세라믹산업협력단 사업 성과에 대한 소고

양희춘_한국세라믹연합회 세라믹산업협력단 단장

Ⅰ. 들어가는 말

  정부에서 추진한 「소재·부품·장비 산업협력단」이 2020년 8월에 발족하였고 2022년 1월부터 3차년도 사업이 시작됐다. 세라믹, 금속, 반도체 등을 포함한 핵심소재·부품·장비 산업을 대표할 수 있는 민간 협·단체가 「소재·부품·장비 산업협력단 사업」의 주관기관이 되었다. 「소재·부품·장비 산업협력단 사업」의 주관기관 중 한국세라믹협회가 주관기관으로 시작한 세라믹 소부장 산업협력단(이하“세라믹산업협력단)도 많은 활동을 하였지만 다소 아쉬운 점도 없지 않다.
  세라믹산업협력단 활동을 뒤돌아보고 미래를 위한 활동 방향을 피력해 본다. 2021년도에도 세라믹산업협력단에 대해 기고한 내용이 있어 중복되는 내용은 되도록 줄이겠지만 세라믹산업협력단의 목표 등 기본적인 내용은 세라믹산업협력단을 처음 접하는 분들을 위하여 간단히 소개한다.
  
Ⅱ. 본 론

1. 소재·부품·장비 산업협력단 사업 추진 배경

  『소재·부품·장비 산업 경쟁력 강화 대책』의 한 방안으로 『소재·부품·장비 세라믹산업협력단 사업』이 추진되어, 2020.8월부터 정식으로 사업이 시작되었다. 이 사업은 소재·부품·장비 산업과 관련한 기존의 11개 민간 협·단체가 주관기관이 되어 기존 R&D 과제의 관리 체계를 넘어서 R&D 개별과제(협력과제)의 사업화를 촉진하고, 소재·부품·장비 GVC를 수립하는 등 각 소재·부품·장비 산업의 공통된 과제를 선행하기 위한 목적을 두고 있다.
  세라믹, 금속, 반도체, 디스플레이 등 11개 산업의 민간 협·단체가 소부장 산업협력단 사업의 주관기관으로 선정되었으며, 세라믹산업 분야는 한국세라믹연합회가 주관기관이 되었다. 한국산업기술평가관리원이 신규 과제로 선정한 소재부품 기술개발사업 중 세라믹 분야의 11개 과제(협력과제)가 한국세라믹연합회에 매칭(2021 기준)되었으며 앞으로도 소재부품 기술개발사업 중 선정되는 세라믹 분야 과제는 추가로 한국세라믹연합회에 매칭된다.

2. 세라믹산업협력단 조직

  한국세라믹연합회는 세라믹산업협력단 사업의 완성도 제고를 위하여 『세라믹산업협력단』 조직을 신설하였고 한국세라믹학회, 한국세라믹기술원, 한국재료연구원, 한국파인세라믹스협회가 참여기관으로서 사업에 협력하고 있으며, 각 기관과 MOU를 체결하여 협력단 사업의 완성도를 높이고 있다.

3. 사업 목표

세라믹산업협력단은 ① 세라믹산업 분야 R&D과제의 사업화 촉진 ② 협력과제의 기술교류 및 성과 관리 ③ 세라믹산업 GVC(Global Value Chain) 구축 등 3개의 중점 사업 목표를 두고 있으며 중점 사업의 성공뿐만 아니라 국내 세라믹산업이 세계를 선도할 수 있는 기술보유국이 될 수 있도록 국내 세라믹 산업계 지원을 최종 목표로 하고 있다.
  중점 과제는 11개 소부장 산업협력단의 공통된 목표이지만 세라믹산업 특성에 알맞은 추진 전략을 마련하였다.

< 소부장 산업협력단 사업 >

사업화 촉진
1. 수요기업 로드맵 확보·공유 2. 수요-공급기업 협력모델 발굴 3. 해당산업
수요조사 제안 4. 과제내용·마일스톤·사업비관련 제안 5. 법·규제 개선 제안
기술교류 및 성과점검
6. 기술교류 7. 성과점검 체계구축 및 개선 8. 우수성과 발굴·채택
9. 현장 애로사항 발굴·해소
통계자문
10. 산업별 통계 및 GVC 구축

4. 사업 성과
  소부장 산업협력단의 공통 사업은 각 11개 사업단별로 정량 목표를 두고 있다. 세부사업에 대해 자세한 설명은 생략하고 세라믹협력단이 2차년도 사업에 중요 사업에 대한 실적을 간단히 말씀드린다.

