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1 Korea Institute for Advancement of Technology

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3 제출문 지식경제부장관귀하 본보고서를 2010 산업융합원천기술로드맵산업소재분야최종보고서로제출합니다 연구주관기관 : 한국산업기술진흥원 총괄책임자 : 여인국 ( 기술전략단단장 ) 전담연구진 : 이우형 ( 기술기획팀팀장 ) 강성룡 ( 선임연구원 ), 임병혁 ( 선임연구원 ) 지영규 ( 선임연구원 ), 민남기 ( 선임연구원 ) 조남영 ( 선임연구원 ), 이재민 ( 연구원 ) 장영수 ( 연구원 ), 김영미 ( 연구원 )

4 2010 산업융합원천기술로드맵산업소재분야 ( 섬유의류 ) 보고서작성작업에는다음의전문가들이참여하였습니다. < 위원명단 > 성명 소속 직위 / 직책 고준석 건국대학교 교수 권혁상 휴비스 부장 김종훈 한국섬유소재연구소 본부장 박성미 코오롱글로텍 상무 백두현 충남대학교 교수 백무현 대우인터내셔널 상무 우종범 파카 RGB 팀장 유의상 한국생산기술연구원 선임 이범수 한국생산기술연구원 팀장 이창환 웰크론 상무 임대영 한국생산기술연구원 부장 전두환 한국섬유기계연구소 소장 정영진 숭실대학교 교수 조대현 한국섬유개발연구원 본부장 한광석 효성 상무 홍윤광한국자카드센터소장

5 차 례 Ⅰ. 개요 1 1. 산업의정의 3 2. 산업의범위 6 Ⅱ. 환경변화와전망 7 1. 산업의정치적변화 산업의경제적변화 산업의사회적변화 산업의기술적변화 산업의생태환경적변화 23 Ⅲ. 산업동향 국내외시장동향 29 (1) 해외시장동향 29 (2) 국내시장동향 국내외기술개발동향 37 (1) 해외기술개발동향 37 (2) 국내기술개발동향 44 Ⅳ. 산업비전및발전전략 SWOT 산업의미래상 발전비전및목표 54 (1) 발전비전 54 (2) 주요목표및추진전략 중점추진 Top-Brand 산업발전시나리오 62 i

6 Ⅴ. R&D전략및기술로드맵 녹색환경섬유 65 (1) 개요 65 (2) 가치사슬분석 66 (3) 기술트리분석 75 (4) 특허동향 77 (5) 핵심원천기술선정 81 (6) 기술로드맵 융복합섬유 85 (1) 개요 85 (2) 가치사슬분석 85 (3) 기술트리분석 94 (4) 특허동향 95 (5) 핵심원천기술선정 99 (6) 기술로드맵 극한성능섬유 103 (1) 개요 103 (2) 가치사슬분석 104 (3) 기술트리분석 110 (4) 특허동향 114 (5) 핵심원천기술선정 118 (6) 기술로드맵 건강복지섬유 123 (1) 개요 123 (2) 가치사슬분석 124 (3) 기술트리분석 131 (4) 특허동향 135 (5) 핵심원천기술선정 139 (6) 기술로드맵 생각하는섬유 144 (1) 개요 144 (2) 가치사슬분석 145 (3) 기술트리분석 156 ii

7 (4) 특허동향 158 (5) 핵심원천기술선정 162 (6) 기술로드맵 163 Ⅵ. 특허연계전략 융복합섬유 녹색환경섬유 생각하는섬유 건강복지섬유 극한성능섬유 173 iii

8 표차례 < 표 1-1> 섬유산업의산업분류 3 < 표 3-1> 세계섬유수요현황 29 < 표 3-2> 1인당섬유소비량및전망 30 < 표 3-3> 세계섬유상위 15개국의수출입추이 31 < 표 3-4> 세계의류상위 15개국의수출입추이 32 < 표 3-5> 세계섬유교역추이및전망 33 < 표 3-6> 최근섬유산업수출입현황 33 < 표 3-7> 세계섬유소재수출순위 34 < 표 3-8> 세계의류수출순위 35 < 표 3-9> 섬유분야세계수출시장점유율 1위품목변화 ( 05~ 06) 36 < 표 6-1> 융복합섬유의특허연계추진전략 169 < 표 6-2> 녹색환경섬유의특허연계추진전략 170 < 표 6-3> 생각하는섬유의특허연계추진전략 171 < 표 6-4> 건강복지섬유의특허연계추진전략 172 < 표 6-5> 극한성능섬유의특허연계추진전략 174 iv

9 그림차례 < 그림 1-1> 세계섬유산업의발전과정 5 < 그림 3-1> 주요국별경쟁우위품목및특징 35 < 그림 3-2> 미국산업용섬유의제품구성비 40 < 그림 3-3> 일본산업용섬유의제품구성비 41 < 그림 4-1> 산업의미래상 53 < 그림 5-1> 녹색환경섬유산업의개념도 65 < 그림 5-2> 녹색환경섬유산업의 Value Chain 분석 67 < 그림 5-3> 녹색환경섬유의특허출원동향 77 < 그림 5-4> 녹색환경섬유의핵심기술별특허분포 78 < 그림 5-5> 녹색환경섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 79 < 그림 5-6> 녹색환경섬유의 Hot Patent 80 < 그림 5-7> 융복합화를통한나노섬유소재산업의개념도 85 < 그림 5-8> 융합기술섬유산업의 Value Chain 분석 87 < 그림 5-9> 융복합섬유의핵심기술별특허출원동향 95 < 그림 5-10> 융복합섬유의핵심기술별특허분포 96 < 그림 5-11> 융복합섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 97 < 그림 5-12> 융복합섬유의 Hot Patent 98 < 그림 5-13> 초고강도, 고내열극한섬유의개념도 103 < 그림 5-14> 극한성능섬유산업의 Value Chain 분석 104 < 그림 5-15> 극한성능섬유의핵심기술별특허출원동향 114 < 그림 5-16> 극한성능섬유의핵심기술별특허분포 115 < 그림 5-17> 극한성능섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 116 < 그림 5-18> 극한성능섬유의 Hot Patent 117 < 그림 5-19> 건강복지섬유의개념도 123 < 그림 5-20> 건강복지섬유산업의 Value Chain 분석 124 < 그림 5-21> 건강복지섬유의핵심기술별특허출원동향 135 < 그림 5-22> 건강복지섬유의핵심기술별특허분포 136 < 그림 5-23> 건강복지섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 137 < 그림 5-24> 건강복지섬유의 Hot Patent 138 v

10 < 그림 5-25> 생각하는섬유개념도 144 < 그림 5-26> 생각하는섬유 Value Chain 분석 149 < 그림 5-27> 생각하는섬유의핵심기술별특허출원동향 158 < 그림 5-28> 생각하는섬유의핵심기술별특허분포 159 < 그림 5-29> 생각하는섬유특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 160 < 그림 5-30> 생각하는섬유의 Hot Patent 161 vi

11 Ⅰ. 개요

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13 Ⅰ. 개요 I 개요 1. 산업의정의 산업의정의 섬유는가늘고긴형태적특징을갖는소재또는제품을총칭하며제조업으로서의섬유산업은천연원료또는화학원료로부터가늘고긴형태를갖는섬유를제조하고이를활용하여제품을만드는전분야를포함함 섬유의류산업은섬유원료및원사에서최종의류용, 산업용섬유소재및제품생산까지의전제조산업분야를비롯하여디자인, 유통, 마케팅분야를포함하는전연관산업으로정의됨 산업의분류 섬유는최종용도에따라의류용, 산업용, 생활용섬유로구분할수있으며, 기능별로는원료, 소재 ( 원사, 직 편물 ), 제품으로분류 - MTI 및 HS 코드로분류할경우섬유원료, 섬유사 ( 화섬사, 방적사 ), 직물 / 편직물, 섬유제품 ( 의류포함 ) 등으로분류 < 표 1-1> 섬유산업의산업분류 업종세부분류 HS 코드 섬유원료 (41) 인조섬유 (411), 재생섬유원료 (412) 50~53, 55 섬유사 (42) 천연섬유사 (421), 인조섬유사 (422, 433) 50~55 섬유직물 (43) 견직물 (431), 모직물 (432), 면직물 (433) 50~52 인조장 단섬유직물 (434, 435), 편직물 (436) 등 54, 55, 60 섬유제품 (44) 의류 (441), 기타섬유제품 (449) * 주 ) ( ) 내숫자는 MTI 분류코드 43, 56~59, 61~63, 65, 94 3

14 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 섬유의류산업은 1차원구조의원사로부터 2차원구조의직 편물을만들고다시 3차원구조의의류, 산업용제품등을제조하는긴공정으로이루어져있기때문에전 후방업종간의협력이매우중요함 산업용하이테크섬유산업은범용섬유산업의기반기술과 6T 융합신기술을결합하여섬유및섬유집합체 ( 직물및부직포 ) 를제조하고, 나아가서는첨단복합재료 (Advanced Composite Material; ACM) 형태의제품을제조하는산업임 이렇게얻어진산업용섬유제품 ( 원사, 직물, 편물, 부직포, 복합재료 ) 은다시전방의전기 전자산업, 항공 우주산업, 운송산업, 스포츠 레저산업, 포장산업, 환경산업, 토목 건축산업등각종산업의부품 소재로서사용되며이러한측면에서섬유산업은첨단소재산업의주축이되는산업이라고할수있음 범용섬유기술 전기 / 전자부품용항공 / 우주소재용 석유화학원료 섬유직물 운송용 ( 자동차, 선박 ) 음향기기부품용 정밀화학원료 하이테크섬유산업 섬유원사 첨단복합재료 (ACM) 기계부품용스포츠 / 레저소재용 포장소재용 고분자소재 부직포 환경소재용 분자제어기술 토목 / 건축소재용 각종산업자재용 4

15 Ⅰ. 개요 산업의발전단계 산업용섬유, 스마트섬유, 고급패션의류는 IT, BT, NT 등첨단기술과의융합등으로지속발전하는산업화초기단계 미래의섬유산업은전기 전자산업, 항공 우주산업, 건강 바이오산업, 환경산업, 토목 건축산업등각종산업분야의핵심부품을제공하는첨단소재산업으로발전할것임 < 그림 1-1> 세계섬유산업의발전과정 5

16 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 2. 산업의범위 공정별 섬유원료, 합성, 방사, 방적, 사가공, 제직, 편직, 부직포, 염색, 가공, 봉제, 성형, 디자인, 유통, 마케팅등포함 섬유원료로부터완제품에이르는섬유산업의전공정스트림포함 제품별 천연섬유원료 ( 면, 양모등 ), 화학섬유원료 ( 모노머, 첨가제등 ) 등원료포함 원사, 직물, 편물, 부직포등중간재포함 의류용섬유제품, 산업용섬유제품, 생활용섬유제품등최종제품포함 산업별 중합기, 방사기, 방적기, 연사기, 제직기, 편직기, 부직포설비, 염색기, 가공기, 재단기, 봉제기등의섬유기계산업포함 모노머, 첨가제, 방사유, 염료, 조제, 가공제등을다루는섬유화학산업포함 DTP, 3D-Scan와같은디지털공정, 스마트섬유제품과같은디지털제품등전자산업과연계된 IT 융합산업포함 나노섬유, 탄소나노튜브섬유등나노기술과연계된 NT 융합산업포함 치료용섬유, 섬유상의료제품등바이오기술과연계된 BT 융합산업포함 고성능하이테크섬유, 지능형스마트섬유, LOHAS 패션의류, 에너지산업용신섬유와같이미래신기술과의다중융복합과연계된 6T 융합산업포함 6

17 Ⅱ. 환경변화와전망

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19 Ⅱ. 환경변화와전망 Ⅱ 환경변화와전망 STEEP 이슈이슈내용 Politics Society Technology Economics Ecology 환경규제강화 에너지 / 자원확보전쟁 세계교역환경변화 지속적인국지적정치불안 인체친화성 고령화 / 자출산 친환경의식고조 소비자요구의다양화 융복합기술의성장 친환경기술의요구 고성능고기능화요구신공정기술 국제금융위기 디자인시장의성장 그린비즈니스의성장 세계섬유소비시장의양극화 탄소배출규제강화, 선진국의환경관련무역규제강화 석유의존도감소, 에너지 / 자원무기화, 한미 / 한 EU 등 FTA, 신보호무역강화, 북한원산지표기문제 한반도긴장고조 ( 국민안보 ), 대북경협불안 ( 개성공단 ), 대북정책변화 ( 군수제품 ) 인체친화제품에대한욕구증가, 신종바이러스의위협 실버산업의성장, 유아 / 아동제품의고급화 지속가능기술에대한요구, 재활용에대한요구 인터넷의발달에따른소비활동의다양화, 판매방식의다양화, Customization( 요구스펙의세분화 / 개성표출 ) convergence 제품기술, NIT,NBT,NBIT 등의다중융복합기술지구환경공유의식에기반환경친화적기술 환경 / 에너지문제해결을위한신환경산업, 환경규제대응기술 경량화 ( 에너지저감형 ), 극한성능구현 원가절감, 원료대체, 저탄소공정 고용창출, 소비와투자위축, 글로벌 M&A 가속화 소비자의심미적요구증가, 국제브랜드화필요 환경 / 에너지문제해결을위한관련사업및시장성장 기술선진국의고기능화, 중저가시장급부상 ( 중국, 인도 ), 소득양극화 지구온난화탄소배출과다, 자연재해의증가. 이상기후, 에너지위기 대체에너지, 에너지고갈, 고효율에너지 생태계파괴친환경기술의양면성, 환경오염, 자원의고갈 리사이클, 바이오매스, 대체자원개발 9

20 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 1. 산업의정치적변화 환경규제강화 유엔기후변화협약 (`92) 이행관련, 지구온난화방지를위한온난화가스배출저감및저감기술개발, 이산화탄소배출권거래제도운영, 탄소세부과에따른기업활동위축문제해결이시급한당면과제로부각 - 전세계적으로산업의탄소배출저감, 유해중금속배출금지및에너지저소비의녹색산업전략구사 - 발리로드맵 (2013년발효 ) 채택으로미국, 중국, 인도, 한국등선진국과개도국을광범위하게온실가스감축대상국으로참여하는계기마련, 이를통해기후변화에대한대응대책논의및탄소세부과같은기후변화대응재원마련방법에대한내용포함 - 국가온실가스를효과적으로감축하기위해서는수송부문의역할이중요하며, 수송부문은국가에너지소비의 19.3%, 온실가스총배출량의 17% 차지하고있고, 타부문보다감축여력이큰편 * 최근 EU와미국은강화된자동차온실가스및연비기준을발표 EU는자동차 CO 2 배출허용기준을 2012년부터 130g/km*, 2020년부터 95g/km 로강화하는법안을확정 ('09.4) 미국은환경청 (EPA) 과교통부 (DOT) 가온실가스및연비기준, 벌칙을각각설정하되병행규제 ('Joint rule-making') 하는입법착수, 12년부터 16년까지매년 5% 씩향상하여 39mpg(16.6km/L, 승용차 ) 에도달 기후변화협약에의해각종환경규제가강화됨에따라부품소재의생산및부품화공정을환경친화형공정으로변화시키기위한기술개발비용부담증가 RoHS, ELV, EuP, REACH, EUROⅣ등각산업에대한중금속규제강화와에너지사용제품에대해친환경설계가의무화됨으로써생산기술과방식의변화필요 10

21 Ⅱ. 환경변화와전망 에너지 / 자원확보전략 중국, 유럽및북미의경제블록화에따른보호무역주의를타파하기위해적극적인통상외교가요구되며, 특히안정적인원소재확보를위한통상외교강화필요 - 범세계적인금융위기로기존일자리보호, 신규일자리창출을위한보호무역주의확대 전통적무역규제수단인관세나비관세 ( 수량제한등 ) 조치들외에국제규범 (WTO) 내에서다루지않고있거나견제할수없는기법을통해개입의범위를확대하는추세로통상외교의강화가요구됨 - 무역의자유화, 세계화로관세부과와수입수량제한등과같은전통적인무역장벽은감축, 철폐되어가는추세 - 유럽등선진국들은기술규정, 표준및적합성평가절차등의무역기술장벽 (TBT) 관련규제를강화하여자국의기술적우위성을이용하여배타적수단으로자국산업을보호 * TBT : Technical Barriers to Trade, 무역기술장벽 양자간자유무역협정 (FTA) 확대로기술력이상대국에비해비교우위에있는산업의수출은증대되나경쟁력이낮은산업은무역역조현상이발생함 - FTA 협상을계기로산업구조고도화, 新산업창출등을통해선진산업강국으로조기도약하기위한산업전략을수립하는계기가마련됨 * 한미 FTA( 예 ) : 양국간기술과투자협력강화로생산효율이향상되고, 대미시장접근성확대에따른수출지역다변화, 인력교류및정보교류활성화등은우리산업의구조고도화를촉진 세계교역환경변화 광물자원지역편중, 자원내셔날리즘에대응하기위한, 국가장기발전, 국방및자원안보, 전략산업육성차원에서선진국중심의자원외교가확대 11

22 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 원자재가격상승및고갈위험성등으로자원확보경쟁이심화되는가운데, 자원민족주의가급속히확산, 무기화되고있음 - 친환경녹색성장기조에따른자원재활용연구가진행되고있으며, 유럽 EATP의경우 Mass Flow 모델을통해, 일본은 Supply chain 분석을통한스크랩재활용연구가활발히진행 유럽및북미는블록화를통해중국의독점적횡포에대항하고있으며, 원소재의안정적인수급과환경문제해결이라는일석이조의효과를얻기위해스크랩의재활용을적극추진 지속적국지적정치불안 최근북한은개성공업지구사업의모든제도적인특혜조치를전면적으로재검토하였으며, 정부의실패한대북정책으로개성공단의입주기업들이피해를보고있음 - 전체입주기업 104개사가운데섬유ㆍ봉제관련기업이 60% 를차지하며, 북한의일방적인통행제한과재협상요구등으로제품생산에차질을빚으면서대외신용도가떨어져생산품목을일부변경하는지경에이르게됨 2. 산업의경제적변화 국제금융위기 섬유산업은기존의소재를대체, 보완하거나그자체가일정한시장규모를지니는첨단산업으로서고용을창출하고, 사회적이익확대및국민소득증대에직접적으로기여하는미래의먹거리창출산업임 하지만최근세계적인공급과잉에따른수급악화로인해화섬업계가심한어려움을겪고있는가운데금융기관들의자금지원기피현상대두 12

23 Ⅱ. 환경변화와전망 외환위기이후국내내수공장이수출제품생산공장으로전환되다가최근수출여건악화, 선진국경기침체장기화로인한오더감소등으로중소규모의류생산공장들의심각한경영난가속화 - 중소기업의휴 폐업등국내생산기반공동화현상이또다시일어나고있는실정인반면, 해외로진출코자하는업체는계속증가하는추세 섬유류의투자현황을보면건수, 금액으로 80% 정도가아시아지역이며, 그뒤를이어중남미지역에 10% 정도투자 - 아시아-아시아지역은지리적으로가깝고, 오더컨트롤이용이하며또한, 풍부한노동력을이용한저임금국가들이기때문 - 베트남지역에미 베트남무역협정체결로대미수출품목에대해정상무역관계 (NTR) 를갖게되어집중적인투자가이루어졌음 디자인시장의성장 세계가하나의시장을형성해가고있는현재추세에비추어볼때, 디자인부문은경쟁력있는최고브랜드가국가의매력과정체성을만들어내는데커다란기여 섬유쿼터가폐지됨에따라국내섬유는가격경쟁에서벗어나산업용과패션등에서신디자인의개발과경쟁력을갖춘브랜드의상품화로고부가가치개발에주력해야할필요성대두 - 현재국내섬유의가장큰경쟁력은합성직물이며, 반대로취약한분야는의류와비합성직물로서수입쿼터가폐지후의류산업에서가장큰피해 - 최근신감각 뉴트렌드에부합하는디자인의개발과국제적인경쟁력을갖춘브랜드의상품화로고부가가치를실현시키고연구개발을통한신소재개발에도박차를가하고있음 13

24 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 그린비즈니스의성장 환경문제에대한높은관심으로친환경섬유소재의개발을위해많은연구가수행되어지고있으며, 특히염색공정시화학약품사용량을줄이기위한노력이계속되고있음 - 환경보호와에너지절약차원에서의친환경재료인황토와 PET보강섬유를혼입한염색공정과배합재료의특성이연구되고있음 국내섬유업계는환경문제에대한관심이고조되고있으며, 주요업체가소비자의요구에대응하고섬유제품공급과관련한특혜에도집중하면서더욱확대추세 기존섬유기술의혁신과더불어친환경기술과의융합에의한고성능그린섬유, 나노복합섬유등의신소재를개발하여산업전반에서금속소재대체수요를증가시키고산업자재의고성능화, 고기능화, 다양화를이루기위해다양한노력이진행 - CO 2 저감및자원순환을위해폐용기, 공정폐기물, 폐의류등을회수하여다양한재활용기술을통해자원화 - 재생성형물을적정한공정을거쳐유해물질이최대한배제될수있는생산공정이확립된섬유제품의개발이필요 환경개선및청정에의관심에따른친환경의류용섬유소재연구와유해생활환경제어용섬유, 자연순환자원을활용한바이오섬유등에대한관심급증및장기적인연구개발필요성이증대 세계섬유소비시장의양극화 섬유및의류생산기지이동 - 세계섬유업체는 94년부터실행된 NAFTA 협정을활용하여미국소비시장에인접한멕시코로생산설비자체의이전을추진하거나, 현지생산공장과의전략적제휴를통해생산을이전하고있음 14

25 Ⅱ. 환경변화와전망 - 낮은노동비용을바탕으로한아시아국가들의가격압박으로인해특히미국섬유업체의이전이가속화되고있음 - 중국의류및섬유업체는의류생산공장으로의배송시간단축, 원가절감및유대강화의효과를위해생산기지이동을활발하게진행중임 중국 WTO 가입 - 중국의 WTO 가입은세계섬유교역환경에커다란영향을미칠것으로예상되며, 특히중국은개발도상국의지위로 WTO에가입함에따라섬유수출에있어특혜관세의혜택을받을수있음 - 이러한중국 WTO 가입은한국의대중국섬유무역에있어기회및위협요인이동시에나타날것으로전망 2005 년섬유무역자유화 - 95년부터 04년까지 MFA에의한단계적인섬유쿼타철폐로 05년 1월부터섬유교역이완전자유화될예정. 이는국내섬유산업이그동안섬유쿼터체제 (MFA) 하에서누렸던기득권을상실하게됨을의미 - 이에따라향후세계섬유의류시장은제품의품질, 디자인, 마케팅, 서비스등의비가격경쟁이주된경쟁의요소로부각될전망 인도의섬유산업은면화및석유화학원료생산으로부터 Spinning, Weaving, Fiber, Yarn, Fabric, Garment까지일괄적인구조를갖고있으며, 봉제중심의중저가인건비를이용한노동집약적인산업이주로이루고있음 인도의섬유생산능력은세계 2위를차지하고있으며, 수출에서는세계 12 위로세계총섬유류수출의 3.1%( 약 45억달러 ) 를차지하고있음. 인도는 WTO의 ' 직물및의류협정 (Agreement of Textile & Clothing)' 이행기간인 1994~2001년기간중섬유류수출액이 58% 신장해세계전체섬유수출신장률 13.5% 에비추어서는물론, 아시아지역의신장률 35.5% 를크게능가하고있음 15

26 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 현재한국은인도시장에서인조직물, 특히폴리에스터직물및폴리에스터에바탕을둔직물분야에서단연제1위수출국이되고있으며, 전문가들의의견을종합해볼때인조직물분야에서한국은상당한경쟁력으로우위를차지하고있는것으로나타나고있지만값싼노동력을앞세운중저가시장은큰위협이되고있음 3. 산업의사회적변화 인체친화성 최근섬유산업은전세계적으로불어닥친웰빙 (Well-being) 및신종바이러스에대한위험으로건강에대한관심이급증하면서이로인해활동성과편의성을추구하는캐주얼의류시장과스포츠의류시장이급성장 - 이들시장의핵심제품인니트의류제품의소비가더욱확대되고있어그규모는이미직물제품을앞장선상태임 의류소비의패턴도친환경제품및그린제품위주로전환되면서많은섬유기업들이그린섬유제품 ( 오가닉코튼, 한지섬유, 콩, 우유, 라이오셀등 ) 생산에경쟁적으로참여하면서메가트렌드에대응함 고령화 / 저출산사회 통계에따르면우리나라의고령화지수는 2000년 7.1% 에서 2006년 9.5% 로상승하여 2018년에는 14.3%, 2026년에는 20.8% 등다른어느국가보다더빨리고령사회로진입할것으로예측 - 최근에는교육비등문제로세계최저출산율을기록 고령화에따른생체결합형신소재의수요증가예상 - 체내용으로인공관절등임상용생체재료수요가급증하고있지만대부분외산을수입하여임상에적용되고있기때문에고성능생체소재의국산화기술개발이시급히요구 16

