산업별 Vol. 2 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 주력산업
대한민국산업 기술비전 2020 Ⅰ. 총론 1. 주력산업개관 3 2. 당면과제 6 3. 주력산업전략 8 4. 산업별분석및발전전략 11 Ⅱ. 자동차산업 1. 서론 23 2. 자동차산업의외부환경분석 25 3. 자동차산업내부역량분석 38 4. 자동차산업 2020년 Vision 및정량적목표 49 5. 산업전략 51 6. 기술전략 60 Ⅲ. 조선해양산업 1. 서론 73 2. 조선 해양산업외부환경분석 76 3. 조선해양산업내부역량분석 90 4. 조선해양산업 2020년비전및목표 96 5. 산업전략 98 6. 조선해양산업기술전략 109 Ⅳ. 기계산업 1. 서론 127 2. 기계산업외부환경분석 129 3. 기계산업내부역량분석 138 i
대한민국산업 기술비전 2020 4. 2020 비전및목표 144 5. 산업전략 145 6. 기술전략 166 7. 비전체계 172 Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 1. 서론 175 2. 플랜트 엔지니어링산업외부환경분석 178 3. 플랜트 엔지니어링산업내부역량분석 191 4. 2020년비전및정량적목표 197 5. 산업전략 198 6. 기술전략 212 Ⅵ. 항공우주산업 1. 서론 223 2. 항공산업외부환경분석 225 3. 항공산업내부역량분석 234 4. 2020년비전및정량적목표 239 5. 산업전략 240 6. 기술전략 257 7. 비전체계도 264 Ⅶ. 섬유의류산업 1. 서론 267 2. 외부환경분석 269 3. 내부역량분석 279 ii
대한민국산업 기술비전 2020 4. 2020년 Vision 및정량적목표 288 5. 산업전략 291 6. 기술전략 308 7. 비전체계도 316 Ⅷ. 철강 비철산업 1. 철강 비철산업개요 321 2. 철강산업 322 3. 비철금속산업 348 4. 뿌리산업 379 Ⅸ. 화학산업 1. 서론 407 2. 외부환경분석 413 3. 내부역량분석 421 4. 2020년 Vision 및정량적목표 429 5. 산업전략 431 6. 기술전략 445 7. 비전체계도 454 iii
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 총 론 Ⅰ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
I. 총론 1 주력산업개관 1.1 주력산업의정의및중요성ㅇ주력산업은자동차, 조선, 기계, 항공, 플랜트 엔지니어링, 금속 ( 철강, 비철금속, 뿌리산업 ), 화학, 섬유산업으로구성되며생산, 수출, 고용비중및전후방산업파급효과가큰국가경제의핵심산업이며, 대표적인자본재및중간재산업으로서산업발전의토대가되는산업이다. < 그림 1> 우리나라주력산업의구성 < 표 1> 제조업에서의주력산업의생산액및비중추이 ( 조원 ) 1) 산업분류 2005 2006 2007 2008 2009 CAGR 자동차 99.7(12.4%) 109.8(12.8%) 117.7(12.4%) 118.3(10.5%) 113.0(10.1%) 5.9% 조선 29.9(3.7%) 37.0(4.3%) 47.5(5.0%) 66.6(5.9%) 74.7(6.7%) 30.5% 일반기계 ( 플랜트 ) 56.2(7.0%) 61.4(7.1%) 67.9(7.2%) 79.0(7.0%) 72.7(6.5%) 12.1% 항공 1.5(0.2%) 1.8(0.2%) 2.0(0.2%) 2.2(0.2%) 2.5(0.2%) 13.2% 섬유 29.4(3.7%) 29.2(3.4%) 29.6(3.1%) 31.7(2.8%) 33.8(3.0%) 2.6% 금속 83.0(10.4%) 88.3(10.3%) 102.9(10.8%) 130.5(11.6%) 111.7(10.0%) 16.3% 철강 61.9(7.7%) 60.2(7.0%) 70.5(7.4%) 97.8(8.7%) 79.4(7.1%) 16.5% 비철금속 17.4(2.2%) 24.2(2.8%) 27.7(2.9%) 26.7(2.4%) 27.9(2.5%) 15.3% 뿌리산업 * 3.7(0.5%) 3.8(0.4%) 4.7(0.5%) 6.0(0.5%) 4.5(0.4%) 17.4% 화학 77.7(9.7%) 80.3(9.4%) 90.3(9.5%) 111.9(9.9%) 111.7(10.0%) 12.9% 주력산업계 377.3(47.1%) 407.9(47.4%) 457.9(48.3%) 540.2(48.1%) 520.1(46.4%) 12.9% 제조업계 801.7(100%) 859.7(100%) 948.6(100%) 1,123.0(100%) 1,122.0(100%) 11.9% * 뿌리산업에서금형은일반기계산업에포함되므로제외하여산출. 뿌리산업에는주조업 ( 철강, 비철금속주조 ) 포함. 금속열처리산업은금속제품세부에포함되어있어뿌리산업으로분류하기에다소무리 * 괄호안의값은제조업대비비중을의미 ㅇ 2009년주력산업은우리나라제조업생산의 46.4%(520.1조원 ), 고용의 43.2%(105.9만명 ), 수출의 51.6%(1,874.7억불 ) 를차지하는등우리나라경제의중추적위상을보유하고있다. 1) 통계청광업 제조업조사보고서 (10 인이상 ) 에서인용 재구성 3
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 표 2> 제조업에서의주력산업의고용및비중추이 ( 천명 ) 2) 산업분류 2005 2006 2007 2008 2009 CAGR 자동차 258(10.6%) 268(10.8%) 268(10.7%) 259(10.6%) 250(10.2%) 0.1% 조선 91(3.7%) 104(4.2%) 119(4.7%) 130(5.3%) 131(5.4%) 12.4% 일반기계 ( 플랜트 ) 245(10.0%) 252(10.1%) 261(10.4%) 262(10.7%) 254(10.3%) 2.1% 항공 7(0.3%) 7(0.3%) 8(0.3%) 8(0.3%) 8(0.3%) 3.2% 섬유 204(8.4%) 191(7.7%) 185(7.4%) 169(6.9%) 168(6.9%) -6.0% 금속 110(4.5%) 111(4.5%) 116(4.6%) 120(4.9%) 120(4.9%) 2.9% 철강 69(2.8%) 70(2.8%) 73(2.9%) 78(3.2%) 79(3.2%) 4.5% 비철금속 25(1.0%) 25(1.0% 26(1.0%) 24(1.0%) 25(1.0%) -1.1% 뿌리산업 * 16(0.7%) 16(0.6%) 17(0.7%) 17(0.7%) 16(0.6%) 2.2% 화학 121(4.9%) 124(5.0%) 126(5.0%) 125(5.1%) 128(5.2%) 1.1% 주력산업계 1,037(42.4%) 1,057(42.5%) 1,083(43.2%) 1,073(43.7%) 1,059(43.2%) 1.1% 제조업계 2,443(100%) 2,484(100%) 2,508(100%) 2,454(100%) 2,453(100%) 0.2% < 표 3> 제조업에서의주력산업의수출및비중추이 ( 억달러 ) 3) 산업분류 2005 2006 2007 2008 2009 CAGR 자동차 379.6(13.3%) 431.5(13.3%) 497.2(13.4%) 489.8(11.6%) 371.2(10.2%) 8.9% 조선 177.3(6.2%) 221.2(6.8%) 277.8(7.5%) 431.6(10.2%) 451.3(12.4%) 34.5% 일반기계 ( 플랜트 ) 221.6(7.8%) 239.2(7.3%) 307.6(8.3%) 373.0(8.8%) 268.5(7.4%) 18.9% 항공 6.4(0.2%) 8.9(0.3%) 9.3(0.3%) 9.2(0.2%) 9.8(0.3%) 12.8% 섬유 148.2(5.2%) 140.8(4.3%) 143.2(3.9%) 141.8(3.4%) 123.3(3.4%) -1.5% 금속 219.2(7.7%) 275.9(8.5%) 321.1(8.6%) 389.2(9.2%) 298.7(8.2%) 21.3% 철강 167.1(5.9%) 194.3(6.0%) 230.2(6.2%) 298.6(7.1%) 230.3(6.3%) 20.3% 비철금속 47.8(1.7%) 76.4(2.3%) 85.1(2.3%) 83.3(2.0%) 61.8(1.7%) 19.1% 뿌리산업 * 4.3(0.2%) 5.2(0.2%) 5.8(0.2%) 7.3(0.2%) 6.7(0.2%) 21.1% 화학 255.4(9.0%) 294.7(9.1%) 350.9(9.4%) 406.4(9.6%) 351.9(9.7%) 15.6% 주력산업계 1,416.0(49.8%) 1,625.6(49.9%) 1,924.8(51.8%) 2,254.9(53.4%) 1,874.7(51.6%) 16.7% 제조업계 2,844.2(100%) 3,254.6(100%) 3,714.9(100%) 4,220.1(100%) 3,635.3 (100%) 14.1% ㅇ 2008년기준주력산업의생산 ( 국산 ) 유발효과는 1,200조원규모이며, 고용유발효과는 10억원당 410만명에달하며, 이는주력산업이주변산업에대한파급효과가지대함을의미한다. 1.2 주력산업의성장과세계속의위상ㅇ우리나라주력산업의성장요인으로는정부의중화학공업육성정책과함께선진국으로부터도입한기술에대한빠른획득및추격능력, 외형확장및생산기술극대화를통한규모의경제극대화, 수출지향발전전략의채택등을들수있다. ㅇ자동차산업은 1980년대양산및수출단계를거쳐, 1990년대독자모델개발에성공하였으며, 2009 년기준생산점유율 5.7% 로세계 5위, 수출 214만대로세계 4위의위상을보이고있다. ㅇ조선산업은 2009년수출실적 451억달러로 1위품목에올랐으며, 3대지표 ( 수주량, 수주잔량, 건조량 ) 모두에서 2000년이후 2009년까지수위를유지하고있을뿐아니라, 해양플랜트선체및건조기술또한세계최고의경쟁력을보유하고있다. 2) 통계청광업 제조업조사보고서 (10 인이상 ) 에서인용 재구성 3) 무역협회 (KITA) 홈페이지의산업별 MTI 분류코드를활용하여산출 4
I. 총론 ㅇ기계산업은 2000년대이후개도국의산업화과정에서필요한장비수요증가및전방산업수출호조에힘입어 2010년수출 366억달러를기록하였으며, 세계시장점유율 9위 (2.8%) 를기록하였다. ㅇ플랜트산업은 2010년해외플랜트수주액 645억불로사상최대실적을기록하고있으며, 연평균 40% 의성장률로급속히성장하고있는우리나라경제성장의핵심동력이다. ㅇ항공산업은세계에서 12번째로초음속항공기인 T-50 고등훈련기자체개발에성공하였으며, 무인기기술분야에서는아시아권선도권에올라빠른속도로선진국을추격하고있으며, 09년생산 20억불, 세계시장점유율 0.5% 로 16위수준에머물고있다. ㅇ섬유의류산업은국내제조업체수의 10%, 고용 7% 를차지하는고용효과가큰산업으로서, 2010년기준수출 139억불, 세계수출시장에서 6위 (2% 점유 ) 를기록하고있다. ㅇ철강산업은제조업에핵심기초소재및부품을제공하여주력산업의경쟁력을좌우하는핵심기반사업으로 2009년기준세계철강생산의 4.0% 점유율 (4,853만톤생산 ) 로 2000년대이후세계 5위권을유지하고있다. ㅇ비철산업은고기능성제품의수요증가에따라자동차, 전자 정보산업의고부가가치화및경쟁력확보에직결되는핵심산업으로, 제련생산량은 150만톤 (2009년) 으로세계 11위 (1.9%) 이며, 아연 ( 세계 2위, 45만톤 ) 과구리 ( 세계 3위, 56만톤 ) 등의분야에서는세계수준의위상을확보하고있다. ㅇ뿌리산업 4) 은소재를부품 완제품으로생산하는공정산업으로, 제조업전반에연계성이높고최종제품의품질및성능을결정하는기반산업으로세계 5위 ~10위의생산및수출실적을기록하고있다. ㅇ화학산업은국가기간산업으로제조업생산액의 10%, 수출 7.6% 를차지하며, 2009년기준생산규모 1,035억불, 세계시장점유율 3.0% 로세계 7위수준의생산실적을보유하고있다. 4) 금형은일반기계산업에포함되어세계시장속의위상고려시, 뿌리산업에서는제외 5
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2 당면과제 2.1. 전략적변곡점도래ㅇ 1970년대한국사회의초고속압축성장을주도하며국가경제와산업발전의토대가되었던주력산업은현재두가지측면에서전략적변곡점을맞이하고있다. 첫째로, 그린화및스마트화라는메가트렌드이다. 둘째로, 주요경쟁국의주력산업중요성재조명및투자확대에따른글로벌경쟁의심화이다. 현재주력산업이직면하고있는이러한전략적변곡점상황에서관련주체들의전략적선택이향후우리나라산업의흥망성쇠를결정할것이라보고있다. 주력산업은이러한전략적변곡점상황에적극적으로대응하여, 글로벌주도권확보의기회로만들어가야할것이다. 2.1.1. 그린화및스마트화 < 그림 2> 전략적변곡점에직면한우리나라주력산업 ㅇ주력산업이공통으로직면하고있는전략적변곡점의주요동인으로는에너지및환경문제해결을위한그린화요구과안전성 / 편의성 / 효율 / 생산성향상등을위한스마트화요구가있다. ㅇ자동차, 조선, 항공산업등수송산업의경우그린화와스마트화추세는절대적이며, 특히에너지환경문제의주요관련산업으로서연비향상, 온실가스배출축소, 대체에너지활용기술개발등그린화를위한산업전반적노력이요구되고있다. 또한안전규제강화, 소비자편이및정보통신융합요구에따른지능화및전자화, 스마트화기술의개발및적용이가속되고있다. ㅇ기계, 플랜트, 철강, 화학, 섬유등타주력산업의경우도에너지및환경문제해결을위한그린제품 / 기술 / 공정개발에대한필요성과제품성능고도화, 생산성및효율향상을위한 IT 융합등스마트화의필요성이크게대두되고있다. 6
I. 총론 2.1.2. 글로벌경쟁의심화ㅇ미국, 일본, EU 등주요선진국들은작금의자국경제의위기상황의한원인으로제조업경쟁력의퇴보를지목하고, 국가적차원에서주력산업경쟁력의재무장에총력을경주하고있다. 이전의단순한신기술개발을넘어서전략적인핵심기술개발과토탈솔루션의무기를갖추고, 기존시장뿐만아니라신흥시장을포함하는전방위적인주력산업재무장을추진하고있다. 융합연구등을통하여환경및에너지규제를극복할수있는핵심기술을신속하게상용화해내고있으며, 장비만을공급하던체제에서현지밀착형마케팅을통해설계 공정 설비관리등토탈솔루션을제공하여고부가가치를창출하며시장점유율을높여가고있다. ㅇ중국, 인도를비롯한후발신흥국은산업발전과정상주력산업발전에자원을집중하고있는가운데, 자국에알맞은산업전략을수립하고기술자립과가격경쟁력및다양한마케팅을통하여신흥시장에서의점유율을급속하게향상시키고있는현실이다. ㅇ현재우리나라는단지기술수준과가격경쟁력이선진국과후발국사이에있다는단선적인상황이아니라메가트렌드, 시장, 소비자의수요, 가치사슬등이복잡하게얽혀있는그물망속에위치하고있다. ㅇ선진국의주력산업재무장과후발국의급부상은향후주력산업의글로벌경쟁을격화시키고복잡한경쟁구도를야기함으로써이에대한현명한대응이절실하고시급한상황이다. 2.3. 주력산업의재도약을위한대응과제ㅇ주력산업이복잡한그물망형국속에서새로운도약을실현하는변곡점을만들어가기위해서는정확한현황분석과미래전망을토대로산업별맞춤형발전전략을수립하는것이필요하다. ㅇ이를위해서는주력산업별거시적환경분석, 글로벌시장동향분석, 기술동향분석, 정책동향분석, 내부역량분석, 경쟁력분석등을수행하여산업별전략을수립하는것이시급하다. ㅇ이러한시기에우리나라주력산업의新르네상스를구현하기위한육성전략의밑그림으로서주력산업분야별비전 2020을제시하고자한다. 7
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 주력산업전략 3.1. 비전 ㅇ산업및기술혁신을통한주력산업의新르네상스실현 3.2. 주요전략ㅇ기존주력산업은산업발전단계상성숙기또는제품차별화등조정기에접어들면서, 성장한계에봉착한것으로판단하거나신기술출현에대한과도한기대로재정적및인력투자등산업발전의핵심자원배분의우선순위에서밀리는현상이나타나고있다. ㅇ반면일본, 독일등제조업강국은설계기술등가치사슬상류에서의경쟁력유지노력과부품유지 보수, 컨설팅등부가가치가높은가치사슬하류의역량축적노력을경주해오고있다. ㅇ우리나라주력산업은그동안지속적으로추진해온글로벌경쟁력강화전략의성과가나타나고신흥시장의수요증가에따른시장확대와환율등수출중심인주력산업의경쟁요소가유리하게작용하면서괄목할성과를내고있으나, 전술한바와같이그린화및스마트화, 글로벌경쟁의심화등으로전략적변곡점에직면함에따라글로벌산업판도의대변혁이진행되고있는현재우리나라는현상황을글로벌선도국도약의절호의기회로삼을수있는전략적방향제시가요구되고있다. 특히, 세계경제의불확실성이증대하고각국이자국경제중심적환율정책을구사하며, FTA 등산업환경이급변할것으로전망되고있어어느때보다전략적접근이필요한시기이다. ㅇ국가전체의산업발전전략으로 주력산업의고도화 와 신산업창출 이라는 Two Track 전략을추진하는가운데, 주력산업의고도화를위한주력산업신르네상스전략을제시한다. ㅇ주력산업新르네상스전략의주요전략적이니셔티브로는크게 - R&D 확대를통한제품 / 기술혁신 - 시장 마케팅혁신 - 사업모델혁신 - 전략추진을위한환경조성으로정리할수있으며, 이에대한세부전략은다음과같다. 3.2.1 R&D 확대를통한제품 / 기술혁신전략주력산업의 R&D 투자확대를통해제품 / 기술 / 공정의혁신 - 그린화및스마트화에대응한기술 / 제품개발 - 주력산업과신기술, 타산업융합을통한고부가가치화 - 미래수요산업과연계한미래유망제품 / 기술의선점ㅇ날로심각해지는환경규제에대응하고제품및공정기술의그린화를후발국추격회피와경쟁국과의차별화요소로발전시켜우리나라주력산업의기회요인으로활용하는전략이필요하다. 이를위해제품의그린화뿐만아니라그린소재, 그린생산시스템개발에투자를확대하여야한다. 특히전기차, 그린쉽, 고효율항공기, 친환경플랜트, CCU개념의그린화학소재, 수소환원제철등의개발이시급하다. 8
I. 총론 ㅇ자율주행자동차, 무인항공기등스마트화및다기능화가글로벌트렌드로기존제품의성능향상뿐아니라새로운상품및시장을창출하고있어이에대한선제적대응이필요하다. ㅇ주력산업과 IT/BT/NT 등의신기술융합을통해주력산업의고부가가치화를추구한다. 특히우리나라가강점을가지고있는 IT융합을통해그린화및스마트화를선도하고타산업과의융복합화로성능뿐아니라디자인혁신을견인한다. ㅇ또한미래수요산업과연계한제품 / 기술의혁신을가속화하는데, 예를들면그린수송시스템과연계한공조기술, 초경량부품소재및성형기술의개발, 인쇄전자소자시장확대에대비한인쇄전자연속생산시스템, 차세대반도체 3차원패키징장비등미래형제품 / 기술의개발이필요하다. 3.2.2 시장 마케팅혁신전략 전략적접근으로넛크랙커위험회피 - 브랜드파워강화를통한선진국시장공략 - 현지화및차별화를통한신흥시장지배력강화ㅇ기존선진국시장에서는브랜드파워강화를통해경쟁력을제고한다. 특히주력산업의글로벌경쟁력은제품과기업브랜드가치뿐아니라, 국가브랜드가치와도비례하는만큼정부의국격제고노력과도연계될필요가있다. ㅇ또한향후주력산업의수요가신흥국을중심으로확대될것으로예상되는만큼신흥시장에서의수요를반영한제품개발및마케팅전략개발등현지화노력이병행되어야할것이다. 3.2.3 사업모델혁신전략 제품 / 기술혁신과사업모델혁신의결합이성공방정식신사업모델사례 - Total Solution Provider 사업모델 - Product+Finance 사업모델 - 완제품-부품-소재 Stream 협력사업모델우리나라에적합한신사업모델의지속적발굴추진ㅇ우리나라제조업의부가가치저하현상과선진국이설계 (Design), R&D, 유지보수서비스등부가가치창출능력이높은부문으로집중하는현상을고려하였을때, 사업모델혁신을통해우리나라주력산업의글로벌경쟁력을구조적으로제고해야하며, Total Solution Provider 사업모델, Product+Finance 사업모델, Stream 협력사업모델등새로운사업모델을적극발굴및추진해야한다. ㅇ Total Solution Provider 사업모델은제품패키지화를통한수평형모델과제품과서비스를연계한수직형모델을동시에추진한다. 예를들어그린수송시스템, 플랜트, 공작기계, 항공기등의산업전략으로적극활용한다. ㅇ플랜트, 항공기등에서활용되고있는 BOT, BOO, BTL 등의 Product+Finance 사업모델을확대발전시켜新파이낸싱기법, 자원개발과연계한입체적사업모델을개발한다. ㅇ공작기계등에서는 완제품-장비-부품 소재 와같은가치사슬전체의경쟁력강화를위한 Stream 협력사업모델또한적극적으로채택하여, 주력산업의개방형혁신을가속화하고대중소기업의협력모델을정립한다. 9
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.2.4 전략추진을위한환경조성ㅇ신사업모델을실현하기위해서는산업과기술의융복합및시스템 R&D, 협업 R&BD가필요한데, 이를지원하기위한 R&D 체제의혁신이필요하다. ㅇ다양한신사업모델을지원하는제도및법규의혁신이필요하고, 이를위한新파이낸싱기법개발등제반제도, 법규, 프로세스의개선및신설이필요하다. ㅇ다양한신사업모델을지원하는조직및인적혁신이요구된다. 특히, 칸막이형조직 / 인력을지양하고개방적이며다학제적인융합형조직 / 인력을육성한다. ㅇ정부 / 대중소기업의협력모델및역할재정립을위해정부의 R&D 정책과지원연계를통한협력을유도하고다양한신사업모델로협업모델구축및다변화를촉진한다. 이를통해산업생태계 (Ecosystem) 의육성및강건화로동반성장을추구한다. ㅇ인증, 표준화등의인프라를확충한다. 10
I. 총론 4 산업별분석및발전전략 4.1. 자동차산업ㅇ정의및범위자동차산업은철강, 비철금속, 고무, 합성수지, 유리, 섬유등여러가지재료를써서각부분품마다각기다른생산공정을거친 2만여개의부품을조립하여자동차로완성하는복합적성격의대표적조립산업이고, 시장진입에막대한자본이소요되어진입및철수장벽이매우높은대표적인자본집약형산업이다. 자동차산업은크게승용차산업과상용차산업으로분류할수있으며, 승용차산업에는고효율가솔린자동차, 클린디젤자동차, 하이브리드자동차, 전기자동차, 연료전지자동차등이산업분류에속해있다. 자동차산업은국내제조업생산의 10.5%, 수출의 10.2%, 고용 10.6% 를차지하는대표적인핵심주력산업으로, 철강, 기계, 전기, 전자화학산업및금융업, 보험업, 광고업등과연계되어전 후방연관및파급효과가높은산업이다. ㅇ외부환경분석중국, 인도등신흥시장의수요가자동차시장성장을주도하는반면선진국수요는정체된상황에서신흥국의생산량증대로공급과잉초래가우려된다. 신흥시장확대, 환경규제, 고유가, 스마트화등의영향으로 SUV, 대형픽업트럭등의수요는감소한반면소형차시장은크게확대되고있다. 2010 년세계시장은 7,800만대이며, 2020년세계시장은 1억 300만대규모로, 특히그린카시장은 3,600만대로증가할것으로전망하고있다. (IEA 2009 참조 ). 에너지 환경문제대응을위한친환경그린카와수요자안전및편의증대를위한스마트카중심으로의시장이확대되고있다. ㅇ내부역량분석국내자동차산업은조립생산, 국산화단계, 양산및수출, 독자모델개발단계를거쳐현재는성숙단계에진입했다. 2009년기준으로한국자동차산업은생산세계 5위 ( 점유율 5.7%), 내수세계 12위, 수출세계 4위 (214만대) 를점하고있다. 세계 5위규모의자동차생산능력과우수한개발인력을보유하고있으며, 국제경쟁력을가진다수의부품업체들로구성된산업기반과안정적인내수시장을확보하고있다. 원천기술부문에서는선진업체에비해다소의격차가있으며, 특히친환경자동차기술과 IT 융합스마트기술등미래수요대응신기술개발의역량은선진국의 70~80% 에달하고있는것으로평가된다. ㅇ비전및목표 2020년자동차산업세계 4강진입 : 생산 850만대 ( 국내생산 500만대, 해외생산 350만대 ), 세계시장점유율 8.3%, 고용창출 30만명달성 ㅇ산업전략전기자동차 ( 플러그인하이브리드자동차포함 ) 와연료전지자동차를포함한전력구동기반의그린카와고효율가솔린자동차, 클린디젤자동차, 하이브리드자동차등내연기관기반의그린카를중심으로하는 5대중점제품을육성하는전략을수립하고, 안전성과편의성이향상된지능형안전자동차인스마트카를핵심기술로육성하는전략을펼쳐야한다. 11
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 에너지위기해소및환경규제대응을위한친환경자동차의집중육성을위해제품과서비스를연계한수평형사업모델과제품과부품을연결한수직형사업모델을동시에추진하는사업전략으로, 즉완성차업체와핵심부품업체의협력개발, 충전인프라와차량배터리리스사업등을포함하는금융서비스를연계한패키지사업모델인 Total Solution Provider 전략을추진해야한다. 신흥시장은기본편의장치위주의소형 저가자동차로진입한후시장확대전략을펼쳐야하며, 선진시장은 IT융합스마트기술기반의첨단안전 편의장치를탑재한지능형자동차로시장을확대해야한다. ㅇ기술개발전략 5대중점육성제품에필요한주요핵심기술로는시스템통합및장착성기술, 고출력고효율구동부품핵심기술, 고효율충전시스템기술, 과급 GDI 엔진기술, 유해배기가스저감기술, 배기후처리시스템, 연소진단기반의통합제어알고리즘및최적제어기술, 고효율연료전지스텍기술, 연료전지시스템기술, 안전맵연동능동안전시스템기술, V2X 기반의통합제어시스템기술, 차량 IT 통합인터페이스기술등 12개핵심기술이확보되어야한다. 현재 12개핵심기술의수준은선진국대비 80% 정도이며, 2020년경에는 95% 정도로제고할수있도록자체개발과 Open Innovation 전략을적절히펼쳐야한다. 특히, 친환경자동차의핵심부품인배터리, 모터, 인버터등의고성능화와저가격화를위한제품설계기술, 신공정기술과신소재등을중점개발하여야하고, 안전성과편의성을극대화한지능형자동차를위해충돌경보시스템, 충돌회피시스템, 자율주행과자동주차등의제품기술을확보해야한다. 4.2. 조선 해양산업ㅇ정의및범위조선 해양산업은고부가가치선박, 에너지수송선박, 크루즈및해양레저선박등으로구성된조선산업과해양플랜트산업, 그리고관련기자재산업으로구성되어있으며, 연구개발, 설계, 생산을연계수행하는지식기반복합엔지니어링산업이다. 국내에서조선 해양산업의규모와위상은전체수출에서차지하는비중 (2009, 451억불, 국내수출액 1위품목 ) 이 12.4%, 최근 5년간연평균증가율이 23.6%, 2008년기준제조업대비생산비중 5.9%, 부가가치 5.9%, 고용 5.3%, 유형고정자산규모 5.8% 를차지하고있으며, 해운업, 수산업, 국방, 에너지등전방산업뿐만아니라철강, 기계등후방산업에파급효과가매우큰산업이다. ㅇ외부환경분석조선 해양산업에서는중국의조선산업이급성장하고있고, IMO의온실가스배출규제에따른지능형친환경선박으로시장이재편되고있으며, 심해에너지자원을확보하기위한해양플랜트시장이확대되고있다. 특히, 환경문제와에너지수급불균형등과연계된에너지수요구조의변화로 Green Ship, 복합해양플랜트및 Subsea Unit, 에너지원수송관련전용선, 심해용 / 극지용 Drillship, 빙해용 LNG운반선등의수요가증가하고있으며, 아울러소득및여가시간의증대에따른요트, 대형크루즈선등의수요도증가할것으로예상된다. 국내조선시장수출규모는향후 2020년 3,900만CGT, 해양플랜트는 435억달러에도달할것으로추정된다. 12
I. 총론 ㅇ내부역량분석조선 해양산업은 00년이후세계시장점유율 1위를차지하고있으나, 최근중국과 1위경쟁을치열하게벌이고있다. 주력선종으로컨테이너운반선, 유조선, 살물선등의기술경쟁력은확보하였으며, 특히 LNG운반선, Drill Ship 등에서는시장을선점하고있고, FPSO/FSRU 등해양플랜트분야도진출하고있다. 철강, 엔진, 기자재등세계적인수준의후방산업을포함한세계 1위의조선산업기반을확보하고있으며, 컨테이너선, 유조선, LNG운반선등다양한선종과해양플랜트를설계하고건조한경험을갖고있는우수한인재와대형건조설비도보유하고있다. 친환경동력원관련기술, 선형설계기술등친환경선박기술과해양플랜트설계및설치기술등해양플랜트핵심기술등의역량은선진국에비해미흡한실정이며, 가격경쟁력은중국대비열세이다. ㅇ비전및목표 2020년조선 해양세계 1위 : 세계시장점유율 40%, 수출 1,200억불, 고용창출 30만명달성 ㅇ산업전략미래형에너지수송선박, 고부가가치주력선박등산업용선박과크루즈선, 해양레저선박등레저용선박과 Drill Ship, 해상플랫폼, 해저생산시스템등해양플랜트를 7대중점제품으로집중육성하여야한다. 급성장이예상되는심해석유 가스생산용해양플랜트분야의 Total Solution Provider 전략 ( 해상 해저통합엔지니어링, 핵심기자재개발, 설치기술등을통합적으로일괄제공 ) 을추진하여수요를확대하고수익을제고한다. 주력선종은선박운영비저감, 안전규제만족등으로수요자중심의상품성을강화하고, 온실가스배출저감, 연비향상기술등을이용한 Green Ship 기술로상품차별화전략을추진하며, 해양레저선박은브랜드구축전략을전개한다. ㅇ기술개발전략 7대중점제품을육성하기위한친환경동력원개발기술, 에너지절감기술, FEED 기술, 동적성능제어기술등조선 해양 16개핵심기술과기자재 3개핵심기술을집중개발하여선진국대비기술수준을 2020년경 95% 이상으로제고한다. 특히, 글로벌온실가스감소등 IMO의규제강화에대비하여친환경기술과 IT 융합기술중심으로 Green Ship 기술과 Smart Ship 기술을개발한다. 심해 Oil & Gas의생산성향상, Platform 경량화및저장능력제고를위한 Subsea Production & Processing 기술등은선진업체와국제공동기술협력개발을통해확보한다. 4.3. 기계산업ㅇ정의및범위주력산업의생산설비를공급하는공작기계, 금형, 정보통신생산장비, 新생산장비등의제조시스템과건설기계, 농기계, 냉동공조기계, 섬유기계등의일반산업기계로구성된다. ㅇ외부환경분석신흥시장확대에의한기회와중국급성장에따른위기가공존하고있으며, 비즈니스모델 13
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 은제품 서비스 금융등을결합한토털솔루션방식으로변화하고있다. 세계수출시장은 10년 1.3조불에서 20년 2.7조불로증가할것으로예상되며, 특히신흥국시장비중이 35% 에서 48% 로크게확대될전망이다 (KOAMI, 2010). 중국의경우자본력과시장, 대만의기술력을결합한사업모델로대만의중소중견업체가모듈생산을담당하고중국에서조립 판매하는방식을 05년이후채택 (Chiwan전략) 하여 09년수출 3위로급상승하였다. 또한선진국은 * 獨, 日의경우 A/S, 컨설팅등서비스분야에서수익의 45% 이상창출하는등기계장비판매위주에서탈피하여현지밀착형마케팅을통한설계 공정 설비관리등통합서비스제공으로고수익을창출하고있으나, 한국의경우 20% 수준에머물고있다. 이와함께신산업의출현, 에너지 자원확보, 고객요구다양화, 환경규제등으로기회와위협이상존하는산업환경에대한적절히대처하기위하여신개념화, 그린화, 대형화, 고부가가치화, 맞춤화대응이시급하다. ㅇ내부역량분석 00년점유율 1.7%(15위 ) 에서 10년기준수출 366억불, 세계시장점유율 2.8% 로 9위를차지하는등상당한성과를달성하였으나, 엔고현상으로인한일본의신흥시장점유율감소에따른반사효과에기인한면이있다. 국내기계산업의강점으로는자동차, 반도체, 디스플레이, 조선산업등과같은세계수준의대규모수요산업의성장에따른내수기반확보및개발성공경험보유, Mid-Tech 제품에서우수한경쟁력확보를들수있다. 반면에, 국내기계산업의경쟁력이세계최고수준대바 85% 수준에머무는등선진국대비설계및부품소재기술이취약하고, 중국대비생산기술, 내구성및마케팅분야격차축소로인한가격경쟁력약화등은국내기계산업의약점이라할수있다. 또한영세중소기업의비중이높고, 브랜드파워가상대적으로취약하다는문제점을가지고있다. ㅇ비전및목표 2020년세계 5대기계강국실현 이비전으로, 2020년생산액 250조원 ( 세계 5위 ), 세계시장점유율 (8.9%, 환율 1130원기준 ), 수출액 1800억불 ( 세계 5위 ), 고용창출 87만명을목표로한다. ㅇ산업전략세계시장점유율 5위달성을위한제조시스템및일반산업기계분야의기계산업 10대탑브랜드제품을집중육성한다. 제조시스템분야의중점육성제품은복합다기능가공기, 초고속대형머시닝센터, 인쇄전자생산시스템, 3차원패키징장비, 그린카금형등이있으며, 일반산업기계분야의중점육성제품은친환경굴삭기, 산업용고효율히트펌프, 친환경수전농기계, 로봇봉제기, 대형광산기계로구성된다. 제조시스템의경우주력산업의수요변화에대비하고신산업육성지원을위해특히인쇄전자생산시스템등의신생산장비기술을확보하여박막태양전지와유연디스플레이와같은신사업의기반을제공한다. 일반산업기계는 R&D투자확대를통해자원확보, 삶의질향상등에대응하는스마트화, 융합화된미래지향적제품을확대한다. 컨설팅, 설계및서비스등밸류체인강화및산업생태계의혁신을통해선진국형산업으로전환하는산업구조의고부가가치화화전략과한국의고속성장및기계화경험에기반한차별화된토털솔루션제공으로신흥시장을집중공략하고점유를확대하는시장확대전략을추구한다. 14
I. 총론 ㅇ기술개발전략 10대유망제품 19대핵심기술을중점개발하여선진국대비기술수준을 09년 85% 에서 20 년 95% 로제고하여기술선도국으로의도약을꾀하며, 이를위하여기획 / 설계 / 제조 / 마케팅 / 서비스의가치사슬전반에걸친총체적인기술역량확보및수요자중심의맞춤형기술개발, 역량이상대적으로취약한설계및서비스관련기술개발지원을확대, 수요산업과의연계성강화및조기융합형기술개발을추진하며, 미래의산업수요에선제적으로대응하기위한정부 R&D 투자기획을강화한다. 4.4. 플랜트 엔지니어링산업ㅇ정의및범위플랜트 엔지니어링산업은에너지, 자원및산업재를생산하는기술집약형산업으로목적에따라 Oil&Gas, 정유 / 석유화학, 발전, Water, 해양플랜트로분류된다. ㅇ외부환경분석플랜트 엔지니어링산업은 2010년이후연평균 6% 성장하여, 2010년시장규모가 8,240억달러에서 2020년 1조 5,800억달러로성장할것으로예측되고있으며, 중동, 아시아, 아프리카등신흥시장이연 10% 성장할것으로전망되고있다. 특히유가상승에따른국가간에너지 자원확보경쟁으로 Oil&Gas 등에너지 자원플랜트시장이지속적으로확대되고있다. 최근선진국은수익성높은엔지니어링과구매 조달에집중하고있으며, 중국등후발국은가격경쟁력및자국플랜트수요를기반으로기자재 시공자국화를위해노력하고있다. ㅇ내부역량분석플랜트 엔지니어링산업은다양한플랜트시장에서급성장하여 2010년수주액 645억불로현재세계 6위수준이다. 우리나라는세계적인정유 석유화학 담수플랜트경쟁력을보유하고있으며, 특히중동시장점유율이 1위이다. 또한우리나라는상세설계와공기준수 단축등의시공영역에서우수한경쟁력보유하고있으며, 기계, 조선, 에너지, 화학, 철강등세계최고수준의관련산업보유하고있어플랜트강국으로도약할수있는성장잠재력을보유하고있다. 그러나원천기술을포함한엔지니어링과기자재경쟁력이취약하여플랜트 엔지니어링산업의부가가치및외화가득률이낮은상황이다. ㅇ비전및목표 2020년세계 3대플랜트 엔지니어링강국실현 이비전으로, 2020년수주액 1,600억불, 시장점유율 10%, 외화가득률 45%, 국산기자재조달율 55% 달성을목표로한다. ㅇ산업전략 Oil&Gas 플랜트, 차세대연료화플랜트, 가스화발전플랜트, 친환경고효율화력, 융복합담수화플랜트, 심해생산용해양플랜트등 7대중점제품을집중육성하여 2020년세계시장점유율 10% 를달성한다. 엔지니어링역량확충을통하여설계, 시공, 운영등수요자의요구를일괄수행하는통합솔루션사업모델을추진하고, 금융, 자원공유, 운영등을연계하여신흥시장을공략함과동시에실증사례를확보하여글로벌시장으로확대한다. 특히정부와민간의긴밀한협력으로실증을통하여플랜트 엔지니어링산업의핵심성공요인인 Track Record 확보기회를제공한다. 15
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ기술개발전략 7대중점육성제품의 13대핵심기술을집중개발하여기술수준 10년 80% 에서 20년 95% 를달성하여기술선도국으로도약한다. 특히플랜트 엔지니어링산업의부가가치제고를위한엔지니어링역량확충및공용성높은핵심기자재개발로플랜트산업의고도화를달성한다. 또한향후플랜트 엔지니어링산업의먹거리창출을위하여 Oil&Gas, 발전, Water, 해양플랜트등의미래형원천기술을적극적으로개발한다. 4.5. 항공산업ㅇ정의및범위항공산업은기계, 전자, IT, 소재등의첨단기술이융복합된종합시스템산업으로, 민수기, 군용기, 무인기등을개발하고생산하는항공기 부품제조산업과항공기의정비및개조를담당하는 MRO산업으로구성된다. * MRO : Maintenance, Repair and Overhaul ㅇ외부환경분석항공산업은민수기중심으로그린항공기및스마트항공부품의수요가확대중이며, 향후무인기가성장을견인할것으로전망되고있다. 세계시장규모는 09년 4,000억불에서 20년 6,000억불로증가할것으로예상되며, 향후 20년간항공완제기산업은 4.5%, 무인기시장은 12% 이상성장할것으로예측되고있다. 항공기산업은연비제고, 배기가스및엔진소음감소등의그린화와 IT, NT, BT 융합을통한지능형무인기등스마트화가빠르게확산될것으로전망되고있다. 또한대형민항기의경우아시아 태평양수요가전체의 33% 를차지할것으로예상되는등아시아 태평양시장이급속성장중이며, 미국, EU 양강 (Boeing 및 EADS) 구도심화및글로벌협업구조강화등산업구조변화가가속될것으로전망되고있다. ㅇ내부역량분석국내항공산업은 09년생산 20억불, 세계시장점유율 0.5% 로 16위수준이며, 완제기및원자재수입에따른무역적자는수출이연평균 11% 이상증가하여 2009년 9.8억불을기록하는등감소추세에있다. 국내의경우제조, 조립, 정비등에서세계수준의경쟁력보유하고잇으며, 자동차, IT, 기계등발달된연관산업및세계 10위권의군수시장과 8위권의항공운항시장을보유하고있어강점으로작용하고있다. 이에반하여핵심기술역량은선진국대비 70% 수준으로핵심부품및인증기술이상대적으로취약한데, 군수 12.6억불 (64%), 민수 7.2억불 (36%) 로군수의존도가높아수익구조및저변이취약하고, 관련기업수 100여개, 고용 1 만명의영세한산업생태계및선순환투자미흡등으로인해기업경쟁력이약화되어있다. ㅇ비전및목표 2020년항공산업 Global 7 도약 이비전으로, 2020년매출액 200억불, 수출액 100억불, 세계시장점유율 3.3%, 항공기업 300개 ( 글로벌중견기업 5개 ) 육성을목표로한다. ㅇ산업전략글로벌 5대항공산업국가진입을위한 100 인승터보프롭항공기, 중급전투기, 한국형공 16
I. 총론 격헬기, 무인기시스템, 중고고도무인기, 복합재어셈블리, 항공전자부품, MRO 등의 8대중점제품집중육성하여, 전략부품및 MRO를통한글로벌시장점유율을확대하고, 완제민항기진출로지속적으로성장을견인한다. 또한무인기를통한항공기설계원천기술을확보하여미래시장을선점한다. 시장진입을위해서국제공동개발, Joint Venture 등의추진과아시아, 아프리카등신흥시장의특성을고려한상품개발및마케팅전략을추진하며, 금융, 제품, 플랫폼, MRO를통합한시스템화된통합솔루션의상품화전략추진등사업모델을혁신한다. ㅇ기술개발전략 8대중점육성제품 14대핵심기술을집중개발하여선진국대비기술수준을 09년 70% 에서 20년 85% 로제고하여기술자립국으로도약하며, 글로벌 Open Innovation과타산업융합을통한기술개발을적극추진한다. 이의일환으로전략제품인중형기개발에필요한경량화등친환경 고효율화항공기술을확보하며, IT 기술을접목한지능형무인기 Smart 항공기술을개발하여항공원천기술을확보하고일반항공기로확산시킨다. 4.6. 철강 비철산업ㅇ정의및범위철강 비철산업은제조업의핵심기초소재및부품을제공하여주력산업의경쟁력을좌우하는핵심기반산업으로광석으로부터추출, 제련등의공정을통해금속을제조하는철강및비철산업과원재료를주조, 성형, 열처리하여부품을제조하는뿌리산업으로구성된다. ㅇ외부환경분석선진시장은정체중이나, 중국 인도등신흥시장의생산 수요가전체적인시장성장을주도할것으로전망된다. 철강및비철산업의경우자동차, 조선, 플랜트등수요산업의그린화, 스마트화대응을위한고강도 초경량 고내식성고부가가치금속소재의수요가확대되고있다. 그리고희소금속은자원이편중되어있으며보유국의해외유출억제로자원이부족한국가는재활용및대체소재개발에주력하고있는실정이다. 특히희소금속중 25종은 3개국이 70% 이상점유한상황이다. 또한기후변화대응을위한에너지 환경규제가강화되는추세로이에대한대응이필요한상황이다. ㅇ내부역량분석국내철강 비철산업은자동차, 조선등안정적내수기반을바탕으로범용철강제품, 비철금속제련, 금형 / 용접등의분야에서세계최고수준의기술력및생산성을보유하고있으나, 고부가가치소재설계 제조기술과온실가스저감공정기술이미흡한상황이다. 이는친환경소재, 고강도경량소재, 고내식성소재등수요산업에서요구하는고부가가치금속소재개발을위한경쟁력확보에약점으로작용하고있다. ㅇ비전및목표 2020년철강 비철산업세계 4강도약 이비전으로, 2020년철강산업은생산규모 8천만톤, 고부가가치강비중 60%, 비철산업은세계시장점유율 4%, 희소금속원료자급율 80%, 뿌리산업은생산액 50조원, 고용인원 36만명달성을목표로한다. 17
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ산업전략고부가가치철강 비철소재및차세대설비 공정 5대제품을집중육성하여, 고부가가치소재시장을선점하고환경규제및원자재수급대응력을강화한다. 그리고해외진출시원자재자주개발투자, 해외생산설비구축및생산제품판매네트워크를결합하는글로벌화전략을추진한다. 비철산업원료자급율개선을위하여도시광산기술개발, 폐자원샘플링 분석방법표준화, 업체간정보네트워크구축등의기반을확충한다. 뿌리산업의경쟁력제고를위하여기존뿌리산업집적지고도화및특화단지조성을통한뿌리산업업종내, 업종간협업활성화를추진한다. ㅇ기술개발전략 5대중점육성제품의 11대핵심기술을집중개발하여선진국대비기술수준을 09년 80% 에서 20년 95% 로제고하여기술선도국으로도약한다. 수소환원제철법등친환경 자원저감형공정 설비를위한차세대원천기술개발하고, 자동차, 조선, 플랜트등수요산업이요구하는고부가가치금속소재설계 정밀가공기술개발한다. 또한다수의기업이활용할수있는뿌리산업공통플랫폼기술및 IT 융복합화기술을개발한다. 4.7. 화학산업ㅇ정의및범위화학산업은원유, 천연가스, 합성가스, 바이오매스등을원료로하여, 화학적변환공정을거쳐화학제품과소재를생산하고관련서비스를공급하는산업분야로, 전통적인석유화학산업, 정밀화학산업과정보 전자소재및에너지 환경소재등을생산하는화학신소재산업으로구성된다. 화학산업은생활용품부터자동차, 에너지, 정보 전자등전산업분야에걸쳐핵심소재를공급하는기반산업국가핵심기간산업이다. ㅇ외부환경분석신흥국의추격및선진국의진입장벽강화로석유화학및정밀화학산업에서경쟁이심화되고있으며, 선진국중심으로에너지 환경및정보 전자소재등의화학신소재산업을집중육성하여시장주도권을강화하고있다. 세계시장규모는전통화학산업의꾸준한성장과화학신소재산업의고성장으로 2020년에는 5.1조 $ 규모에달할것으로보인다. ㅇ내부역량분석국내화학산업은 09년기준생산규모 1,035억불, 세계시장점유율 3.0% 로 7위를유지하고있다. 우수한화학제품생산기술및화학소재전문인력을보유하고있어범용제품에대한경쟁력을확보하고있으나, 원료의해외의존도가높으며, 석유화학핵심공정기술, 화학신소재원천기술은선진국대비 60% 수준으로열위이다. ㅇ비전및목표지속적인경쟁력향상, 글로벌화학산업환경변화대응능력확보및신화학산업진출로 2020년에생산 2,270억 $, 수출 670억 $ 를달성하며 17만명의고용을창출하여세계 5위의화학산업강국으로진입함으로서국가기반산업의핵심위치를유지한다. 18
I. 총론 ㅇ산업전략바이오매스화합물, 화학신소재등 8대제품을집중육성하여친환경 고기능화학산업을실현한다. 이를위하여경쟁력을갖춘주력산업을전방산업으로하여소재-부품-완제품기업간공동으로제품개발및시장창출을달성하고, 또한기업간공동 R&D 유도및신뢰성평가지원시스템구축으로글로벌경쟁력을갖춘중견화학소재기업을육성하는전략을추구한다. ㅇ기술개발전략석유화학은자체개발로범용수지고성능화및바이오매스전환기술을확보하고, 해외와의전략적제휴로고효율촉매 / 공정기술을개발한다. 정밀화학은소재 / 제품기업간의공동개발로인체유해물이없는소재제조기술및휴먼케어형제품기술을확보한다. 정보전자및에너지환경화학은차세대디스플레이와고효율에너지소자용 NT/IT기반융복합신규합성기술및제품화기술을개발한다. 4.8. 섬유의류산업ㅇ정의및범위섬유의류산업은원료 원사에서제품생산까지의제조분야와패션디자인을포함하는산업으로, 의류용섬유, 실내장식과생활편의성을제공하는생활용섬유, 타산업에소재를제공하는산업용섬유로구성된다. 산업용섬유산업은자동차 조선 정보 전자등수요산업에고부가가치소재를제공하는핵심기반산업이며, 삶의질을중시하는메가트렌드에따라의류용및생활용섬유산업의중요성이증대되고있다. ㅇ외부환경분석세계시장은수요의지속적인증가와더불어완만한성장세를유지하여 2020년에 9,800억 $ 규모로예상된다. 신흥국은가격경쟁력을앞세워범용의류 생활용섬유시장을잠식하고, 선진국은고급패션브랜드로고부가가치의류시장장악하고있다. 또한선진국은고성능섬유소재및제품화기술확보로고부가가치산업용섬유시장의주도권을강화하고있다. ㅇ내부역량분석국내섬유의류산업은 10년기준수출 139억불, 세계수출시장점유율 2%(6위 ) 를나타내고있다. 우수한숙련인력, 생산기술및설비를확보하고있으며, 대규모전방수요산업을보유하는등의강점을지니고있으나, 패션디자인, 그린 스마트화기술, 고기능핵심소재기술은선진국대비 60~70% 수준으로취약한실정이다. ㅇ비전및목표섬유산업고도화로산업용섬유비중 40% 로확대하여, 2020년에는매출액 550억불, 섬유수출 250억 $, 세계시장점유율 2.5%, 고용 28만명을달성하여세계 4위의섬유소재강국으로도약한다. ㅇ산업전략 IT 융합섬유소재, 친환경 고감성섬유소재, 주거및인테리어용친환경 스마트제품등 6 대제품을중점육성한다. 섬유산업과전방수요산업간의공동목표달성을위한산업간클러 19
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 스터를구축하여, 원소재 가공 부품 완제품의섬유스트림간협력사업을통해시너지극대화및수익구조개선을추구한다. 의류 생활용섬유는고감성 / 고기능화전략으로시장경쟁력을강화하고, 산업용섬유는전방수요산업과연계하여원천및응용기술확보후글로벌시장에진출하는전략을추구한다. ㅇ기술개발전략산업용섬유산업은고성능수송기기용섬유소재, 스마트 IT융합소재및고효율분리기능소재를위한고기능성융복합기술개발에집중하며, 의류용섬유산업은친환경 고감성섬유소재개발과더불어글로벌경쟁력강화를위한창조적패션디자인기술을개발한다. 생활용섬유산업은고급화되고있는주거및인테리어제품의친환경화및스마트화기술을개발한다. 20
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 자동차산업 Ⅱ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅱ. 자동차산업 1 서론 1.1. 자동차산업의특성 대표적조립산업 / 자본집약형산업 / 그린화 / 스마트화 자동차는 2 만여개부품으로완성되는복합적성격의대표적조립산업이며, 자본집약형산업 세계자동차시장은고효율 친환경차등그린카로패러다임전환 보다안전하고편리한스마트화자동차의수요증대예상 o 자동차산업은철강, 비철금속, 고무, 합성수지, 유리, 섬유등여러가지재료를써서각부분품마다각기다른생산공정을거친 2만여개의부품을조립하여자동차로완성하는복합적성격의대표적조립산업이다. o 시장진입에막대한자본이소요되어진입및철수장벽이매우높은대표적인자본집약형산업이다. - 시장진입을위해서는생산라인구축, 부품공급선확보, 초기투입모델개발을위한연구개발등막대한자본투자가선행되어야한다. - 시장에투입된신차의대중화실패로인한조기모델대체가발생할경우막대한투자비손실이불가피하다. o 최근세계자동차시장은계속되는지구온난화, 유가급등, 자원고갈, 환경규제강화로인하여고효율 친환경차등의그린카로패러다임이급속히전환되고있다. - CO 2 배출량이적고연비효율이우수한고효율가솔린자동차, 대체연료자동차, 클린디젤자동차, 하이브리드차, 플러그인하이브리드차, 전기자동차, 연료전지차등그린화자동차가향후시장을점령할것으로예상된다. o 지능형시스템과다양한 IT융합기술을활용한자동차의스마트화는차세대성장사업으로각광을받고있다. - 자동차의스마트화는차량내의센서, 엑츄에이터, 컴퓨터제어, 통신네트워크등을활용하여차량의높은편의성및안전성을추구하는시스템이다. 23
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 1.2. 자동차산업의중요성 국가의경제성장주도 / 파급효과지대 자동차산업은국가의경제성장을주도적으로수행 - 매출액 1 조달러상회, 1 천만명이상의고용 소재산업등전통산업에서부터 IT, BT, ET 등신성장산업에이르기까지생산유발및기술파급효과가큰산업 o 자동차산업은현재세계적으로매출액이 1조달러를상회하고, 1천만명이상을고용하고있는최대규모의제조업으로, 각국의경제성장에있어서주도적인역할을하고있다. - 국가경제에서자동차산업이매우중요한역할을하고있기에, 대부분의국가들은내수및제조업활성화를위해자동차산업을지원하는정책을우선적으로시행하고있다. o 연관산업인철강, 기계, 소재등전통산업뿐만아니라정보기술 (IT), 바이오기술 (BT), 에너지기술 (ET), 환경기술 (ET) 등신성장산업에까지생산유발및기술파급효과가발생하는산업이다. - 자동차산업은수많은자재와부품을사용함에따라중간투입률이높고전후방연쇄효과가높은산업이다. - 유통단계에서는금융, 보험업, 자동차판매업, 광고업, 중고차매매업등과긴밀한관계를지니고있으며, 이용단계에서도운송업뿐만아니라정비, 유류판매, 건설업등과폭넓은연관성을지니고있다. o 전 후방연관효과가높은자동차산업이향후우리나라국민소득 4만달러진입의초석이될것이며, 특히 IT 등신기술이결합된종합시스템산업으로업종내경쟁력강화는물론경제전반의성장을촉진할것이다. - 자동차산업은국가경제를주도하는제조업의핵심주력산업으로제조업생산의 10.5%, 제조업수출의 10.2%, 고용의 10.6% 를차지 (2008년기준 ) 하고있다. 구분 생산액 ( 십억원 ) < 자동차산업의위상 (2008 년 )> 부가가 ( 십억원 ) 고용 ( 천명 ) 수출액 ( 백만달러 ) 무역수지 ( 백만달러 ) 설비투자 ( 십억원 ) 자동차산업 118,296 37,672 259 37,122 3,045 31,253 제조업비중 10.5% 10.3% 10.6% 10.2% 6.9% 자료 : ISTANS 주요산업동향지표, 산업연구원주 : 1) 수출, 무역수지, 설비투자는 2009 년기준, 2) 자동차부품포함 24
Ⅱ. 자동차산업 2 자동차산업의외부환경분석 2.1 자동차산업의세계시장현황및전망 2.1.1 글로벌자동차시장동향 신흥시장주도 / 전략적제휴활발 중국 인도등신흥시장수요가자동차시장성장을주도, 선진국시장은정체추세 - 신흥시장중심으로소형차수요크게확대 생존확보를위해자동차업체간전략적인합종연횡제휴 금융위기이후소형차 저가차생산확대, 신흥시장에서의판매력강화등에총력 o 중국, 인도등신흥시장의수요가자동차시장성장을주도하고있는반면선진국수요는정체된상황이다. - 국가별로보면기존의선진시장인미국, 일본, 서유럽등은자동차수요가정체또는감소하고있으나, 신흥시장인중국, 인도등은빠르게성장하였으며, 특히금융위기직후에도중국은소폭이나마상승세유지하고있다. < 중국의연도별생산량추이 > ( 단위 : 천대 ) 년도 2001 2005 2006 2007 2008 2009 2010* 2015* 2020* 생산 2,332 5,707 7,298 8,882 9,345 13,791 16,854 25,802 30,894-2007년신흥국의판매비중이약 40% 대였으나, 글로벌위기로인하여 2008년 45% 로증가하였으며이후 2015년에는 50% 에달할것으로예상된다. o 선진국수요의정체추세와중국, 인도등신흥시장의성장에따른공급량지속적증대로공급과잉초래가우려되고있다. o 신흥시장확대, 환경규제강화, 고유가등의영향으로 SUV, 대형픽업트럭등의수요는감소한반면소형차시장은크게확대되고있다. - 글로벌위기이후경제성을중시하는소비성향이강해지면서미국등대형차선호도가높은시장에서도소형차수요가증가하고있다. - 또한소형차선호비중이높은신흥시장의자동차수요가증가하면서세계자동차판매에서소형차판매비중이더욱높아지고있는실정이다. 25
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 소비자들의고연비, 친환경중시경향과각국정부가친환경차위주의자동차내수진작책을발표하면서소형차와함께친환경자동차에대한선호가증대하고있다. 전세계자동차공급및수요 80,000 공급수요 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 2001 2003 2005 2007 2009 자료 : 각국자동차공업협회, Automotive News Market Databook, Ward's Automotive Yearbook, Fourin o 시장의급속한위축으로위기에직면해있는완성차업체들은 생존능력 을높이기위한합종연횡을시도하는등 생존 이업계의화두가되고있으며, 업체간판도역시크게바뀔것으로예상 된다. 26
Ⅱ. 자동차산업 - 미국빅3의쇠퇴와중국, 인도등신흥업체의부상으로세계자동차시장은과점체제가약화되고보다경쟁적인구도로변화될것으로예상하고있다. o 미래친환경차시장을선점하기위해선진자동차회사는각사의기술수준과역량에따라핵심기술분야를선택 집중투자하고있으며, 역량이부족한비주력분야는경쟁력있는업체와의협력을통해기술을확보하는전략을구사하고있다. - 다양한친환경자동차기술이시장에소개되고있으나, 아직은어느한기술이주도적인위치로부상하지않고있으므로, 주요완성차업체는친환경자동차기술을전부개발하여야하는부담을지고있다. 따라서완성차업체들은개발비를절감하고기술개발투자에따른리스크를분산하기위해업체간기술제휴를활발히하고있다. 대부분의완성차업체는주요핵심기술을선택하여집중육성하고, 나머지기술은제휴등을통해협력개발하는멀티옵션 (Multi-Option) 전략을구사하고있다. < 친환경차개발을위한업체별주력분야 > 국가 중점개발분야 협력개발분야 Toyota HEV EV, 클린디젤 일본 Honda HEV EV, 클린디젤 Nissan EV HEV, 클린디젤 Mitsubishi EV HEV, 클린디젤 미국 GM PHEV EV, HEV, 클린디젤 Renault EV 클린디젤 유럽 PSA 클린디젤 EV, HEV, PHEV VW 클린디젤 EV, HEV, PHEV 중국 BYD EV HEV, PHEV 시기사례주요내용비고 09.6 09.6 09.7 09.12 피아트 - 크라이슬러지분인수 지리차 - 볼보인수 VW- 포르쉐인수 베이징차 (BAIC)- Saab 기술인수추진 < 글로벌경제위기이후자동차업계전략적, 기술적제휴 > o 피아트, 뉴크라이슬러지분 20% 와경영권인수, 향후지분 35% 까지확대가능 o 미국크라이슬러공장에서경 소형차생산, 모델 플랫폼 파워트레인 판매망공유합의 o 중국지리차가포드의스웨덴자회사볼보인수추진 o 인수대금약 20 억불로 2010.1 분기최종계약추진중 o 2010.3.28 볼보인수 - 18 억달러에매입 - 계약성사후 7 억 5000 만달러의별도운영자금투입계획 o 독일 VW 이스포츠카업체인포르쉐지분 42% 인수 (2011 년완전인수예정 ) o 중국베이징차는사브의기술을 2 억불에이전계약추진 - Saab 9-3, 9-5 모델기술 o ( 피아트 ) 경 소형차북미시장진출및취약한소형상용차기술력확보 o ( 크라이슬러 ) 최대단점인경 소형차라인업강화, 유럽및남미시장공동진출 o ( 지리차 ) 친환경및안전부문기술력확보, 브랜드가치상승효과 o ( 포드 ) 유동성확보및구조조정추진 o지리차는중국자동차업체중최초해외프리미엄브랜드인수업체 o (VW) 스포츠카부문강화및경영권안정효과 o 베이징차는고급차모델의중국생산계획, 고급차기술습득효과 27
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 09. 12.10 09. 12.28 10.1 VW- 스즈끼지분제휴 GM- 상해기차제휴확대 스피케르 -GM Saab 매각합의 o VW 은일본스즈끼지분 19.9%(17 억 ) 인수 o 스즈끼는 VW 지분 2.5% (7.7 억 ) 인수 o 원칙적으로경영독립성유지, 부문별협력강화합의 o GM은자사인도사업부 50% 지분을상해기차에매각 (5억불) 하는 방식으로 인도합작사 공동경영 o GM 은네덜란드스포츠카제조업체인스피케르 (Spyker) 에매각합의 o 대금은현금약 7,400 만달러, 나머지는우선주형태로지급 o (VW) 인도등신흥시장경 소형차기술력및판매망확보를통한판매확대 o ( 스즈끼 ) 클린디젤, 하이브리드등친환경기술획득및연구개발부담축소, 유럽시장경쟁력제고효과 o (GM) 구조조정자금확보, 인도시장내저비용생산플랫폼강화 o ( 상해기차 ) GM 과제휴강화로글로벌시장진출효과 2011 년부터인도에소형차와다용도차판매 o 스피케르는 60 년전통의 Saab 를인수, 기술개발과판매신장효과 10.3 다임러 - 르노협력관계모색중 닛산 르노 다임러제휴추진중 o 주식교환을통한장기적인협력관계모색중 o 양사각각 10% 미만주식교환협상중 o 상호지분투자 o 협상성사시경영전반에관한폭넓은공생관계형성 o 부품공용화와엔진등을공동개발해시너지효과 o 선진업체와의기술격차를축소하고신기술을확보할수있는기회로판단한중국, 인도등신흥업체들은기술력을갖춘완성차및부품업체인수를적극적으로추진할전망이다. o 주요완성차업체들은글로벌금융위기이후단기적으로위기상황을벗어나고있으나, 장기적으로는변화된산업환경에적응하기위한방안들을모색하고있다. - 고연비소형차 저가차조기출시및생산확대, 신흥시장에서의판매력강화등을통해판매유지에총력을기울이고있다. - 또한공장간생산물량조정등을통해시장수요변동에대응할수있는유연성을높이는방안을모색하고있다. 28
Ⅱ. 자동차산업 2.1.2 세계자동차산업전망 그린카시장증가 / 스마트화활발히진행 2020 년세계자동차시장 9,730 만대전망 : 선진국 4,295 만대, 신흥국 5,435 만대 2020 년세계전기차시장은 720 만대로보급대수급격히증가전망 - EV 250 만대, PHEV 470 만대증가 지능형자동차를위한전장품분야는경기침체이후 2011년까지 232억달러로주춤하다가 2020년에 764억달러 ( 연평균 14% 성장유지 ) 로급격히증가전망 o 2020 년세계자동차시장 9,730 만대정도로전망되고있다. - IEA에의하면 2020년도세계자동차시장은 9,730만대에달할것으로전망되며, 동기간중미국, 서유럽, 일본을중심으로한선진국은 4,295만대에머물고, 신흥국은 5,435만대에달하는것으로전망되고있다. o 2015년신흥국이세계자동차총생산의 51.9% 를점유하여선진국생산을추월할것으로예상하고있으며, 이후신흥국의시장점유율이지속적으로확대될것으로예상된다. - 2015년이후선진국의수요는대부분정체되고, BRICs 중심신흥국가가세계자동차수요를주도하게될것으로예상된다. 29
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 세계자동차장기공급전망 단위 : 천대 140,000 120,000 계 100,000 80,000 60,000 40,000 성장 BRICs 선진 20,000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 자료 : JD Power (Global Car & Truck Forecast 1/4 '09) o 전세계전기차시장은 2020년 720만대에서 2050년 1억 100만대로보급대수가급격히증가할것으로전망하고있다. - 이중에서순수전기차 (EV) 가 250만대로증가하고, 플러그인하이브리드전기자동차 (PHEV) 가 470만대로증가하여, 전체차량의 7.4% 를점유할것으로예상된다. - 가솔린차량은자동차에너지원이다양화되면서전세계비중이 2007년 80% 에서 2020년에는 56% 로감소할것으로예상된다. 30
Ⅱ. 자동차산업 스마트화분야의세계시장은 2005년 152억달러수준에서 2007년에 232억달러까지증가하였으나최근경기침체로인해다소감소된상태이며, 2011년쯤되어야전고점 (2007년) 수준으로회복할것으로예상된다. - 사회적인지도확대로세계시장은지속적으로증가하여 2015년에 439억달러, 2020년 746억달러에달하며그후는성장세가다소둔화되나, 여전히 2030년에 909억달러규모로전망하고있다. - 국내지능형자동차생산규모는 2011년에 15억달러로회복되고 2015년에는 31억달러, 2020년에는 54억달러그리고 2030년에는 72억달러에달할것으로전망하고있다. < 지능형자동차시장전망 > ( 단위 : 백만달러 ) 구분 2005년 2007년 2011년 2015년 2020년 2030년 세계시장규모 15,216 23,200 23,200 43,900 76,400 90,900 한국생산규모 620 1,500 1,500 3,100 5,400 7,200 차량의안전성, 편의성, 친환경요구증대에따라전자시스템의원가비중이급증하고있다. - 현재약 20% 에불과한전장부품의원가비중은 2020년에는약 50% 에이를것으로내다보고있으며, 자동차전자시스템시장은 2006년에 1,430억달러에서 2015년까지 1,840억달러, 그리고 2020년에는 2,200억달러로증가할것으로예상하고있다. 2.2 외부환경변화 국제유가상승지속 / 환경규제강화 / 고안전고편의 석유공급확대한계, 신흥국가호황지속등으로국제유가상승지속 환경오염및지구온난화심각으로유럽, 미국등주요국가의환경규제강화 - 유럽 : CO 2 배출규제 ( 12 년 )130g/km, ( 15 년 ) 120g/km - 미국 : 연비 ( 현재 )27.5MPG ( 25 년 )56.5MPG 상향규제 고안전도에대한규제강화와고편의성차량수요증대 2.2.1. 국제유가의상승 o 국제유가는구조적이고복합적인요인에의해결정되며, 유가상승은지속될것으로전망된다. 31
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 2003년이후높은 GDP 성장에따라석유수요는지속적으로증가하나, 공급확대는제한적이다. 석유가격예측 USD 120 100 History Projection 80 60 AEO2007 High AEO2007 Low AEO2007 Reference AEO2008 High AEO2008 Low AEO2008 Reference Reference High price 40 20 Low price 1980 1995 2006 2015 2030 자료 : Annual Energy Outlook 2008 o 향후고유가추세는지속될것으로전망된다. - 세계경제성장을주도하는신흥국가들의호황국면지속으로석유수요는지속적으로증가할것으로예상되며, 대체연료로의전환이촉진되더라도석유수급안정에기여할때까지상당한시간소요될전망이다. - 또한각국정부도석유수급안정과환경오염방지명분하에서판매세를인상하고있는추세여서최종소비자의수송용연료가격은더욱상승할것으로전망하고있다. 2.2.2. 지구온난화및환경규제강화 o 산업화과정에서 CO 2 와유해배기가스를배출하는화석연료의사용으로환경오염이심각 해지고있다. - CO 2 의과다배출로인한지구온난화가심각한상황에이르게되어유럽에서는환경규제를강화하여과도한환경오염의진행을억제, 지연시키고자노력하고있다. 32
Ⅱ. 자동차산업 o 유럽에서는 2012년부터 130g/km, 2015년부터 120g/km의 CO 2 배출규제를규정하고있으며, 미국은 2010년 27.5mpg로되어있는연비규정을 2025년에는 56.5mpg로상향하여 CO 2 배출을제한하는규제를제정했다. - 2012년부터 교토의정서 등의기후변화협약에따른본격적인규제적용으로, 환경규제가무역진입장벽으로도작용될것으로예상된다. 세계주요자동차생산국의연비 / 온실가스규제안 연비 / 온실가스규제온실가스배출규제연비중심규제 美보다엄격한연비규제 2.2.3. 고안전도규제강화 o 해외선진국들은자동차안전도향상을위한자동차및교통정책을마련하고, 관련규정의법제화를추진하고있다. - 2007년도로사상자는북미와 EU에서각각약 40,000명, 일본의경우 6,300여명, 한국은약 6,170명정도가발생하였으며, 유럽에서중경상에해당하는도로부상자의숫자는대략 170 만명을넘어서며이에따른손실액은연간 1,600억유로 ( 약 210조원 ) 이다. - 이로인해해외선진국들은교통사고제로비전 ( 교통사고사상자감소율을미국은 30%, EU는 50%, 일본은 50%) 을선포하고자동차안전도향상을위한자동차및교통정책을마련되고있으며, 첨단안전및운전지원시스템의의무장착화를위한법제화도활발히추진하고있다. 33
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 o 인구과밀화에따른교통혼잡등으로자동차내생활시간이증가 - 인구 1,000만명이상의도시 ( 메가시티 ) 가 2007년전세계 19개에서 2025년 27개도시로증가할것으로예상된다. 인구과밀화에따른교통혼잡등으로자동차내에서거주하는시간이증가됨에따라차량내부에서휴식, 오락, 비즈니스지원기능등에대한요구가확대될전망이다. 지역별교통사망사예측 (2 륜차제외 ) Death Millions 2 1.5 1 Total Eastern Europe OECD Pacific OECD Europe OECD North America Former Soviet Union Middle East Latin America 0.5 Other Asia China Africa 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 India 자료 : The Sustainable Mobility Project, Full Report 2004 2.2.4. 자동차수요계층의다양화 - 여성근로인력증가에따른여성수요층, 고령화의급속한진전 ( 국내 2019년 14% 돌파예상 ) 에따른고령운전자등과같이신규자동차수요층 ( 현재 40세 2015년 44세 ) 이출현함에따라다양한수요변화에적절히대응할수있는차량개발전략이필요하다. 34
Ⅱ. 자동차산업 2.3. 국내외정책동향 엄격한환경규제 / 안전규제강화 미국 CAFE( 평균연비 ), 유럽 CO 2 배출량규제등세계시장의엄격한환경규제강화, 안전관련법 규정강화를통한첨단안전시스템장착의무화 주요국가는친환경자동차산업육성을위해 R&D 지원, 인프라구축등다양한정책추진 북미, 유럽, 일본, 한국에서안전도에대한규제강화및차량용통신표준화추진 2.3.1. 북미및유럽등세계시장의엄격한환경 안전규제강화 o 미국은자동차업체의평균연비를규제하는 CAFE 를점차강화하고있다. - 2016년까지자동차온실가스배출을 250g/mile 로규제하고, 자동차기업평균연비 (CAFE) 규정을 35.5mpg로현행대비 42% 향상시키도록조치를취하였다. 2012년자동차모델부터는연비와온실가스배출량정도등에따라 A+ 부터 D까지등급을차량옆창문에부착하는신규제도도입계획을밝혔다. A+ 등급은가장연비가좋고탄소배출량도적은자동차에부여된다. - CAFE 규정을 0.1mpg 초과할때마다대당 5.5달러의벌금을부과하는등친환경차를생산할능력이없는완성차업체를시장에서퇴출시키는정책을강화하고있는추세이다. - 캘리포니아주는판매대수가 6만대이상인업체는판매대수의 2.5% 에해당하는차량을배출가스가없는차량 (ZEV) 로판매해야하고, 이기준을충족하지못하면대당 5,000달러의벌금이과징된다. 2015년에는배출가스가없는차량이전체판매대비 6% 까지증가할것으로예상된다. o 유럽은자동차배기가스배출기준을강화 - EU내 27개국에서신규등록되는승용차의 CO 2 배출량을 2012년부터평균 130g/km로규제하는규정을제정 (2009. 4) 하였으며, 위반시초과배출량 1g당 20~95유로의페널티를부과하여사실상조건을만족시키지못하는차량을시장에서퇴출코자하고있다. o 선진국을중심으로안전관련법 규정강화를통한첨단안전시스템장착의무화를확대시행하고있다. - 선진국은자국의교통사고감소및글로벌첨단안전시스템시장의선점을목적으로안전법규를강화하고첨단안전시스템장착을의무화하고있다. o WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), CALM(Communications Access for Land Mobiles) 등차량용통신표준이제정되면서관련산업계의대응이진행중이다. - 특히미국의경우자국이주도한차량용통신표준에대한실증사업을통해자국시장보호및해외시장진출을모색하고있다. 35
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 또한미국은기존일본 / 독일이주도하는차량편의 안전시장을미국주도의자동차-IT 융합편의 안전시장으로변화를시도하고있는상태이다. o NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration), Euro ECAP, IIHS 등에서정면 / 측면 / 상부충돌에대한규정뿐아니라승용차에대한 ESC(electronic Stability Control), LDW(Lane Departure Warning), TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 등의안전도시스템에대한장착규제를시행하고있다. - 최근 NHTSA는 2011년형모델을대상으로보다강화된충돌테스트프로그램을준비중이라고밝히고, 여기에는부상에대한새기준과측면충돌등이포함돼있다. 2.3.2. 주요국가의친환경자동차육성정책추진 o 일본은차세대자동차육성 6대전략 ( 전체전략, 전지전략, 자원전략, 인프라전략, 시스템전략, 국제표준화전략 ) 을마련하고공급자측대책 ( 연구개발지원, 연비규제등 ) 과수요자측대책 ( 보조금, 세제등 ) 을감안한종합적인정책을추진하여 20년신차판매대수에서차지하는 비율을최대 50% 이상목표로한다. < 차종별정부의보급목표 > 구분 2020년 2030년 기존차량 50 ~ 80% 30 ~ 50% 차세대자동차 20 ~ 50% 50 ~ 70% 하이브리드차 20 ~ 30% 30 ~ 40% EV PHEV 15 ~ 20% 20 ~ 30% 연료전지차 ~ 1% ~ 3% 클린디젤차 ~ 5% 5 ~ 10% o 독일정부는차세대전기구동자동차시장을선점하기위하여 electro-mobility 계획을발표 ( 09.8) 하였다. 이개발계획에는배터리전기자동차, 플러그인하이브리드전기자동차가주요개발대상이다. - 독일이전기구동자동차시장선도를위해 100만대전기자동차도로운행 ( 20년) 을목표로각종 R&D 지원및인프라구축계획하고있다. o 미국은 2009년 8월, 완성차업체와부품업체가추진하는전기자동차개발프로젝트에 24억달러 (2조 4천억원 ) 의대규모자금을지원하고있으며, 최근에는총 80억달러규모의전기차지원강화방안을발표하였다. 이밖에도전기차구매시지원강화방안을지속적으로발표하고있다. - 전기차구입시 7,500달러의세액공제를현금리베이트방식으로변경검토중이다. 현금인센티브는세액공제와는달리전기차구매가격을즉각적으로낮추는효과가있다. 36
l Ⅱ. 자동차산업 - 전기차소매시장이아직본격적으로형성되지못한가운데정부기관을대상으로한플릿판매는안정적인수요처확보라는측면에서긍정적이다. - 주정부들이연방정부의 7,500달러의혜택이외의인센티브를추가로제공할전망이다. 현재 17개주가전기차구매자에게각종인센티브를제공하고있다. 조지아등 9개주는전기차구매자에게 1,500~6,000달러의세제혜택또는리베이트를제공하고있으며, 루이지애나, 하와이, 워싱턴은최소 1,200달러의가정내충전소설치비용을보전해주고있으며, 메릴랜드, 뉴저지등은 6.5% 의판매세면제혜택을제공하고있다. o 중국도중국과학원을통해 2009년 8월 전기자동차연구개발센터 를설립하여직접적인 R&D를지원함과동시에, 10차 5개년계획에서신에너지자동차산업발전에 10억위안 ( 약 1,500억원 ) 을직접투입하는것으로확정하였다. 중국은전기자동차산업육성을통해세계자동차산업기술의주요국으로도약하기위해노력하고있다. 주요국친환경자동차기술개발정책 20년까지 EV 100만대생산 보급계획 ( 10.5 국가 EV 플랫폼계획 ) 11년까지 EV, 충전인프라, 배터리개발을위해 5억유로 * 지원 ( 09. 8) 7,500억원지원 EV/HEV 개발에 24억달러지원 ( 09. 8) 친환경고연비모델개발을위해 250억달러의대출프로그램지원 ( 09. 7) 2.9조원지원 30 조원융자? 20년까지 EV/HEV 200만대보급목표 ( 09. 10)? 20년까지 EV/HEV 개발에 20억유로지원 ( 09. 10) 3조원지원 20 년까지 EV/PHEV 500 만대, HEV 1,500 만대목표 20 년까지산업화및연구개발에 500 억 RMB 지원 15 년까지차량보급사업에 500 억 RMB 지원, 차량운용인프라구축에 50 억 RMB 지원, 차량부품사업에 100 억 RMB 지원 총 1,150 억 RMB 지원 20 조원지원 20 년까지 EV/HEV 등차세대차의일본내신차판매비중 50% 달성 ( 10.4 차세대자동차전략 2010) 2010 년계획 212 억엔 (EV 프로모션에 108 억엔, 전지개발에 74 억엔포함 ) 3,000 억원지원 37
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 자동차산업내부역량분석 3.1. 글로벌시장포지션 생산세계 5 위 / 내수 12 위 / 수출 4 위 한국자동차산업, 생산세계 5 위 ( 점유율 5.7%), 내수세계 12 위, 수출세계 4 위 - 현대 기아차세계시장점유율 ( 02 년 )4.8% ( 09 년 ) 8.0% 기록 - 자동차부품의품질및가격경쟁력이높아 GM 등선진업체의글로벌소싱대상 국내스마트화분야, 세계시장점유율을 5.9% 차지, 2020 년 7.2% 전망 o 우리나라자동차산업은 1970년대조립생산및국산화단계, 1980년대양산및수출단계, 1990년대독자모델개발단계를거쳐현재는성숙기초기단계에진입하였다. - 세계자동차산업에서차지하는한국자동차산업의위상은 2009년기준으로생산점유율 5.7% 로세계 5위, 내수규모는 139만대로세계 12위이며, 자동차수출 214만대로세계 4위를기록하고있다. < 세계 5대자동차생산국순위 > 단위 : 천대, % 구분 2007 2008 2009 국가생산비중국가생산비중국가생산비중 1 일본 11,596 15.9 일본 11,563 16.3 중국 13,790 22.5 2 미국 10,751 14.7 중국 9,299 13.1 일본 7,934 12.9 3 중국 8,882 12.2 미국 8,671 12.3 미국 5,696 9.3 4 독일 6,196 8.5 독일 6,041 8.5 독일 5,206 8.5 5 한국 4,086 5.6 한국 3,826 5.4 한국 3,512 5.7 자료 : 한국자동차공업협회 - 우리나라자동차업체의대표인현대 기아차는 IMF위기이후지속적인성장을거듭하여 세계시장점유율은 2002년 4.8% 에서 2009년 8.0% 를기록하고있다. < 현대 / 기아차세계시장점유율성장추이 > 구분 2002 년 2003 년 2004 년 2005 년 2006 년 2007 년 2008 년 2009 년 시장점유율 (%) 4.8% 4.9% 5.5% 5.9% 6.0% 6.1% 7.7% 8.0% 38
Ⅱ. 자동차산업 o 현대 기아차등을비롯한국내자동차제작사들은현재세계 10여곳 300만대규모의생산능력을구축하고현지시장공략에박차를가하고있다. - 현대차는 97년터키진출을시작으로인도 ( 98), 중국 ( 02), 미국 ( 05) 에이어최근에는러시아 ( 10) 에진출하는등현지화에지속적으로노력하고있으며, 기아차도중국 ( 02), 슬로바키아 ( 06), 미국 ( 09) 등에단계적으로진출하며세계화에주력하고있다. - 향후현대자동차는중국3공장, 인도3공장, 브라질공장, 러시아 2공장등을추가로가동할예정이며 2013년에는현대 기아자동차는전세계약700만대생산체제를구축할예정이다. 국산완성차업체의해외진출현황 해외공장생산능력 o 세계자동차시장에서국산차의품질도지속적으로향상되어미국소비자만족도조사, 충돌테스트등에서세계최고수준의품질을인정받고있다. - 현대자동차, 미국고객만족도조사에서제네시스 ( 니어럭셔리부문 ), 투싼 ( 컴팩트SUV 부문 ) 각각 1위 (2010년), 타우엔진은워즈오토 세계 10대엔진 에 2년연속수상 (2009~10년), 에쿠스는신기술적용차량순위에서 BMW 7 Series, BMW 5 Series, BMW 6 Series에이어전세계 4위 (2009년) - 기아자동차쏘렌토 R 은 3 년후잔존가치 1 위평가 ( 미국 ALG 사, 2010 년 7 월 ) - 현대 기아차의브랜드가치가 50억달러 (2010년) 로전세계 65위를기록하고있으며, 자동차업종내에서는업계최고인 9.3% 성장 (8위) 하는등업계의평균 (2.8%) 를훨씬앞서고있다. 39
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 현대 / 도요타의품질및고객만족도추이 현대차초기품질조사 (IQS) 추이 현대자동차고객만족도지수 (APEAL) 추이 200 150 100 현대차 산업평균 도요타 도요타 산업평균 ( 총 37 사 ) 827 820 840 825 853 852 853 835 853 838 850 852 20위 847 21위 832 28위 825 30위 50 797 34위 0 2000 01 02 03 2004 현대차 783 36위 1999 2000 01 02 03 2004 1 IQS : 출시 100 일이내의신차에대한 100 개당품질결함지수, 숫자가낮을수록높은품질 2 APEAL : Automotive Performance Execution and Layout 으로자동차의성능과완성도, 서례등의종합적인점수를환산해순위를매기는것 자료 : J. D. Power, 현대자동차 IR 자료 o 기존국산차의수출은주로저가의중소형승용차또는소형 SUV에집중되었으나, 최근에는고급대형승용차로선진시장에진출하는등공격적인전략을구사하고있다. - 현대자동차는금년 12월부터북미시장에에쿠스를수출하기시작하는등이미세계 10여개국가에국산최고급승용차를공급하고있으며, 쌍용차또한최고급기종인체어맨으로세계시장에진출하여이미좋은평가를받고있다. o 우리나라완성차업체가글로벌자동차시장에서의높은성과를보이고있는것에는국내 부품산업도큰기여를하고있으며, 최근에는가격과품질면에서경쟁력이높아져 GM 등외국선진업체로부터글로벌소싱대상으로부각되고있다. - 2009 년매출액기준세계 100 대부품업체중국내부품업체는 4 개업체가포함 - LG 화학 6 위, 현대위아 66 위로첫순위진입, 현대모비스는 12 위, 만도 61 위로순위가상승 o 현재국내지능형자동차의부품산업은비교적양호한시장점유율을차지하고있다. 세계시장점유율이 5.9% 이며, 2020년에는 7.2% 를차지할것으로전망되며, 수출시장점유율은현재 5.5% 에서 2020년에 10.1% 로증가될것으로예상된다. ( 08년 Global Insight) o 하지만자동차산업기술경쟁력은선진업체에비해비교적격차가적으나, 미래첨단기술이나신제품개발기술, 응용능력등에서격차가심한것으로나타나고있다. 40
