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1 연구보고 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 The Strategy of National R&D Investment on Metallic Industries for Planning the Next Bounce-Back 이윤빈외

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3 제출문 한국과학기술기획평가원원장귀하 본보고서를 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야 정부 R&D 투자방안 의최종보고서로제출합니다 연구기관명 : 한국과학기술기획평가원연구책임자 : 이윤빈연구위원참여연구원 : 용태석부연구위원장희찬연구원김준수연구원

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5 요약문 요약문 1. 연구배경및목표 철강등금속소재산업은국가건설과중화학공업성장에결정적인기여를해왔으며, 오늘날에도한국경제 산업계에서중요함. 금속산업의생산액은제조업의약 14% 를차지 ( 09년) 하고있으며, 사업체수가제조업內에서 06년 17.5% 에서 11년 18.8% 로점차증가하는추세 소재부품분야에서도금속소재의생산유발효과는높은수준임. 금속소재산업의경쟁력향상이시급한과제로부상하고있는현상황에서, 70~80년대와는다른성숙기형산업에적합한정부역할요구 금속산업의위기를극복하기위해핵심기초 원천기술수준제고로주력수출품의외화가득률을제고하고금속산업의질적성장을도모해야할단계 금속소재분야의특성상 R&D 예산의대기업지원비중이높은편으로, 기업규모및기술분야별특성을감안하여맞춤형전략적투자방안마련필요 국가정책및수행주체를고려하여금속소재분야 R&D 사업의적정재원배분방안에대한심층분석필요 철강등금속소재분야는경제 산업계에서차지하는비중이큼에도불구하고전통적주력산업이라는인식이강해정부 R&D 효율성에대한현황조사가충분히수행되지는못함. i

6 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 본연구는정부 R&D 관점에서금속소재분야국내기업, 대학, 연구소의기술경쟁력을제고하기위한실효성있는투자방안제시를목표로함. 이와더불어 R&D 분야에서일반적으로적용되는현황진단및적정투자방안도출과정에대한검토도수행 기업규모와미래유망기술을고려한금속소재분야정부연구개발투자현황진단및유형별전략적투자방안마련 기술단계 ( 성숙기, 도입기등 ), R&D 수행기업규모, 수행유형, 실현시기등을중심으로유형을분류하고유형별현황분석결과를바탕으로적정투자방안을제시 향후금속소재분야기술경쟁력제고를위해필요한기술개발, 정부 민간역할분담, 산업역량등다양한요인을진단하고, 이로부터정부 R&D 투자를통해얻을수있는해결책을모색 2. 연구내용 문헌조사를통해금속소재분야의국내외동향을파악 소재전반의동향과금속소재의동향그리고금속소재중에서국가의정책적의미가높은분야의동향및투자현황을분석하여현주소파악에반영 이를토대로전문가자문, 메가트렌드전망자료에대한선행연구결과를적용하여금속소재기술개발에영향을미칠주요이슈도출 분석을위한투입자료는기업별재무자료, 정부 R&D 조사 분석데이터적용 한국산업기술진흥협회 (KOITA), NICE 평가정보등에서제공하는민간기업재무활동자료와연계하여금속소재분야민간기업내성과와연구개발추진현황을분석 ii

7 요약문 08~ 13년정부 R&D 조사 분석데이터를활용하여금속소재분야투자현황을과제단위로전수조사 NTIS 데이터를활용하여다양한부처에서수행되고있는금속소재분야 R&D 활동의성과를분석하여 R&D 추진의방향성수립에적용 수집한자료를활용하여기술단계, R&D 수행기업규모, 수행유형, 실현시기등을중심으로유형분류 유형별영향요인분석을바탕으로전략적투자방안을제시 단기집중투자, 장기집중투자, 전략적판단필요기술군을구분하여기술경쟁력제고를위한정부 R&D 사업추진의구체화전략제시 국가 R&D 투자관점에서금속소재의위치확인 정부 R&D투자와성과, 미래예측에관련된다양한정보중에서소재분야와금속소재에관련된내용을추출하여분석 본연구과정에수집된금속소재의투입과산출자료를사용하여투입중심효율성분석을수행 투입중심 DEA 모형을활용한정부 R&D 투자효율성계산 3. 결과및정책제언 본연구는금속산업의 R&D 관점에서의현재위치를살펴보고실효성있는투자방안도출도모하기위해착수되었음. 다양한문헌조사를통해금속소재분야의국내외동향을파악하였으며정부 R&D투자와성과, 미래예측에관련된다양한정보중에서소재분야와금속소재에관련된내용을추출하여국가투자관점에서금속소재의위치를살펴보았음. iii

8 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 금속소재의산업적중요도는인정되나정부R&D에서차지하는비율은소폭감소함. 출연연과중소기업이높은비중을차지하며개발연구중심의투자가이루어져왔으며부처별로는산업부가주요투자부처이며미래부, 중기청, 방사청등이있음. 연도별로기초연구의비중은꾸준히하락하여 2012년을기점으로응용연구비중보다낮은값을갖게된점은주목할만함. 기초보다응용분야의투자비중을지속적으로높게가져갈것인가에대해서는주기적인모니터링과전문가집단의논의가필요 장기적인연구를통해실질적인원천기술보유와산업경쟁력확보가가능하다는점을고려하면현재금속소재의 R&D 투자는기초체력확보에는한계가있는것으로분석됨. 금속소재에대한정부정책의중심철학이중소기업지원이라면문제없는것으로볼수있음. 하지만금속소재분야의실질적발전을위해서는소재분야핵심기술군만의지원으로한계가있음. 즉, 소재분야핵심기술군에집중투자시금속소재분야의중장기적인원천기술확보또는금속산업재도약에는어려움이생길수있음 대표적인기업이존재하지만철강이외의분야로확장하여살펴보면금속소재관련민간 ( 산업체 ) 의연구개발투자문화는정착되지않은것으로분석됨. 최근거론된미래기술군의경우에금속소재관련기술들은실현시기는전체평균대비보통수준이고기술수준은높은분야들이포함된것으로확인됨. 금속소재는타소재보다는각사분면구분이상세기술별로큰차이를보이지는않기때문에일반적인논리적용에는주의를요하는것으로판단됨. iv

9 요약문 효율성분석을통해해당분야의계측및타분야와의상대비교에어려움이있음을확인하였음. 바꾸어해석하면금속소재분야는연구를통한지식축적에문제가있는것으로해석할수도있음. 또는 R&D투자성과계측에일반적으로사용되는논문및특허는금속소재분야에는적절하지않아별도의계측법을찾아야하는것으로해석할수있음. 금속소재 R&D투자를통해실질적인지식축적이잘이루어지지못하는이유는다양할수있으며이는상세사례별조사를통해확인해야할것으로사료됨. 본연구에서적용한논리적흐름은정부 R&D의투자현황분석 모집단 ( 미래기술군 ) 에서해당기술의추출및집단구분 DEA에의한투자효율성분석 집단별전략적용의순서임. 각과정의중간산출물과최종산출물에대한전문가검토및논의를통해정책적시사점의구체화가가능할것으로판단됨. 기술실현시기와기술수준조사결과의적용, 효율성분석결과의적용등은기준설정의민감도나분야특성에대한세심한배려가필요함. 즉, 기계적인해석적용은주의를요함. 금속소재분야에서중장기 R&D를진행하면서지식을축적하기위한방안으로국방분야 R&D 적극활용방안검토가필요 금속소재적용비율, 비교적장기간의기술개발기간, 개발후일정물량확보등 v

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11 목차 목 차 요약 제 1 장서론 1 제 1 절연구배경 3 제 2 절연구목표및범위 7 제2장금속소재국내 외산업및정책환경 9 제1절금속소재의정의및범위 11 제2절금속산업현황및특성 14 제3절소재산업에서금속산업의위치 18 제4절주요국정책동향 23 제3장금속소재시장동향 29 제1절원재료별시장및특성 철강 알루미늄 납 아연 구리 기타제1차금속 37 제2절금속산업주요기업 39 vii

12 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 제4장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 43 제1절금속소재기술현황 45 제2절금속소재정부 R&D 투자현황 소재전분야정부 R&D 투자현황 금속소재분야정부 R&D 투자현황 정부핵심투자분야에서금속소재의위치 시사점 75 제5장정부 R&D 투자효율성분석 79 제1절효율성분석개요 81 제2절분석자료 83 제3절분석결과 84 제 6 장결론및정책제언 89 참고문헌 97 부록 101 부록 1. 과학기술표준분류중본연구의분석대상 103 부록 2. 미래기술중금속소재기술목록 105 viii

13 목차 표목차 < 표 1-1> 금속산업의사업체및종사자수 3 < 표 1-2> 연도별금속세부산업의생산액 4 < 표 1-3> 금속산업의 GDP 비중 4 < 표 1-4> 금속관련산업전 후방연쇄효과 5 < 표 1-5> 연도별금속산업의부가가치액 5 < 표 2-1> 금속소재항목별분류기준 13 < 표 2-2> 주요산업별전후방연관효과 14 < 표 2-3> 금속소재산업의전후방산업과주요업체 16 < 표 2-4> 매출액대비경상연구개발비 ; 11년 ~ 13년 17 < 표 2-5> 소재산업규모현황 ; 11년 19 < 표 2-6> 사업체 1개당및종업원 1인당소재산업규모현황 ; 2011년 20 < 표 2-7> 소재산업종업원규모별사업체수, 종업원수, 생산액, 출하액, 부가가치액 ; 11년 22 < 표 2-8> 주요국소재산업관련정책현황 25 < 표 3-1> 금속소재부문정부연구비수혜상위 10개기업 40 < 표 4-1> 소재 화공분야중금속소재기술목록 46 < 표 4-2> 금속소재기술수준 47 < 표 4-3> 최근 6년정부R&D 및소재분야 R&D투자추이 50 < 표 4-4> 2013년소재분야부처별연구수행주체별 R&D투자현황 53 < 표 4-5> 2013년소재분야부처별연구개발단계별 R&D투자현황 55 < 표 4-6> 13년부처별소재분야투자현황분석 56 < 표 4-7> 최근 6년소재및금속소재 R&D 투자추이 57 < 표 4-8> 13년부처별금속소재분야투자과제현황 59 < 표 4-9> 2013년부처별연구수행주체별금속소재 R&D 투자현황 60 < 표 4-10> 2013년부처별연구개발단계별금속소재 R&D 투자현황 61 ix

14 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 4-11> 최근 3년소재및소재분야 15대핵심기술투자현황 64 < 표 4-12> 소재분야 15대핵심기술에대한투자 65 < 표 4-13> 소재분야 15대핵심기술분야 / 단계별투자현황 66 < 표 4-14> 소재분야 15대핵심기술수행주체별현황 ; 3개년합계 67 < 표 4-15> 소재분야 15대핵심기술부처별투자현황 ; 2013년 68 < 표 4-16> 소재분야 15대핵심기술투자규모상위 8개사업현황 ; 13년기준 69 < 표 4-17> 소재분야 15대핵심기술과금속소재관련투자 70 < 표 4-18> 소재분야 15대핵심기술중금속소재 R&D 투자규모 71 < 표 4-19> 소재분야 15대핵심기술중금속소재연구단계별투자현황 ; 3개년합계 73 < 표 4-20> 소재분야 15대핵심기술중금속소재연구수행주체별투자현황 ; 3개년합계 74 < 표 4-21> 13년연구수행주체별투자현황 76 < 표 4-22> 13년연구수행주체별투자현황 76 < 표 4-23> 13년부처별투자현황 77 < 표 5-1> 효율성분석결과 ; 투입기준 DEA 84 < 표 5-2> 규모효율성과 RTS; 2012년기준 86 < 표 5-3> 분야별 / 연도별벤치마크회수 86 < 표 5-4> 분야별벤치마크대상 ; 2012년기준분야별로나열 87 < 표 6-1> 영역별금속소재전략기술 93 x

15 목차 그림목차 [ 그림 2-1] 생산단계에서의금속산업의위치 11 [ 그림 2-2] 금속소재사이클과기술영역 12 [ 그림 2-3] 소재업종별및종업원규모별생산액비중 (2011년) 15 [ 그림 2-4] 제조업에서소재 부품구성비 (2011년) 18 [ 그림 2-5] 업체당생산액, 부가가치액및종업원1인당생산액 ; 2011년 20 [ 그림 2-6] 소재산업의종업원규모별사업체수, 생산액비중 ; 11년 21 [ 그림 3-1] 세계조강설비가동률 31 [ 그림 3-2] 세계조강생산증가율추이 32 [ 그림 3-3] 최근 3년간평균정부연구비현황 ; 대기업 ( 상 ) 및중소기업 ( 하 ) 41 [ 그림 4-1] 재료분야및금속소재기술군의분류 48 [ 그림 4-2] 최근 6년소재분야 R&D투자추이 49 [ 그림 4-3] 최근 6년소재분야 R&D투자규모및비중추이 50 [ 그림 4-4] 최근6년연구수행주체별소재분야 R&D투자추이 ; [ 억원 ] 51 [ 그림 4-5] 최근6년연구개발단계별소재분야 R&D투자추이 ; [%] 51 [ 그림 4-6] 최근6년주요부처별소재분야 R&D투자 ; [ 억원 ] 52 [ 그림 4-7] 2013년소재분야부처별 R&D투자현황 52 [ 그림 4-8] 2013년소재분야주요부처연구수행주체별 R&D투자현황 54 [ 그림 4-9] 2013년소재분야주요부처연구개발단계별 R&D투자현황 54 [ 그림 4-10] 최근 6년금속소재 R&D 투자추이 56 [ 그림 4-11] 최근 6년연구수행주체별금속소재 R&D 투자추이 ; 억원 57 [ 그림 4-12] 최근 6년연구개발단계별금속소재 R&D 투자추이 58 [ 그림 4-13] 최근 6년주요부처별금속소재 R&D 투자추이 ; 억원 58 [ 그림 4-14] 2013년주요부처별금속소재 R&D 투자현황 ; 억원 59 [ 그림 4-15] 2013년주요부처별연구수행주체별금속소재 R&D 투자현황 60 [ 그림 4-16] 2013년주요부처별연구개발단계별금속소재 R&D 투자현황 61 xi

16 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 4-17] 13대미래성장동력 ( 미래부 ) 62 [ 그림 4-18] 정부 R&D 투자핵심분야도출과정 ; 15개핵심분야 63 [ 그림 4-19] 소재분야 15대핵심기술과제지원규모 69 [ 그림 4-20] 소재분야 15대핵심기술관련투자규모상위 8개사업현황 ; 13년기준 70 [ 그림 4-21] 소재분야정부 R&D 핵심기술에서금속재료위치 72 [ 그림 4-22] 소재분야 15대핵심기술중금속소재관련분야별평균과제지원규모 75 [ 그림 5-1] DEA를이용한효율성의개념 81 [ 그림 6-1] 소재분야정부 R&D 핵심기술에서금속재료위치 ; 기술별 투자액 91 xii

17 제 1 장서론

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19 제 1 장서론 제 1 장서론 제 1 절연구배경 금속산업은우리나라의고도경제성장과정에서국가기간산업으로기초소재를제공하는중요한역할을수행해왔다. 특히우리나라의금속산업은정부의집중적인육성정책과자동차, 조선등수요산업의안정적성장에힘입어 70년대이후세계최고수준의경쟁력을유지하고있다. 오늘날에도철강등금속분야는한국경제 산업계에서중요한위상을점유하고있는분야로손꼽힌다. 금속산업의생산액규모와비중으로보면제조업의약 14% 를차지하고있으며, 제조업내에서사업체수기준의비중이 06년 17.5% 에서 11년 18.8% 로점차증가하는추세이다. 산업분야에서도금속소재산업의생산유발효과 ( 전방 : 2.98, 후방 : 1.40) 는높은수준으로다른산업과의연관관계가매우긴밀한산업으로볼수있다. < 표 1-1> 금속산업의사업체및종사자수 제조업 1차금속제조업금속가공제품제조업 ( 기계및가구제외 ) 1차금속제조업 금속가공제품제조업 ( 기계및가구제외 ) 금속제조업 단위 사업체수 개 331, , , , , , ,394 종사자수 명 3,341,278 3,334,889 3,277,271 3,269,339 3,417,698 3,587,482 3,724,096 사업체수 개 5,584 5,721 5,550 5,731 6,451 6,788 7,350 종사자수 명 129, , , , , , ,398 사업체수 개 52,705 53,695 53,209 53,358 54,592 57,347 62,183 종사자수 명 339, , , , , , ,450 사업체수제조 1.68% 1.72% 1.73% 1.79% 1.97% 1.99% 2.04% 업內종사자수비중 3.89% 3.95% 4.07% 4.09% 4.20% 4.24% 4.25% 사업체수 제조 15.90% 16.14% 16.63% 16.65% 16.70% 16.82% 17.25% 업內 종사자수 비중 10.15% 10.76% 11.03% 11.18% 11.33% 11.18% 11.32% 사업체수제조 17.58% 17.86% 18.36% 18.44% 18.68% 18.81% 19.29% 업內종사자수비중 14.04% 14.71% 15.10% 15.27% 15.54% 15.42% 15.57% 3

20 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 1 차금속제조업생산액 < 표 1-2> 연도별금속세부산업의생산액 ( 단위 : 백만원 ) ,888, ,474, ,735, ,537, ,850,542 1 차철강제조업 70,487,373 97,812,172 79,359, ,109, ,342,085 1 차비철금속제조업 27,660,174 26,704,945 27,897,352 43,551,895 39,941,293 금속주조업 4,740,760 5,957,872 4,477,762 6,875,650 6,567,164 금속가공제품생산액 ( 제조업기계및가구제외 ) 구조용금속제품, 탱크및증기발생기제조업 49,678,154 54,897,519 53,834,057 69,252,564 70,986,416 18,947,764 22,951,224 22,948,437 24,555,880 27,495,193 무기및총포탄제조업 1,441,159 1,875,360 2,095,809 2,673,093 2,572,668 기타금속가공제품제조업 26,589,231 30,070,935 28,789,811 42,023,591 40,918,555 출처 : 한국은행 < 표 1-3> 금속산업의 GDP 비중 ( 단위 : 억원 ) 평균 1차금속제조업부가가치액금속가공제품부가가치액 ( 제조업기계및가구제외 ) 252, , , , , , , , , , , ,876 GDP 9,087,438 9,750,130 10,264,518 10,650,368 11,732,749 12,351,605 GDP중 1차금속제조업비중 GDP중금속산업비중 2.78% 2.67% 3.26% 2.48% 2.97% 2.46% 2.77% 4.65% 4.44% 5.23% 4.38% 5.28% 4.76% 4.79% 출처 : 통계청광업제조업조사보고서 4