  ① 사업화 촉진 사업 중 선진 세라믹 기술 로드맵 구축사례를 발굴하였다. 세라믹산업의 후발주자인 우리나라는 선진기술을 따라가고 추월하기 위해서는 선진기술 사례를 분석하는 것도 매우 중요하다.
  기업은 국내시장을 넘어 세계시장으로의 진출과 성공을 위해 적시에 적절한 제품을 생산하여야 하며, 정부, 연구기관은 관련 산업의 미래 성공을 위한 마일스톤 제시가 필요하다. 이를 위해 미래시장 예측을 기반으로 하는 기술개발 전략 즉, 기술개발 Roadmap 수립은 산업현장과 정책 연구에 매우 중요하다.
  세라믹산업협력단은 국내 세라믹 정책 방향과 미래 세라믹 발전 전략·방향 수립을 위해, 세라믹 선진국인 미국·독일·영국·일본의 세라믹 기술 로드맵을 분석하여 세라믹 관련 기관과 세라믹 전문잡지에 내용을 공유하여, 산학연 세라믹 관련 전문가들이 활용할 수 있도록 하였다.

② 수요-공급기업 협력모델 발굴 부분에서는 3개의 협력모델을 발굴하였다. 협력모델의 발굴로 주요 기술개발이 한층 더 앞당겨질 것으로 예상되며 협력과제의 사업화 성공도 조기에 이룰 수 있을 것으로 보인다, 협력모델의 사업화 성공을 위해 세라믹산업협력단은 협력과제와 더욱 긴밀한 협조를 통하여 기술개발 성공의 밑거름이 되겠다.

  다음은 협력모델의 필요성과 기술개발 협력모델을 간단히 소개한다.

  첫 번째 “우주/항공 비행체 리딩엣지용 C-fiber/SiC 복합재 제조 기술개발”이다.
  항공 기술의 발전으로 C-fiber/SiC 복합재에 대한 수요가 급증하고 있으며 항공기 연료 효율 및 환경 보호를 위한 항공기 엔진 성능 향상에 대한 요구가 지속 발생하고 있다. 항공기의 빠른 속도로 인하여 고온에서 견딜 수 있는 엔진 관련 재료와 부품의 필요가 커지고 있다. 극초고온 환경에서 내열성과 내마모성 성능을 가지는 C-fiber/SiC 내열 부품 사용은 선택이 아닌 필수가 되고 있다.

  두 번째는 “가스터빈용 내열 부품 제조를 위한 SiC-fiber/SiC 복합재 제조 기술개발”이다.
  1,500℃를 넘는 극초고온 환경에서 발전용 가스터빈의 효율을 높이기 위해서는 내열성과 내마모성 성능을 갖춘 재료가 필요하다. 두 가지 성능을 갖춘 SiC-fiber/SiC 복합재의 활용이 요구되고 있다.

  세 번째는 “고효율/친환경 가스버너용 SiC-fiber/SiC 복합재 연소모듈 제조 기술개발”이다.
  가스버너의 효율을 높이고, 불완전 연소에 의한 환경오염을 줄이기 위한 노력이 확대되고 있다. 완전연소로 가스버너의 효율을 극대화하고, 미연소 환경오염을 최소화할 수 있는 가스버너용 SiC-fiber/SiC 복합재를 이용한 연소 모듈의 개발을 진행 중이다.

  ③ 기술수요 조사 제안 부분에서는 통합연구회의 활발한 활동으로 소재부품기술개발 수요 조사시 한국산업기술평가관리원에 32건의 기술수요를 제안하였다.
  통합연구회의 활발한 기술교류는 향후 세라믹산업에서 꼭 필요하고 미래 발전을 위한 기술개발도 제안할 수 있을 것으로 보인다.
 ④ 세라믹협력단의 협력과제인 대한세라믹스의 ”이소결 산화알루미늄 분말 및 구상 산화알루미늄 분말 사업화“와 SGC 에너지의 ”24/28인치 반도체용 쿼츠도가니 사업화“를 우수성과로 발굴하였다.
  ”대한세라믹스“는 이 사업을 통하여 그동안 일본이 독점하던 산화알루미늄 분말 시장에서 동사 제품의 매출이 발생하여 올해에는 1000억 원 이상의 매출이 예상된다. 대표적인 세라믹 원료소재 중 하나인 산화알루미늄(Al₂O₃)은 기계적 특성, 화학적 안정성, 전기 절연성, 내열성, 유전 특성, 경도, 낮은 가격 등의 장점으로 인해 반도체·디스플레이 장비, 고방열 부품 등의 고신뢰성·안정성을 실현하는 내열·내식·방열 특성이 우수한 세라믹 원료 소재로 널리 사용되고 있다. 또한, 리튬이차전지의 열적 안정성과 기계적 안정성을 높이기 위해 산화알루미늄 입자를 슬러리 형태로 분리막에 코팅한 후 건조해 제조하는 세라믹코팅 분리막 연구도 활발하게 진행되고 있다.
  이런 공로로 “‘21년도 세라믹의 날”에 산업통상자원부 장관 표창을 받는 영광을 누렸다.