Ⅱ. 자동차산업 - 최대자동차시장인미국내특허등록현황을살펴보면과거에비해증가하고는있으나여전히선진업체에비해낮은건수를보이고있어원천기술등에있어차이가줄어들지못하고있다. < 자동차산업의미국내특허등록건수 > 단위 : 건 특허권자 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 합계 혼다 97 57 135 159 182 158 173 179 1,778 도요타 48 34 93 106 89 59 43 56 909 닛산 149 39 71 78 65 49 52 63 1,120 DCX 94 142 86 56 56 44 506 GM 69 70 74 46 42 61 49 72 1,148 Ford 47 72 84 85 93 63 561 보쉬 21 54 80 113 100 98 107 86 1,075 Aisin Seiki 26 17 30 42 48 35 38 25 519 현대 11 25 30 51 29 25 26 288 기타 2,432 2,694 4,292 4,581 4,490 4,316 4,037 3,843 54,015 합계 2,951 3,056 4,964 5,385 5,255 4,959 4,694 4,470 63,039 자료 : 특허청 o 환경친화형자동차기술수준은관련산업기반구축으로선진국의 70~80% 에달하고있는것으로평가되고있으나, 원천기술개발이미흡하여관련특허부문에서취약한실정이다. - 하이브리드자동차의주요부품인모터나전지의기술력은선진국의약 90% 에도달하고있으나하이브리드용변속기기술력은선진국의 50~65% 수준으로취약하다. - 모터시스템은과거전기자동차개발사업에서개발경험이있으며하이브리드자동차를위한기술개발도모터단품으로는상당한수준에있으나시스템레벨에서의기술개발은아직미흡한수준이다. - 반면배터리의경우친환경자동차배터리로부각되고있는리튬이온계열배터리분야에서 LG화학과 SK에너지, 삼성SDI 등국내업체들이 2000년이후개발을집중하면서일본업체들과의경쟁가능한기술력과시장점유율을확보한상태이다. 41
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.2 국내외기술동향 주요기술동향 하이브리드자동차 : 2012 년약 150 만대의시장전망, 일본이대부분시장장악 클린디젤자동차 : 선진국은디젤엔진의초고효율화기술개발추진중, 신흥국은선진업체와의전략적기술제휴추진 전기차 : Nissan은세계최고수준의양산형전기차개발하여판매개시 ( 10.11), 그러나향후충전시간단축, 주행가능거리연장을위한 2차전지와구동모터기술확보가절실 플러그인하이브리드차 : 1일주행거리가비교적긴소비자층에대응하는전기자동차제품으로, GM 등미국에서활발히개발중이며, 전기차와기술적으로유사하여핵심기술국산화가가능 연료전지차 : 최고속도, 주행거리등성능면에서기술수준은확보되었으나, 핵심기술개발은미흡한수준 고효율가솔린차 : 국내기술경쟁력확보를위해차량의연비특성을월등히개선시킨고효율가솔린차의독자기술확보필요 대체연료차 : 국가에너지안보, 에너지수급다원화측면에서대체연료차량기술확보필요 지능형자동차 : 주행안전성과편의성을최대한제공하기위한지능형자동차는차선유지시스템, 야간주행보조시스템, ( 반 ) 자율주행시스템등의핵심기술개발을필요로함. 또한세계적수준의 IT와자동차기술을바탕으로하는지능형자동차로경쟁업체와차별화하여선진시장및신흥시장확보및기술선도필요 o 전세계주요자동차메이커들은배출가스및연비규제에대한친환경규제와안전규제에대응할수있는자동차부품의핵심기술개발, 그린카시장선점을위한 R&D 투자및그린카활성화방안을내놓고있다. - 하이브리드자동차는일본이대부분특허를선점하여시장을장악하였고, 클린디젤자동차는유럽이꾸준한기술축적을통하여이미경쟁력을확보했으며, 미국은수소연료전지자동차등에연구역량을집중하였다. - 2009년이후세계자동차주요생산국들이전기자동차기술개발에전력을다하고있는양상이며, GM의 Volt와 Nissan의 Leaf가 2010년말부터양산하고있다. Ford를비롯한 Toyota, Honda, BMW, BYD 등이전기차시장에참여하기위해 2011년이후전기차양산을준비하면서추격을시작하고있다. 42
Ⅱ. 자동차산업 - 자동차운행에있어안전성과편의성을극대화하기위한지능형자동차를개발하기위해자동차의스마트화는시스템의전자화및각기술을융합하는융합시스템개발에주력하는방향으로진행되고있다. o 하이브리드차는 2012년전세계약 150만대규모로시장이확대될전망이므로친환경부품개발에대한기술개발은업체주도로지속적으로추진되고있다. 일본은하이브리드차의선두업체로기술선도및시장점유를확대하고있다. - 미국및유럽선진업체는경쟁력확보를위해독자적인친환경기술개발을추진하고있다. o 클린디젤자동차는미국, 일본, 유럽등선진국에서디젤엔진의초고효율화, 초저공해실현을위한산학연협력을통한기초원천기술과응용기술확보를진행하고있고, 중국등신흥개발국은선진업체와의전략적기술제휴를통해클린디젤차기술을축적하고있다. o 전기차는일본 ( 미쯔비시 ) 이 09년양산형전기차를처음발표하였고 Nissan이 Leaf를 2010년말출시하여시판하였으며, 국내에서도금년 9월에현대자동차에서 1회충전으로 140km까지주행가능한전기차를발표하였다. 석유연료의탈피및친환경정책으로전기자동차의개발은주행거리를증가시키는배터리기술및구동모터핵심기술확보에전력을다하고있다. - 전기차의핵심은구동모터와 2차전지 ( 에너지저장시스템 ) 기술로써, Battery의에너지밀도를증가시키는기술과동일한에너지에서도주행거리를최대로확장할수있는기술, 배터리가격을경쟁력확보가능한수준으로낮출수있는기술확보가절실하며, 동시에보급확대를위한전국적인충전인프라구축도병행되어야한다. o 플러그인하이브리드차는 1일주행거리가비교적긴소비자층과전기자동차의제한된주행거리에대한우려를갖고있는소비자층을대상으로하는제품으로전기자동차의일종으로볼수있으며, GM의 Volt는순수전기차모드로일충전주행거리 64km, 최고속도 160km/h 차량으로 2010년말부터미국에시판하고있으며, 2011년 2만 5,000대판매, 2012년 12만대이상판매를목표로하고있다. 43
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 하이브리드차량에비해비교적단순한제어가가능하며, 충방전전략이핵심이다. 대표적인충방전전략으로 Common Strategy와 Blended Strategy가있다. 즉 SOC가일정수준이하가될때까지 EV 모드로운전하고이후에 SOC를일정수준으로유지하는 Charging Sustaining 모드로운전하는방법과처음부터전기차모드와하이브리드모드를혼합운전하는방법으로나눌수있다. o 연료전지차기술은성능면에서최고속도 160km/h, 주행거리 600km 등일반인에게보급할정도의기술수준은도달하였으나아직까지연료전지스텍, 수소저장장치, 운전장치등의핵심기술을확보하여야하며, 가격측면에서가솔린차량등과비교하여경쟁력확보가능한수준까지내려야한다. - 전기차에버금가는 Zero-Emission에도달하는등환경적인측면에서는매우우수하나, 여타친환경차량에비해매우고가이며, 고압수소탱크를장착해야하는등으로안전측면에서차량설계단계에서부터고려해야할사항이많다. - 또한차량자체의개발뿐만아니라, 수소충전을위한사회적인프라도적절히갖춰줘야하는등시장성숙화를위한민 관공동의노력이필요하다. o 고효율가솔린차기술은과급기술과 GDI 기술로출력및연비특성을개선하고, 파워트레인과새시부품등차량의각요소부품의제어를효과적으로통합한통합제어를통해차량의연비특성을기존차량에비해월등히개선시키는기술이다. - 세계주요자동차메이커들은이미독자적인기술을확보하고있는상태이며국내기술경쟁력확보를위해서라도고효율가솔린차의독자기술을확보해야한다. o 대체연료차는다른친환경차량에비해파급효과가작고, 연비및출력특성에서다소뒤떨어졌지만, 국가에너지안보및에너지수급다원화측면에서꾸준히지원해야하는실정이다. o 지능형자동차는차량의스마트화로차량의주행안전성및편의성을획기적으로향상시키고안전규제에적극적으로대응할수있는기술이다. - 스마트화기술은현재자동주행지원시스템 (Smart Cruise Control), 차선이탈방지시스템 (LDWS), 차선유지지원시스템 (LKAS), 충돌방지시스템 (Collision Avoidance System), 타이어모니터링시스템 (Tire Pressure Monitoring System), 야간주행보조시스템 (Night Vision), 영상블랙박스, 졸음방지시스템등다양한종류의사전충돌경고및제어시스템으로주요완성차업계에서는활발히개발진행중에있다. - 미래에는기존개발된시스템들이통합되어충돌을예방하고승객과보행자를한층더보호하는기술이상용화될것으로보이며통신기술 (V2V, V2I) 을활용한안전도향상기술도선보일것으로예상된다. - 중국, 인도등신흥국완성차업체의제품과의차별성을둘수있는기술이며, 선진시장의진입장벽을뚫을수있는기술이다. 한국의발달된 IT 및통신기술을활용하여차량내의안전시스템 (ASV) 과사회기간시설인교통시스템 (ITS) 과연계된종합적인첨단안전교통시스템을개발하여야한다. 44
Ⅱ. 자동차산업 3.3. 핵심역량별경쟁력 친환경기술미흡 / 가솔린 디젤엔진경쟁력확보 양산대응기술력은선진업체에비해뒤지지않는수준이나, First Mover 전략보다 Fast Follower 전략선택으로기술적용시점이 2 5년의시간차발생 기술경쟁력부문은아직까지선진업체에비해비교적격차가있으며, 특히친환경자동차기술수준은선진국의 70~80% 에달하고있는것으로평가 디젤엔진의기술은독일업체가강세이나, 국내업체도급격한기술력향상으로선진업체와큰격차없이친환경디젤엔진을양산중임. 국내 LPI 하이브리드차개발시모터등주요부품의국산화개발에성공하였으나, 영구자석의국산화등은미흡함. 2차전지는 Li-ion 또는 Li-ion-polymer로기술적진보가이행되고있어국내업체가비교적기술적우위를확보하고있는핵심분야임. 자동차의지능화및전자화분야는선진국대비기술경쟁력은 양호 단계이나, 부품 소재의자급도는미흡 고효율가솔린차는일본, 유럽, 미국순서로기술개발및양산이이루어지고있으며, 우리나라는전체다운사이징기술관련산업중약 2% 정도를차지, 관련기술개발시급 o 국내자동차산업의전반적인기술경쟁력수준은선진자동차완성차업계와비교할때기본성능, 스타일, 첨단기술장착등의측면에서동등한편이나, 안정성이나신뢰성측면에는다소부족한편이다. 선진국 =100 < 국내자동차산업의기술경쟁력수준 (2007 년 )> 제품개발능력 부품소재자급도 생산기술및설비수준 제품품질 승용차 90 95 95 90 90 종합 o 하이브리드자동차를시작으로 EV 및 PHEV 차의등장으로구동력을발생시키는모터와모터에에너지를공급하는 2차전지에대한수요가급격히증가하고있다. - 모터의핵심기술로는두가지를들수있는데, 하나는모터의고출력밀도로, 대용량모터의소형화, 경량화개발기술과또다른하나는모터제어를효율적으로할수있는인버터기술이다. 인버터기술은 IGBT 등전력반도체를포함한하드웨어개발과모터제어알고리즘을효율적으로구현하는소프트웨어개발기술이다. 45
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 최근영구자석형소형모터의활용범위가크게넓어졌고, 희토류금속 (Rare Earth Material) 의공급부족현상으로영구자석을사용치않는유도전동기의효율개선을위한개발이활발하다. - 국내에 LPI Hybrid를양산공급한현대차는 LPI Hybrid 개발시 PMSM 타입의모터를사용하였으며, 모터주요부품의국산화개발에성공하였으나, 영구자석의국산화를달성치못했다. 현대차에서개발한블루온전기차에는유도전동기를사용하였다. o 고효율가솔린자동차의파워트레인기술은크게가솔린엔진과트랜스미션관련기술로나눌수있고, 각각의국내완성차업체들의양산대응기술력은선진업체에비해뒤지지않는수준 으로판단하고있다. - 최근가솔린엔진은 CO 2 저감의노력으로연비향상이최우선과제가되어있고, 이에따라 Downsizing을통한비출력 (Specific Power) 과비토크 (Specific Torque) 가꾸준히향상되고있다. - 이러한양산기술들은대부분선진업체와기술격차없이개발되어양산엔진에적용되고있으며, 다만기술적용시점에있어서선도적지위를확보치못하고외국기술선도업체들에 2 5 년의시간차를두고추격하는수준이다. - 이러한원인으로는국내완성차업계및부품업계가신기술신제품개발에선도적으로나서기보다는 (First Mover) 선진업체에서기개발된기술과제품을빠른시일내국내개발하는차량에적용하는전략 (Fast Follower) 을구사함에따른시차이다. 국내완성차업계및부품업계의연구역량의부족과기초소재및부품개발기술의부족에도그원인이있고, 특히국내완성차 1차협력업체의 60 70% 가외자기업으로구성되어있어기술적으로종속되어있는데도기인하고있다. o 디젤엔진은내연기관중열역학적인열효율이가장높고 CO 2 배출량이적은이유로, 유럽을필두로점차사용비율이증대되는등친환경내연기관으로부각중이다. - 디젤엔진의기술역시독일업체가가장앞서고있는것으로알려져있고, 국내업체역시최근커먼레일분사시스템, 후처리기술개발등급격한기술력향상을이루어선진업체와큰격차없이친환경디젤엔진을양산적용하고있다. - 다만, 가솔린엔진과동일하게기술적용시점에있어서선도적지위를확보치못하고기술선도업체를 2 5년의시간차를두고추격하는수준이고, 특히시스템제어및통합화기술에서선진업체에종속되어있는실정이다. - 이러한원인으로는가솔린부분과마찬가지로국내부품업계의연구역량의부족, 기초소재및부품개발기술의부족, 국내완성차 1차협력업체가해외부품업체에기술적으로종속된데기인하고있다. o 국내부품업체의기술수준은일본부품업체대비 80% 수준이며, 그이유는 - 대형화, 전문화되지못한부품업체들의기술개발투자부족 - 부품업체의전문기술인력확보미흡 - 완성차업체와연계한공동기술개발및공조체제미흡등이다. 46
Ⅱ. 자동차산업 전세계자동차공급및수요 일본자동차부품대비 % 자동차부품산업경쟁력 점 79% 86% 71% 73% 9.5 7.86 생산기술 품질경쟁력 부품설계능력 생산설비수준 자료 : 한국자동차부품산업진흥재단 (2005), 미국완성차및부품업체설문조사 o 2차전지는 NiMH에서 Li-ion 또는 Li-ion-polymer로기술적진보가이행되고있고, 이분야는국내업체가비교적기술적우위를확보하고있는분야이다. - Li계 2차전지의주요전지소재가국산기술로개발되어, 국내업체가가장강점을점할수있는분야이다. - Li계 2차전지다음의차세대배터리로부상하고있는전고체배터리, 금속-공기배터리등에집중적인분석및개발이필요하다. o 자동차의지능화및전자화기술분야는선진국대비기술경쟁력은 양호 단계로, 완성차업체의제품개발능력, 생산기술및설비수준, 제품품질등에서경우에따라선진국에근접한수준을보이는편이나, 부품 소재자급도, 시스템기술및주요핵심부품 ( 센서 ) 에서기술경쟁력수준이미흡하다. - 하지만세계최고수준인 IT 인프라를바탕으로향후급격한성장이전망되는텔레매틱스등 IT 융합관련기술에서경쟁력확보에유리한입장이고, - 특히무선네트워크, 디지털방송등은차량기술과접목시켜자동차의새로운부가가치창출에선도적역할을할것으로예상되고있다. 선진국 =100 < 자동차지능화및전자화분야기술경쟁력수준 (2007 년 )> 제품개발능력 부품소재자급도 생산기술및설비수준 제품품질 승용차 90 60 80 90 80 종합 47
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 클린디젤차 하이브리드차 전기자동차 핵심기술 < 친환경자동차기술경쟁력비교 > 커먼레일연료분사시스템 후처리시스템 과급시스템 디젤엔진신연소법 선진국 ( 유럽 ) 대비국내수준 60% 60% 65% 65% 핵심기술변속기모터인버터에너지전달효율출력밀도전력밀도저장밀도 선진국 ( 일본대비 ) 85% 1.2kW/kg 4.7kW/L 90Wh/kg 국내수준 82% 1.0kW/kg 3.1kW/L 70Wh/kg 96% 83.3% 66% 78% 핵심기술 모터에너지자체차체제어출력밀도저장밀도경량화율응답성 선진국 ( 일본대비 ) 1.2kW/kg 142Wh/kg 28% 10ms 국내수준 1.0kW/kg 145Wh/kg - 12ms 83.3% 102% 0% 120% o 고효율가솔린차의경우다운사이징엔진관련기술을크게과급기, 밸브액츄에이션, 직접분사로나눌수있으며일본과유럽, 미국의순서로기술개발및양산이이루어지고있다. - 그에비해우리나라는전체다운사이징기술특허중약 2% 정도를보유하고있어가솔린다운사이징관련기술개발이시급하다. - 일본과유럽은주로직접분사방식과밸브액츄에이션을중심으로기술발전에힘쓰고있으며, 우리나라또한가솔린다운사이징기술관련하여직접분사방식인젝터와터보과급기, 밸브액츄에이터부분으로기술개발에힘쓰고있으나, 전체적인부분에서는유럽과일본, 미국에비해시장점유율이낮다. ( 일본부품업체대비 80% 수준 ) [ 각국의다운사이징기술세계시장점유율 ( 출처 : SAE paper, 2009-01-1944)] 48
Ⅱ. 자동차산업 4 자동차산업 2020 년 Vision 및정량적목표 4.1 비전 4.2 목표 ( 가 ) 정량적목표 1. 글로벌생산 850 만대, 세계시장점유율 8.3%, 세계 4 강진입 2015년우리자동차업계는국내에서 450만대, 해외에서 300만대, 총 750만대를생산하여세계시장점유율 6.9% 를확보할것으로전망되고, 2020년에는국내에서 500만대, 해외에서 350만대, 총 850만대를생산하여세계시장점유율 8.3% 를차지할것으로전망된다. 2. 자동차업계의고용 30 만명달성 2010년자동차업계종사자는 25만명이나국내생산의지속적증가, 자동차의그린화, 스마트화에따른전기, 전자분야의인력확충으로 2015년 28만명, 2020년에는 30만명의고용인력이달성될것으로예상된다. 49
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ( 나 ) 정성적목표 1. 미래기술선도형고급브랜드확보를통한중저가이미지탈피 중소형중저가모델위주의수출전략을중대형고가고급브랜드위주로전환 - IT 기술을접목한자동차스마트화를통해고부가가치차량수출증대 - 지속적인품질향상과고안전, 고신뢰성확보를통한중국등의저가브랜드와차별화전략강화 2. 중소부품업체의글로벌완성차업계에부품공급능력강화로전문화및대형화전략 자동차선진국대비낮은국내부품업체의기술수준제고 - 중소부품업체의우수전문기술인력확보지원을통한기술경쟁력강화 - 글로벌완성차업체와연계한공동기술개발및제휴를통한친환경차량핵심부품의기술력및가격경쟁력제고 부품업체의글로벌부품공급및해외생산기반확대를통한신규시장의수요및소비자확보 - 부품업체의대형화를통한신규시장및고용창출활성화전략 3. 국제협력강화를통한친환경자동차기술개발전략 자동차선진국과의전략적기술제휴강화를통한친환경자동차기술및표준화대응강화 - 기존가솔린차량대비투자위험성이높은친환경자동차기술을공동개발함으로써개발비용절감및세계적메가트렌드에적합한차량개발가능 - 기술제휴를통한국내의신규수요발굴및사업영역확대 50
Ⅱ. 자동차산업 5 산업전략 5.1. 자동차산업전략 5.1.1 전략적분석 < 자동차산업에대한 SWOT 분석 > Strength 세계 5 위규모의자동차생산능력과우수한개발인력 안정적인내수시장확보 세계최고의기술력을가진다수의전기 / 전자, IT, 중대형리튬이차전지개발및생산부품업체등우수한산업기반 정부의 세계그린카 4 대강국 발표에따른강력한지원및개발의지 Weakness 원천기술확보를위한중장기적투자부족 그린카관련산발적인기술개발로인해시스템통합기술취약 안전도관련핵심부품및 S/W 기술부족 관련부품업체의기술개발미흡 자동차산업국제표준화에대한인식부족 Opportunity S-O 전략 W-O 전략 세계적환경규제강화에따른고효율내연기관차및그린카도입필요성증대 세계각국의녹색성장정책에따른시장규모확대전망 지속적기술개발및규모확대에따른시장경쟁력제고 유가상승및소비자의인식개선에따른친환경차시장경쟁력강화 고령화사회및메가시티등장으로안전도및편의성에대한인식확대 세계적환경규제강화에적극적으로대응할수있도록정부의기술개발및보급지원유도 중대형리튬이차전지등관련핵심부품기술의집중지원및육성을통한기술경쟁력제고 자동차생산및개발기술력을바탕으로신기술탑재한고효율내연기관및친환경차량보급확대 IT 기술을적용한고안전도, 고편의성스마트자동차기술조기확보 부품원천기술확보를위한체계적이고중 장기적인관련부품및시스템기술개발지원 충전인프라등표준화확보가필수적인분야에대해정부주도의대응전략수립 산발적기술개발및보급지양을위해유관기관간의협조체제구축및정보공유를위한창구마련 차량의지능화및전자화를위한메카트로닉스전문인력양성전략 Threat S-T 전략 W-T 전략 세계자동차수요위축과공급과잉지속 중국, 인도등후발경쟁국의저가공세에따른시장잠식우려 FTA 협정에따른수입차량의경쟁력향상에따라관련국내기술및산업기반약화 경쟁국의그린카초기시장선점할경우주도권상실 일본, 유럽등선진기술국들의기술보호주의강화 선진업체의특허선점 중국, 인도등저가정책에대비한고품질, 고신뢰, 고효율, 지능형핵심부품기술확보로대응 우수인력및기계, 전기, 전자, IT 산업기반을근간으로핵심원천기술확보를위한공통기반부문의지속적투자 신개념그린카에대한초기세계시장선점유도를위한정부의세제및보조금지원정책등활성화전략필요 수요잠재력이큰개도국가들에대한국산차수출확대를통한가격및브랜드경쟁력확보 산 학 연 관협조체제를통한체계적이고지속적인원천기술국산화및신부품소재발굴 인프라등보급기반확보를위한대국민홍보및충전시스템표준화추진 해외유수자동차연구소와국제공동협력을통한신기술도입및핵심부품국산화조기달성전략 51
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 자동차분야 PPM 분석 o 전기자동차 (EV/PHEV) 분석 - 현재우리정부뿐만아니라세계각국이앞다투어전기자동차 / 플러그인하이브리드차활성화방안을내놓고있으며, 전기차개발의속도가매우빨라지고있다. 2020년 EV, PHEV를포함한전기자동차의생산대수는약 100 만대에이를것으로전망되고, 2020년국내전체신규자동차시장의 20% 에달할것으로예상된다. 환경규제와고유가에따른친환경자동차의수요증대로전기차도입은불가피하며, 전기차보급에문제가되는배터리성능및가격그리고충전인프라문제가향후점차적으로해결될전망이며, 이에따라전기차보급도점차확대될전망이다. 각국정부가제공하는전기차인센티브에힘입어일정규모이상전기차가보급되게되면, 이후로는보급속도가급속도로빨라질전망이다. 따라서현재시장매력도는매우높다. 2010년 12월부터 GM이 PHEV인 Volt를시판하고 Nissan이 EV인 Leaf를시판하고있는반면, 이제우리나라는전기차개발을시작하려는단계로, 제품경쟁력은세계적인수준에비해미흡하다. 시장매력도가매우높고제품경쟁력이낮은전기자동차에대한집중지원이필요하며, 특히충전시스템등전기차관련기반시설구축에정부가적극나서야하고, 고가의차량가격으로인해보급이지연되고있는상황에서전기차의초기시장활성화를위해정부의보조금정책과저가의심야전기활용등의시장확대를위한전략을수립하여야한다. o 하이브리드자동차분석 - 하이브리드차는 2009년 7월현대기아자동차의아반떼LPi 하이브리드자동차시판, 2011년상반기쏘나타가솔린하이브리드자동차시판을기점으로일정수준의기술확보를확보하였다고볼수있으나, 2010년아반떼하이브리드는 4,133대판매로시장점유율도 0.52% 수준으로, 52
Ⅱ. 자동차산업 2009년 5,150대보다오히려감소하는매우저조한실적을보였으며, 2011년시판예정인쏘나타가솔린하이브리드의미국시장과내수시장판매대수가하이브리드차시장진입성공여부를가름할것이다. 하이브리드자동차가시장진입에성공하더라도향후일본등선진업체와의대등한경쟁이가능하도록지속적인성능향상이요구된다. 2020년도에는이미시장을선점한일본등선진업계와후발업계간에치열한경쟁으로시장성장률은크게둔화될것으로예상된다. 또한전기자동차의보급확대등으로 2015년이후에는하이브리드자동차전체시장및산업규모가상대적으로크게증가하지못할것으로전망된다. 따라서국내하이브리드차관련핵심부품기술의지속적인발전을통해일정수준이상의시장점유율과수익을창출할수있도록완성차업체주도의꾸준한연구개발전략이필요하다. o 연료전지차분석 - 2000년대초반미국, 유럽, 일본을중심으로연구개발에집중하였으나, 높은차량가격과수소인프라의구축이보급에걸림돌로작용하고있다. 차량가격의경쟁력확보와수소인프라구축이우선시돼야하므로, 가격경쟁력확보와인프라구축이완료된시점이후에나성장이가능할것으로전망된다. 따라서 2020년도에도시장지배력이다른그린카에비해현저히낮을것으로예상된다. 따라서꾸준한기술개발과인프라구축및수소확보방안을통해 2020년이후의보급가능성을대비하는전략이필요하다. o 초고효율가솔린차분석 - 초고효율가솔린차는국가별시장특성에따라가솔린자동차의선호도가높은국가에서는여전히높은시장점유율을유지할것으로판단되며, 세계적으로다운사이징기술, 즉과급기, GDI 등의초고효율화기술을적용한차량의보급이증가하고있고, 국내에서도현재 GDI 기술을적용한차량의보급이시작됨에따라 2020년시장점유율은전체시장의 20% 이상을차지할것으로예상된다. 초고효율가솔린자동차는소비자에게출력, NVH, 운전성측면에서다른차량에비해이미우수한매력을갖고있어앞으로의시장매력도는크게증가하지않을것으로전망되나, 여전히큰시장을차지할것이며이시장에서지속적인수익창출이매우중요해지므로완성차업체주도의지속적인기술개발전략과보급정책이필요하다. - 중국등신흥국과의차별화전략의핵심은소형화, 저가화, 고효율화및스마트화이며, 자동차의스마트화는기계와전기, 전자, 재료등과의융복합기술을활용하는것으로, 사고를미연에방지하는자동차, 보행자와충돌을회피하는자동차기술을거쳐궁극적으로는자율운행자동차기술로발전할것이다. 자동차사고로인한사회비용의급격한증가로인해자동차의스마트기술에대한요구가증대할것으로전망되며, 이에대한대책으로안전도규제관련국제표준화작업에적극참여하고, 국내안전도규제강화로인한안전도시스템의무장착에대비하여야하며, 국내의 IT기술접목을통하여신흥시장뿐만아니라선진시장의선점에도힘써야한다. 또한자동차의스마트화기술에필요한주요부품 ( 엑튜에이터, 센서등 ) 의국산화및성능향상에노력하고센서융합기술을확보하는전략이필요하다. o 클린디젤분석 - 클린디젤자동차는디젤엔진기술이우수하고디젤차시장이큰유럽을중심으로형성되었으며, 현재까지그린카중시장점유율이가장높은자동차이다. 또한세계클린디젤차시장의약 80% 이상을유럽이점유하고있으며, 현재보쉬등의선진업체들이 Euro-6에해당하는제품을개발중이고, 국내에서도 Euro-5 이상의원천기술을개발중이나, 커먼레일및터보차저와같은핵심부품의국산화가이루어지지않아전량수입부품을사용중이다. 2020년세계 53
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 시장성장률은 2010년대비하여높지않을것으로예상되나, 기존소비자에의한꾸준한수요로인해일정수준의시장을점유할것으로전망된다. 따라서클린디젤핵심부품인커먼레일, 후처리장치등의국산화율을높여원가절감을통한국산차의해외수출이익을극대화하는전략이필요하다. o 대체연료차분석 - 대체연료차의기술개발은투자대비효과가적고에너지효율이낮기때문에, 2020년에도시장점유율을확대하기어려우며, 친환경차로써의시장매력도는높으나시장경쟁력에서다른그린카차량에비해부족함으로, 2020년에도현재의영역에서머무를것으로예상되나, 에너지안보차원에서의연료다변화정책등의요소가더해지면성장가능성이있다. 따라서시장의상황에따라선택과집중전략을구사하여야하며, 시장경쟁력확보를위해서는정책적인배려가필요하고, 더불어국내의 LPG, CNG 활용기술등의앞선기술을더욱발전시키기위한전략이요구된다. 5.1.2 산업전략 제품전략 현재전세계자동차시장은고유가및지구온난화에따른배출가스규제등으로친환경고효율자동차로의이행이빠르게진행되고있으며, 세계자동차업체들은자국의기술및지형적특성을고려한제품에연구역량및정부지원정책을집중적으로투자하고있다. 2020년까지는특정그린카가시장을주도하기보다는기존고효율엔진기반의그린카와전력기반의그린카가공존할것으로전망된다. 따라서국내자동차산업의지속적인성장과미래의변화에적절히대응하기위해서는국내자동차업계의기술력확보및국내외자동차패러다임변화에적극적으로대응할수있는제품전략이필요하다. 이에제품전략을핵심육성제품, Cash Cow 제품, 미래유망제품으로구분하여, 2020년국내의온실가스배출량목표달성과각국의환경규제등에대응하고, 동시에자동차산업의수익구조를확보할수있는제품전략을제시한다. 핵심육성제품은현재기술력은태동기에있으나내 외부적환경요인에의해멀지않아전세계자동차의메가트렌드가될수있는제품으로, 양산시장진입의불투명등위협적요소가존재하나, 시장을선점하였을경우국가경제에미치는영향이지대한제품으로, 정부주도의연구개발, 인프라구축및보급정책등이필요한제품이다. 반면 Cash Cow 제품은기술력이성숙기단계에있는제품으로, 미래의시장규모는향후몇년동안현재와비슷한수준을유지할것으로전망되며, 현재안정적이윤을창출하고있는제품으로, 성능및품질개선으로이윤창출을지속적으로할수있는전략이필요한제품이다. 더나아가, IT 등타분야의기술을융복합하여시장매력도를향상시켜핵심육성제품으로발전시킬수있는제품이다. 미래유망제품은현재의시장상황으로는해결해야할다수의문제점을갖고있으나, 중장기에걸친연구개발및지속적인투자로걸림돌이해소되었을경우급속한신장이가능한제품으로, 미래의핵심신성장동력산업이될수있는제품이며, 세계적메가트렌드의가능성이높은제품이다. 54
Ⅱ. 자동차산업 핵심육성제품 : 전기자동차 ( 플러그인하이브리드차포함 ) - 세계적환경규제강화와지구온난화에대응하기위한에너지그린화정책과화석연료에대한높은의존도로인한에너지위기해소를위한에너지다변화정책으로전기자동차의조기양산의필요성이어느때보다증대되고있다. 미국등선진국에서는기업평균연비규제와무공해자동차의의무판매제도등으로친환경자동차의보급을강제하고있으며, 중국등대형신흥시장은급격한자동차의보급으로제한된화석연료만으로는수요를감당할수없는상황으로친환경자동차의개발에적극적인지원을하고있다. 이에선제적으로대응하면높은시장경쟁력으로미국등선진시장과중국등신흥시장에서일정수준이상의시장점유율을확보할수있으나, 실기한다면선진시장진입과신흥시장진입모두어려워지는상황에처할수있다. 따라서시장성장률과제품경쟁력확보가능성이높은전기자동차를핵심육성제품으로선정하였다. - 육성전략은 Total Solution Provider 전략이다. 전기차개발뿐만아니라핵심부품개발, 충전기를포함하는충전시스템개발과전력망까지연계된그린수송시스템으로접근하여야한다. 정부는그린수송시스템개발에필요한전반적인기획과필요한사회기반시설구축등에주도적역할을하여야하고, 완성차업계는전기차전용의차체플랫폼등핵심기술을적극적으로개발하여야하며, 전기모터와배터리등핵심부품업체는완성차업계와연계하여수요기업이필요로하는제품을경쟁력있게개발하여야한다. - 부분최적화보다는전체최적화를도모하여야한다. 전기차의핵심요소인일충전주행거리, 배터리충전시간, 배터리수명, 차량주행성능및차량가격을같이만족할수있는최적의조합을찾아개발목표를정하고, 이목표를달성해야시장경쟁력을확보할수있다. - 구조적선순환발전모델로전환하여야한다. 배터리의낮은에너지밀도로인하여충분한일충전주행거리를얻기위해서는많은수의배터리셀을탑재하여야하고, 이는전기차가격상승의직접적인원인이된다. 높은전기차가격은보급의걸림돌로작용하여판매대수가한정된다. 이로인해전기모터등전기차핵심부품은규모의경제에도달할수없게되고, 전기차가격을경쟁력있는수준으로저감할수없게되어구조적악순환고리에서벗어날수없다. 구조적선순환발전모델은충분한충전시설과충전시간을단축한다면, 일충전주행거리를일정수준으로한정할수있고, 따라서적정한양의배터리를탑재해도상품성을얻을수있으므로, 전기차가격을경쟁력있는수준으로내릴수있다. 경쟁력있는가격에도달하게되면전기차보급확산이빨라지고, 전기차핵심부품은규모의경제에도달하여전기차가격을더욱낮출수있게되는사업모델이다. - 정부는전기차핵심기술개발을위한연구개발과제를대규모로집중적으로지원해야한다. 소재에서부터핵심부품및완제품개발까지연계개발하는종합적인청사진을제시하고, 관련기업의적극적인참여를유도하여야한다. - 자동차의구동시스템이내연기관에서전기구동으로변경되는것은자동차구조변경뿐만아니라자동차산업전반의변화를유도할것이다. 파워트레인계통의 Supply Chain 변경에서부터자동차제조, 판매, 서비스까지변화할것이고, 더나아가전력망에까지변화를촉발시킬것이다. 전기차로인해변화될사회구조에맞춰새로운전기차 Business Model도생각하여야한다. - 전기차시장의초기형성을위해구매인센티브제공, 공공기관의전기차의무구매, 다중시설의충전기설치의무화와설치비지원, 전기차운행기준제정등법제도의정비가우선필요하며, 시범생산및제한적실증에서벗어나광범위한일반보급이가능하도록정책의전환이필요하다. - 세계전기차시장에서주도적역할을하기위하여전기차관련기술의국제표준화에능동적으로대처하여야하며, 한국, 일본, 중국의표준화공동대처등의협력방안검토및지원이필요하다. 55
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 Cash Cow 제품 : 고효율가솔린차, 클린디젤차, 하이브리드차 - 현재세계자동차시장의대부분을차지하고있는제품으로, 시장성장률은낮지만 2020년에도일정수준이상의시장점유율을유지할것으로예상된다. 각국의 CO 2 및연비규제에대응하기위해서는고효율, 고연비, 저공해기술개발을통하여국내산업의 Cash Cow로서의역할을유지하는전략이필요하다. 2020년까지친환경차와내연기관자동차가시장에서공존하므로, 친환경차개발과다운사이징을통한기존내연기관의개선을동시에추구하는균형전략 (Balance Strategy) 을구사하여야한다. - 육성전략방안으로는클린디젤차의경우 2015 발효되는 Euro-6 규제만족을위한핵심부품 ( 커먼레일, 고압연료펌프, 터보차저, 후처리시스템 ) 의국산화지원이필요하고, 초고효율가솔린차의다운사이징을통한연비향상을위해터보차저와 GDI 등의핵심기술개발및성능향상을지원하여지속적인 Cash Cow 로서의역할을유지한다. 또한하이브리차의경우시스템의복잡성을적절히제어해야하는문제점을안고있고, 다운사이징기술을이용한기존가솔린및디젤엔진의연비향상과 CO 2 저감으로기존차량과의경쟁구도가형성되어있어, 지속적기술개발및보급을통해기존차량과의경쟁력향상이필요하다. - 고효율가솔린자동차, 클린디젤차, 하이브리드차등에서국내업계가경쟁우위를확보할수있는제품으로선택과집중해야한다. - 글로벌자동차산업은 IT기술융합을통한고안전스마트화기술이적용된자동차의개발이본격화되고있으며, 향후국내자동차업계의고부가가치및브랜드이미지제고를위해필수적인기술로써기존자동차뿐만아니라친환경자동차에도중요한기술이다. 특히기존자동차가후발업체와의기술적차별성을앞세워시장경쟁력을유지하기위해서는고안전스마트화기술을필수적으로적용하여 Cash Cow로서역할을유지해야한다. 미래유망제품 : 연료전지자동차 - 2000년도초반부터세계자동차주요국들이정부의지원아래, 개발및실증사업을주도하였으나높은차량가격, 수소충전인프라및친환경수소생산방안등의핵심문제해결이어려워, 현재기술개발및투자가재검토되고있는상황이다. 따라서미래에기술개발이되어차량가격을낮출수있는대체소재개발과수소충전인프라구축방안이해결된다면, 탁월한차량주행거리의장점이있어미래의유망제품이될가능성이크다. - 연료전지차의육성을위해우선연료인수소의생산및수송을위한구체적계획이수립되어야하고또한수소충전소설치에관한법제도개선과전량수입에의존하는스택부품의핵심기술국산화지원정책이필요하다. 시장진입 / 확대전략 - 전기자동차는현재일본, 미국, 유럽, 중국등대부분의자동차생산국에서신성장동력산업으로정부의정책적지원아래기술및시장선점을위하여치열한경쟁이벌어지고있다. 선진시장진입을위해서는전기차의시장경쟁력을우선적으로확보해야하며, 국내자동차관련업체들이정부의고속전기차보급활성화방안에맞춰시장요구를적극적으로수용한차세대전기차의조기양산방안을추진해야한다. 신흥시장진입을위해서는전기차뿐만아니라가정용충전시설, 공공충전시설및급속충전시설등다양한충전인프라구축과같이패키지로수출할수있는전략이필요하다. 또한독일의벤츠와중국의 BYD가전기차개발및생 56
Ⅱ. 자동차산업 산에제휴를하는것과유사한방식으로현지업체와의협력관계를구축하여시장진입을도모하는것도좋은전략이될수있다. - 우리나라의대표적인수출품목중의하나인내연기관차의수출경쟁력확보를위해고효율, 고연비, 친환경및지능형차량으로시장진입및확대를추진해야한다. 선진시장을확대하기위해서는내연기관차의핵심기술을국내업체들이선도해야하며, 소형저가차급시장에서는고품질과 Luxury Compact Car 전략으로차별화하여야하며, 프리미엄급대형차급의수출확대전략을통해회사의브랜드이미지제고가필요하다. 이미큰수출시장으로부상한신흥시장을확대하기위해서는플랫폼공용화, 부품모듈화및현지생산등을통해경쟁차종대비시장경쟁력확보가필요하며, IT 등의기술과융복합화한지능형차량으로신흥업체와의차별화를지속하여야한다. 비즈니스모델혁신전략 - 전기차와인프라통합솔루션제공사업전기자동차의수출활성화및이윤극대화를위해차량뿐만아니라충전인프라를포함하여 Total Solution 방식으로접근하는전략이가능하다. 이와같은충전, 수리및교체, 중고보상판매등필요한서비스를차량판매에포함하여사업모델도가능하다. - 전기차배터리리스사업전기차가격의절반을차지하는고가배터리의리스판매를통하여전기차의높은차량가격문제를해소하여보급을촉진하는사업모델도가능하다. 배터리를제외한차량가격은기존차량과전기차와별큰차이가없을것으로가정한다면, 매월전기차사용으로절약되는차량운영비, 즉기존차량의매월운영비에서전기차의매월운영비를제한차익으로배터리리스료를지불하는사업모델로, 휴대폰의가격을매월사용하는휴대폰의사용료에나누어지불하는사업모델과비슷한개념이다. 배터리의리스의경우, 소유권을서비스제공자가보유하므로배터리의사용상태확인을위해추가적인무선네트워크기반의추적시스템이필요하며, 이를바탕으로이차파생사업등도가능하다. - 전기차배터리재활용사업전기차의일충전주행거리문제로인하여, 배터리의충전효율이약 80% 이하에이르면차량용배터리로서사용이어렵지만, 잔여충전능력을다른목적, 예를들면신재생에너지의전력저장용으로이용하는것은충분히가능하다. 재활용을위한가공비용의절감등기술적인문제를해결하는것이필요하나, 이의해결시배터리가격문제가조기에해소될수있다. - 전기차배터리기반스마트그리드사업전기차의충분한보급시방대한규모의배터리가차량에부착판매되며, 차량운행의특성을고려할때상당한시간동안배터리가비운행상태에있을것으로예상된다. 주차중인차량의배터리를이용하여전력망의전력이잉여인경우차량배터리에충전하고전력망전력이부족할경우차량배터리에서전력망으로전력을공급하게되면, 전력소비량을시간별로균등하게조절할수있으므로최대전력소비량에대비한추가적인대규모발전시설투자를저감할수있다. 잦은충방전으로인한배터리효율감소및내구성에대한연구가선행되어야한다. - 유비쿼터스기반스마트자동차사업전기차에네트워크및컴퓨팅기술을통합하여, 전통적인차량이제공하지않던안전 편의 고감성제공사업이가능하다. 현재해외선진업체의경우다양한시도가이루어지고있으며, 일례로 2011년 CES( 전자제품박람회 ) 에서미국제조사들이앞다투어스마트자동차를출시 57
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 하였다. 국내의네트워크및컴퓨팅역량을바탕으로 IT 기반의스마트차량서비스사업이가능하다. - 전기차관련파생소재기술사업내연기관기반의기존의자동차와는달리열기관이없는전기차의특성상여러가지파생기술개발이필요하다. 예를들면열전소자를이용한냉난방시스템, 성에방지용필터, 적외선차단유리, 단열재, 단열페인트, 태양광전지등의기술이필요하다. 전기차로인해새롭게자동차 Supply Chain에합류하는전기, 전자, 화학제품에조기투자하여개발및사업화함으로써국내외다수의전기차제조업체에파생제품을공급하는것이가능하다. 기타 인프라구축전략 - 09년부터 13년까지총 120억원의정부지원 ( 민관 1:1 매칭 ) 을통한 제주스마트그리드실증단지구축사업 추진중이다. < 제주스마트그리드실증단지 > - 또한환경부주관으로전기자동차충전인프라실증사업업무협약체결을통해 2010년현대자동차 i10 4대, 2011년르노삼성 SM3 4대및충전시설 16대를이용하여, 서울, 인천, 과천에서전기자동차성능및경제성을분석할예정이다. - 대규모충전인프라망구축을위해서시설자금을대규모융자로지원하는것이필요하며, 지능형전력망 (Smart Grid) 과전기차충전인프라연동추진도필요하다. 가정용일반충전기 (220V) 의요금정책과중속 / 고속충전기등의설치장소나설치비용등을민간업체에서설치및관리할경우일정수준의지원을하는전략이필요하다. - 제주도뿐만아니라대도시중몇개의도시를선정하여, 그린수송시스템을체계화한시범도시건설도검토할필요가있다. 58
Ⅱ. 자동차산업 인력육성전략 - 2020년자동차신기술세계 4강을위해서는, IT, 전자, 기계융복합형전문인력양성을통해미래자동차기술개발및활성화에기여해야한다. - 2020년까지전기차개발 / 설계전문가및현장기능인력에대한업체의수요가급증할것이며이에따른신규고용창출의효과가매우클것으로예상된다. - 구체적인인재육성방안으로현장전문가인력양성을통하여전기차개발, 고안전도차량개발, 표준화추진을담당하는전문인력을확보해야한다. 또한전기차의보급활성화를위하여현장정비전문인력, 서비스망구축등기능인력양성에도집중해야한다. 이러한인력양성을위해대학의자동차관련학부및석박사재학생의적극적연구참여를유도할수있는학점제도와취업인센티브제도의도입이필요하다. 59
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6 기술전략 6.1. 자동차산업핵심기술 List 앞에서제시한산업전략의성공적인추진을위해서는각차량별로선진국과의기술적차이를줄이고, 더나아가기술을선도할수있는핵심기술을파악하고, 이를확보할수있는전략제시가필요하다. 이를위해핵심기술분야를차량특성에따라크게 3분야, 즉전력기반차 ( 전기자동차, 플러그인하이브리드차, 하이브리드차, 연료전지차 ), 엔진기반차 ( 초고효율가솔린차, 클린디젤차, 대체연료차 ), 스마트화로나누어필요기술을정의할필요가있다. ( 첨부 #1 참조 ) 6.2. 핵심기술확보방안 6.2.1 전력기반차핵심기술확보방안 (1) 전기자동차 / 플러그인하이브리드차 문제점및확보방안 문제점 - 국내전기자동차용모터의비출력및출력밀도는 Toyota 社대비약 68%, 88% 수준이며, 인버터의비출력및출력밀도는동사대비약 61%, 65% 수준이다. 시스템의효율향상을위해서는시스템인터페이스기술향상뿐만아니라, 각부품의고효율화및고성능화가필수적으로요구되고있다. - 국내배터리생산업체의배터리셀제조및생산기술은세계적수준이나셀원천기술은선진국대비미흡한수준이다. 타산업으로의기술적파급효과가매우큰기술로서에너지밀도향상을통한일충전주행거리확보와가격경쟁력강화등은미래전기자동차의성공을좌우할것으로예상된다. - 국내에서의전기자동차는아직개발초기단계이며하이브리드차만이 2009년부터상용화되어판매되고있으나판매대수는지극히미미한수준이며, 현재까지는전기차로현대 BlueOn, 대우 라세티프리미어 등이선보이고있는데, 이는전용플랫폼을사용하여개발한것이아니라기존의차량플랫폼을개조하여개발한수준으로, 양산을위한개발은지금부터체계적으로시작해야한다. - 국내자동차의전기차양산계획발표에도불구하고, 공조시스템과냉각모듈, 주요전장핵심부품들의개발이이루어지지않아, 2010년에시범운용을위해개발된 i10 EV 에는핵심공조시스템의부품과냉각시스템, 전장부품들이수입또는현재의하이브리드차에서사용하는부품들로, 전기차양산을위해서는대체개발이불가피하다. - 전기차용에너지관리시스템은선진업체에서도이제개발초기단계이며, 국내전기차를차별화시킬수있는핵심기술이므로부족한기술을중점개발해야한다. 60
Ⅱ. 자동차산업 확보방안 - 고효율전기모터시스템핵심부품개발 : 구동모터의기술로드맵및포트폴리오작성으로요소기술분석및중요도분석을하고, 핵심부품의개발우선순위를결정하여야하며, 친환경자동차개발에있어서국내완성차및자동차부품업체의경쟁력확보에도움을줄수있는기술부터점진적으로개발을추진한다. 고효율전기모터의경우, 필요시가감하게해외공동개발을통해핵심기술을확보한다. - 인버터기술개발 : 산업용모터의인버터기술은국내기술도세계적수준에근접하고있으나, 자동차용모터의인버터기술은개발시작단계이다. 회생제동에너지회수율의향상뿐만아니라모터효율, 모터토크리플제어기술, 열전달및냉각기술, IGBT 등전력반도체를사용한전력모듈의효율등을향상함으로써모터제어기술의선진화를실현할수있다. IGBT 등전력반도체의경우국내설계기반이취약하므로당분간해외업체와협력개발할수밖에없으며, 전력반도체를효율적으로활용하는모듈개발에집중하여야한다. 인버터의효율개선이전체전기차효율개선에지대한영향을미치므로인버터기술개발에집중하여야한다. - 단기적으로산업용모터의인버터를개발생산한경험이있는업체와하이브리드차개발에참여한경험이있는업체와의협력을통해제품을개발하고, 해외업체와의협력개발을통해각부품별추가기술개발을진행하여경쟁력있는상용화제품을개발해야한다. - 에너지저장시스템 : 에너지저장시스템은경쟁력을확보하고있는기술로써, 향후전개되는그린카시장의핵심요소기술이다. 미국을비롯한많은선진국이전지산업육성을위해다각적인지원을하고있는상황에서, 국내의우수한기술력을지속적으로유지하기위해서는한단계더발전된원천기술개발이요구된다. 에너지저장시스템은전기자동차의가격경쟁력, 시장경쟁력, 상품성등의확보를위한핵심기술이고, 선진업체들간의기술경쟁이치열한분야이므로글로벌협력개발보다는국내관련산학연의협력하에자체개발하여원천기술을확보하여야한다. - 충전시스템 : 전기자동차충전기는필수적인제품이므로, 국내의많은대기업과중소기업이기술개발을수행하고있으나, 일체형, 소형, 경량화기술개발을통하여현재의수준을뛰어넘는새로운기술로차별성을추구해야한다. 충전기의경우대용량의전류에따른전자파방해와차량과의인터페이스, 인체에대한안전등을고려하여종합적으로기술개발하여야한다. 현재관련기업의개발역량을바탕으로산학연협력개발하면이분야에서기술주도가가능할것으로판단되나, 국제표준화경향등기술의흐름을항시주시하여기술개발방향선택에주의하여야한다. - 전용플랫폼의경량화기술 : 전용플랫폼의경량화는각파트별로알루미늄, 마그네슘, 초고장력강, 탄소섬유 (CFRP) 등다종의경량소재를적용함으로써달성할수있다. 경량화기술의핵심은경량소재개발과이종재질부품의접합기술개발인데, 아직까지는국내에서집중적으로개발되지못하고있는실정이다. 최종수요업체인완성차업계와국내의우수한철강산업업계과소재산업업계, 그리고뿌리산업으로대표되는생산기반산업업계들이협력하여소재부터부품을거쳐완성차까지일관된방향으로개발하는통합연계개발을통하여경량화관련기술을확보하여야한다. - 지능형안전 편의시스템 : 전기차는일충전주행거리가상대적으로짧은이유로운전자가사용배터리의완전방전에대한우려가클것으로예상된다. 이러한우려를감소시키기위해서, 현재차량의배터리상태를정확하게운전자에게알려줄수있는계기판과경고시스템이필요하며, 필요시인접한급속충전시설을안내해주고예약기능까지갖춘내비게이션이나텔레매틱스와같은운전지원시스템이필요하다. 현재국내여러업체들이내비게이션과텔레매틱스같은기술을활발히개발하고있으므로, 충분한자체개발능력을갖추고있다고판단된다. 61
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 (2) 하이브리드자동차 문제점및확보방안 문제점 - 일본주도로개발되어왔던하이브리드자동차는국내업체들의뒤늦은시장진입과기술개발로인해핵심부품들에대한특허회피가매우어려운상황이며, 기존가솔린차량대비고가의차량가격은국내보급및확산에걸림돌로작용하고있다. 기존가솔린차량과디젤차량의다운사이징기술적용으로연비향상과 CO 2 배출량감소가획기적으로이루어짐에따라연비의우수성이사라지고있으며, 전기차의가격이전기차양산에따라서서히경쟁력을갖추어감에따라전기차와의가격경쟁도치열해질것으로예상된다. 하이브리드자동차의기술이몇몇일본기업의독점에서대부분의완성차업체에서하이브리드자동차를출시하는과당경쟁상황으로이행되어, 시장에서의하이브리드자동차간의가격경쟁이더욱치열해질것으로전망된다. 정부의친환경차에대한보조금지원정책이있으나, 핵심부품기술개발에따른가격경쟁력확보가필요하며, 연비개선도지속적으로필요하다. - 후발업체가선진업체와의 10여년격차를넘기위해서는, 독자적인동력전달시스템기술확보가필수적이며, 복잡한동력전달시스템을관리해야하는어려움을해소하기위한시스템단순화노력이지속적으로필요함에따라하이브리드구동시스템은끊임없이진화하고있다. 업계주도의꾸준한연구개발을통한원천기술확보가필요하며, 원천기술의특허선점이필수적이다. 확보방안 - 고효율동력전달시스템 : 기업주도의산학연협력공동개발과제를통한다양한방식의독창적인고효율동력전달시스템을개발하여, 특허회피및연비향상을꾀할수있는기술개발이요구된다. - 희유금속대체소재및표준화 : 하이브리드차의가격경쟁력확보를위해희토류등고가의소재를대체또는저감할수있는기술개발과시스템표준화를국가주도의기술개발이필요하다. - 전기자동차, 하이브리드자동차, 연료전지자동차에공용으로사용가능한통합전동모듈기술 ( 전동조향장치, 전동컴프레서, 전동오일펌프, 전동워터펌프등모듈화가능부품 ) 개발은통합개발체계로효율적으로확보하고활용한다. (3) 연료전지자동차 문제점및확보방안 문제점 - 연료전지자동차의문제점은수소충전인프라구축미비, 가솔린차량대비고가의차량가격으로먼미래의차량이라는인식이만연하고, 핵심부품인스택관련기술이부족하여핵심부품을전량수입에의존하고있다. - 연료전지차량은높은기술이요구되는차량으로신기술에대한중소부품업체의중장기투자가어려운실정이다. 따라서산학연의기술격차가내연기관에비하여높은실정이다. - 스택에사용되는고가의백금을대체할수있는신소재개발이필요하다. 62
Ⅱ. 자동차산업 확보방안 - 스택기술 : 스택관련기술개발은국내의한정된자원만을활용하여서는효율적으로할수없으므로, 선진업체와국제협력개발을통해기술을획득하도록하면서, 백금촉매들대체할수있는비백금촉매기술등의신규기술개발에집중하여개발한다. - 수소생산기술 : 현재까지는수소생산을위해화석연료를개질하여수소를생산하거나, 부생수소를활용하는방안을검토하고있으나, 향후그린수소생산을위해서는원자력발전의고온의열을이용하여물을분해하여수소를생산하는기술등을선제적으로개발하여야한다. 그린수소생산을위해체계적인산학연간역할분담및기술개발시스템구축이필요하다. - 수소저장기술 : 수소용기의안전성과일충전주행거리를혁신적으로늘이기위한고압 (700bar 이상 ) 의수소저장기술을산학연공동개발하여야한다. 6.2.2 엔진기반차핵심기술확보방안 (1) 클린디젤자동차 문제점및확보방안 문제점 - 클린디젤엔진의기술은독일업체가가장앞서고있는것으로알려져있고, 국내완성차업체는커먼레일분사시스템, 후처리기술, 터보차저등의핵심부품을해외업체에대부분의존하고있으며시스템제어및통합화기술에서도선진업체에종속되어있다. - 이러한원인으로는가솔린부분과마찬가지로국내부품업계의연구역량의부족, 기초소재및부품개발기술의부족, 국내완성차 1차협력업체가해외부품업체에기술적으로종속된데기인한다. 확보방안 - 클린디젤자동차의핵심기술인커먼레일관련기술은 Bosch, Denso, Delphi 등의선진업체가기술우위를선점하고있어, 단기적으로는완성차업계의구매력을활용하여국내부품업체와선진업체와의제휴를이끌어내고이를통해기초기술을확보하여야한다. 원천기술개발은장기적인관점에서의접근이요구되며, 국산화필요부품및핵심기술은완성차업계의수요와밀접한관계를맺고있기때문에, 기업주도의치밀한확보전략이요구된다. - 국내터보차저설계기술은선진국과의격차가매우현격하기때문에미국, 유럽등의해외업체및연구소와의공동연구가필요하다. - 신연소기술과같은기초연구분야는학계에서의원론적인기초연구에서부터기업에서의적용기술까지역할분담을명확히하여연구하는것이필요하다. (2) 고효율가솔린자동차 문제점및확보방안 문제점 - 일본과유럽은주로직접분사방식 (GDI) 과밸브액츄에이션을중심으로기술발전에힘쓰고있으며, 우리나라또한가솔린다운사이징기술관련하여직접분사방식인젝터와터보과급기, 밸브 63
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 액츄에이터부분으로기술개발에힘쓰고있으나, 전체적인부분에서는유럽과일본, 미국에비해시장경쟁력이일본부품업체대비 80% 수준으로낮은편이다. 확보방안 - GDI 엔진자체개발경험을바탕으로과급 GDI 엔진개발에산학연의유기적인협력연구가필요하고, 파워트레인의융합기술은다양한요소기술을통합관리하여최적제어하는것을목표로하고있기때문에관계기관이유기적으로연계하여기술개발을하여확보하여야한다. - 선진국의기술진입장벽을넘기위해서는독자적인설계해석기술이필요하며, 이를단기간에확보하기위해서는초고효율가솔린차량의주요부품 ( 압전소자를이용한고압연료분사장치, 엔진과급, 가솔린엔진용후처리장치 ) 에대한집약적인개발전략을수립하여확보한다. - 국내소재관련기술은매우열악하기때문에, 해외우수업체와의기술협약또는국제공동연구를통해확보한다. - 최근고속회전구동계에대한효율을높이기위해베어링시스템의마찰저감기술의수요가증가함에따라, 관련업체의연구가활발히진행되고있어, 지속적인지원이필요하다. (3) 대체연료자동차 문제점및확보방안 문제점 - 국가에너지안보및에너지수급다원화측면에서꾸준히지원해야하는실정이나, 다른친환경차량에비해파급효과가작고, 연비및출력특성에서다소뒤떨어져선택과집중이필요한분야이다. 확보방안 - 국내 LPG, CNG 관련기술은세계적인수준으로기술경쟁력을기업주도로지속적으로확보할것으로기대된다. - DME를사용하는연료공급장치의고압펌프, 연료라인, 인젝터기술개발은상용화단계에도달하기전까지는산학연공동개발과제를통해꾸준한기술확보가필요하다. - 대체연료기술은기술개발투자대비효과가적어기업이적극적으로기술개발하는데에는한계가있으므로, 에너지안보차원에서연구소및학계를중심으로한연구개발이필요하다. 6.2.3 스마트화핵심기술확보방안 문제점및확보방안 문제점 - 차량의스마트화관련기술분야에서후발주자로서의위치를차지하고있어차량에적용되는새로운센서기술에대한해외의존도가높으며, 가격경쟁력이취약하여시장개척의어렵고, 정부 산 학 연등과공동연구개발의미흡으로인해우수한인력확보가어렵다. 64
Ⅱ. 자동차산업 확보방안 - 국가차원에서의중장기적인지능형자동차기술의국산화계획을수립하고시행해야하며, 원천기술은선진해외업체와의공동개발로확보하여야한다. - 제품의특성은다품종소량의성격을갖고있기때문에대기업과중소기업간의역할분담을통한상호협력으로필요기술을확보할수있다. - 차량의스마트화기술은소형화 지능화경향이두드러지게나타나면서, 기존의반도체및박막제조기술이외에 3M(MEMS, Microsystem, Micromachining) 기술과나노기술이추가되어새로운개념의기술이주류를이룸에따라앞선반도체공정기술과의융합을통한신산업육성책마련이필요하다. 65
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 비전체계도 비전 목표 친환경, 고효율, 스마트화실현을통한 2020 자동차신기술세계 4 강 미래기술선도형브랜드확보를통한세계자동차시장 8.3% 점유 부품업체의전문화 대형화를통한를로벌소싱능력확대 2020 년수출 600 억불달성및고용 30 만명달성 [ 내수 :500 만대, 수출 : 350 만대 ] 친환경차기술선도를위한전략적국제기술협력강화 추진방향 친환경화고효율화스마트화 전략적국제협력 추진전략 세계자동차신기술 4 강진입을위해 IT 융합형고가브랜드개발및세계경쟁력향상 부품업체기술고도화, 대형화, 글로벌소싱체계확립을통한세계 100 위기업육성 친환경차주도신산업의가격경쟁력제고및고용창출 국제표준화및시장주도를위한자동차선진국업체와의전략적기술협력강화 전력기반자동차 친환경자동차기술선점및가격경쟁력제고를위한 - 정부주도의양산체제지원및수요처발굴 - 전통적기계 전자 IT 업체의전략적제휴지원 - 부품업체의글로벌소싱및기술고도화지원 - 전략적국제협력강화및부품표준화선도 부문별전략 엔진기반자동차 환경규제대응형, 안전 편의운전, 고급브랜드시장창출을위한 - 중소기업소재전문화및특성화를통한핵심부품국산화 - 국내외선도기업밀착형신기술개발컨소시엄강화 - 안전및편의성이포함된고급브랜드를통한경쟁력 자동차스마트화 유비쿼터스형지식기반기술을활용한 - 기계 /IT 융복합을통한자동차스마트화보편화추진 - 인체감응형과 IT 연계를통한안전편의기술의선점 - 타산업부품 / 완성차업체간의기술연계강화를통한상생협력확보 신전자 IT 주도형신규산업창출을위한 - 차세대제품의기술표준화및컨텐츠 IP 선점 - 글로벌이노베이션기반의전략적제휴체계화 - 전문인력의장기적공급을통한지속적세계경쟁력제고 66
Ⅱ. 자동차산업 ( 참조 #1) 전력기반차분야 ( 전기자동차, 플러그인하이브리드차, 하이브리드차, 연료전지차 ) 기술명칭 정의 고출력 / 고효율구동모터기술 - 에너지효율향상과설계유연성확보를위해 구동모터제어용속도 / 위치센서모듈기술 전기동력장치인구동모터의경박단소화기술 초고속고효율베어링시스템기술 - 초고속회전시스템의에너지효율및내구향상을위한베어링시스템기술 전륜 / 후륜동력전달 / 분배장치기술 - 모터로부터발생한구동력을휠에전달하며, 휠 이안정적인속도로구동할수있도록구동력을 모터감속기 / 변속기동력전달장치기술 제어하는기술 대용량전지셀제조기술 - HEV와 PHEV에비해확장된 AER을요구하는 대용량에너지밀도및출력밀도향상기술냉각및차량장착성확보기술에너지저장시스템평가및내환경성확보기술에너지저장시스템안전성확보기술 EV용에너지저장시스템은 AER 연장을위한고밀도화기술과급속충전단축, 최고속도구현등을위한충전성과저온 고온특성을향상시키는기술 전력변환장치일체형충전기개발기술 충전기를구성하는핵심부품성능향상기술 - 고전압 / 대전류를사용하는차량에장착되는전충전시스템소형, 경량화기술력변환장치와충전장치는전력변환이라는유사일체형충전시스템고효율확보기술한역할을수행하므로이들을일체화하는기술 충전시스템평가및내환경성확보기술 고효율 AC 충전시스템설계기술 고전압대전류용 PRA 개발기술 대전류용고전압전장부품개발기술고효율, 고성능에너지관리기술시스템통합및실차장착성확보기술 - 고전압 / 대전류를안전하게사용할수있는전장부품이요구되며, 또한배터리, 발전기, 충전기등의전기에너지를효율적으로관리하고운용하는시스템통합기술 실차평가및내환경성확보기술 전기자동차용초경량고강성차체개발 - 기존차량의플랫폼수정을통한경량화한계를 극복하고, 전기자동차핵심부품의원활한배치와 전기자동차용경량고강도샤시프레임개발 충분한설계자유도를확보하기위한기술 통합샤시제어시스템개발 - UCC 시스템 및 DAS (Driver Assistance System) 통합된지능형능동주행이가능한통 In Wheel 구동용전용샤시모듈개발 합샤시시스템기술 고효율 EMB/EWB 용구동모터및제어기개발 - 현재유압식제동시스템이아닌전동모터및 전자식주차브레이크부품개발 전자식으로제동하는시스템기술 전동식조향장치전자시스템 - 유압조향시스템대비 NVH 특성을향상시키고, 전동식조향장치용차동기어액추에이터개발고효율 EPS용 IPMSM 및제어기개발 3~5% 연비향상효과가기대되는 Steer-by-wire 방식을적용한기술 67
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ER 댐퍼를이용한반능동현가장치개발능동형롤제어시스템개발능동차체제어시스템개발전동식냉방시스템기술전기에너지활용난방시스템기술축냉 / 축열시스템기술구동모터냉각시스템기술대체파워트레인냉각시스템기술전동식보기류기술 - 노면의거칠기에따라감쇠력을변화시킴으로써승차감과조향안정성을동시에확보할수있는기술 - 전동식압축기의소형화및제어전략최적화로냉방능력을확보하고, 전기에너지및저온냉각수를활용한에너지절감형난방기술을확보하여에너지최적화를통한전기자동차효율을향상시킬수있는기술 - 구동모터 /HDC/ 배터리 / 엔진발전기등상이한작동온도를가지는부하에대한고효율의통합냉각시스템기술 - 전기구동방식의차량부품에대한충돌시감전사전력기반차량핵심모듈충돌감전안전및표고대비한다양한시나리오에따른평가및표준화기술준화기술 엔진기반차 ( 클린디젤차, 초고효율가솔린차및대체연료 ) 클린디젤차 기술명칭 커먼레일시스템 배기후처리시스템 예혼합디젤연소기술 연소진단및통합제어알고리즘및최적제어기술 고응답터보차저기술 초고효율가솔린 과급 GDI 엔진 유해배기가스저감기술 정의 커먼레일시스템은고압의연료를정밀분사하여출력향상, NVH 성능개선및유해배출물을저감하는기술디젤엔진의대표적유해배출물인 PM과 NOx를줄이기위한장치로필터및촉매관련기술을의미함가솔린엔진의연소특성과디젤엔진의연소특성의장점을결합한신연소방식으로에너지효율향상과배기가스저감을동시에만족시킬수있는기술임통합제어기술은빠르고정밀한제어를위한모델기반제어 (Model based control) 기술개발과연소진단기술과알고리즘을포함하며연소시스템을최적제어할수있도록하고실시간제어가가능한제어기플랫폼을개발하여상용엔진에활용이가능하도록하는기술임배기가스로버려지는에너지를회수하여흡입공기를압축시켜엔진에공급하는기술로기존터보차저의응답성을크게향상시킨기술을의미함 가솔린엔진의연소실에연료를직접분사하는기술로출력및연비향상을동시에만족시킬수있는핵심기술임직분식가솔린엔진의경우희박작동영역에서미세먼지가발생하며극미세입자용필터기술개발과희박연소조건에서 NOx 저감을위한 SCR, LNT 등의촉매기술과, 센서, 인젝터등의주변기술을의미함 68
Ⅱ. 자동차산업 파워트레인융합기술 경량화기술 Tribology 기술개발 대체연료차 LPG 액상직접분사기술 CNG 직접분사기술 수소첨가 CNG 기술 대체연료 HCCI 연소기술개발 DME 연료시스템기술 파워트레인효율최적화를위한융합제어기술로, 부대장치부하저감및에너지재생기술, 경제운전을위한지능형차량운행기술을의미함 Plastic 구조재개발, Mg Ingot 등소재제련기술및가공기술, PL 구조재를이용한기존 Steel재의경량재로의대체기술, PL재와금속재접합기술을의미함장수명저마찰오일, 고속내구 Bearing 시스템개발 ( 고속 Turbo Charger 등 Mechanical Limit 확대 ), PVD (Physical Vapor Deposition) 등저마찰코팅기술이이에해당됨 고압의 LPG 연료를연소실에직접분사하여압축착화시키는기술로, 기존의 LPG 엔진에비해출력및연비특성이우수한기술임 CNG 를연소실에직접분사하여체적효율증가효과로기존엔진에비해 10% 의출력향상이기대되는기술로, 고압축비엔진개발등으로엔진의출력및연비향상을도모하는기술임 CNG에수소를첨가하여연소시키는엔진관련기술을모두포함대체연료의특성을고려하여예혼합압축착화방식으로연소하는엔진기술을의미함 DME를사용하는연료공급장치의고압펌프, 연료라인, 인젝터기술을의미함 자동차스마트화분야 기술명칭안전맵연동능동안전시스템기술 실시간표준디지털기술 안전맵 주차지역상황인지센서퓨전시스템기술 주행지역상황인지센서퓨전시스템기술 V2X 기반종방향통합제어시스템기술 V2X 기반횡방향통합제어시스템기술 차량 IT 통합인터페이스시스템기술 정의 - 서라운드센서와디지털맵 DB 정보를융합하여차량주행안전지원서비스를제공하는기술 - 기존의내비게이션용디지털맵이제공하지않는 3차원정보를제공하는 3D 디지털안전맵을개발하고, 이와연계한주행안전지원서비스를제공하는기술 - 인프라와연계하여주차지역의장애물을인지하여주차지역상황을운전자에게제공하고, 자동주차를위한차량제어를수행하는기술 - 인프라와차량간통신및차량탑재센서를기반으로주행중차량주변의위험상황을능동적으로인지하고사고예방을지원하는기술 - 인프라에설치된센서및노변통신네트워크와차량간통신을통해차량탑재센서의검지범위를넘어서는전방또는후방에서발생하는위험에대비하여차량의종방향제어를수행함으로써효과적으로주행안전을확보하는기술 - 인프라에설치된센서및노변통신네트워크와차량간통신을통해차량의측후방에서발생하는위험에대비하여차량의횡방향제어를수행함으로써효과적으로주행안전을확보하는기술 - 차량의 IVN(In-Vehicle Network), ND(Nomadic Device), DIS(Driver Information System), 외부통신모듈등다양한 IT 제품의인터페이스를통합운영할수있는기술 69
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 차량 HF 안전통합운영시스템기술 센서네트워크기반전기술 센서퓨 Seamless V2X 기반자율주행지원기술 지능형전동통합섀시기술 운전자상태모니터링및차량제어연계기술 운전자및탑승자맞춤형편의시스템기술 지능형충돌상해저감기술 차량내 / 외부무선통신기술 전자동주차제어기술 - DIS, ND, 제어 / 경고시스템등다양한운전자정보인터페이스장치에대한 HF 통합운영기술 - 운전자정보인터페이스장치와운전자모니터링및기구적인 Ergonomics 등을통합운영함으로써운전자가인지, 판단, 조작하는전과정에대한주행안전을보장하는기술 - 센서네트워크기술을기반으로차량상태측정센서, 서라운드센서, 인프라센서의정보를 IVN 중심으로퓨전, 주행상황인지정확도를향상하는기술 - 인프라기반의교통흐름제어뿐만아니라개별차량제어를통한사고예방시스템구현에사용될수있는인프라기반의위치정보및제어지원정보제공기술과자율주행지원을위한차량제어연계기술 - 구동시스템, 조향시스템, Tire & Wheel, 제동시스템, 현가시스템의전동화, 통합제어를통한섀시시스템의고도화및최적화기술 - 운전자를감시하는카메라및조명을이용하여운전자의얼굴및눈동자의방향을감지하여운전자의졸음운전여부및전방주시태만상태를판단하는기술 - 시트, 운전대, 손잡이, 생체정보등을통합판단하여승차자의신원을확인하여차량에인증하기위하여운전자의각종생체정보 ( 뇌파, 혈압, 맥박, 혈당, 체온, 홍채, 정맥 ) 등을접촉, 비접촉방식등을이용하여실시간으로감지하는기술 - 주행중자유롭지못한운전자상황에서안전한운전을보장해주는등의최적의사용자인터페이스실현을위한원천기술 - 운전자에게시각적 HMI 지원을통해주행정보, 야간운행지원정보등을제공하는기술 - 승객의인체정보를활용하여팽창력과시점을지능적으로제어할수있는어드밴스에어백과측면충돌시충돌에너지에따라차체변형을제어할수있는인텔리전트사이드임팩트빔, 보행자보호액티브범퍼등과같이발전된형태의충돌안전장치를충돌상황과장애물종류, 승객의인체정보등에대한지능적판단에따라연계융합하여승객의상해를줄일수있는기술. - 차량과무선통신망이결합되는차량안전및진단, 텔레매틱스, ITS 등차량통신네트워크기술 - 인프라로부터차량에서정보를제공받아차량내모바일오피스등을구현하는기술 - 주변상황인식센서정보를이용하여주차공간을자동으로인식하고, 조향과제동을자동으로하여인식된주차공간으로의진입을보조하는기술 70
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 조선해양산업 Ⅲ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅲ. 조선해양산업 1 서론 다품종소량주문생산및종합생산시스템구축필요 선박 해양플랜트는대표적인주문생산제품 - 선주의다양한요구에따라선종과선형이달라짐 - 주문에의한생산으로수주에서건조까지 3~4년의기간이소요됨 - 설계방법의변화및전문화필요 우수한성능과효율적인생산을위해전문설계인력확보가필수 대규모자금및종합생산시스템필요 - 대규모초기투자필요, 생산기간이길고자본회전율이낮아장기적인금융, 자금순환관리능력필요 - 복잡 다양한생산공정과기자재공급등운영능력필요 충분한설비확보 / 종합적인경영능력확보필요 세계단일시장형성 선박 해양플랜트는세계적으로단일시장에서경쟁 - 대형해운회사를중심으로수출입화물운송 - 해상물동량은국제무역에기반, 시장규모가세계경제흐름에민감 - 국제기구의규정및선급규칙이전세계시장에동일적용 국제수준의경쟁력확보필요 국가경제의버팀목 전 후방산업연관효과및기술파급효과가매우큰고용창출형산업 - 무역수지흑자를통한무역수지개선효과와수출을통한외화가득효과가높음 국가경제의주요중점추진목표달성에중요한산업 73
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 1.1 조선해양산업의정의및중요성 1.1.1 조선해양산업의정의 각종선박, 해양플랜트및관련기자재의연구개발및설계, 생산을담당하는지식기반형복합엔지니어링산업이다. - 선박은실어나르는화물의종류와특성에따라탱커, 컨테이너선, 벌크캐리어, LNG 운반선, LPG 운반선, 차량운반선, 여객선등으로구분되며해운업에서주로이용된다. - 해양플랜트는해양의원유 / 가스자원을시추, 생산, 저장, 하역하기위하여해양에설치된해양구조물로서 Drill Ship, FPSO(Floating Production, Storage and Off-Loading), FSRU(Floating Storage & Re-gasification Unit), Platform, TLP(Tension Leg Platform), 해저생산시스템 (Subsea Production System) 등이있으며, 최근에는청정에너지원인해상풍력을이용한설비와파랑, 조류등신재생에너지를이용하기위한해양신재생에너지플랜트가부상하고있다. - 이밖에해양레저에사용되는레저보트, 수산업을위한각종어선, 극지를운항하는빙해선박및군용으로사용되는각종수상함, 수중함등이있다. - 또한각종선박에탑재되는동력 추진장치및보조기계장치, 항해통신장비, 계선 하역장비, 그리고거주 안전설비등의선박의장품설계및제조도포함된다. 1.1.2 조선해양산업의중요성 조선해양산업은전 후방산업연관효과는물론기술파급효과가클뿐만아니라기술인력, 기능인력등각종분야의전문인력이요구되는고용창출형산업이다. - 종합조립산업으로해운업, 수산업, 국방, 에너지등전방산업뿐만아니라철강, 기계, 전기 전자, 화학등후방산업에대한파급효과도매우크다. - 설계, 생산및관리기술외에첨단 IT기술의적용이활발하게이루어지고있는산업이고, 선박의건조공정이매우다양하고대형구조물의제작상자동화에도한계가있기때문에적정규모의기능인력확보가필수적이고이는일자리창출과연결된다. 수출비중이매우높아국내무역수지개선효과가높고, 수출을통한외화가득효과도높은편이다. - 국내조선해양산업의수출비율은 95% 를상회하고있으며, 09년기준무역수지흑자는약 403억달러로우리나라전체무역수지흑자 ( 통관기준 ) 404억달러와유사한규모로나타나고있다. 74
Ⅲ. 조선해양산업 1.2 조선해양산업의규모와위상 국내조선해양산업의규모와위상은전체수출에서차지하는비중이 12.4%(2009), 최근 5년간연평균증가율이 23.6%, 2008년기준제조업대비생산비중 5.9%, 부가가치 5.9%, 고용 5.3%, 유형고정자산규모 5.8% 를차지하고있다. 국내조선해양산업의규모와위상 산업규모및위상 (10 억원, 천명 ) 생산액부가가치고용 66,146 (5.9) 21,802 (5.9) 130 (5.3) 유형고정자산규모 20,521 (5.8) 수출 억달러 451 (12.4) 대기업 시장조직 업체수 ( 개사 ) 중소기업 17 1,087 자료 : 통계청, 광공업통계조사보고서, 2009. 12., 한국은행, 기업경영분석, 2009. 주 : ( ) 안은제조업대비비중, 수출은총수출대비비중 계 1,104 (1.9) 글로벌시장의호조에힘입어최근 5년이상선박이국내수출 5대품목에포함되고있고, 특히 2009년에는전세계적인경기침체에도불구하고수출실적 451억달러로 1위품목으로부상하였다. 국내수출 5대품목 (2009) 순위 품목 수출액 ( 백만달러 ) % 1 선박 45,128 12.4 2 반도체 28,158 7.7 3 자동차 25,411 7.0 4 평판디스플레이 25,123 6.9 5 무선전화기 18,125 5.0 전체수출 363,534 100 주 : 지식경제부무역통계 MTI 3단위기준 75
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2 조선해양산업외부환경분석 세계시장현황및전망 선박시장은 2009년건조량 4,369만 CGT로사상최대규모기록 - 수주량은세계금융위기로급감, 09년 1,658만 CGT 기록하였으나 10 년에는회복세로전환 - 20년세계시장은과거 10년 (2000~2009) 동안의연평균수요규모 4,030만 CGT의약 89% 수준으로예측 에너지및자원개발에따른해양플랜트시장확대 - 해양에서 Oil & Gas 확보를위해해양구조물의발주증가 - 심해저에서자원채취를위한심해해양구조물의발주증가 세계시장점유율확대를통한수주물량확보필요 2.1 Macro 환경분석 ( 수요측면의대표적미래메가트렌드 ) 환경문제및에너지수급불균형과연계된에너지수요구조변화, 소득및여가시간증가에따른해양레저수요증가등을꼽을수있다. - 전세계적인지구온난화대책마련의일환으로선박의온실가스 (GHG) 규제강화가이루어지고있고, 국제해사기구 (IMO) 에서는선박기인대기및해양오염물질저감을위한국제규정제정 5) 을본격화하고있어 Green ship 수요가급증할전망이다. - 친환경에너지수요증가로가스운반선, 복합해양플랜트 (LNG-FPSO, FSRU 등 ) 의수요가확대되고, 에너지수요및공급환경의변화에따라다양한에너지원수송전용선 (CNG선, NGH선, GTL선등 ) 의개발및항로투입이본격화될것으로예상된다. - 향후개발될대부분의유전들이 극한상태-심해 (Deepwater), 북극 (Arctic), 극저층 (Super-deep Reservoirs) 지역일것으로전망됨에따라심해용 / 극지용 Drill Ship, 해저생산플랜트및빙해용 LNG운반선등의수요가증가할것으로예상된다. - 소득수준및여가시간증가에따른해양관광레저수요의세계적증가추세는해양의여가활동을위한요트, 대형크루즈선의수요증가로이어질전망이다. 5) 신조선박에대한 EEDI(Energy Efficiency Design Index), 운항선박에대한 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator) 규제가추진되고있음. 76
Ⅲ. 조선해양산업 - 이러한미래메가트렌드에대한적극적인대응으로향후출현할새로운선종및수요확대제품에대한핵심기술개발과관련소재및기자재의국산화추진이필요하다. ( 공급측면에영향을미칠대표적메가트렌드 ) 인구고령화에따른기능인력의부족, IT, ET 등기술융 복합확대추세등이다. - 인구고령화는경제활동인구감소및용접, 도장등조선필수기능영역의기피현상으로이어지고이러한신규인력확보의어려움은자동화확산으로연결될전망이다. - 다양한기술및산업간융복합추세는제품의지능화, 생산현장의네트워크화, PLM의도입및적용, Virtual Shipbuilding 개념등으로점차확대될것이다. 2.2 글로벌시장동향과전망 세계조선시장은기존운항선박의대체수요, 해상물동량증가에따른신규수요, 국제규제등에따라많은변화를보여왔고, 특히 2000년이후 2008년상반기까지급증추세를보였다. - 세계조선시장규모는 1975년에 3,420만 GT로피크를보인후 80년대에장기하강추세를나타냈으나 90년대들어세계경제및해운산업이회복되면서꾸준히증가하였고 2000년대에중국기인해상물동량의증가등으로다시피크를형성하였다. 세계조선시장 ( 좌축 ) 의성장및주요조선국 ( 우축 ) 의건조추이 천 GT ( 천GT) 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 60 65 70 75 80 85 90 95 2000 2005 60 65 70 75 80 85 90 95 2000 2005 35,000 한국일본 30,000 중국 25,000 세계 20,000 15,000 10,000 5,000 0 자료 : Lloyd's 자료로산업연구원작성 77
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 그러나글로벌금융위기로선박발주가크게줄었고, 해운시황, 선종별선복량, 선박금융등 주변여건의회복이더뎌정상건조수요규모로의복귀에상당한시간이소요되고있다. 주요조선국별수주량변화추이 백만 CGT M dwt 자료 : Clarkson(2010), STX 조선해양 한편, 세계조선시장의향후 10년간연평균신조수요전망은과거 10년평균규모에못미칠것으로발표되었고, 특히컨테이너선, 탱커및 LNG선등의수요증가율이상대적으로저조할것으로예상되고있다. - 2010년 3월발표된전망자료에따르면세계시장의향후 2011~2018년기간의연평균신조수요는약 2,810만 CGT로, 1996-2009년평균 3,460만 CGT의약 81.2% 이고 2007년대비 32.2% 에불과할것으로나타나고있다. < 표 > 세계조선시장의향후건조수요전망 1996~2009 ( 평균 ) 2011~2018 low case Base case High case 척수기준 1,870 990 1,475 2,045 백만 GT 62.3 28.9 44.3 61.4 백만 CGT 34.6 19.0 28.1 38.5 자료 : Clarkson Shipbuilding Forecast Club, "The Newbuilding Market 2010-2021", March 2010. 78
Ⅲ. 조선해양산업 해양플랜트의경우전세계해양원유 / 가스생산량이심해보다천해지역에많았으나, 점차아프리카, 멕시코만등의심해지역생산량이증가할것으로예상되어심해생산용해양플랜트의수요가지속적으로증가할전망이다. - 1960년대이후해양에서의원유 / 가스생산이지속적으로증가하고있는가운데 2006년 42.5백만 bbl/d( 원유 27.6, 가스 14.9) 를생산, 이중심해에서의생산비중은 12.2% 에이르고있고 2011년에는 19% 에달할것으로예상되는등계속증가할전망이다. - 서아프리카의경우 2011년이후원유 / 가스생산량의절반이상이심해에서생산될것으로전망되고있는등향후심해시추가가능한 Drillship과 FPSO의수요가지속적으로늘어날것으로예상된다. 유전 / 가스전의평균수심변화추이 1,600 1,400 Gas Oil 1,200 Ave WD (m) 1,000 800 600 400 200 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Year discovered - 2010년 3월발표된전망자료 (Clarkson) 에따르면분야별세계시장규모는 Offshore 전체가 2010년 140만 CGT에서 2019년 330만 CGT로증가, 연평균증가율이 10.0% 에이를전망이다. 79
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 해양플랜트분야별시장전망 5 ( 백만 CGT) 4 3 2 1 0 2005 2010 2015 Offshore Tugs & Supply Other Offshore Support FPSO Drill Ship/Barge Offshore 전체 자료 : Clarkson Shipbuilding Forecast Club (2010.3) - 한편해저생산플랜트분야는시장규모가 2010년 Subsea system 기준 180억달러로추정되고향후연평균증가율이약 15.5% 에이를것으로예상되고있다. < 표 > 해저생산플랜트관련시장현황및전망 단위 : 억달러, % 구분 2010 2011 2012 2013 2014 연평균증가율 Drilling, Subsea Pipeline 270 291.6 314.9 340.1 367.3 8.0 Subsea System (Production System) (Subsea Processing) ( 엔지니어링 / 설치 ) 180 (100) (10) (70) 207.9 (115.5) (11.6) (80.9) 240.1 (133.4) (13.3) (93.4) 277.3 (154.1) (15.4) (107.9) 320.7 (178.0) (17.8) (124.6) 15.5 계 450 500 556 619 688 11.2 Deepwater 부분에대한분야별설비투자규모현황및전망 10 억달러 자료 : Douglas-W estwood, The W orld Deepwater Market Report 2009-2013, 2 0 09 80
Ⅲ. 조선해양산업 2.3 경쟁동향분석 세계경쟁구도변화 우리나라조선산업은 2000년이후세계 1위유지 - 수주량, 수주잔량, 건조량등 3대지표에서 35% 점유율로세계 1위 - 금융위기로수주량이급감한 09년에중국이미소한차이로세계 1위 - 국내조선업계 / 한 중 일의경쟁구도 - 일본은 2006년이후건조량이감소추세 - EU는호화유람선을제외하고경쟁력상실 해양플랜트건조분야는세계 1위 - FPSO/FSRU/DRILL Ship 분야는선체및건조기술세계 1위 - 핵심기자재의해외수입의존 ( 유럽 ) - 플랜트설계기술의해외의존 급격한신장세인중국에대한견제방안확보필요 핵심설계및 Verification Engineering 경쟁력확보필요 글로벌조선시장에서건조량기준선진기업은국내주요조선업체들이나, 향후성장동력으로부상할제품군에서의기술선진국은주로유럽업체들이다. - 양적인측면에서다량의선박을건조해온국내대형조선업체들은일반상선분야에서최고의경쟁력을갖추고있는것으로평가되고있다. 주요조선국의 Value Chain 별대표기업현황 81