21 제 1 장서론 < 표 1-4> 금속관련산업전 후방연쇄효과 년도구분 1 차금속금속제품 기계및장비 * ( 일반기계 ) 전기및전자기기 운송장비 전방연쇄효과 후방연쇄효과 합계 전방연쇄효과 후방연쇄효과 합계 전방연쇄효과 후방연쇄효과 합계 전방연쇄효과 후방연쇄효과 합계 전방연쇄효과 후방연쇄효과 합계 * 한국표준산업분류 9 차개정으로 `10 년일반기계 기계및장비로개정출처 : 한국은행산업연관표 구분 < 표 1-5> 연도별금속산업의부가가치액 ( 단위 : 백만원, %] 부가가치액생산액대비부가가치비율 1 차금속 26,019,012 33,426,256 26,395,634 34,835,423 30,422, 차철강 19,494,308 26,693,545 20,043,562 25,426,104 22,188, 차비철금속제조업 4,948,781 4,830,432 4,676,938 7,147,067 6,156, 출처 : 통계청광업제조업조사보고서 우리나라금속소재산업의경쟁력은여태껏비교적높은수준을유지해왔으나, 최근 경쟁상대국인중국과일본에비해잠재경쟁력의저하가우려되는실정이다. 무역경쟁력의 경우에도글로벌경쟁력이개선되고있는세라믹, 섬유등의타소재분야와달리금속소재 5

22 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 분야는하락추세를보이는것으로알려져있다. 또한경쟁심화에따른공급설비의과잉으로금속소재산업계는생존을위한치열한경쟁이불가피한상황으로, 경쟁력강화가그어느때보다요구되고있다. 이러한상황에서, 70~80 년대와는다른성숙기형산업에적합한정부역할이요구되고있다. 금속산업의위기를극복하기위해핵심기초 원천기술수준제고로주력수출품의외화가득률을제고하고금속산업의질적성장을도모할단계라할수있을것이다. 국내제조업의중추적역할을담당하는금속소재산업의기술경쟁력제고를위해정부 R&D 추진현황을점검하고개선방안을제시할필요성이있다. 실제로 2014년 7월 29일, 정부에서는저성장국면에돌입한철강등제조업계의혁신을도모하기위한방안으로민관합동 ' 제조혁신위원회 ' 를발족하여발상전환의필요성을강조한바있다. 최근과학기술의발전은더욱빨라지고복잡한과정을통해이루어지고있으며, 과거에비해다양한경제 사회적변화에영향을더많이받고있다. 이는기술개발전략수립을위한타당한의사결정을내리는것을매우어렵게하는중요한요인으로작용하고있다. 따라서의사결정을위한최근의기술기획은더욱전문적이고다양한영역을포괄하며불분명하고복잡해진문제의해결을위해이전과는매우발전된새로운방법의적용을요구받고있다. 2013년기준소재분야별대기업지원비중은금속소재 (26.6%), 화학공정 (20.8%), 섬유의료 (10.9%) 순으로나타나며이는소재분야의특성상장기적인연구개발투자가필요하여이를감당할수있는대기업위주의지원이이루어진것으로보인다. 국가정책및수행주체를고려하여 R&D 사업의적정재원배분방안에대한심층분석이필요한상황에서철강으로대표되는금속소재분야는경제 산업계에서큰비중을차지함에도불구하고대기업주도이며전통적주력산업이라는인식이강해정부 R&D 효율성에대한현황조사가충분히수행되지않은것으로알려져있다. 금속소재산업계가기존범용성소재중심에서고부가가치소재중심으로급변하고있다는점에서 R&D 구조개편과동시에추진되어야할세부사업별새로운기획및평가체계수립에대한연구가필요하고주체별기본체질을강화시킬수있는맞춤형전략적투자방안마련이필요한것으로사료된다. 따라서동연구에서는금속산업종사기업규모및금속소재의주요기술분야별특성을상세히살펴보고전략적투자마련을위한기반자료를도출하고자한다. 6

23 제 1 장서론 제 2 절연구목표및범위 본연구는정부 R&D 역할의관점에서금속소재분야국내기업, 대학, 연구소의기술경쟁력을높이기위한실효성있는투자방안제시를목표로한다. 기업규모와미래유망기술을고려한금속소재분야정부연구개발투자현황을정량적으로분석하였다. 그룹별현황의차이유무및적정투자방안을제시를위하여기술단계 ( 성숙기, 도입기등 ), R&D 수행기업규모, 수행유형, 실현시기등의항목을적용하여유형분류가능성을살펴보았다. 이러한분석의준비단계에서다양한문헌조사를통해금속소재분야국내 외동향을파악하였다. 소재전반의동향과금속소재의동향그리고금속소재중에서국가의정책적의미가높은분야의동향및투자현황을분석하여현주소파악에반영하였다. 이를토대로전문가자문, 메가트렌드전망자료에대한선행연구결과를적용하여금속소재기술개발에영향을미칠주요이슈를도출하였다. 분석을위한투입자료는기업별재무자료, 정부 R&D 조사 분석데이터를적용하였다. 한국산업기술진흥협회 (KOITA), NICE 평가정보등에서제공하는민간기업재무활동자료와연계하여금속소재분야민간기업내성과와연구개발추진현황을분석하였다. 08~ 13 년정부 R&D 조사 분석데이터를활용하여금속소재분야투자현황을과제단위로전수조사하였다. 또한, NTIS 데이터를활용하여다양한부처에서수행되고있는금속소재분야 R&D 활동의성과를분석하여 R&D 추진의방향성수립에적용하였다. 수집한자료를활용하여기술단계 ( 성숙기, 도입기등 ), R&D 수행기업규모, 수행유형, 실현시기등을중심으로유형을분류하고유형별영향요인분석을바탕으로전략적투자방안을제시하였다. 구분방법으로단기집중투자, 장기집중투자, 전략적판단필요기술군으로구분한선행연구의방법을적용하였다. 추가적으로금속소재분야에대해수집한투입과산출의자료를사용하여간략한효율성분석을수행하였다. DEA 모형의주요목표중하나는비효율적인 DMU 의효율성개선을위하여벤치마킹 (Benchmarking) 대상을찾는것이며이를위한평가기준은기본적으로투입중심 (Input-Oriented) 모형과산출중심 (Output-Oriented) 모형그리고 7

24 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 투입 / 산출중심모형으로분류되는데금속소재산업의경우 R&D 의효율성은지향하는 산출물을생산하기위하여고가의장비와자본을얼마나효율적으로사용했는가가 중요하므로동연구에서는투입중심모형을사용하였다. 8

25 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경

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27 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 제 1 절금속소재의정의및범위 소재산업은화학조성성분에따른분류로금속소재, 세라믹소재, 고분자소재, 복합소재로구분할수있다. 그중금속 ( 金屬 ) 이란철강과비철로구분되며연성과전성 1) 을갖고전기전도성을가진물질을총칭한다. 소재관점에서금속소재는광석으로부터추출, 제련등의과정을거친원재료를정련, 주조, 성형, 가공등의공정을거쳐제조되는부품화, 전단계의중간재로정의하고있으며, 전연성이풍부하기때문에다양한형상으로성형이가능하며, 기계적강도가높고내식성, 내열성, 전자기적특성등물리적특성이우수하다. 오래전부터인류가가공하여사용할수있는원자재중가장튼튼하고재가공이용이하여시대와장소를막론하고고루쓰였던소재이기도하다. 과거유럽에서산업혁명을통해강철을대량생산할수있게되면서세계의패권을잡았으며오늘날에도중요한소재중하나로금속소재가거론된다. 최근과학기술의발전을통해티타늄, 각종합금등과같이기존금속보다우월한물성을갖는금속소재의재련 가공이가능하게됨에따라활용영역이다양해지고있다. [ 그림 2-1] 생산단계에서의금속산업의위치 출처 : KEIT, 소재부품산업산업기술 R&D 전략, ) 판처럼얇게펼수있고실처럼가늘게뽑을수있는성질로해당성질을보유하고있는소재는재가공이가능하다는것을의미함. 11

28 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 상기의그림에나타낸바와같이금속소재를생산하거나가공하는금속산업은다양한생산단계에적용되어부가가치와파급효과를발생시킨다. 역사적으로도금속산업은우리나라의고도경제성장과정에서국가기간산업으로기초소재를제공하는중요한역할을수행해왔다. 해당산업이건축, 공업을비롯하여산업전분야에서사용되기때문에기간산업내에서도매우중요한위치를차지한다. 금속소재는철강소재, 비철소재, 박막소재, 분말소재, 희유소재등다양한구분이가능한데국제경쟁력을제고하는핵심기반소재로서산업적으로사용되는기초소재의 60% 이상이금속소재이다. 교량, 항만, 건축, 발전등의인프라산업, 화학, 기계, 자동차, 플랜트, 조선등의먹거리형기간산업에널리활용되고있을뿐만아니라미래형자동차, 지능형로봇, 차세대 IT산업등신성장동력산업의핵심기반소재로서활용범위가포괄적이다. 이러한산업관점에서금속산업소재는가격과더불어품질과성능이중요하므로구현을위한소재원천기술의확보가금속산업경쟁력의핵심임에는이견의여지가크지않다. 기술영역으로보면자연상태의광석에서추출과정련을거쳐설계와공정이가미되어가공소재로만들어지며모듈에적용되고완제품을이루게된다. 또한대부분의금속소재는재활용이나재사용을통해다시제품사이클에투입된다. [ 그림 2-2] 금속소재사이클과기술영역 12

29 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 금속소재는성분별 형태별 기능별등다양한분류가가능하다. 성분에따라서는철강소재와비철소재, 형태별로는벌크, 판재, 박막, 분말등으로분류할수있고금속이사용되는용도를기준으로하면수송기기금속 (Moving Metal), 정보통신 생체금속 (Smart Metal), 에너지금속 (Energy-Infra Metal), 청정 재활용공정 (Green Process) 등으로분류할수있다. < 표 2-1> 금속소재항목별분류기준성분별분류기능별분류형태별분류용도별분류 철강소재 비철소재 - 알루미늄합금 - 마그네슘합금 - 구리합금 - 타이타늄합금 - 니켈합금등 구조소재 기능소재 벌크소재 판재소재 박막소재 분말소재 Moving Metal Energy-Infra Metal Smart Metal Green Process 13

30 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 제 2 절금속산업현황및특성 금속소재는강도 인성이우수하여충격에강하고, 열 전기전도성이좋으며, 우수한소성변형및내열 내식특성을가지고있어구조재료뿐만아니라기능재료로서활용범위가넓다. 고강도특성은기계산업, 건축토목산업에중요하며미래산업측면에서우주항공및미래자동차에서요구된다. 고성형성은자동차및조성산업에해당소재가널리적용되도록하였으며보다발전된형태로는지능형로봇이나인공장기등에서의적용이기대된다. 악조건에빈번히노출되는재료의요구가큰발전산업이나화학산업에서도금속소재는핵심적인위치에있으며심해저나차세대발전에대한산업적의미를논할때에도빠지지않고거론된다. 최근엄청난발전으로인류생활전반을바꾼정보통신산업과전기전자산업에서요구되는열 / 전기적요구조건을만족하는다양한금속소재가개발되어적용되고있다. 따라서현재국가산업의파악뿐만아리라미래의성장동력이나전략을논하는데있어서금속소재의비중은매우높은것으로이해할수있다. 규모면에서금속소재는산업에서사용되는기초소재의 40% 이상 2) 을차지하고있으며, 특히철강소재는전후방산업효과가뛰어나제조업내에서중요도가매우높다. < 표 2-2> 주요산업별전후방연관효과구분철강석유화학일반기계자동차조선산업평균전방효과 후방효과 계 금속소재산업을가치사슬측면에서보다상세히살펴보면후방산업인 광산 / 원광석, 제련및정련, 전방산업인 부품및모듈제조, 완제품 이위치하며금속소재의종류나특징에따라후방산업과전방산업까지금속소재산업에포함하는경우도있다. 가령, 철강소재산업의경우, 철광성과코크스를원료로하는제련 / 정련공정이금속소재산업에 2) 생산액기준 14

31 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 포함되며, 비철금속의고순도원금속이최종금속소재제품인경우, 고순도정련공정이금속소재산업에포함된다. 또한분말소재산업의경우, 원금속으로부터분말제조와분말사출성형을통한정밀부품산업까지금속소재산업에포함한다. 후방산업의경우, 채굴은원료매장국을중심으로산업이발달된다. 한국은금속의매장량및채굴경제성이떨어지기때문에, 광산관련산업이침체되어있고, 일부대기업에의해해외자원개발이이루어지고있어, 원소재의가격변동과경기변동에민감한내수충족형산업구조이다. 그에반해철강및비철의제련 / 정련사업은비교적장기간에걸쳐기반이구축되었으며공급사슬구성에중심적인역할을한다. 전방산업의경우, 금속소재의수요가높은건축, 토목, 자동차, 전자기기, 조선및중공업의산업분야는대기업중심으로이루어지고있다. 전방산업의우수한경쟁력과수요는금속소재의고품질화를위한기술발전과수준제고의구동력이되고있다. 금속소재 (1차금속기준 ) 는타소재산업에비해대형설비투자가요구되는자본 / 기술집약적인산업이며다음의그림에서알수있듯이생산액의 66% 이상을대기업이점유하고있는대표적인대기업형산업이다. 섬유나화합물및화학제품, 플라스틱, 비금속광물등의타소재산업에비해대기업비율이매우높음을확인할수있다. 기업들을살펴보면일관제철 / 제강부문은포스코, 현대재철, 동부제철, 동국제강등이있고철강가공품 ( 선재, 강관등 ) 부문은세아제강과세아특수강이, 경량 / 비철금속소재는노벨리스코리아, 포스코, 풍산등이있으며희소금속소재는 LG화학, SK이노베이션등이있다. [ 그림 2-3] 소재업종별및종업원규모별생산액비중 (2011 년 ) 출처 : 재료연구소, 소재기술백서 (2013) 15

32 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 2-3> 금속소재산업의전후방산업과주요업체 후방산업제품금속소재산업전방산업제품 주요내용 금속소재산업의원료가되는원광석채굴및제련 / 정련산업 원료로부터설계 / 가공 / 주조 / 성형등을거쳐제조된금속중간재 금속소재를통해제조된정밀부품과이를통해제조된자동차, 전자, 건축물등완제품 주요업체 대기업 중소기업 해외자원개발포스코, 대우인터네셔널 합금철제조동부메탈, 동일산업, 심팩메탈로이비철금속정련 LS-Nikko, 나인디지트, 고려아연, 영풍 일관제철 / 제강포스코, 현대재철, 동부제철, 동국제강, SK 정유, 철강가공품 ( 선재, 강관등 ) 세아제강, 세아특수강경량 / 비철금속소재, 노벨리스코리아, 포스코, 풍산희소금속소재 LG 화학, SK 이노베이션 철강가공품 ( 선재, 강관등 ) 고려제강, 동양철관, 미주제강경량 / 비철금속소재뉴알텍, 동양강철, 삼아알미늄, 대창, 분말소재 HanaAMT, 희소금속소재자화전자, 나인디지트 자동차부품및완제품현대 / 기아자동차, GM, 현대모비스, 전자기기부품및완제품삼성전자, LG 전자, 대우일렉트로닉스, LG 이노텍조선 / 중공업 STX, 대우조선, 삼성중공업, 현대중공업 자동차부품글로비스, 한국델파이, 대종분말야금전자기기 / 기타셋방전지, 아틀라스 BX 대기업중심의산업이지만업종전체의연구개발투자는활발한것으로보이지는않는다. 13년기업경영분석 ( 한국은행 ) 자료를참고하면 1차금속의경우매출액대비경상개발비연구비의비율이 0.19% 이며 ( 대기업중소기업유사비율 ) 이는전자부품업종의 5.53% 나자동차업종의 1.10% 보다낮은값이며제조업전체평균수치인 0.70% 보다도현저히낮은비율임을알수있다. 정부R&D투자자료에서최근 3년동안금속재료분야의수혜를받은대표적인업체들의자료를살펴보면 1차금속업종평균보다는높아동종업계의다른기업대비양호한것으로보이지만시장의주목을받고있는하이테크산업의기업보다는매우낮다. 16

33 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 < 표 2-4> 매출액대비경상연구개발비 ; 11 년 ~ 13 년 분류 정부 R&D 사업참여주요업체명 3 년평균매출액 [ 백만원 ] (A) 3 년평균경상연구개발비 [ 백만원 ] (B) 비율 [%] (B/A 100) 포스코 35,126, , % 현대제철 14,067,604 16, % 대기업 두산중공업 7,005,768 28, % 풍산 2,336,052 11, % 희성금속 958, % 한국가스공사 33,383,354 46, 삼성중공업 14,162,875 61, 중소기업 대우조선해양 12,967,688 83, 한국동서발전 5,377,336 13, 삼성테크윈 2,786, , 웅진케미칼 1,005,963 9,

34 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 제 3 절소재산업에서금속산업의위치 2011 년기준국내소재산업의사업체수 3) 는 7,105 개로제조업사업체수의 11.3% 이며 소재부품사업체에서는 29.2% 를차지하고있다. 업종별로는 1 차금속제조업이 1,629 개로 소재산업의 22.9% 를차지하고있다. [ 그림 2-4] 제조업에서소재 부품구성비 (2011 년 ) 2011년기준소재산업의종사자 10인이상사업체의월평균종사자수는약 35.8만명으로제조업의 13.3%, 소재부품산업의 25.9% 를차지하고있다. 1차금속제조업에는소재전체의 27.6% 에해당하는월평균 98,610명의종사자가근무하고있다. 비금속광물업종에는소재전체의 7.6% 인 27,050명이월평균종사하고있다. 1개사업체당종사자인원은금속소재 60.5명, 세라믹소재 51.1명, 화학소재 50.3명, 섬유소재 36.0명으로금속소재분야가가장높다. 3) 종업원 10 인이상 18

