적인 열처리 또는 고용강화 효과를 보일 수 있는 원소를 침투시켜 높은 경도를 부여하고 내부는 높은 강인성을 가진 조직으로 만들어 내마모성, 내피로성과 내충격성을 동시에 부여하기 위한 열처리 기술을 의미

- 범위 : 표면경화 기술은 물리적인 방법과 화학적인 방법의 크게 두 분야로 구분되며 각 기술은 사용 가스나 분위기, 에너지 발생 방법 등에 따라 다양한 기술로 분류

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 표면경화 기술은 자동차, 가전, 건설자재, 수송기기, 산업용 기계 등 대부분의 산업의 제조공정중의 일부로 적용되고 있으며 독자적인 시장을 형성하기 어려운 뿌리산업으로 표면경화 산업은 전방산업의 영향이 매우 큰 산업으로 수요의 정확한 예측이 힘든 상황
  • 2008년 이전까지 미국과 일본의 자동차 산업 호황으로 열처리 시장 역시 급속한 성장을 유지 하였으나, 2008년 이후 열처리 산업은 유럽경제 악화, 중국경제 성장 둔화 등의 요인으로 성장이 정체되었으나, 최근 자동차 산업의 재성장과 전자산업의 열처리 제품 적용 확대 등으로 연평균 4.2% 증가율을 보이며, 2020년에는 828억 달러로 성장 예상
[ 표면경화 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 52,600 57,200 64,700 76,200 79,437 82,812 4.2
[ 표면경화 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 37,662.9 44,255.2 51,999.2 61,098.4 71,790.1 84,352.7 17.4
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 표면경화 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향35)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가, 감소를 반복하고 있어 지속적으로 표면경화 관련 기술개발 활발
    • 각 국가별로 살펴보면 일본 출원경향은 급격히 감소-증가-감소 추세, 미국은 증가-감소-증가 추세, 유럽은 유지하는 경향을 보이고 있으며, 한국도 출원건수를 유지
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본이 41.4%로 최대 출원국으로 표면경화 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 한국이 23.8%, 미국이 23.2%로 비슷한 수준의 출원비중을 보이고 있으나 최근 미국의 출원 증가추세가 두드러짐
표면경화 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 포스코의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 (주)하이스텐의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국생산기술연구원, 포항산업과학연구원, 한국기계연구원등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 동명대학교, 선문대학교, 포항공과대학교의 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

[ 표면경화 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
물리적 표면경화 기술 고주파 및 레이저 열원을 활용한 대형 부품의 신속 열처리 기술 고주파 또는 레이저를 이용하여 대형부품의 열처리가 필요한 부문에만 표면경화 시키는 국부열처리 기술로 최근 에너지절감 등의 이슈에 부합하는 신속 열처리 기술
금형의 수명향상을 위한 진공 및 화염 열처리 기술 고합금 금형의 수명을 늘리기 위한 진공열처리 기술 또는 금형 표면의 산화 또는 질화를 막기 위한 화염 열처리 기술
화학적 표면경화 기술 고온 질화 침탄 기술 오스테나이트 영역 직하 (700℃이하)에서 질소와 침탄을 고용시킨 후 퀜칭을 통해 고경도층을 부여하는 기술
스테인리스 강 질화 기술 저압 분위기 (100∼300 Torr)에서 적절한 전처리 공정을 통해 스테인리스 강의 표면을 활성화 시킨 후 질화 공정을 통해 과포화 경화층을 형성시키는 기술
저압 가스산 질화 기술 가스 질화후 산소 공급원을 이용하여 산화층을 표면에 1∼5 ㎛ 형성시켜 내식성과 저마찰 특성을 향상 시키는
열처리 장비 및 제반 기술 에너지 사용량 30% 이상 절감 고효율 침탄 열처리 장비 및 공정 기술 에너지 절감을 위하여 제품 장입, 가열, 냉각, 템퍼링, 교정, 검사 등 열처리 공정의 통합관리 등을 통한 열처리 최적화 기술
IT 기반의 지능형 열처리 관리 기술 로봇 등 자동화 장치를 이용하여 수작업으로 진행되던 열처리 공정의 자동화 및 IT 기술과의 융복합을 통한 편의성 증대 기술