요업기술원 세라믹초미립자원료 생산기반 구축사업 첨단 세라믹원료 국산화 ‘전기’ 마련 기대 2001년 6월~2006년 5월까지 5년간 사업수행, 총 예산 40억원 규모 사상 최대규모로 원료관련 사업 수행, 원료국산화 세라믹스 산업 발전의 필수요소 요업기술원(원장 정수철) 세라믹초미립자원료 생산기반 구축사업이 오는 6월부터 3차년도에 들어가며, 그 동안의 원료 생산 인프라 구축단계에서 Bench scale 장치설계, 구입과 원료합성 기술개발에 본격적으로 들어갈 계획이다. 세라믹초미립자원료 생산기반 구축사업은 산업자원부 기반구축사업의 일환으로 요업기술원이 사업주체로 나서 지난 2001년 6월부터 수행되고 있다. 이 사업에는 총 40억원 규모의 예산이 소요되며 오는 2006년 5월까지 5년간 진행된다. 이 사업의 총괄책임자인 최병현 박사는 “세라믹초미립자 생산기반 구축사업은 국내에서 처음으로 시도되는 사업으로 첨단, 초미립 세라믹원료 생산기술을 국산화 개발할 뿐 아니라 국내에서 직접 생산이 가능하도록 지원하는데 의의가 있다”며 “국내 세라믹관련업체들의 많은 관심과 참여가 요구된다”고 밝히고 있다. 세라믹초미립자 생산기반 구축사업의 배경 기술적인 특성 : 최근 전자, 정보, 통신 분야의 핵심소재인 세라믹소재의 수요가 급격히 증가하고 있고 세라믹원료를 이용한 소재, 부품개발에는 많은 기술개발 투자가 이루어졌으나 대부분 조립, 가공의 수준으로 국내 총 수요의 60%수준을 충당하는데 그치고 있다. 특히 자성체 분말 등 일부 원료를 제외하고 대부분의 고기능성 분말을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에따라 동일분야 핵심부품 제조원가중 재료비가 차지하는 비중이 한국의 경우 35-40% 수준으로 선진국에 비해 매우 높은 수준이다. 산업적 특성 : 세라믹 부품은 고부가가치 중소기업형 지식집약 산업 특성을 나타내나 원료나 설비를 대부분 수입에 의존함으로 국내 기반기술이 매우 취약하다. 또한 고기능성 세라믹 원료는 고가이면서 소량다품종 사용이 대부분으로 국내 중소기업이 막대한 시설투자를 통해 생산에 나설 여력이 없어 현재 선진국에서 전량 수입하고 있는 실정이다. 전자, 통신부품용 세라믹소재 수입의존율은 75% 수준이며 이같은 높은 의존도는 앞으로 국내 전자, 통신산업의 원료수급에 심각한 문제를 야기시킬 가능성이 높다. 환경적 특성 : 세계가 기술전략 및 자유무역 경쟁체제 시대로 변해가면서 기술선진국들이 고급기술 이전을 기피하고 있어 기술격차가 더욱 커지고 있으며 GR시대 진입으로 환경관련 기술이 주요하게 부각되어 세라믹원료의 국내생산이 더욱 시급한 실정이다. IMF 이후 부품, 소재업체들의 경영위축에 따라 고급연구인력들이 벤처 등을 설립하여 고기능성, 고부가가치성 세라믹 원료를 소규모 일부 생산하고 있다. 정책적 특성 : 국가에서 추진하고 있는 세라믹 신소재 국산화율을 2004년까지 현재 25%에서 65%수준으로 끌어올리기 위해서 초미립자 세라믹 원료생산이 꼭 필요하다. 현재 원천 세라믹 소재는 단일품목당 국내시장 규모가 작아 개발이 거의 이루어지지 않고 있다. 지역적 특성 : 우리나라는 천연원료가 거의 없어 일본이나 독일처럼 1차 원료를 수입하여 고부가가치가 있는 원료를 생산해야 한다. 세라믹 핵심부품을 응용한 전자, 통신, 자동차 산업은 지정학적으로 한국을 중심으로 시장이 형성되어 있으나 고가품은 일본이 저가품은 동남아, 중국이 시장을 점유하고 있는 실정이다. 