35 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 < 표 2-5> 소재산업규모현황 ; 11 년 구분월평균부가가치액생산액사업체수산업분류종사자수 ( 십억원 ) ( 십억원 ) 제조업 (A) 63,047 2,694, ,203 1,502,353 소재부품 (B) 24,339 1,382, , ,770 소재 (C) 섬유제품 화합물및화학제품 고무및플라스틱제품 비금속광물 7, ,796 98, , ,178 42,382 4,292 11, ,383 81,675 45, , , ,079 12,678 35, ,050 7,414 13, 제1차금속 1,629 98,610 29, , 제조업대비소재비중 (C/A) 11.3% 13.3% 20.6% 19.2% 소재 부품대비소재비중 (C/B) 29.2% 25.9% 32.8% 42.5% 비고섬유소재화학소재화학소재세라믹소재금속소재 주 : 종업원 10 인이상사업체대상출처 : 광업제조업통계조사 ( 통계청 ), 소재부품통계 종합정보망 ( 소재산업의총생산액은약 조원으로제조업의 19.2% 를차지하고있다. 소재업종별생산액은금속소재 126.3조원, 세라믹소재 ( 비금속광물 ) 13.2조원, 화학소재 ( 화합물및화학제품, 고무및플라스틱 ) 137.8조원, 섬유소재 11.7 조원이다. 소재산업의 1개사업체당생산액은 406.9억원으로제조업 1개사업체당생산액 238.3억원보다약 1.7배높은수준이다. 소재업종별사업체당생산액은 1차금속제조업이 775.3억원으로가장많고, 화합물및화학제품 (740.7억원 ), 비금속광물제품 (250.0억원 ), 고무및플라스틱 (148.4억원 ), 섬유제품 (99.5억원 ) 순서이다. 소재산업의종업원 1인당생산액은약 8.1억원으로제조업의 5.6억원, 소재부품 4.9억원보다높은수준이다. 소재업종별 1인당생산액에서는금속소재가 12.8억원으로가장높고, 화합물및화학제품 12.5억원, 비금속광물 4.9억원, 고무및플라스틱 3.3억원, 섬유소재 2.8억원이었다. 19

36 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 2-5] 업체당생산액, 부가가치액및종업원 1 인당생산액 ; 2011 년 < 표 2-6> 사업체 1 개당및종업원 1 인당소재산업규모현황 ; 2011 년 산업분류 구분 종사자수 ( 명 ) 사업체 1개당생산액 ( 백만원 ) 부가가치액 ( 백만원 ) 생산액 ( 백만원 ) 종업원 1 인당 부가가치액 ( 백만원 ) 제조업 (A) ,829 7, 소재부품 (B) ,970 12, 소재 (C) ,686 13, 섬유제품 ,947 3, 화합물및화학제품 ,068 32,652 1, 고무및플라스틱제품 ,838 5, 비금속광물 ,995 14, 제 1 차금속 ,531 18,026 1, 소재 (C)/ 제조업 (A) 비중 117.8% 170.7% 182.8% 144.9% 155.1% 소재 (C)/ 소재 부품 (B) 비중 88.6% 145.5% 112.2% 164.1% 126.6% 주 : 종업원 10 인이상사업체대상출처 : 재료연구소가분석한자료 ( 광업제조업통계조사, 소재부품통계 종합정보망 ) 재인용 20

37 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 2011 년기준소재산업의부가가치액은약 98.9조원으로제조업부가가치총액의 20.6% 에해당한다. 업종별부가가치액은 1차금속 29.4조원, 비금속광물 7.5조원, 화합물및화학제품 45.7조원, 고무및플라스틱 12.8조원, 섬유소재 4.3조원이다. 소재산업의 1개사업체당부가가치액은 139.2억원으로제조업 1개사업체당부가가치액 76.2억원보다약 1.8배많다. 소재업종별로는화합물및화학제품의사업체당부가가치액이약 326.5억원으로가장높고, 1차금속 (180.3억원 ), 비금속광물 (140.1억원 ), 고무및플라스틱 (53.1억원 ), 섬유제품 (36.4억원 ) 순이다. 종업원 1인당부가가치액은소재산업 2.8억원, 제조업 1.8억원, 소재부품 2.2억원에비해상대적으로높다. 소재업종별로는화합물및화학제품 5.5억원, 1차금속 3.0억원, 비금속광물 2.7억원, 고무및플라스틱 1.2억원, 섬유제품 1.0억원이다. 2011년기준소재산업에서종업원수가 10 49명인사업체수의비중은 79.5%, 명인사업체수비중은 18.8%, 300인이상은 1.7% 이며중소기업비중이 98.3% 이다. 소재산업에서 300인이상의종업원을고용한중견기업과대기업의비중 (1.7%) 은제조업전체 (1.0%) 보다높은수준이다. 종업원 300인이상소재산업기업들이소재산업전체인력의 28.5% (102,074명) 를고용하고있으며제조업의 26.3% 보다는그비중이높으나, 제조업의 41.4% 를차지하는부품산업에비해서는낮은수준이다. [ 그림 2-6] 소재산업의종업원규모별사업체수, 생산액비중 ; 11 년 출처 : 소재부품통계 종합정보망 21

38 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 2-7> 소재산업종업원규모별사업체수, 종업원수, 생산액, 출하액, 부가가치액 ; 11 년 사업체수 ( 개 ) 종업원수 ( 명 ) 생산액 ( 십억원 ) 출하액 ( 십억원 ) 부가가치 ( 십억원 ) 구분 합계 300 인이상 종업원규모별현황 인 인 300 인이상 종업원규모별비중 인 10-49인 소재 7, ,334 5, 섬유제품 1, 화합물및화학제품 1, , 고무및플라스틱제품 2, , 비금속광물 제1차금속 1, , 소재 357, , , , 섬유제품 42,382 4,488 17,726 20, 화합물및화학제품 81,675 23,870 36,146 21, 고무및플라스틱제품 108,079 24,315 43,283 40, 비금속광물 27,050 10,197 8,267 8, 제1차금속 98,610 39,204 32,360 27, 소재 289, ,064 96,599 42, 섬유제품 11,718 1,918 4,343 5, 화합물및화학제품 102,437 43,959 47,986 10, 고무및플라스틱제품 35,402 12,259 13,817 9, 비금속광물 13,223 8,111 3,348 1, 제1차금속 126,298 83,818 27,105 15, 소재 287, ,533 95,735 42, 섬유제품 11,537 1,879 4,252 5, 화합물및화학제품 101,895 43,894 47,575 10, 고무및플라스틱제품 35,157 12,154 13,736 9, 비금속광물 13,125 8,069 3,304 1, 제1차금속 125,682 83,537 26,867 15, 소재 98,906 60,042 26,563 12, 섬유제품 4, ,671 1, 화합물및화학제품 45,158 29,022 12,618 3, 고무및플라스틱제품 12,678 5,269 4,418 2, 비금속광물 7,414 5,395 1, 제1차금속 29,364 19,358 6,682 3, 출처 : 소재부품통계 종합정보망 22

39 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 제 4 절주요국정책동향 미국은 2009년과학기술정책국과국가경제위원회의 지속가능한성장과양질의일자리창출을위한국가혁신전략 정책을통해 3가지국가혁신전략과청정에너지개발, 연료효율적인첨단차량기술개발을주도하였다. 오바마정부출범이후중점적으로추진되어온 미국제조업재활성화를위한프레임워크 ( ) 로제조프로세스상 7개핵심비용결정요인을분석하여향후정책의전개방향을제시하는종합적인혁신정책을발표하였다. 에너지성, 국방성, 미국항공우주극, 국립과학재단등연방기구가부품소재의개발을주도하며, 국방기술중심의신소재개발에이어환경, 에너지관련소재로범위를확대하고있다. 2001년 NNI(National Nanotechnology Intitative) 계획을발표하고, NT, BT, IT, CT를아우르는 NBIC(Nano-Bio-Info-Cogno) 전략을수립하고융복합기술에대한관심을높여왔다. 특히, 2011 년및 2012년과학기술예산안에서는국가혁신전략을구체화할수있는기술혁신전략을제시하고, 관련부처및프로그램에대한예산배정을강화하였으며, GDP대비 3% 의장기 R&D 투자목표를제시하고 2017년까지 R&D예산을두배확대하기로결정했다. 일본은 강점에기반한성장, 프런티어개척을통한성장, 성장기반의강화 의 3대정책방향및 7대전략분야중심의정책을 2009년신성장전략 ( 기본방침 ) 을통해발표하여 2020년까지 R&D 투자비율을 GDP 대비 4% 확대를제시하고, 지구온난화및에너지대책을일본이직면한제1과제로진단하여그린이노베이션을통해환경 에너지강국으로서세계최고수준의저탄소형사회실현목표를제시하였다. 산업구조비전 2010 을통해경제성장의공헌도가높은 21개의국가전략프로젝트를선정하고공통기반기술, 기술융합등국가연구개발투자에 2020년까지 GDP대비 1% 수준으로확대시키려는방침을발표하였다. 또한 2011년도 신성장전략실현액션 100 을통해 신성장전략 및 산업구조비전 2010 의실현을위한 7개분야의 100개정책을구체화하여, 그린이노베이션의가속화와 NEDO를중심으로환경 에너지기술의해외실증을강화하고, 재생에너지도입을위한기술개발및실증사업을실시하고있다. 23

40 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 1980년대부터경제산업성을중심으로차세대산업기반기술 R&D 사업, 신에너지기술 R&D 사업, 창조과학기술추진제도, 신세기구조재료프로젝트등민간투자의위험도가높은연구개발에중점적으로지원하여왔다. 그후신산업창조전략 (2005) 를통해핵심부품소재분야에서기반사업바탕의제조업과서비스업, 중소기업및지방소재기업등의유기적연계에정책적인초점을맞추고, 제조중소기업강화프로그램 을통해부품소재제조를위한공통기반기술분야 4) 를강화하며, 소재-조립산업간유기성을확대하였다. 2010년 10월중국국무원은 전략적신흥산업의육성및발전촉진에관한국무원결정 을통해 7대미래성장동력의발표하고육성하는전략을제시하였다. 전략적신흥사업은에너지절약및환경보호, 신세대정보기술, 바이오, 하이테크장비제조의 4대지주산업과신에너지, 신소재, 신에너지자동차의 3대선도산업으로구성되어있으며, 현재 GDP대비 2% 에불과한전략적신흥산업을 2015년 8%, 2020년 15% 까지상승시킬전망이다. 신흥사업육성의세부내용으로항공기제조에필요한부품및소재산업의육성, 신약및바이오소재, 탄소섬유및고분자섬유복합재료, 나노기술및초전도기술등의지능형기초소재, 특수강및신형합금재료등의연구개발이포함된다. 특히 기계기초부품산업진흥실시방안 (2010) 에서는현재 65% 선인부품국산화율을향후 3년내 70% 까지끌어올리려는전략을수립하고발표하였으며, 전방산업에필요한각종기계부품의성능향상을위한연구개발에집중적인지원을하고있다. 유럽연합은 Europe 2020 프로젝트를통해 현명한성장, 지속가능한성장, 포용적인성장 을중심으로 2020년까지 CO2 배출 20% 감소, 에너지효율 20% 증가, 재생가능한에너지비중 20% 확보를목표로 GDP대비 3% 의연구개발투자목표를제시하여 2000년발표된리스본전략을계승하고있다. 2010년글로벌화시대의통합산업정책을통해서, 경쟁력관점에서의기존정책을재검토하며수송 에너지 통신인프라구축등산업경쟁력강화을위한핵심정책의구체화를제시하였다. 혁신연합플래그쉽추진계획 을통해 R&D 투자의확대와 EU의혁신시스템통합을위한실천방안을제시하였으며, 2011년도프레임워크프로그램실행계획으로 2010년 (57억유로 ) 대비 12% 증가한 64억유로의투자계획을발표했다. 4) 주단조, 프레스가공, 도금등 24

41 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 우리나라의경우산업통상자원부는 2025년까지글로벌시장을선점할미래유망 시장선도형 (First Mover형 ) 200대소재 부품기술개발과제 의발표화함께핵심소재 부품의다양한정책추진이일관성있게추진될수있도록기술개발에특화된장기실천계획의마련이시급하다고제언하였다. 2011년발표한 소재부품미래비전 2020 와제3차소재부품발전기본계획 (2013년) 등을통해 4대강국달성을위한 세계시장선도전략 이라는구체적정책비전을제시하였다. 이처럼세계각국은산업구도에서재료기술확보의중요성을정책수립에반영하고있으며지속적인지원을통한국가경쟁력제고를꾀하고있는것으로이해된다. < 표 2-8> 주요국소재산업관련정책현황 국가 미국 정책시기 / 추진기관 과학기술정책국국가경제위원회 백악관 정책주제 지속가능한성장과양질의일자리창출을위한국가혁신전략 5) 미국제조업재활성화를위한프레임워크 6) 정책방향및내용 국가혁신전략 (3 가지 ) 1) 미국형혁신의주요구성요소에대한투자 2) 생산적기업가정신확산을위한경쟁시장구축 3) 국가적현안대응을위한혁신추진청정에너지개발연료효율적인첨단차량기술 오바마정부출범이후중점적으로추진되어온제조업혁신정책개괄 - 향후정책전개방향제시제조업활성화를위한제조프로세스상 7 개핵심비용결정요인 7) 과정부와의상호작용을최적화하는것을필요로분석요인별정부정책종합 국가혁신전략을구체화할수있는과학기술혁신 과학기술정책국 2011년과학기술예산안8) 전략을제시, 관련성이높은부처및프로그램에대한예산배정강화 과학기술정책국관리예산국 브루킹스 (Brooki ngs) 연구소 2012 년 R&D 예산편성우선사항 9) 헤밀턴프로젝트 10) 국가혁신전략을통해 GDP 대비 3% 의장기 R&D 투자목표제시 2017 년까지 R&D 예산두배확대 ( 대통령과학혁신계획 ) 온실가스및에너지수입의존도감축과관련된클린에너지연구개발에대한우선투자방침밝힘 정부 R&D 투자확대권고 5) A Strategy for American Innovation: Driving Towards Sustainable Growth and Quality Jobs, OSTP & NEC, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 25

42 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 경제산업성 신성장전략 ( 기본방침 ) 11) 일본의강점에기반한성장프런티어개척을통한성장성장기반강화 3 대정책방향 7 대전략분야중심 2020 까지달성목표및주요정책제시 2020 년까지연구개발투자를 GDP 대비 4% 확대제시지구온난화및에너지대책을일본이직면한제 1 의과제로진단그린이노베이션을통해환경 에너지강국으로서세계최고수준의저탄소형사회실현목표제시 일본 경제산업성 경제산업성 신성장전략 - 건강한일본부활시나리오 12) 산업구조비전 ) 새로운수요의창출을통해고용과국민생활을향상시키고, 지구쥬모의과제를해결하는 과제해결형국가 로도약하겠다는비전 경제성장에대한공헌도가높아국가차원에서중점적으로추진할가치가있는 21 개의국가전략프로젝트선정및제시공통기반기술, 기술융합등정부주도연구개발영역이확대되는환경에서국가연구개발투자에서정부지출이차지하는비율이주요국가에비해낮음을지적 2020 년까지 GDP 대비 1% 수준확대제언 경제산업성 2011 년도경제산업정책의중점 신성장전략실현액션 ) 신성장전략 및 산업구조비전 2010 의실현을위해 7 개분야 100 개의정책을구체화함. 그린이노베이션중점화 가속화 NEDO 환경 에너지기술해외실증강화재생에너지대량도입을위한기술개발및실증사업 EU European Commission Europe ) 현명한성장 (Smart) 지속가능한성장 (Sustainable) 포용적인성장 (Inclusive) GDP 대비 3% 투자목표제시리스본전략계승지속가능한성장비전실현을위한 자원효율적인유럽 선정청정에너지활용효율화정책강화방침을제시전략적에너지기술계획 (The Strategic energy technology plan) 우선실행강조 2020 년까지 목표로저탄소기술개발가속화 CO2 배출 20% 감소, 에너지효율 2%0 증가, 재생가능한에너지비중 20% 26

43 제 2 장금속소재국내 외산업및정책환경 European Commission European Commission Europea n Commission 글로벌화시대의통합산업정책 16) 2011 년도프레임워크프로그램실행계획 혁신연합플래그쉽추진계획 18) 경쟁력관점에서의기존정책재검토수송 에너지 통신인프라구축등산업경쟁력강화를위한핵심정책의구체화및제시 2010 년 (57 억유로 ) 대비 12% 증가한 64 억유로의투자계획밝힘 17) R&D 투자확대 EU 의혁신시스템통합을위한실천방안제시 6) A Framework for Revitalizing American Manufacturing, Executive office of the president, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 7) 노동력 (Labor), 기술및비즈니스관행 (Technology and Business Practice), 설비 (Equipment), 위치 (Location), 운송 (Transportation), 시장접근성 (Access to Market), 규제및조세 (Regulation and Taxation) 8) Investing in the Building Blocks of American Innovation-Federal R&D, Technology, and STEM Education in the 2011 Budget, OSTP, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 9) Science and Technology Priorities for the FY 2012 Budget, OMB & OSTP, ) From Recession to Recovery to Renewal: An Economic Strategy to Achieve Broadly Shared Growth, Brookings, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 11) 신성장전략 ( 기본방침 ), 경제산업성, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 12) 신성장전략 ( 新成長戦略 - 元気な日本 復活のシナリオ ), 경제산업성, ) 산업구조비전 2010( 産業構造ビジョン 2010), 경제산업성산업구조심의회산업경쟁력부회, ) 2011 년정제산업정책의중점 ( 平成 23 年度経済産業政策の重点,) 경제산업성, ) EUROPE A strategy for smart, sustainable and inclusive growth, European Commission, ( 해외산업기술정책동향브리프 호참고 ) 16) An integrated industrial policy for the globalisation era, European Commission, ) 6.4 billion for smart growth and jobs, European Commission, 2010, ) Europe 2020 Flagship Initiative - Innovation Union, European Commission,

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45 제 3 장금속소재시장동향

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47 제 3 장금속소재시장동향 제 3 장금속소재시장동향 제 1 절원재료별시장및특성 금속소재와관련된금속산업은표준산업분류상 1차금속을주로의미하며철강제조업과비철금속제조업, 금속주조업으로분류된다. 포함범위는고로, 전기로, 압연및기타가공설비를갖추고각종금속광물, 금속스크랩또는찌꺼기를제련 정련 용해 합금처리 주조 압출 압연및연신 금속표면처리및기타처리하여각종 1차형태의금속제품및주물제품을생산하는산업활동들이다. 대표테마인세계조강생산량추이를살펴보면, 년금융위기로인해철강소재에대한수요가급격히감소함에따라조강생산가동률이 60% 로하락하였으나 2009년을기점으로조강생산이다시증가하였음을확인할수있다. [ 그림 3-1] 세계조강설비가동률 자료 : World Steel Association, 중소기업청 31