27 Ⅱ. 환경변화와전망 - 체외고정기구개발을위해소재의경량화, 가공기술이요구되나선진국기술수준대비 60% 임 - 인체와결합을요구하는재료이므로신뢰성검증에매우많이시간이소요되므로, 타소재에비해개발완료후적용기간에많은노력이예상 고령화에따른노동력대처미래기술의요구가증대 - 노동력을대체할수있는인공지능이포함된인간형 Robot이요구되며, 이와관련되는부품소재기술이필요 친환경의식고조 최근지경부주체의 2009 국제녹색기술심포지엄 에서저탄소녹색산업을견인할섬유산업의비전을통해섬유의류분야에서순환형기능성소재로직간접적인탄소발생량을저감할수있는가능성이제시 - 지속가능한자원을활용해에너지저감을통해글로벌환경을보존할수있으며, 타산업과의연계도가능한방안구상 - 재생순환형소재를온도조절이가능한섬유의류로가공생산해환경을보호하는데직간접적으로일조할수있음을제시 친환경중심의제품생산을유도하고시장활성화를촉진하기위해서는국제적인인증을취득해야하지만, 이에따른비용이요구되므로중소기업의경우자본력의부재로인한녹색산업의저해요소발생 국내기술수준또한, 친환경적인지속가능한순환형자원을통해생산하는제품과화학적반응을통해생산되는제품의품질의차이가크지않으며, 지속가능한순환형자원을통해생산하는제품이환경을보호하는측면이큰것으로나타남 - 지속가능성이란현재한도에서최대한의가능성을짜내면서도, 생물다양성과생태계를보존하고유지하기위한계획과활동을수행하는것을뜻하는것으로, 환경과관련된기술로서생태계를보존하며발전할수있는자연친화적인기술로정의 17

28 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 쓰고버린페트병, 바닷속폐어망등을재활용해만든섬유소재와식물소재섬유등을이용하여만든제품들이상용화되고있으며, 재활용섬유소재시장은 2015년까지 2,030억달러규모로성장할것으로예상 - 국내 4대화섬업체들의경우 ( 효성, 코오롱, 휴비스, 웅진케미칼 ) 다양한친환경섬유소재를개발하고제품화하고, 어망및페트병, 원사등을재활용한나일론 폴리에스테르를생산, 국내외에판매중 소비자욕구의다양화 현대사회는미디어환경변화에기반을둔정보사회로서위성통신, 케이블 TV, PC등의매체변화가급속히진전되면서인터넷쇼핑은상품판매와구매수단의상행위를넘어서시공을초월한정보화산업으로자리잡고있음 - 이러한정보통신의발달과함께, 시장환경의변화와소비자생활패턴의변화로인해신유통형태로자리잡아가고있으며, 경쟁이더욱치열해지고있는상황 - 가정용 PC 보급률과초고속인터넷가입자증가등쇼핑몰확대및전반적인제품생산과잉기조에따라고객인소비자의선택의폭이넓어지고, 소비자의취향에맞는제품의생산공급이요구 - 친환경적가치관의확산에따라세계적으로친환경공정, 소비자 / 시장요구에의한생산, 지속가능공정등의산업으로변화 - 소비자의요구가다양화 고도화 ( 양 질 ) 되고제품에대한안전 안심에대한관심과불안이고조되고있어이에대한대응이필요 - 주 5일근무제등으로여가생활의증대에따른다양한소비활동증대 소비자들의요구가다양화되면서고급화, 가치성을지향하는소비자는백화점으로, 저렴하고합리적소비를원하는소비자는도소매종합상가로몰려드는소비의양극화현상이심화 18 - 최근경기불황에따른소득불균형이커지면서고소득층을중심으로고가의류시장이크게신장

29 Ⅱ. 환경변화와전망 - 반면패션의류구매중심역할을해왔던동대문, 남대문등의재래상권은고급화시장의확대와대형마트, 할인점, 홈쇼핑신유통업체의진출의가속화현상이과열되면서쇼핑몰수의포화상태로인해크게위축 - 특히소비자들의다양하고세분화된패션성향으로인터넷쇼핑과 TV 홈쇼핑채널을통한의류제품의수요가여성복, 이너웨어를중심으로빠르게증가 4. 산업의기술적변화 융복합기술의성장 현재융복합섬유산업은스마트의류중심의엔터테인먼트용디지털의류를시작으로, 의료용헬스케어의류, I-fashion 기술등원천요소기술에서제품응용에까지선진국과비교하여기술격차가거의없음 - 융복합섬유산업이아직까지는초기단계이고, 섬유와의융합을통한환경친화적인기술개발에도박차를가하고있는실정으로선진국을추격할수있는기회 - 또한세계수준의 IT기술및인프라등을보유하고있고, 친환경적인공정을통해섬유산업이 IT산업과의융합을통하여 NIT, NBT, NBIT 등의용도전개도꾀할수있으며, 이를통해고부가가치섬유시장에진입할수있는강점보유 - 향후전통적사업부문을대체할수있는새로운사업분야로인식하고있으나시장개척의위험성으로대기업에서주력사업으로서투자를하지않는약점도보유 convergence/ 미디어의류에대한관심증대 - 최근웰빙의추구, 소비자니즈의다양화등라이프스타일의변화와더불어 IT 기술과의류가융합된 convergence에대한수요가증가 - 라이프스타일의변화로여가생활이중시되면서엔터테인먼트의류, MP3 기능의류, EL이나광섬유를이용한발광의류등미디어의류의개발이가 19

30 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 속화됨. 현재시장형성단계로소비자수요에적합한미디어의류의개발이필요 - 유니버설입출력장치를내장한스마트의류는착용자의상황에따라휴대기기의자유로운선택과장착이가능하며, 이러한 convergence/ 미디어의류는내장된디스플레이를통해휴대기기및모바일기기의인터페이스로적용가능 친환경기술의요구 섬유산업의개발공정에서보면, 환경적인조치를요구하는시장환경에부응하기위해에코디자인, 그린디자인과같은변화를통해점점더환경보호에적합한사항으로부합되고있음 - 법제화, 소비자의증대된관심, 좀더나은환경을가꾸고자하는열망등을통한에코디자인이기업의비용감소, 인체친화제품등을개발에기여할수있다는인식고조 국내에서도환경분야의중요성에대한적절한인식을갖춘많은공급자들이있으며, 특히에코디자인을위한기술개발, 제품개발, 마케팅과같은분야에서진행되었던것과같은유사한움직임들이섬유산업에서많이진행되고있음 면또는면복합섬유의경우에사용되는친환경가공기술인액체암모니아가공설비공정 - 광택과염료의침투를좋게하고강력증가를통한직물의안정성증가를목적으로, 머서화가공에비해서섬유의태가유연해지고, 방추성, 물성등이개량 - 최근셀룰로오스섬유의형태안정가공에최고의가공기술로손꼽히고있으며, 처리된액체암모니아의경우는 90% 이상을회수하여재사용가능 20

31 Ⅱ. 환경변화와전망 고성능고기능화요구 녹색에너지가강조되는현상황에서각종첨단복합재료의등장은기존금속재료를대체하는첨단재료로서의가능성이무궁무진하며경량화, 고성능화를통하여녹색에너지산업의핵심소재가되고있음 국내산업용섬유개발은신섬유개발보다는기존의섬유의고강도화및내열성향상을위주로진행되어왔으나최근에와서새로운소재를이용한극한섬유의개발및사업화가주로대기업을중심으로활발하게진행되고있는상황 2002년 8월지경부는고성능, 고기능성을요구하는섬유산업을하이테크산업으로의전향을위해현재 20% 수준의산업용섬유생산비중을 2010년까지 50% 수준으로끌어올리는 2010 산업자원비전을제시 - 섬유수출 300억달러, 섬유무역흑자 200억달러달성을목표로함 선진국의섬유산업은이미산업용하이테크섬유산업으로변화하여섬유생산의 70% 를점유하고있으며, 국내에서도고성능섬유의핵심인신소재, 슈퍼섬유를이용한섬유 패션미래전략기획단을구성하여섬유산업 2010 비전의내용을구체화하였음 고성능, 고기능성을추구한섬유는하이테크신소재산업의성격이더강하여그개발및활용이다양한하이테크산업의신소재로관심거리가되고있으며, 새로출현하는하이테크신제품의경박단소와에너지및자원절감, 지구환경보호등의관점에서용도가확대되고있음 고성능섬유의지속적용도개발을목적으로극한성능을구현시킬수있는섬유의개발은강도나탄성률, 새로운기능의부가등이계속추구될것이며, 압축특성, 내피로성, 내구성등을비롯하여표면, 계면특성등이향상될것으로기대되고있음 고성능하이테크섬유의생산은미국, 유럽, 일본등이계속주도할것으로예상되지만, 기능성섬유를이용한다양한용도개발은국내에서도빠르게 21

32 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 기술개발이이루어지고있으며, 이를통해에너지및자원절감을통한하이테크산업을창출할수있는분야로전망되고있음 신공정기술 지경부주체의에너지혁신형그린염색기술기반구축사업을통해경제와환경 에너지의지속가능성향상을동시에추구하며, 에너지절감에직접적인영향을주는용수절감기술, 염착률향상기술, 공정단축기술등첨단염색공정을개발함과동시에그린컨셉으로국내제품을세계최고품질로제조하는기술을개발중 - CPB 전처리공정을통해염색가공공정전체불량률을감소시키고, 염색공정또한 CPB 염색기술을도입하여염착률의증가와용수를 50% 이상절감하며, 저온처리에의한에너지소비를절약하는한편, 복합섬유제품에서흔히발생하기쉬운필링의문제를해소하여제품의품질향상기대 - 규제가강화되고있는국제적환경규제에대해신속히대응할수있도록정보제공및교육의활성화필요 - 생산의녹색공정화를촉진시키고세계최고품질의섬유제품을생산함으로써 2020년세계 4위 그린섬유 강국달성이기대 08년 8월, 저탄소녹색성장 이국가핵심전략으로발표되면서탄소발생을줄이고환경까지보호하는친환경기술을개발하기위해많은업체들이열을올리며, 환경보호의중요성이더욱커지고있음 - 염색공정시발생되는슬러지를에너지화시켜저탄소녹색성장에기여하는에코섬유산업이증가하는추세 - 몇몇업체들은단지내에열병합발전소와공동폐수처리장을설치해녹색환경기술을연구개발, 환경문제해결과국토해양보전에크게기여 - 저탄소녹색성장의정부정책, 지구온난화, 기후변화에대해능동적으로대처하고국제경쟁력확보로친환경적녹생경영에큰역할을할것으로기대 22

33 Ⅱ. 환경변화와전망 - 슬러지를이용한폐자원에너지화는태양광이나풍력을이용하는것보다훨씬저렴하고, 폐기물처리비의절감, 온실가스감축효과도있어유럽과일본에서는이미신성장동력의산업으로서많은각광을받고있는실정 5. 산업의생태환경적변화 지구온난화 지구온난화방지대책및리사이클등의환경문제등이계기가되어제기된그린산업에대한소비자의의식이고조 - 환경에대한대응이중요한과제로대두되면서섬유분야에서도안전 안심한섬유제품과섬유리사이클에대한관심의고조, 환경에배려한오거닉코튼 (organic cotton) 제품시장의확대등이나타남 - 이에따라친환경섬유가각광을받고있으며, 원료부터폐기까지탄소의배출이적은생분해성섬유, 폐어망으로원사를뽑아내는리사이클링섬유, 각종기능을갖춘한지섬유등이속속개발 최근영국에서는식품과일부공산품에적용하던 ' 탄소마일리지표시제 (Carbon Footprint)' 를의류에도입하는방안이추진 - 탄소마일리지란하나의제품이소비자의손에들어가기까지발생시킨탄소량을의미 - 지구온난화는환경계의그어떤이슈보다대중의관심을끌고있음. < 블루진, 세계경제를입다 2007> 에따르면섬유 1kg을만들때마다평균 2kg의이산화탄소가배출 - 의류1kg을만드는데 60kg의물이사용되고, 그중 45kg이공업폐수로다시방출, 면을만드는소재인목화는지구상농지의 3% 를차지, 전세계살충제의 4분의 1을소비 자연재해로인한천연섬유원료의심각한작황부진 23

34 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) - 화학섬유와는다르게자연재해로인한천연섬유원료의가격인상과이에따른생산량감소는옷값의고공행진으로이어짐. 에너지위기 에너지고갈에따른대체에너지자원으로바이오에너지가각광받고있음 - 바이오매스 (biomass) 는폐기물에서추출된재생가능한유기물질로현재에너지원으로쓰여지고있는유기성분등으로정의됨 - 바이오에너지자원은대부분바이오에너지공급원으로불리는, 속성으로자라는나무나풀과같은에너지작물의인공재배를통해충당 - 또한재생이가능하며, 광역분산형의자원으로서지역에너지원으로서주목 - 에너지원으로서의바이오매스의장점은에너지를저장할수있다는점, 재생이가능하다는점, 물과온도조건만맞으면지구상어느곳에서나얻을수있다는점, 최소의자본으로이용기술의개발이가능하다는점등이있음 - 우리나라의경우국토의 65% 인산지의개발과여기에서얻은산림자원, 농촌의볏짚등농업부산물, 그리고도시의수많은폐기물등생체에너지자원을이용하여대량의바이오에너지를생산가능 환경규제와환경보호에대한인식이확산되면서기본천연소재의사용량을늘리는것은물론이를대체할수있는콩, 옥수수, 대나무등의활용사례가증가 - 자원고갈및에너지소비, 탄소배출이심각한화학섬유를사용하는것보다친환경소재를사용해그린패션을실천하는곳들이증가 생태계파괴 세계적으로 90년대에들어서부터국제적으로오존층파괴, 온실효과및산성비등으로인한생태계파괴로지구환경에대한위기의식이고조 24

35 Ⅱ. 환경변화와전망 - 기후변화협약등을통해탄소배출억제등환경오염을유발하는국가에대한국제적인제재조치를강구 - 독일, 영국등유럽국가들은에코라벨제도를도입하여발암물질등섬유제품에인체에유해한성분등이함유된제품의수입을엄격히금지하는추세이며, 자원고갈이나생태계파괴에대해우려하면서친환경소재제품생산을늘리고있음 - 수출의존도가높은국내섬유 패션산업은앞으로국제환경문제에의대응여부에따라국제경쟁력에상당한영향을받을것으로예상 자원의고갈 지구온난화 (global warming) 에따른기후변화 (climate change) 에대응코자클린에너지와녹색비즈니스분야가가파르게성장 - 우리나라의경우 저탄소녹색성장 을새로운국가발전패러다임으로선포 - 미국은향후 10년간 1,500억달러라는막대한자금을투입하여신재생에너지와관련된녹색일자리를창출하는 미국을위한새로운에너지정책 을발표 - 일본도 2050년까지이산화탄소배출을감축하여저탄소사회로진입하는내용을담은 후쿠다비전 을발표 석유화학을대체할미래의원료로각광받고있는바이오매스인옥수수와콩등식물에서뽑아낸원료를사용하여제품을생산하는추세 - 바이오매스의활용분야는섬유 에너지뿐아니라식품 화장품 의약품 비료등으로다양함 - 탄소저감측면에서도유리하며, 기존석유화학제품에비해제조과정에서에너지를 30% 적게쓰며, 온실가스는 63% 나감축하는효과가있음 - 현재는석유화학제품보다가격경쟁력이떨어지지만 10년이내에석유화학제품의장점을추월할것이라는전망대두 25

36 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 기존의주류를이루던면과레이온을대체하는친환경원료인대나무, 콩, 숯등을소재로한섬유가속속개발되고상품화진행중 - 100% 천연소재로서부식이용이하여최근각광받고있는친환경산업을이끌어나갈 꿈의소재 로주목, 국내외적으로치열한시장선점경쟁이벌어지고있음 - 면대체섬유로각광받는천연섬유로만든속옷, 양말, T셔츠, 목욕수건, 목욕가운, 베개, 침대시트등의제품은섬유시장의총아로부각 - 유럽등선진국을중심으로한섬유소재는환경문제와웰빙트렌드에천연소재를활용하고, 천연염색과안료로만든제품들이부각 - 또한최근엔자연소재를재활용해만든친환경적재생소재도인기 26

37 Ⅲ. 산업동향

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39 Ⅲ. 산업동향 Ⅲ 산업동향 1. 국내외시장동향 (1) 해외시장동향 세계섬유 의류시장은인구증가, 소득수준향상, 라이프스타일변화등에따라세계섬유류수요는지속적으로성장 '07년세계섬유수요는전년대비 5.4% 증가한 75.5백만톤이며, 03년이후연평균증가율도 5.9% 로지속적으로증가 이중에서화학섬유는 '07년기준으로전체섬유시장의 62.7% 인 47.4백만톤에달하며, 천연섬유는 37.3% 인 28.1백만톤에이르고있음 < 표 3-1> 세계섬유수요현황 구분 2003(A) (B) ( 단위 : 백만톤, %) 연평균증가율 (B-A)/A 화학섬유 천연섬유 계 * 자료 : Fiber Organon 또한, 1인당섬유소비량은삶의질이높아짐에따라증가하고있으며, 향후섬유수요의증가는동유럽, 중남미, 동남아시아국가등개발도상국이주도할것으로전망됨 세계 1인당섬유소비량은 05년 9.7kg, '10년 10.8kg, 15년 12.0kg으로연평균 2.2% 이상증가예상 29

40 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 표 3-2> 1인당섬유소비량및전망 ( 단위 : kg) 구분 미국 일본 서유럽 동유럽 중국 세계 2000년 년 년 년 * 자료 : 영국 PCI(Petro Chemical Institute), 2002 개도국의부상과섬유 의류산업의국제분업체제구축으로세계섬유생산기지가점차이동 50~60년대유럽 일본 미국 70~80년대 NIEs( 한국 홍콩 대만 ) 90년대중국 아세안으로이동 30

41 Ⅲ. 산업동향 주요국의세계섬유 의류수출규모 < 표 3-3> 세계섬유상위 15 개국의수출입추이 ( 단위 : 십억불, %) * 자료 : WTO (International Trade Statistics, 2008) 31

42 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 표 3-4> 세계의류상위 15 개국의수출입추이 ( 단위 : 십억불, %) * 자료 : WTO (International Trade Statistics, 2008) 32

43 Ⅲ. 산업동향 세계섬유교역은주요국의섬유쿼터폐지 ( 05.1), 자유무역협정 (FTA) 의확산등으로 '10년까지연평균 4.3% 증가전망 < 표 3-5> 세계섬유교역추이및전망 ( 단위 : 억불 ) 구분 '90 '95 '00 '05 '10 연평균증가율 (%) 90~ 00 00~ 10 교역규모 5,436 6,986 8,945 11,280 13, 수출규모 2,547 3,440 4,426 5,548 6, (2) 국내시장동향 우리나라주력외화가득산업이자수출산업으로글로벌경제위기속에서도섬유무역수지는약 42억불흑자유지 고유가, 원자재가격상승등어려운여건에도 07년섬유수출은 7년만에회복세로전환되었으나글로벌경제위기로 09년에는하락세로반전 < 표 3-6> 최근섬유산업수출입현황 ( 단위 : 백만불, 전년동기대비 %) 구분 수출 수입 18,783 (7.8) 4,788 (23.3) 15,253 ( 2.7) 5,897 (3.7) 13,232 ( 5.1) 8,037 (18.8) 13,446 (1.6) 8,909 (10.9) 13,317 ( 1.0) 8,800 ( 1.2) 11,634 ( 12.6) 7,407 ( 15.8) 무역수지 13,995 9,357 5,195 4,537 4,517 4,227 * 출처 : 한국무역협회해외무역통계 수출은 00년 188억달러를정점으로점차감소해 06년이후약 130억불선에서유지세를보이는반면, 수입은 00년 48억달러에서 07년약 89억달러로지속상승후 08년약 88억불로소폭감소 33

44 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 수출감소는범용제품에서가격경쟁력이높은중국등경쟁국에의한주요수출시장잠식에기인하나 06년이후유지되고있음 수입증가는가격경쟁력을목적으로하는해외소싱확대와해외투자급증에따른현지생산품의역수입 ( 특히, 봉제및의류제품 ), 중저가품및소비양극화에의한고가품수입동반증가등에기인 무역수지흑자규모는 01년까지약 140억달러이상을유지하였으나, 이후급감하여 07년과 08년에는약 45억달러규모로크게감소 국제적으로우리나라섬유산업은세계섬유수출시장의 2.0% 를점유하여세계 6위의수출국임 섬유소재수출은세계시장의 5.6% 로세계 5 위 ( 제 1 위중국 ) < 표 3-7> 세계섬유소재수출순위 ( 단위 : 억불, %) 순위 비중 World 104, , , , , EU(27) - 56,456 69,465 71,208 80, 중국 7,219 16,135 48,678 55,965 65, 미국 5,039 10,952 12,680 12,426 12, 한국 6,076 12,710 10,110 10,370 10, 인도 2,180 5,570 8,909 9,667 10, 터키 1,440 3,672 7,582 8,942 9, 대만 6,128 11,891 9,780 9,732 9, 일본 5,871 7,023 6,934 7,108 7, 파키스탄 2,663 4,532 7,469 7,371 7, * 자료 : WTO International trade statistics 2008 의류수출은개도국과의경쟁이치열해지면서세계시장에서차지하는비중은 0.7%( 세계 18위수준 ) 로지속적으로감소 34

45 Ⅲ. 산업동향 < 표 3-8> 세계의류수출순위 ( 단위 : 백만불, %) 비중순위 World 108, , , , , 중국 9,669 36,071 95, , , EU(27) - 53,273 76,883 79,126 83, 터키 3,331 6,533 12,052 13,886 13, 방글라데시 643 5,067 8,318 8,855 10, 인도 2,530 5,960 9,499 9,786 10, 베트남 - 1,821 5,579 7,400 8, 인니 1,646 4,734 5,760 5,870 6, 멕시코 587 8,631 6,323 5,150 4, 미국 2,565 8,629 5,059 4,998 4, 한국 7,879 5,027 2,183 1,914 1, * 자료 : WTO International trade statistics 2008 < 그림 3-1> 주요국별경쟁우위품목및특징 06년우리나라세계수출 1위품목 (HS code 6자리기준 ) 58개로전년대비 1 개가줄어든가운데, 섬유류는 14개로전년대비 4개폼목이 2~3위로물러난반면에 1개품목이신규로진입함 35

46 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 이들품목중 5년간 ( 00년 ~ 06년 ) 시장점유율 1위품목도인조섬유편직물, 합성필라멘트사직물, 타이어코드직물등 10개품목에이름 < 표 3-9> 섬유분야세계수출시장점유율 1 위품목변화 ( 05~ 06) NO HS code 품목명 점유율 (%) 면의능직물 폴리에스터장섬유의강력사 폴리에스터장섬유의기타단사 합성장섬유의단사 비고 2 위로변동 (1 위 : 네덜란드 ) 비텍스처드폴리에스테르필라멘트의함유량이전중량의 85/100 이상인것 위로변동 (1위 : 일본 ) 기타의합성필라멘트사의직물 염색한합성필라멘트사의직물 미표백, 표백직물 재생, 반합성스테이플섬유신규 염색한재생또는반합성 SF 직물 날염한재생또는반합성 SF 직물 인조필라멘트부직포 폴리에틸렌의끈, 로프, 케이블 절단된인조섬유제의파일직물 폴리에스터강력사의타이어코드직물 폴리우레탄코팅직물류 탄성사, 고무사가 5% 이상인편직물 인조섬유제의편직물 ( 경편직 ) 위로변동 (1 위 : 중국 ) 2 위로변동 (1 위 : 독일 ) * 출처 : 한국무역협회국제무역연구원 (2006 년세계수출점유율 1 위품목과우리나라현황조사, 월 ) 36

47 Ⅲ. 산업동향 2. 국내외기술개발동향 (1) 해외기술개발동향 녹색환경섬유산업 환경에대한사회적이슈 - 21세기에는기후변화, 에너지 자원고갈, 물부족등환경이생산과소비등모든경제시스템을전환시킬수있는요인으로작용 : 환경은 규제 와 시장 이라는이중적성격을내포 - 기후변화로에너지시스템과식량생산시스템에문제가발생하고, 이는새로운국제분쟁을발생시킬수있는잠재위험도내포하고있어대처방안마련에대한전세계적공감형성 - 선진기업의경우, 사업영역을환경 에너지분야로확장하여사업포트폴리오조정을통해환경분야신사업을적극추진 : GE나 IBM은환경 에너지분야에서주력업종을육성하기위한전략수립하여시행, ex. CO 2 저감형항공기개발 글로벌섬유기업의환경대응동향 - 듀퐁은재생에너지사용확대, 석화원료대체, 고기능성차별화소재로경쟁우위전략구사 : 2010년까지전체사용에너지의 10% 를재생가능에너지로조달, 매출액의 25% 에해당하는제품제조에필요한원료를식물등비고갈성자원으로조달하여석유화학원료등대체 - 인비스타는환경오염방지와자원낭비최소화를위한하이테크기능성소재로서폐 PET병을활용한리사이클제품인 쿨맥스에코테크 를개발과함께환경발전프로젝트 PLANET AGENDA 를발표 : 합성섬유로인한환경오염최소화, 합성섬유와자연섬유를조합해자연섬유의기능향상, 소비자들의의류사용으로인한영향력감소등세가지전략적목표를담음 37