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - Value Chain 별로소재 ( 후판 ) 는일본및중국기업을통해 1/3~1/2 정도를조달해왔으나, 엔진은일부해외조선업체에수출하고있어대부분의단계에서가장높은경쟁력을갖추고있다고볼수있다. - 국가별경쟁에있어서는 2008년글로벌금융위기이후급격하게위축된글로벌시장에서국가차원의금융지원과보증과자국수요를앞세운중국과일본이 2009년에는각각 42.1%, 23.5% 의시장점유율을나타냈다. 세계주요조선국의시장점유율추이 ( 수주량기준 ) 만 CGT 세계전체 1,365 2,893 8,729 1,658 중국 유럽 일본 한국 1990 2000 2007 2009 자료 : Lloyd's - 그러나최근까지개별업체의실적에있어서는상위 10개업체가운데 7개업체가국내대형조선업체들로구성되어있다. < 표 > 세계상위 10 개업체현황 단위 : 만 CGT, % 업체순위 수주잔량 세계시장 건조량 점유율 1. 삼성중공업 ( 한 ) 2. 대우조선해양 ( 한 ) 3. 현대중공업 ( 한 ) 4. STX 조선 ( 한 ) 5. 현대미포조선 ( 한 ) 6. 현대삼호중공업 ( 한 ) 7. 대련조선 ( 중 ) 8. Jiangsu Rongsheng( 중 ) 9. 성동조선해양 ( 한 ) 10. Jinhai 중공업 ( 중 ) 795 755 750 456 411 374 286 266 264 218 5.3 5.0 5.0 3.0 2.7 2.5 1.9 1.8 1.8 1.5 235 300 355 104 137 126 75 30 59 14 세계시장점유율 5.3 6.7 8.0 2.3 3.1 2.8 1.7 0.7 1.3 0.3 세계전체 14,980 100.0 4,460 100.0 자료 : Clarkson, World Shipyard monitor, 2010.7 82
Ⅲ. 조선해양산업 ㅇ조선해양산업의경쟁구조를산업내경쟁자 (Industry Competitors), 잠재적경쟁자 (Potential New Entrants), 공급자 (Suppliers), 수요자 (Customers), 대체품 (Substitutes) 이라는다섯개의기본경쟁구조로분석할경우, 산업내경쟁자, 수요자그룹이경쟁구조에가장강하게영향력을미치는경쟁집단이고, 각정부는다양한방법으로조선해양산업에영향력을행사하고있다. 정책동향 조선해양산업의경쟁구조변화 (5-Forces Model) 자료 : 산업연구원작성 2.4 정책동향분석 지구온난화에대한국제적대응으로선박 GHG 감소규정화 - IMO MEPC 6) : EEDI 7) 제정등선박기인 GHG 감소에대한강제규정적용 - IMO MSC 8) : 대형해양오염사고를방지하기위한선박안전성향상 조선업계위주의경쟁력확보, 정부는 R&D 및조선업계구조조정지원 - 중국 : 국영기업집단의집중적인육성으로기술경쟁력확보및금융지원 - 일본 : M&A에의한규모의경쟁력확보및특화된제품으로생산성향상 - EU : LeaderShip 2015 수립, Cruise/ 핵심기자재의기술경쟁력유지 조선업계 / 정부공동차원의중장기정책수립필요 - 국제기구의규정제정에대한체계적인대응필요 - 관련전문연구수행및정책수립을전담하는독립기관확보필요 83
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2.4.1 한국의정책동향 ㅇ한국의조선해양분야정책기조핵심은 R&D 를통한간접지원이다. - 과거에는산업의육성에주력하여조선장려법 (1958), 조선공업진흥법 (1967), 계획조선 (1975) 등이시행되었으나공업발전법 (1985) 을계기로직접지원대신동태적비교우위관점에서시장원리에기반을둔산업구조정책이본격적으로추진되고있다. - 조선해양분야의경우극심한장기불황기에취해진조선산업합리화 (1989) 및해제 (1993) 등의직접적조치들이있었으나이후글로벌선도산업화기 (2000년이후 ) 에는차세대선박개발, 기초 R&D 지원이중점추진되었다. ㅇ조선해양산업의지원정책은주로 R&D에초점이맞춰져있으며, 이밖에기술개발을위한조세지원, 관세지원, 자금지원등이있다 - 조세지원의경우연구및인력개발준비금의손금산입, 연구및인력개발비에대한세액공제, 연구및인력개발을위한설비투자에대한세액공제, 학술연구용품에대한관세감면등이있다. - 관세지원은일반적으로수입물품에대해학술연구의촉진, 자원개발촉진등의목적을위하여관세를면제하거나감면해주는조치들이취해지고있다. - 자금지원의경우정부의 R&D를위한자금지원정책의종류는연구비보조지원, 투자및융자지원, 기술신용보증지원등이있으나연구비보조를하는지식경제부의산업원천기술개발사업이대부분을차지하고있다. 2.4.2 중국의정책동향 ㅇ중국의조선산업정책은글로벌금융위기로단기적집중지원이필요해지기전까지대규모국영기업집단에투자를집중함으로써규모의경제제고와, 기술개발을집중지원함으로써기술경쟁력을동시에확보한다는것이핵심요지였다. - 양적인측면에서중소규모의조선소들을통폐합하는한편, 대규모국영기업집단에투자를집중함으로써국제경쟁력을갖춘대형조선소를육성한다는기조를유지해왔고, 3대조선기지 ( 발해만지역, 장강삼각주및주강삼각주지역 ) 확충이대표적이다. - 기술개발측면에서는핵심기술의확보, 대형설비및기술에대한연구개발과설계능력제고, 핵심기자재, 가공제조, 시스템집적등전체적인기술수준의제고에초점이맞춰지고있다. 6) IMO Marine Environment Protection Committee 7) Energy Efficiency Design Index 8) IMO Maritime Safety Committee 84
Ⅲ. 조선해양산업 < 표 > 중국의조선산업정책추진현황 관련기관주요내용비고 중국국가발전개혁위원회 국방과학위원회 (COSTIND) 국가개발은행 중국수출입은행 공업신식화부 - 국내자본의조선산업투자장려를위해 2010 년이전투자에대해투자액의 50% 는기업소득세면제 - 외국기업과의합작장려를위한선박금융대출활성화 ( 선박금융회사설립후 1~5 년간영업세면제, 6~10 년간영업세 1%) - 2015 년까지 " 현대적조선모델수립, 건조기간및생산효율의선진화를통한국제경쟁력강화목표 " 라는지도의견발표 - 조선소에대해대출한도증액, 대출기한연장, 3 대조선기지 ( 장강및주강삼각주 (CSSC), 발해만 (CSIC)) 의조선소건설지원 - 선박수출업체에 750 억위안을대출, 수출지원 (90% 정도 ), 선박금융업무다양화 ( 수요자신용업무확대 ), 업계혁신및연구개발에정부지원금제공 - 선박수출신용규모총 976 척에 655 억위안 (79 억달러, 수출입은행전체수출신용의 21.3%) - 개혁촉진, 산업체제혁신도모, 관리 / 생산수준및생산효율제고 - 산업의구조고도화및최적화, 산업자원의종합, 운영효율제고 - 기술혁신도모로자체연구개발능력과선박용기자재조립능력제고 - 기술도입과해외진출계속추진, 기업의세계시장진출장려 - 조선산업의인재양성강화 2003. 12 지도의견 (2004.11) - ~2004 년 1994 년이후 중장기발전계획 (2006.9) 단기방안 중장기전략 - 수출선에대한구매자신용 (Buyer's Credit) 확대 기존수주물량의정상건조지원 - 내수용원양선박에자금지원 2012 년까지연장, 노후선퇴출장려 내수선박창출 - 향후 3 년간조선소설비신설중단 기업합병및구조조정추진 - 고기술신형선박, Offshore 장비, 주요기자재 R&D 지원 중장기경쟁력제고 선박공업의조정및진흥정책 (2009.2.11) - 2011 년까지고부가가치선시장 20% 점유목표 - 연간선박건조규모 5,000 만 DWT 로확대, 세계시장점유율 35% 이상목표 시행세칙 (2009.6.5) 자료 : 산업연구원작성. - 특히글로벌금융위기이후 선박공업의조정및진흥정책 (2009.2.11) 및시행세칙 (2009.6.5) 을발표하면서정책내용을적극적으로현실화하고있고이는신규수주로연결되고있다. 2.4.3 일본의정책동향 ㅇ일본의최근정책기조는경쟁환경의정비, 규모의경제추구, 생산및공기단축, 기술의고도화, 인재육성, 기능전수등에의한종합경쟁력강화, 해사연합체를중심으로한연구개발로종합되고있다. - 주요구체적인정책내용은조선업체구조조정의경우규모의경제를도모할수있도록 M&A를활성화하고, R&D지원 9) 은경정수익금을재원으로하는일본재단을통하여추진되어왔다. 9) 일본의조선해양관련 R&D 체계는 SR 연구사업 ( 선박, 조선, 해운및해양에관한기반기술개발 ) 과 RR 연구사업 ( 선박관계기준, 선박안전성향상및해양환경보전에대한조사연구 ) 으로집약되어있음. 대형국가프로젝트의경우에프로젝트참여를희망하는업체를중심으로연구사업을추진하며, Seed money 는일본재단 ( 경정수익금의 3% 적립 ) 에서주로지원함. 85
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 구조조정지원의경우산업재생법및동법에따르는세제, 특례, 정책금융등의수단을활용하여기업 M&A, 분사화등효율제고를위한구조조정이대상이되어왔다. - 특히 M&A는설계, 연구개발, 영업, 조달등에있어서인재, 설비, 노하우공유화측면에서규모의경제를추구할수있도록지원하고있다. - 조선및기자재산업에대한세제혜택의경우법인세, 소득세특례의경우산업활력재생특별조치법에관한사업혁신설비의특별상각 ( 취득가격의 24%) 10), 연구비세제지원, 시험연구비의세액공제제도및연구비의총액에관한세액공제제도등이있다. - 인력양성의경우대규모자연퇴직에대비, 현장기술수준이퇴보하지않도록 2004년부터조선의기능전수를위한집중연수사업이시작되었고, 해사국이일본중소형조선공업회를통해지원하고있다. 2.4.4 유럽의정책동향 ㅇ유럽의주요조선산업정책은 1980년대까지극동조선국에대한대응으로각국이독자적인조선소보조금을지급하였으나, 1993년 EU 조약이후 EU 전체의종합대책이수립되어적용되고있다. - 현재적용되고있는유럽조선정책의핵심전략은자립체질의구축, 여타산업에준한적극적산업정책추진, 정부와산업간파트너쉽구축등으로요약된다. - 2003년 11월 EU 집행위는 조선업에대한국가지원에관한 Framework 를확정하여지원의종류와범위를명확하고투명하게하였다. - 혁신보조 (Innovation Aids) 는일반산업에적용되는연구개발보조와달리선박의혁신적기술개발을지원하기위한것으로, EU 기준에따르면혁신기술개발직접비의 20% 까지국가보조가가능하도록한것이다. - 구제및구조조정보조의경우기업이파산위기에직면하는경우긴급피난성격으로자금을공여하여중장기적으로기업을재건하기위한것이고 11), 이밖에수출신용제도, 지역개발보조및낙후지역보조등이있다. - 한편 CESA가중심이되어 EU 집행위에제출한포괄적인조선산업정책 Road-map LeaderShip 2015 이있는데핵심주제는연구개발과기술혁신의촉진이고, 이를위해 EU 집행위는연구개발예산을 2010년까지 50% 이상증액, 전체 GDP 대비 3% 로끌어올리는방침을제시하고있다. 10) 사업재구축, 경영자원재활용계획의경우 30%, 공동사업재편계획의경우 40% 의특별상각을 2007 년 3 월 31 일까지인정하였음. 11) 구제보조는과거 10 년간에지원받은기업에의재공여는금지되고, 구조조정보조는생산능력의삭감이의무화 ( 비율은법으로정해지지않음 ) 되어있음. 86
Ⅲ. 조선해양산업 2.5 기술동향분석 기술동향 대형화, 고속화, 전문화된새로운선박제품출현 - 컨테이너운반선 / 유조선등의대형화 - 에너지수급변화에따른 LNGC/Drill Ship/FPSO/FSRU 수요증가 - 극한지자원개발에따른쇄빙선 / 내빙선수요증가 심해저자원개발을위한해양구조물필요 - 심해저채굴시스템의필요 - 심해저플랜트출현 IMO를중심으로선박 GHG 감소강제규정제정 - 지구온난화대책으로선박분야에서도 GHG 감소요구급증 환경경쟁력확보를위한 Green Ship Technology 개발 - GHG 30% 이상감소, 안전성 50% 이상향상 - CO 2 운반선, NGH/CNG운반선등신제품선박 해양플랜트핵심기술선점 - 해양플랜트설계전문인력 / 전문업체육성필요 조선해양산업의최근기술개발동향은온실가스배출저감및해양환경보호를위한제반규제강화와안전및고효율선박수요에대응하는다양한기술개발이전개되고있는가운데친환경기술이경쟁력확보의관건이될전망이다. - IT 및소재관련첨단기술의융복합화를통한고기능, 자동화, 복합기능구현이대세로자리잡고있고, 전통기술및첨단기술이망라된통합인터페이스기술은제품수주경쟁력의주요척도가되고있다. 세계조선해양산업의기술변화는주로수요니즈및구조변화로촉발되고있으며, 대표적인기술변화동인은국제규제및해상물동량증가, 신에너지의운송수요증대, 고급레저수요증가, 에너지및자원개발로인한해양플랜트수요증가등이다. - 이에따라범용선박의대형화, LNG-FPSO, FSRU 등복합해양플랜트등장, 크루저의대형화, 심해시추선기술이등장하고있다. - 글로벌금융위기이후단기기술수요는감소하고있으나해상풍력, 복합해양플랜트분야등의수요는확대되고있고점차기술개발경쟁도치열해질전망이다. 87
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 에너지수요및자원개발대응기술로는심해및가혹환경대응기술, 플랜트융복합기술, 신재생에너지복합기술등이있다. - 시추수심 3,000m 이상, 시추깊이약 10,700m까지시추가가능한복합기능차세대시추선, 초심해유전에서생산 저장 하역이가능한다수부체심해생산 저장 하역플랫폼시스템, LNG-FPSO, FSRU 등신개념선박 해양구조물기술과이와관련된안전및위해도기반설계기술이추진되고있다. - 기존조선기술에 IT 융합첨단통신 물류기술및유비쿼터스기술, 해양플랜트및극지항로개설에따른극한환경대응기술, 본격적실버시대도래에따른크루저의최고급인테리어기술수요도증가할전망이다. - 신재생에너지복합기술은해상풍력연관기술, CCS와연계된 CO 2 수송선등으로나타날전망이고, 나아가 CO 2 배출제한과에너지절감과운항성능고효율화를위한기술과관련된고연비기관, 원자력선, 전기추진선등이모색되고있다. 극한지역의운항가능성제고및자원개발과연계된기술개발수요로극한환경대응을위한극지운항선박및조선기자재기술, 극한지역해양플랜트기술도개발유인이크다. - 러시아및캐나다에인접한극한지역의북극항로개설전망과극지자원개발에따른쇄빙기능선박의증가전망에따라극지쇄빙기능선형개발, 극한환경및빙하중을고려한구조설계, 유빙에따른파손을최소화하는추진기설계기술및관련소재와기자재기술이필요해질전망이다. 환경및안전규제강화추세와연계된글로벌규제및표준화대응기술도중요한기술변화의한축이다. - 국제기구 (IMO나 IACS 등 ) 의선박안전및환경규제강화는조선해양산업제품의질적변화를전제하고있어연구개발투자와밀접하게연관되고있다. - 해양생물보호를위한프로펠러소음억제기술, 평형수오염방지및교체기술, 레저선박이나함정등의경량화를위한첨단소재기술, 저항저감과친환경특수도료기술의개발이요구되고있다. - 한편국제표준및새로운기준의제 개정은시장에대한선제적대응을전제하고있어글로벌표준을주도할수있는기술역량확보와적극적인주도노력이필요하다. 88
Ⅲ. 조선해양산업 2.6 외부환경분석종합 선박 Opportunity ( 기회 ) Threat ( 위협 ) 세계시장 경쟁구도 정책동향 기술동향 기술경쟁력우위업체의기회확대 - 발주량감소로치열한경쟁 일본의시장점유율하락 - 중국에대한상대적기술경쟁력확보 - EU 주력제품 (Cruiser) 시장축소 국제시장개방및산업지원지양 - 중국의조선지원에대한견제? 친환경선박제품시장확대 - 기후변화협약등에따른신기술수요확대 - 극지자원 / 극지항로개발에따른신규시장형성 세계시장침체및불안정성지속 - 09 년수주량급감 중국의세계시장 1 위진입 - 건조량 / 수주량 / 수주잔량한국추월 - 국내업체간과다경쟁 자국조선산업보호정책강화 - 기술보호및조선산업지원 - 일본 / 유럽의 R&D 지속 - 중국의적극적인조선산업육성 - 다각적경로에의한기술유출 글로벌환경규제강화 - EEDI 제정등선박 GHG 감소 - 안전성향상을위한강제규정 - 극한지운항 / 작업 해양구조물세계시장경쟁구도 Opportunity ( 기회 ) Threat ( 위협 ) 해양에서 Oil&Gas 확보를위해해양구조물의발주증가 - 심해저에서자원채취를위한심해해양구조물의발주증가 해외엔지니어링업체에서한국의가능성타진 심해저에대한플랜트기술요구 중기술해양구조물시장에중국의약진 정책동향 기술동향 조선산업부진타개를위한대안으로기술개발지원강화 조선산업의잠재기술력확보 해양플랜트사고로인한규제강화 플랜트설계기술의해외의존 89
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 조선해양산업내부역량분석 3.1 글로벌포지션 글로벌포지션 2000년이후세계시장점유율 1위 - 주력선종 ( 컨테이너운반선 / 유조선 /bulker) 의기술경쟁력확보 - LNGC, Drill Ship 시장선점 - FPSO/FSRU 등해양플랜트기술경쟁력확보 - IT 융합등생산성향상으로가격경쟁력확보 중소형조선산업체의경쟁력부진 - 중소형조선소의기술 / 인력취약 - 레저선박등소형조선소의경쟁력 zero 대형조선소신제품기술확보및중소형조선소의경쟁력향상필요 - 해양구조물 top side engineering 및기자재기술경쟁력확보필요 국내조선산업은글로벌수요변화에적극적으로, 그리고 90년대중반부터선제적으로대응했기때문에 2000년이후글로벌시장을선도하는위치에서게되었고시장점유율도높아졌다. 생산규모 ( 만 CGT) 구분 1995 2000 2005 2009 세계시장규모 ( 만 CGT) < 표 > 글로벌경쟁속의한국위치 ( 건조량기준 ) 연평균증가율 (%) (1995~2009) 1,468 2,004 2,897 4,369 8.1 한국 305 648 1,009 1,447 11.8 일본 576 641 831 961 3.7 중국 76 114.5 419.4 1,239 22.1 세계시장점유율 (%) 한국 20.8 32.3 34.8 33.1 - 일본 39.2 32.0 28.7 22.0 - 중국 5.2 5.7 14.5 28.4 - 상대적점유비율 한 / 일 0.5 1.0 1.2 1.5 - 한 / 중 4.0 5.7 2.4 1.2 - 자료 : Lloyd s 통계이용산업연구원작성 90
Ⅲ. 조선해양산업 - 그러나후발국이었던중국도정책적지원을배경으로빠르게성장하면서경쟁국으로부상, 2000년건조량기준우리의약 1/6 규모에불과하던위치에서 2009년약 86% 규모에이르렀고, 수주및수주잔량은오히려앞선것으로나타났다. 주도기업들의경우해양플랜트부문의집중과동시에각사별보유역량을전제로전략적차별화를모색하고있다. 업체별 < 표 > 국내빅 4 의경영전략과성과 기업경영전략 2009 년성과 (%) 세계시장점유율 영업이익률 현대중공업전부문에서광범위한원가우위전략 10.1 10.5 삼성중공업 해양부문에전략집중, Drill Ship 시장독보적위치 대우조선해양 규모경제를통한대량건조로경쟁력확보, 선종차별화 / 집중화전략 STX조선해양 고부가가치선 ( 국내 ), 범용선 ( 중국대련 ) 건조지역차별화, Global Network 전략 자료 : STX조선해양자료참조 5.4 6.1 7.1 5.5 2.1 2.4 한국의주력선종은 1980년대에간단한구조의벌크캐리어가전체의약 49% 였으나, 2000년대에는대형탱커, 초대형컨테이너선이주력선종이되었고, 특히 2008년에는 LNG선의건조비중이 25.4% 에이르고있다. 시기별주력건조선종의변화 단위 : % 벌크캐리어 탱커 컨테이너선 LNG선 비고 1980년대 49.1 20.2 16.5-1985 1990년대 31.0 42.0 20.7-1995 2000년대 1.4 44.3 36.8 11.5 2005 2008 1.2 32.4 30.1 25.4 자료 : Lloyd's - 특히해양플랜트의대표제품인 Drill Ship 과 FPSO 시장의대부분을점유하고있다. Drill Ship( 좌 ) 과 FPSO( 우 ) 의주요국별수주잔량추이 91
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.2 경쟁력분석 핵심역량 / 경쟁력 우리나라조선산업은종합적인경쟁력확보 - 한국 : 일본 : 중국 100 : 100 : 91 - 인력, 기술, 견실한후방산업, 설비확보 - 중소형조선소및핵심기자재의기술경쟁력확보필요 선진국대비동등한기술경쟁력확보 - 제품설계및생산기술은동등또는다소우위 - 선박 GHG 감소, 안전성향상기술등기반기술취약 - 핵심기자재 / 해양플랜트기술등은 EU/ 미국등에열세 신제품기술 / 미래기술 / 해양플랜트 / 핵심기자재집중개발로 2020년 Global leadership 확보 가격, 기술, 기타경쟁력등을바탕으로산업의종합경쟁력을지수로평가한결과에따르면현재시점에서한국과일본은 100으로대등, 중국은 91 정도로평가되고있다. - 요소별산업경쟁력에있어한국은일본에비해인력기반, 가격요인및정보화 / 마케팅능력에서앞선것으로평가되고비가격요인도거의대등한것으로평가되고있다. - 중국에대해서는품질, 성능, 납기, 선주신뢰도등비가격요인과생산성, 정보화및마케팅능력에서우위에있는반면선박금융, 가격요인, 수요산업부문은열위에있는것으로평가되고있다. - 그러나 2015년에이르면경쟁력지수가 101( 한 ): 94( 중 ): 100( 일 ) 로한국이다소우위이긴하나중국과의격차가크게좁혀져 3국이거의대등하게경쟁할것으로예상되고있다. 그러나고부가가치제품분야의대중국기술경쟁력은앞으로상당기간우리가높은수준을유지할수있을것으로예상되고있다. - 그러나중국도자국 LNG 수요급증에따라 LNG선의발주가지속적으로발생할전망이고, 해외자원흡수와연계된수요, 심해용 Drill Ship 자국발주등의영향으로예상보다기술확보속도가빠르게전개될전망이다. - 또한선박주요성능지표의핵심이되는요소기술및설계기술의경우지속적 R&D를통해높은수준에올라있으나일부기술 ( 주요의장품, 위험도해석기술등 ) 은선진기업대비열위에있는것으로나타나고있다. 92
Ⅲ. 조선해양산업 요소기술설계기술제품기술자료 : 삼성중공업 < 표 > 주요기술별한국-선진국비교구분구조해석소음 / 진동해석선형설계추진기설계 Risk Assessment( 해양, 폭발대응 ) 주요의장품설계계측 / 해석시스템 선진국대비우위동등우위동등일부열위열위우위 3.3 핵심역량분석 한국조선해양산업이세계최고의경쟁력을갖게된원천, 즉핵심역량은인력, 기술, 견실한후방산업, 설비등에서찾아볼수있다. 가장큰핵심역량이우수한기술및기능인력인데, 각계에서산학연의리더로활동하면서제품및기술개발, 인력양성을선도하고있는인력군이 1970~80년대고도성장기때에당시유망산업인조선산업으로집결했던우수전문인력들이다. - 이들은업계, 학계및연구소에서기초기술개발을선도할뿐아니라조선분야에적용되는응용기술개발및 IT기술등연관기술의융합도활발하게이루어왔다. - 또한각조선소에소속되어있는다수의우수한기술인력들은선주의다양한요구를탄력적으로수용할뿐만아니라갈수록강화되는국제적규제및적용규칙에대한빠른대응을가능하게하고있어, 수주증가에큰기여를해왔다. - 한편각조선소숙련기능인력의수준높은각종기능, 精度및생산성제고노력등도주요역량이되고있는데, 특히조선소현장기능인력의생산성및숙련도의경우단일공정에있어서는일본을앞서는것으로평가되고있다. 기술및제품개발능력은국내조선해양산업의경우일본에비해선형및선종개발과설계능력부문에서우위를나타내고있는것으로평가받고있다. - 일본이현장작업조직및생산공정의합리화등에서부가가치를많이창출하고있는데반해한국은설계및제품개발등에서많은부가가치를창출하고있는것으로분석되고있다. - 고부가가치선및대형선등특정분야개발기술을선도하고있고기업의적극적인투자의지와함께규모의효율성을갖추고있는수준높은조선소의국내포진으로개발된기술의현장적용이쉽고빠르게이뤄지고있어, 기술및제품개발이선순환으로활발하게추진되고있다. 93
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 우리의경우과거각종국제규제나규칙들이시장진입장벽으로작용하였으나, 혁신역량이제고되고있는현재는시장차별화요인이될전망이다. 후방산업인철강 엔진 기자재산업가운데특히철강과엔진부문은조선해양산업에있어중요한후방산업으로세계적수준의제품을생산하고있다. - 철강산업은조선산업과비슷한시기에투자가시작되어전후방산업으로서공조적위치에서성장해왔고, 국내후판의품질은세계에서가장우수한수준으로평가받고있으며, 여러가지측면에서수입품보다월등하게선호되고있다. - 엔진은선박의핵심부분품가운데하나로국산디젤엔진의품질은세계적수준으로평가받고있고, 대형디젤엔진의생산규모는세계 1위를나타내고있다. - 기자재의경우다종다양한제품이있으며일부품목을제외한대부분의경우국내조달이가능한상태로범용선박의국산기자재탑재율은약 85% 에이르고있다. 규모의경제를실현할수있었던대형건조설비의경우후발경쟁국이었던중국이벤치마킹하여우리의효율을능가하는역량을발휘할것으로예상되어더이상우리의우위역량으로보기어려운측면이있다. 시기환경변화대응전략핵심역량전략평가및전망 70 년대 80 년대 90 년대 2000 년대 (~2010) 10-13 14-16 -세계시장호황 -대형선박건조를위한초대형 -선진국간교역량증대 조선소 건설 현대 / 대우 / 삼성 -원자재/ 석유수요증가 시장진입 -수에즈운하폐쇄 선박 -연불수출도입 ( 수출장려 ) 대형화 대형도크 -수출선에주력 - 세계시장장기침체 - 물량확보위한저가수주 - 경쟁국의설비 / 인력감축 - 설비확장지속 - 가격경쟁력으로저가수주전략추진 / 수출선비중확대 - 합리화조치 ( 부실기업정상화 ) 초대형설비 공격적마케팅 ( 가격경쟁력 ) -대체물량호황예상 -대규모설비투자 ( 합리화해제 ) 증강설비 -경쟁국의퇴조 ( 고령화, 기 -선형개발/ 기술개발투자확대선형개발술인력부족, 통폐합 ) ( 고부가가치화, 인력확충, 설비설계고도화 / 생산 / 관리효율제고 ) - 단일선체퇴출 / 국제해양환경규제 / 고유가에따른초호황 / 글로벌위기 / 해양플랜트시장확대 - 후발국중국의성장가속화 / 대규모설비확충 - 고유가 / 자원확보경쟁 - 글로벌환경규제강화 - 설비효율성극대화 - 신공법개발 ( 육상건조, 기가블록건조, 댐공법등 ) - 고부가가치분야확대 ( 해양플랜트, 크루즈선등 ) - 중소형설비투자 - 글로벌금융위기의성공적극복과재정비 - 관련다각화로역량비축 -FTA 확산으로해상물동전략적신성장동력 R&D 추진및량증대인프라구축, 미래기술선점 -조선해양시장본격회복 -아시아의성장주도 17-20 -대체에너지원개발자료 : 산업연구원작성. < 표 > 한국조선산업의시기별전략과핵심역량의변화전망 글로벌종합조선해양산업강자부상 선종 / 선형개발생산공정혁신중형설비증가 해양플랜트장점유 융합기술활용생산성제고 핵심원천기술 기획 / 엔지니어링기술 - 대형화니즈겨냥한초대형조선소 세계시장진입성공적 - 공격적저가수주로물량확보 - 수출주력 효과적 -시장호황에대비한설비투자주효 -선형개발/ 설계기술개발투자전략으로제품차별화기반구축 -설비효율극대화 ( 중국은대규모설비확장 ) 로경기하강부담 경감노력시 -공법개발에따른생산성제고 글로벌시장점유율유지 고부가가치영역의최강경쟁력구축 종합해양강국구축 94
Ⅲ. 조선해양산업 3.4 내부역량분석종합 선박 Strength ( 강점 ) Weakness ( 약점 ) 글로벌포지션 핵심역량 기술동향 정책동향 세계 1 위조선산업기반확보 - 다양한선종건조경험 종합경쟁력확보 - 설계유연성과생산성제고 - 대형건조설비및시스템에기반한규모의경제성확보 선진국동등기술력보유 - 선박설계및건조기술개발능력우위 - 철강, 엔진, 기자재등후방산업의성장과발전 중장기 Vision 2020 수립 - 산업기술로드맵 / 기술지원 - 풍부한기술인력공급기반구축 - 중소형선박건조기반구축 중소형조선업체의경쟁력취약 - 레저선박등제품기술부족 - 중소형조선소의기술 / 인력취약 원천기술개발을위한기회 시스템 인프라부족 - 고부가가치핵심기자재의높은해외의존도 - 고임금화에따른원가상승부담가중 핵심기자재의해외 (EU) 수입의존 중소선박건조시스템의비효율성 - 특수목적선박설계 건조역량부족 국제기구에대한수동적대응 - 표준화, 규정등과관련된국제활동및역할부족 - 선박금융시장및내수시장취약 해양구조물 글로벌포지션 Strength ( 강점 ) Weakness ( 약점 ) 해양구조물의건조분야는세계 1 위 - FPSO/FSRU/Drill Ship 분야는선체및건조분야기술세계 1 위 설계인력의세계화및전문화부족 핵심역량 기술동향 정책동향 종합경쟁력확보 - 설계유연성과생산성제고 - 대형건조설비및시스템에기반한규모의경제성확보 세계 1 위조선산업을기반으로한기초기술확보 국내조선산업계의 2020 년에해양구조물매출 50% 목표의지 원천기술개발을위한기회 시스템 인프라부족 - 고임금화에따른원가상승부담가중 플랜트및핵심기자재에대한기술부족 해양산업분야금융시장및내수시장취약 95
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4 조선해양산업 2020 년비전및목표 4.1 비전 비전 2020 년조선 해양산업세계 1 위지속 목표 - 세계시장점유율확대 : 35% 1위 ( 08) 40% 1위 ( 20) - 선박수출의지속적인증대 : 432억불 ( 08) 800억불 ( 20) - 주력산업으로서의고용창출 : 21만명 ( 08) 30만명 ( 20) - 선진국대비기술 ( 격차 ): 74.0%(-3.4년 ) ( 08) 100%( 글로벌리더 ) ( 20) Top Brand 조선 해양기술경쟁력및제품차별화를통한시장지배력강화 차세대선박 (Green Ship) 고부가가치선박 (Smart Ship) 해양에너지 / 자원플랜트 (Extreme Ocean Plant) 레저선박 (Leisure Boat) 4.2 목표 세계 1 위 항목구분 2000 2009 2020 선박 ( 백만GT) 세계시장 31.7 83.5 11.4 42.8-5.9 한국 10.3 22.9 9.3 17.1-2.6 해양플랜트 ( 억 $) 레저선박 ( 억 $) 세계시장 82.7 223 11.7 1,035 8.6 한국 22.9 104 18.3 435 13.9 세계시장 250 391 640 한국 - 0.11 0.44 96
Ⅲ. 조선해양산업 < 조선기자재직수출실적추이 > ( 단위 : 백만불 ) 년도 2010 년 2015 년 2020 년 2025 년 금액 1,500 3,310 4,500 6,000 * 중국시장의점진적상승과인도, 브라질, 러시아등신흥조선국의조선산업정책강화로기자재직수출상승 ( 연 12~20% 상승예상 ) 국제적리더십확보 - IMO와같은국제기구의기술적리드 사업다각화 - 신제품수요창출 - 신재생에너지등사업다각화 - 중소선박및조선해양기자재역량강화 97
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5 산업전략 5.1 조선해양산업전략 (Overview) 조선해양산업의특성상다품종소량주문생산제품이므로다양한선박및해양플랜트제품에대한경쟁력을확보하여야한다. - 현재주력제품인컨테이너운반선, 대형유조선, 산적화물선등에대한차별화및중소형조선소의경쟁력강화로후발조선국에대한견제를유지한다. - 해양레저선박에대한국내소형조선소의경쟁력이미흡하므로기술개발지원이필요하다. 조선해양산업의경우세계전체가글로벌시장을형성하고있기때문에특정지역만을대상으로하는전략은맞지않을수있다. - 따라서조선해양분야의시장전략은수요자인선주를지역특성과연관지어구분하거나제품그룹별특성에따라분류할수있을것으로판단된다. Total Solution을통한 Value Chain 확장으로수요확대및수익제고를추진해나가야한다. - 조선해양분야는프로젝트규모가큰만큼자금조달이관건이되는경우가많기때문에선박금융지원기법의개발및확대를통해파이낸싱도밸류체인대상으로확대할필요가있다. - 또한아직까지취약한분야로꼽히고있는엔지니어링분야까지확대하여밸류체인체계를고도화해야한다 ( 아웃소싱, 내재화모두가능 ). 98
Ⅲ. 조선해양산업 5.2. 조선산업전략 SWOT 분석 S ( 강점 ) W ( 약점 ) 선박 S1: 세계1위조선산업기반 S2: 종합경쟁력확보 S3: 선진국동등기술력 S4: 중장기 Vision2020 수립 W1: 중소조선업체취약 W2: 원천기술개발부족 W3: 중소선박경쟁력취약 W4: 국제기구대응전략부재 O ( 기회 ) O1: 수주감소 / 경쟁력치열 O2: 일본의시장점유율하락 O3: 지속적인전문인력확보가능 O4: 친환경선박제품시장확대 SO 전략 주력선종을기반으로적극적 marketing 및수주확보 (O1~4, S1, S2) 친환경기술개발로환경경쟁력확보 (O1~4, S1~4) 친환경기자재원천기술개발 (O4, S6) WO 전략 중소조선설계및건조경쟁력강화 (O1, W1~3) 메가요트, 보트등신성장동력육성 (O1, O4, W1~3) 고부가가치핵심기자재의국산화 (O1, O4, W1, W3) 친환경기술개발로국제기구적극대응 (O1, O4, W4) ST 전략 WT 전략 T ( 위협 ) T1: 세계시장침체및불안정성지속 T2: 중국의세계시장 1 위진입 T3: 자국조선산업보호정책강화 T4: 글로벌환경규제강화 산업원천핵심기술개발연구지원확대 (T2~4, S1~4) 조선해양산업경쟁력강화를위한국가차원의독립연구기관설치 (T2~4, S1~4) 글로벌환경규제대응체계구축 (T2, T4, S1~4) 우수기술인력의관리체계구축 (T3, S1~4) 환경경쟁력강화를통한시장점유율확대 (T1, T4, W4) 조선해양산업에특화된원천기술개발프로그램신설 (T2~3, W1~4) 국제기구활동강화및전문가양성 (T4, W4) 대기업 / 중소기업간, 산학연간인적네트워크구축 (T2, W1, W3) 선박금융지원기법의개발및확대 (T1~3, W1~3) 99
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.2.1. 제품전략 주력선종을기반으로적극적 marketing 및수주확보 - 고부가가치선박 - 차세대선박 - 해양레저선박 친환경기술을바탕으로한 Green Ship 제품개발 - GHG 30% 감소, 안전성향상 50% - IMO에대한기술적리드 - 안전하고깨끗한선박으로국제적인명품브랜드개발 100
Ⅲ. 조선해양산업 친환경선박제품및관련기술의적극적개발 - IMO에서는 2025년까지단계적으로선박 GHG 30% 이상감소를목표로하고있음. 국제기준보다 GHG 감소율이높은제품개발로세계시장점유율확대 - 지구온난화에대한대책마련차원에서해운사에서도 GHG 감소에매우적극적이므로친환경선박에대한필요성및수요는계속증가 5.2.1.1 핵심육성제품 고부가가치주력선박 - Container, Tanker, Bulk Carrier의친환경및고부가가치화 - LNGC의친환경및고부가가치화 - CNG, CO 2 운송선, NGH선박의개발 5.2.1.2 미래육성제품 Cruise 선박의수출품목양성 해양레저선박의수출품목양성 5.2.2. 시장전략 시장내수요자차별화전략 : 주력범용선박의경우고품질의제품을선호하는선주들을대상으로선박건조기술과질적인요소를차별화함으로써선가조정권발휘 ( 지역별시장보다선주특성에따른구분필요 ) 시장세분화전략 : 조선시장의다양한제품들가운데우리의역량을발휘할수있는특정제품에집중하는전략, 높은수준의기술노하우나전문인력이확보된분야로초대형 LNG선등이유망 시장내수요자차별화전략을활용할수있는것으로주력범용선박의경우고품질의제품을선호하는선주들을대상으로선박건조기술과질적인요소를차별화함으로써선가조정권을발휘할수있을것으로보인다. - 향후미래유망품목으로크루즈선의경우우리가시장에서충분히역량을발휘할수있는단계에오르게되면현재의 EU처럼시장세분화전략의대표품목이될수있을것으로판단된다. 101
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.2.3. 비즈니스모델혁신전략 Total Solution을통한 Value Chain 확장 - 선박금융지원기법의개발및확대를통한파이낸싱제공 - 엔지니어링분야까지확대하여밸류체인고도화 친환경기술개발의적극화로능동적국제표준유도 조선해양산업의혁신생태계구축을위해제품포트폴리오를고부가가치위주로꾸준히재편하고전략적대응 - 이를위한 R&D 투자, 전문인력양성및글로벌 Skill Network를통한아웃소싱활성화 - 혁신의관건이되는기술및제품의융복합화추세에적극대응 범세계적으로가장강력한니즈로작용하고있는친환경기술개발의적극화를모색하고나아가능동적국제표준을유도하여시장을주도해나가야한다. 조선해양산업의혁신생태계구축을위해제품포트폴리오를고부가가치위주로꾸준히재편하고전략적으로대응한다. - 이를위한 R&D 투자, 전문인력양성및글로벌 Skill Network를통한아웃소싱활성화를추진한다. - 혁신의관건이되는기술및제품의융복합화추세에적극대응하고이를위해조선해양산업의기반이되는연관산업의기술고도화도이끌어내야한다. 5.2.4. R&D, 인력, 기반시험설비 지구온난화에따른국제기구대응기술개발 - Green ship technology 확보로환경경쟁력강화 조선해양산업에특화된원천기술개발프로그램신설 - 산업원천핵심기술개발연구지원확대 대기업 / 중소기업간, 산학연간인적네트워크구축 - 우수기술인력의관리체계구축 - 국제기구활동강화및전문가양성 조선해양산업경쟁력강화를위한국가차원의독립연구기관설치 - 중단기 R&D 기획및대형연구설비확충 - 중장기조선해양산업발전정책수립 - 글로벌환경규제대응체계구축 102
Ⅲ. 조선해양산업 Green 제품에대한기술개발집중필요 - 중국은국가차원의적극적인지원으로 10년수수량, 건조량, 수주잔량에서근소한차이로세계 1위를차지 - 중국조선산업은아직까지는자국내수요가 40% 이상을차지하고있긴하지만이러한현황이오래지속되면한국으로서는세계 1위를내줄수밖에없음 - 전세계적으로지구온난화에따라 GHG 감소를필요로하는시점에서아직은기술적인우위를확보하고있는우리나라조선산업에친환경기술접목으로세계 1위탈환의절대기회임 103
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3. 해양산업전략 SWOT 분석 해양구조물 S ( 강점 ) W ( 약점 ) S1: 해양구조물의건조분야는세계 1 위 S2: 연관산업계의종합경쟁력확보 S3: 세계 1 위조선산업을기반으로한기초기술확보 S4: 국내조선산업계의 2020 년에해양구조물매출 50% 목표의지 W1: 설계인력의세계화및전문화부족 W2: 원천기술개발을위한기회 시스템 인프라부족 W3: 플랜트및핵심기자재에대한기술부족 W4: 해양산업분야금융시장및내수시장취약 O ( 기회 ) O1: 해양에서 Oil&Gas 확보를위해해양구조물의발주증가 O2: 해외엔지니어링업체에서한국의가능성타진 O3: 조선산업부진타개를위한대안으로기술개발지원강화 O4: 조선산업의잠재기술력확보 SO 전략 건조분야에서의세계 1 위유지지속 (S1-O1) 조선산업의기초기술을토대로플랜트엔지니어링산업의진출 (S2,3-O2) 해양구조물의종합기술을확보하여해외시장에대한적극적인마켓팅 (O3,4-S4) WO 전략 플랜트및기자재의핵심설계기술확보를위한전문조직설립 (W1,2-O2) 플랜트및기자재의핵심설계기술확보를위한조선업계의적극적인노력 (W2,3-O2,O4) 고부가가치핵심기자재의국산화 (O1, O4, W1, W3) T ( 위협 ) T1: 심해저에대한플랜트기술요구 T2: 중기술해양구조물시장에중국의약진 T3: 해양플랜트사고로인한규제강화 T4: 플랜트설계기술의해외의존 ST 전략 심해저플랜트기술개발 (T1-S1,2,3) 해양구조물의기술에대한기술유출방지 (T2-S1) 해양플랜트사고예방및처리기술의개발 (T3-S3) 플랜트우수기술인력의육성 (T4, S3) WT 전략 해양플랜트에특화된원천기술개발프로그램신설 (T2~3, W1~4) 해양플랜트에대한국제전문가의영입 (W1-T4) 세계시장에대한국내 Oil & Gas 의 Major Company 육성 (T2-W4) 104
Ⅲ. 조선해양산업 105
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3.1. 제품전략 주력선종을기반으로적극적 marketing 및수주확보 - Drill Ship, FPSO, FSRU - 해저플랜트 해양구조물의핵심설계기술및고급기자재기술개발 - FPSO/FSRU 플랜트설계기술개발 - 심해저플랜트설계기술개발 고유가에따라심해 / 극한지해양자원에대한개발증가 - 에너지자원의고갈로북극해, 심해저자원에대한개발이증가할것으로예측되며이러한극한환경에서안정적으로작업이가능한해양플랜트제품개발필요 5.3.1.1 핵심육성제품 Drill Ship, FPSO, FSRU 등의 Ship-Like Offshore 및관련장비 5.3.1.2 미래육성제품 해저플랜트및관련장비 5.3.2. 시장전략 시장세분화전략 : 조선해양시장의다양한제품들가운데우리의역량을발휘할수있는특정제품에집중하는전략, 높은수준의기술노하우나전문인력이확보된분야로 Drill Ship, LNG-FPSO 등이유망 시장진입전략 : 상대적열위에있는해저생산플랜트의엔지니어링및설치분야, Subsea Processing 등이대상이며진입장벽이큰 Subsea분야는윈윈할수있는선진업체와의 M&A도바람직 시장세분화전략은조선시장의다양한제품들가운데우리의역량을발휘할수있는특정제품에집중하는전략으로, 높은수준의기술노하우나전문인력이확보된분야로초대형 LNG선, Drill Ship, LNG-FPSO 등이유망한것으로평가된다. 시장진입전략은상대적열위에있는해저생산플랜트의엔지니어링및설치분야, Subsea Processing, 레저보트등이대상이며진입장벽이큰 Subsea분야는윈윈할수있는선진업체와의 M&A도바람직할것이다. 106
Ⅲ. 조선해양산업 5.3.3. 비즈니스모델혁신전략 Total Solution을통한 Value Chain 확장 - 선체뿐만아니라해상및해저기자재, URF(Umbilical, Riser, Flowline) 등제품영역확대 - 해외유전개발시국내기술적용을통한 Track-Record 확보전략구체화 - Pre-FEED, FEED 엔지니어링분야까지확대하여밸류체인고도화 친환경, 고신뢰성기술개발의적극화로능동적국제표준유도 조선해양산업의혁신생태계구축을위해제품포트폴리오를고부가가치위주로꾸준히재편하고전략적대응 - 이를위한 R&D 및안전성능시험평가설비투자, 전문인력양성지원 - 글로벌 Network를통한 Open Innovation 및아웃소싱활성화 - 혁신의관건이되는기술및제품의융복합화추세에적극대응 선체뿐만아니라해상및해저기자재, URF(Umbilical, Riser, Flowline) 등제품의영역확대를도모하고, Pre-FEED, FEED 엔지니어링분야까지확대하여 Total Solution Provider 전략을통해밸류체인고도화함과아울러해외유전개발시국내기술적용을통한 Track-Record 확보전략을통해세계시장진입장벽을극복할수있는전략을구축한다. 범세계적으로가장강력한니즈로작용하고있는친환경기술과 Subsea All Electric 추세에대응한기술개발의적극화를모색하고 Open Innovation을통한능동적국제표준에능동적으로대처하고장기적으로표준을주도해나가야한다. 107
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3.4. R&D, 인력, 기반시험설비 심해및극지유전개발확대에따른대응원천기술개발 - Subsea 및 Topside 기자재국산화기술확보로해양플랜트경쟁력강화 - 극지구조물엔지니어링원천핵심기술및장비 Winterization 확보로극지시장선점 해양플랜트산업에특화된원천기술개발프로그램신설 - HSE * 기반엔지니어링산업원천핵심기술개발연구지원확대 *HSE: Health, Safety & Environment 대기업 / 중소기업간, 산학연간생태계구축을위한네트웍지원 - 중소기자재업체경쟁력강화를위한대기업의엔지니어링기술지원등 - 국제기구활동강화및전문가양성 조선해양산업경쟁력강화를위한국가차원의독립연구기관설치 - 중장기 R&D 기획및조선해양산업발전정책수립 - 해양구조물 / 플랜트안전성능평가필수시설보유및기술지원 - 국제위원회활동강화로글로벌환경규제대응체계구축 국가차원의 R&D 집중지원 - G20 국가로서조선해양산업에대한직접적인지원은 OECD 신조선협상과같은국제적인통상마찰을야기할수있으므로 HSE와같이공공의안전과복지를위한기술을중심으로한해양플랜트핵심기술과위험요소가큰신제품개발의정부차원의지원 - 엔지니어링및장비개발국제경쟁력확보를위해해양플랜트장비의각종성능, 장비특성, 기자재인증등에필요한대형설비를독자적으로확보하여야함 - 조선해양분야독립연구기관설치로전국에산재된관련전문기관의전문성을강화 통합할수있는중장기적인 R&D 정책수립및조정을통해조선해양산업의국제경쟁력강화 108
Ⅲ. 조선해양산업 6 조선해양산업기술전략 6.1 유망제품기술 SWOT 분석, PPM 도표분석에따라선정된유망제품군에대해핵심기술목록을작성하였다. ( 첨부자료참조 ) - 지구온난화에따른세계적인 GHG 감소노력과선박제품에대한 IMO의규제강화에대비하기위한친환경기술을별도로구분하여작성하였다. 1) Green Ship 기술 2) 미래형에너지수송선박 3) 고부가가치선박 4) 크루즈선박및해양레저선박 5) 해상플랜트및신재생에너지 Farm 6) 해저플랜트 7) 조선기자재 유망제품군별로작성된기술목록에대해기술개발전략분류 - 기술개발단계분류 : 기술확보시점에따라단기 (~2013), 중기 (~2016), 장기 (~2020) 및 2020 이후로분류하여기술목록에표기 - 전략기술 ( 정부지원또는정부 산업계공동지원개발 ) 과산업체단독개발및기술도입으로개발주체를분류하여목록에표기 6.2 핵심기술확보방안 6.2.1 Green Ship 기술 문제점 조선해양산업의지속적발전을위한신기술개발역량부족 - 국가전략에대응하는조선기술을개발하는것이필요하나, 국내조선산업의역량은인력부족및연구개발장비의부재로인하여개별기업이주도적으로추진하기어려움 - 조선 해양분야가국내산업에서차지하는비중에비추어볼때정부의조선 해양분야 R&D 지원은타산업에비하여미미한실정 선박 GHG 감소를위한중장기기술개발정책미흡 - 지구온난화에대비한 CO 2 감소기술은국가차원대응기술개발및정책수립필요 - 산업원천 / 성장동력사업에서는현재중단기기술개발을주로지원 (TRL 3~7수준 ) - IMO의선박 GHG 감소를위한강제규정제정에수동적으로대응 선박의에너지절감을위한중장기기술개발정책미흡 - 미래선박에필수적인에너지절감형선박을위한중장기기술개발필요 - 에너지절감선박은결과적으로 CO 2 감소로이어져국제규제및신선종창출에직접적인영향 109
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 조선해양산업의취약점 - 환경규제대응관련원천기술미흡 - 핵심원천기술의자립도부족 - 환경관련국제규제에대한선도적역할미흡 - 국제기구활동및역할에서글로벌리더로서의위상미약 - 내수기반취약, 핵심기자재의낮은국산화율 - 우수연구개발인력의연구환경악화와해외유출증가 - 조선해양시장에서중국의급부상, 일본의세계시장유지, 유럽의부활전략 - 향후세계조선해양시장의불안정성 기술확보방안 기술적측면 - 선박의에너지절약, 안전성향상핵심기술은기업주도로확보해야한다. - 기반구축사업은정책과제로시행해야한다. - ET 및 IT 기술을선박설계에접목하여 e-navigation, 안전성평가기술, U-기반운항자동화기술확보가필요하다. - 에너지절약형추진시스템, CO 2, NO x, SO x 등배출가스제어기술등친환경선박핵심기술개발은기업주도로확보해야한다. - 선박용연료전지, 전기구동장치등의미래선박핵심기자재국산화개발을정부주도로종합적으로추진해야한다. * 미래형친환경선박의적용기술은 IT, ET 기술의융합분야가많아연관기관의공동연구로시너지효과발생 정책적측면 - 그린쉽편드조성 ( 글로벌환경규제및미래고부가가치시장대응을위한핵심기술개발, 국내외마케팅전략추진, 해당분야정보및지식인프라기반구축을위한재원조성 ) 이필요하다. - 그린쉽 & 해양플랜트기자재국산화지원센터설립필요성을검토해야한다. - 법 / 제도개선 (IMO 등국제법 / 제도개선에주력 ) 을검토해야한다. - 시장창출을위한국제 Rule 발의 (Green ship & 신개념 Ocean plant 개발을선제적으로추진하여국제기구에서관련규제를발의하고선도적으로대응, 창출되는시장에효율적대처 ) 등을검토해야한다. - 글로벌공조및분위기조성 ( 그린쉽관련국제공동연구, 국제회의및학술대회의적극적인유치와이를위한예산확보추진 ) 이필요하다. 인력양성 - 조선기반 ET, IT 인력의체계적양성, 화학 / 화공기술인력및 R&D 인력양성이필요하다. 110
Ⅲ. 조선해양산업 6.2.2 미래형에너지수송선박 문제점 원천기술확보및선점의지부족 - 현재기술선점을위하여투자하는국가도있으나, 국내에는현재수요창출에급급하여미래에출현될선박의원천기술개발에투자하지못하는실정이다. - 현재주력선종이며고부가가치선박인 LNG 및 FPSO 등의고부가가치선박의핵심기술은해외에매우비싼기술료를지불하면서도입하여선박을건조하는경우가많다 - 미래에출현하게될미래형에너지수송선도현재에직접적인가치창출이이루어지기어려우나, 기술선점이늦어지면미래에출현할선박도고부가가치핵심기술을국산화하지못하다. 핵심기술및부품개발전문기관미흡 - 미래에너지관련선박의경우기존국내기술을활용하여개발할수있는능력이충분하지만, 핵심기술및부품개발은전문연구기관에서수행하여야한다. - 국내전문연구기관및핵심기술개발을위한중소형업체는현재발생하는수요에만안주하여미래기술연구에대한위험도를극복하지못하고있다. - 전문연구기관및중소형전문업체의경우연구개발에따른위험도를극복할수있는재정적인자립도가매우약하기때문에국가적인지원및정책적인지원없이연구개발에몰입하기어려운국내연구환경이다. 기술확보방안 기술적측면 - 집중적인투자를통하여국내자체개발이가능한기술을선정하여단기간 (3-5년) 에집중적인투자를통하여기술선점및우수기술을확보해야한다. : CO 2 수송선의대형압력탱크설계및제작기술, 재액화 / 재기화또는가열시스템의설계및제작기술등 : CNG 운반선의 Cargo Containment System 기술, 선적 / 하역 System 기술, CNG 수송선의위험도및안전성평가기술, 안전모니터링 System 개발 : NGH 수송선의화물창관련기술 ( 저온가연성고체화물운송을위한화물창설계원천기술, NGH 화물유동특성해석기술, NGH의부분적응결방지기술, NGH 화물창열침입량해석및단열기술, BOG 처리기술등 ), 선적 / 하역 System 기술개발, NGH 수송선의위험도및안전성평가기술, 안전모니터링 System 개발 - 에너지수송선의공통핵심기술을우선적으로지원하여 CO 2, LNG, NGH, CNG, GTL 등다양한가스수송시스템에대한종합적인기술개발체계도에따른기술개발이필요하다. 정책적측면 - 에너지이용효율화및절감, 온실가스배출량저감정책추진으로관련기술확보를가속화해야한다. : CO 2 수송선시장개척에의한경제적인수익창출과 CO 2 처리를위한표준방안제시를통한세계적인이산화탄소저감의선두주자로인식 111
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 인력양성 - 에너지수송선박의핵심기술에대한설계및제작기술을선점하기위한관련조선및기자재기술인력및 R&D 인력양성이필요하다. - 에너지전환, 하역시스템의혁신, 미래의해상교통기반구축및새로운비즈니스모델분야등새로운전문기술인력의체계적양성이필요하다. 6.2.3 고부가가치선박 문제점 조선경쟁국의추격및선진국의기술선점 - 중국의선박건조능력이 2007년 900만 CGT에서 2011년 1,800만 CGT로두배가량증가하여고부가가치선박분야에서도강력히추격해오고있다. - 유럽과일본은국가차원의지원을통해선박해양관련국제기준의제 개정을통한국제경쟁력유지를시도하고있다. - 선박 GHG 배출규제강화를위해국제해사기구 (IMO) 에서선박기인대기및해양오염물질저감을위한국제 Rule 제정을본격화하고있으며, 이는고부가가치선종에우선적으로적용될예정이다. 고부가가치선박기술투자미흡 - 극지자원개발및극지운항항로개발에따라빙해용 LNG운반선및빙해용상선시장이확대되고있으나, 유럽국가와의기술격차를줄이기위해서는많은기술개발투자가필요한실정이다. - LNG운반선의고유핵심기술개발및핵심기자재국산화가조속히이루어져야중국등신흥조선국가와의기술격차를유지하고부가가치도높일수있다. 전문인력부족 - 기존전문노동인력의고령화가급속히진행되고있으며, 조선산업에서핵심기능인용접및도장분야에서일할신규인력의충원이부족한상태이다. - 인력양성대책및자동화등을통한고부가가치선의생산성향상기술개발시급하다. 기술확보방안 기술적측면 - 산업원천기술개발사업로드맵, 통합기술청사진등국가기술로드맵에의거하여필요핵심기술을확보한다. - 대표적고부가가치선박의핵심기술선정및추진 : 빙해선박관련핵심기술로는빙해역운항성능및안전성이뛰어난선형및선체구조개발기술, 전기추진시스템등빙해선박용추진시스템개발기술, 극한환경을견딜수있는기자재개발및각종 Winterization 기술, 빙해 LNG운반선을위한화물창설계및생산기술, 빙해안전운항을위한위험요인모니터링및안전운항제어기술등이있으며, 산학연연계기술개발로확보한다. : LNG운반선관련핵심기술로는화물창고유모델개발및제작기술, LNG Cargo Pump, 재액화장치등핵심기자재국산화기술등이있으며, 기업주도의산학연연계기술개발로확보한다. 112
Ⅲ. 조선해양산업 : 초대형컨테이너운반선관련핵심기술로는에너지절감형초대형컨테이너운반선선형설계및추진장치개발기술, 초대형컨테이너선용고박 (lashing) 시스템개발기술, 파랑하중에대한구조안정성을확보할수있는하중평가및구조설계기술, 고부가가치선공통기술개발, 생산효율을높이기위한용접, 도장분야자동화및신공법개발기술, IT 융합을통한물류관제기술등선박건조관련기술, 연료전지, 원자력, 풍력등친환경 / 신재생에너지이용기술, 친환경선박엔진개발기술, 선박의손상비손상시의동적안정성평가기술, 위험도기반선박안전설계핵심기술등이있으며, 기업주도의산학연연계개발로확보한다. 정책적측면 - 국가전체산업에서조선산업이차지하는비중을고려하여조선해양산업의입지를확대할수있는정책을시행해야한다. : 조선산업의고부가가치화를위하여산업기술기반조성산업, 부품소재기술개발사업, 산업원천기술개발사업등정부R&D사업을통하여집중지원하는정책필요 - 전략적으로연구개발을위한인프라구축및연구기반조성이필요하다. : 빙해선박용핵심기자재의국산화개발을위해필요한극한시험용시험시설등인프라구축 : 고부가가치화를위한핵심기자재국산화지원등을통한산업생태계구축 - 글로벌조선해양리더로서국제위상강화를위한정책을시행해야한다. : ISO, IMO, IACS( 국제선급협회 ) 등국제표준화를위한국내대응체계구축 : 통상마찰대응능력제고 - 기자재산업고도화와수출산업화를위한정책적배려가필요하다. : 혁신우량중소기자재업체중점육성 : 조선기자재성능평가및시험ㆍ인증센터구축을통한국제공인및인증 : 해외전시의조선사-기자재업체공동참여로마케팅능력강화 인력양성 - 기능인력의장기수급계획을수립해야한다. : 조선관련기능인력을배출하는고등학교및전문대와산업체기술교육원에대한지원확대를통해인력수급안정화 - 조선및해양관련연구인력양성이필요하다. : 조선관련기초연구가대학에서진행될수있도록제도적으로뒷받침하여향후연구인력으로활동할수있는자원양성. 6.2.4 크루즈선박 문제점 내수시장부재및저조한국산화율 - 크루즈선박건조의핵심이되는인테리어설계ㆍ시공기술이부족하고, 고급인테리어및기자재의국산화율이저조하여종합가격경쟁력이떨어지고있다. - 내수형크루즈시장이형성되어있지않으며, 국내대형조선사에서는크루즈선박의건조경험이없다. - 세계크루즈시장을선도하는조선업체인 Fincantieri( 이태리 ), MeyerWerft( 독일 ), STX유럽 ( 핀란드 / 프랑스 ) 등유럽 3대조선소에서관련기술을독점하고있다. 113
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 국제규정강화및국내원천기술의부재 - 최근크루즈선의대형화로인하여사고시인명과해양보호를위해국제해사기구 (IMO) 에서는확률론적복원성능 Rule을채택하여 2010년부터적용하고있다. - 사고시선박이안전하게귀항할수있도록 Safe Return to Port 개념을도입하고있다. - 유럽의경우이미의장시스템의 Risk Analysis Tool을개발하여상용화단계에이르렀고지속적으로조선소, 선급, Consulting회사, Maker 등이하나가되어새로운 Rule에대응하기위한 R&D조직및범정부적인연구지원을추진중이다. - 선박의초대형화로인한신개념설계가적용됨에따라위험도가증가되어신개념설계기술및평가기술정립이필요하다. 현재투자현황및수준 - 크루즈선박의핵심의장기자재국산화를위한정부정책은산업원천기술개발사업등연간 100억원예산규모로향후도래할크루즈시장에비하여미흡한수준이다. 기술확보방안 기술적측면 - 산업원천기술개발사업로드맵, 통합기술청사진등국가기술로드맵에의거하여필요핵심기술을확보해야한다. - 크루즈선선형설계및성능해석기술을산학연연계개발해야한다. - 최적구조설계및저진동 저소음설계및해석기술을산학연연계개발해야한다. - Safety 설계및해석기술등을국제협력을통해확보해야한다. - 의장시스템설계및기자재개발을산학연연계개발해야한다. - 인테리어설계및시공기술은국제공동개발등을통해기업주도로개발해야한다. 정책적측면 - 정부에서는조선산업의고부가가치화를위하여산업기술기반조성산업, 부품소재기술개발사업, 산업원천기술개발사업등정부R&D사업을통하여조선산업분야의기술개발사업을지원하고있으나, 크루즈선박이한국조선산업의미래성장동력으로육성하기위한사업지원확대와중장기적체계적지원책이필요하다. - 전략적기술제휴및인프라구축이필요하다. : 선진사인테리어설계 / 시공기술의전략적제휴 : 핵심기자재의국산화개발을위한크루즈기자재클러스터조성등인프라환경구축 인력양성 - 기능인력의장기수급계획을수립해야한다. : 인테리어시공, 공실, 가구제작등크루즈엔터테인먼트구현을위한전문기능인력양성프로그램운영 : 용접, 도장, 취부등 3D 생산공정의인력수급과사고예방및품질안정화를위한자동화공법확대적용 - 우수전문기술인력확보가필요하다. : IT, ET 등디지털기반의조선콘텐츠분야강화를위한전자 / 건축 / 디자인등기술인력확보 : 크루즈운영, 전용항만설비운용, 크루즈여행상품기획등신규크루즈시장연계인력교육및시장 VOC 청취 114
Ⅲ. 조선해양산업 6.2.5 해양레저선박 문제점 국내원천기술미흡 - 국내기술수준은선진국대비 60% 정도로평가되나, 디자인, 인테리어, 의장기술등은선진국대비매우미흡한실정이다. - 전문기술인력및기자재업체의부족으로제작업체대다수가해외기술및수입기자재에의존하고있다. 정책적문제 - 마리나등레저선박이용인프라부족과법적규제등으로인해레저선박이용활성화에한계점을내보이고있다. - 한미 한EU 자유무역협정 (FTA) 에따른시장개방으로신규수요급증전망이나, 외국유명업체국내시장독점이우려되므로대응책마련이시급하다. 인프라구축및투자지원미흡 - 세계적수준인국내보유조선공학기술을바탕으로레저선박완제품생산기반을마련할필요가있고, 소재 기계부품류의원천기술을응용하여레저선박의의장품및부품생산기반도국내에마련할필요가있다. - 국내레저선박산업은초기성장단계로정부의기술개발지원을시행중이나지원규모는매우미미하다. 기술확보방안 기술적측면 - 세계최고의기술력을보유하고있는선박의기술력과자동차부품공급체계를해양레저장비산업에적용함으로써경쟁력확보가가능하다. - 산업원천기술개발사업로드맵, 통합기술청사진등국가기술로드맵에의거하여필요핵심기술을확보해야한다. 정책적측면 - 레저선박산업은지식경제부통합기술로드맵 ( 조선해양산업분야 ) 의세부기술분야로최근들어서야기술개발및시제품을만드는단계이므로정부차원의정책적인지원이요망된다. - 레저선박및장비의완제품 / 부품핵심요소기술개발기반구축이필요하다. : 정부추진, 산학연공동연구개발사업지원확대 : 기술개발청사진, 업계수요조사등을통한전략품목발굴및핵심기술개발집중지원 : 대형조선, 자동차업계와중소형조선업계의연계를통한기술개발지원 인력양성 - 레저선박설계, 제품생산, 사용자교육, 수리정비등레저선박관련가치사슬전분야에걸친전문인력양성추진이필요하다. - 전문연구기관, 대학주도레저선박을전문으로설계 생산할수있는레저선박설계 / 생산인력양성사업을추진할필요가있다. - 해외레저선박전문기술인력의국내취업을적극지원하는등국내외기술인력교류협력사업을활성화해야한다. - 해양스포츠 관광 장비관련전문고등학교신설을검토해야한다. 115
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6.2.6 해상플랜트및신재생에너지 Farm 문제점 에너지자원개발투자미흡 - 화석에너지의고갈문제와환경규제강화에따른청정재생대체에너지자원의필요성및신재생에너지보급목표달성을위한해양에너지자원의적극적인개발이용은증가하지만, 에너지자원개발을위한연구개발투자는미흡하다. 신재생에너지 Farm 현실화에따른기술선점요구 - 해양공간이용수요증가및전세계적인해양기반신재생에너지개발과관련하여초대형부유식구조물기술을활용한대규모부유식해상풍력단지가현실화될전망이므로이에대한기술개발이필요하나기술투자는미흡하다. - 세계적으로설계 / 시공사례가많지않음으로해서관련기술이성숙되어있지않다. - 신재생에너지산업은우리의우수한중공업 / 조선 / 해양건설기술과 IT의접목을통한조기기술선도국진입이가능한분야이나, 아직까지원천기술개발이미흡한실정이다. 초대형기술에따른위험요소산재및개별기업의기술개발어려움 - 해상플랜트및신재생에너지 Farm 구성등초대형구조물의건설에따른연구비및공사가요구되는기술이므로개별기업에서접근하기어렵다. - 기존해양플랜트및요소기술이모두포함되어야하는기술로중소형기업및대형조선소의산업체와학연이모두참여하여개발하여야하는기술이므로종합적인기획하에종합개발이필요하나현재까지는부분적으로개발진행하고있다. 기술확보방안 기술적측면 - 장기적인관점에서원천특허및표준화전략과연계한기술개발을통해핵심공정및소재기술을확보해야한다. - 발전효율의고도화와복합발전및단지화를통한경제성향상기술을산학연공동개발로확보해야한다. - 원천핵심기술은자체개발보다는외국과의 M&A 등을통하여국제협력사업으로추진하여확보하여야한다. - 단기적으로는국내시장점유율을높이는데필요한기술개발에집중하고, 이를기반으로원천기술을개발확보한다. 정책적측면 - 신에너지및재생에너지개발, 이용, 보급촉진법 에의해해양신재생에너지의기술개발중요성이증대 : 국내연안해역의해양에너지잠재자원부존추정량인파력발전 650만kW, 조력발전 650 만 kw, 조류발전 100만kW 정도의에너지자원개발에필요한기술개발 : 국내부존자원도높음으로이를바탕으로해양에광범위하게분포하는청정재생에너지자원인해상풍력, 파랑, 조류, 조석, 중수소등의재생가능한에너지를변환시켜이용하는에너지발전단지개발기술 116
Ⅲ. 조선해양산업 인력양성 - 다양한분야의전문인력양성및적용이필요하다. : 해양신재생에너지산업은풍력, 조력, 파력에너지를수집, 수집된에너지를사용가능한에너지로변환, 변환된에너지를저장, 저장된에너지를이송하는네가지로분류 : 신재생에너지관련기술은산업의분류와동일하게에너지변환, 저장, 이송등의전분야의전문인력이필요한기술 6.2.7 해저플랜트 문제점 플랜트 엔지니어링산업 FEED 및핵심기자재역량부족 - 플랜트 / 엔지니어링업계의외형적성장에도불구하고내실화가절실한상황이다. - FEED 역량은수주경쟁력과기자재채택률에결정적인영향을미치나, 역량이부족한실정이다. 선진국은시장성장성이높은심해자원생산용해양플랜트의적극적인육성 - 기존시장인천해용해양플랜트중심의시장진입 확대전략은한계에봉착했다. - 선진국은육상및천해자원고갈에따라심해용해양플랜트핵심기술을집중개발하고있으나, 국내관련업계는기술진입장벽에막혀있다. 해양플랜트의발주형태는비용절감및관리용이성을위하여통합발주형태변화 - 국내조선업계의선박건조능력으로통합발주를받을수있으나, 기본설계능력등의미흡으로많은부분을해외기술에의존하므로관련기술개발이시급하다. 기술확보방안 기술적측면 - 급격한성장이예상되는심해 Oil & Gas 생산용해양플랜트분야에해저-해상통합엔지니어링및기자재의 Total Solution을제공하여미래시장을창출할수있는총합기술개발기획하에서정부주도의산학연공동개발로관련기술을확보한다. : Oil Major사는해저-해상통합엔지니어링및기자재전체에대한 Total Solution을요구하고있는추세 : 국내외자원개발회사들과협력하여개발된기술을실증하여 Reference를확보 - 해저-해상통합플랜트엔지니어링및기자재기술은타분야에서확장적용가능하므로관련기술의이전으로기초기술을확보한다. : 심해 Oil & Gas 생산용해양플랜트에적용가능 : 심해광물자원생산, 심해어류및상태모니터링등에확장적용가능 - 심해 Oil & Gas의생산성향상, Platform 경량화및저장능력제고를위한 Subsea Production & Processing 기술등은선진업체와국제공동기술개발을통해확보한다. 정책적측면 - 해저-해상통합엔지니어링및기자재 Total Solution 제공을통한국내조선해양 / 플랜트 엔지니어링 / 중소기자재업계의전략적연계 (Eco-System) 구축할수있는정책을통해기술개발및확보를지원한다. - Risk가큰분야로정부주도의산학연관협동체제구축을통해개발한다. 117
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 국가차원 Oil & Gas 개발을통한국내업체경험기회부여및해양플랜트산업경쟁력제고가필요하므로정책적으로배려한다. 인력양성 - 친환경해양플랜트기술개발수요증가에따른환경전문인력을양성하는것이필요하다. 6.2.8 조선기자재 문제점 조선기자재업체 90% 이상이중소기업으로자체연구능력부족 우수한인력의조선기자재업체유치현실적으로한계 ( 고용불안및저임금 ) 새로운기술및품목도출에대한선행연구한계 우수한시설과인력을보유한연구기관및대학의기술지원한계 특허, 국제규정및표준등을활용한기술개발전략부재 전문 Project Manager 부재로인한기술개발전략및추진한계 전세계기술개발및규제동향에대한후발적조치로시장선점및진출어려움 기술확보방안 수요기업 ( 조선소 ) 과연계한고부가가치선박기자재품목을도출하고, 전문기업을발굴, 육성하여필요한기술을확보한다. 단기적으로는수요기업 ( 조선소 ), 특히구매부서에서요구하는기존선박용기자재의성능업그레이드및추가성능인증취득을통한시장창출및진입방안과, 중장기적으로원천기술및융합기술이선행되어야하는기자재개발품목을도출하여추진하는방안을수립한다. 기존선진제품에대한선행연구역량강화, 기자재업체의연구소역량한계, 정부출연연구소와전문생산기술연구소및대학활용을극대화하여필요기술을개발확보한다. 기업과정부출연연구소, 전문생산기술연구소및대학의멘토제도를활성화하여기업이필요로하는선행조사 ( 표준및특허분석 ), 재료분석, 해석및설계지원, 성능검증에대한 1:1 맞춤형기술지원정부지원방안수립하여책임과인센티브를동시부여하여필요기술을조기확보한다. 개발또는개발중인제품의시장진출전략으로조선해양관련국제기구 (IMO & ISO TC8) 의규정과표준을선점하도록지원하여핵심기술을확보한다. 에너지저감기술의전략적지원 ( 대형선박및중소형선박각각의관련기술도출및전략수립정부지원강화 ) 으로핵심기술을확보한다. 선박으로부터배출되는오염물질에대한심층연구및이를저감하는기술을개발 ( 타산업및 IT 기술융합 ) 한다. 118
Ⅲ. 조선해양산업 [ 첨부자료 ] 1) Green Ship 핵심기술 유망제품분야 / 제품핵심기술단계 1) 개발 2) 친환경방오도료개발기술 1 발라스트수처리기술 1 친환경기자재 고효율초전도모터기술 3 친환경내장재기술 1/2 고효율저소음 HVAC 개발기술 1/2 IT 기술을활용한운항장비고도화 2 선형및배치최적화 2 마이크로버블이용등마찰저항감소기술 3 에너지절감 마찰저항최소화신개념도료개발 2 전기추진시스템설계및성능해석기술 1 추진효율을향상시키는추진기및각종선미부가물개발 1 Green Ship 기술 친환경엔진 친환경동력원 안전운항 상반회전프로펠러설계및축계시스템개발 2 NOx, SOx 및 PM 저감엔진개발 1 디젤 / 전기 Hybrid 동력장치 2 축발전기설계및제작기술 2 폐에너지 (WHRS) 회수기술 2 Dual-Fuel 엔진개발관련기술 2 동력원제어및전력분배최적화기술 2 선박용고용량고집적 Cell 및 Stack 개발 3 대형연 / 돛을이용한풍력활용기술 2 태양광을이용한선박보조동력생산기술 2 소형원자로를이용한전전기선박동력원개발 4 적재상태에따른최적운항조건해석기술 1 해상조건을고려한최적항로도출기술 2 해상및항만교통관제기술 (VTS) 2 e-navigation 기반선박운항고도화기술 3 손상안전성향상기술 (Safe Return to Port) 3 IT 융합기술을활용한안전성향상기술 3 1) 기술확보시점 1: 단기 (2013) 2: 중기 (2016) 3: 장기 (2020) 4: 2020 이후 2) 기술개발전략 : 전략기술 ( 정부지원 ) 전략기술 ( 정부 + 산업체 ) 산업체독자 기술도입 119
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2) 미래형에너지수송선박핵심기술 유망제품분야 / 제품핵심기술단계개발 CNG 선적하역시스템설계기술 2 모듈식 CNG 화물탱크설계기술 1 CNG 운송시스템 선박고정식 CNG 화물탱크설계기술 1 고압천연가스 (CNG) 선적하역시안전모니터링시스템기술 2 CNG 화물탱크안전모니터링시스템기술 2 CO 2 선적하역시스템설계기술 2 CO 2 선적하역안전모니터링시스템설계기술 3 미래형에너지수송선박 CO 2 해중처리 CO 2 화물탱크설계기술 3 CO 2 BOG 재액화시스템설계기술 3 CO 2 화물탱크안전모니터링시스템설계기술 3 CO 2 주입시스템설계기술 3 CO 2 해상하역을위한상대운동및계류기술 2 슬러리 NGH 선적하역시스템설계기술 1 NGH 운송시스템 NGH 선적하역안전모니터링시스템설계기술 1 NGH BOG 처리시스템설계기술 1 NGH 화물탱크안전모니터링시스템설계기술 2 NGH 화물탱크설계기술 2 고형물 NGH 선적하역시스템설계기술 2 120
Ⅲ. 조선해양산업 3) 고부가가치선박핵심기술 유망제품분야 / 제품핵심기술단계개발 빙해역선체주위유동해석및빙 -Propeller 상호작용해석기술 에너지절감형초대형컨테이너선추진기설계및제작기술 1 1 고부가가치선박 고부가가치공통기술 초대형 Container 선용고박 (Lashing) 시스템 1 LNG 운반선용 High Duty Cargo Compressor 기술 2 LNGC 용 Cargo Pump 기술 (Spray/Stripping Pump) 2 시뮬레이션기반선박생산기술 1 4) 크루즈선박및해양레저선박핵심기술 유망제품 분야 / 제품 핵심기술 단계 개발 친환경레저선박평가성능기술 1 친환경에너지하이브리드추진레저선박 2 레저선박운항안전성능평가시스템 2 설계및성능해석 레저선박저진동쾌적성향상기술 2 레저선박저소음쾌적성향상기술 2 친환경경구조레저선박생산시스템기술 2 레저선박 Life cycle management system 기술 2 크루즈선박및해양레저선박 레저선박용마리나계류시스템 2 고품질표면처리시스템기술 2 선실인테리어디자인및최적배치기술 1 고품질인테리어재및제품 2 IT 융합레저선박통합제어기술 2 제품개발 Outfitting 기술 2 외관스타일및사이즈별플랫폼 2 Safety Return To Port Application System 2/3 Energy Saving HVAC System 1 Cabin Installation for Cruise Vessel 2 Interior and Outfitting System for Cruise Vessel 2 121
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5) 해상플랜트및신재생에너지 Farm 핵심기술 유망제품분야 / 제품핵심기술단계개발 해상플랜트 Drill Ship FPSO FSRU 해양신재생에너지플랜트 심해저자원탐사기술 2 선형개발등기본설계기술 1 심해시추시스템설계및제작기술 2 동적위치유지장치설계및제작기술 1 생산및시운전기술 3 극지환경극복기술 2 FEED 설계기술 2 Topside Engineering 기술 1 심해계류를포함한동적성능제어기술 1 폭발을포함한안전설계기술 2 공정설계기술 2 핵심기자재국산화기술 2 극지환경극복기술 3 친환경해양플랫폼기술 3/4 해양풍력발전시스템설계및설치기술 1 해양복합발전 ( 원자력, 풍력, 조력등 ) 플랫폼설계기술 1 해양에너지 Farm 을위한핵심기자재개발 2 해양용에너지저장체개발및에너지수송기술 3 신개념에너지플랜트설계기술 3/4 6) 해저플랜트핵심기술 유망제품분야 / 제품핵심기술단계개발 해저플랜트 해저생산프랜트 URF 해저생산플랜트통합설계기술 1 Flow Assurance 성능예측및회피기술 1 해저생산처리시스템설계기술 2 복수해저생산시스템통제 / 감시기술 2 해저생산플랜트설치기술 2 핵심기자재국산화기술 2/3 장거리심해통신제어및구동시스템기술 3 URF 국산화기술 3 URF 설치기술 3 J-lay 설치선개발및운용기술 3 122
Ⅲ. 조선해양산업 7) 조선해양기자재 유망제품분야 / 제품핵심기술단계 1) 개발 2) 조선기자재 미래형에너지수송선박기자재 고부가가치선박기자재 해양플랜트기자재 해양레저기자재 CNG 운반선 Cargo Handlling System 2 CNG 운반선 Cargo Containment System 2 NGH 운반선 Cargo Containment System 3 CO 2 운반선 Cargo Handling System 3 LPG 운반선 Cargo Handling System 2 LNG 선추진시스템 2 LNG 선 Cargo Handling System 1 LNG 선 Safety System 1 LNG 선전장기자재 1 빙해선박의 POD 전기추진시스템 2 대용량저소음 HVAC System 1 대형엔진의배기배출물저감기술 1 발라스트수처리장치 1 4 행정디젤엔진전자제어식연료분사시스템 2 FSRU-LNGC 접안상태감시제어시스템 2 DPS(Dynamic Positioning System) + 조향추진기 (Azimuth Thruster) 1 공통핵심기술및기자재 1 Process & Mechanical 재 2 전장재 2 Fire & Safety 재 2 H 2 S Removal Package of the Acid Gas Removal unit 2 Gas Dehydration System 2 NGH(Natural Gas Hydrate) System 2 Air Type Vaporize System 1 Chemical Injection Pump Package 2 Produced Water Treatment System 2 Seawater Treatment System 2 Seawater Injection Pump Package 2 Flare System 2 Well Control System 3 친환경선외기 1 항해정보모니터링시스템 2 개인용해상내비케이터 2 레저용연안전자해도 3 123
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 기계산업 Ⅳ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅳ. 기계산업 1 서론 1.1. 기계산업의정의및산업의분류ㅇ기계산업은국가산업을견인하는자본재산업으로서국가경쟁력의기반이되는산업이다. 광의의기계산업에는일반기계산업과자동차및조선산업등을포함하고있지만여기서는협의의일반기계산업을기계산업으로지칭한다. ㅇ기계산업은자동차, 철강, 반도체산업등수출주력산업의설비를공급하는핵심기반산업으로서자본재산업의핵심이되는건설기계, 공작기계, 냉동공조기계, 금형, 농기계, 섬유기계, 유체기계, 정보통신생산장비, 신생산장비등다양한품목을포함한다. 1.2. 기계산업의중요성ㅇ기계산업은제조업의핵심생산설비를공급, 기업의경쟁력을좌우하는핵심요소이자, 제조업의발전단계별기반시설을공급하는산업발전의견인차역할을수행하는산업으로서, 다음과같은특징을갖고있다. - 수주형산업특성을보유해산업경기의선행지표로활용될뿐아니라막대한경제적파급효과가기대 - 오랜기간축적된기술력을바탕으로 OECD 국가의대 ( 對 ) 개도국무역흑자 1위산업 127
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 타산업에대한높은생산유발도로경제전반의생산증대와부가가치증대를주도하는산업 * 생산유발계수 (07년) 2.381( 제조업 2.073), 부가가치유발계수 0.683( 제조업 0.626) - 선 후진국간기술격차가크고기술진입장벽이높아단기간경쟁력확보가어렵고생산기술축적을위해서는오랜시간과대규모기술개발투자가소요 - 기술개발후상용화가되면장기간대외경쟁력을보유할수있어후발국의추격이어려운산업 - 기업경쟁력전반에있어서는생산능력확충및생산성향상등의성장잠재력측면에서부가가치창출을위한핵심역할을수행하는선진국으로의도약을위한핵심산업ㅇ우리나라기계산업은 10년기준생산액은 90조원으로 366억불 (46.6%) 을수출하였으며, 내수규모는 84조원으로 331억불 (42.5%) 을수입하고있다. 자동차, IT산업등내수시장의성장과우수한조립 가공기술을기반으로 00년이후연평균 11.5% 이상의높은성장을보이고있다. ㅇ전세계교역 2.4%(10위 ), 수출 2.6%(9위 ), 수입 2.5%(11위 ) 를차지하고있으며, 수출품목별로는건설기계, 공작기계, 금형, 섬유기계, 공조기계등이세계 10위권내에서선전하고있다. ㅇ또한, 00년전후로 100억 $ 규모로정체되어있던기계산업수출은과거 10년동안지속적인성장을통해 3배이상성장한 366억 $ 규모까지성장하였다. 금융위기이후성장세가둔화되면서 Global Top 10 수준을유지하고있다. ㅇ이러한정체의원인으로는 08년의금융위기, 선진기계류시장의침체및둔화, 중국의기계설비자립화등여러가지이유를생각할수있지만기계산업을포함한주력산업이그린화와스마트화의글로벌추세에대응하기위하여집중적인투자가필요한시기임에도주력산업의몸집에걸맞는 R&D 투자와산업혁신이선행되지않고있는것도주요요인이다. ㅇ기계산업의강자인일본이엔고에계속시달리고있고패러다임변화의물결이거세게몰아치고있는지금이야말로우리기계산업이한단계도약할수있는절호의기회이자중국의거센추격등위협이상존하는전략적변곡점이라할수있다. ㅇ이러한시기에우리나라기계산업이 2020년글로벌선도그룹으로도약할수있도록육성전략의밑그림으로서기계산업비전 2020을제시하고자한다. 128
Ⅳ. 기계산업 2 기계산업외부환경분석 2.1 거시적환경분석 금융위기이후로세계경제의불확실성가중 환율전쟁으로보호무역주의사조팽배해질우려 1 세계경제의불확실성지속 ㅇ 2008년리먼발금융위기이후각국의적극적인재정정책으로세계경제는 2009년 3/4분기이후로회복단계에들어선것으로보인다. IMF는최근 2010년세계경제성장률을 4.2% 로상향조정한바있다. ㅇ회복속도는국가또는지역별로차이가선명하여전반적으로회복되나싶던글로벌경제가유럽의그리스, 이태리의채무문제와미국의경기회복지연등으로다시휘청거리고있어경기회복이지연되고있다. 또한중국, 인도를중심으로한신흥경제국은회복단계를넘어성장세가지속되고있다. < 지역별경제성장률추이 ( 전년동기대비 )> [ 자료 ] Global Insight, 삼성경제연구소보고서에서재인용 ㅇ하지만미국의실업률이여전히 10% 에가까운상황에서이중침체 (double-dip) 논란이일고있으며유럽은재정위기가완전히해소되지않아도리어긴축재정을해야할형편이다. 일본은장기디플레이션의지속으로역시세계경제의견인차가되기에는역부족인상황이다. ㅇ중국을비롯한신흥국들은높은경제성장률에도불구하고과도한수출의존도및물가상승압력과부동산등자산버블에대한우려가점증하고있는상태이다. 따라서세계경제는한치앞을알수없는불확실성이지속되고있다. ㅇ세계경제의불확실성은기계산업에있어절대적인기회로작용할수있다. 선진국의경기불확실성으로인한시설과 R&D 투자지연에대하여우리나라가적기에기계산업에대한투자를늘려나간다면기계산업이한단계도약할수있는절호의기회가될수있다. 129
