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책 소개

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복합재료는 항공우주 및 방위, 운송, 풍력 에너지, 해양, 파이프 및 탱크, 건설 및 인프라, 전기 및 전자제품을 포함한 다양한 최종 이용산업에 사용되고 있으며, 복합소재는 금속, 세라믹, 화학 소재 등 개별 소재 간의 결합된 영역으로 각각의 소재가 모재와 보강재로 역할이 구분되지만 나노기술의 발전과 함께 복합소재는 앞으로 더욱 더 다양한 방향으로 발전될 전망입니다.

그러나 복합소재의 국내 기술 수준은 기반 기술, 핵심소재 제조 기술 및 응용 기술 측면에서 가공 및 응용 기술은 비교적 높은 제조 수준을 유지하고 있지만 기반 기술과 핵심 소재 제조 기술은 상대적으로 낮은 수준에 머물러 있기 때문에, 미래의 고부가가치 산업 분야로의 소재기술 개발과 관련하여 원천기술을 확보하기 위한 기술경쟁이 국가 정책적 차원에서 진행되어야 하겠습니다.

이에 본원 Rlsearch센터에서는 각 연구기관과 국내·외 민간연구소의 자료ㆍ데이터 및 정부의 정책 자료를 분석 정리하여 「고기능성 유망 복합재료 시장 분석과 첨단 슈퍼복합소재 연구개발 동향」 을 발간하게 되었습니다. 본서 1편에서는 주요 복합재료 시장과 산업 분석 등을 정리하였으며, 2편에서는 슈퍼소재 기술 및 연구개발 동향 등을 수록함으로써 이와 관련된 업체 분들에게 다소나마 유용한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제1편 복합재료

제Ⅰ장 복합소재 산업 및 시장 동향
1. 복합소재의 산업 동향
1) 복합소재의 개념
(1) 정의
(2) 범위
가. 가치사슬
나. 분류
2) 시장 동향
(1) 시장규모 및 전망
가. 세계시장
나. 국내시장
(2) 복합소재의 발전 방향
3) 환경·에너지 분야의 유망 복합소재
(1) 절전, 경량화 등의 에너지 효율화를 위한 복합소재
가. 나노클레이(Nanoclay)-고분자 복합소재
나. 전자종이(e-paper)용 복합소재
(2) 에너지 저장/발전용 복합소재
가. 리튬이온전지용 복합소재
나. 연료전지용 복합소재
(3) 자원 절감을 위한 복합소재
가. 탄소나노튜브(CNT) 복합소재
나. 패터닝(patterning)용 복합소재
(4) 수처리용(멤브레인) 복합소재
(5) 이산화탄소 포집 및 저장(CCS)용 복합소재
가. 금속-유기 프레임워크(MOF, Metal-Organic Framework)
나. 생체모방형 포집 소재
2. 주요 복합재료 시장 동향
1) 복합재료 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부기술별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
2) 열가소성 복합재료 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부기술별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
3) 하이브리드 복합재료 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부기술별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
4) 의료용 복합재료 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부항목별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
5) 유리섬유 시장
(1) 시장 개요
(2) 시장 특성
(3) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부기술별 시장 규모
다. 전 세계 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(4) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
3. 환경용 소재기술 동향
1) 항공·우주산업용 초고온 고분자 소재기술
(1) 기술의 개요
가. 기술의 정의 및 분류
나. 기술의 원리
다. 극한환경 소재기술 관점에서 기술의 중요성
(2) 연구개발 동향
가. 열가소성 초고온 고분자
나. 열경화성 초고온 고분자
다. 국내외 선도기관
(3) 산업 및 시장 동향
가. 국내 동향
나. 해외 동향
다. 국내외 선도기업
2) 초고온 세라믹 소재기술
(1) 기술의 개요
가. 기술의 정의 및 분류
나. 기술의 원리
다. 기술의 중요성
(2) 초고온 세라믹 소재의 연구개발 동향
가. 탄화규소(Silicon Carbide, SiC)
나. 초고온 세라믹(Ultra-High Temperature Ceramics, UHTC)
다. 세라믹 섬유강화 복합재료(Ceramic matrix composite, CMC)
라. 국내외 선도기관
(3) 산업 및 시장 동향
가. 국내 동향
나. 해외 동향
다. 국내외 선도기업
3) 초/저온 코팅기술
(1) 초고온 코팅기술
가. 기술의 개요
나. 연구개발 동향
다. 산업 및 시장 동향
(2) 극저온 코팅기술
가. 기술의 개요
나. 연구개발 동향
다. 산업 및 시장 동향
4) 극저온 복합재료 소재기술
(1) 기술의 개요
가. 기술의 정의 및 분류
나. 기술의 원리
다. 극한환경 소재기술의 복합재료
(2) 극저온 복합재료 소재기술의 연구개발 동향
가. 극저온 고분자 복합재료와 섬유강화 복합재료의 연구개발 동향
나. 극저온 금속 복합재료의 연구개발 동향
다. 국내외 선도기관
(3) 산업 및 시장 동향
가. 국내 동향
나. 해외 동향
다. 국내외 선도기업

