Special(1) 기능성 세라믹 소재혁신 R&D 전문인력 양성사업 현황

첨단 세라믹 산업: 광/전자 세라믹 및 엔지니어링 세라믹

안계석_경기대학교 신소재공학과 교수

1. 첨단 세라믹 거점센터 배경과 목적

1) 첨단 세라믹 산업 현황

첨단 세라믹은 인공 합성한 무기 화합물 또는 그 조성물로 합성된 소재로 차세대 성장동력산업의 핵심기능을 수행하는 소재로서 첨단 유망산업 전반에 핵심이 되는 부품 소재이다. 광/전자와 엔지니어링 소재는 첨단 세라믹으로 분류된다. 광/전자 세라믹은 반도성, 도전성 등의 성질을 갖는 세라믹 소재로, 디스플레이를 비롯한 전기/전자 산업에서 압전체로서의 활용을 통한 에너지 산업까지 적용 가능한 소재다. 엔지니어링 세라믹은 열적, 기계적 성질이 뛰어난 세라믹 소재로, 산화물 및 비산화물 세라믹 소재의 기계적 성질을 이용하여, 반도체 및 디스플레이 제조 장비 부품, 항공/우주산업 관련 소재, 등 광범위하게 활용된다.
  첨단 세라믹 산업의 관심과 중요도가 증가하고 있는 가운데, 해외 첨단 세라믹 산업 현황을 살펴보면 광/전자 분야의 4차 산업 혁명 도래에 따라, 스마트 IT, 디스플레이 등의 산업 분야에 필요한 소재부품의 수요 증가와 반도성 세라믹 관련 산업은 세계 28억 달러 (‘25년, CAGR 4.5%) 성장이 예상된다. ‘19년도 질화물계 기판 및 소재 시장은 고출력 광원 소자 개발과 상용화를 위해 시장은 지속적으로 확대될 전망으로 UV-LED의 전 세계 시장은 ‘17년 2억 8,800백만 달러, ‘20년에는 5억 2,600백만 달러까지 성장할 것이다.
  엔지니어링 분야는 반도체, 디스플레이 같은 장치산업용과 기계, 자동차와 같은 구조용이 주류를 이루고 있지만 향후 스마트 자동차, 차세대 반도체, 우주항공, 환경/에너지 및 첨단 바이오소재 등으로 급성장 중으로 약 198억 달러 수준의 규모를 보인다. 첨단 세라믹 산업의 국제 무역이 활발함에 국내 첨단 세라믹 산업 수출은 ‘19년 기준 광/전자 세라믹과 엔지니어링 세라믹 분야가 국내 세라믹산업 분야별 매출액에서 증감률이 각각 15.2%, 9.9%로 성장세를 나타냈으며, 2년간 국내 세라믹 산업의 70% 이상의 높은 비율을 광/전자 세라믹이 차지했다. 또한 국내 전체 세라믹 산업의 품질, 가격 및 기술에 대한 종합경쟁력은 ‘15년 68.8%에서 ‘18년 71.3%로 4.7%(CARG)의 지속적인 성장 추이를 보인다. 15년부터 집약도가 가장 높은 광/전자 분야의 투자액이 약 200%로 대폭 증가함에 따라 ‘17년 기준 39.8% 정도로 대폭 증가했다.
  이처럼 첨단세라믹 산업의 규모가 커지면서 국내 업체들도 많은 관심을 보인다. 첨단 세라믹 분야의 국내 광/전자 세라믹 소재 주요 업체는 삼성전기, LG 화학, 대주전자재료 등 18개 회사, 충청권 14개, 경상권 7개, 전라권 2개, 강원권 1개로 총 42개 주요 업체가 다루고 있다. 국내 엔지니어링 세라믹 소재 주요 업체는 미코, 코미코, 아이원스 등 수도권 39개, 충천권 11개, 경상권 25개, 전라권 9개, 강원권 6개로 총 90개 주요 업체가 존재한다. 첨단 세라믹 분야에 관심을 보이는 건 국내뿐만 아니라 해외에서도 활발히 집중하고 있다.

그림 1. 2022년 기능성세라믹 소재혁신 R&D 전문인력양성사업 2차년도 수도권 성과교류회 및 단기교육프로그램

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