48 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 3-2] 세계조강생산증가율추이 자료 : World Steel Association, 중소기업청 소재산업의대표시장인수송분야의경우온난화가스배출절감및저감을위한방법으로차체경량화가하나의큰흐름을형성하였고이과정에서요구되는소재의종료변화와다양화가동시에진행중이다. 경량금속이나고부가가치철강소재에대한수요가높아짐에따라관련비철금속소재에대한수요역시증가추세인데하이브리드 / 전기자동차시장의급격한성장으로리튬이차전지, 고성능모터용 Nd영구자석등희소금속소재에대한수요와국내전자업체의디스플레이에적용되는인튬및타이타늄의수요역시높아지고있다. 원재료를기준으로철강, 알루미늄, 납, 구리, 기타금속별특성과동향을조사 19)20) 하였으며그내용은다음과같다. 1. 철강 철은매장량이풍부하고, 가공성이우수하며, 단단한장점을가지고있어인류역사와 함께하면서가장널리사용되고있는금속이다. 철강산업은이러한철을함유하고있는 철광석, 철스크랩등을녹여쇳물을만들고불순물을줄인후연주및압연과정을거쳐 열연강판, 냉연강판, 후판철근, 강관등최종철강제품을만들어내는산업이다. 생산된 철강제품은자동차, 조선, 가전, 기계, 건설을비롯한전산업에기초소재로공급됨으로서 우리생활에없어서는안될중요한소재로활용되고있다. 19) 한국철강협회 ( 20) 2014 산업보고서, 나이스평가정보 32

49 제 3 장금속소재시장동향 철강산업은대규모장치산업으로서자본집약적이며, 소재산업의특성상전후방산업과의연관효과가매우큰특징을가지고있다. 설비의경제적, 합리적배치를통한생산능률재고와수송비절감, 열효율성향상등생산비절감을고려하여공정을구성한다. 철강산업의제조공정은크게제선, 제강및압연의 3단계로분류할수있다. 제선공정은철광석과코크스를고로에넣고용해하여선철을만드는공정이며제강공정은선철과고철을원료로불순원소를제거하고필요한원소를첨가하여용강 (ingot steel) 을만드는작업이다. 마지막으로압연공정은용강및반제품을가열, 압착하여다양한형태의강재로만드는공정이다. 압연공정은형태에따라관재압연과선재압연이있고, 압연온도에따라열간압연과냉간압연으로분류한다. 한제철소내에서제선, 제강, 압연의 3개공정을통하여철강재를생산하는종합제철공정을일관공정이라한다. 한편, 독립제강공정은고로설비없이고철, 환원철을원료로하여전기로에서제강하여반제품을만드는공정이며, 단독압연공정은압연시설만을갖추고반제품을입수하여강재를생산하는공정이다. 2013년철강산업은내수및수출이감소하면서총수요가하락하여전년대비 4.2% 감소한 80,800천톤 ( 한국철강협회기준 ) 으로나타났다. 이는국내자동차산업의생산감소와조선건조량감소, 건설경기의침체등다양한원인이복합적으로작용한것으로보인다. 2014년 10월현재철강재수출은누계 26,679 톤으로전년대비 11% 상승하였다. 내수역시소폭의증가세를보이고있어철강재총수요는전년대비 1.4% 증가한 82,700천톤에이를것으로예상된다. 국내대표업체는포스코와현대제철이있는데 2011 년부터현대제철의 1,2고로완공으로인해국내철생산량이수요량보다증가하였으며, 2013년 9월 3고로완공으로조강능력이 400만톤으로확대되고열연과후판의생산도크게증가하였다. 현대하이스코는 2013년 5월제2 냉연공장완공후가동을시작하였다. 포스코는 6월말광양 1고로개수를완료하고 230만톤을증설하였으며, 2013년말에는 FINEX 21) 2호기를완공하여조강능력이 430만톤으로확대되었다. 21) 기존조강공정을개량하여경제성을 35% 가량높이고공해물질을상당량낮춘공법 33

50 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 2. 알루미늄 알루미늄은타금속대비가벼운특성으로항공기, 자동차, 선박, 철도에사용되며내식성과인체에해가없는특성으로식기, 포장, 페인트, 건축재료등다양한용도로활용되고있다. 또한내식성, 가공성, 전도성, 미관성이우수하고다양한형태로가공이가능하다는특성으로인해철에이어제2금속으로불리기도한다. 알루미늄은원자재를생산하는제련업과각종판, 박, 기물등을생산하는가공업으로구분한다. 국내에서는유일하게알루미늄제련기업이었던대한알루미늄공업이 1990년 3월생산을중단한이후알루미늄원자재전량을수입에의존하고있다. 가공업은압출업과압연업으로구분된다. 알루미늄압연산업은원재료로압연공정을거쳐알루미늄후판 (Plate) 과박판 (Sheet) 을생산하는판재부문과판재를다시압연하여박 (Foil) 을생산하는박부문이있다. 이러한알루미늄판재와박등은식품가공, 수송, 전기전자, 금속등다양한산업분야에서사용되고있다. 알루미늄압출산업은봉, 관, 섀시류등을제조하는산업으로건축및각종산업용자재를생산한다. 국내에서는알루미나를추출하는천연보크사이트의부존이전무하여전량을수입에의존하고있으며, 알루미늄괴의경우알테크노메탈, 삼보산업 등이주조용및기타특수알루미늄합금괴를생산하고있다. 알루미늄압연업은대규모자본이소요되는장치산업으로소수의기업이시장의과점체제를유지하고있다. 판재, 박등소재형산업재를생산하여식품가공, 수송, 전기전자, 금속산업등다양한수요산업에공급하고있으며, 수출비중이전체의 40~50% 정도에이른다. 반면진입장벽이낮아다수의기업들이시장에참여하고있는압출업은건설업위주내수중심의판매구조를보인다. 특히압출업의경우건축용섀시위주시장이형성되어있기때문에건설경기에큰영향을받는다. 2013년알루미늄가공제품의수요는전년대비증가하였는데, 이는국내외경기둔화와국내건설경기의여전한부진으로알루미늄박, 알루미늄선의판매감소에도불구하고캔재료와전기 / 전자용수요증가에따른알루미늄판의판매증가, 알루미늄압출제품중관및봉의판매가증가하였기때문이다. 2014년알루미늄가공제품의 1-4월까지총판매량은전년동기대비 11.84% 증가한 363,179톤으로파악되었다.. 1-4월까지알루미늄가공제품의내수는 226,014톤으로전년동기대비 19.45% 증가, 수출은 137,165톤으로전년동기대비 1.22% 증가하였다. 총생산은 366,676톤으로전년동기대비 9.9% 증가하였다. 34

51 제 3 장금속소재시장동향 3. 납 납, ( 연, Lead) 은내산성과내식성이양호하고가공이용이할뿐아니라음흡수성, 방사성차폐능력이뛰어나축전지, 화학공업용판재, 판재케이블, 땜납, 활자용합금, 무기, 약품제조등에주로사용되고있으며, 연판, 연관, 방음방진소재로사용되기도한다. 저렴한가격으로단위중량당전력밀도가높은축전지를만들수있다는특징때문에축전지중납축전지가대부분을차지하고있으며납총수요의 90% 정도가축전지용으로사용되는것으로알려져있다. 납은국내수요분의상당부분을수입에의존하고있으며생산시장의내수시장매출의존도는 85~90% 에이른다. 국내의경우고려아연이국내유일의제련기업으로실질적독과점구조가형성되어있다. 또한대부분의수요가축전지용으로사용되어자동차생산량변동에민감한영향을받는다. 2013년국내납산업은총수요량이전년대비 10.45% 증가한 643,07톤을기록하였다. 내수판매는전년대비 12.38% 증가한 448,034톤으로나타났으며수출역시전년대비 6.25% 증가한 195,045톤을기록하였다. 이는국내납제품이해외에서고평가를받으면서선호도가높아졌기때문이다. 한편, 공급의경우국내생산은전년대비 0.13% 증가한 460,018톤에그쳤으나, 수입의경우세계납프리미엄의상승세와국내수요증가로전년대비 49.04% 증가한 183,061톤을기록하며큰폭의상승세를보였다. 4. 아연 아연은철강제품의부식방지에탁월한효과가있고, 열을가하면전성과연성이커져서가공이손쉬운장점이있다. 주로도금용으로사용되어왔으나최근에는합금, 다이캐스팅 (die casting) 등에도사용이점차증가하고있다. 아연은알루미늄, 동다음으로중요한비철금속으로호주, 캐나다등에서원재료의대부분을수입하고있다. 아연산업은대규모장치산업으로시장진입장벽이높아고려아연과영풍이국내시장을과점하고있다. 국내시장에서아연의최대수요처는아연도금강판으로도금용가운데강판으로의수요가 60-70% 를차지하고있으며국내자급도가 100% 를넘어생산량의상당부분을수출하고있다. 35

52 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 2013년매출액기준고려아연이국내시장내가장높은점유율을차지하였으며, 아연제련업체인영풍이뒤를잇고있다. 2013년아연의총수요량은전년대비 0.14% 증가한 964,948톤으로나타났다. 공급의경우국내생산이전년대비1.15% 증가한 887,467톤을기록하였으며, 수입은세계시장의전년대비 10.13% 감소한 77,481톤이었다. 이는 2013년아연공급부족으로아연의전방산업인아연도금강판생산이둔화되었기때문이다. 5. 구리 구리 ( 동 ) 는알루미늄, 아연, 납과함께 4대비철금속에속하며전기용품, 건축, 산업용소재로널리사용되고있다. 동은전기와열의전도율이높고유연성, 전성및연성이좋아가공이용이하다. 화학적저항력이커서내식성이좋으며아연, 주석, 금, 은, 동과의함금이용이하여다양한용도로활용이가능하다. 동산업은크게동제련업과동가공업으로구분할수있다. 동제련산업은동정광과동스크랩등을원료로제련과정을거쳐최종적으로전기동 (electric copper) 을생산하는것이다. 전기동은제련하여만들어지는최종생산물로합금상태가아닌순수한금속상태로사용된다. 동가공산업은동제련으로생산된전기동을다른제품으로가공한다. 동산업은자본집약적장치산업으로엘에스니코동제련이실질적인독점생산체제를유지하고있다. 또한대규모장치산업으로수요산업침체에따른가격하락시에도높은고정비부담으로생산량을쉽게축소하지못해공급탄력성이낮다. 원재료를대부분수입에의존하며정광수입량은제련기업의설비증설과더불어꾸준한증가세를보이고있다. 전기동은건설경기의영향을받는전선용으로주로소비된다. 2013년전기동의총수요는 895,971톤으로전년대비 0.41% 의소폭증가에그쳤다. 이는내수가 719,350톤으로전년대비 0.57% 감소했기때문이다. 그러나수출의경우내수부진으로수출물량이확대되면서전년대비 4.65% 증가한 176,621톤을기록하였다. 2014년에는 1-4월까지생산량이전년의 39만 4,267톤대비 1.65% 감소한 38만 7,767톤을기록한것으로파악되었다. 특히, 건축자재용동선의판매감소가전체내수감소에영향을준것으로보인다. 36

53 제 3 장금속소재시장동향 6. 기타제 1 차금속 기타제1차금속산업은금, 은, 백금등의귀금속과주석, 니켈, 안티모니, 수은, 망간, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 마그네사이트, 지르코늄등의비철금속광석및스크랩을처리하여제련및정련하거나이들의합금을제조하는산업이다. 사용빈도와경제적중요성으로구분된 4대비철금속을제외한나머지를기타제1차금속으로분류한다. 니켈은은백색의광택을지닌금속으로전성, 연성이풍부하여연마가공이가능하다. 강한자성을지니고있으나철보다는약하고전기전도도는구리의 14.9% 이다. 공기및습기에대해철보다도안정되며잘산화하지않고알칼리에도잘침식되지않는다. 니켈의가장큰용도는특수강에첨가하는것이다. 니켈의최종소비용도는약 30만가지이상으로보고되나, 그중 3/4 이상이니켈의고유성질인내식, 내열성을이용한철과의합금으로만들어진스테인리스강, 특수강등기초산업소재의원료로사용된다. 티타늄은경금속으로견고하고강도가높다. 특히합금티타늄은모든금속을능가하는강도를가져항공우주산업, 석유화학플랜트설비, 건설토목분야, 자동차산업등에구조물로써주로이용된다. 동이나니켈의 50%, 스테인리스의약 60% 정도로대단히가볍기때문에구조물의중량을경량화할수있다. 티타늄의내식성은스테인리스나철에비해매우뛰어나고해수에대한내식성은백금에필적하는수준이어서화학산업등에서반응기, 열교환기, 배관작업등에이용된다. 국내시장에서는 케이피씨엠이티타늄을일부생산하고있으나, 수요의대부분은수입에의존하고있다. 주석은무독성으로용융되기쉽고, 용융상태에서는유동성이매우커다른금속과의도금이용이하다. 전체주석소비량의 40% 정도가함석과같은도금에사용된다. 기타 1차금속은국내시장에제련시설이거의없어대부분수입에의존하고있다. 다만, 니켈의경우코리아니켈과에스엔엔씨가일부생산하고있으며, 티타늄역시케이피씨엠이일부생산중이다. 여기서생산된제품은주로내수시장에서소비된다. 니켈의경우전방산업인스텐인리스강판, 특수강, 비철합금업, 주물업, 전기도금업등의산업경기에영향을받는다. 주석은석도강판 22), 땜납업, 금속화학업의경기에영향을받으며, 티타늄은기계나설비부품으로주로사용되기때문에수송기계업, 석유화학및발전설비산업등의경기와관련이있다. 22) 냉간압연강판에주석을도금한제품 37

54 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 니켈산업은 2013년내수판매가전년대비 0.26% 감소한 79,209톤을기록하였다. 그러나국내생산증가에도불구하고내수가소폭감소세를보여생산초과분을수출에집중하면서수출은전년대비 % 증가한 14,501톤으로큰폭성장세를보였다. 한편, 공급면에서는 2013년니켈생산이모두증가하여전년대비 42.80% 증가한 50,266톤을기록하였다. 수입의경우전체수입량이전년대비 11.73% 감소한 43,444톤으로나타났다. 주석산업은 2013년내수판매가전년대비 11.22% 감소한 14,186톤에그쳤다. 총수요역시전년대비 8.46% 감소한 15,547톤을기록하였다. 티타늄의경우 2013년총수입량이전년대비 13.76% 감소한 396,454천달러을기록하며전년대비감소폭이확대되었다. 2014년티타늄가공제품의수요가크게축소되어상반기티타늄의수입은전년동기대비 31.70% 감소한 117,965천달러를기록하였다. 38

55 제 3 장금속소재시장동향 제 2 절금속산업주요기업 23) 철강소재관련제품은대부분국내대기업들이일관제철소및대형전기로등을갖추고제품을생산하며대기업계열사및중소철강업체에서가공을통한다양한형태의철강제품을생산하고있다. 국내일관제철소는포스코와현대제철두곳이있으며대형전기로를통한제강사업은동국제강, 동부제철, 한국철강, 대한제강와이케이스틸, 환영철강공업, 세아베스틸, 포스코특수강등에서전기로를통한제강사업을하고있다. 도금강판의경우현대하이스코, 유니온스틸, 포스코강판에서제품을생산하며세아제강, 휴스틸, 세아특수강등이기타강관및선재를생산중이다. 아연선재를비롯한아연관련제품은삼화비철공업에서생산한다. 알루미늄합금판재는노벨리스코리아, 뉴알텍, 조일알미늄에서주로생산하며압출재는동양강철이국내알루미늄제품의대부분을생산한다. 알루미늄호일은동일알루미늄, 롯데알미늄등에서생산하고있다. 마그네슘합금및티타늄판재는포스코를중심으로연구개발및생산이이루어지고있다. 비철금속분야에는엘에스니코동제련 ( 구리 ), 고려아연 ( 아연, 납 ), 영풍 ( 아연 ), 코리아니켈, 에너텍 ( 니켈 ), 포스코엠텍, 세아엠엔에스 ( 몰리브덴합금 ) 등이있다. 한편희소금속분야는포스코, 코레아니켈, 희성금속, 고려아연, 엘에스니코동제련등에서촉매용희소금속을생산하고있다. 전술하였듯이금속소재관련기업들의매출액대비연구개발비투자는크지않으나정부 R&D사업에다수의기업들이참여하여연구개발활동을진행함을확인할수있다. 2011년부터 2013년까지 3년간기업들의정부 R&D 참여현황을살펴보면수억원에서백억원에이르는다양한규모의지원이이루어지고있다. 대기업의경우포스코, 현대제철, 두산중공업의정부연구비규모가매우크고, 중소기업은동양강철, 데크, 덴티움이그뒤를이었다. 3년간중소기업상위 10개기업의정부연구비총액 (49,496 백만원 ) 은대기업의상위 10개기업의총액 (62,873 백만원 ) 과비교하여 78% 수준으로나타났다. 23) 중소기업기술로드맵 (2013), 중소기업청, 한국산업기술평가관리원, 한국과학기술정보연구원의자료를종합 39

56 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 3-1> 금속소재부문정부연구비수혜상위 10 개기업 ( 단위 : 백만원, %) 구분업체명평균정부연구비평균매출 평균당기순이익 평균경상연구개발비 포스코 10,584 35,126,727 2,423, ,689 현대제철 1,959 14,067, ,235 16,503 두산중공업 1,349 7,005, ,547 28,999 풍산 1,253 2,336,052 80,591 11,120 대기업 24) 대한소결금속 1, ,365 5, 희성금속 1, ,170 21, 현대하이스코 1,078 3,286, ,204 18,123 포스코엠텍 ,671 5, 일진제강 ,918 15,884 2,214 동양강철 25) ,743-2, 동양강철 4, ,743-2, 데크 4,003 31, 덴티움 2,079 66,030 13,745 2 이구산업 1, ,095-5,631 - 중소기업 태광테크 26) 1, 엔아이비 733 8, 자화전자 ,336 25, 엠에스오토텍 ,545 14,271 2,322 에코프로 ,654-2,192 3 지엔에스케이텍 ,362 7,146 1,017 출처 : 국가과학기술지식정보서비스 (NTIS), 금융감독원전자공시시스템 (DART) 24) 중견기업은대기업집합에포함 25) NTIS 자료에서동양강철은 2012 년까지중소기업에포함되었다가 2013 년에중견기업으로분류됨 26) 태광테크의경우기업공시를하지않음 40