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2 환율전쟁과보호무역주의의팽배 ㅇ미국의수출증가에의한경기부양정책에걸림돌이되고있는중국의위안화평가절상을요구하면서시작된 G2간의환율전쟁이일본과한국을비롯한신흥국들이말려들면서확전되고있는양상이다. ㅇ각국의근린궁핍화정책에서비롯된환율전쟁은대공황에서보듯이필연적으로보호무역주의를불러오게되고이러한기조가장기간유지되면특히우리나라와같은수출주도형의신흥국들이타격을입게되는것은자명하다. ㅇ미국, EU와의 FTA를통해서무역장벽을허물고이를통하여수출산업의활성화를통한경제성장의구도를가지고있는우리나라로서는 G20 회의의의장국으로서환율전쟁을조기에진정시킬필요가있다. ㅇ기계산업이한단계더도약하기위해서내수보다수출비중을더키워야하는우리나라의입장에서는보호무역주의의장벽이큰걸림돌이될수있으므로환율전쟁의파장이어디까지번지는지예의주시할필요가있다. 2.2. 글로벌시장동향분석 신흥시장의확대와중국의급성장세지속 - 중국의기계산업수출순위가일본을제치고 00년 13위에서 09년 3위로급성장 - 신흥시장이 20년까지연평균 8% 성장하여비중이 51.6% 으로확대 - 선진국의비즈니스모델이판매위주체제에서토털솔루션제공방식으로변화 신흥시장에서의 Mid-Tech 제품경쟁력및기계산업의서비스경쟁력강화를위한수익창출비즈니스모델의변화필요 ㅇ세계기계수출시장은 2008년 1.4조달러에달하며그중건설기계, 공작기계, 금형, 냉동공조기계, 섬유기계, 농기계의 6개분야비중이 30% 가량을차지하고있다. 2020년에는세계수출시장이 2.7조불로성장할전망이며 6개분야의비중은 40.7% 까지증가할것으로예측된다. ㅇ수출시장점유율 1위는독일 (16.6%), 2위와 3위는각각미국과중국으로각각 11.4% 와 8.9% 를점유한다. 이들 3대국가가세계기계수출시장의 36.9% 를점유하고있으며, 한국은수출순위 9위로 2.6% 를점유하고있다. < 세계기계산업각세부산업의총수출현황및전망 > ( 단위 : M$) 2000 2005 2008 CAGR CAGR CAGR(E) 2020(E) ('00~'05) ('00~'08) ('10~'20) 건설기계 32,529 69,380 124,832 16.4% 18.3% 413,689 12.5% 공작기계 41,319 60,634 86,449 8.0% 9.7% 217,692 8.0% 금형 8,722 11,770 14,780 6.2% 6.8% 26,543 5.5% 냉동공조 40,513 67,682 111,201 10.8% 13.5% 250,446 7.0% 섬유기계 18,830 24,130 26,779 5.1% 4.5% 40,464 5.0% 농기계 18,455 34,584 59,587 13.4% 15.8% 167,598 9.5% 2020년세계기계산업수출액을 2조 7,000억불로가정하였을때, 위 6개분야의비중은 2008년 30.3% 에서 2020년 40.7% 까지증가할전망 130
Ⅳ. 기계산업 1 중국의급부상ㅇ중국의경우 2000년대 WTO가입 (2002) 과대만기업을필두로급증한세계유력기업의대중국투자, 그리고비용경쟁력완화를위한세계시장에서의저가중국산수요확산등으로기계수출순위가 2000년 13위에서 2009년일본을제치고 3위로도약하였다. ㅇ중국을홍콩, 싱가포르, 대만과함께중화권으로분류할경우 2009년세계시장점유율은 13% 를상회, 미국을제치고 2위수준에이르며, 무역을주로하는홍콩, 싱가포르외에기계수출규모가 114억불 ( 09) 12) 수준에이르는대만과의 ECFA( 10.9월 ) 를통한경제협력은 Chaiwan의등장을알리며한국기계업체에또다른위협요인으로부상하고있다. ㅇ대만은기업간수평분업을극대화한차이완전략을통해 10년경제성장률 10.8% 달성하였으며, 미국과일본의대만을통한중국진출 ( 이중황금삼각전략 ) 움직임활발해지고있다. < 세계일반기계수출, 한 중의성장과일본의추락 > 순위 2000 방 2005 2009 방향국가점유율향국가점유율국가점유율 World 100.0 World 100.0 World 100.0 1 USA 18.7 Germany 17.5 Germany 16.6 2 Germany 15.0 USA 13.7 USA 11.4 3 Japan 14.0 Japan 11.0 China 8.9 4 Italy 7.6 Italy 7.8 Japan 8.4 5 U.K. 6.2 U.K. 5.4 Italy 7.8 6 France 5.3 France 5.2 France 4.9 7 Canada 3.3 China 4.8 U.K. 4.4 8 Switzerland 2.6 Canada 2.8 Netherlands 3.8 9 Belgium 2.2 Netherlands 2.3 Korea 2.6 10 Sweden 2.0 Belgium 2.2 Canada 2.3 11 Netherlands 2.0 Korea 2.2 Belgium 2.2 12 Mexico 1.9 Austria 2.1 Austria 2.2 13 China 1.9 Switzerland 2.1 Singapore 2.1 14 Austria 1.8 Sweden 1.9 Switzerland 2.0 15 Korea 1.7 Mexico 1.8 Sweden 1.7 16 Spain 1.4 Singapore 1.6 Mexico 1.6 17 Hong Kong 1.4 Spain 1.5 Spain 1.4 18 Singapore 1.3 Hong Kong 1.2 Czech Rep. 1.2 19 Denmark 1.0 Hungary 1.1 Hong Kong 1.1 20 Finland 0.8 Czech Rep. 1.1 Poland 1.1 소계 소계 92.1 소계 89.2 소계 87.7 2 신흥시장의급성장과중국의성공적신흥시장공략 ( 단위 : %) 자료 ] UN, Comtrade ㅇ세계기계시장에서선진시장의비중은점차축소되는반면 BRICs 등신흥시장비중은 2020 년 46.2% 로확대될전망이다. 향후 20 년까지신흥시장은연평균 11% 이상의성장이예상되어, 선진시장성장률 (5.5%) 의 2배에달할것으로전망된다. ㅇ신흥시장중에서도중국의기계시장규모성장속도는눈부시다. 2009년중국은공작기계시장규모 194억불을기록하며세계제1의소비국의위상을공고히하였으며, 건설기계의경우전기종에걸쳐세계시장규모의 20~30% 를차지하고있으며, 특히, 휠로더나크레인의경우전세계수요의 50% 를상회하고있다. 중국농기계시장규모는 2009년현재 20조원으로추정 12) 대만은현재비 UN 회원국 (Non UN member) 으로 UN 의국별통계에집계가되지않으나, 대만기계협회 (TAMI) 에서발표한 2009 년기계수출은 11,350 백만불로 UN 회원국가중 20 위수준인폴란드와유사한규모 131
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 되며미국, 유럽에이은세계 3대농기계시장으로추정되고있으며, 히트펌프소비의경우세계시장의 20% 를점유하고있는것으로알려져있다. 중국은제12차 5개년계획에서 09년 GDP 대비 2% 수준인녹색산업비율을 15까지 8% 로확대 ( 20년에는 20%) 하기로발표하고녹색대국으로전환을선언하였다. < 2020 년세계기계시장및점유율전망 > 구분 규모 (10억불) 2000 2005 2009 2015(f) 2020(f) World 552 882 1,014 1,803 2,745 수입 선진시장 341 492 507 683 869 신흥시장 124 243 326 721 1,267 기타시장 87 148 180 399 611 점유 World 100 100 100 100 100 율 선진시장 61.8 55.7 50.1 37.9 31.6 (%) 신흥시장 22.5 27.6 32.2 40.0 46.2 기타시장 15.7 16.7 17.8 22.1 22.2 [ 자료 ] UN, Comtrade, 2015 년이후는 KOAMI 추정및전망 ( 신흥시장 : BRICs, ASEAN, Post EU, 중동 ) ㅇ중국의시장점유율이신흥시장에서급속도로증가하면서기술및가격경쟁으로우리기계산업의대외경쟁력이갈수록약화되고있는상황이다. 00년 ~ 09년간신흥시장 (BRICs, ASEAN, 중동, Post EU12) 점유율이한국은 1.3%P 성장한반면, 중국은평균 6.7%P 성장하였다. 특히, ASEAN 시장에서한국과일본은각각 0.3%P 및 14.3%P 감소한반면, 중국은 8%P 이상증가하였다. < 신흥시장에서의한 중 일점유율추이비교 > ( 단위 : %) < 전체신흥시장 > 2000 2005 2009 22.2 19.0 15.9 <ASEAN> 2000 2005 2009 34.7 28.8 20.4 2.8 3.7 4.1 1.9 4.9 8.6 3.3 3.3 3.0 3.0 7.9 11.9 한국중국일본 한국중국일본 [ 자료 ] UN, Comtrade 3 수익창출비즈니스모델의변화ㅇ독일, 미국등기계산업선진국은높은브랜드인지도와우수한딜러망을선점하고기계장비만을공급하던체제에서현지밀착형마케팅을통해설계 공정 설비관리등토탈솔루션을제공하여고부가가치를창출하고있다. 실제로독일, 일본의경우기계판매수익은 55% 에불과하며고장수리, 컨설팅등서비스분야에서수익의 45% 이상을창출하고있다. 132
Ⅳ. 기계산업 < 독일과우리나라기계산업의부가가치창출구조비교 > 2.3. 기술동향분석 저탄소녹색성장에따른환경규제에맞춰기계산업의저탄소기술화, 그린화진행 - 신냉매냉동공조기계및저매연건설기계와폐오일저감공작기계기술개발 기계분야와타분야의융합이적극추진중 - IT 융합가공장비의시장규모 1,00억달러예상 (2015년) 선진시장용과신흥시장용제품기술개발의양극화가속 - 선진시장용하이테크기술개발과신흥시장용현지화 기능단순화제품기술개발 1 기계산업의그린화ㅇ전지구적인온실가스배출규제가논의되면서기계산업분야에도환경규제가글로벌차원에서활발히추진되고있다. 이러한저탄소규제를배경으로기계기술을그린화하려는노력이선진국위주로진행중이며이는신흥국기계산업에대한진입장벽으로작용할전망이다. ㅇ기계기술의그린화는세부산업별로규제내용이다른데구체적으로는아래와같다. ㅇ건설기계는선진국을중심으로엔진배기가스규제, 소음규제, 화학물질규제, 전자파규제등이강화되고있으며이를충족하는것이산업경쟁의척도로작용하는추세이다. ㅇ미국의경우, 2008년이미기관출력 56KW이하의제품에한해 Tier Ⅳ 기준을발효하였으며, 유럽은 Stage Ⅲ를시행하고있는등규제강화속도가매우빠르게진행되고있다. ㅇ커민스 (Cummins) 엔진은 EGR( 배기가스재순환장치 ) 과 DPF( 산화촉매 + 필터 ) 기술을적용, Tier Ⅳ를만족하는건설장비용엔진을 2005년세계최초로개발하는등친환경엔진개발을통해배출가스규제에대응하고있다. ㅇ냉동공조설비의주요냉매로사용되던 CFC( 프레온가스 ) 는몬트리올의정서에따라 2010년부터전면사용금지대상이며, CFC의대체냉매로이용중인 HCFCs( 수소화염화불화탄소 ) 도 2013년부터생산및수입이제한되어 2030년까지전폐될예정 ( 선진국은 2020년 ) 이다. ㅇ공작기계의경우, 절삭공구의회전시발생하는마찰열을식히기위한절삭유로인한폐수와폐유발생량을줄이기위한노력이진행중이다. ㅇ중국 (CEFRI) 은제12차 5개년계획에서 09년 GDP 대비 2% 수준인녹색산업비율을 15까지 8% 로확대 ( 20년 20%) 하기로발표하고녹색대국으로전환선언 133
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 유럽과미국의디젤엔진배기가스기준변화 13) > 2 스마트화ㅇ기계산업은 메카트로닉스 시대 (1980~2010), IT Machinery 시대 (2010~2040), 지능형로봇 시대 (2040년~) 등 IT와의융합이가속화되고있다. ㅇ일본문부과학성의 2035년의미래과학기술 에서는앞으로 5년 ~10년의단기관점에서제조분야와 IT의융합이중요함을피력하면서, 고도 IT 이용제조기술, 가상설계제조기술, 고부가가치 제품제조기술, 나노가공 미세가공기술, 제조와관련된인간 로봇등 5대영역의중점육성을 촉구하고있다. < 고도 IT 이용제조기술개별예측과제의기술적실현시기 > 14) 과제 기술적사회적실현시기 ( 년 ) 실현시기 ( 년 ) 외부환경에적용하는특성을갖는지능재료 / 부품및이를활용한시스템에의해기 2015~2020 계성능이자율적으로향상되는기술 2020~2030 숙련자의판단과정과기능 노하우를명시하여타인에의한재이용과학습을가능케 2011~2015 하는지원시스템 2016~2020 네트워크화한각종기계 장비가시스템내부와외부의환경상태에따라변화하는유연성, 안전성, 보수성에우수한자율적용시스템 2011~2015 2016~2028 제조된공업제품의부품별로그이력을식별할수있는 IC 칩을내장한공업제품의생애추적시스템 2006~2010 2011~2015 고도로복잡한기능을가진기기 설비를원격지로부터보수 점검하는기술 2006~2010 2011~2020 자율적응, 다품종소량생산, 기간단축을지원하는제조용소프트웨어기술 2008~2013 2011~2018 3 기술융합현상의가속화ㅇ기계분야는타분야의융합신기술창출을지원하는기반기술로서정보, 통신 / 전자, 로봇, 신소재, 환경등타수요분야의기계분야융합기술화촉진하고있다. ㅇ 2008년 4월 ASME의 Global summit on the Future of Mechanical Engineering 에따르면기술트렌드가 BT와 NT를중심으로생물학및환경이슈를해결하는방향으로전환하고있으며, 기계공학이 기술의교차지점 (Intersection)' 으로서중요한역할을수행할것으로예측하고있다. 13) www.dieselnet.com, 미국및유럽의 Nonroad Diesel Engine 의 Emission Standards 를참조 재구성 14) 일본문부과학성 (2006) 2035 년의미래과학기술 134
Ⅳ. 기계산업 < 융합관점의주요기술분야간상호의존관계 > 15) 4 기술개발의양극화현상대두ㅇ세계적인경기침체에도불구하고, 산업엔지니어링, 하이테크장비등원천기술이중요한산업분야에대한 R&D 투자는지속적으로확대되고있다. ㅇ 2005년 ~2009년 OECD 및 EU 총 37개회원국의민간 R&D 투자지출증가율의상위부문에산업엔지니어링, 하이테크장비등이포함되어있다. ㅇ특히첨단하드웨어장비등은미국과 EU, 일본을중심으로 2009년한해동안만 1,000억달러가넘는글로벌 R&D 지출을기록하였으며, 각국의 R&D 투자집중도가제약및바이오에이어 2번째로높은것으로확인되고있다. < 신성장산업분야글로벌 R&D 지출 (2009년)> 16) ㅇ선진시장을타겟으로한하이테크기술에의투자와더블어선진업체들은신흥시장 (Middle market) 을공략하기위해중급품질에저가제품의출시를강화하고있다. ㅇ이는품질은유지하면서현지화 기능단순화등으로생산비용을줄여신흥국중산층을공략하는 Volume Zone Innovation 전략에따른것이다. ㅇ또한아프리카등소득수준이낮지만인구증가, 의료수준향상등에힘입어강력한 5조달러의내수시장으로부상하는 BOP(Bottom of Pyramid) 시장공략도가속화되고있다. 15) 일본통상산업성 (1993), 산업과학기술의동향과과제 에서인용, 재구성 16) European Commission, OECD 자료인용 135
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2.4. 정책동향분석 글로벌이슈해결에있어서의기계기술의중요성증가 - 사회적이슈해결에기계공학적솔루션적용을통한리더쉽발휘요구 생산자에대한법적책임강화 - 재활가능품목의회수를생산자에게의무부과 기계설비 장비안전규제및인증제도강화 1 글로벌이슈해결에있어서의기계기술의중요성증가ㅇ 2008년 4월미국기계학회 (ASME) 는 Global summit on the Future of Mechanical Engineering 에서 2028년기계공학의비전으로 Cleaner, Healthier, Safer and Sustainable World 를정립한바있다. ㅇ 2028년 Vision 달성을위한주요전략으로사회적이슈해결에기계공학적솔루션적용을통한리더십발휘를주문하고있다. ㅇ또한과거산업화추진시에발생한문제점과실수를인정하고, 이머징국가의지속가능발전을위한기계공학의역할이크다는것을인정하였다. ㅇ기계공학은하루 2달러미만으로생활하는 40억명의인구 ( 현재기준 ) 와 2030년까지증가할인구 (20억명 ) 의 95% 를차지하는개도국인류의삶의질향상을타겟으로식량, 음용수, 위생, 에너지, 교육, 헬스케어, 대중교통등의무한한시장가능성을보유한것으로나타났다. ㅇ열역학분야에대한기계공학의전문성을활용한대규모탄소격리시스템 (Carbon Sequestration System), 지구적차원의온실가스감축공정, 자연환기및기계적냉각메커니즘을활용한에너지효율적공기조절시스템개발을주문하고있다. 2 생산자에대한법적책임강화ㅇ생산자의책임확대는서유럽국가대부분을비롯, 체코, 헝가리등동유럽과일본, 호주, 멕시코, 브라질, 페루등남미지역까지확대되는세계적추세이다. ㅇ독일은생산판매업자에게재활용책임을법적으로명시하고있고, 회수된재활가능품목들은공공폐기물처리장에서처리할수없게하는등재활용에관한한모든책임을생산자에게부여하고있다. ㅇ일본의경우, 생산자가재활용의무량을달성하기위해직접회수, 지정법적회수, 독자회수의방법을선택하게하고있다. ㅇ중국은 2008년 8월생산자의책임을확대하는순환경제촉진법을통과시켜 2009년부터실시되고있다.( 생산과제품의사용단계에서만생산자책임을부과하는것에서제품폐기후의회수, 이용, 처리단계까지책임확대 ) < 생산자책임재활용제도 (EPR) 의개념 > 136
Ⅳ. 기계산업 3 기계설비 장비안전규제강화ㅇ EU 가맹국은 1997년부터기계류에대한 CE를강제화하여, CE없이 EU 지역에대한세관통관을불허하고있다. ㅇ EU 회원국별로 CE 마크제도를이행, 운영및관리감독하고있으며, EU 지침에따라인증적합성평가를실시하는기관으로 TUV, SGS, BSI 등이존재한다. ㅇ그러나 CE 취득을위해소요되는과도한절차, 시간및비용등으로인해우리기업에상당한부담으로작용하는등주요비관세장벽으로인식되고있는상황이다. ㅇ미국의기계산업분야정부의강제인증은 Hoisting Machine 등일부기계에대해서만직업안전보건청 (OSHA, Occupational Safety & Health Administration) 의규제를받고, 나머지대부분의기계는민간기관의인증이활발히진행중이다. ㅇ일본은기계안전과관련하여, 노동안전위생법에위험한작업에투입되는기계 ( 크레인, 보일러, 압력용기등 ) 를제조 수입하거나, 설치사용하는자에대하여제조허가, 검사, 검정, 규격의적합의무를시행하고있다. ㅇ중국은 2006년 7월 금속절삭기계안전방호통용기술요구 라는공작기계분야안전인증제도를실시하고있으며, 일부항목에서는 CE 보다더엄격한내용을담고있어수출제품원가상승 Risk 유발할가능성이있다. ㅇ또한중국은 WTO 가입에따라 2003년 8월부터농업용분무기, 화재경보장치, 침입타지기, 드릴, 전기용접기, 에어컨등일부기계에대해 CCC 인증마크제를운영하고있으며, 점차그범위가확대되는추세이다. ㅇ건설기계의경우, 유럽의 CE, 미국의 UL, 중국의 CCC인증이강제화되어있으며, 전기종이 ISO 규정에따라안전을확보하도록규제하고있다. 4 주요국정책동향 ㅇ미국 /EU/ 일본등선진국은기계산업의중요성재인식에따른투자를강화하고있다. ㅇ일본과독일은 High-End 제품에서 Mid-Range 제품으로전략제품군다변화하는정책을펴고있으며, 이를통해신흥국시장에대한주도권을탈환하고자노력하고있다. ㅇ미국은제조업부활및신산업주도권확대를위해미래수요산업의제조기반기술강화하고있다. (2028 기계산업비전등 ) ㅇ EU는녹색기술등글로벌이슈에대응한규제선도및관련기술확보에주력중이다. (IMS2020 등 ) ㅇ중국등후발국은기계산업에대한집중육성정책지속하고있다. 중국은기계산업과철강산업의인수합병을가속화하고대형화하고있다. 또한차이완협력에의한공작기계산업경쟁력강화전략을구사하고있다. 차이완 (Chiwan) 전략 - 10년 9월 12일발효된중국과대만의경제협력기본협정 (ECFA) 에의해중국본토와대만사이에관세및무역장벽이제거되어양안의경제협력이제도적으로뒷받침 - 기계산업에있어중국의막대한자본과시장, 대만의다양한부품제조기술의결합에따라중국공작기계산업의경쟁력강화 * 본토의완성품업체들이대만의부품 / 모듈업체공유 * 수평적협력에의한시너지효과창출 - 중국시장이자국 ( 대만포함 ) 중심으로재편되리라는점을의미 우리기계산업에게는부정적인영향을미칠것이전망되며, FTA 추진등으로극복하고국내대중소기업간산업협력모델을전략적으로도입필요 이를위해기술력을가진모듈중심의중소중견기업을전략적으로육성하고대기업간의협력업체칸막이를해소하는산업정책시급 137
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 기계산업내부역량분석 17) 3.1. 기계산업의 Position 분석 기계산업은수출 268억불, 세계시장에서점유율 2.6%, 9위에위치 - 독일 (16.6%), 미국 (11.4%), 중국 (8.9%), 일본 (8.4%), 이태리 (7.8%) 가주도 - 중국, 미국등주력시장에서선전하고있으나, ASEAN 등일부지역에서는점유율이감소, 신흥시장의성장수요를충분히흡수하지못하고있는상황 ㅇ한국의기계산업은세계기계류수출상위 20개국가중중국과함께유일하게세계시장에서점유율이지속증가 18), 2000년대후반세계 10강진입에성공하여 2008년이후 9위권을유지하고있다. - 한국은 2000년점유율 1.7%(15위 ) 에서점진적으로증가하여 2009년 2.6%(9위 ) 로상승ㅇ 2000년이후세계시장은신흥시장이선도하여신흥시장의세계기계류시장점유율은 2000년 22.5% 에서 2009년 32.2% 로상승하였으며, 2020년에는 46.2% 까지상승할것으로전망된다. - 세계기계류시장은 2000년 5,510억불에서 2009년 1.3조불, 2020년 2.7조불로전망되며, 선진국시장의점유율은 61.8% 에서 2020년 31.6% 로축소될것으로보고되고있다. <2020년세계기계시장은신흥시장등개도국이 70% 를점유 > ( 단위 : 십억불, %) 주 ] 1. 2009 년까지는 UN, Comtrade 의자료를기준, 2010 년이후는전망 1. 선진국은 EU15, 미국, 일본, CANADA, 신흥시장은 BRICs, ASEAN, 중동, EU12(POST-EU) 17) 기계산업의무역통계는 SITC Rev.3 * 에근거한 UN 의상품무역통계 DB ** 를, 사업체수, 생산액등비무역부분은 KSIC Rev.9 *** 를이용하였으므로, 기계산업관련타통계와의비교시해석에유의필요 * Standard International Trade Classification. Revision 3 ** Commodity Trade Statistics Database(Comtrade) *** Korea Standard Industrial Classification. Revision 9, 한국표준산업분류 18) 세계기계류수출시장에서 2000 년대들어점유율이지속적으로상승한국가는한국과중국외에네델란드, 오스트리아, 싱가폴, 체코가있으나이들국가는대부분무역업에주력하는국가들로한국, 중국과직접비교는무리 138
Ⅳ. 기계산업 - 세계기계류수요는향후 10년간 8% 내외의안정적성장을이룰것이나, 선진국이연평균 5% 이하의성장세에그치는반면신흥시장은 10% 이상의성장세를보일것으로전망된다. <2020 년경제수준별세계기계시장전망 > ( 단위 : 십억불, %) 2000 2005 2008 2009 2010(F) 2015(F) 2020(F) CAGR '00~'10 '10~'20 세계 552 882 1,363 1,014 1,298 1,803 2,745 8.9 7.8 선진국 341 492 695 507 561 683 867 5.1 4.5 신흥시장 124 243 426 326 449 721 1,267 13.7 10.9 기타 87 148 243 180 288 399 611 12.7 7.8 주 ] 앞그림참조 ㅇ한국의기계산업은중국과미국을제외한여타시장에서는점유율이정체또는감소하여일본의후퇴로인한공백과신흥시장의성장으로인한수요증가분을충분히흡수하지못하고있다. - 한국산기계류는신흥시장에서 0.4%p 증가한반면, 중국은 3.7%p 증가 ( 05~ 09년), 이는경쟁국에비해낮은브랜드인지도와시장별로체계화된전략부재및현지영업네트워크와 A/S체계부족이복합적으로나타난결과이다. - 한국의기계산업이세계시장에서매년평균 0.1%p의점진적증가에서벗어나, 중국산기계류의급속한확산에맞서기위해서는시장상황에맞는마케팅과기술을통한대도약수준의발전전략이필요하다. < 주요지역에서의한 중 일점유율변화비교 > ( 단위 : %, %p) 한국 중국 일본 2005 (a) 2009 (b) 증감 (b-a) 2005 (a) 2009 (b) 증감 (b-a) 2005 (a) 2009 (b) 증감 (b-a) 선진국 1.7 1.9 0.2 선진국 5.8 9.7 3.9 선진국 9.2 6.2 3.0 미국 2.6 3.5 1.0 미국 9.2 15.7 6.6 미국 19.4 12.6 6.8 신흥시장 3.7 4.1 0.4 신흥시장 4.9 8.6 3.7 신흥시장 19.0 15.9 3.1 중국 7.5 8.0 0.5 한국 5.8 11.7 6.0 중국 28.9 24.2 4.7 BRIs 3.5 2.8 0.7 BRIs 11.9 13.3 1.4 BRIs 8.0 6.9 1.1 ASEAN 3.3 3.0 0.3 ASEAN 7.9 11.9 3.9 ASEAN 28.8 20.4 8.4 중동 3.2 3.8 0.5 중동 7.1 9.2 2.1 중동 6.4 5.1 1.2 자료 ] UN, Comtrade ㅇ 2000~2009년사이일반기계주요품목에대해무역특화지수 (TSI) 와시장점유율 (M/S) 을이용, 경쟁력을살펴보면섬유기계가경쟁력과점유율이향상이가장두드러지며, 금형은완전수출특화에가까운수준에서점유율이재상승하는추세이다. - 2009년시점에서무역특화지수로본경쟁력은금형, 섬유기계, 건설기계, 냉동공조설비가수출특화, 공작기계, 농기계가수출입균형, 반도체장비는완전수입특화에가까운수준이다. 139
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 섬유기계는 1990년대말까지섬유산업의사양화로몰락의위기까지몰렸으나, 2000년대들어해외시장을적극개척하여 2000년세계수출순위 9위 ( 점유율 3.6%) 로세계 Top 10에들었으며, 엔고영향등으로 2009년 4위 (10.2%) 로수직상승하였다. - 공작기계, 냉동공조설비, 건설기계는 2~4% 의점유율수준에서움직이고있으며공작기계는 2000년대후반들어수출입균형이잡히고경쟁력이상승하고있으며, 냉동공조설비는수출특화가강화되는쪽으로이동하였고건설기계는점유율과특화지수가하향하고있다. - 반도체장비는수입규모가수출규모의 4~6배에이를정도로수입특화되어있으나, 세계수출시장에서는점유율 4.6% 로 5위에위치하고있다. 국내반도체장비산업의완전수입특화에가까운구조는, 반도체장비수입규모가세계 1위의시장을보유하고있음에도국내반도체장비제조의대부분이부가가치가상대적으로떨어지는조립위주의후공정에부문에치우쳐있는것에기인한다. < 주요품목의경쟁력및점유율동향 > 자료 ] UN, Comtrade 국제시장에서는반도체장비수출상위 3대국가 ( 일본, 미국, 네델란드 ) 가전체수출의 74% 를, 10대국가가 96% 를점유할정도로공급국가가한정되어있는, 대표적으로진입장벽이두터운분야로수요산업을바탕으로성장한국내업체가세계시장의상위업체으로서위치를견고히하고있으며, 주요기계류중세계시장점유율이중국을 2배이상앞서는분야이다. 그러나, 1위인일본과점유율차이가 8배이상벌어져있는, 농기계 (23배) 에이어두번째로 1위와의격차가큰부문으로설계, 제품개발, 부품소재등기초부분의경쟁력강화가향후추가도약을위해필요하다. 농기계는국제시장에서의점유율이 1% 미만에서벗어나지못하고있으나, 2000년 0.5% 에서 2009년 0.8% 로점차상승하고있는추세이다. 140
Ⅳ. 기계산업 건설기계 공작기계 금형 냉동공조 섬유기계 농기계 반도체장비 자료 ] UN, Comtrade < 주요품목별수출액, 점유율및순위추이 > ( 단위 : 백만불, %) 세계시장점유율및순위 세계 1위 2000 2005 2008 2009 국가 ( 점유율 ) 업체 941 2,746 5,235 2,909 2.9 (9) 4.0 (9) 4.2 3.8 (7) 미국 (21.5) Caterpillar( 미 ) 656 1,623 2,784 1,873 1.6 (14) 2.7 (9) 3.2 3.3 (7) 독일 (22.0) Mazak( 일 ) 563 938 1,053 901 6.5 (6) 8.0 (5) 7.1 7.4 (6) 중국 (14.6) Futaba Industry( 일 ) 1,771 2,429 3,783 3,324 4.4 (6) 3.6 (7) 3.4 3.8 (7) 중국 (14.0) Matsushita( 일 ) (Compressor) 685 1,461 1,981 1,910 3.6 (9) 6.1 (6) 7.4 10.2 (4) 독일 (17.5) ITEMA Group( 이 ) 84 286 341 337 0.5 (23) 0.8 (22) 0.6 0.8 (23) 독일 (18.5) John Deer( 미 ) - 1,375 1,313 982 - (-) 4.2 (4) 4.2(5) 4.6 (5) 일본 (38.5) Hitachi High-Technologies( 일 ) 주 ] 2005 년반도체장비실적은 2007년실적을기재, 반도체장비통계의국제기준인 SITC 728.2는 2007 년 SITC Rev.4 부터분류및집계를시작 3.2. 기계산업의경쟁력분석 기계산업의경쟁력은한국이선진국의 86%, 중국이 72% 수준으로한국은가격대비성능에서강점을보유한 Mid-Tech 제품에서경쟁력을보유 Mid-Tech 제품은글로벌경제위기와경쟁국화폐의강세하에서국내기계류의세계시장점유율확대에커다란역할을하였으나, 중국산제품의전세계적인확산과선진국의설계변경을통한현지화제품의세계시장역진출 19) 확대로추가적인시장확보에제약요인으로도작용 ㅇ한국기계산업경쟁력은세계최고수준대비 86% 수준으로열위, 중국에비해서는 118% 정도우위를보유하고있다. - 선진국에비해서는생산기술과서비스에서타분야에비해비교적근접해있으며, 부품소재기술이가장취약하고다음으로는브랜드파워, 내구성과설계기술및제품개발기술과마케팅기술이취약한것으로조사되었다. - 중국에비해서는부품소재기술, 서비스, 브랜드에서비교적큰우위를보유, 생산기술과내구성및마케팅은타분야에비해양국간경쟁력차이가크지않은분야이다. 19) 개도국을위한디자인을세계시장으로 로라는역 ( 逆 ) 혁신 (reverse innovation) 제품이주도할것으로예상, 역혁신제품은인도등지역에특화된제품을세계시장에내어놓은것으로저소득지역에서의가격경쟁력을보유한현지화된제품을세계시장에판매하는것으로정의. Newsweek. 한국판, 2010.2.3, p12 141
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 세계최고수준대비한 중경쟁력비교 ( 선진국 =100) 한국 중국 경쟁력종합 86 72 기술경쟁력 85 71 제품개발기 술 86 72 설계기술 86 72 생산기술 89 77 부품소재기 술 78 64 품질경쟁력 87 73 내구성 86 74 정밀도 88 75 서비스 89 73 기타수준 87 73 디자인 88 75 브랜드 85 70 마케팅 86 75 - 세부산업별경쟁력은세계점유율순위가높은냉동공조기계와금형이세계최고대비 90% 내외이며, 섬유기계와신생산장비의경쟁력이다소낮은것으로조사되었다. 20) < 세부산업별핵심역량경쟁력비교 > ㅇ기계산업은주문판매형태가 95.3%, 내수의존도가 87.5% 인내수수주형산업 21) 이며, 종업원 50인미만의영세소기업이전체사업체수의 87.3% 에이르는등중소기업이전체사업체의 97.3% 를점유, 반면생산액은사업체수의 0.3% 를차지하는대기업이 30.4% 를담당하는등아직까지영세성을벗어나지못하고있다. 22) ㅇ기계산업은국내제조업사업체수의 13.7%(1 위 ), 종사자수의 10.7%(2 위 ), 생산액의 7.0%(6 위 ) 를담당하며 2000년이후생산규모가연평균 11.6% 증가, 국내제조업성장을견인하고있다. 20) 2010 년, 지식경제 R&D 전략기획단설문조사 21) 중소기업중앙회, 2009 중소기업실태조사보고서 22) 통계청, 2008 광업 제조업실태조사보고서 142
Ⅳ. 기계산업 < 주요품목별수출액, 점유율및순위추이 > ( 단위 : 백만불, %) 제조업 일반기계 비중 사업체 종사자 생산액 사업체 종사자 생산액 사업체 종사자 생산액 2000 51,148 2,311 534,450 6,238 209 32,849 12.2 9.0 6.1 2008 58,459 2,454 1,122,98 6 8,018 262 79,025 13.7 10.7 7.0 CAGR 1.7 0.8 9.7 3.2 2.8 11.6 - - - 자료 ] 통계청 ㅇ기계산업수급구조는크게기계부품 ( 중기업 소기업 ) 기계완제품 ( 대기업 중기업 ) 최종수요산업 ( 대기업 ) 의 3단계로구분되며, 수요산업과의협력과수요자의요구에맞춘제품개발이산업성장에있어중요한요소이다. * 국내제조업내기계수요 ( 10.1~5 월 ): 전자 45%, 기계산업자체 24%, 자동차 19%, 조선포함기타운송장비 4%, 기타 9.1% < 기계산업의수급구조 > 3.3. 정책적시사점ㅇ기계산업의국내외시장에서의위상과신흥시장확대에따른가파른성장전망에도불구하고 2008년기준일반기계분야정부 R&D 투자액은 3,756억원으로전체 (11조784억) 중 3.4% 에불과함. 이는전체산업규모에비해상대적으로적은수치임. 또총 R&D 투자금액의연평균증가률 (2000-2008) 이 12.5% 인데비해기계제조공정은 8.2% 로상대적으로비중이줄고있다. ㅇ기계산업의경쟁력을강화하기위해서는적어도산업규모만큼의 R&D 투자액과증가율이유지될수있도록정책적배려가시급하다. ㅇ특히 Mid tech. 제품및생산기술등의분야에서는선진국수준에근접한만큼우리나라가열위에있는내구성과설계기술, 신제품개발역량강화등에대한중점투자가필요하다. 143
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4 2020 비전및목표 비전및목표 2020 년세계 5 대기계강국실현을위한 기계산업의비약적인도약의계기마련 (2010년) (2015년) (2020년) 생산 ( 세계순위 ) 90조원 (8위) 120조원 (6위) 250조원 (5위) 수출 ( 세계순위 ) 366 억불 (9 위 ) 800 억불 (7 위 ) 1800 억불 (5 위 ) 고용창출 342 천명 450 천명 870 천명 144
Ⅳ. 기계산업 5 산업전략 5.1 총론 5.1.1 전략적분석 ㅇ 2020년세계 5대기계산업강국에진입하기위한전략은 2장과 3장의외부환경분석, 내부역량분석결과와 SWOT 분석, PPM 분석을종합적으로검토하여수립되었다. ㅇ내외부환경분석과 SWOT 분석을통해도출된기계산업의당면이슈는신흥시장공략, 서비스화를통한수익성개선, 개도국의추격극복, IT 융합, 친환경기술확보에의한고부가가치창출시장등으로요약하고, 이를해결하기위한산업총괄전략을제품혁신, 시장진입및확대, 비즈니스모델혁신의관점에서수립하였다. ㅇ또한 PPM 분석을통해기계산업내업종별시장매력도와국내산업의경쟁능력을종합적으로고려, 기계산업 8대세부업종을 3개의그룹으로나누어 2020년까지의산업육성전략및혁신경로 (Path) 를제시하였다. ㅇ먼저건설기계, 공작기계, 금형산업은과거우리나라가지속적으로경쟁력을제고해왔으며, 향후에도시장성이유망한분야로 2010년현재 PPM 상에서 Star와 Question Mark의경계에위치하고있다. 본보고서에서는이들 3개업종을 Star 육성群으로정의하고, 향후원천기술개발및제품차별화전략을추진하여글로벌마켓에서의경쟁력을강화해야할산업으로정의하였다. ㅇ냉동공조와섬유기계산업은개도국의기술추격으로인해시장매력도는다소낮아지고있으나, 우리나라산업역량은높은 Cash Cow 영역에위치하고있다. 이들산업은신흥국에서의수요가지속적으로유지될것으로예상되는만큼현재의시장지위를공고히하면서 Cash Cow로서의포지션을강화해야할산업으로판단된다. ㅇ마지막으로농기계, 신생산장비, 정보통신생산장비산업은시장매력도는높으나, 국내산업의역량확보가부진한분야로 Question Mark에위치하고있다. 농기계산업은개도국을중심으로수전농기계등저가의초창기농기계수요증가가예상되는만큼, 기존에경쟁력을확보한분야를중심으로산업의자생력강화를위한수출확대에주력해야할것이며, 신생산장비와정보통신생산장비분야는현재시장형성초기단계로서, 시장선점을위한대규모 R&D 투자, 수요기업과의연계가성장의핵심으로인식되고있다. 145
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 기계산업총괄 SWOT 분석 > ( 핵심 Issue: 신흥국, 수익성개선, 원천기술확보, 융복합화 ) 외부환경 내부역량 강점 수요산업의높은세계시장점유, 글로벌경쟁력확보 Mid. Tech 분야경쟁력확보 높은수준의 IT 등융복합인프라풍부 약점 영세한산업구조 / 높은수출의존도 생산설비및부품장기간해외의존으로설계등핵심원천기술및제품신뢰성부족 브랜드역량미흡으로인해신규 신생산장비분야등제조기반에대한시장개척에장애정부차원의육성정책지속마련 높은경기변동성, 경기침체시가장먼저영향 기회 녹색성장, 융합기술, 개방형혁신, 기계산업서비스화등산업구조재편기회존재 신흥국산업화에따른 Mid Tech. 수요지속확대 첨단생산장비분야시장형성이초기단계로적기투자를통한시장선점의가능성이높음 Mid. Tech 을활용하여신흥국시장공략 ( 기능단순화, 내구성강화 ) 하되, 유지보수등서비스강화, 현지고객접점강화 수요산업과의연계에의한미래유망분야 R&D 추진및시장선점 기계 IT 융합을통한제품차별화및서비스화 BRICs 이외의신흥국수출다변화등을통한내수시장한계극복 신흥시장대기업ㆍ중소기업동반진출, 신뢰성인프라구축등산업전체의경쟁력강화정책수립 A/S 등현지서비스강화에의한브랜드가치제고 위협 환경규제ㆍ인증제도강화에따른제품경쟁력약화 신흥개도국과의기술격차축소에따른시장점유율감소 M&A 및생산기지해외이전에따른선진기업의시장지배력강화 기계산업선진국과 FTA 체결에따른국내기업경영불확실성증대 친환경ㆍ고효율제품개발확대및글로벌마켓표준화선도 제품차별화, A/S 및현지네트워크역량강화를통해신흥국과의경쟁극복 공적개발원조, SOC 투자확대를통한신흥국시장에서의친밀도강화 설계등핵심원천기술확보를통한선진국과의격차축소 M&A 추진을통한기술 / 판매분야의단기간내경쟁력제고 생산기지이전, 원가절감등 Cost 경쟁력확보 < 기계산업 PPM 분석 > 146
Ⅳ. 기계산업 5.1.2 산업전략 ㅇ신흥국공략은높은인구성장률, 산업화가속화에의한제조업생산설비투자등기계산업수요증가의기회를향유하기위한 A/S 강화ㆍ현지화전략등을포함하고있으며, 수익성악화는제조업공통의이슈로서부품공급및교체, 유지ㆍ보수, 고장수리, 컨설팅, 유휴설비재활용등제조업의서비스화를통해극복할수있을것이다. 원천기술확보, 융복합화기술은미국ㆍ일본ㆍ EU 등기계산업강국의첨단고급시장독점현상을극복하고고부가가치형산업구조로전환하기위해반드시해결해야할과제일것이다. ㅇ핵심이슈의해결을위하여제품혁신, 시장진입및확대, 비즈니스모델혁신의 3개분야에서다음의 9개의전략을제시하고 9개전략과연계하여기계산업 3개그룹및 8개세부업종의육성정책을수립하였다. 업종별구체적인실천방안은 5.2에서제시하였다. 제품전략 시장진입및확대전략 비즈니스모델혁신전략 기타 ( 인프라등 ) 1 기계 IT 융합을통한제품차별화 2 친환경제품개발확대및규제관련글로벌마켓표준화선도추진 3 설계, 핵심원천기술확보등 R&D 투자를통한선진국과의격차축소 4 수요산업과의연계에의한신생산장비등미래유망분야 R&D 추진및시장조기선점 5 Mid. Tech 분야의신흥시장공략시서비스및현지접점강화를통한브랜드가치제고ㆍ수익성개선 6 M&A 추진을통한기술 / 제품분야의경쟁력제고 7 대기업ㆍ중소기업동반진출, 네트워크및인프라공동구축등산업체질개선및경쟁력강화 8 Smile Machinery' 전략에의한수익성제고 9 공적개발원조, SOC 투자확대를통한신흥국시장에서의친밀도강화 Star 육성群 ( 건설, 공작, 금형 ) ㅇ건설기계, 공작기계, 금형은기계산업내 Star 육성群으로정의하고, 향후원천기술개발및제품차별화전략을추진하여글로벌마켓에서의경쟁력을강화해야할산업으로정의하였다. 따라서제품혁신전략 ( 전략 1, 2, 3) 에주력할필요가있다. 또한중국외의신흥시장공략 ( 전략 5) 과비즈니스모델혁신전략 ( 전략 8) 도함께추진할필요가있을것으로판단된다. ㅇ건설기계산업은친환경ㆍ지능형건설기계개발과함께, 초기구입비용의 3배규모에해당하는운영ㆍ유지보수분야에서의수익성제고를위한어태치먼트등핵심부품국산화, 서비스경쟁력강화가필요하며, 자원개발에대응한대형화및 MMI 기술혁신을통한지능화를추구한다. ㅇ선진국제품 ( 미국캐터필러, 일본고마쯔 ) 에비하여기술력이떨어지고브랜드인지도가낮은국내중형굴삭기제품이중국시장점유율 1위로오른사례에서위전략의적용사례를볼수있다. 선진제품보다는저가이고중국제품보다는다소높지만품질이뛰어난가격정책및중국특성에맞는마케팅 ( 금융지원정책포함 ) 및 A/S 전략이병행하였다. 세번째로중국제품보다높은기술력을유지하기위하여전략핵심부품은국내에서생산및개발된제품울적용하며가격 147
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 경쟁력을갖추는데필요한부품은부품공장과동반진출하여제품의품질과가격을시장특성에맟출수있었다. 끝으로폭발적으로늘어나는시장의수요에적기 ( 짧은시간 ) 에대응할수있는국내회사들의적응력이중국시장에서국산건설기계가점유율을높여갈수있던원인이다. ㅇ공작기계산업은현재보유하고있는 Mid Tech 분야의축적된기술을활용한신흥국시장공략에주력하되, 자동차ㆍ조선ㆍ전자등글로벌경쟁력을확보한수요기업과의연계강화가반드시필요할것이다. 또한경기변동에민간한산업인만큼, IT 융합을통한제품고부가가치화ㆍ차별화노력도병행해야할것으로판단된다. ㅇ공작기계산업은단위기계판매중심에서, 팔렛 / 로봇시스템, 셀운영S/W, 고객사공정셋업 / 유지보수등을패키지상품화하여, 생산시스템의 Turnkey 수주및서비스산업화대응하고있다. 자동차등주력산업가공라인의 FMS/FMC(Flexible Machining Cell) 시장중, 이러한패키지상품 ( 비커스트마이징 ) 이차지하는비중이 36% 에달한다. 이시장은공작기계평균성장율 (7%) 를상회하는 18~20% 시장성장이예측되고있다.( 09년 55억불 15년 148억불 ) 특히, 장비생산을하지않는 Fastems사 ( 핀란드 ) 는 FMC 시장의 13.3% 를점유하여, 공작기계 1위생산업체인 Mazak과동등수준의시장점유율을보이고있다. 따라서수요산업과의연계강화를통한패키지상품의판매에주력할필요가있다. ㅇ금형산업은전방산업의성장세가지속될것으로예상되는만큼, 산업전반의고부가가치화를위한 R&D 투자와함께수출선다변화를통한수익성개선이필요하다. 또한수출후현지에서의 A/S에능동적으로대응할수있는기반조성 (A/S 센터구축, 정보통합시스템구축 ) 을통해 브랜드가치제고 수출확대및다변화 의선순환고리를구축하여야할것이다. Cash Cow 群 ( 냉동공조, 섬유 ) ㅇ냉동공조, 섬유기계는 Cash Cow 群으로 Cash Cow로서포지션강화를위해시장전략 ( 전략 4, 5) 이우선되어야하며제품전략으로전략 2의친환경제품개발에우선순위를두어야할것이다. ㅇ냉동공조분야는한국이삼성, LG 등대기업을중심으로선진국과동등한수준의브랜드파워와기술력을보유한분야로향후에도신흥국의소득증가및건물고층화에따라시스템형냉동공조의수요가증가할것으로예상되는만큼 Cash Cow 공고화를위해제품디자인차별화등 Mass Customization의강화노력이필요할것으로판단되며기구축한브랜드가치를제품충성도제고로강화하기위한전략이마련되어야할것이다. ㅇ한편으로냉동공조분야는친환경냉매활용, 에너지효율향상등글로벌환경규제에능동적인대응이필요한산업으로히트펌프등향후시장과기술성장잠재력이큰성장제품군을발굴하여규제관련글로벌마켓표준화를선도하는전략이동시에필요할것으로보인다. ㅇ섬유기계산업은한때주력산업이었던섬유산업의해외이전으로인해정체를겪고있으며세계시장규모도 2007년을정점으로하락 ( 수출기준 ) 하는등시장매력도도다소하락하고있는수준이다. 동남아, 중동, 남미시장공략을위한범용성제품의성능개선을통한우리나라제품의시장점유율확대노력이필요하며, 이를통한수익개선의효과도기대할수있을것이다. 148
Ⅳ. 기계산업 Question Mark 群 ( 정보통신, 신생산장비, 농기계 ) ㅇ Question Mark영역에위치한정보통신생산장비산업은글로벌경쟁력을확보한국내수요산업 (Captive Market) 과긴밀히협력하여지속적인기술경쟁력을확보해야할것이다. 또한장비기업과정부출연 ( 연 ) 간의정기적인기술교류와공동연구를통해해외선도업체의공세에대비한다면단기간에기계산업의 Star 육성群으로입지를구축할수있을것이다. ㅇ新생산장비분야는현재시장형성의초기단계로서, 기존장비산업후발국인우리나라의입장에서는고부가가치제품선점등산업도약의기회로서인식되고있다. 특히신생산장비분야는글로벌경쟁력을보유한수요기업을국내에보유한만큼제품제조공정난이도상승에따른장비의공동개발및공급을통해세계시장확보및신뢰도확보로연계되는장점을보유하고있어향후시장매력도가매우높을것으로기대되고있다. 따라서동분야의국산화ㆍ신성장동력화를위한첨단생산장비개발및시장선점을위한대규모투자가요구되며, 글로벌중견기업육성을통한특허보호및분쟁해소, M&A 지원등의성장기반조성도필요할것으로판단된다. ㅇ농기계산업은그간국내수요부진으로인해기술ㆍ시장경쟁력확보노력이미흡하였고, 중국ㆍ인도ㆍ브라질중심으로급속히성장한세계시장진출성과도미진하였다. 반면, 신생산장비산업은산업태동기로시장매력도는높으나, 세계적으로산업화가미흡하여축적된역량은부족한분야이다. ㅇ따라서본산업군중농기계는신흥시장공략을우선적으로추진 ( 전략 5) 하되, 정책적우회전략 ( 전략 9) 을병행구사하여점유율확대에주력해야할것이다. 신생산장비분야는시장조기선점을위한기술경쟁력강화를위해제품전략 ( 전략 3) 과시장진입전략 ( 전략 4) 의중점추진이요구되며, M&A도충분히검토할만한전략대안 ( 전략 6) 으로판단된다. ㅇ농기계산업은식량수요증가와신흥국의농업기계화전략을면밀히검토하여기존에경쟁력을보유한소형ㆍ저가형제품의개량을통한해외시장개척에역량을집중해야할것으로보인다. 이는아직까지농민들의구매력미비로인해신흥국농기계수요가저가의초창기농기계가주류를이루고있기때문이다. 또한농기계분야는기술적으로건설기계와유사한부분이많은만큼, 건설기계분야와의협력을통한기술저변확대, 공동 R&D 추진및성과공유등에도힘을쏟아야할것으로판단된다. 우리나라가보유한농기게화성공경험을살려미개발국에영농기술과같이보급하는전략을추진한다. Smile Machinery 전략 설계 (Design), R&D, 유지보수서비스등부가가치창출능력이높은부문으로의투자확대및역량강화에집중하는전략 Smile Machinery' 전략을통해첨단유망분야경쟁력확보와신흥국에서의현지화를통한수익성향상이라는가치사슬전반의고부가가치화가능 149
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.2 건설기계산업 5.2.1 세부산업특성 세계건설기계산업은 2000년대중반이후중국을비롯한 BRICs 국가수요확대로큰폭으로성장 ( 생산액 2005년 990억불 2008년 1,679억불 ) 우리나라는생산액기준 6위의점유율 (3.8%, 08 기준 ) 을기록하고있으며, 세계 20대건설기계업체에 2개기업보유 ( 두산인프라코어, 현대중공업 ) 국내건설기계산업은선진국수준의조립 생산기술과함께가격경쟁력, 중국에서의경쟁우위를확보하고있으며, 제품지능화와관련된 IT 역량이우수 중형굴삭기 로더를제외하고는 Product Line이취약하며, 도심작업용소형및대형제품, 하이브리드 / 전기식굴삭기등의고부가가치 친환경제품의경쟁력이열위이며, 핵심부품의수입의존도가높음 개도국의산업화에따른건설기계수요확대기회가조성되고있으나, 개도국로컬기업의시장점유확대및무인원격제어, 유지보수지능화등지능형건설기계출현, 배기가스규제강화에따른선진국의친환경제품시장지배력강화가기회와위협요인으로상존 현재굴삭기와로더등주력 Product Line에서 Star에진입한것으로판단되며향후펌프카와크레인에대한병행육성도필요하고, 자원개발에대응한대형화도시장의성장동인임 5.2.2 전략적분석 150
Ⅳ. 기계산업 5.2.3 건설기계산업전략 지능형 친환경고부가가치제품에대한전략적투자와함께신흥시장확대에대응하기위한서비스경쟁력강화동반추진 중점육성제품및혁신전략 친환경 지능형굴삭기 - 선진국시장의배출가스 Tier IV 등환경규제대응기술확보및시장특화로세계1위가능 - 인공지능 무인화에따른편의성제고와전기식 하이브리드엔진개발 - 친환경소재, 전자-유압제어부품등의핵심기술개발 친환경대형로더 - 로더의생산성증대를위한 Loader Boom Package Linkage 최적화구현원천기술개발및신뢰성제고를위한대형핵심부품기술개발추진 - Zero Emission 대처동력시스템기술개발을통한경쟁력확보 친환경 지능화크레인 - 단순복제생산수준이나시장규모가크고제품의다양성이높아집중지원시성장성높고일류화가능 - Hybrid 등환경규제대응기술및전자-유압복합작동기술개발 - 경량화를위한박판용접기술및신뢰성확보를위한시험 / 평가기술구축 시장확대 / 진입전략 - 완제품 부품업체들의적극적인시장공략에필요한수출촉진정책, 시장동향모니터링등지원 - 일부제품라인의수출로시장점유율을높이기보다는크레인, 콘크리트펌프, 롤러, 어태치먼트등의품목확대전략추진 비즈니스모델혁신전략 - 임대, 리스, 핵심부품과어태치먼트의유지 보수서비스강화를통한수익성개선 현지마케팅접점강화 - 건설기계서비스역량강화를위해건설기계임대업의활성화및대형화를위한정책적지원이필요 기타전략 - 건설기계성능, 내구성의시험, 평가, 인증등인프라 기반구축 - 협업 통합 맞춤형설계및 DB 구축, S/W 융합등설계인력양성 - 기술, 해외네트워크, 제품라인등경쟁력취약분야를선별, M&A 추진 151
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3 공작기계산업 5.3.1 세부산업특성 세계공작기계생산은세계적인경제호조와함께 05년 536억달러를넘어 06년 602억달러 ( 전년대비 12% 증가 ) 를기록하여사상최대의공작기계시장을형성 2010년공작기계수주는총 3조4915억원으로전년대비 82.6% 증가했는데, 수요산업의성장에따른내수증가와수출호조로균형적성장 ( 내수 59.6%, 수출 40.4%) 하였고머시닝센터와연삭기의성장세가두드러짐 우리나라공작기계의업종별수주비율을보면자동차가 38.4% 로가장큰수요산업이며수주의 16% 정도를차지하는금속제품, 일반기계등에포함된분분까지합하면자동차산업이공작기계수요에서차지하는비중은 40% 를상회하고, 일본의경우에는 60% 이상으로예상 2010년이후자동차가고급화되면서 6단변속기, 조향장치인 Rack Screw와 Ball Nut의사용으로고성능공작기계의폭발적수요증가가전망 현재공작기계산업은머시닝센터, 연삭기, 복합 / 다기능가공기등의주력제품군에서 Star 진입초기에위치한것으로판단되며, 향후 Star 산업으로서의위상을공고히하기위한전략의마련필요 5.3.2 전략적분석 152
Ⅳ. 기계산업 5.3.3 공작기계산업전략 중점육성제품및혁신전략 복합 / 다기능가공기 - 선삭, 밀링, 연삭, 레이저응용의복합화가증가하여주력기종이될것으로예상됨에, 많은선진기업들이이에관한준비를활발히하고있음 - 초정밀 / 미세가공및터닝, 라인대응형터닝, 고능률복합가공시스템등주요수요산업의요구에맞는다양한기종의개발 - 네트워크기술을이용한지능형생산시스템개발 ( 고속 ) 머시닝센터 - 자동차산업및 IT제품에서많은수요가요구되며, 세계시장에서가장높은시장점유율을유지하고있는기종임. 국내공작기계산업이기술적강점을보이고있는주력기종임. - 고속 / 고정밀 Dircet Drive 유니트개발및신소재응용고속 / 고정도구조체설계기술개발 - 고속고정밀동기제어기술탑재차세대 CNC 및 HMI 연동기술개발 IT 융합고효율가공시스템 - 차세대주력제품이자타기종과의연계기술로서적용이가능하며, 스마트화트랜드에따른기술적파급효과가매우높음 - 고유연모듈형가공시스템설계및시스템구성최적화기술개발 - MTConnect/Global HMI 등생산정보표준화기술, USN/RFID 등설비네트워킹지능화기술개발 - Web-based 기계장비공정오차시뮬레이터구축 시장확대 / 진입전략 - 현지생산 현지판매전략 : 해외생산기반확충을통하여대만, 중국등의경쟁국의저가 Middle-end에대응 - 다양한라인업구축하여 High-end급의이미지제고 - 신제품생산및생산성향상요구에대응하여부품의가공단가를낮출수있는혁신제품및공정대응 비즈니스모델혁신전략 - 중소기업의현지의공동딜러및서비스망을구축 - 글로벌화및부품표준화전략 - 핵심모듈전문기업육성및대기업과스트림협력강화로경쟁력제고 - 모듈화 / 플랫폼설계도입을통하여부품수축소및부품공용화를추진 기타전략 - 수출인큐베이터기능을활성화하여중소기업에대한수출관련업무지원 - 정부의수출지원책을신흥시장으로확대 153
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.4 금형산업 5.4.1 세부산업특성 한국은 2006년도금형세계시장규모 907억불중에서세계 5위 6.1% 의시장점유율을차지하고있음 자동차, 전자, 반도체등을뒷받침하기위한후방산업이며산업간연관성이높고기술집약적산업으로성장가능성이무한함 한국금형산업은주요수요처인내수시장과일본의금형수요다변화, 중국의저가공세등에대응하여아시아지역중심의수출구조개선노력이필요하고, 금형의산업및기술고도화를보다체계화시켜금형업체의경쟁력을강화함에따른선진국형금형기술국가로의전환추진이필요한시점임 선진국형금형기술국가로전환하기위해서는기술개발과함께생산공정, 복합시스템의연계활용극대화가요구되고, 기존 Off-Line에의한구매 / 수주 / 제조시스템으로부터 On-Line 접목을통한산업구조로의전환이필요 금형산업은 2010년현재차세대마이크로금형 / 성형기, 그린카용금형 / 성형기등주력 Product Line에서 Star 진입초기에위치한것으로판단되며, 향후 Star 산업으로서의입지를강화해야할것이다. 5.4.2 전략적분석 154
Ⅳ. 기계산업 5.4.3 금형산업전략 기술엔지니어링위주의고부가가치금형확대를통해 2020년세계 3위의금형기술강국도약, High-tech 신시장선점및중국시장점유를동시에추진 중점육성제품및혁신전략 그린카용경량화금형 / 성형기술 - 연속탄소섬유보강고강도 / 경량플라스틱부품금형 / 성형기술개발 - 초경량난성형재이용차체 / 샤시경량화부품생산시스템기술개발 차세대마이크로금형 / 성형기술 - 미세액상실리콘사출금형 / 성형시스템개발 - 나노입자응용 PIM 공정기술및바이오핵심부품 / 초미세광부품용마이크로금형기술 - 마이크로프레스금형 / 성형기술및미세플라스틱부품의사출압축성형공정기술 고정밀대형성형시스템기술 - 롤필름에직접미세패터패턴을성형하기위한대형압출성형시스템기술 - 미세패턴고중량압출성형을위한대형성형시스템개발 - 대형롤금형미세패턴가공기기술개발 시장확대 / 진입전략 - 세계시장지역화를통한한국핵심부품산업의글로벌네트웍구축및 Leading 산업으로개편 - Digital화를통한엔지니어링산업, Global화도약을통하여세계시장의부품지역화 비즈니스모델혁신전략 - 전공정에걸친공정품질 (Process Quality) 및신뢰성평가기술구축, 고부가가치, 다부가가치, 초부가가치형구조로전환 - Speed화개념도입및공격적인 R&D 투자 - 정부주도의장기적 / 집중적투자를통해수주산업에서세일즈산업으로패러다임을변화 기타전략 - 지원센터설립등의융합형생산기술인프라구축 - 창조적, 체계적인기술개발과 digital 시대에맞는금형산업인력양성 - 유럽지역, 중국시장및신흥시장으로의수출활성화 - 경영진단지원, 정책지원, 부품품질평가시스템구축등의정부지원 155
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.5 냉동공조기계산업 5.5.1 세부산업특성 우리나라는 2007년도냉동공조기계세계시장규모 1,348억불중에서세계7위 7.3% 의시장점유율을차지하는등비교우위의냉동공조관련기술력을보유하고있으며, 특히대기업중심의사업으로세계최고의가정용냉동공조기기생산능력을보유 냉동공조산업은세계적으로지속적인성장을보이고있으며, 성장잠재력이큰산업분야임 그러나가정용을제외한중대형산업및상업용분야에서는일본, 유럽등선진국대비요소기술경쟁력미흡으로국제경쟁력기반이취약한실정임 경제발전과함께웰빙문화의정착에기인한신선물류시스템 (Cold-Chain System) 에대한시장의니즈가증가하고있음 ( 특히동남아지역 ) 냉동공조기계는대표적인에너지다소비기기로국제적환경규제에대응하기위하여친환경, 고효율제품으로의변환이요구되고있으며, 특히화석연료를사용하지않는비연소식 (combustion-free) 열원기기인히트펌프 (Heat Pump) 의시장이확대되고있음 2009년수송기계용에어컨디셔너생산량은약 470만대로가정용에어컨의생산수량과비슷한규모를차지하고있을만큼이미시장이성숙되어있음. 그러나향후, 하이브리드및전기자동차에적용가능한에어컨시스템의개발이요구됨 우리나라가경쟁력을보유한가정용냉동공조산업은현재 Cash Cow 群에속하고있는것으로분석되며, 향후산업용및친환경히트펌프등에대한투자강화가요구됨 5.5.2 전략적분석 156
Ⅳ. 기계산업 5.5.3 냉동공조기계산업전략 세계적시장구조개편에적극대응하는친환경 / 고효율 Heat Pump 제품개발및국제적인신뢰성확보를통한 High-tech 신시장선점및후발경쟁국과의기술격차확대를동시에추진 중점육성제품및혁신전략 산업용고온 Heat Pump - 친환경냉매 (GWP 150) 사용시스템최적설계기술개발 - 공기열 / 지열 / 태양열 / 하천수 / 폐수열원이용하이브리드시스템개발 - 통합제어표준 Platform 개발및시스템규격표준화 - 고온용고효율내부식성열교환기개발 - 주거, 상업및산업용대표시범적용및보급용설계 / 시공가이드 DB 구축 Turbo Heat Pump - 2단터보압축기공력부품및 Oil free gas bearing 개발 - 터보압축기직결구동형고속 DC 모터개발 - 고압, 내식성 Compact 판형열교환기개발 수송기계용에어컨디셔너 - 전기자동차대응히트펌프형에어컨디셔너개발 - 초절전전기구동소형컴프레서개발 - 히트펌프에어컨디셔너용요소부품개발 시장확대 / 진입전략 - 상업용, 산업용보일러대체를통한시장확대 - 일본및 IEA와같이 Heat Pump Center 설립을통한종합적인기술지원체계와시험 / 인증체계를구축함으로써객관적인성능 / 신뢰성확보로세계시장점유율을확대 - 특수용 ( 의료, 군사등 ) 시장진입을통한시장진입 - 공공부분시장진입을통한민간부분으로의시장확대 비즈니스모델혁신전략 - 상업, 산업단지내히트펌프를이용한 On-line Energy Network 구축 - 히트펌프를이용한지역냉난방단지구축 - 차세대그린카대응모델개발로신시장창출 기타전략 - 히트펌프기술지원센터구축 - 히트펌프를신재생에너지로분류하여보급활성화지원 157
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.6 섬유기계산업 5.6.1 세부산업특성 섬유기계산업세계시장규모는 2007년기준 550억불로의류및산업용재등의소재생산에서부터최종제품생산까지의공정과정에사용되는기계로수요 공급국이양분되는데, 주요수출국은독일, 일본, 이탈리아, 스위스등이 50% 를차지함 주요수입국은섬유산업을특화성장하려는중국, 동남아, 인도등아시아 (76%) 에집중되어있는데이는중국섬유산업의가격경쟁력이저하되어베트남, 방글라데시, 인도등저임금국가의약진이이루어졌기때문이다. 국내섬유기계산업의경우, 1996년이후국내섬유산업의경쟁력이퇴보하면서, 제품출하의대부분이수출시장으로이동함 섬유기계생산액은 2008년 1조 2,000억원까지하락하였으나, 수출액은오히려증가해 2008년 18억불을초과달성하면서세계 7위수준으로, 북미비중이 50% 에육박한가운데, 아시아지역이 27% 를차지하였으며, 남미지역도꾸준히증가하고있음 인도 / 파키스탄 / 방글라데시등서남아시장에서는정부의섬유산업육성정책에힘입어수요가꾸준히증가하고있으며브라질 / 멕시코등남미시장에서는니트 / 자수직물을중심으로섬유경기가회복되어관련기계의수출이크게호조되었다. 수입은 2008년 3억 4백만달러를기록하였는데, 주로독일 (20.6%) 와일본 (24.3%) 의수입량이많으며, 한편저가형기계의판매로인해수입에서중국이차지하는비중도 18% 에달함 5.6.2 전략적분석 158
Ⅳ. 기계산업 5.6.3 섬유기계산업전략 중점육성제품및혁신전략 자동로봇봉제기 - 그린섬유, 메디컬섬유의개발에따른무봉제, 자동화등신개념봉제시스템개발 - 첨단제어이론을도입한고정밀위치제어기술개발 - 원격감시, 검사, 진단시스템개발및진동저감기술개발 - 고정밀양면봉제기술을통한헤드터닝봉제기술개발 지능형무인자수기 - 그린섬유, 메디컬섬유의개발에따른신개념자수시스템개발 - 고속용무급유캠세트시스템기술및전용액추에이터제어기술개발 - 광폭, 고속 (2000rpm) 이가능한자수시스템개발 - 고속용직선구동부및수틀구조개발기술 시장확대 / 진입전략 - 해외생산체제의구축을위한기술협력, 연구개발협력, 생산협력및마케팅협력등다양한형태의정책적지원필요. - 그린섬유및메디컬용섬유생산시스템과고성능비의류용및나노융 복합소재섬유제조로품목확대전략추진. 비즈니스모델혁신전략 - 전세계네트워크확대를통한 A/S 강화및고객밀착경영을바탕으로시장점유율확대를위한마케팅강화 - 유럽및신흥시장에대한비중확대및고객만족도향상을위한서비스역량강화를통하여제품인지도를높여고부가가치창출 기타전략 - 섬유기계기술의진보촉진, 기업의기술혁신을지원하는정책을시행하여연구개발에대한기업과사회의투자를늘려기업자체적인혁신능력향상을위한인프라기반구축 - 섬유기계의핵심부품에대한고부가가치기술, 핵심설비연구에중점지원. - 섬유기계의제품브랜드및디자인개발과품질향상, 시장개척을지원. 159
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.7 정보통신장비산업 5.7.1 세부산업특성 2010년세계반도체시장규모는 375.4억불 (SEMI) 로급속성장하고있으며, 우리나라의반도체장비수출도 13.5억불로전년대비 140% 증가 ( 중국과대만비중이 50% 상회 ) 하였으나수입급증으로수지상황은악화 (2010년 36억불적자 ) 300mm 웨이퍼에서대구경화로 450 mm 웨이퍼적용이임박하였고, 3D Package와같은신개념의공정과같이반도체제조공정에새로운 Paradigm이도래하고있음 완제품위주성장정책으로반도체의경우식각, 증착, 세정, 이온주입, 열처리, 노광장비와같이기술수준과부가가치가높은전공정장비는선진기업에서시장독점력의확대로후발주자에대한견제가심해져대부분수입에의존하고있음 정밀위치제어, 플라즈마, 고진공, 오차측정및보정등의기반기술이확보되어있으며, 반도체와 LCD 분야에서선도적역할과투자여력이우수한수요기업국내보유 장비가기술력과자금력이부족한중소업체중심으로구성되어있으며수요기업과공급기업간의협력체제가부족 정보통신장비산업은글로벌기업의시장과점에따른수입의존도가높아 Question Mark 군에머무름. 그러나국내전방산업의글로벌경쟁력확보에따른꾸준한시장창출이기대되며, 산업간연계에따른동반성장잠재력이충분한만큼 star군으로육성이시급 5.7.2 전략적분석 160
Ⅳ. 기계산업 5.7.3 정보통신장비산업전략 중점육성제품및혁신전략 TSV 공정장비 - 3D Package는반도체고집적의새로운방향이며 TSV는가장집적도가높은 Package - TSV는고성능통신용 Chip, MEMS, CMOS 이미지센서등다양한분야로적용확대 - TSV 공정에대한핵심및원천기술 (Via 형성, Filling, Bonding 등 ) 개발 - 3D Package 신뢰성및평가센터구축을통한인증및기술지원 Plasma 식각장비 - 반도체및 LCD 공정전반에사용되는장비이며 Plasma 기술은다른분야로확대 - 장비의대형화에요구되는핵심기술 ( 전극설계, 챔버열유동해석, RF generator) 의확보 - 진공부품및소재기술의신뢰성향상체계의구축 450 mm 웨이퍼가공및 Handling 장비 - 450 mm 대구경화는대세이며웨이퍼가공및 Handling 기술은선진국과기술격차작음 - 경량화대구경웨이퍼 Picker 핵심기술개발 - 관련협회를통해 450 mm 웨이퍼관련표준화에적극적참여 시장확대 / 진입전략 - 기존의반도체관련 Fab 센터에다양한인센티브를부여하여개발된장비의신뢰성평가및검증기관으로활용 - 장비의빠른시장진입을위해서장비스펙을수요기업에서결정하고개발된장비구매시세제혜택등을주는새로운구매조건부개발 비즈니스모델혁신전략 - 전공정장비는기존기술을따라잡는 Catch-up 전략을탈피하여 10년이상의장기프로젝트로위험성은높지만차세대공정기술을개발하여기술을선점함 - 반도체장비의경우후공정을중심으로기술력과자금력이취약한중소기업의산업구조로연구소와학교를중심으로공정및장비핵심기술개발후기술을이전하는방식이적합 기타전략 - 연구교류회를활성화하여최신공정기술에대한정보공유 - 특허분석을통하여핵심핵심공정기술의독자기술확보 161
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.8 新생산장비산업 5.8.1 세부산업특성 기존의공정단계와비용이많이소요되는실리콘기반의포토리소그래피를이용한전자소자생산방식을저가의고속 / 초정밀프린팅생산방식으로대체하기위한롤인쇄장비를개발하려는시도가증가 전자소자인쇄용고정밀 Roll to Roll 인쇄공정장비는인쇄태양전지, 인쇄 OLED, 인쇄메모리, RFID, E-paper 등의필수생산장비임 앞으로는새로운방식의인쇄장비들이지속적으로추가됨으로써전자소자등의생산능력이크게향상되어오는 2020년에는 550억달러이상의인쇄전자소자시장과 110억달러규모의인쇄전자생산장비시장이형성될전망임 인쇄전자소자제작을위한장비시장이형성되고는있으나 Flexible display, solar cell 등의제작을위해서는나노단위의박막코팅및인쇄기술이필요한데현재상용화된장비나정립되어있는인쇄기술이없으며선진국의코팅및인쇄장비에대한기술지배력강화가위협및기회의요인으로상존 신생산장비분야는현재산업및시장형성초기단계로국내의기술적역량또한도입수준이나향후높은성장성이기대되는고부가가치분야로시장선점을위한집중적인투자가요구 5.8.2 전략적분석 162
Ⅳ. 기계산업 5.8.3 신생산장비산업전략 친환경 저가대량생산장비에대한전략적투자와함께신흥시장형성및확대에대응하기위한기술경쟁력강화 중점육성제품및혁신전략 친환경 Hybrid Roll-to-Roll - 환경적인문제와사용효율및원가절감의한계에도달한기존의반도체공정을획기적으로대체하기위한고효율 LOHAS형차세대융복합연속생산시스템기술이며, 친환경공정 ( 폐액감소및유해가스감소 ) 및저온공정ㆍ대면적고속생산을통한초저가전자부품생산기술 - Flexible solar cell/display/ 투명전극제작용하이브리드 R2R 시스템개발 - 생산단가를절감하여선진국의기술에대한경쟁력강화 - 친환경공정 ( 공정상의폐액감소 ) 등의원천기술개발 - 나노박막제작공정 ( 코팅및프린팅 ) 등기반기술강화 나노 / 마이크로가공시스템 - 차세대디스플레이, 태양전지, 차세대조명및바이오소자제품의실용화및효율향상을위해서는나노 / 마이크로크기의복합형상의구조적용을통한기능화가요구됨 - 나노 / 마이크로구조응용기능성제품의실용화를위해서는기계적, 광학적, 화학적가공기술이단일시스템에서융복합화된가공시스템및가공 / 성형공정기술개발이필수적임 시장확대 / 진입전략 - 기능성나노 / 마이크로구조에의한미래형제품의실용화및고효율화를위한나노 / 마이크로가공시스템및공정기술솔루션제공 - 차세대태양전지, LED, OLED, Flexible Display 등 Flexible Device 생산시스템, 고효율광전에너지소자및바이오소자등다양한소자제작이가능한융복합연속시스템및인쇄기반유연생산제조장비로생산및판매품목확대추진 비즈니스모델혁신전략 - 하이브리드롤투롤생산장비와나노 / 마이크로가공시스템및이를활용한제품화기술까지의전주기적기술제공을통하여기술의완성도및가치극대화 - 가공시스템및응용기술의체계적인공급을위해융복합생산공정장비센터설립및이를중심으로한소재, 부품, 모듈및장비에대한산연컨소시움형성 기타전략 - R2R 인쇄전자및나노 / 마이크로가공시스템시험평가기반구축과이를이용한표준화 - 산 학 연협력연구를통한나노 / 마이크로가공시스템및공정기술에대한네크워크구축 - 나노 / 마이크로가공시스템시험평가기반구축과이를이용한표준화 - 융복합생산공정장비센터를설립하여기술들의융합 ( 모듈, 장비, 부품, 소재 ) 기술실용화통하여단계별 5품목이상실용화, 新산업창출및산업기술투자의효율성을극대화 163
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.9 농기계산업 5.9.1 세부산업특성 한국은 2008년도농기계세계시장규모 596억불중에서세계 24위 0.6% 의시장점유율차지하고있으며, 2010년수출 3.6억불, 수입 3.2억불로무역수지가개선 선진국의환경규제강화및친환경농기계수요증가, 저개발국농업기계화및아시아를중심으로한수전농기계수요급증등의환경변화로농기계산업내시장재편이예상되고있으며, 국내농기계산업이세계시장으로진출할수있는기회요소로작용 국제적으로식량자원화에따른중국및동남아국가의농업기계화가급속히진전될것으로예상되며, 이에따라수전농기계시장이농기계시장에서중요한위치로부각되고있으며한국및일본기업이시장을선도하고있음 정부주도의농업기계화를적극추진하고있는아프리카를비롯한저개발국가의농기계시장의급성장이예상되고있음 세계최대농기계시장인북미시장에서국내업체는 Compact 트랙터제품군을중점육성하여세계수준에근접해있으나, 타제품군 ( 대형트랙터, 특수목적트랙터등 ) 에서는아직선진업체와수준차이를보임 농기계산업은국내수요정체및이에따른기술개발의지부족등으로인해글로벌경쟁력이열위에있으나인도, 중국등신흥국의농업기계화에따른수출시장확대의기회가유망한만큼전략적대응을통한부가가치를창출할필요가있음 5.9.2 전략적분석 164
Ⅳ. 기계산업 5.9.3 농기계산업전략 친환경, 고능률, 다목적제품에대한전략적투자와함께글로벌리더선점및신흥시장확대에대응하기위한경쟁력강화추진 중점육성제품및혁신전략 친환경전기트랙터 - Zero-Emission 전기트랙터최적 Package Layout 등의원천기술개발 - 디젤트랙터의동일한 Heavy Duty 작업이가능한전기동력시스템기술개발 고능률수전농기계 - 곡물손실률이낮고작업효율이높은수전농기계핵심기술확보 - 현지수전농법에적합한트랙터, 콤바인, 이앙기, 작업기등의개발 시장확대 / 진입전략 - 선진국시장의배기가스규제 (Tier4) 에대응하여선진기업의그린엔진과차별화된 Zero-Emission 전기트랙터로시장선점 - 수전농기계에대한시장경험및기술우위를바탕으로현지화를통한중국및동남아시장진입 - ODA( 공적개발원조 ) 와같은후진국대상원조사업의추진과농기계품목지원확대를통한저개발국가의전략적시장진입 비즈니스모델혁신전략 - 국내의전기자동차의개발인프라를활용한전기트랙터실용화추진 - 저개발국가에한국농업기계화발전경험및기술 / 교육전수추진 기타전략 - 친환경농기계의핵심기술은기술의희소성, 기술인프라의동반향상이절대적요소이므로정부주도하의원천기술개발지원정책 - 신뢰성시험, 성능평가및내구성시험, 인증등인프라기반구축 165
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6 기술전략 6.1 산업전체 6.1.1 전략기술 ㅇ 2020년세계 5대기계강국실현을위해서는기획 설계 제조 마케팅 서비스의전체가치사슬 (Value Chain) 에서특정단계에의기술역량집중이아니라가치사슬전반에걸친총체적인기술역량확보가필요하다. ㅇ부가가치측면에서과거중점적으로경쟁력을확보한제조단계에서의원가절감, 생산성향상등을통한부가가치창출보다는설계, 서비스역량강화를통한부가가치창출이훨씬큰것이사실이다. ㅇ현재국내기계산업기술역량을분석해보면제조단계에서의기술역량은비교적우수한반면, 기획 설계나마케팅 서비스단계의역량은상대적으로부족한실정으로기계 5대강국으로성장하기위해서는강한영역은더욱강화하고, 취약한영역은강화하는전략이필요하다. ㅇ특히, 시장에서는과거단순한기능에대한요구만있었으나, 최근환경친화, 사용편리성, 토탈서비스등의요구가증가하고있으므로이러한시장요구에빠르게대응을하여야만경쟁력을확보할수있는환경이되었다. ㅇ이에가치사슬전반에걸친기술역량확보를위해제품 서비스혁신, 시장진입 확대, 비즈니스모델혁신, 기타인프라 제도 4개분야에서산업전략추진과연계한기술전략을제시하였다. 6.1.1 전략기술확보전략 ㅇ제품 서비스혁신전략측면에서는국제적환경규제강화대응및에너지절감측면의친환경녹색미래형핵심제품과정보통신 전기전자 나노 바이오등타산업과연계한융 복합핵심제품을개발함으로써새로이확대되고있는신시장선점에주력한다. 각종산업제품의고도화, 융 복합화, 친환경화등수요자들의요구와국제적규제에대응하기위해미래형 High-tech 전략품목을선정하여선택 집중을할수있는핵심원천기술개발을추진한다. ㅇ최근기계산업분야의세계시장을살펴보면설계와서비스단계에서부가가치가급속히증가하고있는데이분야에서의경쟁력을확보하기위해서는다양한시장요구에대응이가능한기술을확보하여야하는데이는설계단계의혁신을통한기계제품기술자립이선행되어야한다. 이에따라기획 설계단계와서비스단계에서의핵심원천기술역량확보에집중하여그린화, 스마트화구현을통한기계제품의주도권확보를추진한다. ㅇ시장진입 확대전략측면에서는현재확보중인 Mid-tech 제품군의품질 가격경쟁력에기반하여국내내부역량을극대화하고후발경쟁국과의기술격차를확대하기위한방안으로신흥시장의국가별특성, 수요자의요구수준, 시장특성분석을통해신흥시장수요자중심의맞춤형 Mid-tech 전략품목기술개발을추진한다. 166
Ⅳ. 기계산업 ㅇ이와더불어중국 동남아등후발경쟁국에생산기지현지화로시장을확대하고, 공적개발원조와같은후진국대상원조사업의추진으로신흥시장에친화적인이미지강화와한국의기계화발전과정을우수성공모델로홍보함으로써국내기계기술의인지도향상과더불어급속하게증가하고있는신흥시장의진입교두보를확보한다. ㅇ비즈니스모델혁신전략측면에서는단위기계제품만을공급하던체제에서엔지니어링컨설팅, 시스템구축, 운영 유지등토탈솔루션기술을제공하는형태로전환함으로써제품만의판매가아닌국가별산업화수준, 육성정책, 시장정보등수요에특화된시장조사를기반으로한기계산업기술공급서비스화를추진한다. ㅇ이러한기계산업의토탈솔루션화를추진하기위하여영세한국내산업구조하에서의역량강화및동반성장체제, 국가적공동시스템구축을통한대외인지도향상을위해모기업-협력업체, 수요업체-공급업체, 서비스업체가컨소시엄으로참여하는토탈서비스인프라를구축하여기계산업발전의성장엔진으로활용한다. ㅇ기타인프라 제도등전략측면에서는수요-제조기업간연계강화와중소기업의경쟁력있는중견기업화및전문화를위한기술개발에집중한다. 해외의존도해소및선진기술의전략적무기화에대응하기위해전략품목핵심기술의대학 기업 연구소간공동R&D를강화하여후발경쟁국과의기술격차확보가가능한프리미엄급전략품목을개발함으로써대외경쟁력을향상시키고, 또한기업의요구를반영한기술전문인력양성과우수신진현장인력유인정책을병행하여추진하고융합형공동개발센터및시험 인증 표준화체계구축을통한객관적인성능 신뢰성평가인프라구축을추진 운영하여기업을지원한다. 6.2 세부핵심기술및확보전략 6.2.1 전략기술 ㅇ기계산업내세부산업분야별로중점육성제품을선정하고, 세부핵심기술의선진국대비현재기술수준분석으로부터핵심육성제품을개발하기위한기술확보전략을도출하였다. 세부산업분야 세부핵심기술 기술개요 현재수준 (%) 목표수준 (%) 기술확보전략 핵심육성제품 친환경동력최적화및자율작동시스템통합설계기술 친환경굴삭기동력시스템최적화및지능화자율작동시스템통합설계 70 95 단기 친환경 지능형굴삭기 친환경동력원기술 고출력하이브리및전기식동력원시스템개발및최적제어기술기술 60 100 중기 친환경대형로더친환경 지능형크레인 건설기계 전자 - 유압제어기술 신뢰성확보기술 지능화및고효울화를위한전자 - 유압최적제어기술 시스템및부품고장예방, 수명예측및신뢰성시험 / 평가기술 70 100 아웃소싱 친환경 지능형굴삭기 85 95 장기친환경대형로더 핵심부품기술 친환경및지능화시스템을위한유압펌프 / 모터, MCV, T/M, Axle, 감속기, 스티어링, Attachment 등최적핵심부품개발기술 85 95 기술이전 친환경 지능형굴삭기친환경대형로더친환경 지능형크레인 167
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 세부산업분야 세부핵심기술 기술개요 현재수준 (%) 목표수준 (%) 기술확보전략 핵심육성제품 신소재응용고정도설계및제작기술 고속으로움직이는공각기계 Frame 의저진동화를위한설계및고정도제작 60 95 중기 고속머시닝센터 / 복합다기능가공기 직구동직선 / 회전테이블설계및제어기술 구동모터를직선 / 회전테이블에 Built-in 화하여고속 / 고정밀화를구현하는기술 70 90 단기 복합다기능가공기 / 고속머시닝센터 CNC 및 HMI 기술 장비의수치제어및지능화 H/W 플랫폼및공정대응 S/W 기술 60 90 공동개발 복합다기능가공기 /IT 융합고효율가공시스템 공작기계 주축고속화기술 주축의고속 / 고정도 / 고강성을위한베어링 / 구동기구설계및제작기술 80 100 단기 고속머시닝센 / 복합다기능가공기 다축오차평가및보정 다축복합요소의축간상대운동오차평가및추출오차의 CNC 맵핑기술 70 95 공동개발 복합다기능가공기 /IT 융합고효율가공시스템 열변형보정기술 주축 / 구조물의열적오차모니터링및보정기술 70 100 공동개발 복합다기능가공기 /IT 융합고효율가공시스템 지능화및고신뢰진단기술 요소부품및토탈제품의신뢰성분석및향상기술 80 95 중기 고속머시닝센 / 복합다기능가공기 복합소재성형용사출금형설계기술온간프레스금형설계기술 CFRTP 성형을위한금형설계, 금형표면온도정밀제어 90 95 장기 그린카용경량화금형 / 성형기술 금형 사출성형, 구조, 열전달 CAE 해석기술 마이크로밀링, 방전, 와이어등마이크로가공기술 금형설계를위한사출성형해석, 냉각사이클단축을위한금형의열전달해석, 제품및금형의구조안전성을위한구조해석, 마이크로부품성형해석 정밀도향상을위한마이크로가공기술 90 100 중기 90 100 공동개발 그린카용경량화금형 / 성형기술차세대마이크로금형 / 성형기술 차세대마이크로금형 / 성형기술 열처리, 표면처리등의금형재료처리기술 금형의내구성향상, 제품의취출용이성향상 85 95 아웃소싱 그린카용경량화금형 / 성형기술 금형조립및시험성형기술 제품의치수정밀도향상및성형사이클단축, 불량률감축 88 95 기술이전 차세대마이크로금형 / 성형기술 냉동공조 히트펌프용고효율사이클설계기술 친환경냉매를이용한히트펌프의 COP( 성적계수 ) 향상을통한온실가스저감및 1 차에너지저감대응 95 100 단기 산업용고온히트펌프 / 친환경냉매이용터보히트펌프 / 수송기계용에어컨디셔너 친환경냉매용 2 단터보압축기기술 터보압축기용고효율임펠러설계기술, 냉매가스를 90 100 장기 친환경냉매이용터보히트펌프 168