48 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) - 일본도레이는탄소섬유개발을통해자동차, 비행기, 풍력발전기등경량화의핵심소재개발로활용 : 연료삭감을위한항공기의경량화목적으로항공기 1기당사용량이종전의 4배까지증가하여수요가급격히증가 (2004년 Toray에의한보잉사와의장기공급계약체결 ), 2013년까지자동차의중량을 50% 경량화 (400kg 200kg) 추진중 융합기술섬유산업 섬유를나노화하는연구는전기방사가거의유일한방법으로알려져있으며, 이방법의간편성으로인해많은연구가이루어져왔음. 반면연속적으로장섬유형태의나노필라멘트를제조하는기술은난이도가높아이를생산하는곳은일본기업이유일한것으로알려져있음 의료용섬유소재의경우 21세기에들어서면서미국, 독일, 일본등의선진국을중심으로섬유소재기술과의료기기의융합화를통한혁신적인신제품개발을위해의료기기개발혁신센터를운영하고있음 세계의료기기시장은미국, 유럽, 일본등의선진국이주도하고있으며기술적으로볼때성숙기도달하고있음. 그러나섬유기술측면에서보면전통섬유기술을사용한제품이주류를이루고있고나노섬유나나노융합기술을이용하는부분은아직연구단계에머무르고있는실정임 1987년미국 Oak Ridge National Lab의 Vo-Dinh 그룹이광섬유를이용한나노환경센서를세계최초로개발한이후, 지속적인연구를통해단일세포분석용나노스케일광섬유센서를상용화함. 또한스위스와미국의연구진은광섬유나노센서나나노입자센서를응용하여생분자구성체나역할연구및센서로응용할수있는기술을개발함 2005년이후미국의 3M 社는기존제조기술과차별화된 Birefringent fiber 를사용한반사형편광소재에대한연구를시작하였고일본의 Sumitomo Chemical 社, TRADIM, Tokyo Univ. of Agriculture & Technology 연구그룹에서도 3M 社와유사한반사형편광소재에대한연구를시작하였음 38

49 Ⅲ. 산업동향 섬유형의나노복합재료를제조하는연구는최근계속되어왔으나상업화된예는많지않음. 그이유로는나노물질의분산문제그리고고분자와나노충진제사이의계면결합력등이상업적인수준에서해결되지못한것이그원인임 발전방향 - 해외소재산업은초극세화 ( 나노 ), 다기능화, 복합화를통해새로운시장을창출하고있으며, 나노섬유의경우다양한분야의기술과융복합화함으로써첨단소재산업의핵심으로부상하고있음 극한성능섬유산업 극한성능섬유산업은섬유고유의특성인경량성, 가공성등을바탕으로고강도, 고탄성, 초내열성등의성능을부여하고, 구조재및분리기능, 광학특성, 전기특성등과같은종래에는없었던새로운기능을보강한지식을기반으로하는첨단신소재산업이며슈퍼섬유가기반소재로활용되고있음. 극한성능섬유산업은첨단산업의소재와부품으로사용되던기존의소재를대체, 보완하거나그자체가일정한시장규모를지니는하나의첨단산업으로서, 동산업의발전은기업의이윤획득기회를확대하고고용을창출함으로써사회적잉여확대및국민소득증대에직접적으로기여하는산업임. 극한성능섬유산업은자동차, 우주 항공, 정보통신산업등첨단기술산업의핵심소재로사용되기때문에산업용섬유산업의발전이이들수요산업의생산양식을변화시킴으로써생산성향상및국제경쟁력강화에크게기여하는특성이있음. 특히, 슈퍼섬유를사용한각종첨단복합재료의등장으로기존금속재료를대체하는첨단재료로서의가능성이무궁무진해짐에따라세계적으로관심이증폭되고있음. 1995년슈퍼섬유시장규모는약 15억 $ 에달해전체산업용섬유시장의약 58% 를차지하고있으며 2010년에는약 47억 $ 의규모로크게성장할것으로전망됨. 39

50 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 선진국의극한섬유관련기술개발동향 - 미국은산업의침체에도불구하고산업용섬유산업은슈퍼섬유와고강력섬유로이루어진타이어코드를주축으로 2002년수요기준으로볼때전체섬유산업에서약 70% 의비중을점유하고있으며연평균 35% 의신장세를보이고있음 < 그림 3-2> 미국산업용섬유의제품구성비 - 최근에는아라미드섬유, 초고분자량폴리에틸렌섬유, PPS 섬유, 폴리이미드섬유, 고성능탄소섬유등과같은슈퍼섬유를기반으로융합기술첨단소재를개발하여항공우주용, 전자재료용, 토목 건축용, 스포츠용, 군수용등의고성능, 고기능의산업용섬유소재및부품으로응용하는신기술시장이확대되고있음 -더욱이 Dupont사의아라미드섬유는 1970년대에는우주항공소재, 타이어코드, 방호복 ( 방탄조끼, 소방복, 전투복 ) 등의용도로전개되었으며, 이후 1980년대에는소형, 경량화제품, 1990년대에는가정용안전상품, 2000년들어서는정보통신용소재등의용도가개발되었고, 이러한용도개발에따라아라미드섬유도더욱다양화되고있음 - 일본은슈퍼섬유를중심으로한산업용섬유소재분야의기술이세계최고수준으로새로운고성능슈퍼섬유제조기술의독점국가로인정되고있으며, 전자, 통신, 자동차, 항공, 우주, 기계, 방탄, 방호, 방재, 건축분야 40

51 Ⅲ. 산업동향 의빠른발전과함께산업용섬유의새로운용도가지속적으로생겨나고성능, 고기능성산업용섬유소재의성장이두드러짐 < 그림 3-3> 일본산업용섬유의제품구성비 - 유럽은 Para계아라미드섬유 ( 네덜란드 Teijin Twaron), UHMWPE 섬유 (DSM Dyneema) 를비롯한고강도폴리에스테르섬유, 폴리아미드섬유, 산업용아크릴섬유, 고강력비스코스섬유, 아세테이트섬유, Lyocell 섬유, 유리섬유등산업용섬유산업에중요한위치를차지하는각종극한성능섬유들을생산하고있으며, 이들소재를활용한다양한용도개발및세계적인신뢰성평가기술들을확보하고있음 - 발전방향 : 선진국의경우극한섬유의강도나내열성을향상시키는개발경쟁보다는, 기존의탄소섬유, 아라미드섬유, PTFE 섬유등의새로운응용분야발굴, 제조비용절감을위한제조공정혁신, LCP 섬유의멜트블로운방사기술과같은신공정개발, 극한섬유응용복합재료의재활용기술개발등에주력하고있음. 특히최근고유가에따른수송기경량화추세로극한섬유의제조원가절감, 고속성형기술등자동차, 항공우주, 풍력발전등녹색성장분야로연구개발이집중되는추세임 중국의극한섬유관련기술개발동향 41

52 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) - 중국의경우탄소섬유아라미드섬유, PTFE 섬유, 초고분자량 PE 섬유등거의모든종류의극한섬유를선진국과기술제휴를통하여자체생산판매중있으며초기의가격경쟁력을넘어현재일정수준이상의품질을확보하여위협적인존재로부각되고있음 건강복지섬유산업 섬유제품에적용되는의복착용은가장중요한요인인평안감이고, 일상생활의리듬에의해혼란을느끼며, 질환징후가표출되는것을극복할수있는섬유는항박테리아의복을착용함으로써새로운변화가일어남. 또한평안함과건강에서출발하여개발되고있는섬유의목표는그시대나시기에대단히필요했던정신적인기술임. 이러한기술을통해서섬유산업에새로운패러다임의기술개발이시작되었으며, 특히쾌적, 편리, 안전성등다양한기능을복합한하이테크섬유가개발 1993~1995년일본의연구개발중에다양한환경조건아래피복의내외복열과습기의이동을관찰해서피복기능의양에대한평가를시작하여새로운기능을섬유에접목하여건강복지섬유라는타이틀로기술개발을추진하고있음. 특히건강과의약치료부분에서는고령화사회에대체할수있는건강의학적치료분야섬유가지속개발되어세계적인기술로서인정을받기시작함 신체내의섬유를모방한섬유소재디자인은노령화가계속되는사회에서건강을보호하기위해매우중요함. 신체는자체적으로섬유를제조하고있으며, 다양한종류의섬유를우리건강보호를위해만들어져있고, 의복에의한신체보호관점에서내부와외부의환경자극을고려하여내부환경에서부터자극의주목을끌고있는질병, 알레르기, 상처와같은물리적인환경스트레스와신경질환과같은정신적인환경을극복할수있는섬유제품들이개발되고있음 신체의건강을증진시킬수있는기능을섬유원료물질에서출발하여최종제품에이르기까지다양한기능을접목하여인간의적극적인충동과질병을극복할수있는섬유기술개발이연구되어일본과미주, 유럽에서는섬유 42

53 Ⅲ. 산업동향 의복을착용함으로서신체의질병을미연에방지할수있는제품들이기술개발되고있음 피부질환의치료또는치료보조를하기위한섬유제조가기술개발되어지고있고, 생활환경이발생되는유해인자를차단하는섬유제품들을제조하여자외선, 전자파, 미세먼지를차단하는생산기술시스템이활발히연구되고있음. 또한약물전달기능을갖는창상치유섬유제품도선진국에서는기술이개발되고있음 고감성적인촉감을발현하고, 흡한속건, 투발습, 보온냉감의기능을가진섬유제조기술의집중적인연구개발이필요하고, 형상기억고분자를이용한생활편리성을제공하는부분에도꾸준한연구가진행되고있음 생각하는섬유산업 선진국의기술동향 - 현재 Philips를비롯한스마트의류를생산하는기업들은스마트의류제작에필요한입력장치와연결장치등을직물기반형으로제작하고이러한부품개발을통해스마트의류의착용성능과작동성능을향상시키는노력을기울이고있음 - 테크놀로지컨설팅그룹인 Venture Development Corporation은 Digital 장치를부착한스마트의류에대한잠재적소비자수요는매우높으며, 2008년부터는스마트텍스타일산업및스마트의류산업의성장이더욱가속화될것으로예측함 (Venture Development Corporation, 2005) - 또한, VDC(Venture Development Corporation : 미국 ) 社의 Wearable Electronics 에따르면, 스마트섬유시장은연 19% 성장할것으로예견하고있으며, 스마트섬유가다양한분야로활발하게전개되는데는약 15년정도소요될것으로전망함 - Natick은 2004년 smart fabric/interactive textile의높은소비율이수년이내에상업 / 산업분야에서기대된다고보고있으며, 신체모니터링분야, 센스 / 모니터기능은자동차에어백뿐만아니라, 동작감지, 가스나열의감지, 음향어레이등다수의응용분야에확산될것으로전망하였음 43

54 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 제품형태별기술동향 - 선진외국의경우이미정부차원에서 1990년대말부터대단위기술개발및인프라구축이추진되어왔으며, 현재선진국에서독점하고있는제2세대형 IT와의융복합섬유산업은점차제3세대형으로변하고있음 - 최근까지소비자수요에따른애플리케이션중심의시장이형성되었으며 Zegna sports, Kempo 등의의류업체에서는 MP3 의류를개발 상용화하였으며, Nike, Adidas 등의스포츠제품업체등은생체신호모니터링이가능한섬유제품상용화 - 상용화제품의 90% 가의류형태이며 10% 가암밴드, 체스트벨트등의형태로개발되어왔으나, 최근에는인테리어제품, 생활용품등에적용이가능한텍스타일기반의기술개발로스마트텍스타일시장이전영역에걸쳐확대되고있는추세임 (2) 국내기술개발동향 녹색환경섬유산업 국내섬유패션업계의규제에대한소극적대응 - 기후변화파급효과분석의경우, 에너지분야에초점이맞추어져있어일반산업분야의변화전망분석이취약함 - RoHS, REACH 등제품환경규제, 기후변화협약에따른온실가스저감및 CDM 사업진출등규제에소극적으로대응함 신수종사업창출등능동적전략부족 - 기존주력산업의경쟁력을환경적요소와결합하여신시장을만들어내는시너지효과창출은매우취약 * 환경감시, 오염제거및정화, 신재생에너지관련사업등신환경산업분야의신제품개발등에주력하여야함 44

55 Ⅲ. 산업동향 - 사업영역을환경 에너지분야로확장하여사업포트폴리오조정을통해환경분야신사업을적극추진할필요있음 * 특히에너지생산, 저장등에필요한섬유제품을미래형산업으로부양할필요가있음 섬유재활용시스템구축시급 - 재활용에대한중요성인식과재활용섬유소재생산, 유통에대한시스템구축이절실 - 섬유소재의리스이클링기술에대한연구필요 융합기술섬유산업 국내의경우나노융합소재에관한기초연구가활발히진행되고있으나, 아직까지상업적으로성공한경우는많지않음. 그러나나노소재에대한축적된지식이선진국못지않게높아조만간상업화가가능할것으로생각됨 나노섬유의경우, 나노테크닉스가세계처음으로 Electroblown 기술을이용하여대량생산하는기술을개발하였으나, 미국 DuPont 社에기술을이전함으로써소유권이넘어감 국내의효성, 코오롱과같은원사메이커들이 IT, NT, BT 등의분야에서요구되는기초소재로사용하는데많은관심을가지고있으며, 나노필, 아모텍과같은중소기업이꾸준히연구를수행하고있음 국내에서도나노섬유나나노하이브리드물질을이용한의료용소재를개발하는등의연구가정부의지원으로 2000년대부터조금씩이루어지고있음 휴대가능하고, 원격건강진단을할수있는초소형나노환경센서를개발하고자활발한연구가진행되고있음. 국내의초소형, 초고감도나노환경센서시장이아직초기형성단계이지만, 연속형, 고감도측정나노환경센서기반기술을개발하고있음 45

56 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 국내의경우디스플레이산업의핵심소재중하나인광학필름기술이전무한상황이며, 최근몇몇업체에서 3M 社의원천기술을상용화측면에서검토중에있음 나노복합섬유는아직상업적인생산이되지않고있는데, 이는선진국의경우처럼나노물질의효과적인분산과계면결합력등의문제를확실히해결하지못했기때문인것으로생각됨 발전방향 - 국내의소재산업도해외의경우와마찬가지로여러기술간의융합을통하여새로운산업을개척하려는노력이있음 극한성능섬유산업 국내극한섬유기술개발동향 - 국내산업용섬유개발은신섬유개발보다는기존의섬유의고강도화및내열성향상을위주로진행되어왔으나, 최근에와서새로운소재를이용한극한섬유의개발및사업화가주로대기업을중심으로활발하게진행되고있는상황임 - 파라계아라미드섬유의경우최근 ( 주 ) 코오롱에서개발후사업화진행및응용연구를진행하고있으며, ( 주 ) 효성에서도개발진행중에있음 - 메타계아라미드섬유의경우 ( 주 ) 휴비스에서개발을진행중에있으며, 절연지등신규응용분야에대한연구를진행중임 - 탄소섬유의경우국내여러기업에서사업성을검토중에있고 ( 주 ) 효성에서전주탄소기술원과함께기술개발을진행중이며, 동시에여러정부사업을통하여원천기술개발이추진중임 - UHMWPE 섬유의경우동양제강 ( 주 ) 에서자체적인개발을추진하여일부사업화진행중에있으며, 정부사업을통하여응용연구도함께추진되고있음 46

57 Ⅲ. 산업동향 - 극한성능섬유의기반소재인슈퍼섬유의국산화양산화를앞당기고중소기업중심의슈퍼소재융합제품생산기반을확충하여국가경제규모에부합하는섬유산업을육성할목적으로슈퍼소재융합제품산업화사업이 2010 년부터추진되기시작하였음. 건강복지섬유산업 국내화섬메이커에서는아토피 / 알레르기에대응하는인체비항원성제품에대한기술개발은전무한실정이며, 공중합체기술개발의연구계획은수립이되었지만, 기술을개발하는업체는없고, 원단에약제를함침시키는기술개발은시도함 생활유해요인물질들을차단할수있는섬유와물리적기능을지닌약물전달기능을갖는창상치유섬유제품제조기술은국내기술에서는개발이전무한실정임. 국내항균 소취섬유는도입단계에있으며, 효성, 코오롱등대기업을중심으로기술개발및상품이전개되고있으며, 주로후가공에의한유 무기계항균제처리기술이주를이루며, 최근원사에무기계항균물질을혼합방사하는반영구적항균 소취섬유제조기술이진행 자외선차폐섬유는국내합성섬유의 Dull 타입은현재 1~2% 의 TiO2가혼입되어자외선을차단하는효과가있으나, 고농도로혼입되지않으면 90% 이상의차단효과를기대할수없어자외선흡수제를원단에후가공하여흡착시키거나코팅하는기술이주를이루고있음 형태안정섬유는수지가공처리에의한방추가공은면, 마, 폴리에스터 (PET) 및이의혼방등다양한소재에적용되어상업화되어있고, ( 주 ) 휴비스와 ( 주 ) 새한 ( 現, ( 주 ) 웅진케미칼 ) 서출시된폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT) 소재를이용한형상기억소재 ( 메모리섬유 ) 상업화하였으며, ( 주 ) 에스엔티에서는 PET 가공기술에의해형상기억을갖는소재를개발해상업화하였음. 그러나아직까지형태기억특성을가는섬유 (Shape Memory Fiber) 에대한연구개발이미흡한실정임 향제어기술과고신축경량화기술, 고견뢰도웰빙천연염색기술, 무독성 47

58 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 난연제품기술에대해서는국내에서개발이전무한실정이나, 일본과유럽에서는본기술을기초연구하여 Pilot 단계에연구실적이진행됨 생각하는섬유산업 국내웨어러블컴퓨터산업은현재초기형태의시장이보이기시작하여 2004년에는 400만달러의시장규모를기록한것으로추산되며, 이는세계시장의약 1% 를밑도는수준임. 향후정부의육성의지와연구기관, 대기업등의연구투자가이루어지고있으므로그성과가가시적으로나타나기시작하면연평균 50% 로성장하여, 2010년까지세계시장의약 5% 의점유율을기록할것으로기대되고있음 국내에서는정부주도프로젝트를통해산 학 연이연계하여스마트텍스타일의개발을주도해오고있으며, 최근에는기업중심의상용기술개발도보고되고있음 스마트텍스타일분야는현재어느국가나기업도앞서있다고는보기어려운초기단계이므로, 우리나라도신속한연구개발역량을집중투자하여향후전개될시장을선점하는전략이필요함 48

59 Ⅳ. 산업비전및발전전략

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61 Ⅳ. 산업비전및발전전략 Ⅳ 산업비전및발전전략 1. SWOT 51

62 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 2. 산업의미래상 2018년회사원 A씨는친환경인테리어제품으로구성된아파트에서쾌적하고상쾌한아침을맞는다. 그는도시끝의부두에근무하기때문에편안한출되근을위하여최근새차를구입하였으며, 출근을위해새차를타는순간친환경소재로구성된내장제를통해향기로운아로마향기와함께섬유정화필터를이용하여정화된신선한공기가차량의송풍구를통해맑고쾌적한공기를제공한다. 옷에부착된다양한센서및디스플레이를통해건강상태체크및뉴스, 음악을시청, 청취하고출근을재촉한다. 뉴스에서는해외파병활동중인한국부대의공격받은소식이들려오지만금속방탄복보다가볍고충격흡수가뛰어난섬유보호복을착용하여빠대처및신체보호를통해인명피해가없다는소식을출근길에서듣게된다. A씨가근무하는부두옆섬에는탄소섬유를이용해더욱단단하고가벼운풍력발전블레이드가힘차게회전하면서청정에너지를생산하고있으며, A씨가운전하는크레인은탄소섬유복합재료로구성된강력한체인이무거운선박의중장기들을하역하고있다. 52

63 Ⅳ. 산업비전및발전전략 < 그림 4-1> 산업의미래상 53

64 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 3. 발전비전및목표 (1) 발전비전 54

65 Ⅳ. 산업비전및발전전략 (2) 주요목표및추진전략 주요목표 녹색섬유생산 ( 억불 ) : ( 08년p) 130억불 ('20) 350억불 - 세계섬유시장대비 % : ( 08년p) 2.3% ('20) 5.0% - 세계녹색성장섬유산업대비 % : ( 08년p) 6.8% ('20) 23.9% - 세계1위섬유제품확보 : ( 08년p) 17제품 ('20) 50제품 2020 년세계 4 강섬유소재국으로견인 주요추진전략 현재섬유산업은녹색섬유기술을기반으로한 6T 기술융합및전후방산업간의파급효과가큰방향으로기술개발의패러다임이전환되고있음 - 미래신섬유시장선점가능한섬유의류산업원천기술 5대분야를집중육성함으로대외경쟁력강화 차별화, FTA 활용등을통한기존산업활성화 - 녹색섬유기술을기반으로섬유산업 6T 기술융 복합화로신시장개척 중소기업위주 (17,000여개) 인섬유산업의국제경쟁력강화로기존기업의고용창출 ( 연간업체당 2명일자리창출 ) - Blue Ocean 개척 ( 섬유외관련기계, 서비스, 지적재산권시장등을포함 ) 에의한신규일자리창출 ( 연간 2만여개일자리창출 ) 기존섬유의류산업수출 130억불외산업원천기술분야수출 145억불달성 (2018) - 섬유의류산업원천기술개발사업 5 대 Top Brand 의실용화 55

66 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 4. 중점추진 Top-Brand 선정기준 정책 사회 평가요소 환경규제강화 에너지 / 자원확보전쟁 세계교역환경변화 지속적인국지적정치불안 인체친화성 고령화 / 자출산 친환경의식고조 소비자요구의다양화 고려사항 글로벌환경규제가강화되고있으며 2030년까지 3E혁신 (Energy, Environment, Economy) 을기반으로한 저탄소녹색성장 에적합한부품소재및공정기술개발에대한시대적요구를고려하여 Top Brands 선정 에너지고갈위기와기후변화협약등에대응하기위한효율적인에너지사용과재활용에대한관심의증대로에너지의고효율화, 재활용기술및자원확보를위한기술요구를고려하여 Top Brands 선정 섬유쿼터제의폐지와 FTA의확산등으로산업구조고도화, 新산업창출등을통해선진산업강국으로조기도약하기위한산업전략수립의필요성을고려하여 Top Brands 선정 북한의핵개발과대화단절및개성공단의폐쇄등으로국방력강화필요성이커지고있으며첨단기술무기체계요구등을고려하여 Top Brands 선정 환경및인체친화적인제품에대한소비요구의증대로고기능화, 복합화및고감성화등을구현하는 LOHAS 시대에적합한섬유필요성을고려하여 Top Brands 선정 고령화사회진입과저출산등의사회현상에따른실버및유아산업의고려하여 Top Brands 선정 전통적인섬유산업구조에지속가능한성장 (Sustainability) 이라는개념의도입으로소재-생산-유통에이르는 LCA개념의체계의필요성을고려하여 Top Brands 선정 고급화 종합화 다양화라는소비자니즈, 라이프스타일의다양화및맞춤형제품수요등을고려하여 Top Brands 선정 56

67 Ⅳ. 산업비전및발전전략 기술 경제 환경 평가요소 융복합기술의성장 친환경기술의요구 고성능고기능화요구 신공정기술 국제금융위기 디자인시장의성장 그린비즈니스의성장 세계섬유소비시장의양극화 지구온난화 에너지위기 생태계파괴 자원의고갈 고려사항 첨단신기술의지속적발달과더불어, 기술간융복합화가급속히진전되고있으며융복합을통한 Convergence 제품기술의지능화, 고도화및통합화요구를고려하여 Top Brands 선정 친환경소재기술, 산업화기술및고효율화에대한사회적요구를반영하여 Top Brands 선정 고기능화및고성능화고부가가치신제품개발에대한요구를고려하여 Top Brands 선정 원가절감 원료대체 저탄소공정개발의사회적필요성증가, 자원공급불안정성및에너지효율대응공정기술등의요구를반영하여 Top Brands 선정 소비와투자위축, 글로벌 M&A 가속화등금융위기에따른 Low Cost 고기능형소재및공정기술의요구를반영하여 Top Brands 선정 고객니즈의다양화, 해외유명브랜드의국내시장확대및국제시장을선점할수있는브랜드및디자인의확보의필요성을고려하여 Top Brands 선정 초경량원천기술확보, 그린섬유성장기반및주요확산기반구축 ( 그린섬유 강국-섬유산업 2020 비전 ) 등을고려하여 Top Brands 선정 첨단기술과고급브랜드로대표되는선진국과값싼노동력을바탕으로거세게도전하는개도국사이에서한국섬유 의류산업의특화분야의필요성을고려하여 Top Brands 선정 저탄소녹색성장에대한요구와신산업창출및그린산업의국제선도화요구를반영하여 Top Brands 선정 에너지의 97% 를해외의존이라는실정과대체및고효율에너지에대한시장의요구를반영하여 Top Brands 선정 청정생산공정의시대적요구와친환경기술의양면성등을고려하여 Top Brands 선정 에너지효율의극대화및대체자원개발에대한사회적요구를반영하여 Top Brands 선정 57