57 제 3 장금속소재시장동향 [ 그림 3-3] 최근 3 년간평균정부연구비현황 ; 대기업 ( 상 ) 및중소기업 ( 하 ) 금속소재분야 R&D에참여하는주요업체들의매출액대비경상연구개발비비율은대기업이 0.35%, 중소기업이 0.79% 로나타났다. 이는 1차금속 (0.19%) 및금속가공 (0.34%) 산업전체의수준보다높은비율이지만전자부품산업의 5.53% 나자동차산업의 1.10% 보다낮은값이며제조업전체평균인 1.7% 보다현저히낮은비율임을알수있다. 41

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59 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황

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61 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 제 1 절금속소재기술현황 금속소재분야는크게지구환경 에너지와미래산업사회에대응할고기능소재개발기술에집중하고있다. 다양한금속소재에대한개발이진행중이고투자가준비중인데이를체계적으로분류하여전문가의지식을집적하는작업이비교적최근에이루어졌으며 27) 해당자료에서금속소재에대한사항을추출하여분석하였다. 예측실시년도를기준으로 20~30년이후등장할미래기술을예측하고, 전문가델파이조사를토대로각미래기술의특성을제시하고있다. 2010년부터 2012년까지 2년간수행된제4회과학기술예측조사에서는과학기술전분야에걸쳐 2035년까지개발 보급될 652개의미래기술을도출하여발표하였다. 다수의미래전망자료에서공통적으로제시하고있는메가트렌트 28) 를선정한후, 관련전문가검토를거쳐미래유망기술을선정하였다. 도출된미래기술은미래사회의수요에대응하기위한또는과학기술의발전에의해출현될것으로예측되는기술들로, 전기술분야를대상으로 8개분야 29) 로세분화하여제시하였다. 각미래기술은전문가델파이조사를통해기술수준, 실현시기및보급시기, 중요도등의정보를포함하고있다. 652개미래기술중소재 화공분야는 91개이며, 이중금속소재와밀접한연관이있는 19개기술분야를추출하였다 30). 19개기술의명칭과기술의기술실현시기 ( 시급성 ) 및선진국대비기술수준을아래표에나타내었다. 27) 국과위, KISTEP(2012), 제 4 회과학기술예측조사 2012~ ) 글로벌화의심화, 갈등의심화, 인구구조의변화, 문화적다양성증가, 에너지 자원의고갈, 기후변화및환경변화심화, 중국의부상, 과학기술의발달과융복합화 29) 기계 생산 항공 우주 천문, 농림 수산, 도시 건설 교통, 생명 의료, 소재 화공, 에너지 자원 극한기술, 정보 전자 통신, 환경 지구 해양 30) 91 개기술에대한설명자료를전문가에게배포한후논의를통해추출 45

62 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 4-1> 소재 화공분야중금속소재기술목록 기술번호 기술명 자동차경량화를위해차체에적용할수있는폭 1,200mm 이상, 강도 400MPa 이상의고강도초경량 Mg 합금 강도 1GPa 이상, 연신율 30% 이상, 인성및내식성이우수한초세립 - 복합조직형강재의미세조직제어기술 실현시기 ( 년 ) 기술수준 [%] 고부가가치전자기에너지변환용 6% 실리콘방향성전기강판소재 Noble metal 표면합금화를이용한자가방식형고내식철강재료 자가치유형 polymer coating 을이용한철강기반구조재료 오스테나이트계고 Mn 항복강도 1GPa 급철강소재 % 무방향성규소강판보다철손 ( 에너지손실 ) 이절반가량낮은전기모터용철심소재 백금을사용하지않은저온형연료전지전극제조기술 리튬을해수로부터연간 20,000ton 이상대량생산하는기술 Al, Mn 을활용한 Cr-free 경량 - 저비중스테인리스강 휴대정보통신기기의초소형엑츄에이터에적용하기위한 30Hz 이상고응답, 변태온도 (Af) 300 이상의 30mm 급고온형상기억합금극세와이어 상온에서초전도성을나타내는재료기술 수소와철광석을결합해철을대량생산하는제철공정기술 제조원가를 50% 이상저감 (50 만엔 / 톤이하 ) 하고, 연간 30 만톤이상으로생산가능한 Ti( 티타늄 ) 추출기술 가스터빈 / 항공엔진용터빈블레이드에적용할수있는 1050 급 RE( 희유금속 )-free 저가단결정합금 인체에적용할수있는탄성계수 20GPa 급, 인장강도 120MPa 급생체의료용티타늄합금 외과수술에사용되는티타늄나사등을대체하고뼈의성장을촉진하는생체흡수성마그네슘합금 전자기력을이용하여소재를초고속 ( 성형속도 100m/s 이상 ) 으로변형함으로써판재를성형, 절삭, 접합하는기술 철강재료표면에 micro-nano pore 구조와마찰저항저감화학물질을활용한표면마찰저항저감철강재료

63 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 추출된금속소재분야의기술실현시기평균은 년으로 652개미래기술전체의실현시기인 년및소재 화공분야실현시기인 년과큰차이가없는것으로조사되었다. 반면금속소재분야의기술수준 (70.7) 은미래기술전체 (63.4) 나소재 화공분야의기술수준 (68.1) 보다다소높게나타났다. 따라서금속소재기술은비교적높은기술수준에서가시권내의실현시기를설정하여단기적이고집중적인투자가필요한것으로해석할수있다. < 표 4-2> 금속소재기술수준 번호 미래유망기술전체 (652 개 ) 소재 화공분야 (91 개 ) 금속소재분야 (19 개 ) 실현시기 ( 년 ) 기술수준 자료원 : KISTEP, 제4회과학기술예측조사, 2012 세부기술별위치를파악하기위해기술실현시기및기술수준을좌표로적용하여평균을기준으로네개의영역을구분하는방식을적용하여도시하였다. 그결과미래기술전체평균값을기준으로실현시기가가깝고기술수준이높은영역 (Ⅰ) 과기술수준은높은반면실현시기가먼영역 (Ⅱ), 기술실현시기가가깝지만기술수준이낮은영역 (Ⅲ), 기술의실현시기도멀고기술수준도낮은영역 (Ⅳ) 의기술로분류되었다. 31) 위험부담을낮추면서투자대비효율성이가장높은방법은기술실현시기가가까우면서도기술수준이높은영역 (Ⅰ) 에대해우선적으로투자하는것으로알려져있다. 기술실현시기가가깝지만기술수준이낮은경우 (Ⅲ) 에는평균대비높은위험을감수해야하고, 기술수준은높은반면기술의실현시기가먼영역 (Ⅱ) 의경우에는투자의필요성은인정되나전체예산의제약이나인력양성의관점에서전략적투자가이루어질필요가있고기술의실현시기가멀고국내의기술수준도낮은영역 (Ⅳ) 에대해서는장기적인고민이필요하다. 또한 I영역의경우정부투자에의한민간투자의구축효과논란이있을수있으므로정부투자가시장 / 지식 / 네트워크일출을발생하면서도산업계생태계조성에순방향적인투자가되도록제도적인고민이있어야한다. 31) KISTEP(2012), 소재분야대일무역역조개선을위한대응방안 47

64 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 4-1] 재료분야및금속소재기술군의분류 48

65 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 제 2 절금속소재정부 R&D 투자현황 1. 소재전분야정부 R&D 투자현황 (1) 최근 6 년간 R&D 투자추이 최근 6년간소재분야 32) 에대한정부R&D 투자추이를살펴보면 2008년 5,171억원에서 2013년 9,571억원으로연평균 13.1% 증가율을보이며꾸준히증가해왔음을확인할수있다. 세부사업단위를기준으로살펴보면 2008년 93개사업에서 2013년 138개사업으로연평균 8.2% 증가율을보이며지속적으로증가해왔다. [ 그림 4-2] 최근 6 년소재분야 R&D 투자추이 정부R&D전체에서소재분야R&D가차지하는비중추이는 5% 내외로연도에따라등락을거듭하고있지만같은기간정부R&D 총투자규모가 2008년 10조 9천억원에서 2013년 16조 9천억원으로연평균 9% 증가한것에비하면소재분야정부 R&D 투자규모의증가는매우높은것으로이해할수있다. 32) 국가과학기술지식정보서비스조사분석자료의과학기술표준분류대분류상재료, 화공분야롤분석범위로설정하여투자현황파악하였음. 49

66 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 4-3> 최근 6 년정부 R&D 및소재분야 R&D 투자추이 구분 CAGR 정부 R&D 전체규모 ( 억원 ) 소재분야 R&D 규모 ( 억원 ) 정부 R&D 중소재분야비중 (%) 109, , , , , , % 5,171 7,375 7,735 8,002 8,926 9, % [ 그림 4-3] 최근 6 년소재분야 R&D 투자규모및비중추이 연구수행주체별투자추이를살펴보면전반적으로출연연과중소기업이높은비중을차지하는것으로나타났다. 특징적인점은 2011 년까지출연연이가장큰비중을차지하고있었으나, 2012년부터중소기업이출연연을상회하는것으로나타나고있는데이는정부에서중소기업지원을전략적으로강화한정책적의지의결과로볼수있다. 50

67 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 [ 그림 4-4] 최근 6 년연구수행주체별소재분야 R&D 투자추이 ; [ 억원 ] 연구개발단계별투자추이를살펴보면개발연구의비중이압도적으로높고, 기초연구, 응용연구순으로투자가이루어지는것으로나타났다. 개발연구에대한투자비중은 2010년이후 54% 수준으로유지되고, 기초연구는최근에비중이감소추세인데 2011년 26.9% 를정점으로 2013년에는 24.3% 수준까지감소하였다. [ 그림 4-5] 최근 6 년연구개발단계별소재분야 R&D 투자추이 ; [%] 부처별투자현황추이를살펴보면산업부, 미래부, 중기청중심으로투자가이루어지고 있으며, 산업부가차지하는비중이가장높은부처별비중규모는매년유사한수준으로 유지됨을확인할수있다. 51

68 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 4-6] 최근 6 년주요부처별소재분야 R&D 투자 ; [ 억원 ] (2) 2013 년소재분야 R&D 투자현황 가장최근정보인 2013년소재분야정부 R&D 투자현황을살펴보았다. 2013년수혜주체별구분은중소기업이 29.8% 를차지하여비중이가장크고, 출연연구소 (25.1%), 대학 (19.3%), 대기업 (11.9%) 순서였다. 부처별투자현황은산업부 (5,105억원, 53.3%), 미래부 (2,293억원, 24.0%), 중기청 (1,026억원, 10.7%), 방사청 (490억원, 5.1%) 등의순으로나타났다. [ 그림 4-7] 2013 년소재분야부처별 R&D 투자현황 52

69 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 소재분야주요부처의연구수행주체별현황을보면산업부와중기청은중소기업이, 미래부는대학과출연연이, 방사청은대기업과출연연이, 교육부는대학이가장높은 비중을차지하고있는것으로나타나부처별지원대상의차이가존재하는것으로해석된다. 특히방사청의주요연구주체가출연연과대기업으로나타난점은국방분야연구개발의 보안유지, 대규모방산업체의역할등이결국 R&D 자금의편중으로나타난것으로보인다. < 표 4-4> 2013 년소재분야부처별연구수행주체별 R&D 투자현황 ( 억원, %) 구분 국공립연구소출연연구소 대학 대기업 중견기업 중소기업 기타 합계 교육부 % 87.8% % 100% 국토교통부 % % - 100% 농림축산식품부 % % 50.8% 34.5% 100% 농촌진흥청 % % 문화체육관광부 % - 100% 미래창조과학부 1, , % 40.1% 0.5% 0.5% 1.4% 0.1% 100% 방위사업청 % 11.9% 37.3% 11.5% 12.8% - 100% 범부처 % 8.8% 13.6% 60.4% 10.3% 100% 보건복지부 % 47.3% - 7.6% 36.1% - 100% 산림청 % % - 100% 산업통상자원부 , , % 7.5% 18.3% 10.6% 35.5% 10.6% 100% 소방방재청 % % 15.1% 100% 안전행정부 % % 중소기업청 , % 8.6% - 4.0% 77.4% 5.5% 100% 해양수산부 % 17.2% 100% 환경부 % 35.9% 29.2% % - 100% 총합계 4 2,403 1,851 1, , , % 19.3% 11.9% 6.9% 29.8% 6.9% 100% 53

70 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 소재분야주요부처별연구개발단계별투자현황을살펴보면, 산업부와중기청은 개발연구에, 미래부와교육부는기초연구에중점을두고지원하고있어부처별뚜렷한 차이가확인되었다. [ 그림 4-8] 2013 년소재분야주요부처연구수행주체별 R&D 투자현황 [ 그림 4-9] 2013 년소재분야주요부처연구개발단계별 R&D 투자현황 54

71 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 < 표 4-5> 2013 년소재분야부처별연구개발단계별 R&D 투자현황 구분기초연구응용연구개발연구기타합계 교육부 국토교통부 농림축산식품부 농촌진흥청 문화체육관광부 미래창조과학부 방위사업청 범부처 보건복지부 산림청 산업통상자원부 소방방재청 안전행정부 중소기업청 해양수산부 환경부 총합계 % 18.4% 7.5% 10.1% 100% % 100% % 95.8% 4.2% 100% % 29.4% 100% % 100% 1, , % 23.6% 18.2% 8.6% 100% % 48.7% 36.0% 1.4% 100% % 10.3% 100% % 13.9% 38.8% 100% % 100% , , % 17.7% 56.0% 14.6% 100% % 77.8% 100% % 90.0% 100% , , % 98.6% 0.0% 100% % 81.1% 100% % 33.5% 63.6% 100% 2,084 1,790 4,692 1,006 9, % 18.7% 49.0% 10.5% 100% 과제수기준으로는중기청이 845 건으로 29.0% 를차지하여비중이가장크고, 산업부 (783 건, 26.9%), 미래부 (701 건, 24.1%) 순서이다. 과제당연간정부투자금액은 방위사업청이 6.7 억원이고산업부가 6.5 억원으로큰규모였으며중기청과교육부가 각각 1.2 억원과 0.8 억원으로작은규모를보였다. 미래부는과제당 3.3 억원으로중간 정도의규모를보였다. 55

72 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 4-6> 13년부처별소재분야투자현황분석 부처별 건수 건수비중 건당금액 ( 억원 ) 교육부 % 0.8 미래창조과학부 % 3.3 방위사업청 % 6.7 산업통상자원부 % 6.5 중소기업청 % 1.2 합계 2, % 3.2 * 부처별투자현황중금액기준 1% 이상부처만발췌 2. 금속소재분야정부 R&D 투자현황 (1) 최근 6 년간 R&D 투자추이 금속소재에대한투자현황은정부조사분석자료의과학기술표준분류체계에서중분류항목인금속재료분야의정보를적용하였다. 최근 6년간금속재료분야에대한정부R&D 투자추이를살펴보면 2008년 940억원에서 2013년 1,507억원으로연평균 9.9% 의증가율을보였다. 사업수 33) 역시 2008년 51개사업에서 2013년 63개사업으로증가하였음을알수있었다. [ 그림 4-10] 최근 6 년금속소재 R&D 투자추이 33) 세부사업단위기준 56

73 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 소재분야중금속재료분야가차지하는비중은 2008년 18% 에서 2013년 15% 수준으로감소하였다. 소재분야의전체의정부 R&D 투자규모가 2008년 5,171 억원에서 2013년 9,571 억원으로연평균 13.1% 증가한것에비하면금속소재분야는 9.9% 증가한것으로나타나상당한격차가있는것으로해석된다. < 표 4-7> 최근 6 년소재및금속소재 R&D 투자추이 구분 CAGR 소재분야 R&D 규모 ( 억원 ) 금속재료분야 R&D규모 ( 억원 ) 소재R&D 중금속재료분야비중 (%) 5,171 7,375 7,735 8,002 8,926 9, % ,216 1,223 1,375 1, % 금속소재정부 R&D 투자에있어서연구수행주체별추이를살펴보면전반적으로 출연연과중소기업이높은비중을차지하고있는것으로나타났다. [ 그림 4-11] 최근 6 년연구수행주체별금속소재 R&D 투자추이 ; 억원 57

74 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 연구개발단계별투자추이를살펴보면개발연구의비중이전반적으로높고, 기초연구, 응용연구순으로투자가이루어지는것으로나타났다. 특징적인점은개발연구의비중과기초연구의비중이점차감소하고있고응용연구의비중이증가하고있다는것이다 년이후기초연구의비중은꾸준히하락하여 2012년을기점으로응용연구비중보다낮은값을갖게되었다. 사업화장려의정책적기조에맞춘것으로볼수있으나금속소재분야의경우장기적인연구를통해실질적인원천기술보유와산업경쟁력확보가가능하다는점을고려하면올바른방향으로가고있는가에대한검토가필요한것으로해석된다. [ 그림 4-12] 최근 6 년연구개발단계별금속소재 R&D 투자추이 투자현황을부처별로살펴보면산업부가매우높은비율을차지하고미래부와중기청이 일정비율을차지한것으로나타났다. [ 그림 4-13] 최근 6 년주요부처별금속소재 R&D 투자추이 ; 억원 58

75 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 (2) 2013 년 R&D 투자현황 2013 년금속재료분야에대한부처별투자현황을살펴보면산업부가 905 억원으로 전체의 60% 를차지하며미래부가 350 억원으로 23.3%, 중기청이 104 억원으로 6.9%, 방사청이 52 억원으로 3.5% 를차지하였다. [ 그림 4-14] 2013년주요부처별금속소재 R&D 투자현황 ; 억원 과제건수기준으로는산업부가 146건으로 34.0% 를차지하여비중이가장높고, 중기청 (105건, 24.5%), 미래부 (103건, 24.0%) 순서이다. 과제당연간정부투자평균금액은 산업부가 6.2억원, 방사청이 7.4억원으로높고중기청과교육부는각각 1.0억원, 0.6 억원으로나타나부처별차이가있음을알수있었다. < 표 4-8> 13년부처별금속소재분야투자과제현황 부처별 건수 건수비중 건당금액 ( 억원 ) 교육부 % 0.6 국토교통부 1 0.2% 49.2 미래창조과학부 % 3.4 방위사업청 7 1.6% 7.4 산업통상자원부 % 6.2 중소기업청 % 1.0 합계 % 3.5 주 : 부처별투자현황중금액기준 1% 이상부처만발췌 59