Ⅳ. 기계산업 세부산업분야 섬유기계 정보통신생산장비 세부핵심기술 전기구동형초소형압축기기술 고효율컴팩트열교환기기술 요소기기 (4-way Valve / Oil Separator 등 ) 기술 자동봉제및자수용고정밀위치제어기술 지능형자수용고속직선수틀구동부제어기술 자동로봇봉제용헤드터닝기술 자동봉제및자수용원격감시, 검사, 진동저감진단시스템기술 지능형자수용광폭, 고속시스템기술 Via Drilling and Filling W2W, C2W Bonding 기술 대면적고균일고밀도플라즈마소스개발 저손상건식세정 대구경 Wafer 가공및 Handling 기술개요 이용한 oil-free 베어링기술, 밀폐용 DC 모터기술및일체형인버터드라이버기술확보 현재수준 (%) 목표수준 (%) 기술확보전략 핵심육성제품 전기자동차용초소형전기구동압축기대응기술 70 90 장기수송기계용에어컨디셔 고압용내부식컴팩트수열교환기및저착상공기열교환기설계및제조기술 친환경냉매용고내압요소기기 (4-way Valve / Oil Separator 등 ) 설계및제조기술 미래융복합소재의다양한물성변화에따른정교한작업및대량생산에적용하기위한기술 고속 / 대면적자수봉제시안정화를위한이송 Frame, Body 및구동동력부요소의안정적제어를위한기술 작업직물봉제시다축헤드터닝제어를통한고속화, 로봇화, 정밀화, 대량화를구현하기기술 자수봉제시고속화, 대형화에따른작업안전성, 작업효율증대및쾌적한작업환경 ( 소음, 진동 ) 위한기술 자수봉제사 / 직물에대한대량생산성향상및생산효율증대를위한기술 3 차원 Package TSV 를위한미세피치 High Aspect Ratio Via 형성기술 미세피치 Bump 의 Eutectic, Anodic Bonding 공정및장비기술 대기압에서플라즈마안정을위한전극설계, 챔버열유동해석기술 박막표면의저손상저손실무결함미세패턴세정기술 450 mm 대구경웨이퍼 Back Grinding, Dicing, Thing 및고속 Handling 기술 85 100 중기 70 95 아웃소싱 85 95 장기 80 100 중기 산업용고온히트펌프 / 친환경냉매이용터보히트펌프 / 수송기계용에어컨디셔너 산업용고온히트펌프 / 친환경냉매이용터보히트펌프 / 수송기계용에어컨디셔너 자동로봇봉제기, 지능형무인자수기 지능형무인자수기 85 100 중기자동로봇봉제기 80 95 아웃소싱 80 100 중기 자동로봇봉제기, 지능형무인자수기 지능형무인자수기 50 95 기술이전 TSV 공정장비 70 100 중기 TSV 공정장비 60 95 장기 Plasma 식각장비, TSV 공정장비 70 95 공동개발 Plasma 식각장비 85 100 중기 Plasma 식각장비, TSV 공정장비, 450 mm 웨이퍼가공및 Handling 장비 169
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 세부산업분야 신생산장비 세부핵심기술 고정밀인쇄압력 / multilayer register 제어프린팅유닛기술무진동무장력 web 이송 Synchronizer 기술 기능성소재고속잉킹 / 전이 / 코팅및균일건조기술 기술개요 현재수준 (%) 목표수준 (%) 기술확보전략 핵심육성제품 고품위제품, 고응답성제품생산및에너지효율화기술 75 100 중기친환경 Hybrid Roll-to-Roll 생산수율향상, 생산성향상, 고해상도제품생산 생산성향상, 고해상도, 고출력제품생산 75 100 단기 60 95 장기 친환경 Hybrid Roll-to-Roll 친환경 Hybrid Roll-to-Roll 기계적, 광학적, 화학적가공이융복합된가공시스템기술 표면기능화, 에너지소비및재생효율향상, 제품복합기능화 70 100 공동개발 나노 / 마이크로가공장비 고전력방전 / 충전최적화 BMS 기술 사용시간증대를위한고전압에서의고성능배터리, 고속충전시스템개발기술 80 100 중기 친환경전기트랙터 전기트랙터최적 Package Layout 기술 전 후륜최적중량분배, Off-road 에적합한고강성메인프레임, 작업환경에부합하는 Battery Pack 및내장형충전기설계기술 90 100 중기 친환경전기트랙터 농기계 순간과부하감지대응제어 False-Safety 통합컨트롤러기술 전기구동기반트랙터의주행 / 작업최적 Mode 및통합제어기술 순간과부하인한모터, 컨트롤러, 배터리손상방지를위한순간과부하감지, 제어를통한통합컨트롤러설계기술 저속 고토크에적합한 2-WAY PTO (Mid/Rear) T/M 및모터 제어기개발기술 80 95 장기 80 95 공동개발 친환경전기트랙터 친환경전기트랙터 고속탈곡처리시스템해석및설계기술 예취부에서이송된대용량의벼를깨끗한탈곡, 곡립의완전한분리, 곡립파손의최소화하는최적의탈곡시스템을설계하기위한기술 80 95 기술이전 고효율수전농기계 ( 콤바인 ) 고속작업에적합한이앙부기구학 & 동력학설계기술 모를떼어서흙속에심기위하여회전운동을자연낙하운동과유사한최적의동력변환이앙시스템을설계하기위한기술 80 95 중기 고효율수전농기계 ( 이앙기 ) 6.2.2 전략기술확보전략 Star 육성群 ( 건설, 공작, 금형 ) ㅇ시장성장률과잠재시장규모가크고대외경쟁력을확보하고있으므로, 핵심원천기술개발및제품차별화기술개발에집중하여글로벌마켓에서의경쟁력을지속적으로강화한다. ㅇ건설기계산업은친환경 지능형건설기계개발에집중하여핵심부품국산화기술개발을중점추진한다. 집중육성제품으로친환경 지능화굴삭기, 친환경대형로더를개발하기위해설계및신뢰성기술과친환경동력원핵심부품기술에주력한다. 또한소형제품 Line Up 강화등수출제품다변화를위한기술개발에주력한다. 170
Ⅳ. 기계산업 ㅇ공작기계산업은융 복합을통한고부가가치화및차별화기술개발을중점추진한다. 집중육성제품으로복합 다기능가공기, 머시닝센터를개발하기위해융 복합고정도설계기술및통합제어 진단기술개발에주력한다. ㅇ금형산업은수요산업에서의고도화요구대응을위해고부가가치기술개발을중점추진한다. 집중육성제품으로그린카용경량화금형 성형, 차세대마이크로금형 성형을개발하기위해설계및 CAE해석기술과조립및시험기술에주력한다. Cash Cow 群 ( 냉동공조, 섬유 ) ㅇ대외경쟁력은확보하고있으나시장성장이정체되어있는상태이므로, 친환경 고효율제품기술개발에집중하여시장매력도향상과더불어신흥시장선점을추진한다. ㅇ냉동공조기계산업은제품디자인차별화등기확보시장강화노력과환경규제대응을위한신성장제품기술개발을중점병행추진한다. 집중육성제품으로산업용고온히트펌프, 친환경냉매이용터보히트펌프를개발하기위해고효율설계기술, 고효율열교환기기술에주력한다. ㅇ섬유기계산업은동남아, 중동, 남미시장공략을위한범용성제품의성능개선기술개발을중점추진한다. 핵심육성제품으로자동로봇봉제기, 지능형무인자수기를개발하기위해고정밀 고속제어기술및원격감시 검사 진단기술개발에주력한다. Question Mark 群 ( 정보통신, 신생산장비, 농기계 ) ㅇ시장매력도는높으나대외경쟁력확보가미흡하므로신흥시장수요중심의맞춤형제품, 고신뢰 고부가가치제품기술개발에집중하여대외경쟁력확보를통한시장확대를추진한다. ㅇ정보통신생산장비산업은글로벌경쟁력을확보한국내수요산업과긴밀히협력하여지속적인기술경쟁력을확보해야하며, 장비기업과연구소간에도정기적인기술교류와협력을통해대외경쟁력확보에주력한다. ㅇ신생산장비분야는고부가가치제품선점등산업도약전략에집중하여국산화ㆍ신성장동력화를위한첨단생산장비기술개발을중점추진한다. 핵심육성제품으로 TSV 공정장비, 친환경 Hybrid Roll-to-Roll 프린팅장비를개발하기위해핵심부품설계기술및첨단공정기술개발에주력한다. ㅇ농기계산업은신흥국의농업기계화전략및수요급증에대응하기위해소형 저가형제품의개량기술개발을중점추진한다. 집중육성제품으로친환경전기트랙터, 고능률수전농기계를개발하기위해고작업효율핵심설계기술및최적통합제어기술개발에주력한다. 171
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 7 비전체계 비전 2020 년생산 250 조원, 수출 1,500 억불달성을통한 기계산업 Global 5 도약 ( 목표 ) 주력산업의 5 대강국실현 - 건설기계 : 5 위 3 위, 공작기계 : 7 위 4 위 - 공조기계 : 7 위 5 위, 섬유기계 : 4 위 3 위 - 금형 : 6 위 3 위, 농기계 : 23 위 10 위, 생산장비 : 5 위 3 위 누적고용창출 87 만명달성 (2020 년 ) 추진방향 주력산업고도화 신산업창출 스마트화 신흥시장확대 1. 주력산업고도화 - 설계 서비스등고부가가치부문의투자확대및역량강화 - 제품차별화, A/S 및현지네트워크역량강화 부 문 2. 신산업창출 - 첨단하드웨어장비, 신생산장비등신성장분야 R&BD 가속화 - 융합형공동개발센터및시험 인증 표준화인프라구축 별 전 략 3. 스마트화 - 친환경 지능화등핵심기술스마트화로제품 서비스혁신 - 미래형 High-Tech 산업품목에대한핵심원천기술개발 4. 신흥시장확대 - 신흥시장수요자중심의맞춤형 Mid-Tech 전략품목개발 - 생산기지현지화, 현지투자확대등신흥시장친화적이미지강화 172
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 플랜트 엔지니어링산업 Ⅴ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 1 서론 1.1 플랜트 엔지니어링산업의정의및산업분류 플랜트란발전소나정유공장과같이기계와장치를기술적으로설치하여생산자가목적으로하는원료또는중간재, 최종제품을제조할수있는생산설비로정의된다. 최근에는개발자로부터플랜트를수주, 설계 (Engineering) 하고필요한자재를조달 (Procurement) 하여시공 (Construction) 하는개발형프로젝트의경우 EPC 모든분야를포함해포괄적으로플랜트라고칭한다. 이가운데에서엔지니어링은산업에지식과기술을적용하여부가가치를창출하는활동을의미한다. 즉, 엔지니어링산업이란사업및시설물에관한연구ㆍ기획, 타당성조사, 개념ㆍ기본설계 (FEED)*, 상세설계, 구매ㆍ조달, 시공, 감리, 유지ㆍ보수등의활동과그활동에관한프로젝트종합관리 (PMC) 를포함하며, 인적자원과과학기술의지식을이용하여유ㆍ무형재화를창출하는종합시스템산업이다. 플랜트 엔지니어링산업은플랜트의목적에따라 Oil&Gas, 정유 / 석유화학, 발전, Water, 해양플랜트로분류할수있다. < 엔지니어링산업의범위 > < 플랜트산업의영역 > < 플랜트분류 > 분류 Oil&Gas 정유 / 석유화학발전 Water 해양 정의 오일및가스의탐사, 채굴, 저장, 수송관련플랜트 ( 원유, LNG, BTL, GTL, CTL, Gas To Hydrate, Oil Sand 플랜트포함 ) 원유를정제 ( 정유 ) 하거나석유제품및천연가스를원료로하여합성수지, 에탄올등의석유화학제품을제조 ( 석유화학 ) 하는플랜트 중유, 가스, 석탄. 원자력등을원료로하여전기에너지를생산하는플랜트 ( 신재생에너지, IGCC, IGFC 등포함 ) 수자원공급, 해수담수화, 수자원재이용, 오폐수처리등수처리에관련된플랜트 해양의석유, 가스등의자원을시추하거나생산된에너지자원을저장, 처리, 하역하는해상및해저설비플랜트 * FEED : Front End Engineering and Design 175
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 1.2 플랜트 엔지니어링산업의특징플랜트 엔지니어링산업은소수의발주자에의한일괄수주방식의발주가일반화되어있어프로젝트종합관리, 설계, 기자재, 시공등의기술개발이통합적이고체계적으로이루어져야시너지효과를얻을수있다. 특히플랜트 엔지니어링산업은일반건설산업과다르게핵심기자재공급자가설계와시공에직 간접적으로관여하게되며, 개발품을상용화하기위해서는인증및신뢰성확보가필수적이다. 플랜트 엔지니어링산업의원가구성을살펴보면, 전방가치사슬인기본설계 (FEED) 와공사에직접적인영향을미치는엔지니어링 ( 설계 ) 이약 9%, 플랜트기자재 ( 구매조달 ) 가약 58%, 시공 33% 로플랜트기자재산업의중요성을알수있다. < 플랜트세부과정별원가비중 > 엔지니어링은국가의경쟁력과고부가가치창출의원천으로지식집약서비스산업의전형일뿐만아니라, 장기간에걸친경험과축적된기술이경쟁력의원동력으로작용하여플랜트산업뿐만아니라 SOC, 건설, IT 등국가주력산업의생산성과성능, 품질향상에직접적인영향을미치는핵심산업이다. 엔지니어링은인적자원이비교적풍부한우리나라에서국가전략산업으로육성이가능한산업으로서서비스의질과능력이생산성에직접적인영향을미치는산업이다. 특히기획ㆍ타당성조사, 프로젝트종합관리, 개념ㆍ기본설계등고부가기술영역은 EPC방식에서구매ㆍ시공수주경쟁력을좌우할뿐만아니라프로젝트전체의부가가치를결정하는핵심영역이다. 엔지니어링분야의시장경쟁심화, EPC프로젝트증가, 프로젝트복합화등으로인해고부가가치기술및품질중심의기술경쟁력이중요시되고있다. 엔지니어링은기자재및패키지산업의경쟁력강화에도결정적인역할을한다. 중요기자재들은 FEED 단계에서채택여부가결정되게되므로, FEED 능력이부족한우리나라의기자재업체들은채택될가능성이그만큼낮아진다. 기자재와플랜트중간수준인대부분의패키지들도 FEED 능력이없이는설계가불가능하다. 따라서, 엔지니어링능력의확보는기자재및패키지산업의중요한시발점이된다. 1.3 플랜트 엔지니어링산업의중요성플랜트 엔지니어링산업은지식서비스산업과제조업및건설등의융복합산업으로전후방파급효과가높으며, 주력산업의고부가가치화를선도하고시장확대를촉진하는데기여가큰핵심산업이다. 또한플랜트수주는후속기계류수출확대로이어져중소기자재업체의해외진출을촉진하게되고, 기자재업체의경쟁력향상은이를활용하는 EPC 업체의수주경쟁력향상으로연결되는바, 대기업 (EPC사) 과중소기업 ( 기자재제작사 ) 의상생협력이매우중요한산업이다. 176
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 이러한국내플랜트 엔지니어링업체의해외플랜트수주는 10년 645억불을기록하여수주액기준으로기존주력산업인자동차, 조선, 반도체등을추월하였으며, 외화가득액규모가반도체산업에버금가는등경제성장의핵심동력중하나로부상하였다. 또한플랜트 엔지니어링산업은 04 년 ~ 10년동안연평균 40% 이상증가하여일반상품수출증가율 ( 04~08년기간중연평균 13%) 을크게능가하였으며, 앞으로도계속된성장이기대되는산업이다. ( 수주액 ( 억불 ) : ( 03)63 ( 04)84 ( 05)158 ( 06)254 ( 07)422 ( 08)462 ( 09)463 ( 10)645) < 국내주력산업수주액 > 구분플랜트 엔지니어링자동차반도체조선 08 년수주액 ( 억불 ) 462 350 328 432 08 년외화가득액 ( 억불 ) 139 256 141 289 그러나이러한외형적성장에도불구하고, 원천기술및핵심기자재의대부분을수입에의존하기때문에외화가득률이 30% 수준 ( 선진국 40~45%) 에불과하여고부가가치화전략이필요한산업이다.(* 외화가득률 ( 총수출액대비외화가득액비율 ) : 자동차 70%, 조선 68%, 반도체 50%) 본산업비전에서는이러한플랜트 엔지니어링산업의외부환경분석을통한기회와위기요인을살펴보고, 이러한기회와위기에대응하기위한국내산업의역량을검토하였다. 이를통하여그동안지속적인성장을구가해온플랜트 엔지니어링산업이미래에도지속적으로성장하기위해필요한핵심제품과전략기술을분석하고, 기술확보및산업발전전략을수립하고자하였다. 177
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2 플랜트 엔지니어링산업외부환경분석 2.1 플랜트 엔지니어링산업 Mega Trend 유가상승으로 Oil&Gas, 해양, 신재생등에너지 자원플랜트시장이확대되고있음 * 중동외에중남미 아시아 아프리카시장도급격히성장중임 정부재원이부족하지만풍부한자원이있는신흥국가시장이확대됨에따라서 Production Sharing Agreement(PSA) 등금융을포함한비즈니스모델개발이요구되고있음 수익성높은 Engineering/Procurement 에집중하는선진기업과가격경쟁력및자국플랜트수요를기반으로기자재 시공자국화노력중인중국등후발기업사이에서국내기업의넛크래커 (Nut-Cracker) 상황심화 선진기업은 M&A 를통한핵심경쟁력강화와유망사업확장등공격적전략추구중임 플랜트산업에있어서의융복합화 / 그린화 / 스마트화진행 2.1.1 유가상승에따른시장확대유가상승에따라서심해진국가간의에너지 자원확보경쟁은 Oil&Gas, 해양플랜트등에너지 자원플랜트의발주를꾸준히증가시키고있다. 또한중동산유국을중심으로재정운용계획수립의근간이되는유가강세도모든플랜트시장확대의주요요인으로작용하고있다. < 국제유가전망 - IEA (International Energy Agency)> 특히지속적인채굴로인한자원고갈문제와보유국의엄격한규제가있는육상자원에비해매장량이풍부하고개발규제의영향을덜받는해양및해저자원의개발수요가높아지고있다. Oil & Gas의해양생산량은 2009년현재전체생산량 ( 육상포함 ) 의각각 33%, 31% 이며 2020년 35%, 41% 로증가할것으로예상된다. 또한심해 Oil 생산은 2007년 6% 에서 2012년전체생산량의 10% 까지차지할것으로예상되며, 2015년이후에는심해 Oil 생산만이지속적으로성장할것으로전망된다. 특히최근친환경에너지원으로서주목받고있는천연가스는 2030년까지 2006년수요량대비 50% 이상증가가예상되며, 그중심해생산량이급격하게증가하여 2020년생산점유율 40% 이상을차지할전망된다. 178
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 < 세계 Oil 생산추이및전망 > < 세계 Gas 생산추이및전망 > 또한궁극적으로기존석유자원의고갈에대비하고, 기후변화협약에대응하기위한신재생에너지및 Clean Coal Technology 등그린플랜트시장의확대가예상된다. 2.1.2 신흥시장의중요성증대팽창중인중동시장이외에신흥공업국인중국 인도의수요확대, 아프리카 중남미등의신흥시장활성화가맞물려플랜트시장의성장이가속화되고있다. 특히경기부양을위한국영기업중심의인프라구축사업증가, 자원개발프로젝트발주증가등으로신규플랜트수요가꾸준히창출되고있는중남미의경우, 선진 EPC 업체들의과점방지와자국발주처의경쟁력강화를위해수주업체의국적다양화노력이진행되는중으로, 국내업체가신규진입하기에우호적인환경이조성되고있다. < 지역별플랜트시장분석 > 179
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2.1.3 금융포함비즈니스모델의중요성부각정부재원이부족한신흥국가의플랜트시장이확대되고, 최근투자환경이악화됨에따라다수의민자프로젝트가지연혹은취소되는가운데투자자의리스크를감소시킬수있는다양한금융기법들이도입되고있다. 세계 Syndicated Loan 시장규모는금융기관의금융조달비용상승및자금공급위축으로급격하게감소하는추세로 Project Financing의중요성이재인식되고있다. 선도업체인 Bechtel의경우그룹의재무신용도를바탕으로고객과금융기관을중개하여사업기회를창출하는금융투자계열사를별도로운영하고있는상황이다. 한편천연자원이풍부하나개발자금력이미흡한신흥시장국가들은적은투자비용으로보유자원을발굴 / 생산할수있는 PSA 방식의발주를선호하고있는상황으로자금조달및수익성확보를위한다양한 Business 모델의개발이요구되고있다. <PSA 방식의발주 > 2.1.4 선진기업과후발기업사이에넛크래커상황가속화선진플랜트 엔지니어링업체는수익성이높고사업 Risk가비교적낮은 FEED, PMC 등고부가가치엔지니어링영역및 Procurement 분야에집중하고있으며, 중국, 인도등의후발 EPC업체는가격경쟁력및자국플랜트수요를기반으로시장점유율을높여가고있는상태이다. 또한발주자들은기자재및시공부문의자국화노력에이어 Engineering 범위의자국화를위해기술전수및인력양성을요구하고있는상태로국내플랜트 엔지니어링업체의넛크래커 (Nut-Cracker) 상황이심화되고있다. 따라서국내플랜트 엔지니어링산업의발전을위해서는 FEED, PMC 등고부가가치영역의엔지니어링역량을향상시키는것이무엇보다중요하다. 2.1.5 M&A를통한공격적인사업확장세계플랜트 엔지니어링의상위권기업들은 M&A를통한핵심경쟁력강화와 Off-shore 분야등유망사업으로의확장전략을추구하고있다. - 1994년이후부터세계플랜트 엔지니어링시장에서 AMEC( 영 ), The shaw group( 미 ), Washington Group( 미 ) 는 M&A를통하여사업영역을공격적으로확장중임 180
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 - 2003년도 5위인 Technip-Coflexip사는프랑스의 Technip사와 Coflexip사가 2001년에합병한기업으로 1995년대비무려 100순위나상승함으로써 M&A를통해성공한대표적인기업임 - 2003년 "Top Global Design Firms" 에서 14위를차지한영국의 AMEC사는엔지니어링중심으로시장을다변화시키는전략을취한기업으로캐나다의종합건설업체인 AGRA사를인수 합병하여 1999년부터현재까지설계및엔지니어링시장에서상위권을차지함 < 글로벌플랜트업체들의인수합병현황 > 2.1.6 플랜트의융복합화 / 그린화 / 스마트화현재산업플랜트는급속하게융복합 / 그린화 / 스마트화가진행중이다. 이세가지특징은자체적으로결합및통합될전망이다. 융복합플랜트출현의가장큰원인은에너지와공간의효율적활용이다. 가장눈에띄는예로, 발전플랜트와담수플랜트의융복합을들수있다. 예전에는별개의플랜트로건설되던이두플랜트는이제거의같은장소에서동시에건설된다. 담수플랜트를보면, 예전에증발방식과분리막방식중에서택일하던접근법에서벗어나서, 증발방식과분리막방식을혼용하여사용하는하이브리드담수플랜트로설계되고있다. 이러한, 융복합발전 / 담수플랜트는더높은에너지효율을보일뿐만아니라, 같은장소에서건설됨으로써유틸리티비용, 환경처리비용, 지역민과의민원등의비용을분담할수있다. < 분리막 (RO), 증발식 (MSF) 해수담수화플랜트와같이건설된발전플랜트 > 181
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 그린화의가장큰원동력은환경보호이다. 국지적인대기및수질오염방지는오래전부터강제되어왔으며, 최근온실가스에의한지구온난화및기후변화가기정사실화되면서, 그린화에대한요구는점점거세지고있다. 그린화는필연적으로더적은에너지소모를의미하므로, 에너지효율향상을의미한다. 또한, 온실가스의배출이전혀없는재생에너지사용에동기를부여하고있다. 또한플랜트가점점융복합및그린화될수록더복잡해지고운전하기가어려워지고있으나, 이러한플랜트를능숙하게운전할만한인력들은여전히부족한실정이다. 따라서고효율을유지하기위한미세한운전조작이나제어시스템은점점더높은수준의자동화를요구하고있으며, 비상상황에서도대형사고를막을수있는적절한스마트안전시스템들이요구되고있는실정이다. 기존의수동또는피동안전시스템과달리, 최근개발되고있는스마트안전시스템 (Safety-Instrumented System) 은고도의 IT 및전자기술에바탕을두고신속, 정확하고신뢰성있게작동할수있도록개발되고있다. 2.2 플랜트 엔지니어링산업시장 / 기술동향 세계플랜트시장은 6% 대고성장전망 : 8,240 억달러 (2010 년 ) 15,810 억달러 (2020 년 ) * Oil&Gas : 에너지자원확보필요에따라서비전통석유를포함한발주가연 11% 증가예상 * 정유 / 석유화학 : 경기침체에서회복됨에따라정유 ( 연 4% 성장 )/ 석유화학 ( 연 8% 성장 ) 예상 * 발전 : 개발도상국의경제성장에따른전력수요증대로연 5% 성장을지속할것으로예상 * Water : 인구증가, 산업화, 거대도시화로인한물수요증가로연 7% 성장이예상됨 * 해양 : 전체미개발자원의 73% 가해양에있으며, 연 23% 고성장중임. 심해 극지자원생산용해양플랜트수요급증 2.2.1 플랜트 엔지니어링시장규모및전망 세계플랜트시장규모는세계금융위기의여파로 2009년침체기를맞이하였으나, 경기회복및에너지자원개발활성화와맞물려급속한성장이예상된다. (2010~2020년까지는연 6% 대高성장세지속전망 ) - 9,090억달러 ( 08년) 8,240억달러 ( 10년) 11,100억달러 ( 15년) 15,810억달러 ( 20년) - 중동, 아시아, 아프리카시장은년 10% 확대전망 < 전세계플랜트시장규모 ( 대한민국플랜트강국보고서, ADL, 2009)> 분야별로살펴보면 Oil & Gas 플랜트는 Off-shore의높은잠재성장성으로인해지속적발주가예상되며, 발전및담수플랜트의경우, 개발도상국의전력난해소의지에따라성장할것으로전망된다. 석유화학플랜트의경우에도자원보유국의산업화에따라성장이예상된다. 182
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 분야 규모 ( 억불 ) < 주요플랜트분야별시장현황및전망 > 05 10 15 20 비중 (%) 규모 ( 억불 ) 비중 (%) 규모 ( 억불 ) 비중 (%) 규모 ( 억불 ) 비중 (%) 년평균성장률 10~ 20 Oil&Gas 1,544 27 3,242 39 5,180 47 9,489 60 11.3 정유 / 267 5 235 3 285 3 346 2 3.9 석유화학 255 4 213 3 317 3 472 3 8.3 발전 1,149 20 1,639 20 2,062 19 2,594 16 4.7 Water* 374 6 524 6 735 7 1,031 7 7.0 기타 2,211 38 2,387 29 2,521 23 1,878 12-2.4 합계 5,800 100 8,240 100 11,100 100 15,810 100 6.7 출처 : World Energy Outlook 2008, 대한민국플랜트강국보고서 (ADL, 2009), *Water: Global Water Intelligence 2009 - 취수, 공급, 상수처리제외, 해양의경우타분야에분산되어포함되어있음 2.2.2 플랜트분야별시장 / 기술현황및전망 가. Oil& Gas 유가상승에따라대규모 Oil & Gas 프로젝트의발주가증가하고있으며, 에너지자원확보의필요성이증대되고있기때문에지속적인성장이예상된다. 특히매장량이확인되었지만아직미개발된 Oil & Gas Field의경우, Offshore의자원매장량이 Onshore 보다월등히높아향후 Offshore 플랜트발주가지속적으로증가할것으로예상된다. 지역별로는중동및신규자원개발수요가많은아프리카, 중앙아시아, 중남미권역의시장확대가예상된다. 해외 Oil & Gas 플랜트시장은전통적으로서유럽, 미국및일본기업이강세를보이고있으며, 이들선도업체들은 M&A 등을통해점점시장지배력이강화되고있다. 주요선진 15개사가전체세계시장의 41% 를점유하고있으며, 국내기업의경우상대적으로경쟁력이떨어진다. <Oil&Gas 플랜트분야시장전망및선도업체 > 183
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 한편전통적인석유이외의오일샌드, 초중질유, 오일셰일, GTL, CTL 등액체연료인비전통 Oil 의매장량은원유보다 4.8배많다. 이러한비전통석유가관심을받는가장큰이유는유가상승으로인한경제성상승및풍부한매장량때문이다. IEA에따르면생산된것을제외한원유의궁극가채매장량 ( 기존발견매장량에발견가능성이있는미발견매장량을합한매장량 ) 은약 2.4조배럴이다. 반면오일샌드, 초중질유, 오일셰일등의매장량은약 8.5조 ~9조배럴로예상하고있다. 또한석유보다가채연수가긴석탄이나가스를액체연료화하는 GTL, CTL을석유매장량으로환산하면이들의매장량은 2.5조배럴로추정된다. 다만, 다음그림과같이비전통 Oil의경우는기존전통석유에비해생산비용이높기때문에유가수준에따라매장량이의미를갖게되는특징이있다. 풍부한부존량을가진비전통석유는최근들어유가상승으로인해채산성을확보할것으로보인다. 초중질유와오일샌드를 1배럴생산하기위해서는 40~80 달러 (IEA 추정치 ) 정도의비용이든다. 또한 GTL과 CTL도석탄과가스의가격에영향을받지만 1배럴당 40~120 달러 (IEA 추정치 ) 정도의생산비용이든다. 오일셰일은배럴당 60~120 달러정도의생산비용이드는데, 앞으로도석유수요증가에따라유가가지속상승할것으로보이기때문에비전통 Oil의채산성을기대해볼만하다. Oil < 전통및비전통 Oil 의생산비용 > 나. 정유 / 석유화학 정유 / 석유화학플랜트시장규모는최근의경기침체로인해소폭하락할것으로전망되나, 2010 년이후경기회복에따른개발도상국중심의수요증가로인해지속적으로성장할것이다. 지역별로는전통적으로규모가큰중동및아시아지역과더불어아프리카및중남미지역개발도상국시장의빠른성장이예상된다. 국내기업은중동을중심으로많은실적을보유하고있어타분야에비해상대적으로경쟁력을가지고있는것으로판단되나, 중국, 인도등고성장국가의자국발주물량증가, Upstream 분야에강점을가지고있는미국및유럽기업의 Downstream 분야확대추세로보아시장확보를위한경쟁이심화될것으로예상된다. 또한지구온난화등으로인한환경규제에부응하는정제원유및석유화학제품을생산하기위한기술력확보를위해경쟁이심화되고있는상황이다 184
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 < 정유 / 석유화학플랜트분야시장전망및선도업체 > 다. 발전 발전플랜트시장은신흥개발도상국의경제성장에따른전력수요증대로인해지속적으로성장할것으로예상된다. 기술력이뛰어난미국및서유럽업체중심으로시장이형성되어있으나, 신흥개발도상국업체들의시장진입이가속화되는추세이다. 에너지원별로살펴보면석탄 /Oil 화력 Plant의경우, 온실가스감축규제및 Clean Coal Technology 개발정도에따라변동가능하나, 중국, 인도등 Non-OECD 국가를중심으로증가 ( 전체발전량의 42% 44%) 할전망이다. 특히석탄발전의경우타연료원대비자원량, 가격측면에서우수하여지속적인수요가예상된다. 가스발전 Plant의경우낮은 Capital Cost로인해, 전력수요가급증하는중동과석탄화력발전대비낮은이산화탄소배출량으로인해 OECD국가를중심으로성장할전망이나, 원료가격의급격한상승으로인해성장은제한될전망이다. 그러나틈새시장으로첨두부하및기저부하의일부를담당할반전플랜트에가스및 Oil을원료로활용한가스터빈의활용도가증대되고있는실정이다. 신재생에너지의경우잠재력에비해현시장규모가작으나, 화석연료의고갈, 환경의중요성증대및각국의에너지확보노력에따라, 2010년 5% 에서 2040년 64% 로크게확대될것으로전망된다. < 발전플랜트분야시장전망및연료원분석 > 185
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 전세계에너지시장전망 ( 전력생산량기준 )> 라. Water 인구증가, 산업화, 도시화로인한물수요의지속적인증가로동아시아, 태평양연안, MENA( 중동아시아및북아프리카 ) 등에서수자원공급, Water Reuse, 담수화시장이성장하고있다. 플랜트건설및이용관련물산업의전체시장규모는 2009년기준총 1,700억달러로추정되며, 물산업의성장가능성을고려할때매년 7% 의고성장이예상된다. 세계적인선도회사들의현황은다음과같다. <Water 산업시장규모 (US Bil. $)> - Veolia O&M 사업에서축적된경험을바탕으로 System Integration 기술확보 Water Total Solution 제공 100개이상다수의실증 Pilot 운영을통해원수조건별수처리 Data를확보하여 Engineering에반영하고있음 - Suez O&M 사업경험을바탕으로 System Integration 기술확보. Water Total Solution 제공함 30개이상 Pilot 운영을통해원수별수처리 Data를확보하여 Engineering에반영하고있음 - Siemens EPC 사업에서출발하였으나, Component 분야에지속적인기술 Upgrade를통한경쟁력확보 하수처리및 Component 관련기술확보에집중하고있음 - GE M&A로수처리 Component 기술확보 공정기술표준화를시도하였으나다양한원수조건대응미흡 수처리약품, 장비, Component 기술확보에집중하고있음 186
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 <Water 산업분야별 Market Share( 08년기준 )> 구분 [MIGD*] 1 2 3 Thermal 247 ('01~'05) 두산 (73%) Fisia(20%) H/Z(5%) 200 ('06~'10) Sidem(55%) Fisia(24%) 두산 (20%) RO 400 ('01~'05) Hyflux(27%) MHI(15%) GE(14%) 758 ('06~'10) Spain(30%) Hyflux(24%) 두산 (20%) Water Reuse 336 ('01~'05) Wabag(59%) Suez(21%) Veolia(16%) 293 ('06~'10) Veolia(36%) Keppel(22%) Wabag(18%) * MIGD : Million Imperial Gallon per Day 담수플랜트건설시장은중동, 아프리카및동남아시아등물부족현상이심한국가중심으로성장할것으로전망된다. 담수플랜트시장은최근고효율과대형화의장점을지닌 Membrane Process 플랜트위주로재편되고있으며, 향후에도 Membrane 중심의지속적인성장이예상된다. 주요담수플랜트업체는미국, 유럽및아시아기업이대부분이며, 소수의기업만이 Membrane 방식과 Thermal 방식의플랜트제조기술을모두보유하고있는상황이다. < 담수플랜트건설시장전망및담수화방식비교 > * RO : Reverse Osmosis, MSF : Multi-Stage Flash, MED : Multi-Effect Distillation 마. 해양플랜트 해양플랜트란에너지자원을바다에서생산 / 저장하기위한설비와해상에설치된일반플랜트 ( 정유, 발전, 담수등 ) 를통칭한다. 그러나현재까지는대부분의해양플랜트산업은석유및가스자원을시추생산하거나생산된에너지원을저장, 처리, 하역하는플랜트에집중되어있다. 최근발견되고있는 Oil & Gas Well의평균수심은급격히깊어지고있는추세이며, 매장량이확인되었지만아직미개발된 Oil & Gas Field의경우, 해양의자원매장량 ( 전체매장량의 73%) 이육상보다월등히높아향후해저자원채굴등해양플랜트발주가지속적으로증가할것으로예상된다. 187
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 발견되고있는 Oil & Gas Well 평균수심 > < 발견뒤개발이진행되지않은 Oil & Gas Well 의개수및규모 > 심해 Oil 생산은 2002년 3% 에서 2012년전체생산량의 10% 까지급격히증가하고있으며, 2015 년이후에는심해 Oil 생산만이지속적으로성장할것으로전망된다. 천해유전개발이포화상태에도달함에따라, 심해 Oil & Gas 생산은해양분야중 `15년이후유일한성장분야가될것으로예상된다. 이에따라심해용해양플랜트의시장규모가급성장하고있으며, 부유식해상플랫폼대비해저시스템의비중이증가하고있다. < 심해 Oil&Gas 생산용부유식해상플랫폼및해저시스템시장규모 > * INTSOK Annual Market Report (2011-2014) 또한향후에는현재는개발이되고있지않지만, 극지유전개발도단시일내에활발한개발이이루어질것으로예상된다. 전세계원유 / 가스매장량의 25 ~ 30% 는극지에부존하고있다고추정되며, 우리나라도국가적인에너지수급을위한안보차원의접근이필요하며이를뒷받침할수있는초심해및극지대응 Oil & Gas 생산용해양플랜트독자기술확보를위한사업추진이시급하다. 188
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 2.3 플랜트 엔지니어링산업정책동향 중국, 일본, 미국, EU 모두플랜트 엔지니어링산업집중육성중 * 중국은정부조달법, 국산화제품의초기적용 선별조달시행령을바탕으로강력한국산기자재사용정책을시행중이며, 특히에너지관련기자재및플랜트개발에적극지원중 * 일본은세계시장에서의수주확대를위하여경제산업성산하의인프라시스템수출부회설치특히이산화탄소수집및저장기술에집중하고있음 * 미국및 EU 는 Oil&Gas 관련원천기술및상용화기술개발에집중적인투자를하고있으며, 향후안정적인에너지수급을위한해양자원생산용플랜트개발에박차를가하고있음 2.3.1 중국중국의경우, 해외프로젝트수주확대와함께정부조달법, 국산화제품의초기적용및선별조달에관한시행령등을바탕으로강력한국산기자재사용정책을시행중이다. - 정부조달법 (PRC Government Procurement Law, 2002) : 정부기관의기자재조달시, 중국내에서생산되는기자재의경우는자국산을사용하여야한다. - 국산화제품의초기적용및선별조달에관한시행령 : 최초국산화제품은정부기관이먼저구매하고, CIIP 품목의경우, 정부지원프로젝트에적용해야한다. 중화인민공화국 < 국민경제및사회발전 11차 5개년규획강요 > 에서는선박공업에대해선박의자주설계능력과선박용기자재개발능력, 대형조선소건설능력을강화하고하이테크기술, 고부가가치의신형선박과해양엔지니어링장비를중점적으로발전시킬것을장려하고있다. 중국은향후 30여곳의석유가스전을개발할예정이며이에따른해양플랜트의수요가증가될것으로예상된다. 이를위하여중국은선박공업의발전을위해해양엔지니어링장비의연구개발을적극지원하고있는실정이다. < 중국 CIIP (Catalogue of Indigenous Innovation Products) 2009 년신규등재현황 > 구분신에너지및기자재에너지고효율제품 09 년 12 월등재품목 품목 복합화력발전용가스터빈및스팀터빈, 발전용초고온고압터빈, 연료분리막, 리튬이온전지, 태양광발전시스템, 풍력발전컨트롤시스템등 고주파열유도전력공급기, 에폭시수지건조타입변압기, 삼상변압기, Heat-pipe 열교환기, 중유버너등 Clean and efficient 발전설비, 초초및초고압송전설비, 대용량정유및석유화학기자재, 초정밀금속장비, 환경오염방지설비, 대중량주단조제품 ( 발전용등 ), 대용량석탄및광물채굴설비등 2.3.2 일본일본은세계인프라시장에서의수주 영향력확대를위하여경제산업성산하의산업구조심의회무역경제협력분과회내에인프라시스템수출부회를설치하고최근 ( 10.8.5) 제1차회의를개최하여다음과같은일본해외인프라수주확대전략을세우고있다. 국제경쟁력강화 : 인프라의운영까지포함하는수주체제구축, 원가경쟁력강화, 해외기업과의제휴및사업인수등기업재편, 기술개발 실증실험추진, 글로벌인재육성을강화한다. 189
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 금융지원강화 : 개발도상국에대한지원및경제협력정책의재검토, 엔차관공여의신속화, 민간투자활성화, JICA의해외투융자의조기재개, JBIC에의한선진국투자금융의확대, NEXI( 일본수출보험공사 ) 사업리스크보전범위확대, 연금기금인프라펀드설립 투자지원 각국의계획책정단계에서부터의협력과전략적으로매칭한다. 해외전개추진위한국제규범대응 : OECD 수출신용약정완화, 조세조약 투자협정확대등 경제산업성내의추진체제강화와 All Japan 체제구축 : 경제산업성을중심으로민간기업및관련기관과의연계를강화한다. 주요대형프로젝트입찰시, 일본을포함한주요경쟁국들은국가대항전형태로프로젝트수주를추진하고고위급외교를병행한다. 특히 1997년국제협력을통해해양에 "CO 2 injection" 현장실험을시작하였으며 ( 일본, 미국, 노르웨이 ), 2008년일본정부는지구온난화를완화시키기위한혁신적에너지기술개발을가속화하기위해 JCCS(Japanese Carbon Capture Storage) 란프로젝트그룹을발족시켰다. 이를위해이산화탄소수집및저장기술개발을목표로 37개회사, 자본금 242백만엔을투입중이다. 2.3.3 미국 1992년이래로현존하는 Deepwater 기술의향상을위한 DeepStar 와안전한에너지를위한연구협력체 RPSEA(Research Partnership to Secure Energy for America) 를조직하여운용이다. DeepStar 프로젝트는 2년마다 phase를갱신하여, 2009년 12월까지 phase IX가종료되고, 2010년 1월부터 phase X가년 3.5~5M$ 를투자하면서 R&D를진행중에있다. 또한 Department of Energy 중심으로 RPSEA" 프로젝트를 GoM(Gulf of Mexico) 에집중하여 R&D를진행중이며, 지속적으로연 15M$ 를투자중이다. (R&D, Demostration & Commercialization). 2.3.4 EU 1999년에 Oil & Gas 회사를중심으로 ITF (Industry Technology Facilitator) 를결성하고, Oil & Gas 등자원개발에 45M 를투자하여 151개의공동프로젝트수행중이다. 2009년에는 16개프로젝트를진행하여, 4.5M 로 6 Field trials을포함한 9개기술개발을수행하였고, 2010년에는 21M 로 45개의진행과제를수행중이다. 특히노르웨이는 Oil & Gas 사업에서장기간독점권을확보하고, 자국의대륙붕에위치한석유자원의지속적이고안정적인개발을위하여 "Ministry of Petroleum and Energy(MPE)" 에서지원하는 DEMO2000 프로그램을진행중이다. 현재까지 130개이상의프로젝트가 Steering Committee 에의해승인되었고, DEMO2000 프로그램을통한지원은 Oil 회사로하여금총자금 NOK 1,8Bn 이상의보충자금투자를유도하고있다. 또한 2004년도에 PETROMAKS(Optimal Management of Petroleum Resources) 프로그램을통해정부의강력한석유자원 R&D지원신호를주어, 2009년에 "The Research Council of Norway" 는석유 R&D 자금으로연간예산 30M$ 달러를확보하였다. 190
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 3 플랜트 엔지니어링산업내부역량분석 3.1 플랜트 엔지니어링산업의 Position 분석 한국은다양한플랜트시장에서급성장하여세계 6 위 ( 10 년추정 ) 수준임 * 세계적인정유 석유화학 담수플랜트경쟁력보유중이며중동시장시장점유율은 1 위임 3.1.1 세계시장점유율 플랜트세계시장의상위 10개국이전세계플랜트시장의 90% 를차지하고있을정도로소수선진국의시장지배력이강한실정이다. 자국경제개발과맞물려중국, 인도등신흥국의시장점유율이증가하고있다. 한국은내수시장규모가큰중국, 인도와함께최근수년간선진경쟁국을꾸준히추격하여세계플랜트시장점유율을 05년 2.5% 에서 07년 5.4%, 10년 7.8%( 세계 6위, 추정 ) 로확대되고있다. < 국가별플랜트시장점유율 (Plant Korea 대한민국강국보고서, 2009)> 3.1.2 국내업체수주현황 국내기업의해외플랜트수주는 03년 64억달러에서 7년연속증가하여 ( 연평균증가율 39.2%) 10년 645억달러기록하였다. < 국내플랜트산업연도별수주실적 > ( 단위 : 백만불, 전년동기대비 ) 년도 03 04 05 06 07 08 09 10 연평균증가율 연간수주액 6,365 8,359 15,814 25,404 42,162 46,207 46,304 64,480 39.2% 증감률 31.3% 88.1% 61.1% 66.0% 9.6% 0.2% 39.3% - 191
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 국내플랜트산업은세계경기에따라변동은있으나정유플랜트, 석유화학플랜트, 담수플랜트에서높은세계시장경쟁력을가지고있다. < 국내플랜트산업분야별수주실적 > ( 단위 : 백만달러 ) 2008 2009 2010 구분세계시장세계시장세계시장실적실적실적점유율점유율점유율 Oil&Gas 6,762 2.5% 12,419 4.2% 정유 1,515 6.1% 15,422 64.0% 11,964 3.4% 석유화학 6,188 27.0% 2,631 11.9% 6,066 28.5% 발전 7,890 5.5% 5,997 3.9% Water 2,196 4.8% 1,670 3.4% 35,914 16.6% 해양 16,144-5,242-8,860 - 기타 5,512-2,923-1,676 - 계 46,207 5.1% 46,304 6.4% 64,480 7.8% 중동시장점유율 - 중동의유력경제전문지인 MEED지에의하면, 우리나라는 09년중동에서전체플랜트발주액의 50.3% 를수주, 미국, EU, 일본, 중국을제치고시장점유율 1위를기록하였으며, 이중중동역내발주분을제외하면전체의 56.4% 를점유하고있다. - 발전 담수부분이발주물량의 82.2% 를차지한반면, 가장규모가큰 Oil&Gas 부분은르와이스등정유플랜트를포함하더라도 30.4% 에불과하고, EPC 물량의 58.7% 를수주하는가운데엔지니어링부분은수주가없는것으로나타났다. 지속적인점유율확보를위하여엔지니어링및 Oil&Gas 분야의집중적인기술개발이요구되는상황이다. 한편, 최근 3년간해외플랜트수주 10대국내기업은삼성중공업, 삼성엔지니어링, GS건설, 현대건설, 현대중공업, 대우조선해양, 두산중공업, SK건설, 대림산업, 한전등이다. < 국내외업체수주실적및주요분야 ( 07~ 09 년 )> ( 단위 : 억달러 ) 순위 구분 수주액 점유율세계국내 주요분야 세계1 Siemens (Energy) 1,170 5.01% - 발전 / 원자력 세계2 GE (Energy Infra) 1,062 4.55% - 발전 / 원자력 세계3 ABB 1,036 4.44% - 발전 / 원자력 세계4 Bechtel 799 3.42% - 석유화학, Oil&Gas 세계5 Alstom (Power) 792 3.39% - 발전 / 원자력 세계6 Areva 694 2.97% - 발전 / 원자력 세계7 Fluor 576 2.47% - 석유화학, Oil&Gas 세계8 Saipem 432 1.85% - 석유화학, Oil&Gas 국내1 삼성중공업 164 0.70% 12.2% 해양플랜트 국내2 삼성ENG 153 0.66% 11.4% 석유화학, 정유, Gas플랜트 국내3 GS건설 148 0.63% 11.0% 석유화학, 정유, Gas플랜트 * 출처 : EnB Engineering Outlook, ENR, 각사 Annual Report 분석, 플랜트산업협회, 2010 192
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 3.2 플랜트 엔지니어링산업의핵심역량별경쟁력 원천기술은해외선진기업독점중이며국내기업은상세설계및시공분야에집중 국내의기술경쟁력은상세설계및시공 / 관리역량은우수하나, 원천기술을포함한엔지니어링및기자재역량의경우경쟁력미흡 플랜트산업은 PM(Project Management), 설계, 구매조달, 시공, 운영관리기술의종합체로각가치사슬중선진업체는부가가치가높은설계, 구매조달분야에, 우리나라의경우상세설계, 구매조달및시공분야에, 후발주자인중국, 인도등은시공분야에서경쟁력을가지고있다. 2010년 ENR 보고에따르면엔지니어링분야에서후발주자인중국의경우세계시장점유율이 08년 2.7% 에서 3.9% 로괄목한성장을보이고있는데비해한국의경우 0.4% 에서 0.5% 로미미한성장에그치고있음을볼수있다. 후발주자인인도, 중국의추격을피하고, 선진국과의경쟁에서대등한위치에오르기위해서는 FEED 등핵심영역역량강화가필수적이다. 선진엔지니어링업체는전체 value chain을다양한형태로모두구사하며, 특정한핵심기술 ( 주로공정관련원천기술-지적재산권이나노하우등 ) 로특화를하여라이센스대여, 기본설계, FEED package 등고부가가치분야에참여하고있다. LNG, GTL 등해외고부가가치플랜트의경우, 우리나라는핵심공정기술이없으며기본설계및시공경험부족하기때문에선진기업들의시장카르텔형성으로진입이어렵고관련실증실적이없어국제컨소시엄참여가어려운실정이다. 따라서정부주도의 Reference 확보방안마련이시급한상황이다. < 플랜트사업세부과정별경쟁력및부가가치 (ADL, 2009)> 엔지니어링기술력 - 세계플랜트 엔지니어링시장은기술, 경험, 파이낸싱부문에서우월한선도기업에의해지배되고있는데, 상위 20개업체가해외시장전체의 60% 를차지하고있으며, 국내업체의시장점유율은 0.5% 수준이다. 193
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 시공분야는경쟁력을보유하고있으나, 엔지니어링과일부기자재의경쟁력이부족하며, 분야별로는 Oil&Gas의원천기술이취약하다. < 분야별선진국대비기술수준 (%, 선진국 =100)> 구분 엔지니어링 (E) 원천기술기본설계상세설계 기자재 (P) 시공 / 관리 (C) 정유 / 석유화학 55 80 95 70 98 Oil&Gas 50 60 80 60 90 발전 60 70 95 75 95 water 70 80 95 85 98 해양 60 80 90 80 90 ( 종합 ) (60) (75) (90) (75) (95) 기자재기술력 - ( 기자재분류 ) 기계, 배관 밸브, 전기, 계장기자재로크게분류 < 플랜트기자재분류 > - 국내플랜트업체가수주한해외프로젝트 (9개社 67개 ) 를분석한결과, 국산기자재조달률은평균 40% 수준 ( 일본 50%, 중국 51%), 국내플랜트업체의경우 FPSO, Drill Ship Rig 관련시추시스템에공통적으로사용되는카고펌프, 컴팬더, 가스압축기등국내개발 생산실적전무하며정유 석유화학프로세스의핵심기자재대부분을해외의존하고있다. - 부문별로는발전 담수분야 (57%) 를제외하고는낮은수준이며, 특히세계적으로급성장하고있는 Oil&Gas(25%), 해양분야 (35%) 가매우저조하다. 194
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 < 해외수주플랜트의기자재조달현황 > * 국내 EPC 9개업체, 67개해외수주프로젝트분석결과 ( 단위 :%) 항목 Oil&GAS 해양 정유 석유화학 수주비중 26.8% 11.3% 33.3% 5.7% 기자재비중 56.0% 52.1% 56.8% 52.4% 구분 기계 배관 비율 국산화율 국산조달률 국산화율 국산조달률 국산화율 국산조달률 국산화율 국산조달률 고정장치 57.2 33.3 54.0 54.0 96.0 51.3 87.1 70.9 회전장치 45.7 9.9 18.4 18.4 33.7 2.6 31.0 22.0 패키지류 1.1 0.0 6.5 6.5 86.3 32.1 20.6 0.0 밸브 20.2 11.1 88.8 88.8 100.0 77.9 57.5 57.5 벌크 45.3 34.6 25.3 25.3 100.0 54.5 93.3 84.1 전기 51.5 24.7 47.8 37.6 100.0 32.7 62.0 54.6 계장 33.6 27.1 46.6 44.5 94.1 41.9 64.0 38.1 기타 57.5 51.2 52.2 49.6 62.3 51.2 92.2 22.7 계 45.1 25.4 36.9 35.8 80.5 43.5 55.7 38.8 < 해외수주플랜트의기자재조달현황 ( 계속 )> ( 단위 :%) 구분 기계 배관 항목발전담수전체평균 수주비중 13.0% 3.6% 기자재비중 65.1% 74.8% 57.7% 비율 국산화율국산조달률국산화율국산조달률 기자재비중 국산화율 국산조달률 고정장치 34.7 30.3 71.0 62.0 22.7 74.5 47.2 회전장치 32.7 9.4 100.0 59.9 15.6 36.1 12.0 패키지류 99.1 34.8 50.7 12.6 11.0 38.7 13.2 밸브 100.0 67.9 20.5 20.5 6.5 51.3 39.5 배관 95.8 85.4 100.0 100.0 14.0 70.4 50.5 전기 87.9 86.6 100.0 100.0 10.2 78.0 51.9 계장 98.5 98.5 56.0 56.0 9.4 68.5 40.0 기타 100.0 82.9 100.0 100.0 10.7 66.4 52.1 계 64.4 56.7 74.2 60.8 100.0 61.5 40.5 * 국산화율 (%) : ( 국산화완료된기자재해당금액 / 기자재총금액 ) 100 * 국산조달율 (%) : ( 국산화제품중국내조달기자재금액 / 기자재총금액 ) 100 = ( 국산화율 - 국산화품목해외조달률 ) 195
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.3 국내정책현황 지식경제부, 국토해양부, 환경부에분산되어체계적이지않는 R&D 지원 부족한금융지원정책 엔지니어링 플랜트전문인력부족 중남미등신흥시장국가와의 FTA, 경제자원협력약정체결등플랜트시장진입환경개선 3.3.1 R&D 정책 현재지식경제부, 국토해양부, 환경부등의여러기관으로분산되어체계적인 R&D 지원이용이하지않은실정이다. 주력기간산업으로떠오른플랜트 엔지니어링산업분야의 R&D 예산지원미흡하다. - 플랜트산업발전방안 ( 09), 엔지니어링산업발전방안 ( 10년) 수립후 R&D 지원책이발표되었으나, 예산확보문제로 R&D 예산지원이미흡한실정이다. 국내플랜트산업의취약부인원천기술 ( 라이센스기본설계 ), 핵심기자재개발, 개발기술및기자재의 Reference 확보를위한실증플랜트지원이미흡하다. 3.3.2 금융지원정책ㅇ수출입은행을중심으로플랜트제작금융, 직접대출등을통해파이낸싱을공급하고있다. ㅇ무역보험공사의경우국내 EPC 기업이국제프로젝트파이낸싱을하는경우에참여하는국제상업은행에대한지급보증브릿지론 ( 장기금융조달전에소요되는프로젝트준비비용 ), 리파이낸싱 ( 장기금융곤란으로활용하는재융자전제 5~6년중기금융 ) 에대한보증을하고있으나, 해외플랜트수주규모가커짐에따라자금이부족한상황이다. 3.3.3 인프라정책ㅇ국내엔지니어링 플랜트기업의인력은외국선진기업대비해서절대적으로부족한현실로, 신규인력의공급이필요하나국내대학의엔지니어링 플랜트관련교육프로그램이부족한실정이다. 특히 PRE-FEED, FEED를연구개발 / 수행할전문인력이부족한상황으로엔지니어링인력육성이시급한상황이다. 3.3.4 통상정책 ㅇ중남미등신흥시장국가와의 FTA, 경제자원협력약정체결등신규플랜트시장진입환경의지속적인개선으로국내플랜트업체의사업기회가점차확대되고있다. < 중남미국가와의주요협약추진현황 (KOTRA, 중남미지원협력센터, 외교통상부 )> 196
4 Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 4 2020 년비전및정량적목표 2020 년세계 3 대플랜트강국진입 2020 년수주액 1,600 억불및시장점유율 10% 달성 2010~2013 2013~2016 2016~2020 플랜트 엔지니어링시장다변화 에너지자원관련역량확대 미래플랜트 엔지니어링기반역량확보 중동시장위주에서남미, 아프리카로시장확대 Oil&Gas, 발전플랜트시장확대 Water, 해양, 수소에너지, CCS 등미래플랜트 엔지니어링시장창출 ㅇ해외수주액 ( 억불 ) : ( 10) 645 ( 13) 830 ㅇ시장점유율 (%) : ( 10) 7.8% ( 13) 8.5% ㅇ외화가득률 (%) : ( 10) 30% ( 13) 35% ㅇ국산기자재조달율 (%) : ( 10) 40% ( 13) 43% ㅇ해외수주액 ( 억불 ) : ( 13) 830 ( 16) 1,050 ㅇ시장점유율 (%) : ( 13) 8.5% ( 16) 9% ㅇ외화가득률 (%) : ( 13) 35% ( 16) 40% ㅇ국산기자재조달율 (%) : ( 13) 43% ( 16) 48% ㅇ해외수주액 ( 억불 ) : ( 16) 1,050 ( 20) 1,600 ㅇ시장점유율 (%) : ( 16) 9% ( 20) 10% ㅇ외화가득률 (%) : ( 16) 40% ( 20) 45% ㅇ국산기자재조달율 (%) : ( 16) 48% ( 20) 55% 197
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5 산업전략 5.1 산업전체 5.1.1 전략적분석국내플랜트 엔지니어링산업은건설 / 시공분야의경쟁력을바탕으로 2000년이후급속히성장하여세계시장점유율기준 6위 (2010년, 추정 ) 를달성하였으며, 자동차, 조선, 반도체등과어깨를나란히하는주력수출산업으로성장하였다. 그러나원천기술및설계기술, 핵심기자재분야에서여전히선진국대비기술수준이낮은실정이며, 건설 / 시공분야에서중국, 인도등의후발주자들의추격이거센상황으로, 향후지속적인성장을위해서는체계적인산업전략마련이필수적이다. PPM (Product Portfolio Management) 분석 플랜트 엔지니어링산업의시장규모, 성장률등의시장매력도및해당산업에서국내산업계의경쟁력분석을수행하였다. ㅇ Oil & Gas 플랜트와해양플랜트는세계각국의에너지확보정책으로인하여육상플랜트에비해높은성장이예상되고있으며, 세계최고수준의 EPC 능력및해상구조물 ( 선박등 ) 건조능력을바탕으로국내업체의시장주도가가능한분야이나, 선진국이카르텔을형성하고있는원천기술, 엔지니어링기술및핵심기자재분야의경쟁력확보가긴요한시점이다. 특히해양플랜트의경우조선산업및플랜트산업의향후먹거리산업으로엔지니어링기술을포함한핵심기자재역량강화가중요하다. 198
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 ㅇ또한향후시장이비약적으로증가할것으로예상되는심해저및극지해양플랜트는엔지니어링기술과기자재기술을통합적으로개발하는전략을취해야한다. 이를통하여, 심해및극지 Oil & Gas 개발에대한원천능력을확보하여야하며, 국가에너지안보의중요한도구로서활용될수있다. < 해저및해상통합해양플랜트의개념도 > ㅇ정유 / 석유화학플랜트부분은중동시장에서의시장선점을바탕으로 Cash Cow 역할을하고있는것으로나타났다. 향후 2020년까지시공을중심으로한세계수준의 EPC 능력을계속유지하고, 선진국대비취약점인원천기술, 설계기술을보완하여 Cash Cow 수성전략을취하여야할것으로판단된다. ㅇ발전플랜트의경우그시장규모가타분야에비해매우크고지속적인성장이예상되는분야로, 국내산업계는가스화발전플랜트, 친환경고효율화력및원자력플랜트를집중육성하여 Star 영역으로의성장을이루어내야한다. ㅇ담수화플랜트및수처리산업을포함하는 Water 분야는향후수자원부족및 Water Reuse 등으로지속적인성장이예상되므로, 담수화플랜트의실적및경쟁력을바탕으로향후세계적인경쟁력을가진 Star 영역으로키워야할것이다. 199
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 SWOT 분석 ㅇ PPM 분석을통하여현재및미래시점에서국내플랜트산업에서육성해야할분야를파악 하였다. 다만각플랜트분야는뚜렷한강점, 단점, 기회, 위기요인을가지고있어이에대응 하는전략이필요하다. 플랜트 엔지니어링산업전체의내외부환경분석을통한국내산업 의 SWOT 분석을진행하였으며이에따른전략을요약하면다음표와같다. Strength Weakness - 한국은다양한엔지니어링 플랜트시장에서급성장하여세계 6위수준 - 세계적인정유 석유화학 담수플랜트경쟁력보유중이며중동시장시장점유율세계 1위 - 상세설계및시공 ( 공기준수 단축 ) 등에서의세계적수준경쟁력확보 - 세계 1위의조선건조기술 - 원천기술을포함한엔지니어링, 기자재경쟁력취약및외화가득률낮음 - Oil&Gas 플랜트등고부가가치 Upstream분야경쟁력미흡 - 정부내에분산되어체계적이지않은 R&D 지원 - 부족한금융지원 - 해양플랜트의기자재 /FEED 능력부족 Opportunity S-O전략 ( 공격 ) W-O전략 ( 확대 ) - 급성장중인에너지자원플랜트에 - 자원외교와건설경험을바탕으로필요한기자재의국산화적극장 - 유가상승에따라에너지 자에너지 플랜트수주확대려를통한외화가득률제고원플랜트시장이연 7% 성 - Oil&Gas 의경우국내공기업의구매 - 시장이확대되는분야의 Upstream 장력을활용하여본격적인진입을시도공정기술및기본설계, 주요기자재 - Oil&Gas, 석유화학, Water, - 해양플랜트의경우국내조선업의핵심기술확보 (R&D, M&A, JV 장해양플랜트가연 8% 이상세계적인하부구조물경쟁력을활려 ) 로해양플랜트등신시장시장급성장예상용하여상부플랜트진입시도점유율제고 - 중동외중남미 아시아 아프 - 한국이경쟁력이있는정유 석유 - 정부및공공금융기관의플랜트리카시장도급격히성장중화학 담수플랜트로새로성장중수출금융확대 - 심해 / 극지유전개발플랜트인남미 아시아 아프리카시장에 - 정부부처간효율적지원체계구축및기자재시장급성장진출으로미래에너자 자원플랜트원 - 해저 / 해상플랜트에대한일 - 심해 / 해양플랜트의일괄도급공천기술의조기확보괄도급방식의공사발주사수행능력확보 - 공격적인기술개발및 Open Innovation Threat S-T전략 ( 수비 ) W-T전략 ( 탈출 ) - 부족한정부재원, 풍부한자원의신흥국가시장이확대됨에따라서금융을포함한새로운비즈니스모델요구됨 - 중국, 인도등신흥공업국은가격경쟁력, 내수물량을무기로성장중 - 중국, 일본은정책적으로엔지니어링 플랜트산업을집중적으로지원중임 - 해양플랜트분야에대한보수적인업체선정 - 금융포함한새로운비즈니스모델을개발하여한국이강점을가지는시장의점유율및수익률향상 (PSA 등 ) - 정책적으로국내기업의컨소시엄을장려하여전체적인국내산업계의수준을향상시킴 - 국내가강점이있는상세설계, 시공분야경쟁력향상에 IT 기술을적극적으로활용함 - 정부주도의실증기회제공으로수주경쟁력제고 - 신흥공업국으로부터경쟁력유지하기국산화된기자재활용촉진방법필요함 ( 국내 Test Bed 구축을통한인증, 신뢰성, Track Record 확보 ) - 금융조달능력이있는종합상사와플랜트기업과의동반진출전략수립 - 국내업체들이공동으로선진업체원천기술라이센스를확보하거나엔지니어링전문업체 M&A를통한고부가가치영역으로사업영역확장 - 특정 FEED/ 기자재에대한선진업체와전략적제휴 200
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 5.1.2. 공통산업전략 가. 제품전략 Oil & Gas, 발전, Water, 해양분야는중점육성하고, 정유 / 석유화학분야는 Cash Cow로육성한다. 각플랜트분야별중점육성제품은다음과같다. - Oil&Gas, 정유 / 석유화학 : 정유 / 석유화학 (Cash Cow), Oil & Gas 플랜트, CTL/BTL/GTL 플랜트 - 발전 : 원자력, 복합화력, IGCC/IGFC - Water : 막방식담수화 (Cash Cow), 융복합담수화, 수처리 - 해양 : Drillship(Cash Cow), Oil FPSO, Gas FPSO, 해저생산 처리시스템 공통제품전략 : 국내플랜트 엔지니어링산업의강점 / 단점을분석하면공통적으로다음두가지의공통핵심제품전략이필수적이다. - 선진업체에의해독점되고있는프로젝트종합관리 (PMC), 기본설계 (FEED), 안전설계등의엔지니어링기술의역량강화가필요하다. - 플랜트산업원가구성에서약 60% 에달하는기자재의경쟁력강화를위하여핵심기자재의국산화노력과함께국산화된기자재의인증, 신뢰성확보, 밴더등록, Reference 확보에노력을기울여야한다. 나. 시장진입 / 확대전략 초기시장진입 - R&D/ 실증연계사업 및 " 국내공공발주플랜트참여 " 로 Reference를확보한다. - 정부주도 R&D사업진행시정부 / 민간과의적극적인협의를통한공공프로젝트의국내기업 Reference 확보기회를제공한다. - 심해자원생산용해양플랜트, CCS 등신기술의초기상용화단계에서설치 / 운전기술및핵심기자재표준화를통한시장을선도한다. M&A를통한사업영역확대 - 선진업체와후발업체사이의넛크래커 (Nut-Cracker) 상황탈피를위하여글로벌엔지니어링기업의인수합병추진이필요하다. - 이를통하여단기간에 PMC, FEED 기술, 전문인력및엔지니어링노하우의확보가가능하며경쟁강도가비교적낮은신규고부가가치영역으로의진출을통한수익증대, 신규고객확보, 신규지역진출등의효과가기대된다. - M&A와함께엔지니어링핵심인력영입및 R&D의가속화를통하여선진업체로 Positioning이필요하다. 시장다변화 - 중남미등신흥시장국가간 FTA, 경제 / 자원협력약정체결확대로플랜트시장진입환경의지속적인개선이필요하다. 자금조달경쟁력확충및환율변동대응 - 무역보험공사의유효계약금액대비보유수출보험기금비중은타국가대비현저히낮은수준으로정부의기금출연확대를통한수출보험제도운영의신뢰성강화가필요하다. - 외국계은행참여확대를위한마케팅활동, 국내은행의해외프로젝트금융참여확대유도및수출보험공사의이중과세면세를위한제도적지원체계가구축되어야한다. - 플랜트는자동차나반도체등제조업수출과는달리계약에서인도까지대개 3년이상소요되는산업으로환율의변동성이조선분야와마찬가지로주요한고려요인으로작용한다. 따 201
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 라서수주액의 70% 이상환헤지 (Hedge) 를하는조선산업의경우와같이플랜트수주시에도유사한대응전략의적극적인채택이필요하다. - 수주단계부터공사금액산정시환리스크 (Risk) 요인을최대한고려하여입찰에참여한다. 다. 비지니스모델혁신전략 자원은풍부하나자본이부족한신흥국가시장공략을위하여, 자원생산을위한플랜트건설뿐만이아니라, 금융을포함한자원의공유, 운영등의다양한비즈니스모델개발이필요하다. - PSA, BOO/BOT/BTL 방식추진 <PSA 비즈니스모델의예 > 건설 / 시공분야에서는이미세계최고수준의능력을확보하였으므로, 전문엔지니어링회사 M&A 등엔지니어링능력의보강을통하여설계, 시공, 운영등수요자의모든요구를일괄수행하는 Total Solution Provider로의사업모델개선이필요하다. - 선진플랜트엔지니어링업체의경우상위가치사슬인 PMC, 설계등에집중하고있고 EPC 분야는타업체와의협력에의존하는경향이강해지고있으므로, 세계수준의 EPC 능력을보유한국내산업계가엔지니어링능력을확보하는경우세계적인경쟁력을확보할수있을것으로기대된다. < 정부주도의 R&D과제진행시해외선진사와의 Open Innovation 및공기업활용 Reference 확보전략이포함된비즈니스모델의예 > 대규모인력과자본이요구되는 EPC 분야는대기업중심으로, 핵심기자재부분은국내중견 / 중소기업의동반진출을, 해외플랜트의특성상피할수없는범용기자재및건설분야는현지업체의적극적인활용을통한국내외관련산업체간의 Eco-System 모델개발이필요하 202
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 다. 실제로중국 EPC 기업은대만의중소기자재업체와의상생협력모델을만들어동반성장하고있다. 관련된플랜트공사들이하나의대규모공사로발주되는경향에대비하여, 종래에이질적인플랜트엔지니어링을융복합하는통합엔지니어링능력을배양해야한다. 예를들어, 종래에는해저플랜트와해상플랜트는공통점이적었으며, 다른분야의엔지니어링을요구하였으나, 최근해저-해상공사로통합되어발주되고있으며, EPC사는이들이질적인분야를조화시켜통합시스템을엔지니어링및시공해야하는요구를받고있다. 라. 기타 ( 인프라, 인력, 시험설비, 정책등 ) 플랜트기자재시험 인증기반확충및상호인증, 벤더등록지원 - ( 시험 인증기반확충 ) 범용기자재시험 인증은기존시설을활용하고, 초고온 (800 이상 ), 심해용고압 / 내부식 / 고강도특수기자재용인증기반을추가로구축할필요가있다. - ( 상호인증 ) 국내인증기관과해외인증기관 (ASME, API 등 ) 상호인증또는해외인증기관으로부터국내기관의인증기관지정을추진한다. * ASME( 미국기계학회 ) : 보일러, 압력용기등에대한제품별품질및시스템인증 * API( 미국석유협회 ) : 석유, 가스시추관련제품또는설비에관한인증 - ( 해외규격인증획득지원 ) 해외벤더등록지원강화를위해기계, 배관분야위주의해외규격인증획득지원을전기, 계측분야까지지원분야 (2종 4종 ) 확대하고, 수주가능성이높은중동, 중남미지역중심으로수출대상국이요구하는해외규격인증분야에집중적으로지원한다. - ( 벤더등록지원 ) 인도, 중남미지역등에비해상대적으로벤더등록여건이까다로운중동지역발주처별차별화된전략을통해벤더등록추진함. 특히국내 EPC 社와동반진출협력체계를강화하여벤더등록기간단축및중소업체제품의신뢰성을강화한다. 인력양성 - 엔지니어링전문대학원설립을통한글로벌엔지니어육성 국내에는프로젝트및리스크관리, 개념 기본설계등엔지니어링핵심분야의전문교육기관이전무한실정이므로우수한역량을지닌국내주요공과대학중 2~3곳에플랜트학과및엔지니어링전문대학원을신설하여개념설계, FEED, PMC 등의역량을갖춘글로벌엔지니어를육성한다. - 국제기관연계를통한글로벌전문인력양성 엔지니어링산업의해외진출촉진을위하여글로벌시장에서통용가능한전문능력배양이필수적이며, 글로벌기준과부합하는교육과정및국제적으로인정되는자격인증프로그램확충이시급하다. 협약체결 (MOU) 을통한전문가교류 초빙을촉진하고맞춤형교과과정을개발 운영하여공동국제인증수료증을발급한다. - 해외전문인력스카우트 ( 미국, 인도, 러시아등 ) 정부의정책지원과기업의적극적인혜택제공을바탕으로, 기술확보 / 인력양성 / 네트워크구축 / 기업이미지제고효과가큰 Star Player를영입하는것이중요하다. 이를위해정부에서는해외인력의안정적인국내정착을위한외국인관련제도정비 ( 비자기간연장, 영주권부여조건완화등친화적인이민정책도입 ) 필요하다. 기업에서는영입인력의조직몰입을위한인센티브, 복지제공등적극적인혜택을부여하고, 신규영입인력과기존인력과의조화를위한기업문화조성노력을해야한다. 플랜트 엔지니어링산업육성컨트롤타워설치 - R&D, 수주지원을총괄할정부내컨트롤타워를구축하여, 각부처로분산된플랜트산업 203
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 정책의총괄및협조체계를구축한다. 특히플랜트수주및기자재수출에필수적인 Reference 확보를위한정부의강력한추진이필요하다. ( R&D/ 실증연계사업 및 " 국내공공발주플랜트활용방안등 ) 5.2 Oil&Gas, 정유 / 석유화학플랜트분야산업전략 5.2.1 전략적분석 PPM 분석 정유 / 석유화학플랜트부분은중동시장에서의사업경험및기술축적을바탕으로, 일부원천기술을제외하고세계시장경쟁력이높은편이며, 이를바탕으로세계시장점유율도높은편으로지속적인 Cash Cow 역할을할수있으리라기대된다. Oil & Gas 플랜트의경우 EPC 경험을바탕으로건설 / 시공측면에서높은경쟁력을보유하고있으나, 선진국이카르텔을형성하고있는원천기술부분과설계부분의경쟁력이미흡한상황이다. Oil & Gas 플랜트의경우세계적인에너지확보경쟁으로지속적인성장이예상되므로, 선진국이보유하고있는원천기술과엔지니어링분야의경쟁력을향상시켜 Star 영역으로발돋움할수있도록노력해야한다. 폐자원, 석탄, 가스등을활용하여액체연료를생산하는 BTL, CTL, GTL 플랜트는현재시장이성숙되어있지않고기술경쟁력도높지않은편이지만, 석유가격이상승하고석유자원고갈이가시화되는 2020년이후에는시장매력도가매우높아질것으로예상된다. 이러한미래산업의수요에대응하기위한연구개발및육성정책이필수적이다. 오일샌드, 오일쉐일등미채굴자원확보를위한플랜트건설시장은유가와밀접한관계가있다. 향후유가가급격히상승하여이러한미채굴자원플랜트의경제성이확보되는경우를대비할필요성은있겠지만, 2020년에산업측면에서는여전히 Question Mark 영역으로남을것으로예상된다. 또한최근급격히관심이증가되고있는 Shale Gas의경우매장량이크고생산성을높일수 204
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 있는기술이개발되어점진적으로생산량이증대되고있는실정이나사용되는화학제품으로인한환경오염의문제가있어성장에는한계가있을수있으며, 기술발전상황및환경문제를지켜봐야한다. 5.2.2 산업전략 정유 / 석유화학 : 기존의축적된기술과사업경험및친환경공정기술개발로 Cash Cow 유지 Oil & Gas : 선진국이카르텔을형성하고있는분야로핵심기자재개발및신공정기술개발로 Star 제품육성. 정부주도의 Reference 확보기회제공필요 - 유가상승대비 GTL/BTL/CTL 원천기술확보및실증추진 제품혁신전략 구분제품전략 Cash Cow 제품 Star 제품 미래유망제품 정유석유화학 Oil Gas GTL/BTL/CTL - 환경규제대응청정정유기술개발 - 핵심기자재국산화로외화가득률제고 - 기본설계능력 (PMC, FEED) 향상 - 기술제휴또는 M&A 로 Licence 확보 - 핵심기자재국산화로외화가득률제고 - 채굴핵심기자재개발 - 엔지니어링원천기술및안전기술개발 - 가스액화공정기술개발 (LNG, GTL 등 ) 및 Reference 확보 - 고압압축기등핵심기자재개발 - 국내공공기관연계 Reference 확보 - 공정용핵심기자재기술개발 ( 반응기, 압축기, 펌프등 ) - 가스화, 액체연료제조공정원천기술확보및 Test Bed 실증 - 청정화기술고도화 - 국내공공기관연계 Reference 확보 시장진입 / 확대전략 - Oil 분야는자원외교와연관된시장다변화를통한시장진입, Gas 분야는세계수준의국내공기업구매력을이용한시장진입이필요하다. - 정유분야는중남미등중동이외의산유국으로시장다변화하는것이중요하며, 석유화학분야는아시아등성장률이높은개발도상국시장진입하는것이바람직하다. - GTL/BTL/CTL 미래유망제품분야는미채굴자원부국과의에너지자원외교를통한시장진입을시도할필요가있다. 비즈니스모델혁신전략 - PSA(Production Sharing Agreement) 를통하여자원이풍부하나정부재정이부족한중남미, 아프리카등신규시장진입, 경제적부담최소화및추가수익창출을달성해야한다. 205
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3 발전플랜트분야산업전략 5.3.1 전략적분석 PPM 분석 발전플랜트의경우그시장규모가타분야에비해크고지속적인성장이예상되는분야로국내산업역량강화가필요한분야이다. 현시점에서는화력발전플랜트시장규모가가장크나, 세계적인원자력발전소건설기조, 기후변화협약에대응하기위한신재생에너지정책강화등으로원자력및신재생에너지플랜트시장도지속적으로성장할전망이다. 국내산업계는화력발전분야에있어설계부터일부주기기생산, 시공 / 건설분야까지세계적인경쟁력을보유하고있다. 또한자원부존량측면에서석탄은지속적인발전에너지원으로사용될것으로전망되므로, 기후변화협약에대응하기위한 CCS 플랜트등청정플랜트기술과접목되면향후에도 Star 영역에위치할것으로전망된다. 특히복합화력발전등가스터빈을활용한발전플랜트의수요가증대되고있으며, 이의핵심기자재인가스터빈의기술격차를빨리해소할필요가있다. 원자력발전플랜트건설시장의경우, 국내산업계는관련플랜트의설계, 시공, 운영, 핵폐기물처리등의 Total Solution Provider의역량을갖추고있으며, 이러한역량은 UAE 원전수주를통하여결실을맺은바있다. 향후원전설계코드등핵심원천기술의국산화가완료되고, UAE 원전의성공적인건설및운영실적이확보되면미래시장을선도할수있으리라기대된다. 신재생에너지의경우석유자원고갈과기후변화협약에의해석유및석탄발전을대체할것이확실시되지만, 현재시장이활성화되어있지않고발전량이일정하지않다는단점을지니고있으며관련산업수준이선진국에비해열세이므로 2020년에도여전히미래유망분야로남을것으로예상된다. 다만현재가장시장규모가큰화력과연관된 IGCC, IGFC, CCS 플랜트의경우시급히경쟁력을강화하여 2020년에는 Star 영역에진입할수있는토대를만들어야할것으로판단된다. 206
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 5.3.2 산업전략 석탄화력 : 환경규제대응 CCS 연계 Plant 기술개발로 Star 제품육성 복합화력 : 효율향상및탄소저감을위한융복합기술개발및핵심기자재 ( 가스터빈, 열교환기 ) 개발로경쟁력확보하여 Star 제품으로육성 원자력 : 중소형원자로개발등의제품다양화로세계시장공략 IGCC, IGFC : 시장초기단계로핵심기자재및실증을통한경쟁력조기확보 제품혁신전략 구분제품전략 Star 제품 미래유망제품 원자력 석탄화력 복합화력 가스화발전 (IGCC/ IGFC) CCS 신재생 - 중소형원자로개발 - RCP, MMIS 등핵심기자재개발및원전설계핵심코드국산화및실증 - 대용량화및고효율화, 연료다변화에대응하기위한대용량순환유동층, 초초임계압 (USC) 화력발전기술개발및실증 - 기후변화협약에대응하기위한 CCS 연계 Plant 기술개발, 실증 - 대형가스터빈급속기동용 HRSG 등핵심기자재개발 - 효율향상및탄소저감을위한기술융복합화 : MCFC + Micro/ 소형 GT, CCS 연계플랜트등 - 설계최적화및 FEED 를통한엔지니어링역량고도화 - 열병합발전적용및국내실증실적확보 - 석탄가스화핵심기술개발 - 고효율가스터빈, Fuel cell 등핵심기자재개발 - Reference 확보를위한 Pilot 플랜트건설 - 탄소원천저감을위한발전기술개발과의융합 : IGCC, IGFC, Oxyfuel, PCC ( 연소후포집 ) Plant - 이산화탄소액화, 수송, 저장기술및관련핵심기자재개발 - Reference 확보를위한 Pilot 플랜트건설 - 대용량화, 고효율화, 저가격화 - 풍력감속기등핵심기자재국산화 - 비실리콘태양전지기술확보 시장확대 / 진입전략 - 원자력분야는원료공급, 건설, 운영에이르는 Total Solution 제공으로원자력발전소신설국가를공략한다. - 화력분야의경우인도등성장률이높은개발도상국시장에진출한다. - CCS/ 신재생등미래유망제품분야는기후변화협약국제동향을주시하며, 발전플랜트와의연계를통하여시장을선점한다. 비즈니스모델혁신전략 - 프로젝트파이낸싱으로발전플랜트를건설한후전기요금을받는다양한금융포함비즈니스모델을 (BOO/BOT/BTL) 추진한다. 207
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.4 Water 분야산업전략 5.4.1 전략적분석 PPM 분석 * MSF : Multi-Stage Flash, MED : Multi-Effect Distillation 담수화및수처리플랜트를포함하는 Water 분야는수자원부족문제로지속적인성장이예상된다. 국내산업계는증발식해수담수화플랜트분야에서세계 1위 (MSF 방식 ) 의지명도와경쟁력을확보하고있다. 이러한경쟁력을바탕으로시장다변화전략등시장확대전략을사용하여향후에도지속적인 Cash Cow 제품으로육성하여야한다. 한편막방식담수화시장의경우증발식에비해시장경쟁력및점유율이낮은편이나, 세계적으로담수화플랜트의건설방식이증발식에서막방식으로전환되고있는추세이므로막방식담수화분야에서도 2020년에는스타영역으로진입할수있도록준비하여야한다. 이를위해증발식및막방식의기술융합플랜트, 다양한에너지원 ( 원자력, 신재생등 ) 과의에너지원융합담수화플랜트기술개발이필수적이다. 한편초순수제조, Water Reuse, 중수 / 폐수처리등수처리분야의경우국내산업계는관련업계의규모가작고, 내수위주의사업을수행하고있다. 그러나기술부분에서는경쟁력을확보하고있는것으로분석되며, 해외시장으로의진출전략을구사하면수처리분야도 Star 영역으로진입할잠재력을가지고있는것으로평가된다. 5.4.2 산업전략 증발식담수 : 기존기술의최적화로 Cash Cow 유지 막방식담수 : 증발식과의 Hybrid화및핵심기자재국산화로 Star 제품육성 융복합담수 : 발전플랜트등과의융복합플랜트적용및막방식과증발식의 Hybrid 화를통한경쟁력확보로 Star 제품추진 수처리 : Membrane 소재및전처리기술개발과관련기업대형화또는컨소시움구성을통하여세계시장공략 208
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 제품혁신전략 구분제품전략 Cash Cow 제품 Star 제품 증발식담수막방식담수융복합담수수처리 - 기존기술의최적화및타플랜트와의융복합으로경쟁력유지 - 증발식과의 Hybrid 화 - 전처리설계능력확보및대용량화 - 분리막, 펌프등핵심기자재국산화 - 정삼투등신기술융합 - 대용량 Hybrid Plant 모델확보 : RO+FO, FO+MD (Membrane Distillation) - 정삼투압 (FO) 방식적용담수 / 발전등신기술플랜트개발 - 태양열등타산업과의기술융복합 (CSP) - Membrane 소재및전처리기술확보 - MBR(Membrane Bio Reactor) 기술확보 - 공공기관 Reference 확보 시장확대 / 진입전략 - 막방식담수화분야는남미, MENA( 중동아시아및북아프리카 ) 를비롯하여미국, 칠레, 호주, 중국등으로시장을다변화한다. - 수처리분야는해외진출을위한국내관련기업대형화또는중소기업 / 대기업컨소시엄구성전략을통해진행하는것이바람직하다. 비즈니스모델혁신전략 - 프로젝트파이낸싱으로 Water 플랜트를건설한후수도요금을받는다양한금융포함비즈니스모델을 (BOO/BOT/BTL) 추진한다. 209