  “SGC 에너지”는 20인치급 반도체용 쿼츠도가니를 국내 최초로 독자 개발하였고 전량 일본으로부터 수입에 의존하던 반도체용 24/28인치 쿼츠도가니 국산화에 성공하여 상용화 진행 중이다. 쿼츠도가니는 반도체 웨이퍼 제작에 필요한 반도체 잉곳을 만들기 위한 내화물이다. 반도체 산업에 없어서는 안 될 중요한 소재 가운데 하나다.
 
  ⑤ “세라믹전문가 시범사업”을 통해 2건의 현장 애로 기술에 대해 기술 컨설팅을 진행하였다.
  기술 컨설팅의 만족도는 높은 것으로 조사 되었으며 세라믹산업의 현장 애로 기술 해결을 위해 다양한 방안을 모색하겠다.

  ⑥  SiC CMC에 대한 Fiber 및 복합소재(CMC)에 대한 GVC를 구축하였다.
  SiC CMC 관련 산·학·연 전문가들을 중심으로 전문위원회를 구성하였고 자료, 정보 등을 공유하며 10여 차례의 회의를 통해 GVC를 구축하였다.
  SiC CMC는 기존 합금보다 가볍고 열팽창, 변형이 작아서 항공기 엔진, 원자력 핵융합 분야의 고온 가스터빈 부품 등 핵심 부품에 적용 시 차세대 항공기 등 고성능의 제품개발이 가능하며, 관련 소재 등은 일본 등 선진국에서 독과점 중으로 구축된 GVC 활용으로 국내 개발을 앞당길 수 있을 것으로 생각된다.
5. 그 밖의 주요 활동

  세라믹산업협력단은 사업의 정량 목표의 달성뿐만 아니라 세라믹산업의 발전에 일조를 위하여 미흡하나마 다양한 활동을 하였다.

  ①  세라믹산업의 세부분야(기능)별로 10개의 통합연구회를 구성하였고 현재 9개 통합연구회 13개 분과가 활동하고 있다. 10대 통합연구회는 세라믹산업협력단의 뿌리조직이라 할 수 있으며 협력과제 참여자와 수요기업 전문가를 포함한 산학연 전문가로 구성된 조직이다.
  10대 통합연구회는 세라믹산업 분야의 기술·연구개발 동향 분석과 전문가 초청 세미나 활동, 산업기술 및 연구개발 정보 교류를 통한 세라믹산업의 발전 기여와 인적 네트워크 확장 등을 목표로 두고 있다. 코로나로 인하여 활발한 활동이 부족하지만, 한국산업기술평가관리원의 ‘21년 기술수요조사(소재부품기술개발사업)에 32건을 제안하였다.
  ② 한국세라믹학회와 공동으로 산·한·연 세라믹전문가를 모집하여 세라믹전문가 DB를 구축하였다.
  세라믹 산업계는 대부분 중소기업이고 암묵지가 많아 기술개발, 현장 기술 애로 등을 컨설팅해 줄 수 있는 전문가를 찾기 어렵다는 산업계의 애로사항을 일부분이나마 지원을 위하여 세라믹전문가 DB를 구축한 계기가 되었다.
  전문가 DB는 한국세라믹연합회 홈페이지에 게시하였고 한국세라믹연합회 회원으로 가입하면 전문가 DB를 이용할 수 있다. 이용자는 원하는 기술 등의 관련 전문가를 검색할 수 있고 세라믹연합회에 전문가 매칭을 신청하면 세라믹협력단에서 신청 내용을 확인하고 해결 방향 등을 제시할 수 있는 전문가를 기업에 매칭시켜 주는 구조이다. ‘21년 10월 시범사업을 도입하여 2건의 현장 애로 기술 해결을 지원하였다.

  ③ 협력과제와의 원활한 협력 관계를 유지하고 세라믹산업협력단 성과를 점검할 수 있는 세라믹산업협력단 홈페이지를 구축하였다.
  코로나로 인한 대면 활동이 부족한 시기에 홈페이지를 통해 다양한 정보를 주고받으며 교류하는 등 기술교류의 플랫폼 역할을 할 수 있도록 기능을 개선할 예정이다.