76 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 주요부처별주요연구수행주체현황을보면산업부와중기청은중소기업이, 미래부는출연연과대학이높은비중을차지하고있는것으로나타났으며, 방사청은출연연과대기업이높은비중을차지하였다. 국토부의경우중소기업이 100% 를차지하는것으로조사되었다. 각부처의연구개발단계별투자현황을살펴보면, 산업부와국토부, 중기청은개발연구에높은비중을두고, 미래부는기초연구에, 방사청은응용연구에중점을두고지원한것으로분석된다. [ 그림 4-15] 2013 년주요부처별연구수행주체별금속소재 R&D 투자현황 < 표 4-9> 2013 년부처별연구수행주체별금속소재 R&D 투자현황 ( 억원, %) 구분 국공립연구소 출연연구소 대학 대기업 중견기업 중소기업 기타 합계 교육부 % 96.2% 100% 국토교통부 % 100% 미래창조과학부 % 37.2% 2.1% 100% 방위사업청 % 1.9% 38.4% 5.3% 17.4% 100% 보건복지부 % 100% 산업통상자원부 % 8.7% 18.7% 19.8% 25.6% 6.8% 100% 중소기업청 % 14.6% 8.0% 65.5% 7.3% 100% 해양수산부 % 100% 총합계 , % 17.5% 12.5% 12.6% 24.7% 4.6%

77 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 [ 그림 4-16] 2013 년주요부처별연구개발단계별금속소재 R&D 투자현황 < 표 4-10> 2013년부처별연구개발단계별금속소재 R&D 투자현황 ( 억원, %) 구분 기초연구 응용연구 개발연구 기타 합계 교육부 % 13.3% 9.6% 국토교통부 % 미래창조과학부 % 23.7% 24.7% 2.0% 방위사업청 % 72.8% 22.7% 2.5% 보건복지부 % 산업통상자원부 % 24.9% 53.4% 10.7% 중소기업청 % 해양수산부 % 100% 총합계 % 23.3% 49.4% 7.0% 100% 61

78 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 3. 정부핵심투자분야에서금속소재의위치 (1) 정부 R&D 투자핵심분야도출 정부의전략적투자방안을도출하기위한기반마련에있어서정부의전체투자에대한분석을통한현황파악도의미가있으나이와더불어향후계획에포함된기술들에대한지원현황도살펴볼필요가있다. 최근정부는 R&D투자의중장기정책을구체화하여부처별계획을발표하였으며미래부의 13대미래성장동력과산업부의 13대창조경제산업엔진프로젝트가그대표적인사례이다. 해당계획에명시된분야는다양한산업과기술분야에서선별과정을통해도출된핵심분야로이해할수있으며이러한내용에소재분야및금속소재가어떠한위치에자리잡고있는지분석하였다. [ 그림 4-17] 13 대미래성장동력 ( 미래부 ) 해당내용을소재관점에서종합하여 15개기술분야로재구성 34) 하였으며이를공급사슬단계에따라재분류하였다. 소재의경우원재료이며중간투입이고경우에따라서는소재자체가최종제품일수도있기때문에단계별 분야별기준에따라구분하는작업을수행하였다 ( 그림참조 ). 본연구에서는이과정을통해도출된기술집합을 소재분야 15대핵심기술 35) 로지칭하였다. 34) 다년간의경험을축적한소재분야전문가 9 인의자료검토및오프라인논의를통해도출 35) 분야의명칭이나구분이공식적인과정이나규정에의한것이아니며본연구의분석을위한구분임. 62

79 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 <13 대미래성장동력분야 > 주력산업미래신산업공공복지산업 스마트자동차 5G 이동통신 심해저해양플랜트 웨어러블스마트디바이스 자율주행자동차 지능형로봇 착용형스마트기기 실감형콘텐츠 4대기반분야 융복합소재, 빅데이터, 지능형사물인터넷, 지능형반도체 <13 대산업엔진프로젝트 > 시스템산업 극한환경용해양플랜트 고속 - 수직이착륙무인항공기 맞춤형웰니스케어 재난안전관리스마트시스템 신재생에너지하이브리드시스템 국민안전 건강로봇 첨단소재가공시스템 소재 부품산업창의산업에너지산업 탄소소재 첨단산업용비철금속소재 개인맞춤형건강관리시스템 생체모사디바이스 가상훈련시스템 고효율초소형화발전시스템 직류송배전시스템 < 소재관련 15 개핵심기술분야 > 단계구분분야구분기술분야 원료 소재 중간제품단계 응용제품단계 소재분야 원료, 소재, 중간제품공통분야 주력시스템분야 미래신산업분야 에너지산업분야 탄소소재비철금속소재 3D 프린팅소재 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 ( 첨단소재계측시스템 ) 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 지능형로봇맞춤형웰니스케어착용형스마트기기생태모사디바이스 IoT, 지능형시스템 고효율초소형화발전시스템직류송배전시스템신재생하이브리드에너지디바이스 [ 그림 4-18] 정부 R&D 투자핵심분야도출과정 ; 15 개핵심분야 63

80 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 (2) 정부투자에서소재분야 15 대핵심기술위치 핵심투자분야안에서소재에대한현황을분석하기위해 2011년부터 2013년까지수행된과제를대상으로전문가논의를통해기술분류작업을진행하였다. 최근 3개년 36) 조사분석자료에서소재분야 37) 에속한과제 38) 와전페이지에서설명한 15개소재관련정부핵심투자분야를매칭하였다 39). 분석결과소재분야 15개핵심기술을지원하기위해최근 3년 ( 11~ 13) 간진행된정부 R&D 과제는 5,213억원규모로소재분야정부R&D 전체규모 (26,499억원 ) 의 19.7% 를차지하는것으로나타났다. 또한 15개핵심기술분야에대한투자규모및비중은 2011 년 1,395억원 (17.4%), 2012년 1,765억원 (19.8%), 2013년 2,053억원 (21.5%) 으로매년증가하는추세로나타났다. 구분 < 표 4-11> 최근 3 년소재및소재분야 15 대핵심기술투자현황 소재분야 R&D 총투자규모 (A) 투자규모 (B) 소재분야 15 대핵심기술 투자비중 (B/A) ( 단위 : 억원 ) 2011년 8,002 1, % 2012년 8,926 1, % 2013년 9,571 2, % 총합계 / 평균 26,499 5, % 핵심기술분야별 R&D 투자현황을살펴보면미래신산업이 29.6%, 공통분야가 25.6%, 소재산업 19.7% 를차지함을알수있다. 36) 2011 년 2013 년 37) 과학기술표준분류대분류기준 I. 재료, J. 화공 38) 3 개년도 9,814 개과제 39) 매칭시소재분야국가연구개발사업과제의과제명, 연구목표, 연구내용, 기대효과, 국 영문키워드등을종합적으로검토하여진행 64

81 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 < 표 4-12> 소재분야 15 대핵심기술에대한투자 분야기술분야 11 년 12 년 13 년 ~ 총합계 공통 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 ( 단위 : 억원 ) 분야별합계 1,336.1 (25.6%) 소재 주력시스템산업 미래신산업 에너지산업 탄소소재 비철금속소재 D 프린팅소재 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 지능형로봇 맞춤형웰니스케어 착용형스마트기기 생체모사디바이스 IoT, 지능형시스템 고효율초소형화발전시스템 직류송배전시스템 신재생하이브리드에너지디바이스 소계 (19.7%) (8.3%) (29.6%) (16.8%) 연구개발단계별로구분하면개발연구가 46.1% 로가장높은비중을차지하며, 기초연구와응용연구가각각 25.9% 와 19.3% 를차지하였다. 15개기술중에서지능형로봇, 생체모사디바이스, IoT 지능형시스템, 신재생하이브리드에너지디바이스등의경우에는기초단계에비중이 50% 이상이어서 15개분야평균인 25.9% 를크게상회하였다. 직류송배전시스템이나무인항공기의경우에는개발연구단계비중이평균비중보다 1.5배가량높게나타났다. 65

82 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 분류 공통 소재 주력시스템산업 미래신산업 에너지산업 < 표 4-13> 소재분야 15 대핵심기술분야 / 단계별투자현황 기술분야 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 탄소소재 비철금속소재 3D 프린팅소재 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 지능형로봇 맞춤형웰니스케어 착용형스마트기기 생체모사디바이스 IoT 지능형시스템 고효율초소형화발전시스템 직류송배전시스템 신재생하이브리드에너지디바이스 소 계 ( 단위 : 억원 ) 기초응용개발분류별기타연구연구연구합계 , % 21.9% 40.1% 25.8% (25.6%) % 11.6% 56.9% % 20.8% 68.5% 1.7% (19.7%) % 42.1% 1.3% % 3.2% 77.7% 14.4% % 29.6% 59.0% 0.7% (8.3%) % 6.5% 66.5% 20.5% % 16.6% 29.4% % 5.2% 67.1% 3.6% % 29.1% 39.8% 3.6% (29.6%) % 19.7% 19.7% 1.2% % 16.6% 28.9% % 39.3% 20.3% 1.0% % % - (16.8%) % 14.5% 31.0% 0.7% % 19.3% 46.1% 8.7% 연구수행주체별비중을크기순으로나열하면중소기업 (30.7%), 출연연구소 (24.6%), 대학 (24.0%) 의순서였다. 기술별로살펴보면 IoT 지능형시스템전략기술분야의경우대학이연구수행주체로참여하는비중 (72%) 이타분야 ( 평균 : 24.0%) 에비해높았으며, 첨단가공제고계측 ( 시험 ) 장비분야는출연연의비중 (39.5%) 이높게나타났다. 스마트자동차분야는중소기업 (66.5%) 이가장높은비중을보이는반면, 직류송배전시스템분야는대기업 (50.0%) 이큰비중을차지하는것으로분석되었다. 66

83 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 < 표 4-14> 소재분야 15 대핵심기술수행주체별현황 ; 3 개년합계 ( 단위 : 억원 ) 분류 기술분야 대학 출연연 중소기업 대기업 국공립연구소 기타 공통 첨단가공제조 계측 ( 시험 ) 장비 11.5% 39.5% 19.2% 17.60% 0.0% 12.2% 탄소소재 % 7.3% 42.9% 20.30% 3.9% 소재 비철금속소재 % 27.1% 48.9% 15.20% 0.5% 3D 프린팅소재 % 34.2% 1.3% 0 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 5.3% 0.5% 66.5% 24.70% 3.0% 주력 시스템심해저해양플랜트 5.5% 23.6% 48.5% 19.80% 2.7% 산업 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 8.0% 20.0% 57.0% 8.20% 6.7% 지능형로봇 % 2.1% 18.4% 3.60% 4.6% 맞춤형웰니스케어 % 7.9% 45.3% 11.60% 10.2% 미래 착용형스마트기기신산업 27.1% 16.7% 23.7% 26.70% 5.8% 생체모사디바이스 % 12.8% 19.1% 3.80% 0.2% IoT 지능형시스템 % 1.6% 18.4% % 고효율초소형화 발전시스템 41.9% 27.1% 31.0% 0 0.0% 에너지 직류송배전시스템산업 3.0% 46.9% 50.00% 0.0% 신재생하이브리드 에너지디바이스 37.1% 30.0% 20.0% 12.40% 0.5% 소 계 % 24.6% 30.7% 15.40% 0.0% 5.3% 부처별투자비중을살펴보면미래부와산업부는모든분야에고르게투자하고있으며 그외부처인국토부, 복지부, 해수부등은특정기술분야에만투자하고있는것으로 분석되었다. 67

84 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 분류공통소재 기술분야 첨단가공제조탄소계측소재 ( 시험 ) 장비 < 표 4-15> 소재분야 15 대핵심기술부처별투자현황 ; 2013 년 비철금속소재 3D 프린팅소재 주력 시스템산업 미래신산업 스마트 ( 고속자동차심해저수직맞춤형착용형지능형 ( 자율해양이착륙 ) 웰니스마트로봇주행플랜트무인스케어기기자동차 ) 항공기 생체모사디바이스 ( 단위 : 억원, %) 에너지산업 신재생고효율하이 IoT, 직류초소형화브리드지능형송배전발전에너지시스템시스템시스템 디바이스 교육부 % 5.9% 8.1% 1.3% 1.0% 6.3% 4.8% 8.3% 15.0% 5.3% 2.1% 0.5% 36.0% 국토교통부 % 94.9% 1.7 농촌진흥청 % 미래창조 과학부 14.4% 3.8% 11.5% 1.3% 0.1% 0.1% 2.8% 7.6% 14.4% 15.6% 2.6% 2.8% 23.0% 계 방위사업청 범부처 보건복지부 산림청 산업통상자원부 소방방재청 % 21.8% 0.6% 7.6% 25.2% 0.3% 7.6% 2.2% 34.6% % % % % % 12.5% % % 4.4% 21.0% 1.2% 3.5% 0.8% 1.0% 6.8% 6.9% 4.0% 0.7% 3.5% 1.8% 8.6% % 50.0% 1.1 중소기업청 % 22.5% 0.1% 1.5% 4.2% 1.1% 24.8% 8.4% 4.4% 1.0% 0.6% 3.9% 해양수산부 % 22.8% 총합계 % 3.6% 17.2% 0.3% 0.9% 2.6% 2.9% 2.0% 8.6% 10.4% 7.0% 1.7% 2.7% 1.0% 13.6% 기술분야별과제당연간평균연구비는약 2.2 억원으로산출되었다. 무인항공기 기술분야가 5.3 억원으로가장높고 IoT, 지능형시스템기술분야가 0.5 억원으로가장 낮게도출되었다. 68

85 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 [ 그림 4-19] 소재분야 15 대핵심기술과제지원규모 예산의주요단위인사업별로살펴보면소재분야 15 대핵심기술에대해지원은산업부의 소재부품기술개발사업 (300.6 억원 ), 뿌리산업경쟁력강화지원 (144.6 억원 ), 글로벌전문기술개발사업 (116.9 억원 ) 등에서주로이루어진것으로정리되었다. 추출된사업의개별사업별예산에서소재분야 15 대핵심기술에대한지원액비율은 10% 미만임을확인할수있었는데뿌리산업경쟁력강화지원사업과산업소재원천기술개발사업은 각각 98.6%, 14.9% 로높은비율을보였다. < 표 4-16> 소재분야 15 대핵심기술투자규모상위 8 개사업현황 ; 13 년기준 ( 단위 : 억원,%) 세부사업명 부처명 정부사업예산소재분야핵심기술투자액 (A) 투자금액 (B) 비중 (B/A) 소재부품기술개발 산업부 3, % 뿌리산업경쟁력강화지원 산업부 % 글로벌전문기술개발 ( 주력 신산업 ) 산업부 % 산업소재원천기술개발 산업부 % 에너지자원융합원천기술개발 산업부 1, % 중견연구자지원 미래부 3, % 광역경제권선도산업육성 산업부 2, % 첨단융합기술개발 미래부 1, % 총합계 ( 평균 ) % 69

86 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 4-20] 소재분야 15 대핵심기술관련투자규모상위 8 개사업현황 ; 13 년기준 ( 단위 : 억원, %) (3) 소재분야 15 대핵심기술투자에서금속소재위치 소재분야 15대핵심기술에연관된과제중에서금속소재과제를재추출하여분석을수행하였다 40). 정부 R&D 투자는 11년 233억원, 12년 376억원, 13년 398억원으로매년증가추세이며최근 3년 ( 11~ 13) 간누적투자규모는 1,007억원으로동기간동의소재분야정부 R&D 투자 26,499억원의 3.8% 를차지하는것으로나타났다. 구분 < 표 4-17> 소재분야 15 대핵심기술과금속소재관련투자 소재분야정부 R&D 총규모 (A) 소재분야 15 대핵심기술 투자규모 (B) 투자비중 (B/A) ( 단위 : 억원 ) 소재분야 15대핵심기술中금속소재기술투자규모투자비중 (C) (C/A) 2011 년 8,002 1, % % 2012 년 8,926 1, % % 2013 년 9,571 2, % % 총합계 / 평균 26,499 5, % 1, % 40) 2011 년 년, 금속재료 ( 과학기술표준분류대분류재료화공중에서중분류 ) 70

87 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 소재분야 15 대핵심기술에대한투자중금속소재가 19% 가량을차지하고있어상당히 중요한비중이부여된것으로해석된다. 기술분야기준으로금속소재자체의구조는 소재산업 (55.5%), 주력시스템산업 (14.3%), 미래신산업 (12.6%) 순이며세부기술중에서 비철금속소재로분류된투자비중이매우높음을확인할수있었다 ( 그림 4-21 참조 ). < 표 4-18> 소재분야 15 대핵심기술중금속소재 R&D 투자규모 ( 단위 : 억원 ) 분류기술분야 11 년 12 년 13 년총합계분류별합계 공통 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 탄소소재 (9.2%) 소재 주력시스템산업 비철금속소재 D 프린팅소재 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 (55.5%) (14.3%) 미래신산업 지능형로봇 맞춤형웰니스케어 착용형스마트기기 생체모사디바이스 IoT, 지능형시스템 (12.6%) 고효율초소형화발전시스템 에너지산업 직류송배전시스템 신재생하이브리드에너지디바이스 (8.4%) 소계 % 71

88 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 [ 그림 4-21] 소재분야정부 R&D 핵심기술에서금속재료위치 연구개발단계별투자비중은개발연구비중이 66.2% 여서소재분야 15대핵심기술평균인 46.1% 보다매우높은비율임을확인할수있으며응용과기초단계는각각 18.8%, 12.8% 인것으로산출되었다. 연구수행주체별로구분하면중소기업이 48.7% 여서소재분야 15대핵심기술평균인 30.7% 보다 1.5배높은비율을보였으며, 출연연 23.0%, 대기업 14.3%, 대학 11.5% 의비중이었다. 즉소재분야 15대핵심중금속소재분야는중소기업의개발단계과제에주로지원된것으로해석되며이러한비중은금속소재전반의과제에대한분석값보다매우높음을알수있다. 72

89 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 분류 공통 소재 주력시스템산업 미래신산업 에너지산업 < 표 4-19> 소재분야 15 대핵심기술중금속소재연구단계별투자현황 ; 3 개년합계 전략기술분야 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 탄소소재 비철금속소재 3D 프린팅소재 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 지능형로봇 맞춤형웰니스케어 착용형스마트기기 생체모사디바이스 IoT 지능형시스템 고효율초소형화발전시스템 직류송배전시스템 신재생하이브리드에너지디바이스 소 계 기초연구 개발연구 응용연구 기타 ( 단위 : 억원 ) 분류별합계 (9.2%) % 66.2% 18.8% 2.2% (55.5%) (14.3%) (12.6%) 84.6 (8.4%)