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.5 해양플랜트분야산업전략 5.5.1 전략적분석 PPM 분석 해양부존에너지자원의채굴수요증가등으로급증하고있는해양플랜트분야에서국내산업계는세계최고수준의조선산업경쟁력을바탕으로시장을선도할잠재력을가지고있다. 현재세계적으로발주되고있는대부분의 Drill Ship을국내중공업업체들이수주하고있으며, 부유식생산저장설비 (Oil FPSO, Gas FPSO) 분야에서도시장을선도하고있다. 다만이러한경쟁력은조선산업에기반을둔하부 (Hull side) 구조경쟁력에기인하는것으로, 중국등조선산업경쟁국의추격이가시화되고있는상태이다. 따라서선진국에의해독점되고있는해양플랜트의공정과관련한 Top side 엔지니어링기술의개발을통한경쟁력보강이필수적이다. 특히향후에너지자원확보를위해시장이급속히성장할것으로예상되는해저생산처리플랜트분야에서는설계기술및기자재기술부족으로경쟁력이매우취약한상태이다. 따라서해저광구에서플랫폼까지의 FEED 엔지니어링기술을개발하고이결과를바탕으로해상, 해저핵심기자재개발을진행하여, 이미경쟁력을확보하고있는상부플랫폼기술과의시너지효과를극대화해야한다. 또한설치기술개발을통한해양플랜트 EPCI 역량확보로 Total Solution을제공함으로써경쟁사와의차별화된가치를고객에게제공하여시장점유율을증가시켜나가야한다. 이러한전략을바탕으로조선 / 플랜트산업의향후먹거리인해양플랜트를육성하여플랜트산업의수주경쟁력및외화가득율제고가실현될수있을것으로기대된다. 210
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 5.5.2 산업전략 Drill Ship : 성능개선및핵심기자재 Drill Package 국산화로 Cash Cow 유지 FPSO : 개념설계와기본설계역량확보및핵심기자재개발로 Star 제품육성 해저생산처리시스템 : 엔지니어링및핵심기자재국산화 Total Solution Provider ( 해상 해저통합엔지니어링역량, 핵심기자재개발, 설치 ) 역량확보로시장의통합발주경향에선제적으로대응 제품혁신전략 구분제품전략 Cash Cow Star 제품 Drill Ship Oil FPSO Gas FPSO 해저생산처리시스템 - 세계적으로두회사가독점공급중인 Drill Package 국산화 - 플랜트경량화및모듈화 - Feed 및안전설계기술확보 - Top side 핵심기자재국산화 - 해상, 해저연계개발능력확보 - 플랜트경량화및모듈화 - Feed 및안전설계기술확보 - Top side 액화공정개발및 Reference 확보 (LNG, GTL, DME, Methanol 공정등 ) - 가스압축기등핵심기자재국산화 - 해상, 해저연계개발능력확보 - 플랜트경량화및모듈화 - 해저생산플랜트통합설계기술 - 해저생산성향상기술 - Flow assurance 기술개발 - 해저핵심기자재개발 시장확대 / 진입전략 - Drill Ship 분야는남미, 북아프리카등시장다변화 - Gas FPSO 분야는 LFPSO 세계최초수주경험을바탕으로공격적시장확대전략 - 해저생산분야는초심해기술개발로차별화 - 해저 해상통합엔지니어링, 핵심기자재, 설치기술개발을통한 Total Solution 제공으로차별화 비즈니스모델혁신전략 - 프로젝트파이낸싱으로해양플랜트를건설한후자원을받는다양한금융포함비즈니스모델을 (PSA/BOO/BOT/BTL) 추진한다. - 국내업체에한정하지말고 Open Innovation 및전략적제휴를추진한다. Open Innovation 및전략적제휴를통한통합플랜트기자재 / 엔지니어링역량확보 - 향후급성장할심해및극지유전개발을위한해양플랜트에대한기자재와엔지니어링양측면을모두포함하는통합적인접근이필요하다. 특히, 해저-해상플랜트에대한일괄도급방식의공사발주에대비하여, 핵심적인해상및해저기자재를개발해야하며동시에엔지니어링기술확보가필요하다. - 해양자원개발을위한최고의기자재및엔지니어링서비스를위하여, 국내업체에한정하지말고세계최고수준의연구소와공동개발및전략적제휴를추진한다. 211
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6 기술전략 6.1 전략기술 6.1.1 플랜트산업기술트렌드 - 외부환경분석에서살펴본바와같이, 플랜트 엔지니어링산업은에너지자원고갈과지구온난화대응, 수자원의확보및이용을위한그린플랜트기술개발, 해양자원의활용및육상플랜트기술의해상적용을위한해양플랜트기술개발등의기술트렌드를가진다. 이러한기술트렌드에따른관련플랜트산업은다음표에나타낸바와같다. < 플랜트엔지니어링의기술트렌드 > 트랜드 관련플랜트 그린플랜트 에너지자원고갈과지구온난화에대응 - 가스하이브리드플랜트 - 가스화발전플랜트 - 폐기물처리플랜트 - CCS 플랜트 - 저탄소고효율해양플랜트 - CTL/BTL/GTL 플랜트 - 원자력플랜트 - 바이오플랜트 - 풍력발전플랜트 - 태양광발전플랜트 - 미채굴자원관련플랜트 수자원생산 관리강화 - 막방식담수플랜트 - 융복합담수플랜트 - 수처리플랜트 해양플랜트 해양자원활용및육상플랜트의해양적용 - 부유식생산및저장설비 (Oil FPSO, Gas FPSO) - 해저생산처리플랜트 - 조류 ( 藻類 ) 바이오플랜트 - 해상발전플랜트 - 해상풍력발전플랜트 - 부유식가스재기화설비 (FSRU) 6.1.2 중점육성제품전략기술 플랜트산업분석및플랜트산업기술트렌드를고려하여산업전략에서 Cash Cow 제품, Star 제품및미래유망제품을도출하여이중일부를중점육성제품으로선정하였다. 이들해당제품육성을위하여, 현재선진국대비기술경쟁력이약하여필수적으로확보가필요한기술과이의확보방법, 기술개발기간은다음표와같다. 212
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 < 산업군별핵심요소기술 > M(Make 전략, G: 정부주도, I: 산업계주도 ), OI(Open Innovation 전략 ), B(Buy 전략 ), L(Licensing) 산업군 Oil&Ga s, 정유 / 석유화학 발전 Water 해양 중점육성제품 Oil 플랜트 Gas 플랜트 CTL/BTL/G TL 플랜트 원자력 석탄화력 ( 친환경화력발전 ) 복합화력 IGCC/IGFC CCS 막방식담수화 수처리 기술융복합플랜트 Gas FPSO Oil FPSO FSRU 해저생산처리시스템 주요기술 선진국대비경쟁력 (%) 기술획득전략 개발기간 - 탐사장비기술 30 B, MG 중장기 - FEED, 안전기술등엔지니어링기술 50 MG, OI 중장기 - 압축기, 펌프, 드릴패키지등핵심기자재기술 50 MG 단기 - 액화공정원천기술 30 B, MG 중장기 - FEED, 안전기술등엔지니어링기술 60 MI, OI 단기 - 압축기, 펌프등핵심기자재기술 60 MG 단기 - FEED, 안전기술등엔지니어링기술 60 MG, OI 중장기 - 가스화기술 50 MG, L 중장기 - 액체연료제조기술 50 MG, L 중장기 - 공정관련핵심기자재기술 60 MG 중장기 - 중소형원자로설계기술 80 MG, L 중장기 - RCP, MMIS, 원전설계핵심코드 80 MG, L 단기 - 유동층연소기술 80 MI, OI 단기 - 초초임계압발전기술 90 MI 단기 - 대용량가스터빈기술 50 MG, MI, L 중장기 - HRSG 기술 95 MI 단기 - 스팀터빈기술 80 MI 중장기 - 가스화반응기등가스화원천기술 50 L, MG 중장기 - 고효율가스터빈등핵심기자재기술 50 MG 중장기 - Fuel Cell 기술 : 구성요소, 모듈, BOP 70 MG 중장기 - 탄소원천저감기술 : IGCC, Oxyfuel 60 L, B, MI 장기 - 이산화탄소포집기술 : PCC (Post Combustion Capture) 70 MG, OI 장기 - 이산화탄소액화및수송기술 60 MG 장기 - 이산화탄소저장기술 40 MG, OI 장기 - 액화, 수송, 저장관련압축기 / 펌프등핵심기자재기술 60 MG 단기 - FEED 등엔지니어링기술 80 MG 단기 - * 전처리기술 (UF/MF, DMF, DAF 등 ) 70 MG, L 단기 - 분리막, 펌프등핵심기자재기술 60 MG 단기 - 막수명증대를위한 Bio-Fouling 제거기술 70 MG 단기 - Membrane 소재및전처리기술 65 MG 단기 - MBR(Membrane Bio Reactor) 기술 70 MG 단기 - 정삼투막분리기술 70 MG 중장기 - 담수방식및에너지원융합엔지니어링기술 70 MI 중장기 - Top Side Compact 모듈화기술 70 MI 단기 - Top side 액화공정개발및 Reference 확보 60 MG, L 중장기 - 가스압축기등핵심기자재 80 MG 중장기 - Top Side Compact 모듈화기술 80 MI 단기 - Top Side Engineering 기술 60 MG, L 중장기 - 가스압축기등핵심기자재 80 MG 중장기 - Top Side Compact 모듈화기술 60 MI 단기 - Top side 공정개발및 Reference 확보 60 MG, L 중장기 - 해저생산플랜트통합설계기술 45 MG, L 중장기 - 해저생산성향상기술 40 MG 중장기 - Flow assurance 기술개발 40 MG 중장기 - 해저핵심기자재기술 40 MG, B 중장기 * UF : Ultra Filtration, MF : Micro Filtration, DMF : Dual Media Filter, DAF : Dissolved Air-Flotation 213
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6.2 공통핵심기술세부전략 다양한플랜트에공통적으로적용이가능하며파급효과및활용성이큰다음의 3가지기술을집중육성 - 플랜트 엔지니어링기술 : 개념설계, 기본설계및안전설계역량확충을통한플랜트 엔지니어링산업의부가가치및국산기자재적용율제고실현 (Make & Open Innvation 전략 ) - 핵심기자재 : 플랜트수주액중 58% 를차지하는핵심기자재국산화를통한플랜트 엔지니어링산업생태계조성 (Make & Open Innvation 전략 ) - 미래플랜트기술 : 향후에너지자원의생산의패러다임을바꿀수있는신기술의적극적인개발을통한미래플랜트 엔지니어링산업의먹거리창출 (Make 전략 ) 플랜트는종류가매우다양하며필요로하는기술범위가매우넓으나, 전략적으로개발해나가야할핵심기술은다음과같다. 발전등일부플랜트를제외하고는선진업체의 license에의존하는엔지니어링분야는중국, 인도등후발경쟁국가와의차별화를위해반드시기술자립화가필요한분야이다. 특히국내플랜트산업이북미및유럽지역에진출하지못하는가장큰이유가해당국가에서요구하는안전기술의수준을만족하지못하기때문으로조사된바, 안전설계와관련한엔지니어링기술개발이시급하다. 또한외화가득율과국내플랜트의공기에큰영향을미치는핵심기자재의경우다양한플랜트에서공통적으로활용이가능하며, 플랜트업계의대중소 Eco-system 구축의기반이되므로이를위한기술개발이중요하다. 또한 Oil&Gas, 발전, Water, 해양플랜트등의미래형원천기술을적극적으로개발하여향후플랜트 엔지니어링산업의미래먹거리를창출해야한다. 이러한공통핵심기술개발의적용제품및세부기술을다음표에정리하였다. < 공통핵심기술별중점기술 > 전략기술 / 확보전략 플랜트 엔지니어링기술 / Make & Open Innovation 전략 핵심기자재기술 / Make & Open Innovation 전략 미래플랜트기술 / Make 전략 o 전분야 o 전분야 적용제품 o Oil & Gas - Gas 플랜트, CTL/BTL/GTL o 발전 - IGCC, 폐자원가스화 - CCS 플랜트 o 해양 - Gas FPSO, 해저생산시스템 세부기술 전산해석 (CFD) 모듈과연계한플랜트공정해석기술플랜트동적거동 M&S (Modeling & Simulation) 기술안전설계및해석기술 Oil & Gas 플랜트설치및운용기술개발 Oil & Gas 플랜트통합엔지니어링기술개발 고효율가스터빈탐사장비및드릴패키지원천기술융합형고정장치 - 반응기, Fired Heater 등회전기계류 - 펌프, 압축기, 모터 / 인버터등해저핵심기자재 : Separator, Multi-phase pump, URF, Manifold 등친환경기자재 : 수분 / 산성가스 /CO 2 제거플랜트전력공급 / 제어 / 감시시스템 Water 플랜트용분리막내열 / 내부식 / 내압성소재가스화로기술고온가스정화설비기술산소분리기기술촉매 (GTL 개질기 ) 기술액화공정기술운전및유지보수기술 214
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 또한중점육성제품중심으로기술개발계획을정리하면아래와같다. < 유망제품별기술개발계획 > 유망제품핵심기술 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 설계기술 Oil & Gas 플랜트 핵심기자재 ( 탐사장비, 드릴패키지등 ) 해저 해상통합설계기술 핵심기자재 ( 가스전처리, 해저생산 처리기자재 ) 설치기술 차세대연료화플랜트 가스화발전플랜트 친환경고효율화력발전 융복합담수화플랜트 가스화및액화기술 핵심기자재 ( 압축기등 ) 가스화및전처리기술 핵심기자재 ( 가스화반응기, 공기분리장치등 ) 초초임계압발전기술 대용량가스터빈기술 담수방식및에너지원융합설계기술 핵심기자재 ( 분리막, 에너지회수장치등 ) 자체개발 해외공동개발 (Open Innovation) 이러한공통핵심기술의기술세부내용은다음과같다. 6.2.1 플랜트 엔지니어링설계및안전기술 정의및개요 - 플랜트의기본설계 (FEED, Front-End Engineering Design) 는플랜트설계에있어서, 공정시뮬레이션, 장치연결도작성등의개념설계, 장치와전기시스템의개념도와 3D 플랜트디자인등의기본설계, 위험및안정성분석등, 설계활동전반부의종합적인설계로정의된다. - 플랜트의안전기술은플랜트에서사고가발생하기전에위험 (Hazards) 의확인및제거를통해사고 (accidents) 를방지하는데사용되는기술을말한다. 소극적인측면에서는단순히사고방지기술을의미하지만선진국에서는생산품의손실방지 (Loss prevention) 를위한모든공학적기술을포함하여사용하고있다. 215
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 기술의활용처 - 플랜트엔지니어링기술은기존 / 신규플랜트를구매자요구에맞추어규모변경 (Scale-up/down), 공정재배치, 다른공정과의복합, 그리고이에따른성능최적화등에폭넓게활용될수있다. 따라서모든플랜트산업분야의경쟁력확보에필수적인요소이다. - 플랜트안전기술은플랜트전주기공정의안전설계에적용되며, 최근미국에서발생한 Oil 플랜트의화재 / 폭발로인한원유유출에서보듯이플랜트의운영관리단계에도적용되는기술이다. 특히북미와유럽연합의경우안전기술에대한검증이매우엄격하여, 국내플랜트업체의해당시장진출에걸림돌이되고있는실정이다. 국내기술수준 - 국내플랜트산업은해마다수주기록을달성하며활황을맞고있으나, 상세설계, 기자재구매, 건설 / 시공분야에집중하는국내기업의여건상외화가득률은매우낮은실정이다. EPC 분야에서는후발주자인중국 / 인도가성장하고있고, 선진국의엔지니어링업체에서는독과점형태로시장을형성하고있어우리나라의경쟁력이위협받고있는실정이다. - 국내일부기업에서는석유화학플랜트에서의건설및운용경험을바탕으로기본설계 (FEED) 를추진하고있으나, 경험자료 (Track record) 의부재로인해신뢰성획득에어려움을겪고있으며, 발전및석유화학분야외환경 / 에너지플랜트에서는경험이전무한상태이다. 최근정부주도로 LNG 액화플랜트의기본설계연구과제가진행되고있다. - 플랜트안전설계기술분야에있어서도경험의부재로인해해외의존도가심한실정이다. 기본적인안전장치의설계외에대형기계설비의건설 / 운용 / 폐기의전주기적인안전설계, 위험요소가인적 / 물적손실로이어지지않도록하는위험도기반설계 (Risk-Based Design) 등도필요하나, 국내기술수준은매우낮은상황이다. 그러나국내기술력이상대적으로우세한원자력분야에서는안전설계, 신뢰성기술분야에서일정수준의기술이확보되어있다. 기술개발내용 - FEED 수행을위한요소기술의개발 Process Configuration Study, CFD (Computational Fluid Dynamics), Process Dynamic Simulation, Static and Dynamic Analysis, Thermal Stress Analysis, Life Evaluation Technology, HSE(Health, Safety, Environment) 분야, Marine Facilities 분야 - Supporting Facilities에대한기술확보 Offsite and Utility Facilities의 Planning 기술, Process Supporting Facilities 기술, Waste Water Treating Technology, Emission Control Technology 기술확보방안 : Make & Open Innovation 전략 - 국내출연연구소에는전산유체프로그램과전산구조해석프로그램의폭넓은응용이가능하며, 독자적인플랜트시스템해석프로그램과전산해석프로그램개발이가능한유능한인력및인프라가잘구축되어있으며, 국내 Major 엔지니어링사에는상세설계 / 시공 / 운용에있어많은경험을보유한인력이있다. 따라서이러한인력을잘구조화한다면국내에서도플랜트의기본설계분야기술개발의가능성이매우높다고판단되며, 이를위한체계적인산 / 학 / 연네트워크형성이시급하다. - 플랜트안전기술분야에서도독자적인기술개발의경험은많지않으나, 학 / 연을중심으로우수한인력이많이있으며이들인력의 EPC업체의상세설계인력과의원활한정보교류및선진국의안전관련공공기관들과의공동연구를통해기술력확보가가능하다. 216
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 - 기술개발방안 산 / 학 / 연연계를통한인적 / 물적자원의효율성극대화 기술이전을위한 OPEN LAB 형식의사업추진단을구성하여기존자료및기술교류활성화유도 대표플랜트의 PILOT 실증시험을통한개발기술의신뢰성확보 ( 정부차원의대형실증과제필요 ) 연구개발프로그램, 지식데이터베이스, 표준등과같은기술기반을확충하고인력및장비, Virtual plant 플랫폼, 실증평가시설등과같은인프라구축을적극적으로추진 6.2.2 핵심기자재기술 정의및개요 - 플랜트기자재는전력 석유 가스 담수등제품생산설비및공장건설에소요되는기자재를의미하며, 크게기계, 배관 밸브, 전기, 계장기자재로분류된다. - 플랜트수주액중 58% 를기자재가차지하며, 총수주액중기자재점유율이지속증가추세 기술의활용처 - 핵심기자재는 Oil&Gas, 정유 / 석유화학, 발전, Water, 해양등다양한분야의플랜트에활용이가능하며에너지, 기계, 조선등의타산업으로의파급효과가상당히크다. 국내기술수준 - 국내플랜트업체가수주한해외프로젝트 (9개社 67개 ) 를분석한결과, 국산기자재조달률은평균 40% 수준 ( 일본 50%, 중국 51%), 국내플랜트업체의경우 FPSO, Drill Ship Rig 관련시추시스템에공통적으로사용되는카고펌프, 컴팬더, 가스압축기등국내개발 생산실적전무하며정유 석유화학프로세스의핵심기자재대부분을해외의존하고있다. - 부문별로는발전 담수분야 (57%) 를제외하고는낮은수준이며, 특히세계적으로급성장하고있는 Oil&Gas(25%), 해양분야 (35%) 가매우저조하다. 기술개발내용 - 회전기계류 - 펌프, 압축기, 모터 / 인버터등 - 고효율가스터빈 - 탐사장비및드릴패키지 - 원천기술융합형고정장치 - 반응기 (Reactor), Fired Heater, Column, 판형열교환기등 - 해저핵심기자재 : Separator, Multi-phase pump, URF, Manifold, Wellhead, Flowmeter 등 - 친환경기자재 : 수분 / 산성가스 /CO2 제거 - 플랜트전력공급 / 제어 / 감시시스템 - Water 플랜트용분리막 - 내열 / 내부식 / 내압성소재 기술확보방안 - 핵심기자재중심으로국내기술과선진社와기술수준을비교하여자체기술개발 (R&D), 해외선도기업과기술협력 ( 제휴, 이전 ) 및 Buy 전략등을통해기자재를확보한다. 217
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 국내플랜트업체의해외플랜트시장점유율이높으나국산기자재조달률이낮은 Oil&Gas, 해양분야전략품목 * 을집중개발한다. * Make : 극저온용펌프, API Pump, 가스압축기, 특수밸브, 모터 / 인버터, 수분 / 산성가스 /CO 2 제거시스템, 공기분리장치 (ASU, Air Separation Unit), 전력공급 / 제어 / 감시시스템, URF, Sea Water Injection & Treatment system, Manifold, Water 플랜트용분리막, 판형열교환기, 내열 / 내부식 / 내압성소재, 가스절연개폐장치 (GIS, Gas Insulated Switchgear) 등 * Open Innovation : 원심펌프 (Sundyne Pump), 대용량 CO 2 Compressor, Wellhead, Flowmeter, Fired Heater, 가스화 Reactor, Catalyst Package, Purification PSA(Pressure Swing Adsorption) Unit, 분산제어시스템 (DCS, Distributed Control System), Subsea Separator, Subsea Multi-phase Pump 등 - 발전플랜트분야의미확보기술인가스터빈개발을 Open Innovation을통하여추진한다. - 부품소재전문기업의글로벌화와해외원천기술도입촉진을위해마련된부품소재M&A 펀드를활용하여플랜트기자재업체의 M&A 활성화를지원한다. * 사례 ) 국내 S 社는 08년도에 Oil&Gas플랜트 Gas Dehydration Unit Process 원천기술을보유하고있는 Aker Solution( 노르웨이 ) 社 M&A를시도한바있다. 6.2.3 미래플랜트핵심공정기술 - 가스화및액화기술 정의및개요 - 가스화기술이란다양한형태의연료즉, 석탄, 폐자원, 원유, 천연가스, 바이오매스등을원료로하여수소와일산화탄소가주성분인합성가스를발생하는기술을지칭하며, 가스화를통해생산된합성가스는또다른반응공정을거쳐 1) 합성석유, 2) 암모니아, 메탄올, 알데히드등의화합물로전환되거나, 또는발전연료로직접사용된다. 합성가스를합성액화연료로전환하는원천기술인 F-T (Fisher-Tropsch) 공정은 20세기초독일에서개발되어이미상용화되어있다. - 가스화기술은사용되는연료에따라구분되는경우가일반적이다. 석탄가스화, 바이오매스가스화, 폐자원가스화, 천연가스용가스화로구분되며, 원료에따라가스화기의기본구성, 적정용량및운전조건이다르다. 일반적으로석탄을원료로할경우는 CTL 가스화기, 바이오매스일경우는 BTL 가스화기, 천연가스일경우는 GTL 가스화기로구분하고있다. - 가스액화기술은그린에너지원으로써수소, 순산소, 천연가스등의가스와대표적인온실가스인이산화탄소를극저온 (-150 이하 ) 기술을이용하여액화하는기술이다. 점차강화되는환경규제에따라그린에너지보급및온실가스저감을위해수소 / 산소 / 천연가스 /CO 2 등의가스액화플랜트수요가증대될것으로기대된다. 기술의활용처 - 가스화기술은 CTL/BTL/GTL/IGCC 및폐자원가스화에활용될수있다. - 가스액화기술은순산소분리장치, 대용량수소액화플랜트, LNG 플랜트, CCS 플랜트, 초전도케이블등의전력장치냉각, 해양플랜트등의다양한곳에활용되어질수있다. 국내기술수준 - 우리나라기업이가스화기를상용화한사례는원유를가스화시켜암모니아를생산한공정에서찾아볼수있으며 ( 삼성정밀화학 ), 당시우리나라기업에서는러시아로부터가스화기기술을도입하였다. 218
Ⅴ. 플랜트 엔지니어링산업 - 그러나대용량가스화기술인 CTL 및 GTL용가스화기술은기술도입에여러문제가있어현재국내에서자체기술로개발중이다. 국내에서가스화기연구를활발히수행한기관은고등기술원, 에너지기술연구원, 기계연구원, 화학연구원등을들수있으며, 이들기관은에너지및엔지니어링업체와공동으로가스화기술을개발또는개발중에있다. - 현재국내에서자체적으로개발된가스화기의규모는 mini pilot 또는 pilot 규모로해당기술이실증되기까지는상당한기간이소요될것으로전망되며, 또한상용화실적사례가없는새로개발된기술이빠른시일안에해외로진출하기는어려울것으로전망된다. - 액화기술의경우대부분의원천특허는해외선진기업이보유하고있으며, 국내에서는국토해양부의 LNG플랜트사업단과제에서기존의 SMR 공정을개선한 KSMR 공정을개발하고있는상황으로집중적인연구가필요한분야이다. 기술개발내용 - BTL(Biomass To Liquid) 및폐자원가스화 Reactor - CTL(Coal to Liquid) 및 IGCC 가스화 Reactor - GTL(Gas to Liquid) 가스변환 Reactor - 촉매개질기 - 가스화실증플랜트엔지니어링 - 수소 / 탄화수소액화플랜트 - 산소및이산화탄소액화플랜트 기술확보방안 - Buy 전략 원천기술이이미정립된합성연료생산공정 (F-T(Fisher-Tropsch)) 기술 원천기술이상용화된 LNG 액화공정기술 - Open Innovation 전략 가스화공정의핵심이되는촉매공정기술 - Make 전략 : 국내연구개발경험과인력을바탕으로 Reference 확보방안과연계된집중적인 R&D 투자를통하여산학연공동으로조기사용화를추진한다. BTL, CTL, GTL, 폐자원가스화 Reactor 플랜트상용화기술 수소 / 탄화수소 / 산소 / 이산화탄소액화플랜트상용화기술 가스화및액화핵심기자재기술 ( 펌프, 압축기, 열교환기등 ) 219
The next big thing! 대한민국산업 기술산업비전 기술 2020 비전 2020 항공우주산업 Ⅵ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅵ. 항공우주산업 1 서론 1.1. 항공산업의정의및산업의분류 (Segment) ㅇ항공산업은민수여객기, 군용기, 개인항공기등을개발하고생산하는항공기제조산업과항공기의정비및개조를담당하는 MRO산업으로구성된다. 여객과화물을운송하는항공운송업과군용기를운용하는각국가의군이항공산업의주요수요자이다. 우주및방산산업은기술, 인력및생산기반을항공산업과공유하는대표적인산업분야이다. ㅇ항공산업은완제기분야, 엔진및부품분야, MRO(maintenance, repair & overhaul, 정비서비스 ) 분야등의하위세그먼트로구분된다. 완제기는또민수고정익, 군수고정익, 회전익, 미래비행체 ( 무인기, PAV등 ) 으로구분될수있다. 민수고정익은 100인승이상의대형여객기, 100인승이하의중형여객기, 비즈니스제트기, 소형기등으로구성된다. 군수고정익은훈련기, 전투기, 수송기등으로구성된다. 회전익기는민수분야와군수분야로구분되며, 미래비행체는향후항공산업의기술혁신과시장확대를주도할것으로예상되는지능형무인기시스템과미래형개인비행기 (PAV, personal air vehicle) 로구성된다. 부품및 MRO 분야는엔진, 기계보기, 항공전자, 기체구조, 소재와정비및개조분야로구성된다. 1.2. 항공산업의중요성ㅇ항공산업은기계, 전자, IT, 소재등의첨단기술이융복합된종합시스템산업으로, 한국가의기술수준과산업역량을종합적으로구현한다. 최신항공기는경량소재, 전자제어, 인공센서, 무선통신과항공기술의융합체라고할수있다. 또항공산업의브랜드가치는반도체, 핸드폰, 자동차등의타산업보다월등하다. 223
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ우리는세계 12번째초음속항공기인 T-50 고등훈련기를자체적으로개발하여운영하고있으며, 무인기기술분야에서는아시아권의선도국 (frost sullivan, 2009) 의위치를점하고있음에도불구하고, 항공산업의규모는고용 10,000명, 생산 20억불, 관련기업의수는 110여개등으로매우영세하다. 세계시장점유율또한 0.5% 로불과해세계 15위수준으로 9위권의기계, 5위권의자동차등에비해열세를면치못하고있다. ㅇ항공산업은높은생산유발효과와고부가가치그리고고임금및대량의고용창출이가능한선진국형지식기반산업이다. 미국항공우주산업협회에따르면 07년미국항공산업의평균임금은 8만불수준으로일반제조업평균인 5.3만불의 1.5배수준이다. 유럽의 06년항공산업의일인당부가가치생산액은 8.2만유로로 6.2만유로의자동차및 4.4만유로의철도산업보다월등하다 ('06년 eurostat). 매출액이 08기준 610억불인미국보잉사는 16만명의고용하고있어 1,120억불의매출액으로 8.4만명을고용하고있는삼성전자에비해월등한고용창출효과를보여주고있다. ㅇ현재항공산업에서는항공기의 Green 化가대대적으로진행되고있다. 고유가의지속으로, 연비가대대적으로향상된대형여객기들이개발되고있다. 최신의항공기들은탄소복합재의사용을 50% 이상확대해중량을절감하고, 전산설계를통해연료절감이가능한최적의형상이적용되며, 연료효율이극대화된최신엔진등이장착되고있다. 항공기의경우배기가스가고도 10km 이상에서배출됨으로인해, 지구기후변화에미치는영향이매우큰것으로알려져있다. 이때문에항공선진국은배기가스를최소화하는친환경엔진에대한연구에집중하고있다. ㅇ IT기술을접목하여항공기의성능과편의성을대대적으로향상시키는항공기의 SMART 化도점점더수준이높아지고있다. 최신전투기들은대부분의전자부품들이 SW기반의스마트부품으로대체되고있다. 또로봇기술과 IT기술, 네트워크기술, 인공지능기술등을무인기에접목한지능형무인기에대한연구가활발하게진행되고있으며, 향후 10년내에상품으로출시될것으로예측되고있다. 224
Ⅵ. 항공우주산업 2 항공산업외부환경분석 2.1. 항공산업의세계시장현황및전망 ㅇ항공운항의꾸준한증가로민항기중심으로항공산업의지속적성장이예상 - 향후 20년간항공운항은 5% 증가, 항공완제기산업은 4.5% 증가예측 ( 美, 보잉사 ) - 세계항공산업규모는 10년 4,000억불에서 20년 6,000 억불로성장이예상ㅇ고유가로연료절약형수요증가세, 중형기급은터보프롭의시장이확대중 - '09년터보팬기는 114% 의판매고하락, 터보프롭기는 08년수준을유지 (flightglobal) ㅇ향후항공기시장은무인기가성장을주도 - 10년 90억불에서 20년 190억불로성장이예상 (IHS, Janes) ㅇ개인이동거리의증가와글로벌화의가속으로인해항공교통수요는장기적인관점에서지속적으로증가할것으로예측된다. A. Shafer와 D. Victor에따르면개인이동거리는개인소득의증가에비례한다. 30년국민소득을 5만불로가정하는경우, 국민 1인당이동거리는현재의 20,000km 수준에서 50,000km 수준으로산정되는데이중상당부분이항공교통수요일것으로추정된다. < 국민소득수준과개인별이동거리 > - 글로벌화의진행에따라자본이동뿐아니라인적이동이활발해지고있으며, 이로인한항공교통수요의급격한증가가예상된다. 미국의 Boeing사에따르면향후 20년간 5% 이상의항공교통량의증가가예상되며, 이에따라 4.5% 대의항공산업성장이기대되고있다 (Boeing, Current Market Outlook; 2010 ~ 2029). ㅇ향후민수항공기시장은동북아시아가성장을주도할것으로예측된다. 보잉사에따르면대형민항기는동북아시아를중심으로한아시아 / 태평양지역의수요가전체수요의 33% 를차지할것으로예상되며, 중형기는북미와아시아가성장을주도할것으로예측된다. 개인용자가용비행기인비즈니스제트기는북미와유럽의강세가지속될것으로예상된다. 225
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ항공우주산업의세계시장은 10년 4,000억불규모이다. 항공우주산업은향후 10년간 4% 이상의꾸준한성장을바탕으로 20년 6,000억불규모로확대될것이예상된다. 특히년 5.3% 의항공여객수요증가와 5.9% 의항공화물수요증가를바탕으로민항기와및 MRO 시장이대폭커질것으로예상되어, 민수시장이전체성장을견인할것으로판단된다. < 항공우주산업세부분야별시장규모 > * 민항기 / 군용기 : forecast int'l, 부품 / 장비 : 유럽 ASD, MRO: AeroStrategy ㅇ완제기시장은 08년 1,744억불이며, 20년 2,490억불로성장예상되며, 군용무인기, 중대형여객기등이성장을주도할것으로보인다. < 완제기시장현황및전망 > ( 단위 : 억불 ) 민항기 군용기 구분 2010 2020 대형항공기 1,045 1,408 중형항공기 115 150 Business Jet 215 220 G.A(General Aviation) 28 25 민용헬기 25 35 민용무인기 2 10 소계 1,430 1,848 군용고정익기 260 332 군용헬기 62 130 군용무인기 88 180 소계 410 642 총계 1,840 2,490 * Forecast int'l & Teal group( 무인기 ) - 대형여객기는신흥경제권의항공수요급증으로인한 150석급이상대형여객기판매가호조를보이고있으며특히, Boeing 및 Airbus는 150석급항공기인 B737과 A320 시리즈가연 900대이상판매하고있음. 전체시장에서 Boeing과 Airbus의과점 (duopoly) 는강화되는추세 226
Ⅵ. 항공우주산업 - 중형기의경우유가상승으로터보팬기의판매가급락했으며, 연료효율이좋은터보프롭기의판매는꾸준히유지되고있음. '09년터보팬기는 114% 의판매고하락을경험했으나, 터보프롭기는 08년수준의판매고를기록 (Flight Global, 2010) - 비즈니스제트기는 07년금융위기의영향을크게받아 09년전년대비 33% 의판매대수하락을경험 ( 미국 GA 협회 www.gama.aero). 개인과회사들이구입하는기종특성상경기의영향을매우크게받은것으로판단됨. 경기하락에도불구하고, 각회사들은신기종개발등의기술분야에투자는확대 - 전투기시장의경우 5세대스텔스기능을보유하고있는 F-22와 F-35에이어러시아의 T-50 (PAK-FA), 중국의젠-11 등이개발중에있으며기존 4세대전투기시장을중심으로미국의 F-15, F-16, 유럽의 EF-Typhoon, 프랑스의 Rafale, 스웨덴의 Gripen 등의수출을위한치열한마케팅이진행중에있음. - 고등훈련기시장은기존강자였던 T-38, Hawk 등의노후화및차세대전투기의시장진입에따른보완을위한신형고등훈련기의요구가지속적으로대두되었으며이를위해한국의 T-50, 이태리의 M-346, 러시아의 AT-150 등이치열한경쟁을벌이고있으며향후중소규모의획득사업이예정되어있지만 2015년이후부터본격화될미국의고등훈련기사업을위한업체간경쟁전망. - 회전익기시장은군수분야에서대테러전쟁및저강도분쟁에대응하기위한수송헬기의꾸준한소요가제기되고있으며, 특수전병력의효과적이고안전한투입을위한 V-22 틸트로터기의운용안정화가요구되고있음. 민수분야에서 EMS( 응급구조 ), 공공수요등을바탕으로꾸준히소형헬기급의판매호조아래고정익기의속도를낼수있는틸트로터방식인 BA-609의성공여부가관심사임 - 개인용비행기 (General Aviation) 은기존수요아래신규진입한 Sports급항공기시장이열리면서초저가형항공기시장의신규수요가예상 ㅇ무인기세계시장은 10년 90억불에서 20년 190억불로성장이예상되며, 국내시장은 18년 4.5억불규모로확대가예상되고있다 (IHS, Janes 2009). 군용무인기중심의시장이민수시장까지확대됨에따라, 선진국중심의무인기시장이개발도상국까지확대될것으로전망됨에따라, 수출가능성도커질전망이다. 국내무인기산업은세계시장의 2.5% 를점유가가능할것으로전망되며, 18년까지생산 5억불달성이가능할것으로전망된다. < 무인기시장전망 > 227
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ교통환경의변화, 유가, 환경이슈, 국가안보및안전, 신규국가의항공산업진출등이항공산업의미래를좌우할중요요인으로부각되고있다. 이에따라연비가획기적으로개선된고효율친환경항공기가중형기시장을중심으로조기에개발되고, IT 기술과접목된지능형무인기시장이급속히성장하며, 항공산업이미국 / 유럽의 2극구조 (duopoly) 로부터다극구조의이행이시작될것으로예상된다. ㅇ고유가로인해항공운항시운용비용 (DOC, direct operating cost) 에서연료비가차지하는비율은기존의 10% 대에서 30% 로상승함. 고유가의지속은전반적인항공운항산업의위축과고효율항공기로기존항공기를대체하는수요를증가시켜항공산업에큰영향을줄수있음. 중대형항공기의터보제트엔진을대체할대체기술의부재로항공산업에대한유가의영향력은꾸준히유지될것으로판단된다. - ( 유가 80~120$/barrel) 현유가수준 (80$/barrel) 과유사한유가가지속될경우에항공운항산업의침체폭은크지않을것으로판단됨. 단 500km 이내의단거리노선에서는터보프롭기의시장점유율이크게높아질것으로보이며, 150인승급시장에서 UDF기등의도입이가속화될것으로보인다. - ( 유가 120$/barrel 이상 ) 현유가수준보다 50% 이상의고유가가지속될경우, 항공운항산업은큰침체가예상됨. 중단거리노선은고속철도등의타교통수단으로빠르게대체될가능성이있으며, 장거리노선은 BWB(blended wing body) 등의 1천인승급이상초대형기에대한개발이착수될가능성이크다. ㅇ전지구적으로환경이슈의중요성부각됨에따라, 이산화탄소및녹스등의배출량을줄이고공항소음을최소하는것이항공산업계의중요한임무가될것임. 항공기를경량화하기위해사용이확대되는탄소복합재기체는폐기후의재활용여부가사회적이슈로부각될가능성이크다. ㅇ미 소간의냉전종식과 911 이후의장거리임무를위한전략폭격기나고성능전투기 (F-22) 등의중요성이낮아지고, 무인기, 틸트로터수송기, 중급전투기 (F-35) 등에대한중요성이부각되고있다. 대테러전혹은국지전을위한무인공격기및정찰기, VTOL 수송기, 소형공격기등에대한꾸준한수요가예상됨에따라, 관련산업의성장이예상된다. ㅇ미국과유럽의독점시장인항공산업이신규국가들의진입으로대대적인지형변화가발생할가능성이커지고있다. 아시아인구대국 ( 중국, 인도, 인도네시아 ) 과하이테크기술보유국 ( 일본 ), 구 CIS 국가 ( 러시아, 우크라이나, 폴란드, 체코 ), 그리고저임금국 ( 멕시코, 말레이시아등 ) 등이항공산업에신규로진입할유력한국가군이다. - 아시아인구대국은자국수요를바탕으로중소형기시장에진출을모색하고있으며, 하이테크기술국은자국의우수한기술력을바탕으로중형기 / 전투기 / 무인기등의하이테크제품군개발에집중. 구 CIS 국은냉전시기개발된군용기를민수모델로바꾸어서구시장에가격경쟁력을무기화하며, 저임금국은선진항공국의부품생산기지로자리매김하려는전략을취하고있다. ㅇ무인기로대표되는미래형비행체에대한시장은 08년도를중심으로급격한성장세가목격되고있어, 2020년전후로항공산업의기술혁신과시장성장을주도할것으로예측된다. IT기술의적극적인융합으로비행안전성이대폭개선되어유인기와무인기의통합운영이가능해 228
Ⅵ. 항공우주산업 질것으로예측되는 20~ 25년에무인기시장의폭발적으로성장이가능하다. 이러한무인기시장의확대에는대체에너지인 2차전지, 연료전지, 태양전지등의효율이항공기탑재에가능한경량화와신뢰성확보가중요하다. 2.2. 항공산업의국내외기술개발동향ㅇ환경친화적이고효율적인 Green 항공기의개발이적극적으로추진 - 항공기운용비용중유가비율이 90년대 10% 에서현재 30% 로증가로연료효율이강조 - B787 은엔진소음 60% 감소와연료효율 20% 증가그리고배기가스 20% 감소를목표 - Unducted Fan 엔진, 일체형복합재, 공력최적화등이핵심ㅇ네트워크, IT와항공기술을융합한지능형무인기가항공기 SMART화를선도 - 80년대이전의군용기, 00년대의대형민항기, 향후에는무인기를통해핵심항공기술개발ㅇ항공기술과 IT, nano, bio 기술의융합을통한 SMART 항공부품의확산 - 임베디드SW 의적용확대, More electric aircraft, 탄소나노튜브, morphing wing 등 ㅇ급격한유가상승과지구온난화, 환경에대한각종규제도입의영향등으로인해환경친화적이고효율적인 Green 항공기의개발이적극적으로추진되고있다. 항공기운용비용중유가비율이 90년대 10% 에서현재 30% 로증가하면서, 고효율항공기에대한운항사들의요구가강화되고있다. 현재배럴당유가는 04년이전 30불내외에서 10년현재 80불내외로증가했다. - 현재미보잉사에서개발중인차세대대형여객기인 B787은엔진소음 60% 감소와연료효율 20% 증가그리고배기가스 20% 감소등의친환경고효율화가강조되고있다. 온실가스감축, 저소음 / 저공해등의환경기준강화에따라환경친화적인항공기에대한수요도증가하고있다. 온실가스감축목표치 ( 교토의정서 ) 는 EU -8%, 일본 -6% 이며, 소음의경우 '20년까지항공기이착륙소음 10dB 감소목표 (ACARE) 로하고있고, 08년부터질소산화물배출기준강화 ( 기존대비12% ) (ICAO) 되었다. 형상 < NASA 차세대민항기연구개발계획 > N+1(2015 EIS) N+2(2020 IOC) N+3('30-'35 이후 EIS) 비교기종 B737/CFM56 B777/GE90 - 소음절감 -32dB -42dB 55 LDN(dB) NOx 배출 -60% -75% -75% > 연료효율 -33% -50% -70% > 이륙거리 -33% -50% 도심공항이용 주 ] EIS=Entry Into Service, IOC=Initial Operating Capability ㅇ유가급등과지구온난화, 환경이슈등이전지구적이슈로부각됨에따라연료효율이향상되고배기가스와소음이저감된친환경항공기에대한기술개발이집중되고있다. NASA, DLR 등의연구기관을중심으로운항효율이향상된 1천인승급이상의대형항공기및연료소모율을획기적으로낮추기위해혁신적인형상의항공기에대한연구가진행이다. 또연비 229
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 와배출가스성능이획기적으로개선된차세대엔진을구현하기위하여바이오연료 (bio-fuel), UDF, 높은 by-pass ratio의대형엔진및 IPS(integrated propulsion system) 등에대한연구가진행되고있다. ㅇ항공산업의기술혁신은 80년대이전에는군용전투기분야에서발생했다. 전투기에서초음속비행을위한제트엔진의발달, 레이더등의항전기술, 그리고티타늄소재를통한경량화등이전투기를통해실현되었다. 80년대이후부터현재까지의기술혁신은민항기분야에서발생했다. 경량복합재료의사용확대와고효율엔진의개발, 그리고디지털칵핏의도입등이민항기분야에서이룩된주요기술혁신으로분류될수있다. 2010년이후에는무인기분야가기술혁신을담당할것이다. IT 융합, 인공지능, 신소재, 바이오-나노및네트웍등의타분야기술과의융합이용이해기존의항공개발에서는불가능한혁신기술창출이가능할것이다. 이를통해 2020년보다지능화되고, 보다다기능의 SMART 무인기의출현이가능할것으로판단된다. < 항공산업기술혁신트렌드 > ㅇ군용과민간부분에서무인기의활용도를확대하는것이무인기분야의성장에가장중요한사항으로부각되고있다. 무인기의안전성, 신뢰성의향상, 민수분야의활용영역확대, 그리고탑재가능한장비의종류를다양화하고성능향상이주요연구분야이다. 유인기와혼합운용을위해충돌방지, 자동이착륙등의안전성증대기술개발이진행중이며, 유인기관제체계와정보공유를통해무인기자체적으로자동비행하는알고리즘이개발중이다. ㅇ무인기의민수분야활용성증대를위해유인 / 무인으로조종옵션을선택하여운용할수있는 OPV(Optionally-Piloted Vehicle) 항공기가개발되고있으며, 편대비행으로이동하고순차적인자동이착륙이가능한무인수송기기술이개발되고있어, 향후선박운송대비항공운송의 Price Premium이현재 10배수준에서 2배수준으로낮아질전망이다. ㅇ새로운기술과재료등이무인기개발에서도입되고안전성과신뢰성이평가된이후에유인기에적용되는기술개발방식은향후항공산업에서하나의정형화된기술개발양식으로자리잡을것으로판단된다. 이에따라무인기에대한기술개발은향후항공산업에서기술경쟁력확 230
Ⅵ. 항공우주산업 보에핵심적인분야로부각될가능성이크다. 정해진항로를무인기가자체비행하는자동비행기술은유인기에이미상용화되었으며, 정해진목적지로항로를스스로변경해비행하는자율비행은무인기에서활발하게시험되고있다. ㅇ 항공기술과 IT, nano, bio 기술의융합을통해항공부품의경량화, 저전력화, 다기능화가가능한 SMART 항공기와항공부품의개발이가속화되고있다. 항공기술과 IT기술의융합을통해기계식부품을전자식부품으로전환하여부품가격과중량을낮추기위한연구가 more electric airplane, IMA (integrated modular avionics) 개발등을통해진행되고있다. 미국을중심으로개발중인 F-35의경우하드웨어부품을소프트웨어로대체하는임베디드 SW 부품의수가전체전자장비부품의 40% 이상을차지하고있다. NASA 등은생체공학기술을항공기술에접목한, 인공근육, 자율형상변경비행체 (morphing wing) 등에대한선행연구를수행중이며, carbon nano tube, graphine 등의나노재료의항공기적용에대한연구도매우활발하다. ㅇ기체의중량을줄이기위해탄소복합재사용이확대되고있다. 보잉사와에어버스사가신규개발중인대형여객기 B787과 A350은 50% 이상이탄소복합재로제작되고있다. 복합재료의사용확대로대량생산과재활용이가능한복합재구조물 ( 열가소성수지및 RTM 등 ) 에대한연구가활발하게진행되고있다. 2.3. 항공산업의국내외정책동향 ㅇ미국과유럽은항공산업에서 "Global Leadership" 확보를위해국가적으로경쟁 - 美는미래항공우주산업위원회 ( 02) 를발족하고, 유럽은 Vision 2020('00) 을선포하고국가적로드맵을확정ㅇ일본, 중국, 러시아등은중형기시장진입을위해국가적인지원을확대 - 일본은 MRJ, 중국은 ARJ21, 러시아는 Suhoi100등의개발에국가가재정지원을확대ㅇ WTO 등이세계통상기구의역할이증가 - 에어버스사의대형기개발시유럽각국정부의자금지원이 WTO 에서위법으로판정 ( 10), 미국의 NASA 를통한 R&D 우회지원도위법판정으로항공산업계지형변화가가속될전망ㅇ지식경제부 ( 항공산업발전기본계획, 10.01), 국토해양부 ( 항공정책기본계획, 09.12) 는강력한항공산업진흥정책을추진 ㅇ항공기산업은그산업의특성상 정부역할 이다른산업에비해큰산업으로서, 기술의첨단성및파급성, 제품의안보의존성, 개발투자의장기성, 위험성및대규모성, 공공의존성등으로인하여항공기산업및제품특성은그개발, 생산및판매전단계에걸쳐서높은 공공성 및 전략성 을보이게된다. 미국및유럽등항공기선진국들은역사적으로항공기산업발전을위해사실상대규모의 정부지원 을직간접적으로하고있으며, 이러한노력은그양태를달리하면서최근까지도이어오고있는현실이다. ㅇ유럽은항공분야의발전계획인 Vision 2020" 을 2001년수립하고, R&D를총괄하는 ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe) 를설립하여유럽연합의통합적인 231
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 R&D를추진함으로써, 항공산업에서 Global leadership" 확보를목표로하고있다. Vision 2020의주요내용으로는민항기분야의지속적인성장을기반으로유럽내항공산업을강력히지원하고, 지속적으로증가하는항공운송수요에부응하기위하여항공분야비전을새로이수립하고, 세계항공분야의주도권을강화하기위하여산업계에대한지원강화하며, 항공산업의발전을위한운항및연구개발관련지원정책및안전, 환경등과관련된규제제도의수립과항공서비스향상, 안전성, 환경보존및운항시스템향상의네가지주요연구분야에대한연구방향설정등이있다. ㅇ미국은유럽의체계적인항공산업육성정책에대응하기위해 2002년대통령령으로 미국미래항공우주산업위원회 (commission on the future of the united states aerospace industry 를구성하고기술개발, 산업육성, 인력양성등에대한체계적인지원책을마련하고있다. 이에따라 2006년에는 National Aeronautics R&D Policy" 를수립하고, Decadal Survey of Civil Aeronautics:Foundation for the Future, 2006 를통해미국의경쟁력향상, 자유로운항공교통, 비행안전성, 국방, 환경보호, 미래인력양성등의여섯가지범주에서발전계획수립하였다. 2005년 4월미국의항공분야글로벌리더십회복을위한 2010 비전수립을수립하고시스템, 항공안전및보안, 극초음속, 회전익, 아음속, 초음속, 인력양성의 7 가지분야의개발목표와로드맵을제시하였다. 최근오바마정부는 National Export Initiative( 10.01.10) 통해미국내중소기업의수출을활성화하기위한국가계획을수립한바있으며, 미국의대표적무역흑자분야인항공우주산업의수출확대에대한지원강화를그주목적으로하고있다. ㅇ이러한정부의역할은항공기산업의상대적후발국가인브라질, 캐나다, 일본, 이스라엘등의나라에서도동일하며, 우리나라의경우에도항공산업의의미있는육성발전을위해서최소한개발초기단계에서는정부의직간접적인자금지원을중심으로한정부역할이필수불가결한실정이다. ㅇ일본은민항기국제공동개발비용의 50% 이상을정부에서융자하기위하여 JADC( 일본항공기개발협회 ) 를구성하고, 민항기분야의국제공동개발을전략적으로지원하고, 정부주도로항공과학기술위원회를수립하여 2003년 5월에 항공과학기술에관한연구개발의추진방책 보고서를발표하였다. 이러한일본정부의노력은국산여객기고성능화기술, 클린엔진기술, 운항안전및환경보전기술, 컴퓨터에의한혁신설계기술비행실증프로그램, 차세대초음속기술의연구개발, 성층권플랫폼비행선시스템연구, 미래형항공기기술의연구개발 ( 수직이착륙기등 ) 등을포함하고있으며, 항공기분야기술전략맵을민관협력혹은민간주도의적극적개발과안전성 환경적합성 경제성등사회적요구가높은기술, 타산업에대한파급효과가큰기술, 자체항공기개발및국제공동개발에주체적참여에필요한기술등을중심으로기술로드맵을작성함으로써항공산업분야의핵심기술확보에그중점을두고있다. ㅇ WTO에서의보조금지급에관한내용은정부가보조금을지급함으로인해상대국가의경쟁제품이피해를입은구체적인내용에대한입증은매우어려운것으로판단되며이에대한구체적인근거는없는상황이며항공산업을영위하고있는어느국가도민항기개발시지원금액은공시하고있지않으며핵심기술에대한개발지원등의형태로포장하여지원하고있으며그이유는전술한바와같이항공산업의전략적특성을감안한정부의의지가가장중요한요소라할수있다. 232
Ⅵ. 항공우주산업 ㅇ WTO는최근 EU 및미국정부의보조금에대한제재판정을내리고있으나, 실질적으로정부가보조금을지급함으로인해상대국가의경쟁제품이피해를입은구체적인내용에대한입증은간단하지않고, 또한매우장시간이걸리는일이다. 또한 WTO의제재움직임에도불구하고각국의민항기개발에대한우회지원 ( 군수부문을통한우회지원또는핵심기술에대한개발지원 ) 은항공산업의전략적인육성에대한각국정부의의지를감안할때지속될것으로예측된다. ㅇ미국과 EU의대형기개발협정에서 33% 의정부지원에대한내용은당사자간쌍무협정인데다 GATT체제하에서의협정이었고현재는 WTO출범이후민간항공기의개발시정부지원에대한구체적인협정은아직제정되어있지않아일반적인개발품지원에대한 " 보조금및상계조치에대한협정 (SCM : Agreement on Subsides and counterwailing Measures) 으로묶여있다. ㅇ지식경제부는국내외항공산업발전을위한큰틀의중장기정책을제시할청사진을제시하여성장모멘텀확보및환경변화대응과민항기시장진입을통한항공산업의도약기반을마련하기위해, 2020년까지지금의 10배수준인생산 200억불, 수출 100억불달성으로항공산업 Global 7의로의도약을위한항공산업발전기본계획을수립 ( 10.1.21) 한바있다. 이를통해항공기업 300개육성및 7만개의고급일자리를창출하여기존의주력산업을보완하는새로운전략산업으로항공산업을육성할계획이며동기본계획은 1 민수분야발전전략강화를통한안정적인산업기반마련, 2 완제기개발을바탕으로한부품수출기반구축, 3 민군공동의항공기술로드맵수립을통한국방기술접근제한성해소에중점을두고, 국내항공산업발전을위한큰틀의중장지정책을제시하였다. 정부는이런목표달성을위해 1 완제기개발을통한시장선점및핵심기술확보, 2 핵심부품및정비서비스 (MRO) 수출활성화, 3 항공기술 R&D 투자효율성제고, 4 선진국수준의인프라구축등 4대전략을중심으로 13개세부과제를 2019년까지추진해나갈계획할계획이다. ㅇ국토해양부는국내외항공환경변화에따른미래지향적항공정책의목표와비전을제시하기위해, 2014년까지향후 5년간항공분야정책방향과실천전략을담은제1차항공정책기본계획을수립 ( 09.12.30) 하였다. 글로벌항공여건변화와주요국정책동향분석등을토대로 환태평양을주도하는항공강국실현 을목표로이를달성하기위해항공운송, 공항, 항공안전, 항공산업, 소비자보호등다섯개분야별추진전략과추진과제를제시하였으며, 기존의운송산업위주육성정책에서항공정비업, 항공물류업등항공산업을다양화하고, 항공분야지속적발전을위한인적역량을강화하기위해전문인력의체계적육성을적극추진할계획이다. 233
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 항공산업내부역량분석 3.1. 항공산업의 Position 분석 ㅇ국내항공산업규모는생산 19.6억불로세계시장점유율 0.5% 및 16위권 - 미국 (46.8%), 프랑스 (12.3), 영국 (10.0), 독일 (7.4) 등이세계시장을주도ㅇ세계항공시장은 EADS, Boeing, 록히드마틴등의항공방산대기업이주도 - 국내최대업체인 KAI는 67위 ㅇ세계항공시장은미국과유럽에의해주도되고있다. 미국은세계항공산업매출액의 46% 를점유하고있으며프랑스영국독일등의유럽국들이총 45% 가량을점유하고있다. 우리는 20 억불생산으로세계시장의 0.5% 를점유하는세계 16권의항공산업생산국이다. < 세계주요국항공산업매출액비중 > 순위 국가명 08년현황매출액비중 * 고용 ( 만명 ) 주력분야 1 미국 2,012 46.8% 64.3 완제기, 엔진 2 프랑스 531 12.3% 16.0 완제기, 엔진 3 영국 431 10.0% 15.5 엔진, 부품 4 독일 320 7.4% 10.6 부품 5 캐나다 236 4.5% 8.3 중형기 6 이태리 133 3.1% 5.1 부품 7 러시아 120 2.8% - 군용기, 중형기 8 일본 116 2.7% 3.1 부품 9 중국 80 1.9% - 군용기, 중형기 10 브라질 80 1.9% 2.5 중형기 11 이스라엘 50 1.2% - 무인기 12 싱가폴 43 1.0% - MRO 13 스웨덴 40 0.9% 2.2 군용부품 14 스페인 38 0.9% 3.8 부품 15 스위스 30 0.7% 0.9 중소형기 16 한국 20 0.5% 1.1 부품 * 주 : 세계시장매출액중차지하는비중, 미국 AIA facts & figures 2008, 유럽 ASD facts & figures 2009 ㅇ 09년국내항공우주산업의생산규모는 19.6억불로평균 6.2% 증가추세이나총생산 (GDP) 대비 0.2% 수준이며, 전체항공산업의 0.5% 를점유하고있다. 수출은 7.6억불로평균 11% 이상증가함에따라완제기및원자재수입에따른무역적자 (9.8억불) 는점진적으로감소하는추세이며, 군수 12.6억불 (64%), 민수 7.2억불 (36%) 로군수의존도가높은편이다. 234
Ⅵ. 항공우주산업 < 국내항공산업연도별추이 > ㅇ항공산업의세계시장은권역별로구축된다국적기업에의해주도되고있다. 미국은민수대형항공기를기반으로한보잉사와군산복합기업인록히드마틴으로, 유럽은에어버스등을모기업으로하는 EADS로단일화메이저화되었다. 이러한거대기업의탄생배경은냉전이후의군수성장이둔화되고, 유럽과미국간의대형여객기경쟁이심화되었기때문이다. 또항공산업의특성상단위상품의단가가매우커매출액의변동이심하기때문에다양한상품군을형성하여위험도를분산하기위함이다. 이에비하여국내항공산업기업은상대적으로영세규모의업체로구성되어있다. < M&A 를통한거대기업화 > ㅇ유럽의 EADS와미국의보잉, 록히드마틴등의 3대메이저기업이세계시장의 40% 를점유하고있으며, 10대대기업이전체시장의 85% 이상을점유하고있다. 국내최대항공기업인 KAI 의기업순위는 67에지나지않아기업경쟁력은매우취약하다. < 세계주요항공사매출액및고용인원 > 주 ] EADS, Lockheed Martin, BAE, Northrop Grumman, Raytheon, Thales 의항공부문매출은일부방산부문포함출처 ] 2009 Aerospace Top100 (Flight Int'l, PriceWaterhouseCoopers) ㅇ세계적으로항공산업의영업이익율은 10% 내외로일반제조업과유사하다. 국내항공산업의경우, 2005년부터 3년간평균이익율이 4.1% 에지나지않아세계평균치를크게밑돌고있다. 235
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 세계항공산업이익율 > < 국내항공산업이익율 > ㅇ세계항공산업은시장의세계화에서생산의세계화로확대되고있다. 항공기개발위험분산및판매망확보를위하여참여지분에따라수익을분배받는 RSP(Risk Share Partner) 방식이보편화되고저부가가치제품에대한선별적인아웃소싱이보편화되는등비용절감, 위험분산등을위해글로벌밸류체인의확대가이루어지고있다. 이는항공기개발에소요되는개발자금이단일회사나국가가감당하기힘들정도로천문학적으로증가하고있기때문이다. 미국보잉사의 B787개발 (134억불) 에는일본의컨소시엄이 23억불의투자를통해, 물량 35% 를분담하였으며, 이탈리아의알레니아는 5억불의투자를통해물량5% 를분담했다. 인건비가저렴한중국, 인도, 멕시코등으로의저부가가지품목에대한아웃소싱증가하는것도항공산업에서발생하는중요한추세중의하나이다. 국내에서는기체구조물을중심으로점점글로벌화되는항공기생산 supply-chain에 Tier1급으로도약하고있는중에있다. 3.2. 항공산업의핵심역량별경쟁력 ㅇ군수완제기 (T-50, KUH) 개발을통해중급기종의자체개발능력은확보ㅇ국내항공관련현황은업체수 (110 개 ), 종사인력 (1만여명) 면에서영세ㅇ무인기부분은시장과기술주도가가능한한국이 Tier1급으로평가 (frost&sullivan) - 아시아의무인기개발수준은한국호주싱가포르가선두 ( 美디펜스뉴스 ) ㅇ 국내항공산업계는군수완제기의조립생산 (F-5E), 면허생산 (F-16K) 을거쳐초급기종의독자개발 (KT-1) 과고급기종 (T-50) 의공동개발을통해완제기개발능력을축적하였다. 민수분야는 236
Ⅵ. 항공우주산업 반디호, KC-100 등의수출형소형기의개발능력을보유하였으며, B787과 A350등의최신형대형여객기의핵심부품 ( 후방동체, 날개부품등 ) 을자체제작하여납품할수있는기술력을축적하였다. 엔진분야에서는 80년초반부터면허생산을통하여엔진제작및 MRO기술을확보하였으며, 독자엔진설계및개발분야로는미사일용소형가스터빈엔진과보조동력장치용소형엔진을독자기술로설계및개발완료하여기본적인엔진설계기술을확보하였으나장수명용유인기엔진에대한설계및개발능력확보가필요하다. < 국내항공산업수준 > < 국내완제기개발이력 > ㅇ국내항공우주관련업체는약 110개로이중매출, 인력, 투자의대부분이 KAI, KAL, 삼성테크윈등주요 3사에집중되어있어건전한산업구조의형성은미흡한편이다. 국내항공산업종사자는약 9,800여명이며, 이중개발및기술인력은전체의약 45% 인 4,500여명이다. 전체매출의약 80%, 인력의 65%, 투자의 84% 를주요 3사가점유하는역피라미드구조이며, 하부업체는대부분영세규모이다. 협력업체의제품생산량이수요처사정에따라크게변동되는구조로안정적인생산물량확보어려움이있다. ㅇ국내항공산업은내수군용기중심으로형성되어있다. 현재세계항공산업은민수중심으로발달하고있어, 우리항공산업도민수수출중심으로변화해야할필요가있다. 캐나다의항공산업은민항기수출위주로구성되어있어, 경제규모가유사한우리의입장에서는시사하는바가크다고볼수있다. 캐나다매출액구성 한국매출액구성 ㅇ 국내완제기업체의경우항공기개발능력은갖추었으나, 세계시장진출을위한글로벌마케팅및 A/S 등에대한능력이미흡하다. 이는우리군에완제기를개발, 제작하여공급하는사업방식에서벗어나지못했기때문으로판단된다. 이는경쟁국들의완제기업체가자체제작을최소화하고, 시스템통합및마케팅, 글로벌아웃소싱등의능력을강화하는세계적추세와비교하여국내완제기업체들이아직초보적인수준에머물고있음을보여준다. 국내부품업체는단순부품생산이나해외기술도입에따른조립생산수준에머물고있다. 237
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 민항기기술수준 > < 무인기국가별수준 > ㅇ IT 기술이 50% 이상을차지하는무인기의경우우리나라가시장을선점할수있는분야이며, 이미일정수준의기술은확보하고있다. 美디펜스뉴스에따르면아시아의무인기개발수준은한국호주싱가포르가선두, 중국일본인도가 2등급, 말레이시아인도네시아태국이 3등급으로분류되고있다. 미래형무인기시스템의핵심부품으로부각되고있는전기모터, 배터리, 초경량소재분야에서는국내기술기반이구축상태이다. 세계적으로한국은무인기분야에서는기술혁신과시장창출을주도가가능한 Tier1급으로인정받고있다. ㅇ국내산업규모대비고급인력공급은안정적이나, 인력수요는상대적으로부족하다. 주요 12개大 ( 서울대, KAIST, 인하대, 항공대등 ) 에항공관련학과가설치되어, 연간 400여명배출, 이중약 30% 만항공관련주요기업및연구소에취업하고있다. 연구개발인력은전체인력의 17% 를차지하고있으며, 대기업 (19.6%), 벤처기업 (12.6%), 중소기업 (12.3%) 순이다 238
Ⅵ. 항공우주산업 4 2020 년비전및정량적목표 비전 ( 목표 ) 2020년생산 200억불, 수출 100억불달성을통한 항공산업 Global 7 도약 완제기수출국입국 지능형무인기기술 / 시장창출의세계선도국으로도약 핵심모듈부품전문의 Global 중견기업 5개이상을육성 항공기업 300개, 고용 30,000명달성, 세계시장 3% 점유 ㅇ항목별항공산업 2020 목표 구분현재 2020 년 생산규모 생산 18억불, 수출 6억불 세계10대수입국 ( 07년 25억불 ) 약 10,000여명종사 생산 200억불, 수출 100억불 세계 7대생산국진입 약 30,000 여명종사 산업구조 기술수준 내수기반의군수중심의산업구조 선도기업세계 67위수준 100여개의영세부품업체 55% 국산화율 단순가공, 저부가가치 (15%) 단순가공위주인력구조 군용기국제협력개발 체계기술위주 선진국추종단계 수출기반의민수주도의산업구조 선도기업 G10 달성 5대 WorldClass 부품업체 300여개强小부품업체 80% 국산화율및고부가가치 (40%) 석 / 박사급고용창출 1만여명 민항기 / 군용기독자개발 첨단핵심부품자체개발 미래기술선도개발 ㅇ국내항공산업매출액중장기전망 구분 완제기 MRO 부품민항기군용기헬기무인기군MRO 민MRO 합계 현재 2010 중기 2015 장기 2020 매출액.3억불 5.4억불 1.0억불 0.1억불 12.2억불 2억불 3억불 24억불 6.8억불 5억불 - 1억불 - - 수출 6.6억불 - 7.6억불 1억불 매출액 1.7억불 10억불 4.5억불 1.8억불 32억불 10억불 15억불 75억불 18억불 25억불 - 1억불 - 0.8억불수출 20억불 5억불 26.8억불 1.8억불 매출액 8억불 10억불 7억불 5억불 120억불 20억불 40억불 200억불 30억불 60억불 8억불 2억불 2.5억불 2.5억불수출 75억불 20억불 100억불 15억불 239
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5 산업전략 5.1. 산업전체 5.1.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 기회 (O) 1. 동북아를중심으로항공운송산업의지속적인증가 2. 선진국의아웃소싱확대로진입기회가확대 3. 지능형무인기, PAV 등의시장확대가예상위협 (T) 1. 항공기의대형화로선진국과의기술격차확대 2. 중국, 일본등의잠재적경쟁국의항공시장진입 3. 배출가스, 구조재료등에대한환경규제심화 강점 (S) 1. 제조, 조립, 정비등의특정분야에서세계최고수준의경쟁력을보유 2. T50, KUH 등군사업을통한체계종합기술확보 3. 세계 10위권의군수시장과세계 8위권의항공운항시장 4. 자동차, IT, 전자부품등연관산업이발달 SO 전략 1. 연료절감형중형기등수요확대가예상되는기종을전략적으로개발 2. 미래형무인기시스템개발에기술역량을집중하여미래시장을개척 3. 국내수요기반이탄탄한 MRO를적극적으로산업화 ST 전략 1. 글로벌경쟁력확보가가능한기술분야의국내기업을 World Class로육성 2. 군용완제기개발시기술이전을통해주요국과의기술격차를해소 약점 (W) 1. 완제기업체의 Global 마케팅경험및능력이부족 2. 부품, 설계, 재료등에서핵심원천기술이부족하고핵심중견기업이부재 3. 군수위주의산업구조와대형기 / 국제노선위주로민수시장이형성 4. 항공산업을지원할금융상품및제도가미비 WO 전략 1. 해외선진사와국제공동으로완제기를개발하여국내업체의약점을보완 2. 대형민항기등의국제공동개발에국내부품업체가 RSP 참여를확대 WT 전략 1. 해외전문중소기업을전략적으로인수하여기술과관련인력을확보 2. 세계최고수준인타산업분야와의융합을통해기술적난이도를해결 240
Ⅵ. 항공우주산업 ㅇ PPM 분석 5.1.2 산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ기존터보팬항공기에비하여연료효율이크게개선되고, 가스배출량이획기적으로감소된터보프롭중형기를전략제품으로선정하여 Green항공기로개발한다. - 군수에편중된제품군과한정된수요고객은장기적이고안정적인생산물량확보가불가능하며, 민수완제기시장에진출하기위한전략적제품개발이필요 - 현재민수항공시장은고유가와지구기후변화의영향으로 Green 항공기에대한수요가꾸준히증가 - 캐나다와브라질이양분하고있는 100석급이하의중형기시장은우리항공산업이진출하기에가장유리한민수시장으로평가 - 특히중형기시장은고유가에의한영향을매우크게받고있어연료절감형 Green항공기에대한운항사들의요구가어느때보다높음. 현재까지중형기시장을장악해온터보팬기가연료비문제로생산이급감하면서그대안으로터보프롭중형기가부상 ㅇ IT, 전자및신소재기술과항공기술을융합한 Smart 항공기술을바탕으로지능형무인기를민간시장창출형으로개발을추진한다. - 네트워크, 위성통신, 인공지능등의기술을바탕으로구현되는지능형무인기는민수분야에서새로운시장의창출이가능한대표적인스마트항공제품 - IT, 통신, 로봇등의발달된국내관련기술과연계해시장창출형의지능형무인기를개발하고보급 241
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 국내무인기시장은군수시장에전적으로의존하고있으며, 민수의경우에도농업용무인기이외의제품개발에실패 - 장기적으로수출전략상품가능성이큰민수무인기종을조기에발굴하여개발하고, 이와연계하여무인기용전용부품의개발에도집중 - 국내엔진업체의경우전략적으로무인기용엔진에특화하는방안도충분히고려하고, 무인기용항공전자모듈, SW 패키지, 동력장치등의상품화도추진 ㅇ그린 / 스마트항공부품의제품화로국내항공부품산업을다변화하고모듈화한다 - 그린 / 스마트항공기술을바탕으로, 항공부품의주력품을금속재기체단품위주에서복합재기체어셈블리, 기계및전기전자모듈부품, 항공전자부품등으로다변화및모듈화 - IT, 전자및신소재기술과항공기술을융합해부품의기능을다양화하며, 전력소모및중량을대폭줄인 Smart항공부품을제품화해국내부품산업의경쟁을향상 - 그린항공기의핵심요소인경량탄소복합재구조물, 전자식엔진컨트롤러, 전기식구동부품등에대한제품개발에착수 ㅇ군용완제기개발시확보된부품기술력을바탕으로민수부품개발을추진한다. - 군수완제기프로그램만으로는부품업체의성장에필요한충분한수요창출에는한계 - 군수완제기개발을통해확보된기술과생산인프라를바탕으로민수연관제품을개발 나. 시장확대 / 진입전략 ㅇ아시아, 아프리카, 남아메리카등의저개발국을대상으로완제기마케팅역량을집중한다. - 군용기개발로국내완제기업체들은제품개발능력은일정수준에도달하였으나, 고객의니즈를파악하고이에최적화된상품을파는능력의개발은부족 - 군용기와자국군의수요에절대적으로의존하고있는현재의고객및시장을해외의민수시장중심으로확대하여다변화할필요가있음. 특히인도네시아, 터키, 베트남등의잠재적고객국가들에대한꾸준한시장개척이필요 - 단기적으로는우리의약점을커버할수있도록글로벌마케팅이가능한선진사와의공동개발을통해세계시장에진출 - 전략상품인중형기, 민수무인기는저개발국의특성을고려한상품개발및마켓팅전략을수립 - KT-1, T-50 등의군용기는단기적인마케팅만으로는판매가불가능하며, 판매가가능한국가군을중심으로동향파악, 고객요구도수렴, 현지화전략수립등을위한지속적인마케팅이필수 ㅇ민수무인기는민-관이협력하여시범사업을수행함으로써시장을창출한다. - 무인기민수시장은항공운항규제와장애기술, 적절한서비스모델의부재로성장이지연 - 민간자체적인노력만으로시장을창출하기에는한계가있어, 정부주도로새로운비즈니스모델창출을위한환경조성이시급 - 시장확대가예상되는무인기를활용한공간정보시장, 재난예보 / 감시 / 복구등의공공서비스등을목표로지능형무인기시스템을구축하고, 이에대한시범사업을정부가주도하여수행함으로써규제를정비하고장애기술을개발 - 시범사업을통해적적한서비스모델이개발되면민간에이향하고, 해외판매를통한수출산업으로육성 242
Ⅵ. 항공우주산업 ㅇ글로벌서플라이어로도약이가능한핵심모듈부품중견업체를육성한다. - 완제기개발시발생하는위험도분산을위해완제기제작사들이모듈부품단위로적극적인아웃소싱과부품업체의 risk share partner 참여를확대함으로써, 핵심모듈부품전문기업이세계항공산업의중요플레이어로부상하고있어이에대한대응마련이시급. - 국내부품기업은국내군용기개발프로젝트에단순가공품을납품하는수준에머물러있어, 국제적인경쟁력확보를위해서는핵심모듈부품업체로도약이시급함. 이를위해서는모듈부품의자체개발능력 (R&D 포함 ) 과품질관리능력그리고위험을분담할수있는재정능력이필요한것으로판단됨. - 경쟁국대비비교우위를확보한부품을중심으로글로벌경쟁력을가진중견모듈부품업체의육성이필요하며, 이를위해핵심모듈부품개발에대한정부 R&D 지원을확대 - 국내부품업체는국내완제기업체의수직적하청구조를탈피하기위해, 해외마케팅능력을수립하기위한자체로드맵을수립하고실천 다. 비즈니스모델혁신전략 ㅇ개발비의실질적인분담과선시장의창출이가능한국제공동개발을완제기개발에도입한다. - 완제기개발은국제적으로도단일국가와회사에의해수행되는방식에서, 복수의국가와회사들이참여하는국제공동개발방식으로전환되고있으며, 미국록히드사에서개발중인 F-35 에는 10개국이참여하고있으며, 보잉사의 B787은미국-일본-이탈리아등이개발참여국임. - 국제공동개발이일반화된이유는막대한개발비를각국가및기업들이분담하고개발물량의확보를극대화하기위함이며, 내부시장이협소한우리항공산업이조속히받아들여야할비즈니스모델임. - 군용기는기존의선진사로부터기술이전이중심이되는국제협력을탈피하고, 선수요창출과개발비분담이가능한국제공동개발구도를구축하고, 민항기는글로벌마케팅능력이부족한국내산업의한계를고려하여, 이를보완할수있는국제협력개발구도를수립 ㅇ국내개발된개별무인기를 clustering하여시스템상품으로개발한다. - 유무선네트웍과통신기술, 데이터처리기술등을활용하여현재특정목적에최적화된이종의무인기들을하나의시스템으로통합 - 국가별, 수요별로다양화된고객의니즈 (needs) 에유연하게대처함으로써무인기의잠재적시장군을활성화 ㅇ항공기리스회사를설립하여새로운금융산업분야를육성함과아울러, 국산항공기 ( 民 軍 ) 의해외수출촉진한다. - 리스형태의항공기구매는전세계적으로점점일반화되고있음. 국내운항사의경우대한항공 (30%), 아시아나 (70%) 등은리스로기체를확보하여운항하며, 저가항공사의경우자체자본금비율이작아대부분의기체를리스조달. B787은리스사로부터 80여대수주획득했으며 SAAB의그리펜전투기는리스조건으로체코에판매 - 전략제품인중형기를저개발국가에판매할경우, 자본사정이열악한운항사에직판매가아닌국내리스사를통한판매등을적극적으로고려 243
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ군 MRO 물량의민간이양등시장을확대한다. - 군정비물량을민간에이양할수있도록제도의정비와관련부처간의협의가필요 - 국내민간항공사들의정비물량들을국내정비전문업체에위임할수있는제도적장치들을마련하고, 지역공항등에관련인프라를구축 라. 인프라및기타 ㅇ한미간상호항공안전협정 (BASA, bilateral avaition safety agreement) 을완제기, 헬기급으로단계적으로확대체결을추진한다. - 현재우리는미국과의 BASA가부품급에한정되어있어, 자체민항기수출이불가능하며, 소형기급에대하여 2013년체결을목표로시범사업을수행중 - 민항기수출국으로도약하기위해서는수송기급에대한 BASA가우선되어야하며, 이를위해관련법령, 인증인력양성, 시험인프라구축등이시급 ㅇ완제기개발과부품개발등에최적화된금융제도의수립이필요하다. - 항공기개발은최소 10여년에이르는장기간의개발기간과막대한자금이소요되고있으나초기단계의국내항공산업의수준에서개발착수를위한막대한자본의자체조달은불가능 - 기존의항공산업국이사용한정부의자금지원이나 R&D 우회지원도 WTO등의국제통상규약에의해불가능한실정 - 아직대형화되지못한국내항공산업체들이막대한재무부담을견디기는어려우므로, 완제기개발과부품개발등에있어장기, 저리의금융지원프로그램개발이시급 - 완제기개발시선박제작금융같은공적수출신용을국내항공기개발에도입을고려. 선박착공시부터인도시까지선박건조에필요한자금을조선사앞으로지원하는방식을완제기개발에도입하고, 착수물량 (Launching Order) 을담보로대출금액을지원하되, 항공분야의특성에적합한지원조건설계가필요 - 완제기개발또는 RSP형태의국제공동개발에있어서는 Project financing 구조의금융지원이필요한데, 이를추진하기위해서는해당프로젝트를위한특수목적회사 (SPC) 의설립을통해공공자금과사업추진주체, 그리고민간금융이함께자본조달에참여하도록하는방안이적극적으로검토되어야함. 이과정에서는최초주문물량 (Launching Order) 을담보로한대출프로그램, 기존연기금의참여독려등이필요하며, 정부가국제공동개발사업에정부는 R&D 및장비를지원하는제도도마련이필요 - 국내업체가완제기, 엔진등의국제공동개발사업에정부는 R&D 및장비를지원하고, RSP 사업비는민간금융으로조달하는방안을고려 ㅇ항공기초원천기술에대한투자확대가시급하다. - 안전성이무었보다중요한항공산업은기초원천기술없이는육성이절대적으로불가능하며, 현재핵심부품등을중심으로해외기술도입에의한면허생산수준의국내항공산업을도약시키기위해서는핵심원천기술의확보가필수적임. - 지금까지국내에서진행되어온항공관련연구개발투자는군용완제기개발에치중되었으며, 기술자립을위한원천기술개발은투자가매우적은편. 항공분야에특정화된년 200억규모의항공우주부품기술개발사업은부품개발위주로원천기술개발에는투자가집중되지못함. - 우리항공산업을 2020년까지세계7위권으로도약시키위해서는항공부품및원천기술개발분야의투자를원천기술위주로현재보다 2~3배확대가시급 244
Ⅵ. 항공우주산업 - 항공기술은항공기및핵심부품기술을중심으로우주, 방산, 항공운항안전등과밀접하게관련되어있어, 해당부처간의협력을통한범부처차원의원천기술개발로연구개발효율성을높여야할것임. 5.2. 민항기분야산업전략 5.2.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 내부역량 강점 (Strengths) 군수사업수행을통한완제기개발능력구축 B787, A350등차세대민항기참여로세계수준의설계, 제작능력보유 복합재구조물제조기반확보 약점 (Weaknesses) 완제기분야한미간 BASA 구축되지않아자체브랜드수출이불가능 세계시장독자마케팅능력이취약 경쟁력확보의핵심인국내부품기업군이취약 항공산업육성에적합한금융제도및금융상품시장이미형성 외부요인 기회 (Opportunities) 동북아시아를중심으로세계민항기수요가증가 고유가, 지구온난화로신개념의친환경, 고효율항공기수요가급증 선진업체의전략적제휴강화로후발국의시장진입기회가확대 위협 (Threats) 일본, 중국, 러시아등잠재적경쟁국의완제기시장진출로경쟁심화 핵심기술분야에서선진국및경쟁국과의기술격차가확대 ㅇ PPM 분석 245
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.2.2 세부산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ연료절감형터보프롭중형기를완제기시장진출을위한중점육성제품으로개발 - 고유가의지속으로터보프롭중형기에대한수요가꾸준하게증가 - 경쟁기종인터보팬기대비하여소음및진동을최소화하고승객의편의성을높이는것이경쟁력의핵심으로평가 - 국내취약부분인판매및후속지원, 안전인증부분을보완하기위하여해외선진사와의전략적제휴를통한공동개발을추진 나. 시장확대 / 진입전략 ㅇ저개발국을향후전략시장으로선정하고, 이에최적화된상품을개발 - 아시아, 아프리카, 남아메리카등의저개발국을집중적으로공략함과동시에친환경및저유지비등의강점을바탕으로기존시장에서의시장지배력을강화 - 완제기업체및 KOTRA 등을통해서후속지원및판매지원등국내항공산업계의현지역량을다각도로강화 다. 비즈니스모델혁신전략 ㅇ국제공동개발참여를확대 - 민수완제기사업전개능력이부족한국내항공산업계의역량을고려하여, 국제공동개발을적극적으로추진함과동시에금융능력배양및후속지원등의전반적인사업의지속수행능력을배양 - 또한, 이를바탕으로한후속지원및정비등직간접연관사업의전개를통해단순히항공기개발만이아닌파생사업으로인한직접파급효과를높일수있는방안도강구 라. 인프라및기타 ㅇ민항기시장진출을위한인증체계및금융지원제도구축 - 민수완제기독자개발 / 국제공동개발주도를위한인증체계를우선적으로구축. 이를위해서미국과의 BASA를수송기급 (FAR 25) 으로확대를위한 Shadow Program을지속적으로진행 - 민수완제기인증기반구축마스터플랜하의국제공동개발참여방안을도출하며, 미확보인증기술에대한선행연구를지속적으로수행 (Icing시험, Noise시험, HIRF/ 낙뢰시험 ) - 완제기를구매할수있는충분한자금의확보가힘들고, 자체적인신용창출도어려우나향후주요고객이될수있는저개발국이나제삼세계국가에국산항공기를우회판매할수있는금융인프라를조기에구축. 국내항공기리스회사등을완제기개발완료시기에맞추어발족할필요성이제기됨 246