68 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 선정결과 정책사회기술경제환경 평가요소 용복합섬유 녹색환경섬유 극한성능섬유 생각하는섬유 건강복지섬유 환경규제강화 에너지 / 자원확보전쟁 세계교역환경변화 지속적인국지적정치불안 인체친화성 고령화 / 저출산 친환경의식고조 소비자요구의다양화 융복합기술의성장 친환경기술의요구 고성능고기능화요구 신공정기술 국제금융위기 디자인시장의성장 그린비즈니스의성장 세계섬유소비시장의양극화 지구온난화 에너지위기 생태계파괴 자원의고갈 평가종합 융합기술시장의성장과함께고성능고기능화에대한요구도가높은것을고려하여융복 환경문제및친환경제품에대한관심이증대됨에따라친환 경기술개발에대한요구등을반영하여녹색환 합 섬유 선정 경 섬유 선정 환경규제및고기능성에대한요구가증대되고, 섬유의활용범위가계속증가되고있어극한성능섬유선정 사회 경제환경변화, Converge n c e Trend 및 Breakthro ugh 형소재 공정기술에대한요구등을반영하여생각하는섬유선정 건강을보호할수있는섬유에대한소비자의요구가증대되어건강섬유개발이선정 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 58

69 Ⅳ. 산업비전및발전전략 Top Brand 개념 탑브랜드 내용 녹색환경섬유 개요 선정배경 환경, 에너지문제에적극대체할수있는에너지저소비형섬유소재및공정, 운송용초경량섬유복합소재, 신재생에너지용섬유소재, 환경관리용섬유소재, 환경재생용섬유소재, 친환경천연섬유소재등을뜻함 고유가, 자원고갈등에대한사회적우려증대와지속적인환경규제강화로친환경산업구조로의전환, 친환경및에너지절약등에대한능동적대응필요 - 섬유산업은에너지고효율및에너지저소비형생산공정도입, 에너지저감형신소재개발, 자원순환형구조등으로전환예상 섬유수요산업의경량화 고성능화를통한에너지효율개선용부품소재도입확산가속화 - 자동차, 항공, 의료, 건축, 스포츠등의친환경 초경량녹색부품수요확대로그린섬유대체수요증가전망 소비자의환경의식강화로친환경상품수요의증가및신비즈니스기회포착필요 - 친환경상품수요의증가가기업들에게틈새시장개척을통한새로운수익창출의기회로작용 섬유업계는에너지절감노력및국내생산축소에따른에너지소비감소로에너지원단위및온실가스배출량지속감소 * 섬유산업에너지소비비중은전산업의 2.3%( 07년 2,256천toe), 온실가스배출은제조업의 2.5%(2005년 497만CO 2 톤 ) 차지 * 에너지원단위 (toe/ 백만원 ) 는 00년 0.34에서 07년 0.29로에너지효율향상 - 섬유산업관련업종은대부분영세중소기업의형태이고, 대상소재가다양하여, 기후변화대응이어려운실정 59

70 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 탑브랜드 내용 생각하는섬유 건강복지섬유 개요 선정배경 개요 선정배경 환경대응또는자기감응기능을갖춘섬유로서섬유나의복자체가외부자극을감지하고스스로반응하는섬유소재및제품 유비쿼터스환경하에서 IT기술을수용할수있으며외부환경에능동적으로대응하고적극적으로인체를보호하는고기능성섬유소재및제품 섬유소재의기능성과물리 화학적자극에대한반응및대응이가능한새로운개념의섬유소재및제품 고령화와저출산율로인해새로운기능성섬유수요확대 여가활동시간의증가로쾌적건강기능성섬유수요확대 섬유소재의고기능성및초기능성화추세 하이테크섬유기술의진보 IT 기술의진보및유비쿼터스환경의확산 융복합기술전개의가속 섬유및의류소재의응용분야다양화 : 스포츠레저용, 인체보호용, 의료용, 군사용, 특수작업용등 유럽등기술선진국의스마트섬유기술개발진행 초기능성스마트섬유시장의확대가능성증대 새로운융합산업분야의창출및전문인력수요증대 기술선진화및고부가가치화 섬유제품에특수한기능을부여하여신체가보호를받을수있는신기능의소재를개발함으로써활동감과쾌적감을증대시켜새로운정신적인자신감을충족시킬수있는기능을부여받는하이테크섬유개발이필요함 인체건강과복지생활에관련하여더욱고성능화된의류용쾌적 / 건강기능성소재또는기능성재료를접목하여의료용, 바이오용으로활용할수있고, 특히노령화시대에대비하는실버패션, 홈케어, 헬스케어에관련된섬유제품 건강을추구하는섬유제품의수요확대 고령화에대체할수있는쾌적건강기능성섬유수요확대 섬유소재의건강증진을위한특수제품개발 건강섬유제품에대한기술의진보 의학산업과의융복합기술전개 의학산업의응용분야로접목 건강증진을위한원료기술개발진행 건강기능성섬유시장의확대가능성증대 의학산업분야의진출및신규사업전문인력수요증대 기술선진화및고부가가치화 60

71 Ⅳ. 산업비전및발전전략 탑브랜드 내용 극한성능섬유 융복합섬유 개요 선정배경 개요 선정배경 철보다강한고강도와고도의내열성및경량화를특징으로하는섬유소재로, 아라미드섬유, 탄소섬유, PBO 섬유, 초고강도 PE 섬유, 무기섬유등으로대표되는차세대핵심소재로서 IT, BT, NT, ET, ST 등전방위산업의필수부품소재로사용됨 에너지 자원절약, 경량화를추구하는스포츠 레저전자 반도체, 생물 바이오, 환경 에너지, 나노등신성장산업의급격한대두로극한성능을갖는경량화융합제품기술력확보에글로벌경쟁심화에따른적극대응력을배양 - 극한성능소재는금속과비교시무게는 1/5, 강도는 10 배이상강한특수소재로자동차, 조선, 광전자, 방탄, 환경, 에너지등첨단산업분야로급속하게수요확산 아라미드섬유수요전망의예 ( 천톤 / 년 ) ( 04) 28 ( 07) 40 ( 10) 52 ( 12) 69 [ 일본후지경제 2007 고성능섬유시장조사서 ] - 용도전개가능분야는경량 Clean 에너지제품및경박강유 ( 輕薄强柔 ) 고성능신소재, 운, 수송, 에너지, 자원절약, 탄소저감및기후변화대응관련분야 제품수요전망 ( 억불 / 년 ) : ( 03) 160 억불 ( 07)240 억불 ( 12) 540 억불 6T 기술과섬유기술이융합되어주로소재분야의제품을생산하게되는산업분야로서, 나노섬유및나노기술 (NT) 을기반으로 IT, BT 등과의융합원천기술개발과응용분야기술 생체기능융합제품, 정보통신용제품, 우주항공용제품등, 주로첨단산업분야에응용되는섬유소재혹은제품 분자수준의융합에의한신기능창출이핵심내용으로서복합소재또는직물, 의복등의완제품개념과는차별성이있음 NT, BT 및 IT 등의 6T 기술융합으로이전에존재하지않았던새로운기능성을발현하는섬유의개발 NT, BT 및 IT 등의 6T 기술융합소재는미래의소재로서아직시장이태동기임으로이를선점하여미래한국의주요산업으로육성해야함 기존섬유기술과 6T 기술을접목함으로써미래성장동력으로자리매김할수있으며, 새로운시장창출이가능해짐 ( 예. 방적기술에탄소나노튜브섬유소재기술을접목시키면스파이더실크보다도강한섬유가제조가능하며, 이로인한시장선점과일자리창출효과는매우큼 ) 섬유산업분야에기술융합으로국가전략적인저탄소녹색성장에기여 61

72 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 5. 산업발전시나리오 62

73 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵

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75 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 Ⅴ R&D 전략및기술로드맵 1. 녹색환경섬유 (1) 개요 < 그림 5-1> 녹색환경섬유산업의개념도 재생가능한자원 (Renewable resource) 을이용하는생분해성소재는일회용품및포장용용도를벗어나, 친환경자동차, 전자제품및생활용품을만드는용도등으로급속히발전중임. 환경규제문제와관련하여재생가능자원의응용범위가다양한산업분야로확대되고있으나국내에서는이에관한연구기반이취약한실정임. 물성향상및응용분야개발에중점을두어야함 65

76 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 지구온난화환경문제의주범인이산화탄소배출을억제시키고비식량계천연자원을이용한바이오매스기술을확보하여야미래섬유산업의경쟁력을좌우할것으로예상되고있으므로중요성이점차강조되고있음. 석유계섬유제품의대체기술로비식량계바이오매스섬유는생산원가를절감하고및물성을향상시키며새로운종류의기술개발에중점을두어야함 자동차, 항공, 의료, 건축, 스포츠등의친환경 초경량녹색부품수요확대로그린섬유대체수요의증가기대됨에따라에너지효율개선용부품소재도입확산을위한섬유수요산업의경량화 고성능화기술및소재개발이필요함 (2) 가치사슬분석 가치사슬현황 녹색환경섬유산업은원사 - 섬유구조체 - 가공 - 최종제품의전형적인섬유스트림의형태로 Supply chain을구성 - 소재의경우원천기술을보유하고있는소수의기업이과점형태의사업을수행하고있는반면, 가공및최종제품의경우매우다양한분야에분포되어있으며향후다수의관련기업들이치열하게시장점유경쟁을할것으로예상됨 - 기술적인난이도는소재분야가상대적으로높기때문에신규사업을검토하는기업의경우진입장벽이비교적커서어려움이따름 66

77 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 < 그림 5-2> 녹색환경섬유산업의 Value Chain 분석 국내외주요기업현황 해외현황 구분 유니티카 ( 일본 ) 도레이 ( 일본 ) 사업영역및주요내용 생분해성섬유시장은세계적으로높아지고있는환경의식을배경으로인테리어, 침구관련수요로안정된성장추이를지속하고있음 또한내열성등물성개선을통한고부가가치화로유니폼및자동차등다른분야에서용도개척이활발하게추진될전망 현재는침구분야를중심으로유니티카파이버 (Unitika Fiber) 의 테라마크 와도레이 (Toray) 의 에코디아 로시장이양분됨 탄소섬유 PAN계탄소섬유는세계생산의 70% 이상을도레이, 토호테낙스, 미쯔비시레이온등일본의 3사가점유 PAN계탄소섬유는 2005년이후최신항공기의경량화및대체에너지풍력발전용블레이드등의산업용도로수요및시장이급성장하고있어각사는증산을위한설비증설투자활발 2004년보잉사와의장기공급계약을계기로수요가확대되고있으며, 향후에도견조한성장세지속전망 일본도레이는탄소섬유개발을통해자동차, 비행기, 풍력발전기등경량화의핵심소재개발로활용 2013년까지자동차의중량을 50% 경량화 (400kg 200kg) 추진중 67

78 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 구분 사업영역및주요내용 생분해성섬유 : 유니티카의 테라마크 와함께 에코디아 로시장이양분됨 리싸이클제품 : 나일론 6 제품을화학적으로분해하여원료인카프로락탐으로환원시킨후다시나일로 6로재생하는방법으로나일론 6의케미컬리사이클의경우에너지소비는원래공정의약 30%, CO 2 발생량은약 30% 정도에불과 에너지절감섬유소재개발 폴리머개질기술을통하여분산염료상압가염형폴리에스터소재를개발함 양모, 실크등의소재와혼방사용하며, 중색은 110, 농색은 120 에염색이되는수준임 키와 ( 紀和 ) 화학공업 ( 일본 ) Nature Works 社 도호테낙스 ( 일본 ) GE, IBM ( 미국 ) Kiwazol 염료는크롬염료대체용염료로 3원색이선명하면서견뢰도염색이가능하고세정성도우수한환경친화적인염료로평가 DuPont 社의 SonoraR 섬유 (PTT 원료 ) 와더불어대표적인바이오메스원료의신재생섬유로는 IngeoR 섬유 (PLA 원료 ) 개발 생산능력세계 2위로에어버스사에수직꼬리날개구조재, 바닥재용탄소섬유를전량공급 환경 에너지분야에서주력업종을육성하기위한전략을수립하여시행중 환경오염방지와자원낭비최소화를위한하이테크기능성소재로서폐 PET병을활용한리사이클제품인 쿨맥스에코테크 를개발 재활용된페트병용기로만든수분조절기능의쿨맥스에코테크원단은기능저하없이약 70% 의에너지저감가능 인비스타 ( 미국 ) 쿨맥스에코테크는빠른건조속도와쾌적성및통기성이탁월 친환경리사이클소재쿨맥스에코테크개발과함께환경발전프로젝트 PLANET AGENDA 를발표 동프로젝트는합성섬유로인한환경오염최소화, 합성섬유와자연섬유를조합해자연섬유의기능향상, 소비자들의의류사용으로인한영향력감소등세가지전략적목표를담음 제조과정에서에너지손실이적고실을낭비하지않으며효율적으로구성된합성섬유를사용하는소비자들을통해환경오염을줄이고자함 68

79 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분듀퐁 ( 미국 ) Alliance Tve Escale Thies 사업영역및주요내용 재생에너지사용확대, 석화원료대체, 고기능성차별화소재로경쟁우위전략구사 2010년까지전체사용에너지의 10% 를재생가능에너지로조달 2010년매출액의 25% 에해당하는제품제조에필요한원료를식물등비고갈성자원으로조달하여석유화학원료등대체 대표적인바이오메스원료의신재생섬유 SonoraR 섬유 (PTT 원료 ) * 듀퐁에서는석유대신옥수수를원료로이용함으로써에너지소비량을 40% 감소 * 온실효과의주원인인이산화탄소배출량을석유에서추출한 PDO 대비하여 20% 감축 * 옥수수원료의비중이 40% 이상을차지하는제품시장확대, 바이오연료사업화를장기적인유망신사업으로육성 * 고유가대안으로개발한식물성원료기반 sorona" 는엔지니어링플라스틱대체고기능성소재로자동차부품, 기능성의류등의원료로사용 저욕비절수형의 ROTORA를개발하여열에너지절감및염색시간을단축한결과비용이 50% 절감 욕중 suction system의이용기술을개발해서염색과수세를고효율화하였고, 특히수세시간의사이클을단축 욕비 1 : 3의염색기를개발하여염색시간의대폭단축과절수, 에너지절약을실현 섬유소재및의류패션업계의경쟁력의척도 - 친환경그린섬유 - 친환경섬유제품에대한소비자들의수요가지속적으로증가함에따라친환경트렌드활용이섬유소재및의류패션업계의글로벌경쟁력의척도로자리매김 - 국내외대표화섬회사들은경기침체에도불구하고기업의신형엔진으로친환경녹색기술을통한그린합성섬유인 PlA 등생분해성소재와 PTT, Cocona 등재생성소재, Recycle PET 등재활용소재등을전면배치하여기업이미지제고에힘쓰고있음 69

80 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) - 녹색환경섬유의경쟁력확보를위해첨단기술이융복합된친환경신제품을출시하여미래신성장동력으로활용하고자함 - 특히화섬업계를중심으로친환경그린비즈니스를새로운가치창출수단, 즉매출을증가시키고혁신적인제품과브랜드가치로고객충성도를높이고시장을확장하는수단으로인식하고있음 국내현황 구분 사업영역및주요내용 Think Green 이라는슬로건아래제품개발, 생산공정, 마케팅을비롯한전조직에대해친환경정책을강조 친환경 PET 제품 REGEN : 폐원단, 원사, PET병등을재활용한한국내최초의 Recycled PET Aerocool-Eco : 화학적후가공처리생략 PRIZMA : 염색온도를낮춤으로써 6만톤의 CO 2 배출저감 효성 나일론리싸이클링제품 나일론리싸이클링 ( 재활용 ) 일환으로 그린나일론섬유 등을개발하여석유화학원료의소비비중감축 국내최초어망및페트병, 원사등을재활용해나일론원사와폴리에스터원사를개발하는기술로산업용초강력 PET 원사를개발 특히낡은어망을회수해섬유원료카프로락탐을추출하여의류용원사로뽑아낸친환경제품인 마이판리젠 을개발하여생산 쿨비즈및웜비즈에대응하는에너지효율향상용 ( 경량보온, 축열보온, 고환기성, 자동온도조절형 ) 섬유소재기술전개 냉감소재개발로 2 의온도절감시연간 3,000억원, 원자력발전소 2기분에해당하는에너지절감효과 PCM을이용한양방향온도조절섬유소재, 흡습 / 흡한속건소재, 고환기성섬유소재, 경량보온섬유소재, 축열보온섬유소재 코오롱 FM ECOFREN, APEXA 을친환경대표브랜드로구축, PET병리싸이클소재생분해소재, 식물계원료를사용한소재등출시 친환경 Market의도입기를거쳐초기확산단계에있다고판단하고친환경대응형제품을지속적으로확대추진 70

81 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분 휴비스 웅진케미칼 SK 케미칼, 한국카본 사업영역및주요내용 ECOEVER : 전제품군을친화경소재로전환하는나이키사에 2009년 2월 PET병리싸이클원사공급하는공식협력업체로참여 INGEO : 옥수수를바이오공법에의해만든친환경섬유. 인지오써클을구성하여제한된고객사에만한정공급 MEMORY ECO : 형상기억섬유를친환경소재로업그레이드 Cocona : 쓰레기로버려지는코코넛열매껍질을탄화시켜재활용하여만든친환경섬유 로멜팅화이버 : 수지가공의안전한대안, 유해가스배출이없고에너지소비를절감함. 세계일류상품중시장점유율 1위품목 ECOWAY : PET병, dnjstk, 직물, 필름등을재활용하여제조 국내외글로벌브랜드와함께시장전개를위한공동마케팅활동추진 일본의도레이, 미쓰비시레이온및미국의 Hexcel 등으로부터연간 600톤규모를수입, 프리프레그를생산하여주로골프샤프트, 낚시대등스포츠 레저용으로공급 단계별경쟁력분석 천연 / 바이오메스원료, 리싸이클링소재, 환경분해성소재, 초경량소섬유소재 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 PAN계탄소섬유는세계생산의 70% 이상을도레이, 토호테낙스, 미쯔비시레이온등일본의 3사가점유 천연바이오메스에대한기술연구수준이선진국에비해상대적으로취약함 대기업합성섬유기업을중심으로환경분해성소재에대한기술및제품개발노력 초기단계 Risk로인한핵심기술상용화어려움 원료및핵심기술개발에대한과감한투자필요함 천연바이오메스의원료자원이상대적으로빈약하여수입에의존해야하므로원료수급에제한이있음 탄소섬유관련 R&D에대한대형연구과제중심의정부지원 환경이슈중특히기후변화는경제활동에제약을가해장기적으로경제시스템의변화를초래할것으로예상됨 71

82 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 분석요소 주요내용 기후변화로에너지시스템과식량생산시스템에문제가발생하고, 이는새로운국제분쟁을발생시킬수있는잠재위험도내포하고있어대처방안마련에대한전세계적공감형성 분해성섬유시장은세계적으로높아지고있는환경의식을배경으로인테리어, 침구관련수요로안정된성장추이를지속하고있음 에너지및자원절약을위한고강력, 고내열성, 내화학성슈퍼소재융합제품개발을통한경량화제품시장의수요증가예상됨 고성능초경량섬유복합소재를활용한자동차등수송기기소재개발확산이예상됨 Fiber, Yarn 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 선진국대비화섬약 80%, 방직약 70%, 산업용원사약 60% 수준의경쟁력보유 합섬관련대기업을중심으로리싸이클 PET 등의리싸이클링소재기술확보 PET, Nylon, Spandex 등의합성섬유소재생산인프라우수함 환경의식제고와건강에대한관심증대로인해생분해성섬유는 2007 년 177억엔에서 2011년에는 2.1배의시장으로성장할것으로예상 리싸이클소재에대한지속적수요증가기대됨 기능성섬유구조물 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 현재선진국대비직편물기술은 80% 수준으로평가됨 신규상품및부가가치제품관련개발력미흡한수준임 산업용섬유및첨단기술융합분야의기술수준미흡함 산업용분야의섬유구조물생산인프라가선진국대비미흡함 Fabrication 기술을응용한고부가가치첨단융복합섬유제품시장성장기대 72

83 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 Embedding/ 가공 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 현재선진국대비염색가공기술은 75% 수준으로평가됨 염조제, 복합가공, 에너지절감기술은상대적으로취약함 녹색환경섬유제품의부가가치에기여하는비중이매우크므로관련인프라구축이매우중요한요소임 특수가공기술을응용한고부가가치제품차별화시장성장 녹색환경섬유제품 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 산업용섬유산업분야와첨단융복합기술응용분야가상대적으로취약함 FTA 등교역자유화로인한수출증대기대 글로벌환경규제의지속적인강화 환경의식제고와건강에대한관심증대로생분해성섬유는 2007년 177억엔에서 2011년에는 2.1배의시장규모로성장할것으로예상 환경규제강화에다른녹색환경섬유제품에대한수요증가 용도별적용기술차별화요구증대 : 수송기용, 의료용, 군사용등 73

84 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 산업화전략 가치사슬단계 천연 / 바이오메스원료리싸이클링소재환경분해성소재초경량소섬유소재 Fiber, Yarn 기능성섬유구조물 Embedding/ 가공 녹색환경섬유제품 주요내용 ( 기회요인 ) 수익성측면에서높은이윤창출이가능한성장동력분야로국내외시장규모가향후지속적으로증가할것으로예측됨 ( 사업화전략 ) 글로벌메이저기업들의독과점으로최근 2~3년내국내일부기업이사업착수한여건을고려시단기시장진출전략은사실상불가능 중장기적으로는국내 R&D 및기반구축분야를정부가지원육성하고, 이를기반으로차별화사업화아이템을발굴하여글로벌시장에진출하는전략수립이요구됨 ( 기회요인 ) PET, Nylon, Spandex 등의합성섬유소재생산인프라를활용한제품화연계시잠재성및성장성이큼 ( 사업화전략 ) 의류용분야이외의산업용및최첨단응용분야에집중적인사업화아이템발굴전략수립이요구됨 ( 기회요인 ) Fabrication을통한첨단분야에의접목시부가가치를극대화할수있는잠재제품화군이다양함 ( 사업화전략 ) 섬유구조물제작을위한생산설비투자확대전략필요 신규분야도출및접목전략필요 ( 기회요인 ) 특수가공기술을응용한고부가가치제품차별화시장이성장할것으로예측됨 ( 사업화전략 ) 녹색환경섬유제품의부가가치에기여하는비중이매우크므로관련인프라구축전략수립이매우중요함 ( 기회요인 ) 환경규제강화에다른녹색환경섬유제품에대한수요증가 용도별적용기술차별화요구증대 : 수송기용, 의료용, 군사용등 ( 사업화전략 ) FTA 등교역자유화대응전략수립필요 글로벌환경규제의지속적인강화에대응하는표준화및사업화전략수립필요 74

85 Top Brand 목적기능기본기능 2 차기능 3 차기능요소기술핵심원천기술후보기술 Target Product 녹색환경섬유 오염물질제어를통하여환경을보호 환경보존오염물질차단화학적흡착에의한차단 1 전하이동제어를통한오염물질차단기술 전기력에의한차단 2 전기력에의한오염물질흡착기술 입자크기분리에의환차단 3 오염물질차단을위한공극제어기술오염물질차단용분리막기술환경기능성분리막 삼투압에의한차단 4 삼투압제어를통한오염물질차단기술 크리닝오염유기물 self 분해 5 광촉매를이용한유기물분해기술 slef 크리닝섬유제조기술섬유소재의오염물질흡착 6 오염유기물흡착기술 self 크린섬유 오염분해기능물질의섬유담체 7 분해기능물질의담체용섬유기술 천연자원재순환비식량계바이오메스활용폐목을이용한셀룰로오스섬유원료추출 8 폐목으로부터셀룰로오스추출기술 잡초를이용한셀룰로오스섬유원료추출 9 잡초를이용한셀룰로오스섬유원료추출기술 비식량계바이오메스활용바이오메스원료활용섬유생산 10 바이오메스원료활용섬유생산기술비식량계바이오메스섬유섬유제조기술 천연자원소재활용천연자원으로부터의섬유원료추출 11 천연자원을활용한섬유원료생산기술 천연소재활용섬유형성 / 가공 12 쳔연소재활용섬유형성기술 폐섬유의환경분해환경분해성섬유복합체의고강도 / 고내구성 13 환경분해성섬유복합체제조기술 분자구조제어에의한분해성조절 14 분자구조제어에의한섬유고분자분해성조절기술 고강도환경분해성섬유복합체제조기술 제품생산공정또는제품사용중 CO2 배출을억제 에너지저사용에의한 CO2 배출억제 소재개선에의한에너지저감 저온가공용소재를이용한에너지저감 15 저융점섬유고분자소재설계및생산기술 공정에너지저감형섬유소재기술 저탄소섬유 저온염색형섬유소재를이용한에너지저감 16 저온염색형섬유소재를생산및염색기술 15 16