  ④ 세라믹산업은 도자기, 타일, 시멘트 등 우리의 일상생활에서 친숙하고 필요한 제품을 생산하고 있으며 그간 기간산업으로 역할도 하고 있으며, 반도체, 2차전지, 디스플레이 등 첨단산업의 첨단소재부품을 공급하고 있는 제조업의 허리 역할을 담당하고 있다.
  하지만, 대표적인 국내 글로벌 기업이 부족하고 산업 규모도 상대적으로 작아 일반인은 세라믹이라는 용어는 물론, 세라믹산업의 중요성을 잘 모르고 있다. 세라믹산업에 대한 일반인들의 인식 제고와 세라믹산업의 위상을 높이기 위하여 세라믹산업의 이해를 위한 내용으로 카드뉴스를 제작하여 홈페이지와 언론에 게재하고 관련 기관과 세라믹전문가에게 공유하였다.

  ⑤ ’21년도의 가장 큰 정책 이슈는 대일 수출규제, 탄소 중립, 한국판 뉴딜 등이 아닌가 싶다. 이런 정책 현안과 연계하여 세라믹산업 이슈 등을 분석한 “정책포커스”를 세라믹산업협력단 협력기관인 한국세라믹기술원, 한국재료연구원과 함께 공동으로 발간하였다.
  정책포커스는 정책 이슈의 분석과 관련 세라믹 기술을 소개하여 기업은 물론 정책자료로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

Ⅲ 맺는 말

  바둑은 나의 취미 중 하나다. 기력(棋歷)은 45년 정도 되지만 실력은 아마도 7급 정도여서 바둑을 둔다고는 잘 이야기하지 않는다. 프로기사는 바둑을 두고 나서 복기를 한다. “복기하는 이유는 무엇일까?” 막상 바둑이 끝이 났는데도 프로기사들은 자리에서 바로 일어나지 않고, 중간의 승부처인 부분을 다시 둬 본다. 당연한 이유지만 다음에도 같은 실수를 하지 않기 위해서다. 승부를 떠나서 서로의 이견을 조율하여 한 사람이 다르게 진행한다면 상대방은 어떻게 받아줄 것인가에 대해 서로 의견을 타진한다. 복기란 다시 한번 판세의 흐름과 승부처, 그리고 다음 대국에 대응할 해결책을 즉석에서 마련하는 좋은 습관이다. 우리도 각자의 생활 속에서 복기하지 않는가!

  이번 기고로 세라믹산업협력단의 사업 활동에 대해 복기하는 기회가 되었다.

  그간 많은 활동을 하였지만 뒤돌아보면 부족한 점도 많았던 것 같다. 세라믹협력단사업의 목표 달성이 우선이어서 세라믹산업의 미래 비전을 제시할 수 있는 부분이 부족 하였다. 세라믹계의 여러 상황을 고려하여 다양한 활동을 추진할 필요가 있다.
  2020년부터 시작된 코로나는 올해도 꺾이지 않을 기세이다. 그런 중에도 불구하고 우리나라 무역은 빠른 속도로 회복하고 있다. 다음은 산업통상자원부에서 발표한 보도 자료 중 일부를 발췌하였다.

  “위기 속에서도 최대 수출 무역규모 달성, 최단기간 무역 1조 달러 돌파, 9년 만에 세계 무역 8위 진입 등 외형적 성장은 물론, 대표 수출 품목인 반도체, 석유화학 등 주력 산업의 수출과 바이오헬스, 이차전지, 친환경차, OLED 등 신산업 수출이 역대 최대를 기록하는 등 질적인 성장도 이루었다. 이러한 수출 성과가 핵심 원동력이 되어, 주요 선진국 중에서 가장 빠르게 코로나19 이전 수준으로 경제가 회복하며 글로벌 경제 대국으로서의 위상을 강화할 수 있었다” “중략” “탄소중립, 디지털 전환 등 새로운 패러다임에 능동적으로 대응해 우리 산업의 미래 경쟁력을 강화하고, 공급망 재편 가속화에 따른 경제안보 리스크에도 적극 대응하여 ‘글로벌 제조강국’으로서의 위상을 더욱 공고히 다져 나가겠다.”

  어수선한 사회 분위기 속에서도 우리나라 경제 축인 무역의 회복은 무척 다행이다. 산업부의 보도 자료에도 언급한 바와 같이 세계 경제는 새로운 패러다임 시대를 맞고 있다. 탄소 중립, ESG 경영, 위드-포스트 코로나 등 미래 준비를 당면한 문제가 많다.
  쉽지는 않지만 변화하는 패러다임에 적응하고 세라믹산업의 지속 성장 가능성을 제시할 수 있도록 협력 기관인 한국세라믹기술원, 한국재료연구원, 한국세라믹학회, 한국파인세라믹스협회와 함께 머리를 맞대어 방향을 찾도록 노력하겠다.