Ⅵ. 항공우주산업 5.3 군용기분야산업전략 5.3.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 내부역량 외부요인 강점 (Strengths) T-50, FA-50 개발을통해완제기체계종합을비롯한요소개발기술이확보되어 Global Player 로서의역량을갖춤 세계 10 위권의국방수요가존재 기회 (Opportunities) 고등훈련기수출시장확대및해외중급전투기틈새시장형성 ( 15 년이후미국의고등훈련기수요확대예상 ) 군수완제기부분에서개발비분담, 시장성확보를위한국제공동개발기회가증대 국지전증가로경공격기, 중전투기에대한수요가증가 약점 (Weaknesses) 항공기개발능력에비해마케팅역량은부족 차세대전투기개발을위한핵심기술분야에서선진국과의기술격차가확대 주요구성품해외의존으로가격경쟁력취약 위협 (Threats) 선진국의수출허가통제강화및핵심기술이전보호강화 중국, 러시아, 이탈리아등이훈련기및저급전투기시장에전략적으로진출 ㅇ PPM 분석 247
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3.2 세부산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ중급전투기인 KF-X를수출전략기종으로개발 - KF-X는현재공군에서개발을추진중인차세대중급전투기 - 국내소요뿐만아니라중급전투기가필요한국가들의요구도를고려하여기종을개발 - 개발초기에선수요를창출하고개발비를분담하는공동개발국을발굴. - 주요구성품의경우국산화를통하여기술확보가필요 ㅇ T-50 수출경쟁력제고를위한개량개발사업추진 - T-50 고등훈련기는경쟁기종대비우수한성능을보유하고있으나, 가격경쟁력, 후속지원체계미흡등의문제점을보강할필요성이대두 - 잠재고객국가인인도네시아, 터키등의요구사항을고려한개조개발능력확보가중요 ㅇ개조 / 개량능력확보를통한특수목적기국내개발추진 - 군수완제기개발및개량능력을바탕으로민수기기체를이용한정찰, 감시등의특수목적기개조개발을국내주도개발형태로추진 나. 시장확대 / 진입전략ㅇ국제공동마케팅을통한 T-50 해외시장확대 - 2015년이후고등훈련기최대수요처인미국 T-X 사업및향후 2030년까지의 2500 여대의고등훈련기시장의 Major Player가되기위해서는전략적국제공동마케팅능력확충이필수적임. ㅇ기본훈련기인 KT-1을수출형무장훈련기로개조하여신시장에진입 - 저강도국지전의증가로터보프롭공격기에대한수요확대가예상됨으로, KT-1을개조하여공격기시장진입을시도 - 수출형무장기개량개발및무장시험평가사업등을통해 KT-1에대한시장매력도를확보 다. 비즈니스모델혁신전략 ㅇ고등훈련기 (T-50), 중급전투기 (KFX) 등의완제기구매능력이충분치않은국가를대상으로리스, 혹은조종사훈련등을통한우회판매방안등을적극적으로고려 라. 기타ㅇ군용완제기해외수출을위한산업체와정부의통합지원체계를구축 - 현재까지의단기적마케팅전략은군용완제기판매에는역부족이며, 장기적인관점에서의잠재고객관리가필요 - 산업체와 KOTRA 및항공산업협회등이협력하여국산군용기의구매가가능한국가들에거점을형성하고지속적으로고객을관리 (ex. 현지사무소개설등 ) - 정부는옵셋전략등을통해해외수요자의구매의지를고양 248
Ⅵ. 항공우주산업 5.4 헬기분야산업전략 5.4.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 내부역량 외부요인 강점 (Strengths) 수리온개발을통하여핼기개발에필요한인력, 핵심기술및인프라대부분을확보한상태 세계수준의헬기제작 / 조립 / 정비기술을보유 국내첨단 IT 산업등기반기술이확고기회 (Opportunities) 우리군의꾸준한수요가존재 산림청, 해양경찰청등의공공수요가확대 국지전의지속으로세계시장에서군용헬기에대한수요가증가 약점 (Weaknesses) 완제기사업의 Global 마케팅경험및능력부족. 소재및핵심부품의원천기술을보유한중견기업부재. 위협 (Threats) 미국, 유럽의 5대선도기업의시장장악력이지속 러시아가저가모델로세계시장을대대적으로공략 (Mi-8TM) ㅇ PPM 분석 249
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.4.2 세부산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ한국형공격헬기 (KAH) 와민수헬기를전략기종으로개발 - 수리온개발경험을기반으로한국형공격헬기 (KAH) 개발필요 ( 자주국방및무장 / 공격헬기특화기술확보 ) - 국내수요및제3국을중심으로하는노후화된중 / 소형무장헬기대체수요발굴이가능할것으로예상됨. - 수리온민수전환형또는 KAH 민수파생형헬기를기반으로민수헬기개발 - 민수헬기기획연구 (2010, 지경부 ) 에의하면향후국내시장은최대이륙중량 16,000~25,000파운드급, 해외시장은 8,000~12,000파운드급쌍발터빈엔진민수헬기시장이유망한것으로분석 나. 시장확대 / 진입전략ㅇ시장매력도극대화 - 5대업체가 90% 이상시장을점유하고있는현상황에서후발업체인국내기업이세계헬기시장에진출하기위해선진업체와의국제공동개발을통한 KAH, 민수헬기개발및국외업체의브랜드파워와마케팅능력을활용국제시장진입 - 수리온의경우도 Eurocopter사와 JVC(Joint Venture Company) 를만들어수리온의해외시장진출을도모하고있음. 다. 비즈니스모델혁신전략ㅇ군수헬기와민수헬기산업의시너지효과도모 - 향후 20년간집중되는군수요를적극적으로활용 - 2028년경부터군수헬기 ( 수리온, KAH) 획득사업이완료되어급격한내수감소가전망되므로헬기산업유지 / 발전을위해민수헬기개발을통한수출확대필수 - 수리온사업을통하여획득한기술, 인력및설비를활용하여민수헬기로의시장다각화 - 수리온과 KAH의최대의공통성을가지는민수헬기를개발함으로써개발비용및개발기간절감 라. 인프라및기타 ㅇ민수시장진출을위한인증체계구축이시급하며, 한미간의상호항공안전협정 (BASA) 를헬기부분까지확대하여체결 250
Ⅵ. 항공우주산업 5.5 무인기분야산업전략 5.5.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 내부역량 외부요인 강점 (Strengths) 세계적으로시장창출과기술혁신이가능한선도국의위상을확보 무인기시스템개발의기반이될수있는 IT 기술이세계적수준기회 (Opportunities) 세계적으로급격한시장확대가예상 - 향후 10년간연평균 12% 이상의세계시장의성장. 시장규모는 2020 년 190억불로예측 무인공격기가현실화되고, 무인화물수송기의등장하는등의적용영역이지속적으로확대가예상 약점 (Weaknesses) 무인기민수시장이미형성 무인기공역, 인증, 안전성확보, 통신주파수확보등의연관인프라가미비 무인기용엔진, 자율항법시스템등에대한원천기술이부족위협 (Threats) 대형군수업체중심의시장구조로신규진출이용이치않음 안전성문제로유인기와동일공역및관제체계사용문제가미해결 ㅇ PPM 분석 251
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.5.2 세부산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ국내발전된 IT, 자동차, 기계산업등과의연계를통해혁신무인기관련기술을확보 - 리튬이온배터리기반의무인기등, 국내전기차관련산업과연계가능한제품을개발함으로써세계시장을선도 ㅇ무인기활용시장을창출할수있는서비스와서비스의제공을위해필요한기능과성능을보유한무인기를주요제품으로육성 ㅇ이종의무인기들을기반으로하는네트웍중심의정보시스템개발 - 임무장비, 자율비행무인기, 지상관제시스템, 정보센터, 사용자단말기를통합한네트웍중심 (Network-Centric) 의정보시스템개발 - 이종무인기들을통하여획득한전천후정보를융합및가공하여분석수요자에게적시제공하는시스템 - 기본시스템개발이후사용자수요에따라해난사고관리, 어장정보제공, 산불감시및진화등의다양한응용업무에대한확장성지원 - 정보수집을담당하는무인기는응용영역에따라고고도, 중고도, 근고도및회전익무인기등을구매혹은개발하여활용하며기본적으로자율비행시스템을장착 ㅇ자율지능형친환경무인기개발 - 자율비행수준과안전성 / 신뢰성을높인무인기개발로민수시장창출 - 전기, 연료전지, 태양광전지등대체연료를동력으로하는추진기관을장착한친환경무인기개발 나. 시장확대 / 진입전략 ㅇ국내민간시장을적극적으로개척 : 현재의군수시장중심에서미래의민간분야의성장에대응 - 산업발전과정에서민수무인기시장의확대가필연적으로예상 - 현재무인기시스템의주요민수용도는감시, 관측등에한정되어있으나정보교환체계의발전이정보획득및활용체계관련신산업을창출하고있음에주목하여무인기시스템을주요인프라로하는민간용정보획득및활용체계신산업창출에주력필요 - 자율비행을완전구현하는무인기시스템을개발하여정보획득및대응활동을담당하고, 정보분석 / 처리시스템, 지상장비를하나의인프라로제공함으로써해난사고관리, 어장정보제공, 산불감시및진화등다양한수요에따른응용사업창출유도 ㅇ민수시장을바탕으로해외시장을개척 : 20년국내시장 5억불창출, 국내생산 4.5억불달성, 수출 2억불 252
Ⅵ. 항공우주산업 다. 비즈니스모델혁신전략 ㅇ단순항공기시스템의개발 / 판매외에이와연계한감시 / 정보활용토탈시스템구축 / 판매 - 현재한두가지목적에최적화된국내개발개별무인기를 clustering하여시스템상품확장. 유무선네트워크와통신기술, 데이터처리기술등을무인기에접목함으로써이종의무인기를단일시스템으로통합함으로써무인기시스템을향후민군수분야에전략수출상품으로육성 ㅇ무인기시스템이생성한정보를수요자가단말기를이용하여활용할수있는정보서비스를제공하는등의 IT 인프라와연계를추진 라. 기타 ㅇ국토해양부, 국방부등타부처와의협력을통한인프라구축필요 - 무인기가진입할수있는공역확장, 안전한무인기시스템을보장하는인증체계구축, 통신주파수확보와같은인프라구축필수 - 국가무인기센터와같은민수무인기시스템의운용, 교육과같은통합업무를지휘할수있는기관설립필요 - 태양전지 / 연료전지등과같은새로운동력원을확보하기위한그린에너지기술, 네트워크형성및관리를위한시스템통합기술과무인기시스템인프라를이용한다양한비즈니스의창출이가능토록하는오픈아키텍처기술이융합되는산업및시장창출이필요 ㅇ원천기술, 핵심부품개발을위한범부처적인 R&D 협력지원이필요 - 무인기는세계적으로시장이형성되는초기단계로관련기술확보에정부의지원이필수적 - 기술발전단계를고려하여기초원천기술분야를중심으로범부처적인 R&D 지원이필요 253
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.6 부품및 MRO 분야산업전략 5.6.1 전략적분석 ㅇ SWOT 분석 내부역량 외부요인 강점 (Strengths) 세계적경쟁력을확보하고있는 IT, 전자, 기계, 자동차등연관산업의기반이건실 최근의친환경, 경량화추세로적용이확대되고있는고성능경량복합재관련한중요기술을다수확보 국내 MRO 산업은군용항공기성능개량및민간항공기경 중정비및개조사업을통해선진국수준의기술경쟁력을확보 기회 (Opportunities) 핵심모듈부품중심으로완제기업체들의외부아웃소싱비율을확대 국내산업기반이튼튼한항공전자장비의비중이점차증가 (25%, F-16, F-15 40-50%, F-22, F-35, Eurofighter) MRO 산업은자체기술과시장을보유한북미, 유럽선진국에서주도하였으나, 가격경쟁력을이유로현재는아웃소싱추세로전환 약점 (Weaknesses) 핵심고부가가치분야에대한해외업체와의기술격차가심화 국내개발된부품의기술을적용할수있는항공기물량확보에어려움. 연구개발에막대한자금과시일이요구되는항공기모듈부품은기술및자본투자가절대적으로부족 국내양대항공사및기타엔진제작사를제외한 3rd party MRO 전문업체부족 위협 (Threats) 세계항공부품업체의대형화로선진국과의격차가확대 중국, 멕시코, 인도등의저임금국가가항공산업에대한투자를확대 30 여개이상의 MRO 업체를보유한중국과싱가포르와같은주변아시아지역국가들의빠른성장세 ㅇ PPM 분석 254
Ⅵ. 항공우주산업 5.6.2 세부산업전략 가. 제품혁신전략 ㅇ복합재기체구조물 - 항공기용복합소재세계시장은약 22조규모이며, Boeing, Airbus 등주체계업체에서 Risk share partnership 의강화로사업여건이개선되고있음. - 대형민간항공기 (B787, A350) 와 UAV 수요증가및 PAV, Green aircraft 개발필요성증대로인하여복합재시장이연 10% 이상고성장하고있고, 상당한수준의독자기술력을확보하고있으므로선진업체와경쟁할수있을것으로판단됨. ㅇ항공전자분야중디스플레이 / 컴퓨터 / 블랙박스 - 국내 IT융합, LCD 및반도체기반의세계경쟁력우위를바탕으로가격및품질적인측면에서항공전자분야중디스플레이 / 컴퓨터 / 블랙박스는고부가가치일류제품으로성장할수있는여건을가지고있으며국내시장에서는 TRL 8이상을확보하고있어 5년이내해외시장진출기반을구축하고 10년이내세계일류제품으로도약가능함. ㅇ비행조종시스템 - 기계식조종장치및전기유압식첨단비행조종작동기개발경험을보유하고있으며, 전기식조종장치해외협력개발을수행하여, 독자기술기반을확보하고있음. - 경항공기를제외한대부분의항공기에대한 FBW 기술적용도입가능성이매우높고, 향후국내시장활성화에따른전기식비행조종시스템수요증가예상됨. ㅇ착륙장치 - 공동설계를바탕으로독자설계능력을확보하면국내착륙장치전문업체로성장가능하며, 세계착륙장치시장에도진출할수있을것으로판단됨. ㅇ엔진및디지털엔진제어시스템 - 항공기엔진은국제공동개발의 RSP 참여를확대하고, 무인기엔진은국내에서양산되어운용되는군용무인기를중심으로국산화를추진 - 디지털엔진제어장치 (FADEC등) 는국내발달된 IT, 전자기술을바탕으로대외경쟁력확보가가능할것으로판단ㅇ MRO - 2005년 MRO 시장의분야별구성은엔진정비 (34%), 경정비 (23%), 부품교환 (21%), 중정비 (14%) 및개조사업 (8%) 순으로이루어져있으며, 이중시장규모와부가가치가높은엔진정비와중정비및개조사업을집중적으로육성하여야하며, 엔진부분은관련시험인증인프라구축이시급 나. 시장확대 / 진입전략 ㅇ국내군용기부품중심의상품구성을수출형민수부품중심으로전환 - 터보프롭중형기개발시국내부품업체참여를통해, 민수부품개발기회를부여 - 부품의모듈화, 시스템화를촉진하기위하여국내신형항공기개발에부품국산화목표를설정하고이를통하여관련핵심기술의확보및고부가가치품목개발에활용함. - KFX, KAH 등군수완제기개발을통해확보된부품기술및생산기반을민수로전환하기위해관련 R&D 지원을확대하고, 국내완제기사업참여기회를확대ㅇ RSP 등과같은국제공동개발사업에적극적으로동참하여항공기제작사와협력함으로써 Global MRO network 참여도를향상 255
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 다. 비즈니스모델혁신전략 ㅇ부품업체선진화전략 - 서브어셈블리업체를적극적으로육성해주력상품을단순가공에서모듈부품으로전환. 산업의허리역할을할중추기업을육성 - 선진항공사와항공기공동개발에국내모듈부품업체 ( 기계 / 전기전자, 엔진등 ) 의참여를확대함으로써국내산업체기술및품질관리능력을고양 - 국내군용완제기시장에의존적인현재의산업구조를혁신하여, 모듈부품단위의중견기업이해외마케팅을주도할수있는 R&D 지원을확대하고, 이에필요한금융조달시스템을구축 - 서너개의중소업체의컨소시엄을구성하여단순부품위주의상품구성을복합모듈부품으로전환함으로써주력상품의고부가가치화를달성 - 자동차부품, 전자부품, IT 등의세계적경쟁력을갖춘연관기업군의항공부품분야진출을지원ㅇ운항사또는장비원제작자가직접수행하는분야를제외한 3rd party MRO 시장에서국내산업체참여가능한분야중에서중정비 ( 엔진, C/D check, 기골수리 ) 와항공기성능개량, 수명연장사업을중점육성ㅇ국내군수 MRO 시장의 90% 이상을점유하고있는군정비물량을민간에위탁하여기초수요창출을유도해야함 ( 각주무부처간관련법률의개정또는소관업무의일부조정이필요 ) - 군용기 MRO 물량의민간확대방안 : 군물량은향후년간 5천억이상으로추정되며, 민간위탁확대를위해성과기반군수지원제도 (PBL, Performance Based Logistics) 를도입 - PBL 체계는전투준비태세를최적화하기위해정부차원에서주도하는장기계약형태의 성과 를구매하는군수지원체계로, 군항공기의가동률향상및높은수준의정비관리능력확보를통해 MRO 산업의부가가치를증가시킬수있는새로운서비스분야임 : 미국의경우 01년 PBL 도입후, 군물량의 50% 를민간에위탁 라. 기타 ㅇ국내시장이아닌해외시장의독자적인진출및시장규모확대를위해서는인증프로세스구축및활성화가되어야하며, 정부차원의인증지원센타구축이필요ㅇ국제공항인근에 MRO 산업단지를조성등의정부차원의정책적지원을강화 - MRO 전문화를유도하기위해, 지역클러스터와연계한시설, 장비구축등의지원을통한전문업체육성 256
Ⅵ. 항공우주산업 6 기술전략 6.1 산업전체 6.1.1 전략기술 ㅇ전략제품인중형기개발에필요한친환경 고효율화중심의 Green 항공기술을확보하여완제기를통한항공산업발전을추진한다. - 공력효율, 저중량시스템적용등으로연료효율 20% 향상을목표한시스템최적화기술 - 객실소음최소화, 공항주변소음저감등의인체친화적인기술 - 연료효율의향상을위한 Unducted Fan( 연비 35% 향상 ), 연료전지와배터리동력등에대한엔진계통연구 - 단가인하및기체중량절감을위한경량복합재중심의일체화기체제작기술및복합재구조물재활용 (recycling) 기술 ㅇ네트워크, 유무선통신등의 IT 기술을무인기에접목한지능형무인기 Smart 항공기술을개발하여항공원천기술을확보하고미래시장에대비한다. - 이종무인기와지상시스템간의유무선네트워크최적화기술 - 집단지성을활용한무인기군집제어기술 - 자율비행, 충돌회피등의무인기의안전성증대기술 - 유무인기통합운영및관제등의무인기활용성증대기술 - 통합 SW package등무인기지능화및 IT화기술 - 무인기용엔진, 전기시스템, 임무장비시스템등의핵심부품기술 ㅇ디지털화, 소형화, 모듈화, 네트워크화, 개방형, 고신뢰성화를위한 Smart 항공부품개발을추진하여산업의저변을확대한다. - 전기식조종시스템등의기계부품의전기 / 전자화기술 - 항공전자시스템및부품 ( 구성품 ) 의운영 SW기술을모듈화, 실시간, 개방형을구조를위한미들웨어적용, 네트워크기반분산처리 SW 적용기술 - 항공기의획득, 운용, 유지보수단계까지전수명주기비용을감소를위한통합모듈러형항공전자시스템 (IMA) 기술 - 위성항법센서와이들을결합한복합항법센서, MEMS 센서에대한기술개발 ㅇ민수진출을위한인증기술의확보를적극추진한다. - 민수고정익기 (FAR23/25), 민수회전익기 (FAR27/29) 등의안전인증확보기술로, 인증설계 / 해석 / 시험기술등으로구성 257
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6.1.2 전략기술확보전략 ㅇ Green 항공기술은완제기개발을통해확보하되, 다양한국제협력과민군협력을강화한다. - 터보프롭중형기국제공동개발을통해, 소음저감기술, 연료절감기술, 경량복합재관련기술등을확보 - Unducted Fan 엔진기술등은원천기술개발에대한연구소-대학간의국제공동연구를통해국내기술기반확보에주력 - 복합소재를통한경량기체구현기술은항공용탄소복합소재의국산화와연계하여개발함으로써파급효과를극대화 - 민군간공동기술로드맵작성하고, R&D 기획단계부터민군기술협력을고려함으로써민군간기술이전의선순환체계를구축함으로써민군분야의협력을강화하고민군간의상호기술이전을활성화해 Green 항공기개발효율성을향상 ㅇ스마트항공기술은타분야와항공기술의융합이가능한개방형기술개발체계로확보한다. - 지능형무인기분야의기술발전은내부기술진보가아닌외부기술과의융합으로부터창출될가능성이커, 열린기술개발전략이필요 - 네트워크, 군집지능 (swarm intelligence), 복합영상처리등의타분야기술을무인기를중심으로한항공분야접목에집중 - morphing wing, 복합기능형구조재, graphene 구조재료등 nano, bio등의신기술을통해혁신항공기술구현이가능한분야는장기적으로원천기술확보를추진 - 개방형항공기술커뮤니티등을통해항공기술과타기술간의민군간기술교류등을촉진 ㅇ Smart/Green 항공부품기술개발을위해타산업과연계를강화하고, 선택과집중을통한대외경쟁력확보에주력하며, 완제기개발과연계하여추진한다. - 항공과 10대기간산업의기술청사진을연계하여유망분야를선정하고자동차, 통신, 기계장치등대외경쟁력을갖춘국내핵심부품을발굴하여항공우주부품기술R&D 및완제기개발프로그램을통해항공기용핵심부품개발을추진 - 他산업분야와연관성이높은항공부품등에대해서는부품소재기술개발등사업으로적극지원하고, 개발기술의 spin-off 유도하고고부가의항공용소재는산업원천기술등으로개발후, 자동차, 기계, 신재생에너지등과공동수요창출 - 항공기핵심부품을중심으로국제분업구도와국내항공산업및배후산업의기술역량을고려하여향후비교우위확보가가능한기술분야를집중적으로육성 - 완제기개발시해외경쟁기업과비교시, 경쟁력확보가가능한분야를중심으로국산화부품을선정개발해수출전략상품화를달성 ㅇ민수진출을위한인증기술개발은범부처사업을통해추진한다. - 차세대중형기개발시, 지식경제부는완제기개발을주도하고국토해양부는인증체계구축및관련기술인프라확보를담당 - 군용기인증체계구축시지경부 / 국방부 / 국토부간유기적협력체계를구축 - 안전인증기술, 판매및후속지원관련기술등국내취약분야는해외협력사주도로진행하되, 국내기술이전을적극적으로추진 258
Ⅵ. 항공우주산업 6.2 민항기핵심기술및확보전략 기술명 기술개요 세계최고국가 ( 기관 ) 국내수준 개발전략추진체계기술개발시기 - 비행체의연료소모감소, 운항시간단축, 고효율공해및소음감소, 운영경제성향상, 내부비행체시스템에너지효율이향상된최적의비행설계기술체를설계하기위한기술 미국 (Boeing) 유럽 (EADS) 70% 중형기개발시핵심과제로추진 완제기기업주관으로연구소, 대학간협동연구 단기 - 항공기엔진과추력장치, 동체와추력장치 간섭, 기체표면유동박리, 등에의한소음미국 (Boeing) 민항기을제어저감유럽 (EADS) 내 외부 - 항공기이착륙과정에서추진시스템과착스웨덴 (SAAB) 소음저감륙장치, 고양력장치에의한공항주변영국 (Ultra 기술영역에대한영향성을최소화하여, Electronics) FAR36( 소음인증 ) 을만족시키기위한외부소음저감기술 50% 국제공동연구로진동 / 소음관련원천기술확보 항공관련연구소 주관으로완제기 업체, 부품업체및 대학이참여 중기 결빙방지시스템기술 - FIKI(Flight Into Known Icing) 인증획득을미국 (Goodrich, 최종목표로결빙방지장치 (Ice Protection) Kelly 의방식결정, 설계, 해석, 관련장치개발, Aerospace) 지상시험및비행시험대상을결정하고영국 (Meggitt) 시험기술을개발 60% 완제기업체와중형기개발시부품기업은결빙시스템에시스템개발, 대한국산화를연구소와대학은추진해석기법을개발 단기 객실 - 환경제어, In-flight Entertainment, LED 조명 안락성 등의객실내부의시스템을최신화하여 향상기술 승객에게안락함을제공 미국 (Honeywell) 프랑스 (Thales) 70% 국내자동차, 전자, IT 기업진출 자동차, S/W 시스템, 조명등의연관산업계가주도 중기 기체 - 기존항공기에대하여연료절감및탄소중정비배출저감을목표로중량절감을위해구조및기골 / 물의소재와형상을변경객실개조 - 운항중인민항기객실을특수목적에맡게기술개조 독일 (Lufthansa Technic 사 ) 60% 기체부품 RSP, 기체부품업체개조사업등을주관으로연구소통해관련기술및대학이참여확보 장기 259
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6.3 군용기핵심기술및확보전략 기술명 기술개요 세계최고국가 ( 기관 ) 국내수준 개발전략추진체계기술개발시기 - 기존또는신규개발항공기와무장의차세대수출기통합을위해항공기와무장간의인터페무장통합이스를처리하는항전시스템분야와무기술장통합후운용에대한무장장착 / 분리해석 / 시험 / 분석기술로구성 록히드마틴 70% 잠재수출요구도대비선행개발 완제기업체주관 M&S, 시스템통합, 비행시험및부품업체 MC개발 단기 기어박스연동시동계통구성품개발 - Air-turbine 스타터개발기술 - Brushless Starter Generator 개발기술 - AMAD 개발기술 Hamilton Sundstrand 60% KFX 체계개발연계 ATS/BSG 는국내개발, AMAD개발 / 통합은국제협력 중기 비행체제어분야를통합한 - 비행제어, 추력제어및세부계통 ( 유압장치, 착륙장치, 연료장치, 환경제어장치등 ) 제어를종합적으로수행하는통합비 록히드마틴보잉, 통합비행제어시스템기술 행제어시스템의하드웨어, 소프트웨어노스롭그루만개발과신뢰성을검증하는기술 60% KFX 체계개발전선행개발 완제기업체주관설계통합 / 시험맟 중기 - IMA 란통합모듈러형항공전자시스템 (Integrated Modular Avionics) 의약자로 IMA 기반항전체계기술 항공기전단계에걸친획득및수명주기에어버스, 비용의감소, 확장성의증가, 무게감소보잉, 및시스템의신뢰성을향상시키기위한록히드마틴, 항공전자시스템 BAE Systems - 물리적기능적으로독립적으로구성되 Honeywell 어운영되던부품 ( 구성품 ) 들의공통기 능및물리적구조를통합하여시스템을설계하는항공전자시스템기술 70% 연구소 / 부품업체민군주관부품개발및겸용기술로완제기업체주관국산화개발시스테통합및추진시험 중기 - EO/IR/SAR/Radar/ 데이터링크 /C4I/3D 표적정보융합시현기설계기술 Digital MAP 등각종센서로부터오는록히드마틴표적정보들의융합을통하여표적정보 BAE Systems 60% 정밀성과식별성향상과조종사의전장종합판단력을향상시키는기술 KFX 체계개발연계 연구소- 산업체연계독자개발추진 중기 260
Ⅵ. 항공우주산업 6.4 헬기핵심기술및확보전략 핵심기술명 기술개요 세계최고국가 ( 기관 ) 국내수준 개발전략추진체계기술개발시기 한국형헬기용 Dynamic System Iron Bird 다이나믹구성품시험용 Iron Bird 개발 설계-제작 -시험 ( 엔진- 주기어박스- 주로터-구동축-꼬리기어박스- 꼬리로터등의구성품장착구조및구성품간 Interface 기술개발 ) 기술개발 Eurocopter/ Bell Helicopter 60% KAH 체계개발연계 완제기업체주관 ( 엔진 / 로터 / 기어박스연계 ) 중기 친환경하이브리드능동제어로터시스템 회전익형항공기, Green 항공기에서기존의단일수동 / 능동제어의한계를뛰어넘는성능향상, 소음 / 진동저감을위한기술융합형첨단로터시스템개발 NASA/DARPA( 미국 ) 50% 독립구성 완제기체계업체 / 품으로 연구기관연계 연구개발과 추진 중장기 - 세계최고수준의전기작동식유압구동기 초정밀전기작동식유압구동기및주변기기개발 개발 (4000psi급, 25% 효율향상 ) - Servo Motor 구동식가변용량정압피스톤 MOOG/PARKE 펌프개발 ( 소음 55dB) R( 미국 ) -군사(MIL-Spec) 규격및민간 (ARINC- Spec) 규격에적합한지능형제어기개발 (H/W, S/W) 50% 독립구성완제기체계업체 / 품으로구성품개발업해외업체와체연계추진협력개발 중기 비행신뢰성이기입증된유인헬기를국내 유인기비행조종계통무인화 에서확보된고정익무인항공기기반기술 을접목하여무인화하기위한무인헬기자 Bell/ 록히드마틴 율비행제어기술개발로, 감시정찰및화물 수송등의다양한임무에재활용하기위한 무인화기술 /Eurocopter 50% 기술시범기연계추진 완제기체계업체 / 연구기관연계추진 중기 261
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6.5 무인기시스템핵심기술및확보전략 핵심기술명 기술개요 세계최고국가 ( 기관 ) 국내수준 개발전략추진체계기술개발시기 - 소음, 배기가스등, 환경요구조건을 친환경고효율미래형비행체 만족하는친환경성을갖추고구조경량화와공력성능최적화를통해고효율화하고, 충돌회피등자율비행능력을갖춘미래형비행체 ( 무인기및 PAV) 의핵심기술을개발 미국 Northrop Grumman 60% 항공관련연구소미래산업선도주관으로완제기기술개발사업업체, 부품업체및으로추진대학참여 단기 친환경차세대하이브리드추진시스템기술 내연기관, 2 차전지등을결합한하이브 리드동력계통, 추력계통기술및추력 / 동력통합최적화기술개발 미국 Aerovironment 영국 QinetiQ 50% 연관산업의개발역량을항공산업에도입 항공관련연구소주관으로 2차전지관련연구소, 업체, 대학참여 장기 고효율고출력전기추진시스템기술 - 고효율고출력의하이브리드추진시스템기술 - 초경량에너지저장기술및출력증대기술 - 비행체 / 추진통합최적화기술 미국 Boeing 60% 연관산업의개발역량을항공산업에도입 항공관련연구소주관으로전기추진관련연구소, 업체, 대학참여 중기 이종 / 다수무인기통제기술 - 이종 / 다수의무인기를동시통제 - 이종 / 다수의무인기획득정보동시수신 미국 AAI 70% 미래산업선도기술개발사업으로추진 항공관련연구소주관으로기업, 대학참여 단기 262
Ⅵ. 항공우주산업 6.6 부품및 MRO 핵심기술및확보전략 핵심기술명 기술개요 세계최고국가 ( 기관 ) 국내수준 개발전략추진체계기술개발시기 - ICAO의 NOx 규정을만족시키기친환경고효율위한배기가스저감기술연소기개발기술 - 연소기고온 / 고압성능, 고고도점화성능, 연소불안정향상기술 - 터빈엔진의입구온도를높이기위고온 / 고효율한블레이드의냉각기술냉각터빈 - 블레이드재질의고온특성을향상개발기술시키기위한다결정및단결정주조기술및 TBC 코팅기술차세대다중화 -FADEC : Full Authority Digital FADEC Platform Engine Control 개발 - 전자식제어장치가엔진을제어 - 기체구조물개발은중량절감을일체형복합재위해복합소재응용기술구조물개발 - 복합재 spar 와메탈 rib등을일체화하는공정 - 항공기재료가복합재료화되어감에따라부식저항이크고비강타이타늄소재및도가탁월한동시에내열특성이 부품성형기술 있어사용이증대 - 강도및피로수명에부합하는티타 늄단조품성형공정기술 - 항공기의고도 / 속도 / 받음각등을 Air Data 센서및 측정계산하는 탑재장비 아키텍쳐 - 센서기술, Transducer 기술, 데이 설계통합기술 터의잡음필터링기술, 다중화알 고리듬개발기술등 - 착륙장치용 ABS장치를장착한휠 고기능착륙 과브레이크장치 시스템개발 - Al단조기술과 Steering Control System 기술 - 공중급유장치및내충격 / 밀폐형연 정밀제어 료탱크소재 연료시스템 - 연료량측정센서및제어기, FQMS 핵심부품개발 최적화 - 고성능연료제어장치부품및모듈 - 고온. 고압열교환기설계 / 제조및환경제어장치 (ECS 고성능 ACM 설계 / 제조 PACKAGE) 국산화 - 전기-공압구동압력-유량밸브개발설계 / 제조및 ECS 컨트롤러 미국 (P&W) 80% 미국 (GE) 60% 미국 (Hamilton Sundstrand) 60% 미국 (NASA) 80% 미국 (Teledyne) 미국 (Aerosonic) 60% 미국 (Goodrich) 미국 (Lockheed) 60% 미국 (Honeywell) 60% 완제기개발과업체주관병행산학연공동 완제기시업체주관요소기술개발산학연공동 군수선행개발업체주관완제기시요소연구산학연공동 완제기 ( 중형기 ) 업체주관개발과병행산학연공동 중형기개발과국제공동연 60% 병행구 완제기시업체주관요소기술개발산학연공동 80% 군수로기술축적민수에확대 군수 (KFX) 로기술개발 국제공동연구산학연공동 국제공동연구산학연공동 장기 장기 중기 중기 장기 중기 단기 장기 군수 (KFX) 로 기술개발 산학연공동 장기 263
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 7 비전체계도 비전 ( 목표 ) 추진방향 2020년생산 200억불, 수출 100억불달성을통한 항공산업 Global 7 도약 완제기수출국입국 지능형무인기기술 / 시장창출의세계선도국으로도약 핵심모듈부품전문의 Global 중견기업 5 개이상을육성 항공기업 300 개, 고용 30,000 명달성, 세계시장 3% 점유 글로벌마케팅신시장창출핵심기술금융선진화 1. 민항기 - 해외선진사와중형터보프롭기를개발 - 국제공동개발로국내완제기제작사의마케팅능력배양 - 탄소복합재날개등전략적분야에집중 - 최종조립장유치에따른완제기개발능력을확보 부문별전략 2. 군용기 - 국제공동마케팅을통한 T-50 해외시장확대 - KT-1 무장훈련기해외시장확대 - 시장성을고려한 KF-X 국제공동개발추진 - 개조 / 개량능력확보를통한특수목적기국내개발추진 3. 헬기 - 완제기기종을수리온단일기종에서 KAH, 민수헬기로확대 - 수리온개발을통해획득한기술, 인력, 시설활용 - 국제공동개발로국내완제기제작사의마케팅능력배양 4. 무인기 - 민수무인기시장을적극적으로창출하고확대 - 완전자율비행무인기를핵심으로하는민간용정보획득및활용체계신산업창출 - IT, 그린에너지, 네트워크, 신소재등과의융복합을통한기술혁신 5. 부품및 MRO - 주력상품다변화 ( 현 : 금속기체 -> 복합재, 소재, 기계 / 전자부품 ) - 단기간일류명품가능한부품에지원을집중 - 부품의모듈화및신형항공기에국산화목표설정 - 국제공동완제기개발에 RSP 참여확대 (R&D 지원, 금융제도정비 ) - 국내 MRO 전문기업육성을통한 3rd party 시장참여확대 264
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 섬유의류산업 Ⅶ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅶ. 섬유의류산업 1 서론 요약 섬유의류산업은섬유원료및원사에서최종의류용, 생활용, 산업용섬유소재및제품생산까지의제조분야를비롯하여패션디자인, 유통, 마케팅분야를포함하는전체연관산업 현재섬유의류산업은친환경섬유기술을기반으로한 6T 기술융합및전후방산업간의파급효과가큰방향으로기술개발의패러다임이전환되고있음 향후, 섬유의류산업은 IT, NT, BT 등첨단산업과융합하여, 감성의류섬유, 친환경생활섬유, 고기능성산업용섬유를중심으로발전하면서고부가가치소재수요가증가예상 섬유의류산업은사회변화및타산업발전에맞추어성장하고있으며천연섬유위주에서다양 한기능성및촉감의합성섬유가개발되었고, 환경및에너지가이슈화된현시점에서는자원을 재활용하는기술을기초로한다양한소재를개발하고친환경생산공정을개발하여적용하고있 다. 화학섬유의경우 1980년대일본의섬유시장을벤치마킹하여상당부분개발에성공하여섬유 산업의중흥기를맞기도하였지만중국, 대만등후발국에게기술적차별화를지속적으로유지하 지못하여추월당하는어려움을겪으면서섬유산업이스트림간정보교류나협력, 기술적교류 부족으로충분히성숙되지못한부분도있다. 여러국가들이섬유의류산업에대한투자및지원을하고향후전망을비교적밝게보는것은 전통적인섬유산업에서눈을돌려다양한형태의융복합산업구조를만들수있고, 타산업의제 품수요에대응하여첨단화및시장확대가가능한산업이라는인식이내재되어있기때문이다. 섬 유산업은의류용섬유산업, 생활용섬유산업, 산업용섬유산업으로대별되며, 전통적인섬유 산업이주로의류용섬유에기반이있었다면최근에는고부가가치산업용섬유가부각되고있다. 의류용및생활용섬유의경우차별화에의한고급화가중요관건이고산업용섬유의경우에는 fusion technology에의한복합기능성제품개발이중요이슈이다. < 표 1> 섬유의용도별분류 분류 주요인자 개발동향 의류용 감성, 신체보호 - 기능성 ( 안전, 위생, 쾌적 ) - 지능형 ( 유비쿼터스 ) - LOHAS ( 건강, 심미성, 디자인 ) 생활용 생활환경, 실내장식 - 스마트 / 웰빙친환경 (Smart/Eco/Green) - 인테리어 ( 무독성, 에너지절감 ) - 수면환경 ( 쾌적시트, 생활섬유 ) - 수송용기능성 / 경량화소재 ( 타이어코드, 에어백, 섬유복합재료 ) 산업용 - 극한성능 ( 슈퍼섬유소재 ) 기능적, 물리적특성 - 의료용 ( 생체치료, 인공장기, 의료기기 ) IT/NT/BT 융복합화 - 구조보강재 ( 섬유복합재료, 건축 / 토목섬유 ) - 친환경 ( 환경산업용, 농 / 축산용 ) - 보호소재 ( 방호복, 방열복 ) 267
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 의류용섬유는다양한기능으로신체를보호하거나패션과감성의접목으로사람을행복하고아름답게만들기위한기능이중요하고, 커튼, 카펫, 키패드등과같이가정이나사무실등에사용되는생활용섬유는환경개선및편의성이중요하며, 자동차 / 선박 / 우주항공, 전기 / 전자, IT, 환경등과같은타산업의부품소재로사용되는산업용섬유의경우에는 beyond technology에의한극한성능이중요한요소이다. 최근의섬유산업은 IT, NT, BT 등첨단산업과융합하여발전하면서, 섬유산업이독자적인산업으로기반을확고히함으로서주변산업의발전에도영향을미칠수있는시대적환경을이용하여꾸준한연구와지속적인투자가필요하다. 세계섬유의류시장은인구증가, 소득수준향상및라이프스타일변화등에따라섬유수요가지속적으로증가하고있으며 1인당섬유소비량도삶의질향상에따라점차증가하고있어, 향후섬유수요의증가는중국, 인도, 동유럽, 중남미및동남아시아국가등의개발도상국이주도할것으로전망된다. 2009년세계섬유수요는 < 표 2> 에서보는바와같이화학섬유는전체섬유수요의 66.4% 인 46.2백만톤에달하며천연섬유는전체섬유수요의 33.6% 인 23.4백만톤수준이다. 섬유수요는전세계적인불황의여파로 2009년세계섬유수요가전년대비 1% 감소한것으로나타났으나, 세계경기가다시회복세로돌아서면서전반적인회복세를보이고있다. 세계합성섬유생산량의 90% 정도가아시아에서생산되고있는점을감안하면합성섬유의생산이중국, 인도등지역편중구조가뚜렷해지고있는양상이며, 그중에서도특히중국이 61.2% 로비중이확대중이다. 한국섬유산업은 < 표 3> 에나타낸바와같이 2008년 121억달러수출로세계시장의 2% 를점유하여세계 6위규모이다. < 표 2> 세계섬유수요현황 ( 단위 : 천톤, %) 구분 2007년 2008년 2009년 전년대비 셀룰로오스 2,914 2,545 2,763 8.6 합성섬유 ( 올레핀제외 ) 38,403 37,023 37,771 2.0 올레핀 6,422 5,994 5,721-4.5 화학섬유계 47,738 45,561 46,255 1.5 면 26,331 23,428 22,048-5.9 양모 1,221 1,191 1,167-2.0 비단 ( 견사 ) 156 148 141-4.7 천연섬유계 27,708 24,767 23,356-5.7 계 75,446 70,328 69,611-1.0 * 화학섬유는생산, 그외에는소비통계를토대로계산 * 자료 : Fiber Organon 2010, 일본화섬협회 < 표 3> 세계시장점유율 (2008 년 ) ( 단위 : 억불,%) 시장 순위 1 위중국 2 위 EU 3 위터키 4 위인도 5 위미국 6 위한국 7 위방글라데시 8 위파키스탄 9 위베트남 10 위대만 세계합계 2008 수출량 2,266 1,926 230 211 169 121 120 111 106 104 점유비 37.0 31.5 3.8 3.5 2.8 2.0 2.0 1.8 1.7 1.7 6,120 268
Ⅶ. 섬유의류산업 2 외부환경분석 요약 섬유수요의지속적인증가와더불어완만한성장세유지, 자유무역확산에의한세계교역환경변화와글로벌분업체계가속화로개발도상국의범용의류시장점유율지속증가 의류용섬유는수요다양화, 고급화, 패션화, 스마트화, 고감성소재등으로패러다임변화 생활용섬유는삶의질향상및라이프스타일변화반영한인간 / 환경친화형인테리어제품주도, 선진국의 IT 융합형인텔리전트 / 첨단고부가가치생활용섬유확대 산업용섬유수요증가로선진국의산업용섬유비중이 60% 이상으로확대, 미국은산업용원천소재, 일본은고기능성섬유소재및제품, 유럽은고감성섬유제품, 중국은기술개발박차 경쟁국들의주요현황을살펴보면, - 유럽 : 섬유생산 / 수출큰폭으로감소추세, 마케팅 / 패션차별화전략추구 - 미국 : 의류수입증가, 산업용섬유소재의높은기술력으로수출주도 - 일본 : 산업용소재기술강화, 구조개편으로섬유산업고도화 / 국제협력강화 - 중국 : 질적성장에의한섬유강국을목표로섬유산업업그레이드추진 제 1 절총론세계섬유및의류산업은과거에는연간 10% 이상의고도성장세를나타낸적도있으며, 현재는 2008년세계경기불황으로인하여신장세가둔화되어섬유소재 ( 사, 제편직물등 ) 는 4.1% 증가한 2,502억달러, 섬유제품 ( 의류등 ) 은 3,619억달러를나타내고있다. 2020년세계섬유산업의무역규모는 2020년에는섬유소재 4,000억달러, 섬유제품 5,800억달러로예상되어전체적으로 9,800 억달러에이를것으로전망된다. < 표 4> 세계섬유소재및제품무역현황및 2020 년예측 (100 만달러 ) 연도제품섬유소재 ( 사, 제편직물등 ) 2000 년 2006 년 2008 년 2010 년 2015 년 2020 년 157,295 220,367 250,198 270,614 329,243 400,575 섬유제품 ( 의류등 ) 197,722 309,142 361,888 391,418 476,219 579,394 합계 355,017 529,509 612,086 662,032 805,462 979,969 인용자료 : Fiber Organon, 2010 산출근거 : 2008년이후연평균성장률 4.0% 가정 269
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 최근섬유산업에있어서가장중요한외부환경변화는크게섬유산업의패러다임변화 (paradigm shift) 와자유무역의확대로볼수있다 ( 그림 1). 세계섬유산업의교역환경변화로는 FTA에따른자유무역확산및지역블록화경향과쿼터제의전면폐지에의한교역자유화를들수있으며, 특히, 중국은 2001년 WTO 가입으로섬유수출 / 수입이크게증가하여세계제1의섬유생산국가로부상하였고, 또한, 물품의국적을의미하는원산지판정기준을세계적으로통일시켜무역제도의불확실성을감소시켰다. 2005년섬유쿼터제폐지이후섬유 의류의자유무역확산추세는더욱가속화되고있으며이와더불어국가간 FTA 체결을통해지역블록화가강화되어섬유산업무역구조를재편시키고있고,WTO 통일원산지규정에따른일부상품의원산지변경은소비자구매패턴과기업마케팅에영향을주고있다. 섬유쿼터제의폐지 2005 년 1 월섬유쿼터제의전면폐지로섬유교역이완전자유화됨. FTA 의확산 FTA 에따른자유무역확산및지역블록화경향 2001 년중국의 WTO 가입으로자국의섬유수출 / 수입크게증가 중국의 WTO 가입 물품국적을의미하는원산지판정기준을세계적으로통일시킴 무역제도의불확실성감소 WTO 통일원산지규정등장 < 그림 1> 섬유산업의외부환경변화 < 표 5> 외부환경에따른주요이슈 환경정치적환경경제적환경사회적환경 순위 1 2 이슈주요내용영향력 환경규제 ( 환경오염문제, 저탄소 ) 에너지위기 ( 석유의존도감소, 대체 ) 3 세계교역환경변화 4 지속적인국지적정치불안 2 국제금융위기 4 디자인시장의성장 1 그린비즈니스의성장 3 1 세계섬유소비시장의양극화 인체친화성 (LOHAS) 4 고령화 / 저출산 신무역장벽 지구온난화 탄소배출권 석유의존도감소 대체에너지 바이오매스원료수급불안 한-미, 한-EU 등 FTA 신보호무역강화 북한원산지표기문제 한반도긴장고조 ( 국민안보 ) 대북경협불안 ( 개성공단 ) 대북정책 ( 군수제품 ) 고용창출 소비와투자위축 글로벌 M&A 가속화 소비자의심미적요구증가 국제브랜드화필요 환경, 에너지문제해결을위한신환경산업 환경규제에대응한기술시장 기술선진국의고기능화 중저가시장급부상 ( 중국, 인도 ) 소득양극화 인체친화제품에대한욕구증가 신종바이러스의위협 실버산업의성장 유아 / 아동제품고급화 270
Ⅶ. 섬유의류산업 환경 기술적환경 순위 2 친환경 3 이슈주요내용영향력 소비자요구의다양화 1 융복합기술의성장 2 친환경기술의요구 3 고성능고기능화요구 4 신공정기술 지속가능한기술에대한요구 재활용에대한요구 인터넷의발달에따른소비활동의다양화 판매방식의다양화 Customization( 요구스펙의세분화 / 개성표출 ) Convergence 제품기술 NIT, NBT, NBIT 등의다중융복합기술 환경, 에너지문제해결을위한신환경산업 환경규제대응기술시장 경량화 ( 에너지저감형 ) 극한성능구현 원가절감 원료대체 저탄소공정 선진국이중심이되어강화되는환경규제가섬유교역의장벽으로부각되고있다. 최종섬유제품뿐만아니라섬유제품원료, 생산공정및사용, 폐기에이르는전과정에서환경오염을감소시키는인증제가도입되었다. 유럽의경우수출섬유류전체에대한시험성적서나에코라벨인증 (Oko-Tex Standard) 을요구하고있는데, 이것은섬유제품의생산, 사용, 폐기시공해물질배출여부를증명하는것으로건강에대한소비자의관심증대와함께자국섬유산업을보호하기위한선진국의의도도깔려있다. 글로벌분업체계가속화및개발도상국의약진도최근섬유산업의외부환경변화의중요한이슈이다. 선진섬유업체들이원가절감을위해생산기능을해외로이전하는것은앞으로도지속될것이며, 선진국은개발, 디자인, 마케팅등의기획분야에특화하고노동집약적, 표준화된제품의생산은개발도상국이담당하게될것으로예상되며, 이와함께중국, 인도등의개도국들은범용중저가의류생산을크게증가시키면서시장점유율을높여갈것으로전망된다. 세계섬유산업시장은인구증가, 소득수준향상, 라이프스타일변화등에따라섬유수요가지속적으로증가하면서 1인당섬유소비량도삶의질이높아짐에따라점차증가하고있으며, 향후섬유수요의증가는중국, 인도, 동유럽, 중남미, 동남아시아국가등개발도상국이주도할것으로전망된다. 소비자중심 (Consumer Focus) 의생산 판매전략 저렴한가격의고품질제품생산, 공급 신소재, 디자인개발과스피드 (Speed) 경영 미국 : 신속대응 (QR: Quick Response) 시스템구축 유럽 : 전략적제휴및독창적디자인개발 리엔지니어링 (Re-engineering) 과전사적품질관리 (TQM) 강화 품질관리는신뢰경영의중요요소로작용 < 그림 2> 세계섬유기업의전략 271
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 제 2 절세부분야별동향 1. 의류용섬유산업섬유의류분야에있어서최종수요자인소비자의여가확대, 인구고령화및여행등의라이프스타일의변화에따라수요또한다양화, 종합화및고급화로바뀌고있다. 세계의류용섬유기술개발은기능성, 방사속도, 섬유의굵기, 강도등의극한화와새로운물질을이용한신섬유개발에중점을두고발전해왔으며, 특히의류용섬유분야에서는쾌적성, 건강성기능부여를위해보온, 보습, 방오, 소취, 투습, 방수등의기능성을추구하면서섬유의소프트감, 드라이감및화섬의천연섬유화등에초점이맞춰져왔다. < 그림 3> 라이프스타일과섬유소비자의수요변화 세계의류용섬유산업은자유무역확산, 환경규제문제등의교역환경변화를맞고있으며, 이는 2005년섬유쿼터제폐지에따라무한경쟁이가속화되는한편, 국가간 FTA체결을통해지역블록화가심화되어자유무역이점점더확산되고있다. 세계적으로자원및환경문제에대한관심이고조되면서인체친화, 환경친화제품에대한수요증가와함께선진국의자국산업보호차원에서의환경규제가더욱더심화되고있는추세이고, 또한글로벌분업체계의가속화로인해선진국들의의류생산기지의해외이전이지속되면서개도국의범용의류시장에대한점유율이지속적으로증대되고있다. 또한, 섬유분야의기술혁신함께 IT, NT, BT기술과융합 발전하면서고감성, 고기능, 고성능섬유소재의등장으로인해패러다임의변화를가져오고있다. 의류용섬유산업의경우수분, 열등을조절하고외부위험으로부터인체를보호하는기능등을보유한제품에이르기까지삶의질을획기적으로개선시키고있으며, 섬유산업에 IT기술을적용하여공정효율을높이고노동생산성향상과원가절감은물론의류제품에디지털장치를접목하여정보처리능력을갖는스마트의류제품이등장하고있다. 현재세계의류용섬유산업은새로운섬유소재나디자인개발등을바탕으로높은부가가치를창출하는고기능성 고감성, 하이패션중심의섬유소재 제품으로발전하고있다. 앞으로의류용섬유및신섬유는인간사회및환경과의조화를중요시하는방향으로추진되고있으며, 기존의천연섬유를능가하는극한기능성을가진섬유가등장하고, 뉴프론티어, 쾌적 패션, 의료용섬유등의고부가가치분야로의발전이예상된다. 유럽섬유산업구조를지리적으로살펴보면, EU 15국중이탈리아 프랑스 독일 영국 스페인등인구대국인 5개국에섬유산업이집중돼있으며, 이들 5개국의생산이 EU 15개국생산의 3/4을차지한다. 이탈리아 그리스 포르투갈 그리고이들보다는덜하지만스페인과프랑스가의류생산에 272
Ⅶ. 섬유의류산업 비중을두고있는반면영국 독일 벨기에 네덜란드 오스트리아 스웨덴은상대적으로고차원기술의섬유생산에더욱치중하고있다. 유럽섬유의류산업협회 (EURATEX) 는비록유럽의섬유산업이생산이나종사기업자체는줄어들고있으나매출은여전히플러스성장을지속하고있으며, 기업당고용원수는늘어나고있으므로앞으로의전망은생각보다밝다. 이러한수치적인기준이외에도 EURATEX는섬유분야의경우자동차 의료 건물절연분야에서의산업용섬유수요가계속늘어나고있고, 전통섬유분야에서도 mass-customerization( 대량생산제품을고객의수요에따라디자인이나사용직물을차별화하는경향 ) 으로인해경쟁력을계속유지할수있을것으로예상하고있다. 의류분야에서도 IT와통신사업의발달에도불구하고유럽이여전히패션산업중심지가될것으로보이며, 다만 mass-customerization 경향과 B2C 무역확대로고급품시장에서도경쟁이치열해질것이고, 신속한제품인도의중요성이기존중저가품에서만이아니라고급품시장에서도매우중요해질것으로전망되고있다. 2. 생활용섬유산업 21세기는휴먼테크라는인간중심의기술필요성이대두되면서더욱삶을풍요롭게할수있도록, 즉가정, 학교등의생활환경에서즐거움을가질수있으며, 육체적이나정신적인면에서건강한삶을영위하는한편, 다양한정보를어디에서나접할수있고, 각종공해에서보호받을수있는환경이요구되고있으므로이에대응한생활용섬유제품시장의성장가능성이높다. 최근삶의질이향상되고소비자의라이프스타일과사회구조가다양해져새로운시각에서인간과환경을조화시키는신기능의인테리어제품위주로개발되며, 기존건축물에대한리모델링의관심이증대되고있는상황에서인테리어산업의발전은소비자에게신규건축을자제시키고리모델링을활성화시키는기반제공으로환경적, 경제적효과를창출하지만교역자유화로인한중국제품의세계시장진입이문제점으로대두되고있다. 인테리어용텍스타일의물리적기능외에장식적기능이매우중요하게부각되고있고, 토탈디자인에대한개념이보편화되면서실내마감에서부터소품에이르기까지그사용폭이넓어지고, 구조와상관없이자유로운공간연출을가능하게하여획일화된공간에다양한분위기를제공하지만기술의융합화및복합화에대한핵심기술부족현상을초래하기도한다. 유럽과미국은기술개발경쟁력향상을위해, 생활용분야와 IT를융합시킨인공지능첨단섬유를활용한신섬유분야를확대하면서소재, 디자인및브랜드개발, 그리고생산, 공정기술혁신등을추구하고있으며, 외부및내부환경에따라느끼고대응하는반응이달라지는복합적고차원적기술등에대한산업지적재산권을선점하고있다. 서유럽과북미지역에는생활용섬유산업이크게변화하고있으며, 이에대한수요량도급격하게상승하여향후에는고부가가치시장으로발전하여수출시장이확대될것으로기대된다. 미국의생활용섬유소비량은기존에는범용품에서인간의건강과자연을추구하는환경을중심으로제품의수량이증가되고있으며, 유럽지역에서는고기능성과친환경적인소재를중심으로생활용제품에대한성능과가치를중요시하는상품을추구하고있으며, 향후에도인테리어제품의판매가상승하면서인텔리전트생활용섬유의적용분야가확대될것으로예상된다. 일본의경우에는생활용품을제조하는업체들이기존대기업에서중견기업중심으로사업을이전하였으며, 특히 IT와의융합을겸비한첨단생활용섬유를개발하여판매가되고있으며, 판매증가율도두배로향상되고, 가격측면에서도큰메리트를지니고있기때문에고부가가치섬유산업으로자리를잡고있다. 생활용섬유의지역별소비량을보면 < 그림 4> 와같다. 273
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 그림 4> 생활용섬유의지역별소비량 ( 백만달러 ) * 출처 : 섬유산업연합회생활용품보고서 (2007년) 3. 산업용섬유산업 세계섬유시장에서산업용섬유분야의수요가급증하여선진국의경우전체섬유소비량대비산업용섬유의비율이 60% 이상 ( 소비량기준 ) 인데비해, 국내섬유산업에서산업용섬유의생산비중은 2007년기준으로 24% 수준인것으로추정되는데이는국내기간산업의규모를볼때지나치게낮은비율로서타산업에서소요되는부품및소재의수입의존도가높다는것을의미한다. < 표 7> 세계주요국의섬유소비구조 (2006년기준 ) 일본 미국 유럽 한국 산업용섬유 71% 69% 62% 24% 의류용섬유 29% 31% 38% 76% 일본화학섬유협회자료 (2007년), 한국은추정치 세계산업용섬유소비량은연평균 4% 이상의성장률을기록하여 2005년에는 1,958만톤으로섬유전체의약 16% 를차지하였으며, 2010년에는 4.1% 의신장률로 2,400만톤에금액면으로약 1,400 억불을훨씬상회할것으로예측하고있다. 향후에도, 세계산업용섬유소비량은 2020년까지연평균약 5.9% 이상의성장률을보일것으로예상되며, 따라서 2020년산업용섬유의소비량은약 4,300만톤을상회할것으로전망되는성장산업이다. 산업용섬유의지역별시장규모는수량적으로보면 < 표 8> 에나타낸것처럼북미, 서유럽, 아시아 3지역이주도하고있지만, 이들지역은상당히성숙되어있어향후동유럽과중국을포함한아시아의성장이클것으로보여진다. 한편, 이것을용도별수량분포로보면 < 표 9> 와같이나타난다. 274
Ⅶ. 섬유의류산업 < 표 8> 세계산업용섬유의지역별, 연도별수요량 ( 단위 : 1,000 톤 ) 지역 1995년 2000년 2005년 2010년 North America 3,584 4,184 4,774 5,591 South America 705 847 1,004 1,230 Western Europe 3,002 3,614 4,107 4,760 Eastern Europe 493 548 666 817 Asia-without China 3,895 4,449 5,220 6,348 China 1,515 2,155 2,871 3,808 Others 778 917 1,041 1,219 Total 13,924 16,691 19,581 23,631 Source : Michael Jaenecke, Porto Symposium 2007 < 표 9> 세계산업용섬유의용도별, 연도별수요량 ( 단위 : 1,000 톤 ) 용도분야 1995년 2000년 2005년 2010년 Agrotech( 농업 ) 1,173 1,381 1,615 1,958 Buildtech( 건축 ) 1,261 1,648 2,033 2,591 Clothtech 1,072 1,238 1,413 1,656 Geotech 196 255 319 413 Hometech 1,864 2,186 2,499 2,853 Indutech 1,846 2,205 2,624 3,257 Meditech( 의료 ) 1,228 1,543 1,928 2,380 Mobiltech( 수송 ) 2,117 2,479 2,828 3,338 Packtech 2,189 2,552 2,990 3,606 Protech 184 238 279 340 Sporttech( 스포츠 ) 841 989 1,153 1,382 Oekotech( 친환경 ) 161 214 287 400 Total 14,132 16,928 19,970 24,174 Source : Michael Jaenecke, Porto Symposium 2007 미국은산업용원천소재기술, 일본은극한섬유및복합가공기술, 유럽은디자인및제품화기술을중심으로특수산업용섬유산업이발전하고있으며, 중국은일반산업용섬유의대량생산체제를통한세계적인경쟁력확보에주력할뿐만아니라최근에는특수산업용섬유산업을발전시키기위한정부지원도강화되고있다. 주요섬유생산국의특징적인보유기술을분석해보면 < 그림 5> 와같다. 275
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 그림 5> 주요섬유생산국의특징적인보유기술 제 3 절경쟁국현황및정책동향 EU 15국중이탈리아 프랑스 독일 영국 스페인 5개국의섬유의류산업생산이전체의 3/4을차지한다. 유럽통계국에따르면 2009년의 EU의섬유생산은전년대비 14.3% 의큰폭의감소를기록하였으며, 이중방직품및의류가각각 17.2%, 11.5% 감소로모두두자릿수감소를기록하면서 2009년 EU 섬유산업의생산수준은 2005년에비해 81% 의수준까지축소하였는데특히의류에비해방직단계의축소폭이커지고있다. 2009년 EU의섬유제품무역을보면, 수출은전년대비 16.3% 감소한 426억달러로대폭감소한반면, 수입은내수부진의영향으로 6.8% 감소한 1,049억달러로기록되었으며, 그결과, 무역밸런스는 623억달러의수입초과를나타내, 전년의수준 (685억달러 ) 보다다소축소되었다. < 표 6> 2009 년유럽 27 개국의섬유의류산업현황 단위 2007 2008 2009 증가율 ( 08-09) 매출액십억유로 210.7 201.2 167.0-17.0% 고용천명 2,518 2,347 2,037-13.3% 부가가치창출십억유로 63.5 60.4 - - 기업수개사 152,784 141,404 128,330-9.3% 투자십억유로 6.5 5.6 4.9-12.5% 수출십억유로 36.5 36.3 30.4-16.3% 수입십억유로 80.4 80.3 74.9-6.8% 투자매출 % 3.1% 2.7% 2.9% - 고용 / 기업명 16.5 16.6 16.0 - * 자료원 : EURATEX 276
Ⅶ. 섬유의류산업 Europe Technology Platform (ETP) 는 2020년 Vision 을발표하였고, 이가운데장기개발목표로 1 범용제품에서특수용으로, 2 섬유제품의새로운용도개발, 3 대량생산에서맞춤생산등을설정하였고, 장기중점개발과제로 1 혁신적인섬유제품을위한새로운특수섬유와섬유복합재, 2 혁신적산업자재용도의섬유제품 3 스마트텍스타일및스마트어패럴을선정하였다. 이태리의발전전략을보면섬유산지를중심으로기업간유기적인파트너십을형성시켜기획, 생산, 마케팅기능을보유한자기완결형산지를구축하고국제적인섬유 패션전시회를연간 50 회정도개최하여차별화를추구하고있다. ( 예, 꼬모 : 실크제품, 비엘라 : 고급모직물, 프라토 : 모직물, 까르피 : 니트제품 ) 미국섬유산업의생산은 2007년기준으로 903억달러정도의규모, 섬유산업고용현황은 59만명 ( 의류 26만명, 직물 33만명 ), 섬유산업부가가치 359억달러 ( 경상가격기준 ) 로써연도별로지속적으로감소하고있는실정이며, 섬유산업의무역수지적자규모가 782억달러에달한다. 섬유원료및섬유소재즉, 면사와편직물, 부직포, 세폭직물, 적층 / 표면처리직물은높은기술수준을바탕으로지속적인수출증가를보이고있으며, 화섬원료경우에도세계최고의산업용섬유원천기술을바탕으로지속적으로수출이증대되어무역수지흑자규모가확대되고있으나의류및기타섬유제품은수출이지속적으로감소하고있는데, 의류및기타섬유제품분야의무역수지적자의원인중하나가개도국으로의생산기지이전에따른생산제품의역수입증가에서기인한다. 2007년미국섬유의류시장수입은 954억달러로미국내생산기반약화에따른해외아웃소싱증가에따라최근 3년간수입액기준으로약 5% 증가추세이며, 수입액중의류분야가 77%, 섬유류가 23% 를차지하고있다. 미국의의류분야수입현황은최근 6년간지속적인증가추세 ( 연간 3~6%) 에있으며 WTO섬유쿼터철폐이후중국산저가제품중심으로수입이폭등하였으며, 2006 년대중국섬유세이프가드조치에도불구하고미국의류시장내중국의류점유율은 31% 로상승하였다. 미국의섬유류수입국별동향을살펴보면, 미국상위 10대섬유수입국중아시아가 7 개국으로써상위 5대수입국점유율을 50% 이상을상회하고있으며, 그중중국이압도적우위를선점하고있으며 2007년미국섬유류수입중 33.5% 가중국제품임을알수있다. 미국의원단수입량은해외생산확대로미국내외국산원단수요가감소하였으나, 원단수입단가증가로인해수입액은증가하였으며, 이태리및캐나다등의수입및단가는계속하락하고있는실정이며, 중국산및인도산원단에대한단가는지속적으로증가하고있다. 일본은섬유산업이나아가야할방향과지원정책이라는제목하에섬유비전을책정하여일본섬유산업의과제와앞으로지향할방향을제시하였다. 일본은 2010년에발표한향후섬유패션산업의방향성에관한연구보고서에서 섬유산업은일본의산업중에서가장빨리발전하여국가경제성장을견인하면서성숙단계에있는산업이며, 또한섬유산업의기계화가일본기계산업의기반을구축한것과같이현재의섬유기술은다양한형태로발전, 응용되어탄소섬유와같은고도의첨단섬유소재산업을육성함과동시에섬유기술을기반으로한기업의다각화 ( 플라스틱, IT소재, 의료 헬스케어, 수처리사업등 ) 에공헌하고있으므로, 향후에도고도화, 다각화를통한일본기업의발전모델이될것으로기대하며이와관련한투자가필요하다 고지적하고있다. 일본산업구조의미래상을수립하여제조업육성에관한신전략을수립하였으며, 일본의강점인수입한원료를가공하여산업에응용할수있는소재기술을바탕으로자원환경규제에대응하고경량화와에너지절약을강화하여온난화정책에대응하는내용으로, 구조적인개편 (restructuring) 을가속화하고 QR(Quick Response) 체제구축과함께섬유리소스센터설립을통하여섬유산업의고도화를촉진하고이태리섬유단지 ( 꼬모 ) 와의국제협력을강화하였다. 중국의제11차 5개년계획 (2006-2010) 섬유분야의목표는고기능성섬유의발전에관한것이고, 제 12 차 5개년계획 (2011-2015) 에는질적성장인변화와발전을위한섬유강국을목표로하는계획을수립하였다. 또한, 성공화전략으로 2009년 3개년계획으로섬유산업에대한구조조정과진흥계획 277
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 을발표하였는데, 중국국무원은섬유산업을전통적인주력산업으로국제경쟁력이있고, 내수, 수출확대, 고용창출, 농민수입증가, 도시화촉진등중요한의미를갖는산업으로평가하여섬유산업의안정적인발전을기하기위하여구조조정을가속화하며, 산업의업그레이드를추진하고있다. 그주요내용은아래와같다. 1 섬유산업의발전은안정적인성장을유지 2 섬유산업의구조를최적화하여의류용, 생활용, 산업용비율을 49:32:19로하고영향력있는브랜드기업을약 100여업체육성하고이들의수출은 20% 이상향상 3 하이테크제품의산업화와용도개발을추진하고국제선도레벨수준의설비비중을 50% 로높이고신제품의생산효율향상과노동생산성을연평균 10% 향상 4 에너지절감, 배기가스배출을감축하고에너지소비연평균 5%, 용수소비량 7%, 폐수 7% 절감 5 노후설비를교체하여 2011년에는 75억m 3 의에너지소비, 용수소비, 취약한날염과염색설비, 230만톤의화학섬유생산능력감축, 면방, 모방공정의비효율적인설비감축 < 그림 6> 주요국별경쟁우위품목및특징 278
Ⅶ. 섬유의류산업 3 내부역량분석 요약 개발도상국저가제품수입및수출생산기지해외이전으로인한국내생산여건이악화되고있으며, 선진국대비기초 / 응용 / 개발기술취약, 매출대비 R&D 투자비율저조하여, 우수한인력과생산기술 / 인프라를기반으로하는고부가산업으로개편필요 의류용섬유산업은의류제품의품질 / 성능경쟁력우위, 패션디자인 / 브랜드화열세이며, 생산공정기술및전문인력기반으로한고급화 / 차별화전략필요 생활용섬유산업은커튼, 벽지, 시트등인간친화형기능성 / 지능형스마트생활섬유시장확대와더불어, 취약한미래형인테리어첨단섬유기술을생산기술및인프라로극복필요 산업용섬유산업은수요증가로타이어코드, 에어백등일부산업용섬유제품은세계적수준이나, 신소재의고성능 / 고기능섬유에대한기술과생산기반은취약함 제 1 절국내섬유의류산업현황우리나라섬유산업은 2003년기준으로섬유소재는약 26조원, 섬유제품 ( 의류등 ) 은약 14.8조원의생산규모를나타내고있으며, 각각 1.7%, 2.6% 의연평균성장률을적용하면 2020년에는섬유소재는약 27조원, 섬유제품은 15.6조원의생산규모가되어국내섬유산업은 2020년에는약 42.5 조원의생산규모가예상된다. < 표 10> 우리나라섬유산업의생산량추이 ( 단위 : 백억원 ) 연도 2003년 2006년 2010년 2015년 2020년 섬유소재 ( 사, 제편직물등 ) 2,625 2,639 2,657 2,680 2,702 섬유제품 ( 의류등 ) 1,487 1,499 1,515 1,535 1,555 총계 4,112 4,138 4,172 4,215 4,257 산출근거 : 산업연구원, 주요산업동향지표 (2003년), 2009년섬유의류산업원천기술로드맵 * 국내섬유의류산업은 1997년부터 2003년까지섬유분야는연평균성장률약 1.7%, 의류분야 는연평균성장률약 2.6% 였으며, 2003년이후에도같은연평균성장률을적용하여산출 ( 연평균성장율의예상치에따라편차가있음 ) 섬유산업은국내제조업체수의 10.3%, 고용의 7.1% 를차지하고있으며 2010년수출 139억불 ( 세계 6위 ), 흑자 40억불을기록하는전통수출산업이며외화획득산업이다. < 표 11> 에서보는바와같이고유가, 원자재가격상승등어려운여건에도 2007년섬유수출은 7년만에회복세로전환 279
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 된후 2008년글로벌금융위기여파로다시감소세로돌아섰지만, 2010년도에는전년대비 20% 의성장세를기록하였으며 2011년에도두자리수증가가무난할것으로전망된다. < 표 11> 최근섬유산업수출입현황 ( 단위 : 백만불, 전년동기대비 %) 구분 2000 년 2003 년 2006 년 2007 년 2008 년 2009 년 2010 년 수출 18,783 (7.8) 15,253 ( 2.7) 13,232 ( 5.1) 13,446 (1.6) 13,317 ( 1.0) 11,634 ( 12.6) 13,900 (19.5) 수입 4,788 (23.3) 5,897 (3.7) 8,037 (18.8) 8,909 (10.9) 8,800 ( 1.2) 7,407 ( 15.8) 9,920 (34.0) 무역수지 13,995 9,357 5,195 4,537 4,517 4,227 3,980 * 출처 : 한국섬유산업연합회, 한국무역협회 (2011) 수출은 2000년 188억달러를정점으로점차감소하여 06년이후약 130억불선에서보합세를보이는반면, 수입은 2000년 48억달러에서 2007년약 89억달러로지속상승후 2008년약 88 억불로소폭감소하였는데, 그이유는범용제품에서가격경쟁력이높은중국등경쟁국에의한주요수출시장잠식때문이며수입증가는가격경쟁력을목적으로하는국내업체의해외아웃소싱확대와해외투자급증에따른현지생산품의역수입 ( 특히, 봉제및의류제품 ), 중저가품및소비양극화에의한고가품수입동반증가등에기인한다. 무역수지흑자규모는 01년까지약 140 억달러이상을유지하였으나, 이후급감하여 07년과 08년에는약 45억달러규모로크게감소하였다. 우리나라섬유산업은세계섬유수출시장의약 2% 를점유하여세계 6위를유지하고있다. ( 표 12 및 15를취합한표 3 참조 ) < 표 12> 세계섬유소재수출순위 ( 단위 : 백만불, %) 비중순위 1990년 2000년 2006년 2007년 2008년 2000 2008 World 104,354 157,295 220,367 240,364 250,198 100.0 100.0 1 EU(27) - 56,737 73,846 81,846 80,207 36.1 32.1 2 중국 15,432 29,576 62,588 69,378 77,512 18.8 31.0 3 미국 5,039 10,952 12,680 12,426 12,496 7.0 5.0 4 한국 6,076 12,710 10,110 10,373 10,371 8.1 4.1 5 인도 2,180 5,570 8,909 9,667 10,267 3.5 4.1 6 터키 1,440 3,672 7,585 8,942 9,399 2.3 3.8 7 대만 6,128 11,891 9,780 9,732 9,220 7.6 3.7 8 일본 5,871 7,023 6,934 7,108 7,340 4.5 2.9 9 파키스탄 2,663 4,532 7,469 7,371 7,186 2.9 2.9 10 UAE 6 3,137 4,567 5,761 5,751 2.0 2.3 * 자료 : WTO International trade statistics 2009 280
Ⅶ. 섬유의류산업 2008년우리나라세계수출 1위품목 (HS code 6자리기준 ) 52개에서섬유류는 8개이다. ( 참고로 2010년우리나라섬유류세계수출 1위품목은 8개이며, 이들품목중 5년간 ( 00년 ~ 06년 ) 시장점유율 1위품목도인조섬유편직물, 합성필라멘트사직물, 타이어코드직물등 10개품목에이르고있음 ) No HS code 1 540761 2 540782 3 540821 < 표 13> 섬유분야세계수출시장점유율 1위품목변화 ( 08) ( 단위 : 백만달러, %) 품목명 비텍스처드폴리에스테르필라멘트의함유량이전중량의 85/100 이상인것 ( 인조필라멘트, 인조방직용섬유재료 ) 염색한합성필라멘트사의직물 ( 인조필라멘트, 인조방직용섬유재료 ) 미표백, 표백직물 ( 재생, 반합성장섬유 85% 이상 )( 인조필라멘트, 인조방직용섬유재료 ) 수출금액점유율 2위국가 수출금액 점유율 861 22.2 일본 766 19.7 55 16.0 일본 37 10.7 21 21.5 중국 20 20.8 4 550320 폴리에스테르의것 ( 인조스테이플섬유 ) 787 22.9 중국 558 16.2 5 550820 6 560391 7 590220 8 600410 재생또는반합성스테이플섬유의것 ( 인조스테이플섬유 ) 1m 2 당중량이 25g 의것 ( 인조필라멘트부직포 )( 부직포 로프 케이블등 ) 폴리에스테르제강력사의타이어코드직물 ( 적층한방직용섬유직물 ) 탄성사의함유중량이전중량의 5/100 이상이며고무사는함유하지않은것 ( 메리야스편물 뜨개질편물 ) 3 19.9 이집트 2 14.5 59 24.0 중국 37 14.9 325 31.4 중국 102 9.9 1,189 22.2 중국 962 18.0 * 출처 : 한국무역협회국제무역연구원 (2008 년우리나라세계수출시장점유율 1 위품목조사, 10.08 월 ) 구분 < 표 14> 우리나라와세계섬유강국과의섬유산업기술수준 ( 합섬직물기술수준비교, 한국 =100) 일본이태리미국중국 2004 2010 2004 2010 2004 2010 2004 2010 기초기술 140.1 145.1 133.3 135.7 135.4 113.8 79.2 96.7 응용기술 130.3 130.6 128.3 130.0 108.1 110.8 77.1 92.5 개발기술 135.0 132.6 130.0 128.0 108.8 111.7 80.0 93.3 생산기술 120.9 118.8 118.7 115.0 106.5 107.9 86.6 99.7 종합 131.6 131.8 127.6 127.2 109.2 111.1 80.7 95.6 * 자료 : 한국섬유직물수출입조합 ( 업체설무조사결과 ) (2006) * 주 : 기초기술 - 5 10년내활용가능한중 장기기술응용기술 - 2 5년내활용가능한단 중기기술개발기술 - 1 2년내활용가능한단기기술 ( 시험생산포함 ) 281
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 제 2 절핵심역량및경쟁력 1. 의류용섬유산업 현재국내의의류용섬유산업은규모의경제에의한소품종대량생산체제로인해수요변화에대한탄력적인대응능력이낮고, 신기술및디자인개발력미흡등에따른중 저가품위주의생산및수출구조로인해 2005년미국, EU 등의쿼터폐지의영향으로중국을비롯한아시아후발개도국들에의한시장잠식으로수출이꾸준히감소하면서세계의류시장을상실하고있어, 세계의류시장점유율은 1990년 7.3%(4위 ) 에서 2000년 1.3% 로하락한데이어 2006년 0.7% 로크게하락, 세계시장점유율 20위권밖으로밀려났다. < 표 15> 세계의류수출순위 ( 단위 : 백만불, 순위 1990 2000 2006 2007 2008 비중 2000 2008 World 108,129 197,722 309,142 345,830 361,888 100.0 100.0 1 중국 25,076 60,285 123,769 143,998 147,885 30.5 40.9 2 EU(27) - 56,240 91,437 105,104 112,375 28.4 31.1 3 터키 3,331 6,533 12,052 13,886 13,591 3.3 3.8 4 방글라데시 643 5,067 8,318 8,855 10,920 2.6 3.0 5 인도 2,530 5,960 9,499 9,786 10,854 3.0 3.0 6 베트남 0 1,821 5,579 7,400 8,971 0.9 2.5 7 인도네시아 1,646 4,734 5,760 5,870 6,285 2.4 1.7 8 멕시코 587 8,631 6,323 5,150 4,911 4.4 1.4 9 미국 2,565 8,629 4,885 4,320 4,449 4.4 1.2 22 한국 7,879 5,027 2,183 1,914 1,741 2.5 0.5 %) * 자료 : WTO International trade statistics 2009 또한국내의류제품은가격, 품질, 성능, 내구성등에서세계적인수준에근접해있으나, 디자인, 패션성, 브랜드이미지등감각적인부문의열위로지속적인부가가치창출에한계를가지고있다. 그러나우리나라의의류용섬유산업은산업발전초기우수인력의유입으로기술혁신이지속적으로이루어져미국, 일본, 독일등의첨단기술을빠르게습득하였고, 현재는독자적인핵심기술개발에주력하고있다. 이러한우수인력의유입은섬유산업이국가성장동력으로서의견인차역할을하는데크게기여하였으며, 현재도기초기술과응용기술을개발하는전문가가다수포진되어있어세계섬유기술을리드할수있는기반을갖추고있다. 그리고품질관리및공정기술면에서세계적인수준에도달해있으며, up-stream에서 down-stream까지의생산기반이전반적으로균형있게발전되어있으며, 지난 10여년간국내시장에서치열한경쟁으로업계의기술, 인력, 노하우등이축적되어있다. 또한그동안생산기반이취약했던합성단섬유직물과재생 반합성섬유도업계들이합성장섬유중심에서벗어나이들분야에대한투자확대를통한생산기반강화에힘입어경쟁력이빠 282
Ⅶ. 섬유의류산업 른속도로향상되고있다. 국내섬유의류산업은전스트림라인이여전히건재, 최근중국시장내의국내명품브랜드가등장, 신섬유소재기술개발성과가시화, 세계수준의 IT, NT, BT 기술보유, 수준높은패션소비자등으로발전가능성이큰산업이다. 분야별선진국대비국내경쟁력 (World best 대비 ) 을보면, 의류용제품의품질및공정생산기술은비교적높은수준이나 (70-80%), 브랜드화가취약 ( 미국, 유럽 Nike, Addidas의 50% 수준 ) 이고범용기술의경우기술수준이약간우월또는동등한중국 / 인도의수입량이증가하고있다. < 그림 7> 의류용섬유의분야별선진국대비국내경쟁력 2. 생활용섬유산업 국내생활용섬유의수요는 2000년에는약 6,400억원규모에서 2005년에는 1조 2천억원규모이고, 2010년에는 1조 5천억원, 2015년에는 2조 1천억원, 2020년에는 2조 5천억원으로연평균성장률은 3% 의높은증가세를보이고있다. 생활용섬유의용도별수요량은 3% 이상의성장률을보였으며, 2000년대비 2010년의수요가소재원사및고부가가치제품으로확대되면서소비량이증가하고있다. < 그림 8> 생활용섬유의용도별소비량 ( 천톤 ) 283
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 국내의생활용섬유제품에대한기술역량을보면, 커튼, 블라인드, 벽지, 카펫, 모포의원사, 제직, 염가공의기술수준은세계 2등수준이며, 시트, 침대덮개, 커버는세계 3등, 와이퍼, 행주 / 타올은동남아시아와동일한기술수준이고, 저가의제품으로판매중이다. 향후국내생활용섬유산업육성을위한기술및제품개발중점방향은다음과같다. 1 섬유기술과 Digital 관련기술과의접목에의하여하이테크기능성스마트섬유제품을구성하는기획 / 디자인, 제조, 공정, 마케팅을결합한제품화기술개발추구 2 생활용제품의 Digital 시스템을적용한신산업창출을위해 Digital 기술을복합화하여대량맞춤형인테리어소재및부자재개발, 제품기획 / 제조공정 / 생산설계 / 제품평가 / 마케팅전략등에적용 3 Digital 생활용퓨전기술창출및기술접목하여인테리어제품고유의인간친화성을유지하는지능형인테리어등의새로운섬유제품기술 - 환경변화감지용소재, 지능형온도감응기능소재, 외부환경보호소재 4 생활용 / 산업용인테리어분야에서는제품의외부및내부환경에따라제품이느끼고대응하는복합적인고차원적기술과 5T(NT, BT, IT, ET, CT) 가접목된신개념의섬유기술개발 5 2020년에는 Human-tech라는인간중심의기술필요성이대두로생활용품에대한제품타겟을생활환경에즐거움을주며, 정신적, 육체적의삶을영위할수있는컨셉으로기술개발 6 사회적요구에따라모든산업에서인간중심의생활환경을만족시킬수있는기술수요가증가되고있는데인테리어분야에서도이를만족할수있는미래형인테리어의첨단섬유기술개발필요생활용섬유분야의향후기업전략은, 인테리어환경, 판매 / 서비스면에서창조적인사고로새로운시장과새로운수요를창출하고, 녹색경쟁, 에너지절약 / 오염방지를추구하고, 기업의개성과특성을살려특화, 개성화된제품을출시하고, 브랜드를효과적으로잘경영하고, 브랜드문화를시장포지션및소비대상포지션과결부시켜제대로포지셔닝하고, 응집력, 호소력, 전파력, 집행력, 혁신력이있는경영관리팀구축이필요하다. 국내기술은일본기술에비하여 5년이상의기술차이가있으며, 특히원료, 사염색, 특수가공에서는기술이떨어지며, IT, BT, ET가접목된섬유기술도기술격차가 2~3년있다. 선진국 (world best) 대비생산기술수준은 70% 이고, 원료 / 디자인 / 브랜드기술은 4년정도의기술격차이며, 벽지, 커튼, 시트의기술은일본의 50% 수준으로취약하다. 소재 100 80 60 40 20 중국 브랜드 0 기술력 한국유럽 일본 품질 < 그림 9> 생활용섬유의분야별선진국대비국내경쟁력 284
Ⅶ. 섬유의류산업 생활용섬유는원료부터봉제에이르기까지주요핵심기술을토대로최종제품에융합기술을접목하여세계적인상품으로개발을할수있는인프라가구축되어있기때문에 2015년에는선진국형제품개발이가능할것으로보인다. 인공지능첨단섬유제품이상용화되고있으나인간이상상하는첨단섬유제품은무궁무진하며, 환경제어용기능, 온도감응기능, 고투습 / 초발수기능등의인테리어에대한연구와이를제품화하여인체친화성이있으며, 경제성있는제품을만들기위한노력이국가프로젝트로진행하고있다. 미래에는새로운인공지능인테리어가개발될것으로보이며, 이를제품화할수있는준비단계가이루어지고있으므로 2020년에는인공지능첨단섬유제품기술이일반화가되어상업화가이루어질것으로예상된다. 국내의중소인테리어업체들이느끼는가장큰문제점은저가수주및경기하락, 공사단가저하, 업체수난립등이며, 자금난과과다경쟁으로인한선투자, 은행등제도권금융의차별관계, 계약방법, 발주자의번복등으로어려움을겪고있는것으로파악된다. 3. 산업용섬유산업 국내산업용섬유의수요는 2010년에약 39만 7천톤이될것으로예상되는데이는세계시장의약1.7% 해당되며, 2000년부터 2010년까지국내소비가약 25% 정도신장하였으며 2020년에는약 50만톤규모에달할것으로예상된다. < 표 16> 국내산업용섬유의용도별소비현황및전망 ( 단위 : 1,000톤 ) 연도용도 2000년 2005년 2010년 자동차용 94.6 99.0 117.0 해양자재용 34.0 35.0 36.0 인테리어용 58.4 60.0 62.5 부직포용 84.5 102.5 120.0 기타 46.0 55.0 61.5 합계 317.5 351.5 397.0 * 산업연구원자료를근거로추정한값임, 섬유산업연합회기술혁신위원회 (2005) 초경량복합재용극한섬유는 p-아라미드가세계 3번째로개발되어양산체제를구축한이래 m-아라미드및초고분자량폴리에틸렌 (UHMWPE) 도양산하기시작하였으나미국및일본등에비교하면관련산업의역사가일천하여고성능섬유의차별화수준및응용능력은매우미흡한수준이다. 극한소재는그수요가스포츠 레저용제품을중심으로매년 8.7% 정도의성장세를나타내고있으나극한소재의국내생산이미약하여내수의 90% 이상을수입에의존하고원사의대부분을 prepreg 등으로제품화하여주로국내중소스포츠 레저업계에공급하고있는형편이며, 국내에서개발되어생산되기시작한극한섬유는수요와의연계가원활하지못하여원사상태로수출되는상황이다. 국내산업용섬유의경우타이어코드, 에어백, 필터등일부산업용섬유제품은세계적수준이나새로운기능성신소재의개발에있어서는성공적이지못하고, 고기능섬유및미래형섬유에대한관심은지대하지만이에대한기술과생산기반은매우취약하다. 285