86 공정개선에의한에너지저감 공정폐기물저감을이용한에너지개선 17 저욕비염색기술 에너지개선형염색기술 / 소재개발기술 청정공정개발에의한 CO2 배출억제 18 청정섬유생산기술 경량화에의한 CO2 배출저감 운송수단경량화에의한에너지사용효율증가 19 초경량섬유복합체기술 수송용초경량섬유복합체제조기술 초경량운송기 발전기구조체경량화에따른에너지생산효율증가 20 풍력발전초경량블레이드생산기술 신재생에너지생산에의한석유에너지절약 에너지전환에의한전기에너지생산 열에너지전환에의한에너지생산 21 열전기능형융복합섬유기술열전기능형융합섬유제조기술 운동에너지전환에의한에너지생산 22 압전기능형융복합섬유기술압전기능형융합섬유제조기술 태양광에너지전환에의한에너지생산 23 태양전지형 filament 생산기술 재생에너지저장 / 전달재생된전기에너지의저장 / 전달 24 전도성고분자섬유화기술 태양전지형 filament 제조기술 열에너지의저장 / 전달 25 PCM 을이용한복합섬유기술 제품폐기물 / 공정폐기물등을재활용하여섬유재생제품을생산 소재별분리분리수거분리가능제품설계 26 분리시스템설계기술 소재별분리 27 소재별분리기술초경량운송기섬유재활용시스템구축기술오염물제거섬유소재의내화학 28 재활용가능소재설계기술재활용인증인증마크 재활용할섬유소재의용매선택적 29 용제선택형소재설계기술 분리된소재의재생산분리소재의용융가공분리소재활용섬유의구조물형성 30 리사이클링소재의재가공기술 분리된소재의해중합에의한 raw material 추출 재활용소재를이용한중합 31 리사이클링소재를활용한중합기술리사이클링섬유리사이클링섬유화기술 공정중부산물회수공정부산물의재사용 32 공정부산물재사용기술

87 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (4) 특허동향 1) Top Brand 녹색환경섬유의특허동향 열전기능섬유를이용한에너지재생기술분야, 리사이클링섬유화기술분야는비교적특허출원이적은기술분야로나타났으며, 태양광에너지 harvesting용 fiber 제조기술분야의경우최근까지꾸준한출원이이루어지고있는것으로나타나각광받고있는기술분야로판단됨 < 그림 5-3> 녹색환경섬유의특허출원동향 Top Brand 녹색환경섬유의핵심기술별특허점유율살펴보면, 용수절감형섬유습식공정기술분야 (F) 가 150건 (14%) 으로가장많은건수를출원하였으며, 비식량계바이오매스활용섬유제조기술분야 (C) 132건 (12%), 환경분해성고강도섬유복합체제조기술분야 (D) 120건 (11%) 순으로나타남 77

88 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-4> 녹색환경섬유의핵심기술별특허분포 Top Brand 녹색환경섬유의포트폴리오분석을살펴보면, 바이오기술을활용한오염물질분리소재기술분야 (A), 환경분해성고강도섬유복합체제조기술분야 (D), 수송용초경량섬유복합체제조기술분야 (G), 태양광에너지 harvesting용 fiber 제조기술분야 (J) 는지속적으로특허출원이활발한분야이며, 셀프크리닝섬유제조기술분야 (B) 는최근특허출원이활발한분야로나타남 - 열전기능섬유를이용한에너지재생기술분야 (H), 에너지 harvesting용압전기능융합섬유제조기술분야 (I), 리사이클링섬유화기술분야 (L) 는최근도입기에있는기술분야로나타났으며, 비식량계바이오매스활용섬유제조기술분야 (C), 용수절감형섬유습식공정기술분야 (F), 섬유재활용시스템구축기술분야 (K) 는최근특허출원이감소하는기술분야로나타남 78

89 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 1. X 축 : 100%/ 기술분야개수, Y 축 : 분석구간의연평균증가율의기하평균값 2. 분석의미 : 1 사분면 - 지속적으로특허출원이활발, 2 사분면 - 최근특허출원이활발 3 사분면 - 초창기 ( 도입기 ) 기술, 4 사분면 - 최근특허출원이감소추세 < 그림 5-5> 녹색환경섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 2) Top Brand 녹색환경섬유의주요특허 Hot Patent 분석에의한주요특허 - 녹색환경섬유분야는모두 11건의 hot patent가검색되어서다른 Top brand에비하여건수가많아서핵심특허로판단할만한특허가상대적으로많은기술분야로판단이되며, 또한태양광에너지 harvesting용 fiber 제조기술분야가모두 4건의 hot patent가검색이되어서, 다른기술분야보다기술이성숙하고, 중요특허가많은기술분야로판단됨 79

90 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-6> 녹색환경섬유의 Hot Patent 80

91 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (5) 핵심원천기술선정 선정기준 핵심원천기술후보기술 선정기준 기술경쟁우위 Break Through 시장임팩트 정책연계성 사업화가능성 선행특허장벽 바이오기술을활용한오염물질분리소재기술 셀프크리닝섬유제조기술 비식량계바이오매스활용섬유제조기술 환경분해성고강도섬유복합체제조기술 공정에너지절감형섬유소재기술 용수절감형섬유습식공정기술 수송용초경량섬유복합체제조기술 열전기능섬유를이용한에너지재생기술 에너지 harvesting 용압전기능융합섬유제조기술 태양광에너지 harvesting 용 fiber 제조기술 섬유재활용시스템구축기술 리사이클링섬유화기술 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 81

92 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (6) 기술로드맵 82

93 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 83

94 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 84

95 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 2. 융복합섬유 (1) 개요 < 그림 5-7> 융복합화를통한나노섬유소재산업의개념도 나노섬유및나노기술을기반으로하는융복합기술분야는나노사이즈 (size), 고비표면적, 광학적특성, 선택성등타소재들과차별되는구조적, 물리화학적특이성으로인하여, 미래첨단산업의소재로서그응용가능성이커지고있음 미래의섬유산업은 BT/IT/ST 등의 6T 기술분야와의융복합화를통하여생명의료용, 환경용, 전기전자용, 우주항공용의새로운기능성소재의시장을열어가고있음 (2) 가치사슬분석 가치사슬현황 융합기술섬유산업은원부재료, 나노필러 / 섬유, 매트릭스, 복합화 / 가공, 부품 85

96 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) / 모듈 (1D), 시스템 (2D, 3D 구조재 ), 제품화 / 용도전개의기본단위로구성 융합기술섬유산업은그범위가매우넓고각분야에따라참여하는기업의종류와형태도다르기때문에융합형태에따라 NT/BT, NT/IT, NT/ST로나누어분석하는것이타당함 NT/BT 분야 - 의료기기산업은시장침투율을높이는데많은시간이소요되며, 제품독점성이크지않고특허회피의문제가존재하게되므로지속적으로제품을개발, 출시하는노력이요구됨. 따라서의료용섬유분야의기술개발은특정기업이주도하기보다는비교적다양한기업에걸쳐광범위하게이루어짐 - 의료기기산업은선진국이주도하는대표적인첨단산업으로기술적으로볼때성숙기도달하고있지만, 섬유기술측면에서보면전통섬유기술을사용한제품이주류를이루고있는실정임 - 국내의경우대부분선진국제품을수입하여사용하는수준이며, 을대체하여수준의노력을보이고있음. 그러나나노섬유를이용한경우는해외에서도실제상업화된예가많지않기때문에국내나노섬유기술의수준으로볼때기존기술과차별화되는제품을개발할기회를제공할수있음 NT/ST 분야 - 원재료가되는탄소나노튜브의경우는기술의난이도와시장의성숙도때문에일부기업에의해사업이수행되고있는형태임. 또한이를섬유와복합화하는경우도소수의기업에의해사업이수행되고있음. 탄소나노튜브를직접섬유화하는기술은아직연구단계에머무르고있음 - 국내의경우도비슷한양상을보이고있으나, 기파급효과에대한관심이매우높기때문에많은기업들이연구에참여하고있으며사업화의가능성을모색하고있음 기존의섬유를이용한융합기술은고분자나섬유를제조하는기업에서주 86

97 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 도하는형태와최종응용기업에서주도하는형태의두방향이있음. 실질적으로상업화되어응용되기위해서는최종응용분야에적합한특수한기능을가져야하기때문에최종응용기업에서주도하는형태가더많은예를보이고있음 < 그림 5-8> 융합기술섬유산업의 Value Chain 분석 87

98 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 국내외주요기업현황 해외현황 구분 Speciality Fibres and Materials Limited ( 영국 ) Asahi Kasei Medical ( 일본 ) GoreMedical ( 미국 ) Ethicon ( 미국 ) Nitto Denko ( 일본 ) 3M ( 미국 ) 사업영역및주요내용 모회사인 Acordis 의섬유제조기술을기반으로 alginate, CMC, X-선불투과성섬유등주로창상보호제등의료용분야에적용되는섬유를개발및생산하여수요기업에공급하는기업임 2005년 2월현재 Lohmann and Rauscher에합병되어현재의사명으로변경 Asahi Kasei Group의의료용구사업부서의하나였다가 1974년정식으로세워짐 첨단멤브레인분리및흡착기술을이용혈액을처리하고정화하는분야에서세계최고기술을보유한회사중하나 Dialysis, plasma therapy, leukocytapheresis, 그리고 blood transfusion 분야및 biotherapeutics 생산시바이러스를제거하는필터를생산하는세계선두업체임 1958년설립되었으며, PTFE(Polytetrafluoroethylene) 를개발, wire/ cable 분야를시작으로섬유, 전자, 자동차, 의료, 환경등다양한분야에적용함 Medical implant 분야는 1975년 vascular graft 개발 / 판매를시작하였음 e-ptfe 원료성형기술, implantable biomaterial 가공기술, molding, banding 등제품가공기술을가지고있으며 vascular, general surgery, suture, cardiothoracic, orthopedic 용제품을생산하고있음 Johnson & Johnson의자회사로, 봉합사와수술용메시분야에서세계최고의기술을보유한회사중하나이며, 특히수술용메시인 PRPLENE 계열의제품은세계시장에서가장높은점유율을보이고있고, 지속적인제품및기술개발로해당분야에서독보적인위치를유지하고있음 폴리올레핀계열분리막에산화물계열무기물과열가교성수지혹은고무류수지바인더를사용하여복합층분리막을개발 붕소제거해수담수화 RO 역삼투막기술을개발하여상용화였음 2005년이후기존제조기술과차별화된 Birefringent fiber를사용한반사형편광소재에대한연구를시작하였음 88

99 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분 Unidym ( 미국 ) Hyperion Catalysis ( 미국 ) Nanocomp ( 미국 ) 사업영역및주요내용 노벨화학수상자인 Smalley 박사의연구를토대로탄소나노튜브제조사인 CNI가 2000년에설립되었으며, 2005년에는탄소나토튜브관련 50여개의특허를획득하였음 2007년 CNI는 Unidym 이라는회사로합병되며 70여개의특허를확보함 2008년에는 14.4백만달러의파이낸싱에성공함 현재 HIPCO라는상품명으로 CNT를제조판매하고있으며, 투명전극, 태양전지, 평판디스플레에사용되는 ITO를대체하기위한투자를지속하고있음 또한투명전극, 박막트랜지스터, 연료전지등 CNT에기반한응용제품을개발하고있음 1982년설립되어다중벽탄소나노튜브를 FIBRILTM이라는상품명으로판매하고있음 1983년부터는 FIBRIL을고분자와복합한 Materbatch 형태로판매하고있음 2004년설립되어 CNT를합성하는 furnace 내부에서직접 CNT 집합체를형성시킨 CNT 방적사를만들고있음 이기술을바탕으로 3 6" 크기의 felt 직물을제조하고있으며, 이펠트를방탄복, 복합재료, 에너지저장소등으로활용하기위한연구개발을진행하고있음 CNN, Wall Street Journal 등미국유수의언론에서집중적으로조명하였으며, 미국방부로부터도상한규모의자금지원을받고있음 국내현황 구분 ( 주 ) 효성 사업영역및주요내용 2000년나일론극세사 (4,800톤) 와풀달 (5,500톤) 제품에서 430억원의매출 마이크로화이버는집속성이우수해경사로사용시사의갈라짐으로인한사이징공정에서의절사문제, 제직가동성저하문제가없음 월 300만톤의극세사생산 효성은 PVA와 CNT의나노복합재료에대한특허를보유하고있으며, 현재는기존의탄소섬유를능가하는탄소섬유 /CNT 복합재료에관심을가지고있는것으로알려짐 89

100 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 구분 ( 주 ) 코오롱 FM ( 주 ) 텍산메드테크 사업영역및주요내용 ROJEL : 0.05 d 수준인해도형초극세사 (suede조직편물, rose skin, flock 원단, Interior용, wiping cloth, 가구용 ) UMN : 0.1~0.05 d 해도형나일론초극세사 super soft 촉감, 초박지직물제조가능 (Soft Taffeta, Taslan, natural feeling high soft coating fabric, nylon계고밀도직물, out- shell, jacket, 안감지등사용 ) 월 300만톤의극세사생산 의료용섬유소재방사기술및드레싱용 Hydrofiber, Carboxymethyl Cellulose (CMC) 등기술보유 ( 주 ) 삼양사 생분해성봉합사등을개발하여상용화하고있음 ( 주 ) 메타바이오메드 ( 주 ) 한화나노텍 ( 주 )LG 화학 생분해성봉합사, 수술용메시등을사용화하고있음 2000년일진나노텍으로설립하여국내최초로탄소나토튜브를합성하였으며, 2008년에한화그룹에합병됨 다양한용도의 SWNT와 MWNT를생산함 CNT Paste를생산하여조명 /BLU 전자방출원, RFID 태그안테나, EMI 차폐용으로응용하고있음 정부지원으로제이오와공동으로 CNT 제품을개발하고있는것으로알려져있으며, 특히전도성고분자에관심을갖고있는것을알려져있음 90

101 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 단계별경쟁력분석 원부재료 분석요소기술수준인프라환경시장전망정책지원 주요내용 탄소나노튜브와같은나노물질에대한원천기술은한화나노텍과같은국내기업들이보유함 삼양사에생분해성봉합사나인공신장용여과막을제조하는정도의기술을보유함 이분야는기초기술분야로서장기적인투자와기술개발이필요한단기간성과를요구하는국내분위기상우수한기술이나오기어려움 나노및바이오등이융합된제품은기존의제품이가지지못한적극적인성능을발현하므로시장전망이매우밝으나현재는기술의도입기로서장기적인안목에서접근해야함 단기적인기술개발이아닌, 장기적이고지속적인기술개발을할수있는정책발굴이필요함 나노필러 / 섬유 분석요소기술수준시장전망정책지원 주요내용 은나노와같은물질을복합기능성섬유는이미상용화되어시장에나오고있음 탄소나노튜브와같은나노물질을이용한고강력섬유등은아직상용화되지못하고있음 에너지와환경문제로인하여초경량의고성능섬유제품들에대한수요가늘것으로예상됨 풍력발전기의시장의성장과함께이분야와관련된나노필러 / 섬유시장도함께성장할것으로예상됨 나노필러를이용한고성능섬유시장은섬유기술혼자의힘으로만가능하지않으며다른분야와협력이필요함으로이에대한정책적지원방안을마련할필요가있음 91

102 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 복합화 / 가공 분석요소기술수준시장전망정책지원 주요내용 국내일부기업은 PVA와 CNT의나노복합재료에대한특허를보유하고있으며, 탄소섬유를능가하는탄소섬유 /CNT 복합재료를개발하는단계임 미국의한대학은실험실수준에서탄소섬유 /CNT 제조에성공하여상업화를위한연구개발이진행되고있는상황임 나노물질을이용하여가공된섬유제품은초경량고성능을특징으로함으로에너지절약에유리함 따라서앞으로에너지고갈과함께시장전망이매우밝음 기술개발에시간이많이걸릴것으로생각됨으로, 장기적인기술개발이가능한환경조성이필요함 부품 / 모듈 (1D) 분석요소기술수준시장전망정책지원 주요내용 국내의 1차원제품을만드는기술은상당히높음 원부자재와이의가공기술이개발되면 1차원형태의제품을개발은어렵지않을것으로판단됨 나노물질을이용하여가공된섬유제품은초경량고성능을특징으로함으로에너지절약에유리 따라서앞으로에너지고갈과함께시장전망이매우밝음 기술개발에시간이많이걸릴것으로생각되므로장기적인기술개발이가능한환경조성이필요 시스템 (2D, 3D 구조재 ) 분석요소기술수준시장전망정책지원 주요내용 나노복합섬유를이용한직물, 부직포, 편물을만드는기술은세계최고의수준임 융복합기술을통하여개발되는제품은이전의제품들이가지지못한기능을발현함으로시장전망은매우좋다고할수있음 융복합기술로개발된제품은이전에존재하지않은것으로이에대한표준화평가기술개발에대한지원이필요함 92

103 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 산업화전략 가치사슬단계 원부재료 나노필러 / 섬유 복합화 / 가공 부품 / 모듈 (1D) 시스템 (2D, 3D 구조재 ) 주요내용 ( 기회요인 ) 수익성측면에서높은이윤창출이가능한성장동력분야로국내외시장규모가향후기하급수적으로증가할것으로예측됨 ( 사업화전략 ) 글로벌메이저기업들의독과점으로최근 2~3년내국내일부기업이사업착수한여건을고려시단기시장진출전략은사실상불가능 단기적으로는국내제품의신뢰성확보가시급함 ( 기회요인 ) 기술이도입기로서기술개발성공시시장을선점할수있을것임 ( 사업화전략 ) 해외일부기업들이개발에성공하여시판하고있으나, 아직시장이본격적으로열리지않은상황이므로국내제품을시급히개발할필요가있음 ( 기회요인 ) 복합화 / 가공기술은국내기술이세계적인수준이므로시장진입이용이할것으로생각됨 ( 사업화전략 ) 국내의우수한제조기술을이용하여시급히제품개발할필요가있음 이분야의국내기술수준은세계가인정함으로시장진입이어렵지않을것으로생각됨 ( 기회요인 ) 시장이본격으로성장되지않은상황이나앞으로수익성측면에서높은이윤창출이가능한성장동력분야임 ( 사업화전략 ) 조속한기술개발로시장진입을함으로서선점할필요성이있음 ( 기회요인 ) 국내의제조기술이우수하여, 수익성높은제품개발에유리할것으로판단됨 ( 사업화전략 ) 단기적으로는국내시장점유율을높이는데집중하고이를기반으로신뢰성확보를통한중장기적관점에서의글로벌시장진출전략수립이요구됨 93

104 Top-Brand 기본기능 1 차기능 2 차기능 3 차기능요소기술핵심원천기술후보기술 Taget-Product 극한성능섬유 금속을대체한다 금속보다질기고가볍다 고강성고탄성율구조기능탄소섬유 2, 3 차원입체구조제직, 제편기술하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술산업용고성능복합소재 내충격성 아라미드섬유강화복합구조체제조기술 ( 제직, 제편,MRG) 경량성에너지사용저감기능극한섬유강화경량구조체설계, 제조기술 에너지생산, 저장기능 극한섬유풍력터빈설계, 제조기술 금속과같이성형된다형태다양성입체구조형태 극한섬유성형기술 ( 프리폼, 펄트루젼, 필라멘트와인딩 ) 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술 자동차용부품및소재 제조용이성, 재활용성 극한성능열가소성수지성형기술 재활용성재사용가능극한섬유분리, 재생기술극한섬유리싸이클및제품화기술극한섬유리사이클섬유 재활용용이성 재생극한섬유프리폼, 펠렛제조기술 극한환경에강하다불에타지않는다고온내구성고온형태유지기능신규고내열섬유제조기술 (PPS, PBO) 극한내열성능발현소재제조및응용기술극한내열기능성내장재 고온장시간사용성 고내열섬유중간재 ( 펄프, 페이퍼 ) 및제품화제조기술 불연성방염기능극한섬유방염성향상기술 화염전파방지기능 급속 Char 형성기술 보호한다사람보호기능방탄기능방탄소재제조및경량구조설계기술고성능, 고기능성보호복제조기술다기능보호복 방검기능 방검복합소재경량, 박막화기능 방화기능 초고열 / 화염에대한변형방지기술 유해물질배출방지기능 연화시유해물질배출방지소재개발기술 토목건축물보호기능방재기능대형구조물극한섬유보강기술대형토목건축물보강용복합재료설계, 제조기술방재용보강재 건물보호기능 탄소섬유복합체시공기술 다리보강기능 보강판제조기술 제품보호기능절연기능극한섬유절연페이퍼제조기술절연, 방열극한섬유소재제조, 응용기술거내열절연페이퍼 열차단 / 방출기능 고효율방열기술 부식방지기능내강산, 강알칼리성 PTFE 소재단섬유화및부직포제조기술신규극한성능발현분자구조제어및성형기술고내열필터소재 내용제성 초비활성섬유소재제조기술 신뢰성제품수명연장기능물리적극한성능신뢰성평가기술극한섬유소재및제품의신뢰성평가기술 화학적극한성능신뢰성평가기술

105 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (4) 특허동향 1) 융복합섬유의특허동향 뼈대체용섬유복합체제조기술분야, 디스플레이용광제어소자제조기술분야, 인테리어용광제어섬유기술분야의경우 2009년에급격한출원증가분포를나타내며, 최근급격히각광받고있는기술분야로판단됨 < 그림 5-9> 융복합섬유의핵심기술별특허출원동향 Top Brand 융복합섬유의핵심기술별특허점유율을살펴보면, 환경센싱기능섬유제조기술분야 (I) 가 45건 (14%) 으로가장많은건수를출원하였으며, 인체조직대체용메디칼섬유제조기술분야 (C) 42건 (13%), 의료용섬유구조체제조기술분야 (B) 와 Flexible electronics 용투광성기판소재제조기술분야 (G) 각각 36건 (12%) 순으로나타남 95

106 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-10> 융복합섬유의핵심기술별특허분포 포트폴리오분석은 1사분면은연구개발이지속적으로이루어지고있는분야를, 2사분면은최근특허출원이활발한분야를, 3사분면은초창기기술로도입기술분야를, 4사분면은최근특허출원이감소하는기술분야를나타내며, 연구개발투자가이루어져야할세부과제도출에이용가능함 - Top Brand 융복합섬유의포트폴리오분석을살펴보면, 약물방출용섬유제조기술분야 (D), 신재생에너지용지지체제조기술분야 (E), Flexible electronics용투광성기판소재제조기술분야 (G) 는지속적으로특허출원이활발한분야이며, 극한감성및기능성발현나노필라멘트제조기술분야 (K) 는최근특허출원이활발한분야로나타남 - 뼈대체용섬유복합체제조기술분야 (A), 디스플레이용광제어소자제조기술분야 (F), 인테리어용광제어섬유기술분야 (H), 탄소나노튜브섬유제조기술분야 (J) 는최근도입기에있는기술분야로나타났으며, 의료용섬유구조체제조기술분야 (B), 인체조직대체용메디칼섬유제조기술분야 (C), 환경센싱기능섬유제조기술분야 (I) 는최근특허출원이감소하는기술분야로나타남 96

107 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 1. X 축 : 100%/ 기술분야개수, Y 축 : 분석구간의연평균증가율의기하평균값 2. 분석의미 : 1 사분면 - 지속적으로특허출원이활발, 2 사분면 - 최근특허출원이활발 3 사분면 - 초창기 ( 도입기 ) 기술, 4 사분면 - 최근특허출원이감소추세 < 그림 5-11> 융복합섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 2) Top Brand 융복합섬유의주요특허 Hot Patent 분석에의한주요특허 - hot patent란, 최근의기술발전에특히영향력을많이미치는특허를식별하는방법으로, 인용받은전체특허건수에대한것이아니라, 최근특허로부터얼마나인용받았는지에초점을맞춘것임 - 즉, hot patent는 1~2년내에등록된최근특허일수도있으며, 30년이상전에등록된과거특허일수도있으며, 최근특허로부터인용받는한언제등록된특허인지는중요하지않으며, Hot Patent가되기위한조건은 2가지가있는데, 하나는최근인용된빈도가전체누적인용빈도에서높은비중을차지해야한다는것이고, 다른하나는최근특허로부터인용된최소빈도임 - 이번조사에서는조사구간은 2008년과 2009년의최근 2년간으로한정함 97