제Ⅱ장 주요 복합소재 관련 분석 현황
1. 수소 저장·운반용 복합소재
1) 수소저장용기 탄소섬유
(1) 개요
가. 개념 정의
나. 중요성 및 의의
다. 가치사슬 구조 및 분류
(2) 산업 분석
가. 산업 동향
나. 시장 동향 및 전망
(3) 기술 개발 동향
가. 기술 개발 이슈
나. 연구 개발 동향
다. 기업 동향
2) 수소 저장·운반용 복합소재
(1) 개요
가. 개념 정의
나. 중요성 및 의의
다. 가치사슬 구조 및 분류
(2) 산업 분석
가. 산업 동향
나. 시장 동향 및 전망
(3) 기술 개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 연구 개발 동향
다. 기업 동향
2. 차량용 복합소재
1) 자동차용 복합소재
(1) 개요
가. 개념 정의
나. 중요성 및 의의
다. 가치사슬 구조 및 분류
(2) 산업 분석
가. 산업 동향
나. 시장 동향 및 전망
(3) 기술 개발 동향
가. 기술 개발 이슈
나. 연구 개발 동향
다. 기업 동향
2) 차량용 고강도 유기/복합 소재
(1) 개요
가. 정의 및 필요성
나. 범위 및 분류
(2) 산업 및 시장 분석
가. 산업 분석
나. 시장 분석
(3) 기술 개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 기업 동향
다. 국내 연구개발 기관 및 동향
3. 기타 복합소재
1) 초경량 및 고기능성 금속 기반 이종접합·복합소재
(1) 개요
가. 개념 정의
나. 중요성 및 의의
다. 가치사슬 구조 및 분류
(2) 산업 분석
가. 산업 동향
나. 시장 동향 및 전망
(3) 기술 개발 동향
가. 기술 개발 이슈
나. 연구 개발 동향
다. 기업 동향
2) 첨단 세라믹 섬유 복합소재
(1) 개요
가. 정의 및 필요성
나. 범위 및 분류
(2) 산업 및 시장 분석
가. 산업 분석
나. 시장 분석
(3) 기술 개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 기업 동향
다. 국내 연구개발 기관 및 동향
3) 고기능성 유리
(1) 개요
가. 정의 및 필요성
나. 범위 및 분류
(2) 시장 및 기술개발 분석
가. 시장 분석
나. 기술개발 분석
다. 국내 연구개발 기관 및 동향
4) 나노하이브리드 소재
(1) 개요
가. 정의 및 필요성
나. 범위 및 분류
(2) 산업 및 시장 분석
가. 산업 분석
나. 시장 분석
(3) 기술 개발 동향
가. 기술개발 이슈
나. 기업 동향
다. 국내 연구개발 기관 및 동향
5) 활성탄소 흡착소재
(1) 개요
가. 아이템 개요
나. Value Chain
(2) 정책 동향
가. 국내 정책 동향
나. 해외 정책 동향
(3) 기술 동향
가. 기술범위 및 특징
나. 국내/외 기술 Trend
(4) 시장 동향
가. 글로벌 시장
나. 국내 시장
(5) 산업 동향
가. 글로벌 산업 동향
나. 국내 산업 동향