세라믹초미립자 생산기반 구축사업의 최종목표와 사업내용 이 사업의 최종 목표는 고부가가치 소재임에도 국내 기술수준이 낮고 소량다품종 생산체제 및 투자비용의 과다 등의 이유로 전량 수입되고 있는 세라믹 초미립 원료의 국내 생산 기반을 조성하여 일부 경제성이 있는 품목은 기업에 이전하고 계속적으로 기업이 생산할 수 있도록 지원하는 것이다. 주요 사업내용을 보면 기반조성 측면에서 원료 생산 기반을 위한 공간 150평을 확보하고 원료생산 장비를 구축하는 것이다. 용도별로는 유전체용 복합산화물(BaTiO3, PbTiO3, SrTiO3, BiTiO3 등) 형광체 원료(ZnS, Y2O3, Zn2SiO4 등), 단결정 및 파이버용 원료(γ-Al2O3, Y-ZrO2), 구조세라믹용 원료(AlN, SiC), 전자 및 구조재료용 나노분말(TiO2, ZnO, SnO2등 ), LTCC의 생산기반을 구축하고 생산설비별로는 수열합성법, 고상반응법, 가수분해법, 용융법, 환원반응법으로 원료를 합성 생산할 수 있는 장비를 구축할 계획이다. 생산을 위한 기반구축을 3단계 즉 batch type, bench scale, 연속자동생산 시스템(p.p이상 수준)으로 추진한다. 이번 3차년도 단계가 bench scale 단계이다. 또한 생산된 원료처리, 특성평가, 응용화 연구를 위한 기반도 동시에 구축한다는 계획이다. 운영적 측면에서는 batch type 생산이 종료되는 시점에 기업과 공동연구를 추진하여 기업의 참여를 유도하고 전문가 Pool 제도를 운영하여 산학연 지원체계를 구축할 방침이다. 또한 전국 TP, TIC와 연계 운영하여 협력체제를 구축하고 개발기술은 데이터 베이스화 하며 유료기술 이전을 추진할 계획이다. 장비구축과 함께 세라믹 초미립자의 국내 수요와 생산하고자 하는 기업의 수요, 이들 원료를 이용한 응용제품의 현황을 조사하고 제조공정의 기술개발 수요 및 대학 연구소 등에서 개발된 기술 등을 조사하여 데이터베이스화 함으로 최단기에 합성공정을 최적화하고 생산기반구축사업을 효율적으로 운영한다는 방침이다. 또한 1단계 생산기반이 구축되면 2단계에 기업과 공동으로 초미립 분말을 생산하여 그 원료에 대한 응용기술 개발을 추진하여 상용화하고 2단계 생산설비는 직접 설계하여 국산 제작함으로 선진설비보다 낮은 가격으로 기업에 공급을 유도한다. 이밖에 세미나, 심포지엄 등을 통해 생산기술과 설비를 이전할 계획이다. 사업이 종료된 후에는 단계별 개발 및 생산설비 구축으로 계속적으로 새로운 원료를 합성하여 기업화를 유도하고 산업체 인력, 미래창업자, 대학생을 중심으로 장단기 교육훈련을 실시하며, 기업이 지속적으로 활용할 수 있도록 요업기술원 연구, 평가장비와 함께 one-stop연구개발 시스템을 구축하여 설비를 지원한다. 기대효과 이 사업을 통해 얻을 수 있는 직접 효과로 가장 중요한 것은 수입대체 효과이다. 원료수입 대체규모는 5~6천억원에 이를 것으로 기대되며 초미립 및 나노원료 수출기반 조성효과도 기대되고 있다. 또한 핵심부품 생산 수율이 5~10%가량 향상될 것으로 예상되며 관련산업분야의 경쟁력 강화와 고용창출효과도 기대하고 있다. 간접적 효과로는 뉴세라믹 신소재 및 관련산업 제품의 개발 촉진과 새로운 시장의 형성을 기대하고 있으며 기반시설에 대한 인프라 구축으로 설비이용, 정보교류, 인력양성 지원체계 구축과 활용의 극대화도 기대되고 있다. 문의)02-3282-2441 朴美善 기자 연차별 중점 추진 사업내용