108 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) - 융복합섬유는 hot patent가모두 3건이검색되었는데, 섬유분야의 5개 top brand중에서가장낮은건수를나타내었으며, 이는비교적최근에주목을받고있는기술분야로서, 핵심특허를확보할수있는가능성이높은분야라고판단됨 < 그림 5-12> 융복합섬유의 Hot Patent 98

109 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (5) 핵심원천기술선정 선정기준 핵심원천기술후보기술 선정기준 기술경쟁우위 Break Through 시장임팩트 정책연계성 사업화가능성 선행특허장벽 뼈대체용섬유복합체제조기술 의료용섬유구조체제조기술 인체조직대체용메디칼섬유제조기술 약물방출용섬유제조기술 신재생에너지용지지체제조기술 디스플레이용광제어소자제조기술 Flexible electronics 용투광성기판소재제조기술 인테리어용광제어섬유기술 환경센싱기능섬유제조기술 탄소나노튜브섬유제조기술 극한감성및기능성발현나노필라멘트제조기술 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 99

110 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (6) 기술로드맵 100

111 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 101

112 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 102

113 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 3. 극한성능섬유 (1) 개요 < 그림 5-13> 초고강도, 고내열극한섬유의개념도 현재의섬유소재가갖는한계를뛰어넘어지구에서인공위성까지엘리비에터로연결자중에의해절단되지않는초고강도와극저온및극고온과같은극한의우주환경에서견딜수있는초고내열성섬유소재로인류의삶을혁신적으로변화시킬수있는환경을제공 기존의금속소재및세라믹소재로는불가능한경량성을지니며, 자동차, 우주 항공, 정보통신산업등첨단기술산업의핵심소재로사용되어기존의소재를대체, 보완하거나그자체가일정한시장규모를지니는하나의첨단산업 103

114 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (2) 가치사슬분석 가치사슬현황 극한섬유산업은극한섬유원사, 프리폼및프리프레그의 2 3차원구조물, 복합재료부품, 최종복합재료완제품으로선형적인구조의서플라이체인을구성. 구성되며, 소수의원사공급기업과다수의부품및중간재제조기업, 소수의대형수요기업또는다수의중소완제품기업으로형성되는산업임 - 극한섬유산업은소수의원사기업으로구성되어일부품목은독과점성격이높음. 항공기동체분야와같이특수분야의경우는보잉이나에어버스와같은대형수요기업에의해수요량이결정되고, 인증관계가복잡하여신규기업의참여가어려움 - 복합재료중간재기업은원료측면에서원사공급기업에종속되고, 또한대형수요기업에종속되는경우가많고, 시장경쟁이치열한분야임 - 스포츠 레저분야나, 전자부품과같은분야는수요기업이다양하게존재함 < 그림 5-14> 극한성능섬유산업의 Value Chain 분석 104

115 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 국내외주요기업현황 해외현황 구분 도레이 ( 일본 ) Toho Tenax( 일본 ) Zoltek( 미국 ) SGL Carbon ( 영국, 독일 ) Dupont( 미국 ) Teijin( 일본 ) Toyobo( 일본 ) 구라레 ( 일본 ) 사업영역및주요내용 1971 년부터독자기술로 PAN 계탄소섬유를생산 판매하고있으며, 8,800 톤 / 년규모로세계최대탄소섬유메이커임 주로항공 우주, 스포츠, 산업용등에폭넓게출시되고있으며, 보잉사의항공기용탄소섬유부문에중점을둠 탄소섬유제조기술에서복합재료의성형 가공기술등세계톱메이커답게연구개발이가장활발하게이루어지고있으며, 롤, 트러스, 전지용전극등용도개발에적극적임 1975 년부터 PAN 계탄소섬유및내염섬유를생산 판매하기시작, 생산능력은 5,300 톤 / 년으로세계 2 위를차지하고있음 에어버스사의 A380 에쓰이는수직꼬리날개구조재, 바닥재용탄소섬유를전량공급하는등이부문의 70 % 를점유하고있음 탄소섬유의제조기술보다는스프링, 로터, 브레이크등공업용부품및콘크리트구조체의보강기술등토목용도에관한연구 개발이활발함 1988 년에 Stackpole Carbon Fiber 사를매수, 영국의 Caurtaulds 사의전구체를이용라지토우를생산함. 생산능력은현재 3,160 톤 / 년에이르고있으며에어백용분쇄파이버, 항공기 2 차구조재, 탄소 / 탄소브레이크디스크, 스포츠용도에강점이있음 영국 Caurtaulds 사의전구체를이용하여연간 1,900 톤탄소섬유를생산하고있으며, 항공기브레이크시스템에이용되는산화내염섬유, 고강도탄소섬유제조가강점임 1970 년대초시판한파라계아라미드섬유인 Kevlar 가세계최초의고강도 고탄성섬유임. 이외에메타계아라미드와같은내열섬유도생산판매중 내열및비활성섬유인 PTFE 섬유도생산판매중 1970 년대 Dupont 과같이파라계및메타계아라미드 Twalon, Connex 란상품명으로일본최초로개발생산 판매중 PBO 섬유인 Zylon 은인류최후의고성능섬유라는의미에서명명 PBO 섬유의원사가격은 $100~200/kg 으로 para- 아라미드보다 3~4 배높은가격에공급되고있으며, 향후 PBO 섬유가 para- 아라미드섬유를상당량대체해나갈것으로전망 Vectran 이라는세계최초의 Thermotropic 계액정섬유를상업화 최근액정고분자를이용한멜트블로운부직포제조기술을개발상업화를추진중 105

116 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 국내현황 구분 ( 주 ) 코오롱 ( 주 ) 휴비스 ( 주 ) 효성 동양제철화학 SK 케미컬 ( 주 ) 한국카본 한국항공우주산업 ( 주 ) 현대자동차 기타 사업영역및주요내용 한국에서최초로파라계아라미드섬유인헤라크론을개발연간 5,000톤규모로국내외에판매중 방탄용조끼, 자동차비행기내장재등의용도개발에주력하고있음 내열성섬유인메타계아라미드섬유의개발을진행중에있으며, 절연페이퍼등용도개발도함께추진하고있음 PLA 섬유, PPS 섬유, LCP 섬유등극한섬유의개발에적극적 07년부터고성능탄소섬유개발을전북탄소기술원과공동으로추진중 파라계아라미드섬유도연구개발단계 연간 150 톤규모의탄소섬유제조시설을가동하고있었으나 1991년부터생산을중단 최근피치계탄소섬유개발을시작하였음 일본의도레이, 미쓰비시레이온및미국의 Hexcel 등으로부터연간 600 톤규모를수입, 프리프레그를생산하여주로골프샤프트, 낚시대등스포츠 레저용으로공급 2001년 8월에중국칭다오에탄소섬유프리프레그공장을설립하여가동중에있음 콘크리트구조물을보강하기위한탄소섬유보강재료 ( 상품명 : 카보넥스 ) 를생산 탄소 탄소복합재료를이용한브레이크디스크를개발 개발중인태양광자동차솔라를비롯한각종차체에탄소섬유강화플라스틱를사용하여초경량화를도모함 국산과학로켓추진체의가압탱크, LG IBM 에서는노트북의외 장재에탄소섬유를사용을고려하고있으며, 벤처기업인세카텍은초미세탄소섬유의초열전도합성세라믹분말을혼합, 분산시켜서면상발열신소재를개발하여 KT 마크까지획득하였음 106

117 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 단계별경쟁력분석 고강도, 고내열섬유원사 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 탄소섬유및아라미드섬유등많은극한섬유의경우대부분의원천특허는이미유효기간이종료되었음 PBO, LCP 섬유등특허에의한원천기술보호보다는노하우비공개측면이강하여, 원천기술확보에어려움이예상됨 항공기등극한섬유의용도확대가진행되고있으며, 자동차등대형수요확대에따른생산비절감기술이요구됨 탄소섬유의경우제조원가에서전기비용이차지하는비중이 30 이상이므로인프라환경이매우중요함 국내원자력발전비중이높아전기료가세계적으로가장낮은수준 (100 원 /kwh) 로유리한조건을가짐 여러극한섬유의경우제조공정상유독한유기용제를사용하는경우가많아유틸리티비용및생산공정안전성확보가필수임 극한섬유의국내개발에따른선진기업의특허공세가주요변수로작용할수있음 최근경기침체에따른기존선진국기업주도의제품가격하락이진행되고있어, 신규진입기업의고사위기가큼 일부극한섬유품목의경우시장에서품귀현상이나타나시장진입전망은밝음 프리폼, 프리프레그 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 직물, 편물, 부직포등극한섬유의프리폼제조기술은국내에이미기존범용섬유를이용한기술이확보되어있어, 극한섬유적용은일부설비개량및단기기술개발로충분이원천기술확보가가능할것으로예상됨 프리프레그제조기술은대규모화에의한원가절감기술개발이필수적임 기존기술을벗어난멜트블로운, wet-laid, air-laid 부직포제조기술개발을통한원천기술확보가시급함 직물, 편물, 부직포제조기술은국내에이미많은섬유관련연구소및중소기업들의설비및기술관련인프라가충분히구축된상황임 전형전인중간재소재로서응용제품의시장상황에의존하는제품으로신규기술개발을통한시장전개에어려움이따를것으로예상됨 탄소섬유프리프레그의경우라지토우를이용한대형화및원가절감실현으로시장경쟁력을확보할수있을것으로예상됨 107

118 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 복합재료성형품및부품 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 생산자동화및고속성형화가가장취약한부분으로고속성형을위한생산자동화설비및기술개발이필수적 복합재료생산설비관련선진기업의설비및기술의존성이높음 최종제품용도에따른관련인증획득및신뢰성확보방안마련이필요 최종제품의최적성능도출을위한재료선정, 설계 디자인기술, 역학적특성해석기술확보가미흡한상황임 최근고유가에의한에너지효율향상을위한경량부품소재개발이시대적인요구로받아들여지고있는상황임 기존금속을이용한관련부품기업들의업종전환유도를통한정부차원의복합재료산업활성화지원이필요함 제품경량화를위한금속대체소재로서극한섬유복합재료의사용량은점차증가될것으로예상됨 대형토목 건축물, 자동차, 풍력발전등극한섬유가대량으로소모될산업의활성화가예상되어향후복합재료관련시장이크게확장될것으로판단됨 대형수요기업발굴및신규용도개발이필수적 108

119 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 산업화전략 가치사슬단계 고강도, 고내열섬유원사 프리폼, 프리프레그 복합재료성형품및부품 주요내용 ( 기회요인 ) 기존의범용섬유보다극한섬유분야는금속대체측면에서수익성측면에서높은이윤창출이가능한성장동력분야로예측됨 ( 사업화전략 ) 기존개발극한섬유의응용기술개발, 사업화를통한국내시장조기진입이필요 단기적으로는글로벌메이저업체가장악하고있는국내시장점유율을높여수입대체효과를얻고, 이를기반으로신뢰성확보를통한중장기적관점에서의글로벌시장진출전략수립이요구됨 극한섬유원사부터최종응용제품까지집중적인연구개발을통한시장진출전략을수립이필수적 ( 기회요인 ) 기구축범용섬유인프라활용극대화를통한높은이윤창출이가능한성장동력분야로예측됨 ( 사업화전략 ) 정부지원을통한기존범용섬유다운스트림기업의업종전환유도전략수립이필요함 원사부터최종제품까지클러스터조성을통한연구개발역량집중화전략수립이요구됨 ( 기회요인 ) 고유가환경및녹색성장기조에부합되는신시장개척및원천기술확보를통한금속대체소재로서극한섬유복합재료의사용량은점차증가될것으로예상됨 ( 사업화전략 ) 자동차기업등대형수요기업과연계된단순부품개발부터구조체개발까지산학연연계기술개발및사업화전략수립이필요함 사업화초기선진기업제조설비의도입을시작으로제조공정기술개발을위한고속성형기기개발및제조기술개발전략을병행할필요성이큼 신규용도발굴을위한돈키호테식연구개발지원이필요함 109

120 Top Brand 기본기능 1 차기능 2 차기능 3 차기능요소기술핵심원천기술후보기술 Target Product 생각하는섬유 환경을인식 외부환경에대한인식 물리화학적환경감지 온도감지 1 Thermocouple을이용한온도감지기술 개인통신용디지털의류제조기술 MP3 및휴대폰기능자켓 12, 67-77, 84 2 감온색소를이용한온도감지기술 GPS 기능아웃도어 압력감지 3 압전소자응용기술조난구조발신용의류 엔터테인먼트용디지털의류제조기술 4 압전필름제조기술 심박수및혈압체크기능스포츠의류 5 정전용량유도소재를이용한압력감지기술헬스기능보조스포츠웨어 위치정보제공용다기능섬유제품기술 6 감압색소를이용한압력감지기술 19, 75, 76 노약자생체기능보조용환자복및의류 조도감지 7 포토다이오드를이용한광감지기술건강기능모니터링및응급의료기능의류 8 감광색소를이용한광감지기술생체기능보조용의류및섬유제품기술 아동용안전및미아방지기능유아동복및텍스타일밴드 16, 22-25, 습도감지 9 습도감지센서응용기술노약자용낙상방지기능스마트카페트 10 흡습소재를이용한습도감지기술보안용스마트카페트 신체보호기능용바이오프로텍션의류제조기술 전류감지 11 전류및저항측정조사응용기술 야간작업용발광기능안전작업복 전파감지 12 박막안테나응용기술야간발광기능레져스포츠웨어 광파장감지 13 컬러필터를이용한광파장감지기술 안전및보안용디지털섬유제조기술 동작인식기능디지털장갑및의류 11, 81, 다이오드어레이디렉터를이용한광파장감지기술 신원확인용 RFID 내장디지털의류 15 광흡수및광반사응용기술경찰 / 군사용충격부상감지및응급의료기능의류 섬유일체형디지털발광의류제조기술 소리감지 16 초소형박막마이크로폰응용기술 6, 7, 8, 13, 14, 15, 61, 전투및대테러용지능형네트워크기능전투복 가스감지 17 가스센서응용기술지능형흡한속건기능의류 18 가스흡착전도성필름제조기술 신체계측및동작분석섬유시스템기술 지능형체온유지기능의류 1, 2, 3, 4, 5,6,34-41 위치감지 19 GPS 기능에의한위치인식기술태양전지활용자체발전용자켓 20 바닥용압력감지센서응용기술 텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술 ph감지 21 ph감지센서응용기술 19, 20, 26-30, 42-45

121 생체환경에대한인식생체정보감지체온감지 22 박막온도센서에의한체온감지기술 심박수감지 23 압전소자및진동소자를이용한심박수감지기술 군사목적용특수기능디지털의류제조기술 3-6, 17,18, 73-77, 85 혈압감지 24 압력변화및혈류량측정기술 생체신호감지 25 발한, 호흡및뇌파등의감지센서응용및섬유내장기술 지능응답형쾌적섬유제조기술 체형정보감지체형감지 26 3D 스캐너를응용한체형분석기술 9, 10, 체표면감지 27 동작 ( 움직임 ) 감지 28 무게감지 29 행동감지 30 3D 스캐너를응용한동작별체표면분석기술 압전소자내장섬유소재를이용한동작분석기술 섬유내장형센서를응용한무게변화감지기술 섬유내장형센서를응용한위치변화감지기술 텍스타일센싱밴드제조기술 3,4,5,11-15,31-45 섬유기반전극제조기술 정보와대화 3,4,5,6,13,14,15,17-25,31-45,63-66 쌍방향정보변환화학정보변환습도 - 전기변환 31 습도센서모듈및섬유일체화기술 가스 - 전기변환 32 가스흡착센서모듈기술및섬유일체화기술 33 전도소재의가스흡착감도향상을위한이온도핑기술 ph- 전기변환 34 산 / 알칼리반응색소응용및모듈기술 물리정보변환광 - 전기변환 35 광센서모듈및섬유일체화기술 소리 - 전기변환 36 소리센서모듈및섬유일체화기술 파장 - 전기변환 37 파장센서모듈및섬유일체화기술 압력 - 전기변환 38 압력센서모듈및섬유일체화기술 열 - 전기변환 39 온도센서모듈및섬유일체화기술 정보분석환경정보분석물리정보분석 40 물리적정보전달시스템및섬유일체화기술 화학정보분석 41 화학적정보전달시스템및섬유일체화기술 생체정보분석체형분석 42 체형정보전달시스템및섬유일체화기술 체표면적분석 43 체표면적정보전달시스템및섬유일체화기술 동작분석 44 동작정보전달시스템및섬유일체화기술 운동량분석 45 운동량정보전달시스템및섬유일체화기술

122 정보에대응 환경대응화학적대응투습방수 46 소수다공형필름응용기술 47 친수무공형필름응용기술 흡습발열 48 수분흡수에의한발열소재응용기술 49 방사무기입자함침기술 흡한속건 50 소수성섬유를이용한흡한속건기술 51 중공사및이형단면사를이용한흡한속건기술 증발흡열 52 수분증발에의한흡열소재응용기술 저항발열 53 섬유내장형저항소자및응용기술 전자파차폐 54 전자차차폐소재및응용기술 체온유지 55 온도별상전이물질응용기술 56 Warm & Cool 소재및응용기술 57 발열소자응용기술 58 냉각소자응용기술 열차단 59 열반사필름제조및응용기술 변색 60 Chromic 색소응용기술 광투과율조절 61 광투과율조절소재기술 62 자외선차단기술 물리적대응섬유수축 / 신장변형 63 지능형스트레치소재제조및응용기술 섬유직물구조변형 64 형상기억고분자제조및응용기술 65 의복압조절소재응용기술 물질구조변형 66 지능형결합구조변형고분자응용기술 기기적대응수동적대응음원재생 67 초소형 Sound Player 제조및섬유내장기술 개인휴대통신 68 개인휴대폰내장및인터넷접속기술 발광 69 초소형 LED/OLED 소자응용및내장기술 촉각자극 70 Haptic 소자응용및섬유내장기술 후각자극 71 전자코소자응용및섬유내장기술

123 정보디스플레이 72 능동적대응감시관리 73 Flexible Display 소재응용및섬유내장기술 압력감지센서내장스마트카페트에의한경보기술 74 정전용량방식의낙상방지카페트기술 75 GPS 기능에의한위치감지및경보기술 76 네비게이션기능응용기술 77 데이터베이스접속및활용기술 생체유지 78 의료용생체기능모니터링및대응기술 79 지능형약물주입기능일체화의류기술 80 혈압유지및지혈기능용지능형의복압조절의류기술 안전보호 81 충격및부상감지용디지털의류기술 82 충격인식기능용구조변형고분자응용기술 근력강화 83 메카트로닉스기술을응용한근력강화의류제조게술 네트워크 84 모니터링센터와의네트워크응용기술 지속사용환경 85 Self Generation 및섬유일체화기술

124 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (4) 특허동향 1) Top Brand 극한성능섬유의특허동향 극한섬유소재및제품의신뢰성평가기술분야는비교적적은특허가출원되어아직기술이성숙되지않은기술분야로판단되며, 극한내열성능발현소재제조및응용기술분야와극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술분야는다수의특허를지속적으로출원하고있어기술적으로성숙된분야로판단됨 < 그림 5-15> 극한성능섬유의핵심기술별특허출원동향 Top Brand 극한성능섬유의핵심기술별특허점유율을살펴보면, 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술분야 (B) 가 522건 (29%) 으로가장많은건수를출원하였으며, 극한내열성능발현소재제조및응용기술분야 (D) 437건 (24%), 의하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술분야 (A) 289건 (16%) 순으로나타남 114

125 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 < 그림 5-16> 극한성능섬유의핵심기술별특허분포 Top Brand 융복합섬유의포트폴리오분석을살펴보면, 극한내열성능발현소재제조및응용기술분야 (D), 대형토목건축물보강용복합재료설계, 제조기술분야 (F) 는지속적으로특허출원이활발한분야이며, 극고성능, 고기능성보호복제조기술분야 (E), 절연, 방열극한섬유소재제조, 응용기술분야 (G), 신규극한성능발현분자구조제어및성형기술분야 (H) 는최근특허출원이활발한분야로나타남 - 극한섬유리싸이클및제품화기술분야 (C), 디극한섬유소재및제품의신뢰성평가기술분야 (I) 는최근도입기에있는기술분야로나타났으며, 하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술분야 (A), 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술분야 (B) 는최근특허출원이감소하는기술분야로나타남 115

126 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 1. X 축 : 100%/ 기술분야개수, Y 축 : 분석구간의연평균증가율의기하평균값 2. 분석의미 : 1 사분면 - 지속적으로특허출원이활발, 2 사분면 - 최근특허출원이활발 3 사분면 - 초창기 ( 도입기 ) 기술, 4 사분면 - 최근특허출원이감소추세 < 그림 5-17> 극한성능섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 2) Top Brand 극한성능섬유의주요특허 Hot Patent 분석에의한주요특허 - 극한성능섬유는모두 7건의 hot patent가조사되었으며, 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술분야가 3건, 하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술분야와절연, 방열극한섬유소재제조, 응용기술분야가각각 2건으로조사됨 - 앞에서언급한하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술분야, 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술분야및절연, 방열극한섬유소재제조, 응용기술분야가상대적으로중요특허가많다는의미로특허장벽이높아서주의가필요한기술분야로판단할수있음 116

127 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 < 그림 5-18> 극한성능섬유의 Hot Patent 117

128 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (5) 핵심원천기술선정 선정기준 핵심원천기술후보기술 선정기준 기술경쟁우위 Break Through 시장임팩트 정책연계성 사업화가능성 선행특허장벽 하이브리드극한섬유복합재료설계제조기술 극한섬유열가소성수지복합재료고속성형기술 극한섬유리싸이클및제품화기술 극한내열성능발현소재제조및응용기술 고성능, 고기능성보호복제조기술 대형토목건축물보강용복합재료설계, 제조기술 절연, 방열극한섬유소재제조, 응용기술 신규극한성능발현분자구조제어및성형기술 극한섬유소재및제품의신뢰성평가기술 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 118

129 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (6) 기술로드맵 119

130 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 120

131 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 121

132 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 122

133 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 4. 건강복지섬유 (1) 개요 < 그림 5-19> 건강복지섬유의개념도 섬유원료에직접기능성물질을함유시켜항구적인기능을발현하여피부질환요인의차단이나치료기능을갖는입어서치료하는섬유제품을개발 기능성을고기능화및복합화하여안전, 쾌적성, 고감성을동시에구현하여 LOHAS 시대에적합한멀티기능캐쥬얼 / 스포츠의류용섬유제품을개발 의복의착용성능및관리용이기능을부여하여관리가편리하고, 성능을발현하여건강친화적인효과를부여하는기능을추구하는섬유제품을개발 생활속에서인간이주위환경에의하여건강을유지하는데방해하는요인과신체에외부의침투로인한발생으로부터보호할수있는건강섬유제품개발 신체에전자파의유도를방지하고, 화재발생시신체를보호할수있는기능을부여한건강섬유제품개발 123

134 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (2) 가치사슬분석 가치사슬현황 건강복지섬유는원료, 기능성원사, fabrication, 후가공, 봉제 / 제형, 평가에이르는전형적인섬유산업생산구조의공급망을구성 - 기능성소재를생산하는 up-stream의경우소수의대기업및중견기업이원천기술을확보하여비교적경쟁이치열하지않고마케팅분야는그판로가다양하지않음 - 해외의경우일본기업들의진출이두드러지고 middle-stream은개도국을통한 out sourcing에거의의존하고있으며, 최근에는 down-stream에서제품의개발과마케팅을추구하는시스템구성함 - 국내의경우대기업위주의자회사군을통한 up and middle-stream이연계된가치사슬을구성되어있으며, 최근에는몇몇기업들이 up, middle, down에이르기까지종합적인시스템으로추진함 - 기술적인난이도는기능성소재분야가매우높아원천기술의확보여부가사업전개의관건이고, 투자비용에따른부가가치평가가우수함 124 < 그림 5-20> 건강복지섬유산업의 Value Chain 분석

135 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 국내외주요기업현황 해외현황 구분 Dupont( 美 ) Toray( 日 ) Toyobo( 日 ) Fujibo( 日 ) 사업영역및주요내용 1802년화약회사에서시작하여 1920년부터화학물질과에너지산업분야에진출, 현재식품, 의류, 전자분야등으로사업다각화 Sorona 및 ComforMax 등의보온소재와어떠한기상조건에도적합한의류를제조할수있는 Active Layer 통기성방수필름, 방오성을갖고내구성이강한합성수지 Delrin이있음 meta-aramid 소재의 Nomax는방호복으로널리사용되고있음 1926년설립되어유기합성화학, 고분자화학및생화학나노기술을이용한섬유제품과현재탄소섬유복합재료, 의료제품및 IT산업까지영역을확대 PLA섬유인 ECODEAR, 실크터치를주는 SILLOOK, PPS섬유인 TORCON, 듀폰과의합작에의해케블라를생산하고있음 초극세사를이용하여마찰대전압이 3KV이하인화분부착방지직물과단섬유표면에무기미립자를함유하는폴리알킬렌옥시사이드세그먼트를주체로하는항균섬유등이있음 1882년설립되어현재필름및기능성폴리머, 산업재료, 생명과학등의 3개의특수사업부문으로확장 PBO섬유인 ZYLON과고강력사인 DYNEEMA는널리알려진섬유 산화티탄을이용한자외선차단섬유, 피리딘계항균제를포함하는섬유등은스포츠의류용으로영업하고있음 1896년설립하여현재는기능성섬유사업외화학, 전자소재사업으로영역을다각화함 섬유제품을크게 소재, 가공, 시리즈 영역으로나누어전개중임 기능성섬유제품을 건강, 쾌적, 청결 소재개발에집중함 대표적제품으로는 입는화장품 concept 의 COSMEPLUS', 친환경건강섬유인 ' 키토폴리 등이있음 ' 키토폴리 는미정질키토산과항균제를배합후이를레이온용액대비 10% 미만으로혼합방사한섬유로서항균방취효과를가지며유아동복및내의류제품에널리사용되고있음 125