제2편 슈퍼복합소재

제Ⅰ장 첨단 섬유 신소재 동향
1. 슈퍼섬유의 개요
1) 슈퍼섬유의 정의
2) 슈퍼섬유의 용도 전개
(1) 슈퍼섬유의 특성과 용도
가. 특성
나. 용도
(2) 고강도·고탄성률 섬유의 1차 구조와 특성
가. 고강도·고탄성률 섬유의 분류
나. 강직쇄 고분자로 이루어진 슈퍼섬유
다. 유연쇄 고분자로부터의 슈퍼섬유
라. 그 밖의 고강도·고탄성률 섬유
3) 고강도·고탄성률 섬유의 제사 기술
(1) 겔 방사법(굴곡쇄 고분자)
(2) 액정 방사법(강직쇄 고분자)
2. 고강력, 고탄성률 섬유
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
가. 정의
나. 필요성
(2) 범위 및 분류
가. 가치사슬
나. 용도별 분류
다. 기술별 분류
2) 산업 및 시장 분석
(1) 산업 분석
가. 글로벌 업체에 주도되는 시장
나. 적용 분야의 확대
다. 정책적 지원 강화
(2) 시장 분석
가. 세계시장
나. 국내시장
3) 기술 개발 동향
(1) 기술개발 이슈
가. 탄소섬유
나. p-Aramid
다. UHMWPE
라. PBO 섬유
(2) 기업 동향
가. 해외
나. 국내
(3) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
3. 초고온 탄소/탄소 복합재 소재기술
1) 기술의 개요
(1) 기술의 정의 및 분류
(2) 응용 분야
가. 항공우주 분야
나. 육상 교통수단 분야
다. 일반 산업분야
라. 에너지 및 생체재료
(3) 중요 기술(Key Technology)
가. 프리폼(preform) 제조 기술
나. 밀도화 공정 기술
다. 내산화 코팅 기술
2) 탄소/탄소 복합재 연구개발 동향
(1) 프리폼 제조기술
가. 국내 동향
나. 해외 동향
(2) 밀도화 공정 기술
가. 국내 동향
나. 해외 동향
(3) 초고온 코팅 기술
가. 국내 동향
나. 해외 동향
(4) 국내외 선도기관
3) 산업 및 시장 동향
(1) 국내 동향
가. 시장규모 및 전망
나. 기업 현황
(2) 해외 동향
가. 시장규모 및 전망
나. 기업 현황
(3) 국내외 선도기업
4. 탄소섬유 및 활성탄 시장
1) 탄소섬유 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부기술별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
2) 황성탄 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부항목별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향
5. 첨단 섬유소재의 기술개발 동향
1) 섬유복합재 기술
(1) 섬유강화 열가소성 복합재료(TPC)의 적용분야
가. 개요
나. 가치 사슬에 따른 도전
다. CFRTP의 기술 및 시장 잠재력
라. 고객맞춤형 사이징 기술과 기계적 성질
마. 반 가공(semi-finished) 재료의 공정기술 비교
바. 열가소성 복합재료에 적합한 직조 기술
사. 고객맞춤형 사이징 기술
아. 시사점
(2) 섬유강화복합재료(Polymer)의 재활용
가. 개요
나. 재활용 기술의 검토와 토론
다. 재이용 적용의 검토와 토론
라. 경제적 측면과 환경적 측면에 대한 토론
마. 시사점
(3) 전기영동 증착으로 제조한 마이크로 섬유강화 복합재료
가. 개요
나. 코팅층의 제조
다. 증착 특성
라. 소결 코팅층의 기계적 특성
마. 시사점
(4) SiC 장섬유-ZrB2 복합재료
가. 개요
나. 복합 재료의 제조
다. 치밀성과 미세구조
라. 기계적 특성
마. 시사점
(5) 탄소나노섬유와 저탄소기술
가. 개요
나. 탄소나노섬유의 제작
다. 탄소나노섬유의 장섬유화
라. Electro-Spinning(전기방사법)에 의한 탄소나노섬유의 제작
마. 시사점
2) 탄소재료의 기술
(1) 그래핀섬유-탄소섬유
가. 개요
나. GF의 새로운 개념
다. 그래핀섬유의 복합 특성
라. 그래핀섬유(GF)의 잠재적인 기능상의 용도
마. 시사점
(2) 피치계 탄소섬유
가. 개요
나. 피치계 탄소섬유의 물성
다. 피치계 탄소섬유의 특징을 활용한 용도
라. 시사점
(3) E-유리섬유 제조를 위한 알루미나와 실리카 원료
가. 개요
나. 시료의 제조와 실험
다. 시료의 측정 및 결과분석
라. 시사점
(4) 고기능 재료용 지르코니아 강화 알루미나 섬유
가. 개요
나. ZTA의 합성
다. 상 생성
라. 미세조직
마. 시사점
(5) 탄소재료를 사용하는 마이크로섬유 디바이스
가. 개요
나. 탄소기반 마이크로섬유의 제조
다. 응용
라. 시사점
6. 탄소소재 정부 전략 방안
1) 탄소복합재 경쟁력 강화 전략
(1) 글로벌 탄소복합재 동향
(2) 국내 탄소복합재 경쟁력
(3) 정책적 시사점
(4) 탄소복합재 경쟁력 강화 전략
가. (전략1) 고성능 탄소복합재의 기술 자립화
나. (전략2) 세계 정상급 기업으로 성장 지원
다. (전략3) 탄소복합재 활용 촉진으로 내수 확대
2) 탄소소재 융복합 산업 종합 발전 전략
(1) 탄소소재 융복합 산업의 전망
가. 탄소소재 융복합 산업의 개념
나. 글로벌 탄소소재 융복합 산업 동향 및 전망
다. 탄소소재 융복합 산업의 정책 부합성
(2) 정책 시사점 및 추진방향
가. 정책 시사점
나. 탄소소재 융복합 산업 육성 추진방향
(3) 핵심 정책과제
가. 수요확대 및 신시장 창출 위한 기반 구축
나. 탄소소재 융·복합 산업 생태계 조성
다. 탄소소재 융복합 산업 소부장 경쟁력 확보