90 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 4-20> 소재분야 15 대핵심기술중금속소재연구수행주체별투자현황 ; 3 개년합계 분류전략기술분야대학출연연중소기업대기업국공립연구소 공통 소재 주력시스템산업 미래신산업 에너지산업 첨단가공제조계측 ( 시험 ) 장비 탄소소재 비철금속소재 3D 프린팅소재 스마트자동차 ( 자율주행자동차 ) 심해저해양플랜트 ( 고속수직이착륙 ) 무인항공기 지능형로봇 맞춤형웰니스케어 착용형스마트기기 생체모사디바이스 IoT 지능형시스템 고효율초소형화발전시스템 직류송배전시스템 신재생하이브리드에너지디바이스 소 계 ( 단위 : 억원 ) 기타 % 31.0% 24.9% % 6.8% % 2.6% 87.7% % 35.0% 45.5% % % % 76.3% % 80.1% 11.2% % 87.9% % 36.5% % 82.8% % 1.8% 9.7% % % 0.4% 42.2% % 39.3% % % 90.6% % 21.4% 35.8% % 23.0% 48.7% 14.3% 0.0% 2.4% 주 : 13 년부터별도로구분된중견기업의경우본분석에서 3 년누적에서는대기업으로분류 74

91 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 과제당평균연구비는약 3.2 억원으로나타났다. 무인항공기기술분야의 R&D 과제당 평균연구비가 억원으로가장높게나왔고 IoT 지능형기술분야와지능형로봇 기술분야의 R&D 과제당평균연구비가각각 32 백만원, 34 백만원으로낮게도출되었다. [ 그림 4-22] 소재분야 15 대핵심기술중금속소재관련분야별평균과제지원규모 4. 시사점 정부 R&D 투자를부처별로구분할때금액기준으로는소재전분야와금속소재분야공히산업부가가장큰비중을차지하며미래부, 중기청도일정비율을차지하고있음을알수있었다. 과제수기준으로는소재전분야에서는중기청이가장큰비중을차지하고있는반면, 금속소재분야에서는산업부가가장큰비중을차지하는것으로나타났다. 연구수행주체별투자현황분석결과소재전분야에서는중소기업이가장큰비중을차지하고있으나, 금속소재분야에서는출연연이중소기업을앞서가장큰비중을차지하는것으로나타났다. 이는소재에특화된출연연구기관이핵심적역할을맡은결과로해석된다. 연구개발단계별로구분하면소재전분야와금속소재분야모두개발연구가가장큰비중을차지하고있는것으로나타났다. 다만기초연구와응용연구비중관련하여소재전분야는기초연구의비중이, 금속소재분야는응용연구의비중이더큰것으로나타났다. 금속소재분야에서기초연구의비중은꾸준히하락하여 2012년을기점으로응용연구비중보다도낮은값을갖게된것으로확인되었다. 75

92 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 정부의 R&D 사업화장려의정책적기조에맞춘것으로볼수도있으나금속소재분야의경우 장기적인연구를통한실질적인원천기술보유와산업경쟁력확보가중요하다는점을고려하면 올바른방향으로가고있는가에대한검토가필요한것으로해석된다. 다소차이가있는항목도있었으나연구수행주체별, 개발단계별투자현황을보면 금속소재는일반적인소재나핵심투자영역의소재와유사한투자포트폴리오는갖는 것으로이해된다. 부처별구분에있어서도산업부가가장높은비중을차지한다는점이 동일하여중장기관점에서의기초기술연구와지식습득보다는단기적인사업화와 성과발생을최우선으로진행되고있는것으로해석할수있다. 정부의소재분야핵심 투자영역에서금속소재가차지하는비율이 20% 에달하는점은해당분야에매우고무적인 사항이지만지식축적과체질강화에기여할수있는투자인가에대해서는보다구체적인 고민이필요한것으로분석된다. < 표 4-21> 13 년연구수행주체별투자현황 ( 단위 : 억원, %) 연구수행소재분야핵심기술소재분야핵심기술전체 R&D 소재 ( 재료, 화공 ) 주체구분 ( 재료, 화공 ) ( 금속재료 ) 국공립연구소 8, % 4 0.0% % % 출연연구소 69, % 2, % % % 대학 39, % 1, % % % 대기업 8, % 1, % % % 중견기업 6, % % % % 중소기업 21, % 2, % % % 기타 9, % % % % 합계 169, % 9, % % % < 표 4-22> 13년연구수행주체별투자현황 ( 단위 : 억원, %) 연구개발소재분야핵심기술소재분야핵심기술전체 R&D 소재 ( 재료, 화공 ) 단계구분 ( 재료, 화공 ) ( 금속재료 ) 기초연구 36, % 2, % % % 응용연구 24, % 1, % % % 개발연구 59, % 4, % % % 기타 47, % 1, % % % 합계 169, % 9, % % % 76

93 제 4 장금속소재기술및정부 R&D 투자현황 < 표 4-23> 13 년부처별투자현황 부처전체 R&D 소재 ( 재료, 화공 ) 소재분야핵심기술 ( 재료, 화공 ) ( 단위 : 억원, %) 소재분야핵심기술 ( 금속재료 ) 교육부 15, % % % % 국토교통부 3, % % % % 농림축산식품부 1, % % 농촌진흥청 5, % % % - - 문화체육관광부 % % 미래창조과학부 55, % 2, % % % 방위사업청 24, % % % - - 범부처 % % % - - 보건복지부 4, % % % % 산림청 % % % - - 산업통상자원부 31, % 5, % % % 소방방재청 % % % - - 안전행정부 % % 중소기업청 8, % 1, % % % 해양수산부 5, % % % % 환경부 2, % % 기타 7, % 합계 169, % 9, % 2, % % 77

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95 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석

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97 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석 제 1 절효율성분석개요 DEA(Data Envelopment Analysis, 자료포락분석법 ) 은투입요소가산출요소로전환되는생산과정을생산가능집합 41) 으로기술하고, 생산과정효율성을계측하는방법이다. 투입기준 DEA는산출요소의양이고정되어있을경우, 투입요소를얼마나줄일수있는지를계측하는방법인데예를들어투입기준 DEA 효율성값이 0.87로계측되었을경우, 현재투입되는투입요소의양을 87% 로줄이더라도동일한양의산출요소를생산할수있음을의미한다. 산출기준 DEA는투입요소의양이고정되어있을경우, 산출요소를얼마나늘릴수있는지를계측하는접근으로산출기준 DEA 효율성값이 1.23으로계측되었을경우, 현재투입되는투입요소를동일하게사용할경우산출요소를 23% 더생산해낼수있음을의미한다. 아래의그림에서 DMU 42) A의투입기준효율성은 BC/AC로정의한다. [ 그림 5-1] DEA 를이용한효율성의개념 41) Production possibility set; PPS 42) 의사결정체, Decision making unit; DMU 81

98 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 총 K 개의 DMU 43) 가있으며, m 개의투입요소를이용하여 n 개의산출요소를생산할 때투입기준 DEA 모형은다음과같이수리적으로기술할수있다. min : k번째 DMU의투입기준효율성을의미 : k번째 DMU의투입요소벡터이며벡터의길이는 m임. (X는 m x K의행렬을의미 ) : k 번째 DMU 의산출요소벡터이며벡터의길이는 임. (Y 는 n x K 의행렬을의미 ) : 가중치변수 (intensity variable) 이며, k번째 DMU는이값이 0이아닌 DMU를벤치마크하여효율성을개선가능효율성을개선한이후에도효율성이나생산성을높이기위한추가적인노력이필요하며, 이와같은노력은여유분과 TOPS 의달성여부를분석하면가능하다. 여유분 (slack) 만큼투입물을더줄이거나산출물을더늘릴여지가있게되는데 DMU 가규모에대한수익증가 (Increasing returns-to-scale; IRS) 에있을경우, 규모를늘려서가장평균생산성이높은 TOPS (Technically optimal productive size) 로이동해야한다. DMU 가규모에대한수익체증 (Decreasing returns-to-scale; DRS) 에있을경우, 규모를줄여서 TOPS로이동해야한다. 분석을통해분석의주요관심사가되는 DMU가어디에위치하는가를확인할수있고기술적인최적점으로이동시키기위해규모확대나축소의전략을선택하는데참고할수있다. 43) Decision making unit; 의사결정체 82

99 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석 제 2 절분석자료 정량분석을위해서는분석에투입되는자료의범위를설정해야한다. 산업관점의분석이나특허, 또는개별기업관점의다양한접근이존재하는것으로조사되었으나본연구에서는정부R&D투자동향분석결과와연계하여종합분석을수행하기위해서과학기술표준분류를적용하였다. 분류체계에서대분류재료에속한중분류를적용하였다. 해당분류는금속재료외에세라믹, 고분자등 8개분류가있다. 또한소재의관점에서재료와더불어화공을분석의범위에포함하여정부 R&D투자의소재분야하위항목간효율성을비교분석하였다. 분류체계에서금속재료는주된구성원자가자유전자에의하여결합되어있으며전성및연성이우수하고전기전도도, 열전도도및화학적반응성이높은금속의특성을이용하는재료또는기술로정의되어있으며구조, 기계, 장비및그에속하는부품을제조하는구조용금속재료기술과화학적, 전자기적, 광학적특성을이용하는기능성금속재료기술을포함하는것으로설명되어있다. 각분류별설명은본보고서의 < 부록1> 에제시된표의내용과같다. 83

100 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 제 3 절분석결과 금속소재분야 R&D 효율성을계측하기위해다양한방법중에서비교적용이하게접근이가능한자료포락분석법 (Data envelopment analysis; DEA) 을적용하였다. R&D 투자가논문, 특허등의산출로전환되는과정의효율성을정량적으로계산하였으며이과정에서투입기준 DEA 모형을이용하였다. 투입요소로는정부R&D 투자를, 산출요소는 SCI 논문수와국내특허출원수및국외특허출원수를적용하였다. 특허에대한자료중등록과출원두가지자료가모두존재하지만 R&D 투자금이투입된후에특허가등록되기까지는약 3년의시간이소요되며, 특허출원과등록은선형관계가있으므로출원과등록을동시에산출요소로사용하지않고출원수를산출요소로설정하였다. 즉 1투입 (R&D 정부연구비 ), 3산출 (SCI 논문수, 국내특허출원수, 국외특허출원수 ) 의투입기준 DEA 모형을이용하여각조사분석항목을 DMU로간주하여분석하였다. 44) 2008년부터 2012년까지 R&D 효율성은지속증가하는추세를보였다. 평균효율성은 2008년 0.193에서 2012년 0.456으로증가하였으며, 그증가분은 26.3%p였다. 나노화학공정 (0.853), 고분자 / 공정기술 (0.557), 기타 / 재료 (0.555) 등의분야에서효율성이높게계측되었는데특히, 나노화학공정은 2010년부터 2012년까지효율성이모두 1로계측되었다. 2012년기준으로나노화학공정 (1.000), 생물화학 / 공정기술 (1.000), 기타 / 화공 (0.784) 등의효율성이높게계측되었다. < 표 5-1> 효율성분석결과 ; 투입기준 DEA 분야 평균고분자. 공정기술 고분자재료 국방소재 금속재료 ) 각년도마다 PPS 가구성된다고가정하여분석할경우, 연도별효율성차이를살펴볼수없음. 연도별효율성의변화를살펴보기위해서, 모든년도및모든 DMU 에대해동일한 PPS 를갖는다는가정을하여 Pooled 데이터셋을구축하여분석하였음. 84

101 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석 기타. 재료 기타. 화공 나노화학공정기술 무기화생방. 화력탄약 분석. 물성평가기술 생물화학. 공정기술 섬유제조 섬유제품 세라믹재료 소성가공. 분말 열. 표면처리 염색가공 정밀화학 주조. 용접. 접합 화학공정 화학공정. 안전기술 화학제품 평균 자료포락분석결과에따르면 2012년기준으로정부연구비규모를늘려야하는분야는 13개, 줄여야하는분야는 6개로계측되었다. 규모효율성이높아 TOPS 에서평균생산성이가장높은분야는, 나노화학공정기술과생물화학 / 공정기술이었으며 IRS 영역에존재하는분야는총 13개로, 특히화학공정 / 안정기술 ( 규모효율성 : 0.744), 무기화생방 / 화력탄약 ( 규모효율성 : 0.858) 등의분야에서정부연구비규모를늘릴필요가있다는결과를얻었다. 금속재료는고분자재료 ( 규모효율성 :0.567) 와더불어 DRS 영역에존재하는총 6개분야중하나인것으로계산되었고이는해당분야에서정부연구비규모를줄일필요가있는것으로해석된다. 85

102 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 < 표 5-2> 규모효율성과 RTS; 2012년기준 분야 규모효율성 RTS 고분자. 공정기술 IRS 고분자재료 DRS 국방소재 IRS 금속재료 DRS 기타. 재료 DRS 기타. 화공 IRS 나노화학공정기술 TOPS 무기화생방. 화력탄약 IRS 분석. 물성평가기술 IRS 생물화학. 공정기술 TOPS 섬유제조 IRS 섬유제품 IRS 세라믹재료 DRS 소성가공. 분말 IRS 열. 표면처리 DRS 염색가공 IRS 정밀화학 IRS 주조. 용접. 접합 IRS 화학공정 DRS 화학공정. 안전기술 IRS 화학제품 IRS 분석기간동안, 총 3개의분야가벤치마크대상이되었는데국방소재는 2009년, 나노화학공정기술은 2010, 2011, 2012년, 생물화학 / 공정기술은 2012년이벤치마크 대상이었다. 특히 2010년나노화학공정기술의벤치마크횟수가총 76건으로가장높음을 확인할수있었다. < 표 5-3> 분야별 / 연도별벤치마크회수 분야 연도 벤치마크회수 국방소재 나노화학공정기술 나노화학공정기술 나노화학공정기술 생물화학. 공정기술

103 제 5 장정부 R&D 투자효율성분석 2012 년기준으로나노화학공정기술 (2010 년 ) 과생물화학공정기술 (2012) 을대부분 벤치마크할필요가있는것으로나타났는데가령 2012 년금속재료분야는 2010 년 나노화학공정기술과 2012 년생물화학 / 공정기술분야를벤치마크삼아 R&D 효율성을 개선할필요가있음을의미한다. 분야 < 표 5-4> 분야별벤치마크대상 ; 2012 년기준분야별로나열 국방소재 (2009) 나노화학공정기술 (2010) 나노화학공정기술 (2011) 나노화학공정기술 (2012) 생물화학. 공정기술 (2012) 금속재료 세라믹재료 고분자재료 주조. 용접. 접합 소성가공. 분말 열. 표면처리 분석. 물성평가기술 국방소재 기타. 재료 화학공정 나노화학공정기술 고분자. 공정기술 생물화학. 공정기술 정밀화학 화학제품 섬유제조 염색가공 섬유제품 화학공정. 안전기술 무기화생방. 화력탄약 기타. 화공 단, 금번분석의경우환경적인변수가분야별효율성에어떠한영향을미치는지에 대해고려하지못하였다는점을주의해야한다. 대표적인환경변수는박사학위소지자의 비중, 민간연구비와정부연구비의비중, 연구책임자의소속기관역량, 연구책임자의 개인역량등을들수있다. 87

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105 제 6 장결론및정책제언

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107 제 6 장결론및정책제언 제 6 장결론및정책제언 금속산업은국제적인경쟁심화와공급설비의과잉상태로알려져있고이를극복하기위한돌파구마련에노력하고있다. 한국의경제발전에기여도가크며현재에도산업부문에서높은비중을차지하고있는금속산업을향후에도지속적인발전을이어나가야하기때문에본연구에서는금속산업의 R&D 관점에서의현재위치를살펴보고실효성있는투자방안도출을도모하였다. 다양한문헌조사를통해금속소재분야의국내외동향을파악하였으며정부 R&D 투자와성과, 미래예측에관련된다양한정보중에서소재분야와금속소재에관련된내용을추출하여국가투자관점에서금속소재의위치를확인하였다. 정부지원과제의성격, 수행주체등의구분을적용하여집단별현황과차이유무분석을수행하였고이과정에서전문가자문의견및소재분야투자관련선행연구의결과를조사하여금속소재의현황및향후투자방향설정에적용하였다. 금속소재기술은향후정부의소재분야핵심 R&D 투자분야들중에서최근 3년투자액기준으로 19.3% 를차지하고있어매우중요한부분에위치한것으로분석되었다. 금속소재 [ 그림 6-1] 소재분야정부 R&D 핵심기술에서금속재료위치 ; 기술별 투자액 91

108 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 하지만미래시장을선점할수있는유형의기술에대한투자가추격형기술에대한지원보다투자측면에서중요한것으로알려져있으나정부의소재분야예산투자는추격도약형중심이라는비판이있었는데본연구의분석을통해금속소재의경우도소재 R&D 전반의국가투자문제점에있어서예외는아닌것으로분석되었다. 즉, 단기상용화를위한개발단계의연구과제가정부지원의중심부에있음을확인하였고이러한문제점은최근정부의 R&D 투자에있어서개선되어야할점으로빈번히거론되어왔다. 금속소재분야의중요성을알릴수있는기초연구분야의대표과제발굴이필요한데현재금속소재기초연구의대표적인수행주체인대학연구의경우대부분 3년내외의연간 5천만원규모의소형과제에집중되어있는것으로조사되었다. 장기간에걸친투자가요구되면서고위험인소재분야의특성이적절하게반영된투자형태로볼수있으나금속소재연구의다양성과기초체력증진을위한저변확대가이루어지고있는가에대해서는의문을제기할수있는것으로판단된다. 이에대한확인은본연구에서적용한통계적인접근으로는한계가있고개별사례와아이템별분석을통해확인할수있을것으로사료된다. 연도별로기초연구의비중은꾸준히하락하여 2012년을기점으로응용연구비중보다낮은값을갖게된점도주목할만하다. 정부의사업화장려의정책적기조에맞춘것으로볼수있으나금속소재분야의경우장기적인연구를통해실질적인원천기술보유와산업경쟁력확보가가능하다는소재분야의특징이그대로적용된다는점을고려하면기초보다응용분야의투자비중을지속적으로높게가져갈것인가에대해서는주기적인모니터링과전문가집단의논의가필요한것으로해석된다. 기술유형별지원전략과더불어부처별중복지원의문제가거론되고있기때문에이에대한정량분석도수행하였다. 부처별로구분하여분석하면정부부처간역할의문제점은금속소재분야에서는다소완화된것으로분석된다. 일례로미래부와산업부의과제규모와기간을비교하면부처간차이는통계적으로유의미한것으로분석되어일종의역할분담은되어있는것으로해석된다. 미래전략투자관점에서금속소재는최근발표된 652개국가미래기술중에서 19개의기술이포함되어있는것으로확인되었다. 추출된금속소재기술들의실현시기평균은 92