136 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 구분 Asahikasei ( 日 ) Omikenshi( 日 ) Kimberly-clark ( 美 ) 사업영역및주요내용 1931년설립되어현재는섬유사업, 화학사업, 의료기사업등의사업분야가있으며특히위생 / 의료용섬유분야에서선두업체임 PET bottle 재생섬유인 Ecosensor 셀룰로오스장섬유부직포인 Bemliese' 를개발하여호응을얻고있음 Bemliese' 는세계최초유일의 100% 셀룰로오스장섬유스펀본드부직포로서린트가적고흡수율이높아미용, 위생용, 메디컬용제품의부직포로서최근그수요가높아지고있음 1917년설립되어레이온섬유제조를주력으로기능성섬유제품및부직포제조를하고있음 레이온섬유의 환경오염 이미지를불식시키기 친환경 이미지를강조한 크라비욘 섬유를개발하여전세계적으로영업중임 크라비욘 은레이욘방사원액에공용매특성을활용하여키틴질을혼합방사한섬유로서건강, 쾌적, 환경친화성소재로각광받음 온도조절섬유인 97.6, 유황온천성분함유섬유 Celluna' 등개발 1860년대에설립하여현재세계최고의위생 / 의료용부직포회사 기저귀, 생리대등부직포에서 surgical drape, protective apparel, 요실금제품에이르기까지건강 / 위생부직포섬유전제품라인을생산판매하고있으며기술, 생산의 Global sourcing' 구축 Kimberly clark global non-woven solution(gns) 는세계 3대부직포생산공급업체로자리매김함 국내현황 구분 ( 주 ) 코오롱 ( 주 ) 휴비스 사업영역및주요내용 1954년설립하여국내최초로나일론을소개, 현재의류용소재는코오롱패션머티리얼, 카시트용소재는코오롱글로텍에서공급중 흡한속건사, 은을함유한항균섬유, 자외선차단섬유, 중공사, 고난연섬유등을생산공급하고있음 2000년 SK케미칼과삼양사의섬유사업부를통합하여섬유전문회사로탄생한국내최대폴리에스터기업임 흡한속건사, 복합방사기술을이용한고신축사, 바이오세라믹을함유한항균소취섬유, 메모리사, warn&cool 섬유, 중공사등의기능성소재를생산공급하고있음 126

137 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분 ( 주 ) 웅진케미칼 ( 주 ) 효성 ( 주 ) 벤텍스 ( 주 ) 넵테크놀로지 삼보 태봉 텍산메드테크 사업영역및주요내용 1972년제일합섬으로시작하여 ( 주 ) 새한을거쳐 2008년웅진케미칼로변경, 폴리에스터원료에서직물까지일괄생산체계를구축 인계난연제를사용한난연사, 형상기억원사, 흡한속건사, 나노실버가첨가된항균소취섬유및유기항균물질을코팅한항진드기섬유, 중공사, 자외선차단섬유등을생산공급하고있음 1966년동양나이론으로출발하여섬유산업과중공업, 건설등의사업영역을가지고있음, 국내스판덱스사의주용공급원 흡한속건사, 잠재권축사, 난연사, 극세사등을공급하고있음 1999년설립되어복합인공지능형스포츠섬유, 기능성의료섬유, 특수기능성군사용섬유등의 3개사업부문을가지고있음 흡한속건, 항균소취기능성스포츠의류원단을생산하고있으며와콜, 아식스, 요넥스등의스포츠메이저브랜드의파트너로활약 2000년설립되어섬유가공제, 공기정화제, 웰빙생활용품, 천연기능성섬유등의사업부문을가지고있음 키토산, 녹차및허브등식물성추출물, 나노실버등천연물질을이용한항균소취, 항진드기, 냉감, 발열등의기능성가공제를생산판매하고있음 1979년삼보화섬으로출발하여면직물 ( 데님원단 ) 사업을기반으로성장, 이후 1992년위생재용부직포사업에진출하여현재킴벌리클락, P&G, 대한펄프등에부직포원단을공급중 위생재제품의톱시트, 흡수층제조기술을보유하고있음 주요제조설비로는 Thermal bonding', 'Air-through', 'Spunlace' 가있음 제조공정중 'Dipping', 'Spray' 방식의후가공에의한기능성부여 면방적회사인태봉섬유에서현재는위생재용부직포회사로주력업종변경 스펀레이스공정기술을이용한위생및의료소재생산중 (2007년) GMP시설을갖추고다품종소량생산체재로고부가가치위생재용부직포제품을생산중임 2000년키토산섬유생산을주력으로회사설립 현재키토산섬유를비롯하여알지네이트섬유등폴리사카라이드천연고분자의습식방사기술을이용한친환경기능성섬유를제조판매중임 기능성의류용도外미 / 위생용, 메디컬용부직포제품개발에주력 127

138 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 단계별경쟁력분석 기능성원사 / 가공제 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 Toray, Dupont, Toyobo, Hujibo 등의소수업체에서원천기술을독점보유 키토산, 기능성무기물등을함유한원사의방사기술 원료합성및공중합체기술개발시스템이다각적으로기술개발 국내에는대기업위주로방사 / 방적생산의인프라가충분히갖추어져있음 대기업에서일련공정시스템을추진하였으나, 최근에는중소기업에서도핵심기술에대한원료를개발하고있음 기능성의류제품시장은세계시장에서매년약 8~10% 성장 의류에서의료산업에시장성이증가하고있음 제 편직 / 부직포 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 국내 middle stream의기술수준은기술선진국단계 박지기술과경량화기술이우수하며, 융합기술을토대로접목단계 경기, 대구, 전북등제 편직및부직포생산인프라는매우양호함 제품에대한전문분야의기업들이네트워크를구축하여제품의품질및성능의큰기여 건강복지기능성소재는일본, 대한민국을위주로발달하고있고높은기술력을바탕으로국내시장및일본의 OEM생산기지로써전망이밝음 국내시장은증가하고있으며, 특히건강증진을위한섬유제품의시장증대로고부가가치상품으로부각됨 128

139 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 염색 / 가공 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 Daiwa 등의일본기업의원천기술력이높음 ( 주 ) 넵테크놀로지의순수국내기술가공제제조기술과 ( 주 ) 벤텍스의쾌적기능성가공기술력은매우높은수준 원료메이커와공동으로기술개발하는업체들이증대 대구, 안산, 경기북부등염색 / 가공인프라를충분히갖추고있음 염료조제메이커들과공동으로기술개발추진 건강복지기능성소재는일본, 대한민국을위주로발달하고있고높은기술력을바탕으로국내시장및일본의 OEM 생산기지로써전망이밝음 국내의시장은증가하고있으며, 건강제품에대한기능성평가가우수하다는인정으로소비자의수요가증대 디자인 봉제 / 제품성형 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 대기업의 down stream 진출에따른철저한품질관리로높은기술력보유 제품성형분야, 제품의성능에서도우수한기술력보유 선진기술과동등한기술력확보 중국등개도국의견제로봉제인프라는다소줄었으나국내생산기반은보유 제품성형분야는부직포인프라의희소성으로다소열악한상태 산학연간의네트워크가개선되어야하고, 사양산업인봉제산업의기술개발이필요함 소롯트다품종위주의건강기능성섬유시장특성상전망이밝음 단납기시스템구축이요망됨 제품성능에대한우위성확보로소비자의내수시장이증대 마케팅 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 GAP, 월마트등글로벌메이저바이어의지속적인품질관리 마케팅에필요한제품성능인증마크가필요함 대기업및백화점, 홈쇼핑등의인프라구축 기업간의네트워크부족, 기업과마케팅업체와의네트워크미흡 대기업과의협업시스템이필요 129

140 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 산업화전략 가치사슬단계 기능성원사 / 가공제 제 편직 / 부직포 염색 / 가공 디자인 봉제 / 제품성형 마케팅 주요내용 ( 기회요인 ) 시장규모가매년 10% 씩증가함에따른높은이윤창출이가능한분야 ( 사업화전략 ) 기술선진국기업들의원천기술을회피할수있는기술력보유가필요 기능성의차별화및복합화를통한신개념소재의출시가바람직 최근글로벌경제위기상황을이용한기술도입, M&A등을통한시장진출전략도병행할필요성있음 대기업과중소기업이상생할수있는필요한기술보유로기업간의 Win-Win 할수있는체제구축 ( 기회요인 ) 신소재의공정기술확보에따른해외물량의국내복귀 공정 Process 에대한기술개발로국내독보적인기술확보 ( 사업화전략 ) 기능성부여공정기술및단납기생산체제구축 스트림간의연계전략이필요 제품성능에대한고부가가치제품생산가능 ( 기회요인 ) 기능성가공기술의우위로개도국과의경쟁력향상 조제와염료업체와의기술우위성확보 ( 사업화전략 ) 기업간의차별화된기능성의생산기술확보전략이필요 단납기시스템과상하스트림간의연계가필요 일본기술과의차별화방안구축필요 ( 기회요인 ) 중국등의인건비및환율상승에따른해외물량복귀 고가의봉제라인시스템구축필요 ( 사업화전략 ) 무자극봉제기술등선진화된기술력확보 단납기시스템과상하스트림간의연계가필요 저가의기술개발시스템을탈피한신공정기술도입 ( 기회요인 ) 인터넷등 IT 기반이우수 선진기술제품으로판매량증대 ( 사업화전략 ) 글로벌메이저기업과의연계전략이필요 On/off-line을이용한제품홍보전략과다양한마케팅채널구축 선진기술의홍보전략으로마케팅력확대 130

141 Top-Brand 목적기능기본기능 1 차기능 2 차기능 3 차기능요소기술 핵심원천기술후보기술 Taget-Product 융복합섬유 NT/BT 생체기능을대체생체활성체액 ( 혈액 ) 을흡수모세관 ( 물리적흡수 ) 표면물리구조제어기술임플란트형메디칼섬유제품화기술인공뼈 물질내체액전달내부구조제어기술인공장기 생체에흡수 in-vivo 분해 In-vivo 안정물질의섬유형성기술 비뇨기과용섬유구조체 효소분해효소안정물질의섬유형성기술혈액정화필터 화학분해화학안정물질의섬유형성기술혈액투석필터 생체적합 혈액 / 조직적합물질의섬유형성기술 미생물침투방지물리적균차단공극크기제어의료용섬유구조체제조기술 항균 / 항생 항균 / 항생가공 / 분산기술 생체적합 혈액 / 조직적합물질의섬유형성기술 생체불활성생체기능을대체 in-vivo 비분해 In-vivo 안정물질의섬유형성기술 인체조직대체용메디칼섬유제품화기술 인공피부 효소비분해효소안정물질의섬유형성기술인공인대 화학비분해화학안정물질의섬유형성기술인공연골 생체구조를강화구조를강화내구성향상기술심장판막 생체적합혈액 / 조직적합적합성물질의섬유형성기술인공혈관 생체기능을회복 (DDS) 약물을전달약물탐지약물체물리구조탐지물리적흡착제어기술 약물체화학구조탐지 화학적결합제어기술 약물전달체물리구조탐지 물리적흡착제어기술 약물전달체화학구조탐지 화학적결합제어기술 약물수송표적지향선택방출제어기술 약물방출분해속도조절생체내분해속도조절기술약물방출용섬유제조기술 미세구조제어미세공극구조조절기술 생체적합 혈액 / 조직적합 혈액 / 조직적합성물질의섬유형성기술 세포성장을제공세포재생에적합한 3D 구조를형성재생기관형상화섬유구조체의형태제어기술 Tissue engineering 고표면적비표면적제어기술

142 성장인자조절성장인자를탐지하고방출성장인자결합제어기술 세포적합성 혈액 / 조직적합 혈액 / 조직적합성물질의섬유형성기술 NT/ET(energy) 물질 / 전기의이동을제공이온을전달물질자체가이온을전달이온확산 / 전달이온전도성조절기술신재생에너지용지지체제조기술연료전지용전해질막 이온이이동할수있는공간을확보공극제어유로형상제어기술이차전지용격리막 수소를전달공극률을제어공극제어공극률제어기술슈퍼캡용격리막 표면특성제어젖음특성을제어접촉각 / 표면거칠기제어기술 일차전지용격리판 전자를전달전도성고분자를이용접촉저항최소화접촉저항조절기술 전도성물질을함유전도성나노복합체전기전도도제어기술 물질 / 전기의이동을방지차단기능물차단방수 / 발수발수성제어기술 전해질차단 공극제어공극크기제어기술 산소차단 확산제어산소투과도제어기술 안정성유지열에안정내열저수축, 팽창성고온형태안정성개량기술 화학적으로안정분해가되지않음내화학분해내화학성제어기술 부식이되지않음내부식부식성제어기술 충격에강함고압가스흐름에견딤내압인열, 꿰뚤림특성제어기술 눌림에견딤내압압축특성제어기술 NT/IT 정보를전달광신호을조절반사특성편광반사율제어기술디스플레이용광제어소자제조기술광확산소자 흡수특성광확산흡수율제어기술편광소자 복굴절굴절율제어기술복굴절섬유 발색산란광산란율제어기술 Flexible electronics 용투광성기판소재제조기술 기판소재 광간섭표면구조제어기술인테리어용광제어섬유기술흡광섬유 광흡수흡광율제어기술축광섬유 축광축광율제어기술광간선발색소자 전기신호를조절 전자흐름을제어전류밀도제어전기전도성제어기술 열흐름을제어열분포제어열전도성제어기술기술

143 절연특성제어전기절연성제어기술 단열특성제어단열특성제어기술 자극에감응 ( 感應 ) 외부자극을감지화학센싱 ph 반응산도제어기술기술고감도환경센싱소자제조기술환경용각종나노센서류 전기센싱전기전도성제어감전 ( 感電 ) 인자제어기술광센서 생물학적센싱생물학적특이성제어생물학적특이성제어기술압력센서 기계적인센싱압력감지제어감압 ( 感壓 ) 인자제어기술온도센서 충격감지제어충격감지인자제어기술고감도유해물질센싱소자제조기술가스센서등 열센싱열전달제어감열 ( 感熱 ) 인자제어기술 광센싱광흡수제어감광 ( 感光 ) 인자제어기술 외부자극에응답 화학반응 Chemoluminescence( 화학발광 ) 화학발광인자구조제어기술 Chemo-chromic ( 화학발색 ) 화학발색인자구조제어기술 전기반응 Elctro-luminescence ( 전기발광 ) 화학발광인자구조제어기술 Electro-chromic ( 전기발색 ) 화학발색인자구조제어기술 신호 / 데이터전달 전도성제어기술 생물학적반응 미생물감지제어바이러스 / 세균감지제어기술 기계적인반응 Piezzo-electric( 압전 ) 압전 ( 壓電 ) 인자제어기술 Thermocouple( 열전대 ) 감광 ( 感光 ) 인자제어기술 충격및진동흡수제어충격및진동흡수제어기술 소음차단제어면밀도제어기술 열적반응 형상변화제어 ( 구부러짐등 ) Thermoluminescence( 열발광 ) Thermo-chromic( 열발색 ) 형상변화제어 ( 구부러짐등 ) 기술 열발광인자구조제어기술 열발색인자구조제어기술 Thermocouple( 열전대 ) 열전대 ( 熱電對 ) 인자제어기술 축열제어축열인자제어기술 광반응 Photovoltaic( 광전 ) 광전인자구조제어기술

144 Photo-chromic( 광발색 ) 광발색인자구조제어기술 NT/ST 강함외부환경에안정메트릭스기능탄성율제어결정성및배향도제어기술 강도제어결정성및배향도제어기술 내열성제어내열분자구조제어기술 내화학성제어내화학분자구조제어기술 내광성제어광안정제분산제어기술 구조를강화복합화분산및응집제어분산및응집제어기술탄소나노튜브섬유제조기술 계면결합력제어계면결합력제어기술 용융흐름성제어용융점탄성제어기술 용액점성제어용액점탄성제어기술 NT/CT 형상적극한성능을보유나노사이즈효과구현초비표면적을구현단면형성능력제어크기조절기술 극한감성및기능성발현나노필라멘트제품화기술 Morphotex 섬유 / Structural Colored fiber 낮은투시성이형단면제어및제직기술 Deep grooved 섬유 고도의흡수성 / 흡착성 멀티채널및표면특성발현기술 우수한마찰특성 마모강도발현기술

145 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (4) 특허동향 1) Top Brand 건강복지섬유의특허동향 약물전달기능을갖는창상치료용항균소취소재개발기술분야는지속적인출원을이어가고있으나, 2009년에급격한출원증가분포를나타내며, 최근급격히각광받고있는기술분야로판단되며, 피부항상성유지기능섬유제조기술분야도최근특허출원이증가하는경향성을나타내며최근각광받는기술분야로판단됨 < 그림 5-21> 건강복지섬유의핵심기술별특허출원동향 Top Brand 건강복지섬유의핵심기술별특허점유율을살펴보면, 고신축초경량성섬유제조기술분야 (I) 가 718건 (20%) 으로가장많은건수를출원하였으며, 약물전달기능을갖는창상치료용항균소취소재개발기술분야 (D) 217건 (21%), 의무독성생활난연성섬유제품제조기술분야 (K) 110건 (11%) 순으로나타남 135

146 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-22> 건강복지섬유의핵심기술별특허분포 Top Brand 건강복지섬유의포트폴리오분석을살펴보면, 토피, 알레르기대응항균섬유제조기술분야 (A), 인체비항원성항균섬유제조기술분야 (B), 물리적생활유해요인차단섬유제조기술분야 (C), 고견뢰웰빙천연염색기술분야 (F), 촉감향상쾌적기능성섬유제조기술분야 (F) 는최근특허출원이활발한분야로나타남 - 피부항상성유지기능섬유제조기술분야 (E), 향제어섬유제조기술분야 (H), 인체및환경친화적형상기억섬유소재기술분야 (J) 는최근도입기에있는기술분야로나타났으며, 약물전달기능을갖는창상치료용항균소취소재개발기술분야 (D), 고신축초경량성섬유제조기술분야 (I), 무독성생활난연성섬유제품제조기술 (K) 는최근특허출원이감소하는기술분야로나타남 136

147 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 1. X 축 : 100%/ 기술분야개수, Y 축 : 분석구간의연평균증가율의기하평균값 2. 분석의미 : 1 사분면 - 지속적으로특허출원이활발, 2 사분면 - 최근특허출원이활발 3 사분면 - 초창기 ( 도입기 ) 기술, 4 사분면 - 최근특허출원이감소추세 < 그림 5-23> 건강복지섬유의특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 2) Top Brand 건강복지섬유의주요특허 Hot Patent 분석에의한주요특허 - Hot patent를건강복지섬유분야에서조사를실시한결과, 모두 5건이조사되었으며, 그중 4건이고신축초경량성섬유제조기술분야이며, 고신축초경량성섬유제조기술분야에서 4건이조사되었다는것은, 고신축초경량성섬유제조기술분야가상대적으로성숙한기술분야로서핵심특허가많고, 다른출원인에의하여선점된기술분야로판단됨 137

148 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-24> 건강복지섬유의 Hot Patent 138

149 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (5) 핵심원천기술선정 선정기준 핵심원천기술후보기술 선정기준 기술경쟁우위 Break Through 시장임팩트 정책연계성 사업화가능성 선행특허장벽 유해생활환경제어용섬유제품제조기술 아토피, 알레르기대응항균섬유및제품제조기술 웰빙천연염색섬유제품제조기술 무독성생활난연성섬유제품제조기술 능동형피부보호기능성섬유소재기술 촉감향상쾌적기능성섬유제조기술 인체및환경친화적형상기억섬유소재기술 인체비항원성항균내구성섬유및제품제조기술 약물전달기능을갖는창상치료용항균소취소재개발기술 향제어섬유제품제조기술 고신축경량성섬유제조기술 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 139

150 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (6) 기술로드맵 140

151 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 141

152 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 142

153 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 143

154 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 5. 생각하는섬유 (1) 개요 < 그림 5-25> 생각하는섬유개념도 의류가단순히신체보호와아름다움을추구하던과거의수동적기능에서벗어나다양한 IT 기술과의접목을통해서유비쿼터스환경에맞는능동적기능을갖춘지능형의인텔리전트의류로서인간생활을더욱편리하게만드는것이가능해짐 고기능및 IT 컨버전스에대한수요의증가로 IT융합섬유제품은다양한애플리케이션으로개발될것이며, 그수요또한증가할것으로예측되어소 144

155 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 비자의수요를기반으로 IT, 섬유, 의류기술융합형맞춤화기술개발이가능할것임 디바이스를기본으로하는하드 (hard) 한 IT 기술과섬유와직물을기반으로유연하고 (flexible) 하고소프트 (soft) 한텍스타일기술이융합되기위해서는각각의영역을넘어서는새로운기술이개발접목되어야하며, 예로서초미세박막센서, 액츄에이터, 섬유기반도전소재를비롯하여신호처리, 저장, 유무선통신등의기능이유기적으로텍스타일기술에용해되어들어가야함 (2) 가치사슬분석 가치사슬현황 생각하는섬유분야는전도성섬유및이를이용한센서, 섬유 Integration과 Interconnecting, 최종제품의설계및디자인등기존섬유산업의 Stream 간연계구조와동일한 Value Chain으로구성됨 IT와섬유산업의융복합에따른새로운시장은막대한시장규모의섬유제품시장전체를목표할수있으므로 섬유와 IT와의융복합 에의해창출되는부가가치또한막대한시장을창출할수있어새로운성장동력발굴과신시장개척에적합한분야임 - 전도성섬유와물질그리고센서및작용기분야는주로대기업중심으로전개되고있으며이하 Embedded 분야와최종완제품전개는중소기업과대기업이함께개발및사업화하고있음 - 원천소재분야인전도성섬유와센서분야는기술적인난이도가상대적으로높기때문에신규사업을검토하는기업에어려움이따름 145

156 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 국내외주요기업현황 해외현황 구분 Kuraray( 일본 ) Polar Electro ( 핀란드 ) Textronics( 미국 ) Vivo Metrics ( 미국 ) Sensatex( 미국 ) 사업영역및주요내용 미쯔이 (Mitsui) 와공동으로분산용액기술을응용한탄소나노튜브코팅전도성폴리에스터가공사 CANA-AN을개발 폴리에스터멀티필라멘트가공사에탄소나노튜브를균일하게코팅함으로서망상조직을형성시키는공법과미쯔이사의멀티월 (Multi-wall) 탄소나노튜브분산기술을전도사제조에최초로도입 1977년에설립되어연간 300만달러규모의심박모니터링솔루션의최대판매업체 운동강도에따른심박과측정주기의상관관계를최초로규명하였으며신체정보를기초로정확한운동단계를제시하는장치를개발 전세계 80개국 35,000개의판매점을소유하고있으며 21개회사와제휴하고있음 생체물리적정보를 Wearlink transmitter 를이용하여시각적으로나타내는보호용의복모니터링솔루션판매 Polar Electro 社와협력하여다른스마트의류제조사와차별화된시각모니터링장치를결합시킨제품을생산중 자체적으로 25,000회의굽힘내구성을가진전도성탄성섬유 Electo yarn을개발하여제품에적용 호흡감지기술을접목한의류모니터링솔루션 LifeShirt 플랫폼을판매 유도플레쉬모그래프 (Inductive plethysmography) 와생체물리적고유정보전송기술을적용한제품을생산 LifeShirt 플랫폼은실시간정밀운동량측정장치를부착하여군용 / 극한상황연구에응용되고있으며제품당가격이 $15,000 의고가임 죠지아대학등미국내 18개대학과제휴하여 SmartShirt 플랫폼을제작, 나일론소재를사용하였으며가볍고세탁이가능함 다른경쟁사들에비하여생산제품에부착되는센서와마이크로칩이플렉서블하여가장편안한착의형모니터링솔루션으로인정받고있음 심장혈관질환환자에특화된원격모니터링진단에적용가능한의복을생산 146