제Ⅱ장 특수 소재 플라스틱 동향
1. 엔지니어링 플라스틱 신소재
1) 범용 엔지니어링 플라스틱 신소재
(1) 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC)
가. 개요
나. 성질과 특성
다. 성형가공
라. 용도
마. 제조 공정
(2) 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 장·단점
라. 사용상의 유의점
(3) 폴리아미드(polyamide)-나일론(Nylon)수지
가. PA의 역사
나. PA-Nylon의 정의
다. PA-Nylon의 특성
라. PA 종류별 물성 비교
마. PA 수지의 성형조건
바. PA 흡습 성질 및 흡수, 흡습성
사. 사용상의 유의점
(4) 폴리아세탈(POM; Poly acetal)
가. 개요
나. 성질과 특성
다. 주요 특징
라. 사용상의 유의점
(5) 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT; Polybutylene Terephthalate)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 용도
라. 원료 및 제조업체
마. 사용상의 유의점
(6) 유리섬유 강화 폴리에틸렌 테레프탈레이트(GF-PET)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 물성 및 특성
라. 제조 방법
마. PET의 종류 및 적용 분야
바. 용도
사. 원료 및 제조업체
아. 사용상의 유의점
(7) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 물성 및 특성
라. 용도
마. 사용상의 유의점
2) 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 신소재
(1) 폴리페닐렌 설파이드(PPS)
가. 개요
나. 성질과 특성
다. 성형가공
라. 용도
마. 제조 공정
(2) 액정 폴리머(LCP)
가. 개요
나. 대표적인 LCP
다. 주요 특징
라. 용도 및 제조업체
마. 사용상의 유의점
(3) 폴리아릴레이트(PAR)
가. 개요
나. 주요 특징과 제법
다. 용도 및 제조업체
라. 사용상의 유의점
(4) 폴리설폰(PSF)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 용도
라. 사용상의 유의점
(5) 폴리에테르설폰(PES)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 용도
라. 제법 및 제조업체
마. 사용상의 유의점
(6) 폴리에테르이미드(PEI)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 사용상의 유의점
(7) 폴리에테르에테르케톤(PEEK)(PEEK)
가. 개요
나. 주요 특징
다. 용도
라. 성형가공
마. 사용상의 유의점
3) 플라스틱 관련 첨단기술 동향
(1) 고성능 플라스틱 복합재료의 설계
가. 개요
나. 폴리카보네이트의 고강성ㆍ저선팽창계수
다. 폴리프로필렌 사출 성형품의 강성과 충격특성
라. 아크릴 수지의 투명성제어
마. 시사점
(2) 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)의 첨단 제조기술과 평가기법
가. 개요
나. 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)의 종류와 용도
다. 단섬유형 탄소복합재료
라. 장섬유형 탄소복합재료의 평가기법
마. 시사점
(3) 열가소성 탄소섬유강화 플라스틱의 프레스성형
가. 개요
나. 열가소성CFRP 스탬퍼블 시트
다. 프레스성형
라. 프레스 금형
마. 시사점
(4) 레이저에 의한 탄소섬유강화 플라스틱 가공기술
가. 개요
나. CFRP 복합재료의 레이저 가공
다. 시사점
(5) 경량화를 위한 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP) 활용기술
가. 개요
나. 자동차 경량화 추진 배경
다. 자동차 경량화를 위한 CFRP 적용
라. 자동차에 적용되는 CFRP 성형기술
마. 시사점
(6) 유리섬유 강화 플라스틱의 재활용 동향
가. 개요
나. 기계적 연마에 의한 재활용 과정
다. 열화학 공정에 의한 재순환 과정
라. 시사점
2. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
가. 정의
나. 필요성
(2) 범위 및 분류
가. 가치사슬
나. 제품별 분류
다. 공급망 관점
2) 산업 및 시장 분석
(1) 산업 분석
가. 산업 특징
나. 산업 구조
(2) 시장 분석
가. 세계 시장
나. 국내 시장
3) 기술 개발 동향
(1) 기술개발 이슈
(2) 기업 동향
가. 해외
나. 국내
(3) 국내 연구개발 기관 및 동향
가. 연구개발 기관
나. 기관 기술개발 동향
3. 자동차용 플라스틱
1) 자동차용 플라스틱 소재 동향
(1) 개요
가. 정의 및 필요성
나. 범위 및 분류
(2). 산업특징 및 구조
2) 자동차용 플라스틱 시장
(1) 개요
가. 기술 개요
나. 시장 현황
다. 시장 특성
(2) 시장 동향
가. 글로벌 전체 시장 규모
나. 세부항목별 시장 규모
다. 지역별 시장 규모
라. 국내 시장 규모
(3) 기업 동향
가. 경쟁 환경
나. 주요 기업 동향