109 제 6 장결론및정책제언 년으로 652개미래기술전체의실현시기인 년및소재 화공분야실현시기인 년과큰차이가없는것으로조사되었다. 반면금속소재분야의기술수준 (70.7%) 은미래기술전체 (63.4%) 나소재 화공분야의기술수준 (68.1%) 보다다소높게나타났다. 따라서금속소재기술은비교적높은기술수준에서가시권내의실현이기대되는기술들위주로추출된것으로이해된다. < 표 6-1> 영역별금속소재전략기술 구분 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 기술명 자동차경량화를위해차체에적용할수있는폭 1,200mm 이상, 강도 400MPa 이상의고강도초경량 Mg 합금 강도 1GPa 이상, 연신율 30% 이상, 인성및내식성이우수한초세립 - 복합조직형강재의미세조직제어기술 고부가가치전자기에너지변환용 6% 실리콘방향성전기강판소재 Noble metal 표면합금화를이용한자가방식형고내식철강재료 자가치유형 polymer coating 을이용한철강기반구조재료 오스테나이트계고 Mn 항복강도 1GPa 급철강소재 3% 무방향성규소강판보다철손 ( 에너지손실 ) 이절반가량낮은전기모터용철심소재 백금을사용하지않은저온형연료전지전극제조기술 리튬을해수로부터연간 20,000ton 이상대량생산하는기술 Al, Mn 을활용한 Cr-free 경량 - 저비중스테인리스강 휴대정보통신기기의초소형엑츄에이터에적용하기위한 30Hz 이상고응답, 변태온도 (Af) 300 이상의 30mm 급고온형상기억합금극세와이어 상온에서초전도성을나타내는재료기술 수소와철광석을결합해철을대량생산하는제철공정기술 제조원가를 50% 이상저감 (50 만엔 / 톤이하 ) 하고, 연간 30 만톤이상으로생산가능한 Ti( 티타늄 ) 추출기술 가스터빈 / 항공엔진용터빈블레이드에적용할수있는 1050 급 RE( 희유금속 )-free 저가단결정합금 인체에적용할수있는탄성계수 20GPa 급, 인장강도 120MPa 급생체의료용티타늄합금 외과수술에사용되는티타늄나사등을대체하고뼈의성장을촉진하는생체흡수성마그네슘합금 전자기력을이용하여소재를초고속 ( 성형속도 100m/s 이상 ) 으로변형함으로써판재를성형, 절삭, 접합하는기술 철강재료표면에 micro-nano pore 구조와마찰저항저감화학물질을활용한표면마찰저항저감철강재료 해당기술에대한전략적인구분의기준으로는최근에발표된선행연구의결과를 적용하였다. 해당연구에서는소재에대한투자중요도평가기준으로성장동력화나 생태계강화보다는기술수준과파급효과가중요하며구체적으로는기술확보가능성이 93

110 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 가장중요하다고결론짓고있으며이를준용하여기술수준과기술실현시기를집단구분의기준으로적용하였다. 네가지영역으로구분하였을때실현시기가가깝고기술수준이높은영역 (Ⅰ) 에속하는 9개상세기술에대해서는산업적관점에서우선적으로투자가필요하고기술수준은높은반면실현시기가먼영역 (Ⅱ) 의 5개상세기술은투자의필요성은인정되나전체예산의제약이나인력양성의관점에서전략적투자가이루어질필요가있다. 기술실현시기가가깝지만기술수준이낮은영역 (Ⅲ) 의 4가지상세기술은높은위험감소가필요하며, 기술의실현시기도멀고기술수준도낮은영역 (Ⅳ) 의 1가지상세기술은장기적인고민이필요한것으로해석된다. 물론금속소재의경우타소재보다는각사분면구분이상세기술별로큰차이를보이지는않았기때문에일반적인논리적용에는주의를요하는것으로사료된다. 더욱이시장실패가발생하였을경우에정부개입이정당화될수있다는기본논리에의하면해당부분에글로벌규모의대기업이자리잡고있는상황에서단기적인사업화분야에정부가지원하는정책집행에대한문제제기가있을수있다. 정부개입이반드시과학기술의성공적인진보를보장하는것은아니고정치및행정체제의불완전성으로인해정부실패가나타날수있다는점까지고려하면보다충분한자료를확보하고종합적인논의진행이필요한것으로볼수있다. 본연구의마지막부분에 DEA를적용한타분야와의상대비교결과를제시하였다 45). 효율성분석결과에서해당분야의계측및타분야와의상대비교에어려움이있음을확인하였다. 이는금속소재분야는연구를통한지식축적에문제가있는것으로해석하거나 R&D 투자성과계측에일반적으로사용되는논문및특허는금속소재분야에는적절하지않아별도의계측법을찾아야하는것으로해석할수있다. 금속소재 R&D투자를통해실질적인지식축적이잘이루어지지못하는이유는다양할수있으며이는상세사례별조사를통해확인해야할것으로사료된다. 가령금속소재 R&D와부품R&D와의협업, 금속소재R&D와기계시스템과의협업등에서개발기간의불일치, 요구조건 ( 물성, ) 의부정확등이거론될수있다. 45) VRS 와 CRS 결과가큰차이를보이지않아 CRS(Constant returns-to-scale; 규모수확불변 ) 에대한결과만제시하였음. 94

111 제 6 장결론및정책제언 본연구에서적용한논리적흐름을다시요약하면정부 R&D의투자현황분석 미래기술군에서해당기술의추출및집단구분 투자효율성분석 집단별전략적용의순서이며이러한과정의중간산출물과최종산출물에대한전문가검토및논의를통해정책적시사점의구체화가가능할것으로판단된다. 특히이과정에서기술실현시기와기술수준조사결과의적용, 효율성분석결과의적용등은기준설정의민감도나분야특성에대한세심한배려가필요하며기계적인해석적용은주의를요하는것으로사료된다. 95

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113 참고문헌 참고문헌 ACEA (2014), Passenger car production, Christian Egenhofer et al. (2013), The Steel Industry in the European Union: Composition and drivers of energy prices and costs, Centre for Europrean policy studies Deloitte (2012), 최근국내철강산업의현황진단, Weekly Insight 제10호 EFR and Laplace Consell (2013), Implications of the EU Steel Action Plan and other EU initiatives for Steel scrap production and trade G.E. Battese et al. (1993), A Stochastic frontier production function incorpoating a model for technical inefficiency effects, the Australasian Meeting of the Econometric Society at the University of Sidney Japan International Cooperation Agency (JICA) and GRIPS Development forum (2011), Intellectual Partnership for Africa, 政策硏究大學大學院 KISLINE (2014), Industry Report 철강산업외 OECD (2012), The future of the steel industry: Selected trends and policy issues, 73rd Steel Committee Meeting OECD (2014), Industry and Technology Policies in Korea Sato, H.(2009), The Iron and Steel Industry in Asia: Development and Restructuring, Institute of Developing Economies, No.210 교육과학기술부, 한국과학기술기획평가원 (2009), 제2차부품소재발전기본계획국가과학기술위원회, 한국과학기술기획평가원 (2012), 에너지분야 R&D 포트폴리오국가과학기술위원회, 한국과학기술기획평가원 (2012), 제4회과학기술예측조사 2012~2035 김성준외 (2011), 금속소재산업고도화및상호협력방안도출연구, 한국산업기술진흥원김용근 (2011), 2010년부품소재산업백서, 한국산업기술진흥원김주한외 (2008), 소재산업의경쟁력제고를위한수요산업과의연계성강화방안, 산업연구원 97

114 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 김주한외 (2010), 원자재비축대상품목조정및품목별적정비축량연구, 산업연구원김창호 (2013), 2014년철강산업전망, 키움증권남장근외 (2010), 성장동력으로서의주요핵심소재발전전략, 산업연구원미래창조과학부, 한국과학기술기획평가원 (2012), 일본의희소금속정책추진현황, 해외정책이슈분석, 심층분석 25호민동준외 (2013), 한국철강산업 Trilemma 극복을위한발전전략, 산업통상자원부백철우외 (2010), 질적성과를고려한 R&D 효율성분석연구, 생산성논집제24권제4호산업자원부 (2001), 제1차부품소재발전기본계획산업통상자원부 (2013), 글로벌시장을선점할 200대미래유망소재 부품발표산업통상자원부 (2013), 제3차소재부품발전기본계획고시산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원 (2013), 2013년산업기술수준조사 보고서서용윤외 (2011), DEA를활용한제조및서비스산업의기술혁신활동효율성비교연구, IE Interfaces Vol. 24 여인국외 (2009), 산업원천기술로드맵금속소재, 한국산업기술진흥원이형석외 (2007), DEA 모형을이용한한국철강산업의효율성분석, 한국콘텐츠학회논문지 07 Vol.7 No.6 임현외 (2011), 2010년기술수준평가보고서, 한국과학기술기획평가원장석인외 (2004), 주력산업의현황과향후정책방향연구, 산업연구원장웅성외 (2012), 한국금속산업의현황분석과대응전략, 한국산업기술평가관리원장웅성외 (2013), 금속산업의정부 R&D 투자현황및활성화를위한제언, 재료마당제26권제5호재료연구소 (2012), 소재기술백서 2011 정상기외 (2010), 정부R&D예산편성지원을위한심층이슈분석, 한국과학기술기획평가원, 일반사업 정선영 (2010), 확률적프론티어모형을이용한총요소생산성국제비교 : 기술적효율성을감안한접근방법, Working paper 제431호정운찬외 (1997), 우리나라은행산업의효율성 : Fourier Flexible 비용함수의분석을중심으로, 경제학연구제48집제1호중소기업청 (2013), 2013 중소기업기술로드맵 98

115 참고문헌 지식경제부 ( ), 소재 부품산업미래비전 2020 한국과학기술기획평가원 (2012), 소재분야대일무역역조개선을위한대응방안한국과학기술기획평가원 (2014), 부품 소재분야정부R&D효과성제고를위한기술이전 사업화현황진단및개선방안한국과학기술기획평가원 (2012), 제4회과학기술예측조사 한국과학기술기획평가원 (2009), 부품소재산업경쟁력향상사업심층평가보고서한국과학기술기획평가원 (2013), 대형국책연구개발사업의비전및추진전략수립에관한연구한국과학기술기획평가원 (2010), 과학기술미래비전 (2040년을향한대한민국의꿈과도전 ) 한국부품 소재산업진흥원 (2008), 부품 소재산업경쟁력분석및부품 소재기업종합실태조사한국비철금속협회 (2008), 산업용원자재중장기수급안정화방안연구한국산업기술진흥원 (2010), 2010년주요국산업기술정책동향분석 - 재도약을위한중장기혁신전략수립, 한국산업기술진흥원 (2011), 2010년부품소재산업백서한국산업기술진흥원 (2012), 소재부품산업동향과이슈한국산업기술평가관리원 (2011), 2010년도산업기술수준조사한국산업기술평가관리원 (2011), 소재산업 Value Chain 분석및기술수준조사한국산업기술평가관리원 (2011), 소재산업 Value Chain 분석및기술수준조사한국산업기술평가관리원 (2012), 주력산업산업융합원천 R&D 전략 [ ] 한국산업기술평가관리원 (2014), 소재부품산업산업기술 R&BD 전략 ( ) 99

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117 부 록 1. 과학기술표준분류중본연구의분석대상 2. 미래기술중금속소재기술목록

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119 부록 < 부록 1> 과학기술표준분류중본연구의분석대상 대분류중분류설명 금속재료 세라믹재료 고분자재료 주된구성원자가자유전자에의하여결합되어있으며전성및연성이우수하고전기전도도, 열전도도및화학적반응성이높은금속의특성을이용하는재료또는기술 구조, 기계, 장비및그에속하는부품을제조하는구조용금속재료기술과화학적, 전자기적, 광학적특성을이용하는기능성금속재료기술을포함함. 이온결합이나공유결합으로이루어진산화물, 질화물, 규화물등의결정질및비정질무기비금속재료또는그에관련된기술 용도에따라분말, 벌크, 후막, 박막, 단결정, 파이버, 나노와이어등의다양한형태로합성되어기계적, 열적, 전자기적, 광학적, 생체화학적및복합적기능등을구현하는재료 분자량이 1만이상이며하나또는두종류이상의원자들, 혹은원자들의집합체들이주로공유결합인 1차결합에의해서로연결된긴순서를갖는분자들로구성된재료 주로플라스틱, 합성섬유, 도료, 접착제등석유화학공업에서인공적으로만들어진합성고분자와셀룰로오스등과같은천연고분자를포함함. 재료 주조 / 용접 / 접합 소성가공 / 분말 열 / 표면처리 분석 / 물성평가기술 국방소재 기타재료 금속결합과이온결합을하는금속재료의성형에관련되는주조, 용접, 접합에관련된기술. 금속가공과고분자재료의가공에사용되는, 물체의소성을이용해서변형시켜갖가지모양을만드는가공법. 금속의소성가공은열간가공과냉간가공으로대별된다. 또한금속, 세라믹고분자재료에서사용되는분말제조및성형방법에관한기술. 가열 냉각등의조작을통하여재료의특성을개량하는조작으로온도에의해서존재하는상 ( 相 ) 의종류나배합에관련된기술. 담금질, 뜨임, 풀림등에관련된기술. 또한금속표면을어떤특정한기계적, 화학적목적을가지고처리하는기술. 재료분석과물성평가를통하여재료가발현하는특성의원인을이해하고재료가가진특성한계를측정하여기존재료의특성향상또는신재료의개발에기여하는기술 국방용으로사용되는금속, 세라믹, 고분자, 복합재료에관련된모든재료및기술. 103

120 금속산업의재도약발판마련을위한금속소재분야정부 R&D 투자방안 대분류중분류설명 화학공정 나노화학공정기술 화학반응기에원료를주입하여화학반응을진행하고그결과로생성되는생산물을고순도로분리정제하는일련의화학적물리적조작기술 화학반응을원활히진행시키는촉매의설계, 제조부터고성능화학반응기및분리정제장치의설계, 제작, 그리고이일련의공정을효율적으로운용하기위한공정제어시스템까지를포함하는광의의공정기술. 원자및분자, 또는나노크기의클러스터를조작또는가공하여기능성나노소재와나노구조를제조하고, 나아가이들재료를사용하여나노소자및나노제품을제조하는데필요한화학과화학공학을바탕으로하는화학공정기술 화공 고분자공정기술 생물화학공정기술 정밀화학 화학제품 섬유제조 염색가공 섬유제품 화학공정안전기술 무기화생방 / 화력탄약 기타화공 서로연결된사슬거대분자가단위분자와는다른거동특성을갖는유기성고분자를산업적으로제조하고응용하는제반기술 생물체혹은그일부를이용하여인류에게유익한생산물의제조, 서비스및지식창출을위한제반공정기술 물체는미생물, 동물세포, 식물세포등을포함하며, 생물체의일부는단백질, DNA(Deoxyribonucleic acid), RNA(ribonucleic acid) 등을포함함. 석유화학산업이나기타일반화학산업에서생산되는기초화학제품을원료로, 다단계의합성반응과분리정제공정을거쳐비교적고부가가치의소량다품종, 특수기능성화학제품을생산하는기술 석유화학및정밀화학산업으로뷴류되지않은제지, 피혁, 시멘트등여타의일반화학제품을제조하고생산하는기술 천연또는합성고분자를이용한섬유소재의제조와이를이용하여직물을제조하는데필요한중합, 방사, 사가공, 방적, 제직등섬유제조와관련된공정기술 침염, 날염, 가공등섬유나직물등에색이나기능성을부여하는염색, 가공과관련된공정기술 부직포, 편성물, 봉제, 의류패션등과같이섬유제품과관련된기술 화학공장의안전한조업및관리, 피해예측, 사고조사, 위험성감소및인적오류를파악하여안전을향상시키는기술 화학공장에서발생가능한사고의위험성평가를위한모델링, 모사및 S/W를개발하여피해규모를예측 / 저가하는기술과사고발생에대비한비상대응기술임. 또한사고의원인해석, 사고조사, 잠재위험확인및인적오류를분석하여화학공장의안전한조업및관리를할수있도록하는기술을포함 화학, 생물학, 방사능장비및비살상 / 살상무기와관련된기술을군사적으로응용및활용하는제반연구분야 화학, 생물학, 방사능을탐지 식별 경보하여제독 해독하고검증 폐기하는제반연구기술분야 지상, 공중및해상용유도탄, 로켓탄, 투하탄, 지뢰 / 기뢰등과같은살상무기와고섬광탄, 탄소섬유탄등의비살상신특수무기와관련된제반연구기술분야 104

121 부록 < 부록 2> 미래기술중금속소재기술목록 구분기술번호기술명실현시기 ( 년 ) 기술수준 자동차경량화를위해차체에적용할수있는폭1,200mm 이상, 강도 400MPa 이상의고강도초경량 Mg 합금강도 1GPa 이상, 연신율 30% 이상, 인성및내식성이우수한초세립 - 복합조직형강재의미세조직제어기술고부가가치전자기에너지변환용 6% 실리콘방향성전기강판소재 Noble metal 표면합금화를이용한자가방식형고내식철강재료 Ⅰ 361 자가치유형 polymer coating 을이용한철강기반구조재료 오스테나이트계고 Mn 항복강도 1GPa 급철강소재 % 무방향성규소강판보다철손 ( 에너지손실 ) 이절반가량낮은전기모터용철심소재 백금을사용하지않은저온형연료전지전극제조기술 리튬을해수로부터연간 20,000ton 이상대량생산하는기술 Al, Mn 을활용한 Cr-free 경량 - 저비중스테인리스강 휴대정보통신기기의초소형엑츄에이터에적용하기위한 30Hz 이상고응답, 변태온도 (Af) 300 이상의 30mm 급고온형상기억합금극세와이어 Ⅱ 367 상온에서초전도성을나타내는재료기술 수소와철광석을결합해철을대량생산하는제철공정기술 제조원가를 50% 이상저감 (50 만엔 / 톤이하 ) 하고, 연간 30 만톤이상으로생산가능한 Ti( 티타늄 ) 추출기술