157 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분 Eleksen( 영국 ) ZSK-Sticktronic ( 독일 ) O'Neill( 독일 ) Nike( 미국 ) QIO system Inc. Zephyr Adidas Phillips 사업영역및주요내용 100% 직물형인터페이스인 Elektex 를이용한접촉민감형 (Touch sensitive) 양방향통신설계제품을개발 최근 e-systemtm을도입하여스마트의류와모듈을별도판매하여가격을낮췄음 자수기기전문생산없체로전도성케이블, 금속사, 아라미드, 탄소섬유, 유리섬유로빙사를이용하여자동자수가가능한기계생산 로빙이나코드사를이용하여프로그램된무늬대로자동봉제가능 스키복, 스노우보드복, 서핑복에서디자인과소비자호응도에서시장에서우위를점하여이러한기반을바탕으로 Burton사社등의다른스마트의류제조사들과제휴하여점유율을높여가고있음 디자인의우위와높은시장점유율을바탕으로익스트림스포츠웨어에내장형컨트롤장치나블르투스 (Bluetooth) 헤드셋을적용한제품생산 노키아, 캠브리지대학과제휴하여신축성전자피부를개발중이며이기술은박막필름을이용하여전자장치를설계하고탄성과강도를가진멀티터치기능이발현가능함 또한, 캠브리지대학은획기적인나노물질합성법을이용한탄소나노튜브로저전력소모와대용량을가진모바일장치개발중 QIO system Inc. 는 Flexibility, Softness, High durability가요구되는응용분야에적용가능한전기전도성섬유소재를이용한 Flexible Keypad를개발 직물형키패드는전기적기능을직물에통합시켜내세탁성및유연성을갖는기술로개발 심전도및생물학적리듬을측정하는동시에호흡속도및호흡량을측정할수있는웨어러블형시스템개발 사용된센서는건식방식의직물센서로제조과정에서쉽게부착하여생산할수있도록개발 의류-신발-시계가하나의시스템으로구성되어운동량, 심박수등의신호를측정, 전송되는시스템개발 이시스템의심박측정을위해탄소코팅및금속라미네이팅직물전극을개발, 적용 디지털 (IT) 제품을방수소재포켓에내장시켜스마트기능을나타내는 Storage Jacket 및멀티미디어기능의스노보드용재킷을개발 147

158 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 국내현황 구분 효성 제일모직 아진일렉트론 에스테크 하나일렉콤 실버레이 송텍스 보끄레머천다이징 코오롱 사업영역및주요내용 탄소나노튜브를코팅하여 Ω cm의전기비저항을가진전도사를제조 나일론, 폴리에스터전도사를카본블랙 (Carbon black) 과방사하여강도 2.5g/d, 신도35% 이상의신호전달용전도사를개발함 구리섬유를이용하여전기저항 0.5Ω/m급의 5Mbps의아날로그 / 디지털데이터전송이가능한전도사를개발 개발전도사를이용하여휴대전화와 MP3기능을타뱆한일상복과드레스셔츠를개발하여 3가지특허를보유 적용분야에따라차별적으로제품생산, 소재특성과도급형태, 전기전도성에따라산업용으로사용 ( 동도금후, 금도금, 동과은도금제품 ) 40~210데니어, 태사로 210~630 데니어의전도사제조 부직포및직물형태에전도성을부여하여전자파차폐소재제조 폴리에스터, 아크릴, 나일론, 실크소재를니켈과구리로도금하여제조 100MHz ~10GHz의고주파에서도우수한차폐효과를나타내며전도성섬유와방수제혹은전도성섬유에난연재를처리하여방수성및난연성을부여함 폴리에스테르섬유에구리와니켈을도금하여전도성을부여 30MHz ~10GHz의고주파대역에서우수한전자파차폐성능을유지 은코팅전도사와우레탄섬유를브레이딩하여최대 180% 의신도를가진신축성도전사를개발 10Ω/cm의전도수준으로헤드셋, 전도성발열소재로적용 직물형키패드및직물신호선의국내특허출원기업으로제조한키패드를 코오롱에제공하고있음 국내스마트의류의주생산회사로자체의류브랜드에 MP3 기기등의 IT기기를접목시켜제품을생산중 Ipod을접목한스마트의류를제작하여국내최초로세계시장에진출 Smart fabric용다기능성바이오프로텍션필라멘트를개발 스마트디바이스의탑재로인한중량분포의부조화를해결하고제품의경량화에초점 또한이러한기술을흡한속건소재를이용한스포츠웨어에적용하여제품을개발 148

159 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 구분 한국봉제기술연구소 한국생산기술연구원 조이앤조이 사업영역및주요내용 제일모직과함께 0.5Ω/m급의 5Mbps의아날로그 / 디지털데이터전송이가능한전도사를개발 스마트 G프로젝트로수행한심박측정가능헬스케어의류, 미아방지용무선통신의류를개발 전도사를이용하여제직하여전도성소재의압전성및정전용량을이용한직물형센서를개발중 구리를 10μm직경으로인발하여 7.5Ω/m의비저항을갖는 Sheath /Core형전도사를개발 신호전도소재로적용시 5.5Mbps의성능발휘 코팅된구리선또는코팅처리한스테인리스필라멘트사를이용하여, 일반전기커넥터적용이가능한직물신호선과 MP3 기능스마트의류용직물기반키패드를개발 < 그림 5-26> 생각하는섬유 Value Chain 분석 149

160 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 단계별경쟁력분석 전도성섬유및섬유기반센서 분석요소기술수준인프라환경시장전망 주요내용 Kuraray, Misui, Textronics, Dupont, Creative Materials Incorporated, Methode Electronicas 등에서전도성고분자물질과고효율전도사생산기술을주도하고있음 유럽의경우 Textile/Electronics 기술, Bio 기술, Nano 기술등과의융합에의한전도성섬유및물질개발중심의연구가이루어지고있음 국내에서는현재까지전도성고분자를전도사에직접응용하기보다는금속을도금하는방식을선택하고있는실정이지만, 최근비전해도금법을이용한금속도금공법이외에탄소나노튜브를섬유에융합하는방식이중점적으로연구중임 (Kuraray, Toray, 효성 ) 현재전자식광센서, 적외선센서, 압력센서등의국내기술은세계수준이며초소형화및경량화가가능함 섬유, 직물형태의정전용량센서및압력센서는유럽과북미등에서집중적으로연구되고있으며국내기술은미미한수준 그러나국내의직조기술, 정보통신기술, 반도체기술, 바이오기술등은선진국과대등하거나거의비슷한수준이므로빠른시일내에선진국과대등한기술수준에도달할것으로예측 비전해도금법을이용한전도소재는현재출시되고있지만탄소나노튜브를이용하여전기비저항이 10-1Ω/cm미만수준인전도사의제조법및장비는미국, 일본, 유럽국가들에비하여미미한수준임 국내섬유기반센서의연구는한국봉제기술연구소, 제일모직, 한국섬유기술연구소, 한국표준과학연구원등의일부기관에서진행되고있음 송텍스에서는 코오롱에직물형키패드를제작하여제공하고있음 TBS(textile bending sensor) 를제직하기위한제직기및모니터링솔루션적용을위한 RFID방식의송수신기의개발이진행중임 현재전도성소재의세계시장성장률은연평균 19% 정도이며이중 10% 가군용으로사용되고있음 탄소나노튜브등의고효율전도성원료들의원가감소에따라향후기술발전에따른원가감소가예측됨 섬유기반센서를적용한스마트직물의연평균성장률은 21% 이며헬스케어분야의시장 2015년경에는미국국민의 GDP의 20% 정도가소비될것으로전망됨 150

161 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 분석요소 정책지원 주요내용 현재헬스케어분야의섬유기반센서를이용한모니터링제품은연평균 21.3% 로증가하지만총판매액은 2009 년현재 10,540 만 $ 이지만 2011 년에는 9,700 만 $ 로제조비용의감소로것으로예측됨 국내 IT 기술과 NT 기술을접목하려는융합형정책의일환으로전도성소재및원천소재개발에지원하고현재까지뚜렷한지원정책은없음 미국에서는산학협력을통한바이오센서분야의연구개발을지원중이며유럽에서는센서관련 4 개사업 (MyHeart, OFSETH, CONTEX, BIOTEX) 이관련과제로지원받고있지만국내에서는현재기획단계임 Integration & Interconnecting 기술 분석요소기술수준인프라환경시장전망정책지원 주요내용 원천기술은 Textronics, Sensatex, Fibretronic 에의하여주도되고있으며선진국에비하여국내기술수준은낮음 섬유및섬유제품에적용가능한유연성, 소형화 경량화, 저전력화된 IT 장치가거의개발되어있지않은실정임 IT 제품의기능을섬유제품에융합시키는제조기술이거의부재하며, IT 기능을내장한섬유제품개발의영역이한정된영역에서만이루어지고있음 해외에서는산업용섬유를활용한특수봉제, 자수기를개량하여전도사용으로활용하고있으며스마트의류용소재의개발에따라지속적으로기술력및인프라가확대되고있음 국내에서는전도사관련편직업체인리브어패럴, 스포츠패션의류전문업체 코오롱, 보끄레머천다이징등에서제직기술을개발하여제품에적용하고있음 VDC(Venture Development Cooperation) 은디지털장치연결이가능한스마트융합기술수요는 2004 년부터시장성장률이고속으로증가할것으로전망 현재조립기술이중심이되어있으나향후열에너지, 정보통신, 모니터링솔류션등의분야에대한응용기술로전환될것으로전망 국내 외모두 IT, BT, NT 기술의융합을위한지원방안을적극적으로모색하고있으나현재생산중인제품과서비스에집중되어있는실정으로정책지원은아직미약한실정임 따라서, 섬유의류부분에서적극적인 IT 기능내장제조기술에반영하여스마트의류개발의핵심기술선점을위한정책적지원이필요함 151

162 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 섬유제품개발기술 분석요소기술수준인프라환경시장전망정책지원 주요내용 Adidas, Nike 등의세계적스포츠제품브랜드에서는운동량및생체신호측정이가능한섬유제품을개발, 상용화중이며, Zephyr, 제냐등의의류브랜드에서는 MP3기능이내장된의류제품을개발, 상용화중에있음 국내에서는 보끄레머천다이징, 코오롱스포츠에서 MP3 기능이내장된의류를개발, 상용화하였으며, 제일모직, FnC 코오롱등에서는 IT 기능을내장하기위한기반기술개발및제품화를위한연구가지속되고있음 IT 기능이내장된섬유제품의시장은진입단계에있으며, 기존의 IT 기기의기능을넘어서는편리성을갖는제품개발기술은미비한실정임 점차모듈화된형태의의류가개발되어지는추세임을반영하여, 적절한패턴과커팅, 봉제를고려한직물제작과섬유전문가의통합적논의가함께지원되어야하는실정임 우리나라의경우스포츠웨어분야에서고기능성직물개발과적용사례가많아축적된지식과기술들을이용하여심도있게연구개발을진행시킨다면 Wearable Electronics 섬유제품시장을선점할수있을것으로예상됨 국내 IT 기반기술은이미세계최정상급의수준을보유하고있으며, 패션산업에서는우수한디자인기술과봉제기술을보유하고있음. 현시점은신속히완성된기술을기반으로산업에적용할시점임. 따라서이러한분야의기술융합은국내패션산업을세게최정상으로이끄는데원동력이됨 세계적인테크놀로지컨설팅그룹인 Venture Development Corporation (VDC) 는 2006년보고서에서스마트텍스타일산업및스마트의류산업의성장이더욱가속화될것으로예측한바있음 또한, IT 기능이내장된 IT융합형섬유산업시장은연평균 28.3% 의규모로성장하여 2012년약 6,420억원규모의스마트섬유및의류의세계시장이형성될것으로예측함 IT-섬유융합기술에있어정부에서 뉴IT전략 을내세우고있으나, 각분야기술간의지원이많이부족한실정으로가시적인정부지원이요구됨 IT제품의기능을섬유제품에융합시키는스마트섬유 ( 의류 ) 제품생산설비및제조기술이거의부재하며, 스마트섬유 ( 의류 ) 제품개발의영역이한정된영역에서만이루어지고있어포괄적인섬유제품개발기술의지원이필요함 152

163 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 Service & Development 분석요소기술수준인프라환경시장전망정책지원 주요내용 헬스케어모니터링솔루션을이용한홈케어서비스등의구축기반은미국, 유럽국가들에의하여주도되고있으며현재국내기반기술은전무한실정 최근한국봉제기술연구소, 생산기술연구원등에서홈케어시스템의시범사업을진행중 헬스케어를이용한홈케어시스템을위한 IT, 송수신장치의운용및규격화가진행되었음 LG CNS에서는 Home Healthcare 시스템을개발하여상용화하고있으며, KT에서는모바일통신을기반으로하는 U-Healthcare 모델을준비중에있음 현재홈케어이외에대한국내 외인프라구축은진행중임 최근전세계적인기술개발동향에따르면, IT 산업 (H/W, S/W, 통신기술관련산업등 ) 기술이서비스컨텐츠와결합된형태로섬유 / 의류제품에적용되어개발되고있음 VDC(Venture Development Corporation: 미국 ) 社의 Wearable Electronics" 에따르면, 스마트섬유시장은연 19% 로성장할것으로예견하고있으며, 스마트섬유가다양한분야로활발하게전개되는데는약 15년정도소요될것으로전망함 트렌드의다양화, IT 컨버전스에대한수요의증가는 IT융합섬유제품과연동이가능한서비스가다양한애플리케이션으로개발될것이며, 그수요또한증가할것으로예측됨 GIA(Global Industry Analysts: 미국 ) 社에서 2008년3월발행한 Smart fabric and interactive textiles 에따르면, Smart fabrics과 Interacitve Textiles의전세계시장은 2012년에 13.1억달러까지관련시장이확대될것으로예상함 스마트의류시장의확대와융합기술의적극적인성장을유도하기위하여국외에서는정부출연여러프로젝트등이현재시행중이지만국내의정부지원은국외지원에비하여초기단계임 153

164 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 산업화전략 가치사슬단계 주요내용 ( 기회요인 ) 국내의비전해도금기술및나노기술은일본에이어세계 2위수준이므로 NT와의복합을통한전도성소재의개발에이점이있음 국내 IT기술및전자기기를이용한센서제작기술은세계수준이므로센서의경량화및플렉서블센서의개발이용이함 전도성섬유및섬유기반센서 Integration & Interconnecting 기술 ( 사업화전략 ) 국내전도성고분자제조기술및비전해도금기술은세계수준이지만지속적인정책지원및기술개발이이루어져야함 원천소재개발이외에탄소나노튜브, 전도성무기입자등을이용한고성능전도사는선진국에서도개발에집중하고있으므로이에따른기술력을확보 전도성직물을이용한단순압력센서및정전용량센서의개발과함께플렉시블센서의고밀도화를통한민감도를향상시켜고효율의센서제작이필요함 유럽의 Textronic나 Fibretronics 등이집중적으로개발하고있는바이오분야의개발과더불어직물형카펫이나벽지를개발하여독립적인블루오션분야의개발이유효할것으로판단됨 ( 기회요인 ) 국외의기술에비하여전도성직물의제직, 봉제기술의수준은미미한실정이지만국내의직조기술, 정보통신기술, 반도체기술, 바이오기술은세계수준이기때문에단기간에발전가능성이큼 ( 사업화전략 ) 국내의우수한제직 편직인프라를효율적으로개량하여전도사와플렉서블센서및직물형센서의연결가능한신호전달및회로설계기술의접목으로효율성증대 반도체설계기술을응용하여자동화자수기및제직기와의연동으로전도사및전도성소재를이용한자동설계기술의확보 154

165 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 가치사슬단계 섬유제품개발기술 주요내용 ( 기회요인 ) 전세계적인개발동향에따르면, IT 산업 (H/W, S/W, 통신기술관련산업등 ) 기술이서비스컨텐츠와결합된형태로섬유 / 의류제품에적용되어 IT 섬유 / 의류로개발되고있음 IT융합섬유제품은의류 / 패션제품적용뿐아니라인테리어및산업용섬유제품으로의응용이가능하며유비쿼터스환경을미래의일상생활로이끌어가는중요한역할을하는데활용될수있음 IT 융합섬유제품은기존섬유 직물산업강국으로서우리가가지고있는인프라를충분히활용하며, 최종용도에따라빠르고효과적으로대응할수있는응용기술개발이라는점에강점이있음 ( 사업화전략 ) 시장에서의성공전략으로는소비자들이가장먼저고려하는사용의편리성과메인터넌스의수월성임을고려하여제품설계시반영하여야할것임 IT 융합섬유제품시장에서의기술경쟁이매우치열할것으로예상, 경쟁제품들간의품질과성능을비교하고과거에구입한경쟁사의전자제품들과의호환성도중요한요인이될것으로전망됨 특히 IT섬유소재를활용하여의류제품을생산하는일련의제품화공정기술도병행하면국가경쟁력을더욱한차원높일수있을것으로예상됨 ( 기회요인 ) 국내의 IT기기보급률및정보통신망구축은세계 1위로스마트의류의 RFID통신망구축및유비쿼터스관련정보통신인프라를적극활용할수있음 Service & Development ( 사업화전략 ) MP3, 온라인게임, 헬스프로그램등을활용할수있는스마트의류제품의기획및적극적인마케팅을통하여 20-30대를겨냥한제품의개발 주 5일제근무와더불어증가한활동족이나골드미스들을공략하는고급의류분야의진입 고령화사회에따른노인인구의고급화에따른홈케어의료시스템구축및온라인건강관리시스템구축 155

166 Top Brand 기본기능 1 차기능 2 차기능 3 차기능요소기술핵심원천기술후보기술 Target Product 건강복지섬유 피부건강기능을갖는다 질환요인차단 알레르기발생요인제거 꽃가루차단미세먼지제거 흡착분해기술미세다공막제어기술 선택적여과기술오염방지기술 아토피, 알레르기대응항균섬유및제품제조기술 아토피방지유아동복, 내의류, 환자복, 실버의류 VOC 제거 VOC 제거기술소취기술 집진드기제거 항균 / 살균처리기술항아토피섬유기술 균제거 항균 항균섬유기술 인체비항원성항균내구성섬유및제품제조기술 유해세균번식억제용환자복등 멸균 세균제어기술약물전달기술 흡수 / 담지 흡착저장기술고흡수성섬유기술 위해요인차단 자외선차폐 UV 차폐섬유기술비표면적증대기술 유해생활환경제어용섬유제품제조기술 유해환경용작업복, 피부항상성유지의류 전자파차폐 전자파차폐섬유기술 소음차폐 방음 / 흡음기술 대전방지 대전방지섬유기술 물리적충격차단 다층구조복합화기술충격방지섬유기술 간접적치료 상처치료보조 수포생성방지 욕창방지섬유기술 창상치유및항균 / 소취기능성섬유및제품제조기술 욕창방지 / 완화실버의류 상처부위보호 병원균차단섬유기술위생용섬유기술 약물전달기능성피부친화섬유제품제조기술 욕창방지패드, 미용마스크등 피부환경조절 ph 유지 분자구조조절기술 능동형피부보호기능성섬유소재기술 자외선차단 / 피부항상성유지기능성의류 ph 완충 ph 완충제혼입기술 보온보습 온도보정섬유기술원적외선방사기술수분율조절기술 통기성 미세다공막제어기술고밀도제 / 편직기술 인체친화적 피부무자극 피부트러블방지 피부무자극소재기술인체친화형소재적용기술천연소재고기능성부여기술 웰빙천연염색섬유제품제조기술 웰빙유아동복, 내의류, 실버의류 인체무해 유해물질분해 분해 / 중화기술환경정화섬유기술천연염색자동화기술 지속적발현 발산기능 incapsulation 기술심초방사기술

167 쾌적한기분을느끼게한다생활환경조절온도조절 축열발열 상전이기술유체냉매화기술 촉감향상쾌적기능성섬유제조기술 스포츠웨어등 보온 무기물분산기술온감발현고분자합성기술 인테리어용 흡열 상전이기술온도보정기술 냉감 냉감발현고분자합성기술괘적성발현생산공정기술 수분조절 흡한속건 쾌적성발현고분자합성기술이형단면방사기술 투습발수 습도조절기술미세다공막제어기술 감성제어 촉감향상 유연성향상 역학적성질제어기술감량가공기술 부드러움부여 표면마찰제어기술극세섬유제조기술 포근함부여 극세섬유제조기술역학적성질제어기술수분율제어기술 냄새조절 악취차단 방취섬유기술 향제어섬유제품제조기술 입는화장품 악취제거 소취가공기술환경정화기술 방향 복합방사기술 incapsulation 기술 편리하게한다 착용성능향상 운동성향상 스트레치 잠재권축사제조기술고신축소재기술 고신축경량성섬유제조기술 극한성능스포츠웨어 탄성회복 가교제어기술 경량화 감량기술경량섬유제조기술 관리용이성 오염방지 방오 방오가공기술광촉매응용기술 방유 내화학약품소재기술 self-cleaning 자기정화소재기술 구김억제 방축 방축가공기술방축성향상제조공정기술 인체및환경친화적형상기억섬유소재기술 non-ironing 의류 형상기억 형상기억소재합성기술형태안정성기술 연소저항 난연 무독성난연섬유기술난연가공기술 무독성생활난연성섬유제품제조기술 유아동복 불연 내열성섬유기술방열코팅기술 인테리어제품

168 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (4) 특허동향 1) 생각하는섬유의특허동향 텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술분야는다수의특허를지속적으로출원하고있는기술분야로성숙된기술분야로판단되며, 위치정보제공용다기능섬유제품기술분야와군사목적용특수기능디지털의류제조기술분야는비교적특허출원이적게이루어져진입이용이한공백기술분야로나타남 < 그림 5-27> 생각하는섬유의핵심기술별특허출원동향 Top Brand 생각하는섬유의핵심기술별특허점유율살펴보면, 텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술분야 (I) 가 91건 (25%) 으로가장많은건수를출원하였으며, 개인통신용디지털의류제조기술분야 (A) 49건 (14%), 신체보호기능용바이오프로텍션의류제조기술분야 (E) 37건 (10%) 순으로나타남 158

169 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 < 그림 5-28> 생각하는섬유의핵심기술별특허분포 Top Brand 생각하는섬유의포트폴리오분석을살펴보면, 개인통신용디지털의류제조기술분야 (A), 섬유기반전극제조기술분야 (M) 는지속적으로특허출원이활발한분야이며, 엔터테인먼트용디지털의류제조기술분야 (B), 생체기능보조용의류및섬유제품기술분야 (D), 안전및보안용디지털섬유제조기술분야 (F), 신체계측및동작분석섬유시스템기술분야 (H), 지능응답형쾌적섬유제조기술분야 (K), 텍스타일센싱밴드제조기술분야 (L) 는최근특허출원이활발한분야로나타남 - 위치정보제공용다기능섬유제품기술분야 (C), 섬유일체형디지털발광의류제조기술분야 (G), 군사목적용특수기능디지털의류제조기술분야 (J) 는최근도입기에있는기술분야로나타났으며, 신체보호기능용바이오프로텍션의류제조기술분야 (E), 텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술분야 (I) 는최근특허출원이감소하는기술분야로나타남 159

170 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) < 그림 5-29> 생각하는섬유특허점유율및증가율에따른포트폴리오분석 2) Top Brand 생각하는섬유의주요특허 Hot Patent 분석에의한주요특허 - 생각하는섬유분야는 hot patent가모두 6건이나왔는데, 신체보호기능용바이오프로텍션의류제조기술분야와텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술분야가 2건씩이고, 신체계측및동작분석섬유시스템기술분야와섬유기반전극제조기술분야가각각 1건씩으로나타남 - hot patent가많다는것은, 기술이성숙하고개발이빠르며원천특허가많다는것을의미하는데, 생각하는섬유분야는전체적으로 hot patent수가적어서세부기술분야별로차별성이있다고보기어려우며, 아직크게주목받지못하고있는기술분야로판단됨 160

171 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 < 그림 5-30> 생각하는섬유의 Hot Patent 161

172 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) (5) 핵심원천기술선정 선정기준 핵심원천기술후보기술 선정기준 기술경쟁우위 Break Through 시장임팩트 정책연계성 사업화가능성 선행특허장벽 개인통신용디지털의류제조기술 엔터테인먼트용디지털의류제조기술 위치정보제공용다기능섬유제품기술 생체기능보조용의류및섬유제품기술 신체보호기능용바이오프로텍션의류제조기술 안전및보안용디지털섬유제조기술 섬유일체형디지털발광의류제조기술 신체계측및동작분석섬유시스템기술 텍스타일기반웨어러블컴퓨터통합기술 군사목적용특수기능디지털의류제조기술 지능응답형쾌적섬유제조기술 텍스타일센싱밴드제조기술 섬유기반전극제조기술 평가기준 : ( 매우낮음 ), ( 낮음 ), ( 보통 ), ( 높음 ), ( 매우높음 ) 162

173 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 (6) 기술로드맵 163

174 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 164

175 Ⅴ. R&D 전략및기술로드맵 165

176 2010 산업융합원천기술로드맵기획보고서 ( 산업소재분야 - 섬유의류 ) 166

177 Ⅵ. 특허연계전략