국내 세라믹원료산업 자립을 위한 생태계 조성 및 기술 개발 동향 (1)

질화물 세라믹스 원료분말 기술 및 시장(산업) 동향

한 병 동 _ 재료연구소 기능세라믹연구실 책임연구원

민 유 호 _ 재료연구소 기능세라믹연구실 선임연구원

1. 서론

세라믹은 금속 원자에 산소, 질소, 탄소, 황 등이 결 합된 무기 화합물을 원료로 하여 제조된 소재로서, 금속, 고분자, 섬유 소재 대비 내열성, 내화학성, 내마 모성, 광학 및 전자기적 특성 등이 우수하여 수송기 계, 반도체/디스플레이, 환경/에너지, 항공/우주 산 업 등 미래지향적 핵심 주력산업의 필수 소재로 사 용되고 있다. 또한, 세라믹 소재는 광범위한 산업 제 품의 고성능, 다기능, 고효율 등의 핵심기능을 담당 하는 소재로써 타 소재와의 융복합성 및 타 산업과 의 연계성이 높은 고부가가치 소재이며, 직간접적인 경제적, 산업적 파급효과가 커서 차세대 산업구조의 새로운 패러다임을 주도할 수 있는 첨단 소재로 잘 알려져 있다.

세라믹산업은 세라믹 제조공정 특성상, 세라믹 원 료, 소재, 부품 및 완제품과 관련된 모든 산업을 포괄하며, 그림 1과 같이 원료-소재-공정-부품 등의 핵 심기술이 하나의 가치사슬을 이루어 서로 연계되면 서 가격상승률이 높은 고부가가치 산업의 특징을 가진다. 따라서 고부가·고성능의 최종 제품을 생산 하기 위해서는 원료와 소재·부품의 각각의 단계에서 의 핵심기술 개발을 통한 상호 연계성 강화가 매우 중요하다. 하지만, 최근 수요산업의 기술발전과 최종 제품의 요구 성능 강화에 따라 세라믹 원료소재의 고순도화, 나노화, 고성능화 등의 요구가 더욱 커지 고 있으나, 세라믹원료와 같은 기초소재가 거의 전 량 수입에 의존하고 있기 때문에 수요산업의 호황에 도 불구하고 국내 세라믹업체에서는 이에 제대로 대 응하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 세라믹 소재·부 품용 핵심원료의 높은 수입의존도는 국내 세라믹산 업 생태계 전체를 취약하게 만드는 주된 원인이므 로, 세라믹원료 소재 기술의 고도화 및 자립화를 위 한 다각적인 지원 대책 마련이 매우 시급하다.
본고에서는 산화물계 세라믹스에 비해 고온에서 의 열적 안정성과 내화학성이 우수하고 열팽창계수 가 낮아 구조용 세라믹과 전자기적 기능 세라믹 소 재로 널리 사용되는 질화규소(Si 3 N 4 ), 질화알루미늄 (AlN), 질화붕소(BN) 등의 질화물 세라믹스에 대해 원료분말과 최종 응용부품의 최신 기술 동향, 국내 외 시장 및 산업동향을 분석, 소개하고 국내 질화물 세라믹스 원료산업 발전 방안과 정책 제언을 제시하 고자 한다.

그림. 세라믹산업의 가치사슬

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<본 사이트에는 일부 내용이 생략되었습니다. 자세한 내용은 세라믹코리아 2020년 1월호를 참조바랍니다. 정기구독하시면 지난호보기에서 PDF를 다운로드 하실 수 있습니다.>