책 속으로

최근 산업이 고도화됨에 따라 고분자 소재에 고기능을 요구하는 분야가 증가하고 있으며 특히, 자동차, 전기·전자 부품의 소형화, 경량화 및 고성능화 추세에 따라 내열성, 내화학성 및 고강도의 특성을 지닌 첨단 소재 개발이 진행되고 있습니다. 또한, 자동차, 항공기, 풍력블레이드, 토목 등과 같은 산업용 소재로서 다양하게 사용 용도가 확대되어 가치사슬 전 산업 분야에서 생산량 및 판매량이 증가할 것으로 예상되고 있습니다.

복합재료는 항공우주 및 방위, 운송, 풍력 에너지, 해양, 파이프 및 탱크, 건설 및 인프라, 전기 및 전자제품을 포함한 다양한 최종 이용산업에 사용되고 있으며, 복합소재는 금속, 세라믹, 화학 소재 등 개별 소재 간의 결합된 영역으로 각각의 소재가 모재와 보강재로 역할이 구분되지만 나노기술의 발전과 함께 복합소재는 앞으로 더욱 더 다양한 방향으로 발전될 전망입니다.

그러나 복합소재의 국내 기술 수준은 기반 기술, 핵심소재 제조 기술 및 응용 기술 측면에서 가공 및 응용 기술은 비교적 높은 제조 수준을 유지하고 있지만 기반 기술과 핵심 소재 제조 기술은 상대적으로 낮은 수준에 머물러 있기 때문에, 미래의 고부가가치 산업 분야로의 소재기술 개발과 관련하여 원천기술을 확보하기 위한 기술경쟁이 국가 정책적 차원에서 진행되어야 하겠습니다.

이에 본원 Rlsearch센터에서는 각 연구기관과 국내·외 민간연구소의 자료ㆍ데이터 및 정부의 정책 자료를 분석 정리하여 「고기능성 유망 복합재료 시장 분석과 첨단 슈퍼복합소재 연구개발 동향」 을 발간하게 되었습니다. 본서 1편에서는 주요 복합재료 시장과 산업 분석 등을 정리하였으며, 2편에서는 슈퍼소재 기술 및 연구개발 동향 등을 수록함으로써 이와 관련된 업체 분들에게 다소나마 유용한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

2023. 3. 28.
산업정책분석원 Rlsearch센터

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