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중소기업 기술로드맵 조회결과

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대형부품
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

대형부품 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 대형부품 열처리는 자동차 모듈, 철도차량, 선박, 풍력, 플랜트, 발전소 등 대형부품의 금속주조, 단조품을 가열/냉각 등 열화학적 반응 가운데 금속 소재와 그 표면을 변화시키거나 새로운 물질을 생성 시켜 재료의 표면 경도, 강도, 내마모성, 내피로성 등의 특성을 향상 시키는 기술
  • 범위 : 어닐링, 노멀라이징, 퀜칭, 템퍼링, 침탄, 질화, 고주파 열처리(Induction hardening), PVD, CVD 및 이들을 복합화한 기술을 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류관점세부제품 및 기술
대형부품열처리 부품 소재 일반 열처리
  • Main shaft 길이 3M이상, 무게 10ton/ea 이상
  • 대형 Gear, Pinion 직경 1500mm 이상
  • 어닐링, 노멀라이징, 궨칭, 템퍼링, 에이징, 마르템퍼링, 오스템퍼링 등
부품 소재 표면 경화 열처리
  • 부품 소재 대형 Gear, Pinion 직경 1500mm 이상
  • 모듈 30이상
  • 침탄 유효 경화 깊이 3mm 이상
  • 고주파 유도경화 깊이 3mm 이상
  • 고주파표면경화, 화염표면경화, 레이저 표면경화, 전자빔표면경화, 고체침탄, 염욕침탄, 가스침탄, 플라즈마침탄, 진공침탄, 침탄질화, 질화처리, 침붕 등
부품 소재 복합 열처리
  • Roll 직경 300m 이상, 길이 3M이상
  • QT+고주파열처리, 침탄 또는 질화 + 고주파 열처리, 질화 후 코팅, 침탄 후 숏 피닝
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
대형부품 열처리 시장을 따로 파악하기 어려워 전체 열처리 시장을 통해 간접적으로 구하고자 하였으며, 전 세계 열처리 시장은 2016년 2,123억 달러에서 2021년 약 2,863억 달러로 수요 증가 및 시장 확장이 전망됨

[ 열처리 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계 시장 212,320 225,399 239,284 254,023 269,671 286,283 6.2

* 출처 : Market Research Store, 'Global Metal Heat Treatment Market 2016-2020'

(2) 국내시장
- 국가뿌리산업진흥센터의 보도에 따르면, 국내 열처리 시장은 ’16년 약 4조 4,255억 원 규모에서 ’21년 9조 9,114억 원 규모로 성장할 것으로 전망

[ 열처리 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내 시장 44,255 51,999 61,098 71,790 84,353 99,114 17.5

* 출처 : 국가뿌리산업진흥센터, ‘열처리산업 에너지 효율화 매뉴얼’, 2017

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드
  • 저가격화 및 에너지 문제 해결 위한 기술 개발
  • 대형부품 열처리에서 문제시되는 품질 개선 위한 기술 개발
  • 열처리로 내의 분위기, 냉각수 온도, CO2, NOx 등 오염물질 관리 등 열처리 공정 조건의 최적화 관리를 위하여 ICT 기술과의 융복합을 통한 열처리 공정의 스마트화 촉진
(2) 기술환경분석
  • 산업통상자원부는 「뿌리기업-수요기업 기술협력 지원사업」을 통해서 매년 우수한 뿌리기업이 가진 기술을 수요기업과 연결하여 주는 사업을 추진하고 있음
  • 열처리 공정의 자동화 설비는 생산운영관리시스템(MES), 전력모니터링시스템(EMS) 등의 공정조건, 생산관리, 품질관리, 전력관리 등 종합적인 모니터링이 가능한 시스템 도입이 필요
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

분류핵심 요소기술설명
신속 침탄 기술 초대형 부품 열처리 기술
  • 유효경화 깊이, 침탄시간 감축
냉매 기술 냉매 기술
  • 유효 경화층 깊이, 냉각 속도
물성치 향상 기술 자동차부품 열처리 기술
  • 유효 경화층 깊이, 냉각 속도
선박부품 열처리 기술
  • 강도 균일성, 경도 균일성
발전소부품 열처리 기술
  • 열처리 변형 최소화, 열처리 경화층 증대