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 표 17> 국내고성능섬유의개발현황 구분코오롱효성휴비스웅진케미칼동양제강 상품명 Heracron Alkex MetaOne - MirAcle 종류 p- 아라미드 p- 아라미드 m- 아라미드 m- 아라미드 UHMWPE 상업생산 2005 Pilot 규모 2009 2011( 예상 ) 2010 생산규모 (t/y) 8,000 ( 10) 3,000 ( 11) 1,000 ( 10) 500 ( 10) 300 ( 10) 분리 / 여과용고기능섬유로서산소와질소의분리, 물과알코올의분리, 이온교환등에활용이가능하며반도체제조, 원자력발전, 의약품제조등에사용되는순도가 100% 에가까운물의정제를위한초정밀분리막에사용될수있는고효율중공사 (Hollow Fiber) 를비롯하여인공혈관, 인공폐, 인공신장등과같은인공장기용섬유, 수술용봉합사, 피부결손상처치료용피복재등과같은외과수술용, 결손조직복구용섬유, 그리고바이러스방지용및제거용섬유등미래지향적소재도개발되고있다. 건축토목용섬유구조물의수요가크게증가함에따라지반강화구조물, 보강기능용섬유, 연약지반개량용섬유, 보조차수기능용섬유, 다층구조섬유소재, 무독성난연섬유소재등개발이이루어지고있다. 탄소섬유, 탄소나노튜브 (CNT), 탄소나노섬유, SiC 섬유, Aramid 섬유등과같은고강력내열성섬유는우주왕복선, 차세대제트기, 차세대초고속열차, 차세대고속자동차등의경량화로에너지사용을줄이고인간과친화성을향상시키는데이용될수있어향후수요증대가기대된다. Tire cord, 에어백, 필터등일부일반산업용섬유제품은세계적기술수준이나고성능섬유, 고기능섬유및미래형섬유와관련된특수산업용섬유제품은이제부터성장단계로판단된다. 우리나라의자동차, 반도체, 건설등타산업의동반성장으로인하여극한소재를활용한용도개발에대한관심이높아지고있기때문에효과적인국가지원이뒷받침된다면발전할수있는여력이충분할것으로판단된다. 향후산업용섬유제품은지식, 환경, 건강을기본으로 IT, BT, ET, NT, CT, ST 산업등의 21세기신산업분야에필수적인소재및부품으로의용도확대와그시너지효과가매우클것으로예상되어, 이러한분야에대한융합기술 (Fusion Technology) 개발이취약하므로향후지속적인연구개발이필요하다. 산업용섬유산업발전종합대책수립 (2001. 1), 제2차산업기술혁신 5개년계획수립 (2003년), 2015 산업발전비전과전략 ( 섬유 의류산업 ) (2006년), 섬유산업기술로드맵수립 (2007년) 등산업용섬유산업을발전시키기위한정부차원의대책이수립되고시행되어국내산업용섬유가발전할수있는기반을구축한계기가되었으나, 우리나라경제규모에부합하는부가가치를창출할수있고, 세계적인경쟁력을확보할수있는원천경쟁력을확보하는데필요한원천원료개발, 수요산업간의협력을통한최종용도개발환경은아직도미성숙한단계이다. 국내산업용섬유의기술수준은 < 그림 10> 과같이선진국에비하여전반적으로매우낮은수준의기술을보유하고있다. 286
Ⅶ. 섬유의류산업 < 그림 10> 산업용섬유의분야별선진국대비국내경쟁력 국내산업용섬유의세계최고기업으로는, 타이어코드분야의효성, Wiping Cloth 분야의웰크론, Nano Web 분야의파인텍스를들수있다. 세부산업별또는핵심기술별국내기술수준을표시하면 < 표 18> 과같다. < 표 18> 산업용섬유의핵심기술별선진국대비국내기술개발수준 항 목 기술수준 전문인력 인프라구축 비고 산업용섬유원료기술 70 80 65 도입단계 산업용섬유화기술 85 85 85 경쟁단계 산업용섬유집합체화기술 75 70 80 성숙단계 산업용섬유제품화기술 70 65 75 도입단계 산업용섬유고차가공기술 60 60 60 도입단계 산업용섬유평가 / 표준화기술 65 60 70 도입단계 * 주 : 기술수준은최고를 100으로최저를 0으로평가 * 자료 : 섬유산업연합회기술혁신위원회, 2005 287
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4 2020 년 Vision 및정량적목표 섬유의류산업비전 2020년세계 4위섬유소재강국으로도약 - 매출액 : 322억불 ( 09) 550억불 세계시장점유율 : 2%( 10) 2.5% - 수출 : 139억불 ( 10) 250억불 - 고용 : 23만명 ( 10) 28만명 - 산업용섬유비중 : 25%( 10) 40% 발전목표 상기한목표를달성하기위한단계별목표및육성전략은 < 표 19> 와같다. < 표 19> 섬유산업의단계별목표및육성전략 구분 단기 중기 장기 기간 11 13 14 16 17 20 고용인원 25만명 26만명 28만명 수출금액 150억 $ 185억 $ 250억 $ 산업용섬유비중 30% 35% 40% 육성전략 대체중심의타산업용부품 / 소재산업육성 창조중심의타산업용부품소재산업육성 부품소재용원천소재산업육성 288
Ⅶ. 섬유의류산업 현재우리나라섬유산업은범용기술을바탕으로한중저가품위주의생산체제를구축하고있는데, 2020년에는공정 응용기술을바탕으로한차별화 고부가가치제품위주의생산체제로전환될것으로예상된다. 2020년에는국내섬유산업이고부가가치산업용섬유소재중심으로구조고도화되면서, 의류용섬유가섬유산업전체에서차지하는비중이 40% 미만으로하락할것으로예상된다. 산업용섬유, 패션의류는현재성장기초기단계에속해있는데, 2020년에는성숙기초 중반단계까지진입할것으로예상되면서, 2020년에는섬유산업전체에서산업용섬유소재비중이 40% 수준으로증가하고, 의류전체에서차지하는패션의류비중도같은기간에 10% 에서 40% 수준으로증가할것으로전망된다. 우리나라의 2020년까지의섬유산업의발전추이를예상해보면 < 표 20> 과같다. < 표 20> 우리나라섬유의류산업의발전추이전망 분류 섬유산업 현재의주력생산 수출분야 유망분야 발전추이 화학섬유 도입기 생산부문 성장기 성숙기 쇠퇴기 수입대체기 무역균형기 무역부문수출주도기개도국개도국비경쟁기경쟁기 개도국이전기 천연섬유사 천연직물 화섬직물 범용의류 산업용섬유 기능성염색가공 패션의류 해당산업전체 주 : 현재의발전단계는 표시, 2020 년의발전단계는 표시 생산주력품목은현재의화섬직물, 의류용화학섬유, 범용의류등에서산업용섬유, 고기능성 고감성섬유소재, 패션의류등으로바뀔것으로예상되며, 현재의주력생산및수출제품들의경우당분간지속적인구조조정등의여파로생산규모가줄어들것으로예상되나, 2010년대에는국내에서차별화섬유소재및고기능성 고성능섬유소재위주의생산구조로전환되면서생산규모는줄어들지만, 부가가치는지속적으로늘어날것으로예상된다. 이에따라이들제품은생산부문에서성숙기후반단계를나타낼것으로예상되며무역부문에서는중저가범용품을중심으로개도국으로이전되는대신, 고기능성 고성능제품중심으로수출이지속되면서수출주도기를나타낼것으로보인다. 단지, 천연섬유사는일부차별화제품만국내생산이이루어지고, 대부분이천연섬유원료생산국으로생산거점이이전될것으로예상되고, 범용의류도인건비가낮은개도국으로대부분이전될것으로예상된다. 289
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 표 21> 섬유의류산업의 2020 년기술특화포지셔닝 현재주력분야 유망분야 구분 부품소재 High-Tech Mid-Tech Low-Tech 화학섬유 천연섬유사 천연직물 화섬직물 의류 산업용섬유 기능성염색가공 산업전체 주 : 현재의발전단계는 표시, 2020 년발전단계는 표시 290
Ⅶ. 섬유의류산업 5 산업전략 요약 의류용섬유산업은친환경녹색 / 고감성섬유소재개발과더불어제품의고부가가치화, 고급패션디자인및브랜드의글로벌경쟁력강화에의한시장확대전략이중요 생활용섬유산업은시장이고급화 / 팽창되고있는주거및인테리어제품의친환경 / 스마트화전략추구 산업용섬유산업은수송및 IT 등수요산업에서요구하는다양한기능성 / 고성능스마트섬유소재기술개발이중요하므로, IT, NT, BT기술과의융합화를주도하고다양한산업에서섬유수요를유발하도록이종업종간협력활성화전략필요 < 그림 11> 섬유의류소재개발방향및전략 제 1 절전략적분석 1. 섬유의류산업전체우리나라섬유의류산업은현재어려운국면에처해그전망이밝지만은않은데, 그주된이유로는국가적사회적으로섬유산업은사양산업이라는편견에의한섬유산업에대한투자위축과고급두뇌의섬유직종회피, 그리고노동집약적인산업특성으로인한노동인력확보의어려움과인건비의급상승등이있다. 반면에우리나라섬유산업은전분야에걸친고른기술력과강한인프라구조, 개발된신섬유소재를활용할수있는전자, 자동차등전방수요산업의강세, 오랜섬유산업역사에서얻은풍부한경험과노하우, 반도적특성과뚜렷한 4계절에의한풍부한감성과표현력등의경쟁력이우수하다. 이러한우리나라섬유산업의전반적인장단점을고려하여, 의류용, 생활용및산업용섬유산업별로특색에맞는적절한전략을구사해야할필요가있다. 세계적인산업용섬유시장은지속적으로성장할것으로예상하며그방향은타산업과융복합화 291
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 하여동반성장하는형태가될것이다. 따라서산업용섬유산업은국가경제규모에부합하는새로운업종을창출하는방향으로국가정책을수립하고추진해야하며, 그방향은첨단섬유융합소재와첨단기술의융합을통하여최종용도의다변화와고부가가치창출을위한원천기술의확립에있다. 기술적및산업적구조의변화에대응할수있는수송, 정보 전자, 환경 에너지, 스포츠 건강등의타산업분야에응용할수있는극한소재와융합부품 제품개발을통하여 2020년에는산업용섬유를세계경쟁력을확보할수있는주력산업으로육성하여야한다. 우리나라섬유산업의 SWOT 분석및대응전략을정리하면 < 표 22> 와같다. < 표 22> 우리나라섬유의류산업의 SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) Up stream 에서 down stream 에이르는섬유전체스트림의균형적인발전 풍부한경험과우수한생산기술및인력 자동차, 정보 전자등전방수요산업의발전및수요증가 선진국대비원천기술수준이낮고원천소재확보율도낮음 제품화기술취약및마케팅력부족 산업간융합력미흡및고급전문연구인력부족 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) FTA 및자유무역확대로중국, 인도등아시아시장의확대 섬유산업의부흥에대한국가적관심및지원 수요산업의동반성장및산업용섬유산업의육성에대한국가적지원 선진국의원료및소재기술에대한장벽및강한브랜드력 섬유산업에대한사람들의편견및고급인력이탈 중국및동남아국가의섬유산업약진 국내섬유의류산업의 PPM (Product Portfolio Management) 분석은 < 그림 12> 와같다. < 그림 12> 국내섬유산업의 PPM 분석 292
Ⅶ. 섬유의류산업 2. 의류용섬유산업세계의류 패션산업은영국, 프랑스, 이탈리아, 미국, 일본등패션선진국위주의명품브랜드와개도국중심의중저가일반의류로양분되어있으며, 저가생산경쟁은특히범용일반제품에서더욱치열하다. 풍부한노동력과저임금을바탕으로중국이세계의류생산기지로서급부상하면서설비확대및물량공세로규모의경제를달성하며의류강국으로성장하였으며, 인도, 베트남등아시아국가들이새로운강자로대두하고있다. 현재우리나라의의류용섬유산업은고부가가치제품부문에서선진국과의기술격차로인해저부가가치형범용제품에대한비중이높다. 또한신규사업및신기술개발에대한투자미흡과관련섬유업체의영세성및시설노후화로인해신규유망분야로의기술융 복합및활용이미흡하고생산기반이경쟁국에비해점차더약화되고있다. 패션 의류브랜드및글로벌브랜드구축에대한투자부족과글로벌마케팅역량부족으로인해의류수출이축소되고있으므로범용제품중심의산업구조에서탈피하고선진국과개도국사이에서특화부문을발굴하고이에대한경쟁력을확충해야한다. 이를위해세계적인의류용섬유시장및환경변화에효과적으로대응가능한기존의우수한인프라기반을바탕으로고부가가치섬유소재에대한기술을확보하고, 세계적인수준의 IT, NT 보유기술과의융 복합화를통한지속적인기술혁신을추구해나가야한다. 또한경쟁이치열한범용제품및명품시장이외의새로운브랜드와블루오션을구축하고, 중국, 동유럽권및중남미에진출하여글로벌생산기지를구축함으로써거대시장의수출전초기지를확보해야한다. 또한대 내외환경변화에능동적으로대응하고민 관이산업구조고도화에역량을결집한다면제 2의도약을통해세계의류산업을선도할수있을것이다. 의류용섬유산업의 SWOT 분석및대응전략을정리하면 < 표 23> 과같다. < 표 23> 우리나라의류용섬유산업의 SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 우수한인프라와균형적생산구조 축적된우수생산기술및고급인력확보 인터넷, 전자산업등우수한 IT 역량보유 해외투자가속화로인한국내생산기반약화및생산여건악화 글로벌브랜드개발에대한의지부족 기술개발보다는 copy 에의존하여원천기술확보부족 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 기능성가공기술의우위로개도국에대한기술경쟁력확보 중국등경쟁국의인건비및환율상승에따른가격경쟁력향상 친환경섬유제품수요증가 IT, BT, NT 등융합기술에의한스마트의류개발증가 세계화섬시장의공급과잉지속 FTA 등세계교역환경의변화 중국인도등개도국의기능성섬유분야에대한투자확대로품질및가격경쟁력강화 석유계 / 바이오매스계원료수급의불안및그린제품생산경쟁심화 S-O 전략 - 신환경산업의그린소재섬유제품개발을통한시장진입 - 우수한 IT, BT, NT 역량을이용한고성능, 고부가가치융복합섬유제품개발 - 에너지절감형신기술개발 - Digital 섬유 의류관련전문인력육성 293
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 세계적인추세및소비자요구에신속히대응하는새로운제품군개발 - 패션 / 디자인의국제브랜드화를위한연구개발 - 섬유스트림간의균형발전을위한전략및제품개발 S-T 전략 - Green technology, 나노기술등을활용선진국형섬유산업구조로발전 - 탈석유계섬유원료개발및바이오매스원료수급시스템마련 - 고부가가치형그린소재개발및원천기술확보 - 융복합기술을이용한고성능제품개발을통한국제경쟁력제고 - 선진국의환경규제대응을위한기술개발및인프라확충 W-O 전략 - 신환경산업으로의전환을위한투자전략마련및정부지원책마련 - 신기능성섬유제품, 그린소재개발등고부가가치섬유제품개발 - 융합기술접목을위한타산업과의협업체제구축및원천기술경쟁력제고 - 글로벌브랜드및명품화육성을위한투자전략및마케팅전략수립 - 패션디자인혁신및차별화된브랜드확보전략추진 W-T 전략 - 중저가범용제품생산기지의전략적해외이전 - 석유계및 biomass 원료의원활한수급을위한해외전략기지구축 - 선진 R&D 기술진과의전략적협력체계확보 - 그린소재, 융복합섬유제품의지속적개발을통한고부가가치제품의국내생산기반확보 - 생산효율성을최적화하고교역조건악화에대한정부차원의대책마련 의류용섬유산업의발전전략은그린소재개발, 융합기술접목, 브랜드개발및명품화를중점육성하여새로운원동력을부여함으로써제2의도약을이룩하고자하며, 의류용섬유산업의 PPM분석 BCG matrix는 < 그림 13> 과같다. < 그림 13> 의류용섬유산업의 PPM 분석 294
Ⅶ. 섬유의류산업 3. 생활용섬유산업생활용섬유산업의 SWOT 분석및대응전략을정리하면 < 표 24> 와같다. < 표 24> 우리나라생활용섬유산업의 SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 세계적섬유제조및수출공급기지 섬유산업핵심기술보유 중소기업체육성사업구축전환 세계최강 IT 기반기술확보 원천핵심기술축적부족 요소기술, 융합기술전문가부족 고부가가치소량생산체제미흡 대기업의원천기술투자감소 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 인테리어시장용도변형으로시장확대 IT 융합기술도입으로선진기술동등 정부정책의강력한의지및지원 고부가가치상품시장진입 선진국의지적재산권선정 기술융합화로유사업종경쟁심화 교역자유화로시장경쟁축소 선진국의블록화및환경규제 S-O 전략 - 생활용품시장확대로 IT융합기술을통해전략적인기술개발 - 신제품개발의제품다양화로기술우위성확보및제품기술표준화 - 하이테크섬유기술개발을통한고부가가치생활용섬유시장구축 - 융합기술개발의지속지원및기술선도기업육성 - 연구개발, 핵심기술개발을통한생활용섬유개발기술혁신 - 타산업과기술융합의기회제공및신기술창출 S-T 전략 - 고기능성제품의기술강화및소재업체와공동개발추진 - 핵심소재개발및세계적인상품화구축 - 기업환경개선과경영혁신을통한글로벌브랜드육성 - 시장주도형우선순위로의전환형기업체질개선 - 생활용섬유기술지원클러스터구축 ( 경영, 제조공정, 마케팅기술지원 ) - 전문인력지원 ( 전문전담인력지원 ) W-O 전략 - 핵심소재관련기술및국가지원을통한기술향상 - 독자기술개발기업과기술공유및국가연구기관과협력추진체계구축 - 생활용섬유기업육성에따른용도맞춤형상품개발 - 신산업과의융합모멘텀기회제공및신수요창풀 - 섬유산업간, 타산업연계기술융합클러스트형성 - 제품생산클러스터구축및첨단전문인력양성지원과통합적기업밀착지원 - 스트림간균형발전지원 W-T 전략 - 고부가가치제품개발추진및선도적인상품의다양화 - 차세대소재기술에대한기술협력조인트 295
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 인증평가 / 표준화 / 신뢰성지원허브구축 - 업계직접적지원이가능한전문인력양성지원 - 기술주도형우선순위, 지속성장성기술중심의기업체질개선지원 - 품질기획및신뢰성향상 생활용섬유산업의 PPM 분석 BCG matrix 는 < 그림 14> 와같다. < 그림 14> 생활용섬유제품의 PPM 분석 4. 산업용섬유산업 산업용섬유산업의 SWOT 분석및대응전략을정리하면 < 표 25> 와같다. < 표 25> 우리나라산업용섬유산업의 SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 섬유전체스트림의균형적성장 선진국대비낮은원천기술수준 산업용섬유제품의수요산업발전 제품화기술취약 -수송, 반도체, 건설, 토목, 조선, 환경등 산업간융합력미흡 IT, BT, NT 등융합기술활용기반성숙 마케팅력부족 우수한생산기술및인력 전문연구인력부족 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 산업용섬유산업의지속적인성장예상 산업용섬유는녹색산업의핵심소재 타산업용핵심부품 / 소재로관심고조 수요산업동반성장 산업용섬유산업의육성에대한산학연관의공감대형성 선진국의원료 / 소재기술독점 선진국의지속적인투자 신뢰성 / 브랜드력이마케팅력 투자비대비높은리스크 Cost경쟁력확보기반미흡 중국산업용섬유산업의급성장 296
Ⅶ. 섬유의류산업 S-O 전략 - 산업용섬유와타산업간수요중심으로스트림재편 - 녹색에너지핵심소재인경량복합체제품다양화로시장선점 - 우수한기초생산기술활용극대화를위한 R&D기반구축 - 산업간기술융합을위한입체적지원책강화 S-T 전략 - 산업용섬유개발과부품 / 소재개발간의협력강화유도 - 수요산업과의기술교류를통해다양한부품소재신제품군개발 - 고부가가치형미래핵심극한성능섬유개발을위한전략적지원 W-O 전략 - 유망부품및소재개발을위한기업간, 산학연간클러스터구축유도 - 고부가가치산업구조개편을위한전략수립및정부지원책마련 - 용도대응형산업용섬유의특성차별화유도 - 타산업간의기술및마케팅기술의융합 - 기업과국가간의역할과기능재정립 W-T 전략 - 전방및후방산업간의기술융합력제고 - 새로운친환경원료개발에대한지원확대로원천기술확보 - 선진 R&D 기술진과의전략적협력체계마련 - 수요산업과의교류확대를통한제품화기술력제고 산업용섬유산업의 PPM 분석 BCG matrix 는 < 그림 15> 와같다. < 그림 15> 산업용섬유제품의 PPM 분석 297
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 제 2 절제품화전략 1. 의류용섬유산업기존일반의류소재 제품생산및범용화된기술에서탈피하여국제경쟁력을확보할수있는친환경 고감성 건강증진분야등의고부가가치제품에대한전략적인투자로지속적인기술개발과글로벌브랜드육성, 마케팅능력향상, 디자인혁신등지식기반기술을확충함으로써세계시장에서의경쟁력을확보해야한다. 가. 핵심육성제품 친환경섬유 : 생분해성섬유, 비 ( 탈 ) 석유계기반감성및기능성섬유 Green technology, 나노기술등을활용선진국형섬유산업구조로발전하기위해, 탈석유계원료개발및바이오매스원료수급시스템마련, 그리고해외전략기지를구축한다. 선진국의환경규제회피대응을위해, 고부가가치형그린소재개발및원천기술확보와함께그린소재, 융복합섬유제품의지속적개발을위한소재 제품의생산기반을확보한다. 건강증진섬유 : 지능형온도조절용섬유, 헬스케어섬유, 멸균 제균섬유생활환경에서발생하는인체유해인자를차단함으로써인체를안전하게보호하고치유할수있는고부가가치기술경쟁력을확보하고, 융복합기술을이용한고성능제품개발을통한국제경쟁력제고와함께융합기술접목을위한타산업과의협업체제구축및원천기술경쟁력제고를도모한다. 고감성섬유 : 초박지 초고밀도섬유, Bio-mimetic 섬유세계적인추세및소비자요구에신속히대응하는새로운제품군개발을위해, 에너지저감형신기술개발과동시에우수한 IT, BT, NT 역량을이용한고성능, 고부가가치융복합섬유제품을개발한다. 고부가가치패션디자인제품 : 세계적수준의디자인, 브랜드, 해외마케팅경쟁력확보패션 / 디자인의국제브랜드화를위해, 글로벌브랜드벤치마킹을통해패션의류브랜드구축방안을도출하고, 개별기업및품목특성에따른브랜드전략을적용한다. 패션 / 디자인혁신을위해, 패션디자인개발, 컬러, 트렌드, 패턴등의패션정보를 DB화하고, 디자인제품의상품화애로기술지원방안도출, 차별화소재및제품생산을위한실용화지원방안을도출한다. 해외마케팅경쟁력확보를위해, 해외마케팅거점구축을통한국내기업의해외진출및연계방안을마련하고, 국내및해외전시회참여지원을통한업체마케팅강화책을지원한다. 나. 시장확대 / 진입전략 세계적인개발추세에발맞춘그린소재및융복합소재에대한원천기술확보로경쟁국과의기술차별화및기술우위선점을위해, 친환경산업으로의전환을위한투자전략을수립한다. 글로벌브랜드및명품화육성을위한투자전략및마케팅전략을수립하고, 패션 / 디자인혁신및차별화된브랜드, 소재확보전략사업을추진하며, 생산효율성을최적화하고교역조건악화에대한정부차원의전략을수립지원한다. 298
Ⅶ. 섬유의류산업 다. 비즈니스모델혁신전략 의류용섬유산업의고부가가치화및경쟁력향상을위해원천기술및제품화기술개발활성화, 디자인, 브랜드이미지향상, 마케팅및산업화등섬유산업지식경쟁력을향상시킨다. 국내의류용섬유산업의강점인우수한스트림별인프라를신환경산업으로구조개편하고고부가가치제품생산체제구축을통한수익구조개선및수출마케팅을활성화한다. 기획 -기술개발-생산-마케팅의섬유스트림간협력사업을통해시너지극대화전략을도모한다. < 그림 16> 섬유스트림간협력사업연계도 라. 인프라확보및기술인재발굴 스트림별인프라 기반재정비를통해스트림별연계및민관협업체제를구축하고, 섬유 의류 디자인 패션에이르는전분야의전문인력을육성한다. 소재에서제품 패션 마케팅 브랜드화등스트림별취약분야에대한투자를통한역량강화, 선택과집중으로의류용섬유의유망핵심소재 제품분야에대한집중지원을추진한다. 2. 생활용섬유산업 가. 핵심육성제품 벽지세계적인벽지개발추세는기존에는종이로사용하였으나, 최근에는선진국에서직물벽지를사용함으로서고부가가치상품으로부각되며, 용도의다양화및생산량이급속히성장하고있는실정이며, 이에우리는소재및기능성측면에서기술개발을추진하여야한다. 현재인테리어직물중벽지에사용되는섬유는일반적으로천연섬유인면이나재생섬유인레이온, 합성섬유에서는폴리에스테르가주를이루고있으나소비자요구의고도화, 다양화에따라외관이나텍스쳐등의부가가치가부여된신소재또는기능성이있는소재가대두되고있고, 탄소섬유, 금속섬유등을이용하거나난연사, 난연후가공을통한내열성, 불연성의난연섬유가강세를이루고있다. 천연원사나인체에무해한원료사용과공정으로친환경적인벽지상품을개발하는시스템은성숙기를거쳐이미포화상태에이르고있으며, 앞으로는소재융합기술과나노섬유기술로다양한기능과독특함을가진벽지가활발하게개발될것으로판단된다. 소재융합기술은각소재간의장점을최상으로끌어올려여러장점을가진직물을생산한다는점에있어메 299
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 리트가있는기술로여러가지기능소재에대한원천기술확보와각원료의안정적인확보를위한신흥국가와의전략적제휴, 공통요소기술을활용하는섬유소재및생산기술, 시스템의일괄집중적인연구개발필요, 평가지표의표준화가병행되어야한다. 사용처에따른직물의다양화와함께매우많은원사가개발되었고, 현재에도미래산업의디지털 IT 기술이나광촉매, 형상기억, 광섬유등의첨단기술이복합된원사나그원료들이개발중에있다. 미래의지능적소비지향시장에서요구하는 21세기형직물벽지산업으로써의가치를충족시키기위해서는개발된원사간의발빠른물성연구를통해융합소재로써제품개발이일괄적으로이루질수있도록체계화된시스템을구축하여빠른시장형성이이루어지도록하는것이중요하다. 나노섬유의경우기존의각스트림별공정기술적용에많은문제점이발생하므로각공정별요소기술확보는필수적인부분이다. 또한, 용도전개에있어서최종제품의부가가치를높이기위해각제품의고품위염색및특수후가공기술이병행하여연구되어야할것이며, 고기능발현을위한복합고차가공및형태안정가공등의차별화기술이중요하다. 시트선진국시장에서기능성소재및인체건강에활력을줄수있는상품들을요구하고있기때문에이에대한시장성장성이증가하고있다. 특히시장성장가능성이높은스마트헬스케어섬유부문의경우에는 EU에서거대프로젝트가진행되고있을정도로시장선점을위한경쟁이뜨거운실정이며, 국내업체들도이러한흐름에따라빠른속도로스마트섬유시장을파고들고있다. 이에스스로인체의상태나환경조건에따라자신을조절하거나인체의상태를읽을수있는섬유등스마트섬유개발에대한빠르고신속한연구와개발이필요한실정이며, 기술개발이확립될경우세계시장의전세가역전될정도로매우커다란시장이형성될것으로예상된다. 블라인드 ( 커튼 ) 커튼시장은생활용보다는산업용에대한용도가다양해짐에따라블라인드시장이확대되고이에대한고기능, 고성능제품을요구하고있는실정이다. 특히기능적으로는블라인드는단순히햇빛을가리는제품이아닌미려한원단과디자인으로실내분위기전환및빛투과도의정교한조절을이용해인테리어를완성시키는생활용섬유로자리매김하고있다. 그러나단순히기능성만을추구한기본구조의블라인드만을고집한다면미래첨단사회에서가장빨리도태될수있는제품으로이를해결하기위해서는융합기술과디지털기술을이용한미래형블라인드의제품개발을통해시장을선도해야한다. 미래의블라인드는개인생활을보호하는기존차원에서벗어나광섬유나디지털, 액정섬유를이용하여멀티미디어기능까지탑재한인공지능형직물로의발전을전망하고있다. 실제로현재블라인드형태의직물은커튼뿐만이아닌회의실의스크린이나, 건물외관의광고용현수막등정보를나타내는부분에서도쓰이고있어이에빛과소리를직물자체로전달할수있는멀티복합기능의블라인드에대한연구가시도되고있다. 300
Ⅶ. 섬유의류산업 < 그림 17> 현재블라인드형태의스크린과미래개발될직물형태의전자블라인드예상도또한, 기개발된태양전지의원리를이용하여나노기술을결합한원사연구로가느다란실을방사하여직물로제직하여뛰어난경량성과심미성을가진섬유형태양전지블라인드제품을만들수있다면그활동영역이대단히커질것으로보인다. < 그림 18> 블라인드형태의태양전지 태양전지를이용한블라인드는고급스럽고아름다운무늬로디자인성을갖춤과동시에실용성을가진제품으로써뛰어난경량성으로대면적공간 ( 건물외벽이나지붕 ) 에도쉽게응용될수있기때문에에너지효율을극대화시킬뿐만아니라엄청난자원절감의효과또한얻을수있다. 나. 시장확대 / 진입전략 벽지벽지직물은종이에서직물로변화하기때문에활용범위가점점넓혀지는추세이며, 다양한기술의노하우와전문화, 분업화된생산시스템을요구하기때문에저임금으로공략하는개발도상국의제품과차별하여부가가치를높일수있는산업이다. 이와같이최근중국과인도등개발도상국의섬유산업활성화되고경제력을가진소비자가늘어날경우고급직물벽지의수요또한매우높아질것으로예상되고있어, 기초기술연구완료와개발기술의공정확립, 생산설비도입으로써직물벽지생산시스템을완료시켜우수한가격경쟁력과다양하고고부가가치적인기능과감성을겸비한제품으로수요요구에신속히대응하는방식으로시장을넓혀가야할것이다. 또한, 공정의단순화와수율을향상하는제직공정개발을통한저생산비용으로경쟁력을갖추고, 디자인 패턴의다양화와기능성을동시에요구하는시장의욕구를충족하여국내및유럽의인테리어시장수출품목으로도적극육성해야한다. 개발된인테리어직물에대한국내시험연구원의인증및세계적인규격을획득하여제품의우수성을확립하고이를통한신뢰성구축으로마케팅프로모션및제품의경쟁력을높여야한다. 301
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 시트시트직물은건강과신체에쾌적함을줄수있는건강섬유가부각되면서시장의성장성이급성장하는추세이며, 특히기존제품보다기능성과건강을증진시키는신소재를중심으로기술개발이이루어져야하며, 직물자체의기능을강화하되부가적요인을결합한신섬유로서소비자의이목을단기간에사로잡을수있는전략이필요하다. 소비자에게개발된시트직물에대한기능과장점, 디자인을확실히알리기위해서는잡지및매체를대상으로한 PR광고가매우적합하다. 또한, 국내전시회를통해상품설명회를가지는전략으로기능성시트직물에대한효과와차별화를소비자에게인지시켜주는것도중요하다. 미래지향적섬유에대한개념을인식시켜줄수있는브랜드개발로고부가가치적 IT섬유를연관시켜떠올릴수있는효과가이미지상승에큰도움이될수있다. 시트직물의경우고가시장은이태리, 유럽등선진국에서, 저가시장은중국에서거의독점하고있는상품으로앞으로시트직물에대한시장을형성하기위해서는 IT소재를내장한친환경적스마트섬유로차별화를통한새로운시장을창출해야한다. 국내시트직물수출을살펴보면섬유쿼터가있는기간동안에는제품의다양성과생산설비가부족한실정이었다. 그러나현재는정부지원을통한한해수십수백건의새로운프로젝트가추진되면서다양성과생산능력의문제를해결하며, 이에따라세계시장점유율도크게높아질것으로전망된다. 이런전망은섬유쿼터철폐로서방제조업체들이대거파산하거나국제도. 소매상들이뛰어난기능의국내시트직물을직접구매할것에근거하고있다. 개발도상국의가정용시트직물내수시장도주택건설이붐을일으키면서크게확대되고있다. 내수측면에서매년수백만채의신규주택이건설되며수요가막대히증가되는추세이며, 앞으로여러지역과나라또한생활환경이개선되며성장률이가파를것으로전망된다. 특히, 인도같은경우생활용시트직물시장의브랜드나전문체인이전무한상태라이분야를공략하는것이좋은성과를줄것으로보인다. 블라인드 ( 커튼 ) 선진국의커튼시장은기존직물에서블라인드시장으로급속하게성장하고있으며, 특히사무실에서사용하는블라인드시장이급속히증가하기때문에이를대비해단가가비싸더라도품질과디자인이우수하고새로운첨단기술이첨가된제품개발로시장을확대할필요가있다. 디지털및태양전지등전기전자소재의복합화를위해선업체간의유기적인생산라인을구축하여원료에서공정, 봉제까지유기적인신상품개발시스템을갖추고, 활발한용도전개및전략을수립하여수출의증대로신개념전자직물블라인드의세계적인상품화를추진해야한다. 미래형디지털블라인드는정보화사회에있어인간과정보의접점이되는매체로써일반커튼기능뿐만아니라일렉트로닉미디어제품으로써큰호응을얻을것으로보인다. 직물의편리성을유지하면서전자정보를표시할수있는매체로써미래사회에가장어울리는개발제품으로시장진출이매우빠르게진행될것으로예측된다. 현재국내의태양전지의나노섬유기술은초기단계이나활용분야의다양성을감안하면그성장가능성이엄청나다. 시장조사에따르면매년 40% 이상의성장을통해태양전지시장은 2009년약 40억달러규모를보이고있다. 현재주를이루고있는태양전지업계의일반태양전지가나노섬유형태양전지로교체된다면관련장비시장성역시막대할것으로추정된다. 302
Ⅶ. 섬유의류산업 다. 비즈니스모델혁신전략 생활용섬유를생산하는업체는산업의새로운형세, 새로운변화에맞춰발전패러다임을조정하고, 장기적인전략을세워국내외시장경쟁에서주도권을추구하는시스템을갖추어야한다. 이에그발전가능성과전문적지식을이끌어줄수있는지원체계의 Modeling 기관이필요하며, 이를통한업체간의연계를통해첨단섬유산업의융합, 나노, 디지털등복합소재개발을꾀하여야한다. 라. 인프라확보및기술인재발굴 생활용섬유분야는인테리어환경, 판매 / 서비스면에서창조적인사고로새로운시장과새로운수요를창출하고, 녹색경쟁, 에너지절약 / 오염방지를추구하며, 기업의개성과특성을살려특화된제품을출시하여야한다. 또한, 브랜드를효과적으로경영하고, 브랜드문화를시장포지션및소비대상포지션과결부시켜포지셔닝하며, 응집력, 호소력, 전파력, 집행력, 혁신력이있는경영관리가이루어져야하므로이에대한전문기관과인력을양성하여기초인프라를확실히다잡아야한다. 현재국내섬유산업에대한인식이낮아섬유분야인력공급이제대로이뤄지지않고있다. 인력공급없이산업발전을기대하기힘들기때문에업계차원의노력과함께정부의지원도필요함. 또한, 중견기업이많이퇴출되면서규모면에서전문성을잃어가는것또한큰문제점으로꼽히고있다. 이를해결하기위해개발관리에서마케팅까지전문성을더해 영업전문컨설턴트 로역량을배양하고성공적시장을구성하는데일차적목적을두어야한다. 더불어업계전체에관련전문지식및컨설팅능력을전달하여전문성을높여업체간의상호협력과경쟁구도가조화롭게이루어지며시장을이끌어나가도록해야한다. 섬유산업의가장큰문제점인 Copy 문화를방지하기위한인프라구축또한중요한사항이다. 섬유산업은기술개발된소재가겉으로들어나는산업이기때문에그모방이매우쉽고, 사람들의섬유소재에대한관심도는낮아유럽이나일본의선진섬유산업을모방하는문제가더욱커지고있다. 이에한국섬유산업만의색다른컬러를섬유산업경쟁력확보원천으로삼자는취지의섬유산업신문화창조가대두되고있으며, 모방과출혈경쟁에서벗어나섬유기업마다특화된제품을개발 프로모션하여글로벌섬유시장속에서차별화된섬유제품을창조 제시해수출경쟁력을제고시키기위한노력이필요하다. 3. 산업용섬유산업 가. 핵심육성제품 Cash Cow Item (Tire Cord, Wiping Cloth) 의지속적인육성을통한산업용섬유산업기반확충현재세계일류상품인타이어코드는산업용섬유중대표적인보강재로타이어기술의진보와다양한기술축적, 안전, 지구환경면에서다양한요구에부응하여지속적인성장이예상되는 Item이지만중국등의대대적인생산설비증설및자국자동차산업의육성전략과연계하여치열한경쟁이예상되므로기존타이어코드의물성및가격적인경쟁력을동시에확보하여지속적으로세계경쟁 1위를유지하기위한전략이필요하다. 또한국내자동차산업의급격한성장에부응하여타이어코드뿐만아니라카시트, 필터, 복합소재등과같은자동 303
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 차용섬유산업의동반발전을유도한다. 현재세계일류상품인 Wiping Cloth는전자및반도체산업의등의발전에따라서그시장도동반상승할것으로예상되는제품이지만중국등의대규모투자등으로인하여치열한경쟁이불가피한분야이므로 Wiping성능을향상시킬수있는신소재개발을통하여지속적으로세계경쟁 1위를유지하기위한전략이필요하다. 산업용섬유의경쟁력을견인할수있는 Star Item의선택및집중육성산업용섬유는타산업의부품및소재로사용되는비중이높기때문에우리나라경제발전을견인하고있는정보 전자산업, 항공 우주산업, 운송산업, 스포츠 레저산업, 포장산업, 환경산업, 토목 건축산업등과유기적인연계를통한공급과수요기반간의 win-win환경을구축하여 turn key system으로수출할수있는전략이필요하며이때산업용섬유산업의핵심적인제품분야는초경량복합재, IT융합섬유, 분리기능섬유를들수있다. 초경량복합재국내초경량복합재섬유산업은원사개발단계, 개질및공정기술개발단계에머물러있는실정이며, 향후원료개발, 다양한복합화및부품 / 소재개발, 신뢰성확보를위한연구개발이필요하다. 초경량복합재섬유산업은상기 5가지발전단계를고려하여원료에서제품까지다양한기업군이참여함으로써미래우리나라섬유산업의실질적견인차역할을할수있을것이다. 현재까지국내에서생산을시작하였거나연구개발기반을확보하고있는 p-아라미드섬유, m- 아라미드섬유, 탄소섬유, 고강도 PVA섬유, PPS섬유, UHMWPE섬유, 용융방사형액정섬유 (LCP) 의상업화방향을공급전략과연계하여각초경량복합재섬유의상품화영역을선택하여집중함으로서글로벌생산기지화를통한세계경쟁력을확보해야한다. 초경량복합재섬유개발및상품화에는오랜기간과많은자금이투입되어야하기때문에산업간경쟁보다는기업별특화된초경량복합재섬유를개발하도록유도하는전략이후발주자로서빠른시일내세계적인경쟁력을확보할수있는방향이다. 초경량복합재섬유의원사및개질기술은원사메이커가주관되어연구개발및상업화를추진하는것이기확보한인프라를활용하는측면에서도유리할것이며, 수요인부품및소재개발과연계한특정초경량복합재섬유의개발이필요하다. 1 자동차용섬유자동차용섬유의주요용도인카펫, 내장재, 벨트류, 타이어코드, 에어백, 안전벨트, 복합재및필터류등을고강도, 경량화, 친환경화, 고기능화, 하이패션화시켜자동차산업용부품및소재산업을발전시켜야한다. 2 선박용섬유대형화, 고급화되는선박의개발추세에대응하여경량화, 난연화, 고기능화, 하이패션화시켜선박산업용부품및소재산업을발전시켜야한다. 특히, 위그선, 크루즈선박용소재및부품산업을집중적으로육성시키는것이수요확보측면에서유리할것이다. 3 항공기용섬유항공기의구조를이루고있으나손상되어도비행에직접적인지장을주지않는 2차구조부, 내장재분야를선택하여항공기산업용부품및소재산업을발전시켜야한다. 특히, 플랩 (flap), 스포일러 (spoiler), 에어브레이크, 방향타, 승강타등과같이움직이는날개류, 승강용문이나바퀴용문등몸통에붙어있는소형문짝류, 주날개와몸통을연결시키는페어링 ( 덮개 ) 이나주날개와엔진을묶는페어링좌석시트등이기술개발및수요확보적인측면에서도유리할것이다. 304
Ⅶ. 섬유의류산업 4 열차용섬유고속열차용에적합한경량복합재, 난연및다기능성커튼및시트등을개발하여열차용부품및소재산업을육성시켜야한다. 최근국내고속열차용산업의발전과연계시킨다면안정적인수요기반을확보할수있을것이다. IT융합섬유소재섬유에 IT기능을직접부여하는섬유제품개발을위해, 광제어 / 광전달용섬유및신호전달 / 전기제어용섬유제품의핵심원천기술을개발한다. Lifecare용헬스케어의류및안전 / 보안기능을갖춘디지털의류중심으로한 IT융합형섬유제품개발을중점추진하고, 제품설계및제조기술확보를통하여적용분야에필요한성능을갖는융합섬유제품의개발, 생산, 공급체계를구축한다. 또한, 디스플레이산업발전에핵심적인부품및소재를개발하여원천기술력확보를유도하고, 광굴절률제어소재, 정전기제어소재, 고청정도소재, 배향도제어소재, PCB소재등도개발한다. 분리기능섬유소재연료전지용탄화수소계강화복합막과관련한요소기술중선진국의기술에비교하여독창적이며경쟁력을가지고있는탄화수소계이온전도체기술, 지지체기술등을활용한세계경쟁력확보분야를집중육성하고, 고용량및고출력분리막과안전성이강화된난연성의이차전지용복합막을개발한다. 나. 비즈니스모델혁신전략 공급자측인섬유산업과수요자측인타산업간의공동목표달성을위한산업간클러스터구축산업용섬유산업은전형적으로원사-원단-가공-부품화등의공정을통하여수요기업으로연결되는구조를가지고있으며, 활용특성에따라서원사소재로부터원단, 가공공정, 부품화단계에이르기까지품질및성능에대한보장이매우중요하고각단계별성능, 내구성, 신뢰성등에대한평가및인증이필연적이므로이러한것들을효율적으로연계할수있는부품 / 소재별공급과수요간의클러스터구축을유도해야한다. 이를통하여실질적으로사업화가가능한부품 / 소재영역을선택하여집중개발하며, 공급자측은원사개발은대기업인원사메이커, 부품 / 소재개발은중소기업의역할로하여대기업과중소기업간의긴밀한연계를통하여효율적인제품개발을유도한다. 또한, 부품 / 소재에대한신뢰성평가는연구기관의역할로하여공급자와수요자간의신뢰감을향상시키도록유도한다. < 그림 19> 산업용섬유산업의비즈니스모델 305
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 산업간융합을통한새로운수요확보산업용섬유전방의정보 전자산업, 항공 우주산업, 운송산업, 스포츠 레저산업, 포장산업, 환경산업, 토목 건축산업등의각종산업의부품 소재로서사용되어 21세기첨단소재산업의주축이되는산업이므로최종용도의다변화대응력및고부가가치창출을위한산업간융합을위한국가적인지원책이필요하다. 글로벌생산기지화를통한마케팅경쟁력확보산업용섬유는활용특성에따라원사소재에서부터원단, 가공공정, 부품화단계에이르기까지품질및성능에대한보장이매우중요하며, 각단계별로성능, 내구성, 신뢰성등에대한평가및인증도필연적이며또한, 최종부품은화학, 기계, 전자, 에너지, 고분자, 금속, 종이, 목재등다양한관련산업의핵심부품으로사용되므로타산업으로의확산성및연계성이매우크다고할수있다. 산업용섬유산업의공급기반과타산업의수요기반간융합을통하여산업간 Win -Win전략을확보할수있는글로벌생산기지구축을유도한다. 다. 기타 ( 인프라, 인력, 시험설비, 정책등 ) 인력양성산업체의요구를적극반영하여교육과정을편성 운영함으로써졸업생들의현장직무수행능력을향상시키고, 산업용섬유산업의변화하는환경및기술에부합하는현장맞춤형교과과정을개발한다. 정책측면산업용섬유는주로기술수준으로평가되므로기술개발에대한정부와업계의부단한노력이요구되며, 고급기술만이향후큰가치를가질것이므로대형복합과제의추진이중요하다. 첨단소재의개발은상당한위험요소를안고있고장시간의시간과재원이요구되므로국가주도개발이필수적이다. 복합적인기술문제를해결하기위하여기업간의연구컨소시움 (Research Consortium) 을형성하고공동연구를하는것이바람직하다. 산업용섬유의틈새시장을효과적으로공략하기위하여특수한산업용섬유를전문적으로생산할수있는중소기업의집중육성이필요하다. 우수한특성의산업용섬유제품의개발과국제규제에대한사전정보의취합과분석도필요하며이러한정책발굴이나규제를결정하기위한자문위원회나연구위원회를구성하여운용한다. 복합적기능과성능은신뢰성있는기관의보증없이는실제적용이불가능하므로신속한상업적활용이가능하게하기위하여복합특성을평가하기위한신뢰도평가기구를설립한다. 첨단기술개발을지원하고개발된산업용섬유소재의신뢰성확보및애로기술해결을위하여다양한전공의전문인력 Pool로구성된 Solution Center의구축및운영이필요하다. 우리나라공과대학에서의섬유공학의현실을고려하면향후섬유산업의고급인력의감소는피할수없는반면, 산업용섬유의경우새로운산업의출현으로섬유의응용분야가확대 복합화되고있어, 첨단산업과연계한대형복합기술과제를발굴하고이를성공적으로완수하기위해기계, 전자, 화공, 고분자, 생명등관련산업의인력과기술을활용할수있는시스템및인프라구축이필요하다. 306
Ⅶ. 섬유의류산업 제도개선 인력수급 생산인력의원활한수급 국가자격증제도의내실화 산학연연계인력양성 대학교육개선 섬유산지별특화된인력양성 업종별재직인력의재교육프로그램구성 현장맞춤형글로벌인재양성 현장맞춤형교육의확대 인턴쉽제도의안정적정착 R&D 공동프로젝트수행지원 섬유경영의마인드전환 인력재교육의안정적기반마련 인프라구축 < 그림 20> 산업용섬유산업의인적자원개발전략 307
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 6 기술전략 요약 의류용및생활용섬유의경우차별화에의한고급화기술이중요관건이고산업용섬유의경우에는 fusion technology에의한 NIT, NBT, ENT, NBIT 복합기능성제품개발기술이중요 첨단섬유융합소재와첨단기술의융합을통한최종용도의다변화와고부가가치창출을위해서, 초경량 / 고성능 / 고기능화 / 녹색섬유소재에대한정부주도의산학연협동원천기술개발추진 높은기술이필요한분야는장기적으로접근하되자동차, 에너지등국가주력및신성장산업분야의산업용섬유소재제품상용화개발을우선추진하여, 원소재-가공-부품-완제품의일관형 Value chain 구축에필요한핵심요소기술확보 기술적및산업적구조의변화에대응할수있는수송, 전자반도체, 환경에너지, 스포츠건강등의타산업분야에응용할수있는극한소재와융합부품 제품개발을위한스트림간협동 R&D 클러스터구축을통하여산업용섬유를세계경쟁력을확보할수있는주력산업으로육성 < 그림 21> 섬유소재제품 Value-Chain 에따른기술전략 제 1 절총론의류용섬유산업의경우친환경녹색섬유, 건강증진섬유, 고감성섬유에대한기술개발이중요하며, 생활용섬유의경우에는최근시장이고급화되고팽창되고있는벽지, 시트, 블라인드기술개발에집중해야한다. 산업용섬유는수송기등의경량화를유도할수있는고성능섬유및전기전자, 생명등과같은관련수요산업에서요구하는다양한기능성섬유기술개발이중요하다. 특히이러한기술개발에있어서원천기술과원천소재의확보에주력해야하며제품제조공정의친환경 308
Ⅶ. 섬유의류산업 화뿐만아니라제품사용후의리싸이클등과같은친환경기술도동반개발되어야한다. 현재산업용융복합섬유산업은스마트의류중심의엔터테인먼트용디지털의류를시작으로, 의료용헬스케어의류, i-fashion 기술등원천요소기술에서제품응용까지선진국과비교하여기술격차가거의없는초기단계로, 선진국을추격할수있는기회이다. 선정된전략기술의개발은기술과산업환경을분석하여산학연의협력에의한국내기술에의한자체개발을하거나, 기술의난이도나시급성또는순환주기를고려하여기술도입을추진하거나 outsourcing을해야한다. 이러한기술개발을수행함에있어서미래성장성이크나개발에대한위험부담률이큰기술의경우에는국가적지원이필요하다. 제 2 절전략기술및확보방안 1. 의류용섬유 1-1. 전략기술가. 친환경녹색섬유기술환경과인간이조화되는건강한순환형사회의구현이궁극적인지향점이며이를위해인류의난제인지구온난화, 오존층파괴, 대기및수질오염등환경문제와화석에너지고갈, 환경규제등에너지문제를해결하기위한기술들의개발이전략적으로중요하다. 이중에서국가전략적차원뿐아니라산업적인측면에서도유망한분야로는환경오염을저감시키는생분해성섬유제조기술, 바이오자원을이용한천연섬유제조기술및폐자원의전환기술을이용한섬유제조기술을들수있다. 생분해성섬유제조기술의핵심원천기술개발현재높은가격과낮은기본물성을가지고있는 PLA 섬유대비시장확대가가능한소재의원천기술확보 - 역학특성, 내열성, 염색성, 내후성향상을위한폴리머조성기술 - Stereo complex섬유제조기술개발 - 중합기술개발 ( 예, 습식방사법, 직접중합법 ) - 다관능가교제, Polymer alloy기술, 안정화제개발 - 신규Bio base 섬유제조기술의코스트다운기술개발 친환경바이오전환천연섬유제조기술의핵심원천기술개발신성장동력은물론바이오자원의전환기술의급증으로핵심전략소재개발및원천기술확보 - 열가소성셀룰로오스섬유개발 - 박테리아를이용한셀룰로오스섬유개발 - Cellulose nanofiber 고탄성섬유제조기술개발 - 바이오변성천연섬유개발 ( 유전자조작기술, 조직배양기술, 육종기술에의한천연섬유의개질기술 ) CO와 CO 2 를이용한새로운중합및자원의전환기술개발 - CO와에틸렌중합에의한지방족폴리케톤 (Polyketon) 섬유개발 - 폐섬유를이용한바이오자원 ( 에탄올화 ) 의전환기술개발 나. 건강증진섬유기술 고령화사회로의급속한전환과건강한삶에대한욕구가증대되면서노인과장애인을비 309
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 롯한전국민의건강관리및의료복지서비스관련산업과기술의중요성이더욱높아지고있다. 기술적측면에서아토피 / 알레르기대응섬유제조기술, 재활치료용소재제조기술, 지능형약물전달제조기술등이유망하다. 아토피 / 알레르기대응항균섬유 - 아토피, 알레르기의원인을차단하거나피부질환의치료또는치료보조를하기위한항균성을갖는섬유의제조와제품의제조와관련된원천기술 물리적생활유해요인차단섬유 - 자외선, 전자파, 미세먼지등생활환경에서발생하는유해인자들의차단기능을갖는섬유제품의제조와관련된소재및가공기술 약물전달기능을갖는창상치유및항균 / 소취기능성섬유제품 - 약물전달시스템을이용하여화상또는상처의치료, 흉터및욕창의방지기능을갖는의류및거즈, 메디팜, 미용마스트등으로대별되는부직포류의제조와관련된원천기술 촉감향상쾌적기능성섬유 - 고감성적인촉감을발현하고흡한속건및투발습, 보온 / 보냉의기능을갖는고품위소재의수요급증 인체및환경친화적형상기억섬유소재기술및재활치료용소재 - 형상기억고분자및천연소재를이용한의료용및스마트섬유제품을제조및스텐터등활용가능한소재및제품의융합을통한원천기술 다. 고감성섬유기술나노기술과 IT기술등을활용하여현재의기술로는구현하기어려운유망핵심소재및부품을발굴하고개발하기위해서는나노소재기술을이용한생태구조의모방기술, 지능소재기술을이용한자기방위모방기술그리고초박지경량화고분자섬유소재기술등의개발이필수적이다. 생태구조의모방기술 - 초고분자집합체가발현하는고기능구조제어및복합재료원천기술 - 나노섬유제조공정설계및제사기술의원천기술 - 나노섬유를위한용융방사하드웨어및소프트웨어제어기술 자기방위의모방기술 - 환경의변화에순응하는파이버기술 ( 외부기온순응, 발한순응, 일사순응등 ) - 나노생체모방기능의구체화를위한 2차원및 3차원구조의직 편물제품화기술 초박지 / 초고밀도섬유 - 나노섬유형성및광학적성능발휘섬유제조의원천기술 - 생태구조모방을위한분자레벨제어복합재료 1-2. 전략기술확보방안 전략기술확보전략으로국내자체개발이선행되어야하지만, 보다고급 / 원천기술확보계획을수립할경우에는국제간의공동연구나전략적기술도입과같은 open innovation 전략을추구한다. 가. 친환경녹색섬유기술 기반기술및핵심기술중단기적으로확보해야할기술들은 ( 폐자원전환섬유제조기술 ) 민간 310
Ⅶ. 섬유의류산업 주도로개발하는것이바람직하며 5년정도의기간으로중기적으로확보해야할기술들은 ( 생분해성섬유제조기술등 ) 산학연공동개발을통해확보하는것이효과적인것으로요약될수있으나 10년정도의장기적인기술투자를필요로하는미래기술 ( 바이오자원전환천연섬유제조기술등 ) 은기업들의리스크를줄여주기위하여정부주도의기술개발투자를필요로한다. 나. 건강증진섬유기술대부분민간주도의기술개발을통해핵심기술을확보하는것이바람직하며우리의경쟁력이다소낮은분야에서는산학연공동개발을통해연구역량을결집하여시너지효과를창출할수있는기술확보방법이필요하다. 다. 고감성섬유기술 산학연공동기술개발을통하여기술확보전략을수립하고핵심기술을확보하기위한마지막단계로성과를활용하기위한실행시스템을구축하는것필요하다. 섬유산업은제품에따라다소차이가있긴하지만기술혁신과정에서의주도적인역할은민간기업이라고볼수있으나정부및타혁신주체들의역할도여전히중요한부분을차지하고있다. 이러한혁신주체들간의역할에대한분명한이해와이들간의효율적인연계시스템의구축에대해서검토되어야한다. 바이오자원전환천연섬유제조기술과같은미래기술의경우에는정부주도의기술개발노력이필요하나다른기술들의경우에는대부분민간이주도하되산학연공동노력이필요하며, 반면에건강증진섬유산업육성의경우에는대부분의기술들에있어확보과정에서민간기업주도적역할이필요하며산학연공동연구개발을통해이를뒷받침하는체계가필요하다. 그리고고급패션제품 ( 브랜드화 ) 제조기술은산학연공동으로추진하며나머지기술들은기술확보를위한민간기업의역할이중심이되어야한다. 혁신주체간연계를위해서는과거선도기술개발사업에서와같이부처간협력을바탕으로산학연공동개발체계를구축하는것이필요하다. 선도기술개발사업의경우에는거점연구단구성하여운영함으로써각참여기관및업체등이역할분담을통한원활한협력체계를갖추고이를통해연구개발의성과뿐만아니라연구개발인력을양성할수있다. 이제새로운미래전략기술을확보하기위하여연계시스템을구성하고이를중심으로기술을분야별로집중화 (focusing) 하는전략이필요하며, 필요에따라서연구및기술개발에돈이많이들기때문에인력과장비및연구개발예산을통합하는공동 R&D 센터의설립도필요하다. < 그림 22> 의류용섬유산업의전략기술개발을위한혁신주체별역할 311
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2. 생활용섬유 2-1. 전략기술 가. 벽지, 쉬트, 블라인드제품은소재성능이고기능성기술과에너지절감용친환경기술을복합화 1 빛의밝기에따라색이변하고항균, 방취및열차단기능의신소재벽지현재벽지는한가지모양과색상이어서인간의라이프스타일의변화에맞추지못하는것을낮시간대의밝은빛아래에서는밝은색계열로유지하다가저녁시간대에는차분한색계열로변화하여휴식에도움이되면서도항균, 방취및열차단으로에너지절감효과가있는친환경신소재의원천기술이필요하다. 2 해충기피및먼지발생이없고온도조절능력이있는신소재를이용한침대쉬트인체에나쁜영향을미치는해충을차단하면서호흡기질환등을유발할수있는먼지발생이없으면서스스로온도조절능력이있어서여름에는시원하게겨울에는따뜻하게온도가조절이되는신소재의원천기술이필요하다. 3 미적으로우수하면서내광성도강하고빛차단및온도차단기능이있는신소재블라인드현재내광성이강하면서빛차단및열차단기능이있는블라인드용섬유는우수한색상발현및기능적이측면에서도기술이낙후되어있는실정이므로, 이에대한신기술의개발이필요하다. 나. 환경변화의센싱기능을지닌전자섬유소재및응용기술 1 벽지벽지의기능은여름에는냉감과겨울에는온감을제어할수있는직물원단을개발함으로써에너지절감및친환경제품으로개발이필요하기때문에섬유산업과 IT 융합기술과의기술융합으로신개념의기술개발이필요함하며, 특히중소기업업종에서기술개발이유망한사업이다. 2 쉬트쉬트원단에전자기술을적용한신개념의프로세스를도입하여수면시에인체의온도및습도를감지하여자유롭게체형에적합한성능을부여함으로써건강을증대하고, 생명의연장에기여하는신소재쉬트개발이필요하다. 3 블라인드자외선의양에따라빛의양을조절하면서차단하고공기순환은가능한신소재블라인드의특징은자외선의양을스스로인식해서조직의밀도등을조절해서빛투과양을조절하면서공기순환도되는신소재의원천기술확보및전자제어기술을이용한신개념의기술개발이접목되어야한다. 2-2. 전략기술확보방안가. 중소기업이대기업과상생할수있는전략벽지, 쉬트, 블라인드의핵심기술및내용으로는고기능복합기술과에너지절감친환경기술개발로서중소기업이독자적으로기술개발하기에는한계가있기때문에고기능성유무기복합소재나나노복합소재, 인공지능형복합소재등은대기업에서기술개발하여중소기업에기술이전함으로써중소기업이대기업과상생할수있는기회를줄수있는전략으로 312
Ⅶ. 섬유의류산업 이에대한아이템에따른기업클러스트를형성하여기술개발이시급한실정이다. 벽지의접착기술은미국의 3M 기술을도입하여적용하고, 블라인드의접착수지는일본의대일화학의제품을사용함으로써기술경쟁력을향상시킬수있다. 섬유에사용하는접착제에대한기술개발에대한정부의장기적인기술개발로드맵이필요하며, 이에대한중소기업개발육성사업으로적극적인지원이필요하다. 전자섬유에대한응용기술은국내삼성전자와중소기업섬유산업제조업체가공동으로사업을추진할수있는프로젝트를구상하여중소기업이핵심기술을보유할수있도록적극적인육성사업안이필요하다. 나. 기능성섬유기술개발및브랜드가치개발기능성의특징은온도, 습도, 청량차이를극복할수있는핵심기술, 우수한촉감과경량감, 흡한속건성을지닌기능효과의핵심기술, 전자파차폐, 제전, 방오, 항균소취등고차기능성원사핵심기술등의기술인자를개발하는데있어서중소기업의독자적인기술개발이필요하기에기술개발에필요한여건을정부에서적극적인지원이필요하다. 브랜드가치개발은기존에는대기업에서주도하여기술개발하였으나, 중소기업의인력및기술지원제도를부여하여중소기업형브랜드가치창출할수있도록대기업에서중소기업과공동으로브랜드개발할수있는클러스트제도를도입하여지원육성이필요하다. 3. 산업용섬유 3-1. 전략기술가. 산업용섬유산업의발전을위한단계별핵심기술산업용섬유산업의기술발전단계는아래와같은여섯단계로구분할수있는데부품 / 소재를개발하는데필요한핵심기술을이단계별로분석하여 bottle-neck영역을확인하여정책적으로해결해야한다. 1 1단계 : 산업용섬유의원료개발단계 2 2단계 : 산업용섬유의원사개발단계 3 3단계 : 산업용섬유의개질및공정기술개발단계 4 4단계 : 다른섬유소재와의복합화기술개발단계 5 5단계 : 부품및소재개발단계 6 6단계 : 신뢰성기술개발단계 나. 산업용섬유산업의기반구축을위한극한소재기술극한소재는경량성, 가공성등을바탕으로고강도, 고탄성, 초내열성, 구조재및분리기능, 광학특성, 전기특성등과같은종래에는없었던새로운기능을보강한첨단신소재기술이주요하다. 극한소재는자동차, 우주 항공, 정보통신산업등첨단산업의핵심소재로사용되기때문에, 극한소재산업의발전이이들수요산업의생산양식을변화시킴으로써생산성향상및국제경쟁력강화에크게기여한다. 다. 타이어코드및 Wiping Cloth 소재 up-grade 및고부가가치화기술 현재세계일류상품인 Cash Cow Item의지속적인육성을통한산업용섬유산업기반확충으로수요산업인자동차및 IT 산업과동반성장을위한전략기술을개발한다. 313
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 라. 초경량복합재산업용섬유소재기술국내초경량복합재섬유산업은원사개발단계, 개질및공정기술개발단계에머물러있는실정이며, 향후원료개발, 다양한복합화및부품 / 소재개발, 신뢰성확보를위한연구개발추구하여, 자동차, 선박, 항공기, 열차등수송용수요산업대응형섬유소재기술을확보한다. 마. IT융합산업용섬유소재기술광제어 / 광전달용섬유및신호전달 / 전기제어용섬유제품의핵심원천기술개발, 디스플레이산업발전에핵심적인부품및소재를개발하여원천기술력확보로섬유에 IT기능을직접부여하는섬유제품의핵심원천기술을개발한다. 바. 분리기능섬유소재기술연료전지용탄화수소계강화복합막과관련한요소기술중선진국의기술에비교하여독창적이며경쟁력을가지고있는탄화수소계이온전도체기술, 지지체기술등을활용한세계경쟁력확보분야를집중육성하고, 고용량및고출력분리막과안전성이강화된난연성의이차전지용복합막기술을개발한다. 3-2. 전략기술확보방안가. 산업용섬유원천원료의안정적인확보대부분수입에의존하고있는산업용섬유의원료에대한중장기적인전략을수립하여궁극적으로국산화시켜야한다. - 중기적전략 : 산업용섬유외국원료기업과의안정적인원료확보전략 - 장기적전략 : 전방위산업에속하는국내석유화학기업과공동으로국산원료개발나. 산업용섬유소재특화기술개발초경량복합재섬유개발및상품화에는오랜기간과많은자금이투입되어야하기때문에산업간경쟁보다는기업별특화된초경량복합재섬유를개발하도록유도하는전략이후발주자로서빠른시일내세계적인기술경쟁력을확보할수있는방향이다. 초경량복합재섬유의원사및개질기술은원사메이커가주관되어연구개발및상업화를추진하는것이기확보한인프라를활용하는측면에서도유리할것이며, 수요인부품및소재개발과연계한특정초경량복합재섬유기술중심의확보전략이필요하다. 다. 공급과수요기업간의클러스터구축을통한부품및소재개발산업용섬유로제조되는제품은타산업의핵심부품및소재로사용될것이기때문에공급기업과수요기업간의협력이절대적이므로산업용섬유개발기업, 산업용섬유를활용하여부품및소재를개발하는기업, 개발된부품및소재를사용하는기업간의클러스터구축을유도하여연구개발및상업화의성공가능성을제고하고, 이때, 동일한소재또는부품의중복개발은최대한방지되도록조정하여야한다. 산업용섬유를활용하여부품및소재를만드는기업은중소기업중심이기때문에중소기업의연구개발및상품화를지원할수있는공동연구지원인프라의확충이필요하며현연구기관의기능및역할을보완하는것도한방편일것이다. 314
Ⅶ. 섬유의류산업 라. 공급기업과수요기업을위한신뢰성평가능력확보공급기업이만드는산업용섬유및부품 / 소재의성능에대한평가기관을육성하여공급기업이겪을수있는시행착오를최대한줄여야하며, 또한수요기업이안심하고국내에서개발된부품및소재를채용할수있도록제품에대한신뢰성을줄수있는평가기관의육성이필요하다. 산업용섬유를사용한대부분의제품은타산업의핵심부품및소재로사용되기때문에정확한신뢰성평가능력이요구되며수요기업으로부터의인지도도필요할것이다. 따라서, 용도별신뢰성을예측하고평가할수있는연구기관을지정하여특정분야에대한신뢰성평가기술의전문성배양하되초기에는외국의유명평가기관과연계를통하여전문역량을육성하고전문성에대한명성을확보함으로서궁극적으로국내자체적인신뢰성평가역량을확보하여야할것이다. 315
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 7 비전체계도 비전 목표 섬유산업구조고도화를통한 세계 4 위섬유강국도약 매출액 : 322 억불 ( 09) 550 억불 세계시장점유율 : 2%( 10) 2.5% 수출 : 139 억불 ( 10) 250 억불 고용 : 23 만명 ( 10) 28 만명 산업용섬유비중 : 25%( 10) 40% 추진방향 감성 / 기능성 / 녹색의류용섬유 친환경스마트생활용섬유 IT/BT/NT 융합산업용섬유 고부가가치화글로벌마케팅 추진전략 세계 4 위섬유강국도약을위한 고급화, 브랜드화, 차별화전략으로글로벌경쟁력향상 섬유소재수요기업과협력연계강화 융복합첨단고기능 / 고성능산업용섬유소재개발 의류용섬유산업 부문별전략 - 의류제품품질 / 성능경쟁력향상으로패션 / 브랜드화 - 생산공정기술및전문인력기반으로한고급화 / 차별화전략 - 친환경녹색섬유, 건강증진섬유, 고감성섬유기술개발 생활용섬유산업 - 수요가증대하는벽지, 시트, 블라인드시장공략 - 감성및기능성이함유된고급화된브랜드를통한경쟁력 - 인간친화형기능성 / 지능형스마트생활섬유기술개발 산업용섬유산업 - 수송기기, IT, BT, ET 등전방수요산업과연계협력하여제품개발을할수있도록클러스터구축 - 수요산업에서요구하는첨단고기능성섬유소재기술개발 316
Ⅶ. 섬유의류산업 < 섬유의류산업 6 대중점육성제품 > 구분의류용생활용산업용 중점육성제품친환경 고감성섬유소재, 고부가가치패션디자인제품주거및인테리어용친환경 스마트제품수송산업용섬유소재, IT 융합섬유소재, 에너지 환경섬유소재 < 유망제품별중점기술개발계획 > 유망제품핵심기술 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 친환경 고감성섬유소재 바이오매스섬유소재화기술 생체모방형섬유소재 휴먼케어형섬유소재 고부가가치패션디자인제품 주거및인테리어용친환경 스마트제품 수송산업용섬유소재 IT 융합섬유소재 에너지 환경섬유소재 창조적텍스타일디자인기술 초박지 (Ultrathin fabrication) 기술 에너지절감용섬유소재기술 센싱기능의전자섬유제조기술 극한성능발현섬유소재기술 복합성능발현섬유제품기술 광제어 / 광전달용섬유소재기술 신호전달 / 전기제어용섬유소재기술 이차전지용분리기능섬유소재기술 연료전지용분리기능섬유소재기술 수처리분리기능섬유소재기술 자체개발해외공동개발 (Open Innovation) ( 해외 ) 기술도입 317
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 철강 비철산업 Ⅷ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅷ. 철강 비철산업 1 철강 비철산업개요 ( 정의 ) 철강 비철산업는광석으로부터추출, 제련등의과정을거친원재료를정련, 주조, 성형, 가공등의공정을거쳐제조하는산업을총칭하며철강, 비철및뿌리산업으로분류ㅇ ( 철강산업 ) 고로, 전기로, 압연및가공설비를갖추고각종금속광, 금속스크랩또는찌꺼기를제련및정련, 용해, 합금, 처리, 주조, 압출, 압연및연신, 금속표면처리및기타처리하여각종형태의 1차철강재및표면처리강재를생산하는산업ㅇ ( 비철산업 ) 비철금속이란알루미늄 ( 자동차부품 ), 동 ( 전선 ), 아연 ( 철강도금 ), 납 ( 축전지 ), 니켈 ( 스텐레스합금 ) 등철강이외의모든금속을지칭하며이의추출, 제련, 정련, Recycling하는산업을총칭ㅇ ( 뿌리산업 ) 뿌리산업은주조, 금형, 용접등을통해소재를부품으로, 부품을완제품으로생산하는기초공정산업 ( 타산업과의연관성 ) 철강 비철산업은다른산업과연계효과가매우큰국가기초산업ㅇ ( 철강산업 ) 철강은다른소재에비해강도가높고저렴하며가공성이우수하여건설, 자동차, 조선, 전기, 전자등주요산업에서가장중요한기초소재산업ㅇ ( 비철산업 ) 비철금속은단일금속뿐만아니라합금형태로도많이활용되며자동차, 항공, 전자산업등주력산업과직간접적으로연관되어있으며신성장동력산업의미래생존에도필수불가결한기술및지식집약적산업ㅇ ( 뿌리산업 ) 제조업전반에걸쳐기반성과연계성이높은산업으로최종제품의품질및성능을결정 * 자동차산업의경우차량 1대생산시 6대뿌리산업관련비중이부품수기준 90%(22,500 개 ), 무게기준 86%(1.36톤 ) * 조선산업의경우선박 1대당용접관련비용이전체선박건조비용의 35% 를차지 < 금속산업 ( 철강, 비철, 뿌리 ) 과타산업과의연관도 > 321
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2 철강산업 1. 서론 1.1 철강산업의정의및산업의분류 1.1 철강산업의정의철강산업은철광석을원료로하는전로제강법과철스크랩을원료로하는전기로제강법등에의해 Slab, bloom, Billet와같은반제품을생산하고이를압연, 단조, 열처리등가공공정을거쳐제품을생산하는산업이다. 철강산업은자동차, 조선, 기계, 건설산업을비롯한전산업에기초소재를공급하는핵심기반산업이다. 철강산업에포함되는제품들은봉형강, 판재류, 강관류, 특수강류로크게구분되며, 여기에서다시철근, 봉강, 형강, 선재, 중후판, 열연강판, 냉연강판, 도금강판, 강관, 선재등으로세분된다. 탄소량이많은특수용도의고탄소강과탄소이외에합금원소를가해서강의특성을개량한합금강을합친특수강은보통강에대응하는분류로사용하기도한다. 1.2. 철강산업의특징과중요성철강산업은제조업의핵심기초소재를공급, 기업의경쟁력을좌우하는핵심요소이자산업발전의견인차역할을수행하는산업으로서, 다음과같은특징을갖고있다. - 자본집약적장치산업이자기초소재를공급하는기간산업으로서, 규모의경제가요구, 공급과부족및가격등락의가능성이상존하고, 수요규모의유지및수요처의안정적확보가필요 - 설비투자및구조조정이어려운산업으로서, 설비투자가경기변동에후행하고장치 / 자본집약형성격으로다른산업에비해보수적인투자가이루어지며, 설비폐쇄나해외이전이자유롭지못해구조조정이어려움 - 기초소재로서낮은가격, 풍부한매장량이라는조건구비하여자원유효성과재활용률이높아소재로서의경제성높음 - 철강산업은전 후방연쇄효과가주요제조업중총효과가가장큰산업임 < 주요산업의전 후방연관효과 > 년도 구분 철강 석유화학 일반기계 자동차 조선 산업평균 전방효과 2.66 2.92 1.25 0.99 0.44 1.00 2007 후방효과 1.41 1.37 1.21 1.31 1.19 1.00 합 계 4.07 4.29 2.46 2.30 1.63 2.00 전방효과 2.24 2.77 1.21 0.85 0.44 1.00 2000 후방효과 1.37 1.28 1.15 1.30 1.14 1.00 합 계 3.61 4.05 2.36 2.15 1.58 2.00 자료 : 한국은행 (2008) 322
Ⅷ. 철강 비철산업 2. 철강산업외부환경분석 2.1. 거시환경분석 세계철강생산규모의지속확대 < 2020 년까지의글로벌철강산업규모전망 > 연도 1946 1974 2000 2007 2010(e) 2020(e) 조강생산 ( 백만톤 ) 108 707 849 1,346 1,427 2,031 시기구분 고성장기 정체기 도약기 지속성장기 선진국고성장 오일쇼크 중국급성장 글로벌금융위기 설비과잉 글로벌화 신흥국성장세지속 성장율연평균 6.9% 연평균 0.4% 연평균 6.9% 연평균 4.0%? * 자료 : World Steel Dynamics (2008, 2010), World Steel Association (2010) 세계철강생산은 1970년대에서 1990년대까지 1 2차오일쇼크, 구소련붕궤등에따른설비과잉확대로연평균 0.4% 수준의정체상태를보였으나, 2000년대들어생산량이큰폭으로증가하여 2000 년 8억 4,900만톤에서 2007년 13억 4,600만톤으로연평균 6.9% 수준의높은성장세를기록하였다. < 최근 10 년간세계조강생산추이 (2000~2009) > ( 단위 : 백만톤 ) 구 분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 조강생산 849 851 904 970 1,072 1,144 1,247 1,346 1,329 1,224 중국 129 152 182 222 283 353 419 489 500 568 중국제외 720 699 722 748 789 791 828 857 829 656 * 자료 : World Steel Association (2010) 이러한높은성장세는중국의생산설비확충및생산능력급증에기인하고있다. 즉최근 10년간중국의생산량은연평균 17.9% 증가한반면, 중국을제외할경우세계철강생산은연평균 0.1% 감소하였다. 2008년글로벌금융위기의여파로 2008년, 2009년의경우생산량이전년대비감소하였으나 2010년부터증가추세로반전하여 2007년최고치수준을회복할것으로전망된다. 향후세계철강생산은연평균 4.0% 수준의안정적성장세를지속하여, 2020년에는 20억 3,100만톤규모에달할전망이다. 신흥국중심의수요성장구조강화세계철강소비는 1970년대 1 2차석유파동, 냉전체제붕괴에따른군비축소등에따라정체상태에있었으나, 2000년대들어서는중국의고성장에따른철강수요증가로 2007년까지연평균 6.6% 증가하였다. 반면미국 일본등주요철강생산국가의소비시장은정체됨에따라철강재교역량은지속적으로증가하여왔다. 323
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 세계철강재교역량 ( 수출 입 ) 추이 (2000~2009) > 구 분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 수출량 ( 백만톤 ) 307 300 313 333 366 371 418 435 436 325 수입량 ( 백만톤 ) 299 293 313 332 362 364 409 425 424 321 * 자료 : World Steel Association (2010) 향후철강수요는미국발금융위기심화및실물경제로의확산등의영향으로세계철강경기전반의불확실성이고조되는가운데인도, 브라질, 러시아, 아세안등신흥시장을중심으로성장하는추세가강화될것으로전망된다. 반면과거 10여년간약 17% 내외의높은성장률을기록한바있던중국의철강수요증가율은다소둔화될것으로예상된다. < 세계철강소비추이 (2000 년, 2007 년, 2009 년 ) > ( 단위 : 백만톤 ) 구분 주요국 ( 지역 ) 미국 EU 일본한국중국브라질러시아인도 아세안 호주중동아프리카 2000 년 133 184 80 40 138 18 29 30 30 6 21 16 843 2007 년 114 220 86 57 440 25 47 55 49 8 45 26 1,320 2009 년 62 129 57 47 565 21 28 57 47 6 45 32 1,203 * 자료 : World Steel Association (2010) 세계철강소비 이러한신흥국중심의시장구조는국내철강산업이글로벌다각화를통해신흥국의성장가능성을활용할수있는기회인반면, 기업간경쟁심화로시장의변동성이확대되는위협요인으로작용할것으로예상되고있다. 철강원자재가격상승및수급불균형석유등에너지자원과함께철강산업의주요원자재인철광석과유연탄시장은지난 10년동안각각 6.5배, 5배상승하였으며, 장기적으로가격상승및수급불균형이지속될것으로전망되고있다. < 국제철강원료가격추이및전망 (2001~2011) > 구분 2001 년 2002 년 2003 년 2004 년 2005 년 2006 년 2007 년 2008 년 2009 년 2010(e) 2011(e) 철광석 37 36 39 46 79 94 103 202 112 239 251 원료탄 43 48 46 58 127 114 96 300 129 215 224 * 철광석가격기준 : Lump Ore (c/dmtu, FOB, Hamersley), 장기계약가 * 원료탄가격기준 : Premium Hard Coking Coal (US$/t FOB), 일본 - 호주벤치마크계약가 * 자료 : 한국자원정보서비스 (2011.1), 한국철강자원협회 (2011.1) 철강수요의지속적증가에따라철강원자재의수요는지속적으로증가할것으로전망되는반면, 단기적으로철강원자재공급은인프라부족, 금융위기시의투자중단등으로대폭적인확대에는한계가있을것으로보인다. 324
Ⅷ. 철강 비철산업 또한 2000년대이후철강원자재의공급자우위시장구조가강화된것도주요요인으로작용하고있다. 철강원자재보유량, 교역물량점유가일부국가에집중되어있어서원자재생산국가의수출정책변화등에따라수급환경이크게달라질수있는위험이있으며, 2000년대이후철강원자재공급업체의통합화, 대형화가꾸준히진행되어원자재공급시장의과점화현상이심화되었기때문이다. < 세계철강원료시장현황 > 철광석 원료탄 3대공급사가세계수출의 79% : Vale, Rio Tinto, BHPB 상위 5개국의매장량비중 : 71% 4대공급사가세계수출의 34% : BHPB, Glencore, Rio Tinto, Anglo American 상위 5개국의매장량비중 : 87% 철강산업 5 대철강사의조강생산점유율 : 23% 5 대조강생산국의조강생산점유율 : 63% * 자료 : 한국철강협회 (2009), World Steel Association (2009) 채굴가능한원자재의품위저하경향으로고급강생산에필요한고품위원자재를중심으로수급이타이트해지고있다는점도가격상승의요인으로작용하고있다. 철광석품위를나타내는철 (Fe) 함유량은전세계평균이 2006년 54.0% 에서 2012년 53.1% 로감소추세를나타내고있다. < 철광석의평균품위추이및전망 (2006~2012) > 구분 2006년 2007년 2008년 2009년 2010 2011(e) 2012(e) 세계 54.0 53.8 53.5 53.3 53.1 53.3 53.1 * 자료 : 하나금융경영연구소 (2010) 이러한환경하에서지난 40여년간지속되던주요원자재업체와철강업체와의연간계약가격에기반을둔거래방식 (Benchmark System) 이붕괴하고 2010년초부터현물가격에근간한분기단위계약으로전환되었다. 분기단위계약방식은원자재가격의상승추세에서철강산업의제조원가및이익의변동성이증가하고, 수익성을훼손시킬우려가있다. 이러한위협에대응하기위한철강원자재의안정적 경제적확보여부가철강기업들의경쟁력을좌우하는핵심변수로대두되고있다. 또한매장량이풍부한저품위원료사용기술과함께스크랩의안정적확보가중요한과제중의하나로부상하고있다. 현재세계조강생산량의약 1/3이스크랩을주원료로하는전기로제강법에의해만들어지고있는데, 이비율은선진국으로갈수록높고, 미국에서는약 60% 에달하고있다. 그리고최근일본고로업체들의전로스크랩배합비율은 15% 의높은수준을보이고있다. 그러나이러한수요증가에대해공급이충분히따라가지못할것이라는우려가커지고있다. 325
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 철스크랩가격추이 (2001~2010) > 구분 2001 년 2002 년 2003 년 2004 년 2005 년 2006 년 2007 년 2008 년 2009 년 2010 스크랩 106 127 179 280 250 267 358 516 311 411 * 철스크랩가격기준 : HMS No.1 (US$/t), 미국수출가격 * 자료 : 한국수입업협회 (2011.1) 기존주력스크랩수출국들의수출여력위축도예상된다. 예컨대주요수출국중의하나인러시아는 2005년이후 5년연속스크랩수출량이감소하고있다. 특히판재류를생산하는미니밀의비중이늘어나면서고품질스크랩에대한수요는대폭증가하는반면공급은이에크게못미칠것이다. 가격또한일시적인등락은있겠으나장기적관점에서보면상승추세가지속될가능성이높다. 이에따라철강산업은향후스크랩의안정적조달체제구축, 스크랩유통체계의고도화및스크랩사용기술의혁신을요구받고있다. 기후변화에따른온실가스규제강화 철강산업은대표적인에너지다소비산업이고, 기후변화협약에가장큰영향을받는산업중의하나이다. 전세계온실가스배출량의 4 5% 정도가철강산업에서발생하는것으로알려지고있고, 국내의경우 2005년기준으로철강산업이차지하는비중이 12.1% 로제조업중가장큰온실가스배출산업으로자리매김하고있는상황이다. < 국내분야별온실가스배출량 (2005년) > 구 분 발전 철강 석유화학 정유 시멘트 반도체 제지 자동차 총배출량 배출량 ( 천tCO2) 166,327 71,648 30,471 27,093 15,653 9,393 7,486 5,583 591,124 비중 (%) 29.1 12.1 5.2 4.6 2.6 1.6 1.3 0.9 100.0 * 자료 : 지식경제부 (2010) 반면국내철강산업의에너지효율은경쟁국일본에비해낮은수준을보이고있기때문에에너지효율향상을위한투자및기술개발노력과함께장기적인관점에서혁신적인 Eco Process 의개발이중요한과제로부상하고있다. < 주요국의철강산업에너지원단위 (2007년) > 구분 한국 일본 독일 미국 부가가치기준 (TOE/ 천달러 ) 0.598 0.558 0.686 0.769 물량기준 (TOE/ 천톤 ) 0.185 0.193 0.199 0.204 * 자료 : 산은경제연구소 (2010) 326
Ⅷ. 철강 비철산업 또한정부가 2020년국가온실가스배출전망치 (BAU; Business As Usual) 의 30% 를감축목표를제시하고, 온실가스및에너지목표관리제등을도입함에따라온실가스감축에따른생산비용상승압력이더욱커질것으로예상된다. 따라서이에대응하기위한온실가스 에너지감축및녹색화가절실한상황이다. < 세계주요국의 2020 년온실가스감축목표 > 구 분 EU 미국 한국 중국 일본 기준년도 2005년 2005년 - - 2005년 감축기준 총량 총량 BAU 대비 GDP원단위 총량 감축목표 20% 17% 30% 40~45% 15% * 자료 : 포스코경영연구소 (2010) 온실가스규제강화는성공적대응여부에따라미래국내철강산업에위기이자동시에기회로작용할전망이다. 원가상승, 상공정신증설애로, 국가별규제수준의차이에따른무역분쟁등은리스크요인으로작용할것이다. 반면온실가스감축혁신기술의개발, 신수요창출등녹색산업을선점하는경우, 철강업계의리더로자리매김할수있는절호의기회가될것이다. 2.2. 글로벌시장동향분석 중국 인도의철강생산 / 소비중심국부상 < 세계 10대조강생산국현황 (1995/2000/2009) > 단위 : 백만톤 순위 1995년 2000년 2009년 1 일본 102 중국 129 중국 568 2 중국 95 일본 106 일본 88 3 미국 95 미국 102 인도 63 4 러시아 52 러시아 59 러시아 60 5 독일 42 독일 46 미국 58 6 한국 37 한국 43 한국 49 7 이탈리아 28 우크라이나 32 독일 33 8 브라질 25 브라질 28 우크라이나 30 9 우크라이나 22 인도 27 브라질 27 10 인도 22 이탈리아 27 터키 25 세계 752 849 1,224 * 자료 : 한국철강협회 (2009), World Steel Association (2010) 중국의철강생산과소비는 2000년이후연평균 17% 이상의성장을거듭하여 4배이상의외형을갖추게되었다. 전세계생산과소비에서차지하는비중도지속적으로상승하여 2009년에는세계철강생산과소비대비 46.4%, 47.0% 를점유하게되었다. 중국의부상은세계철강시장에큰변화를가져왔고, 향후에도계속될전망이다. 첫째원료확보경쟁이가속화되고있다. 둘째철강제품시장확보경쟁을더욱심화시킬것으로보인다. 중국은 2005년부터생산량이소비량을초과하는순수출국으로전환하였다. 327
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 중국의철강생산및소비 (2000~2009) > 단위 : 백만톤 구 분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 생산량 ( 비중 %) 129 (15.1) 152 (17.8) 182 (20.2) 222 (22.9) 283 (26.4) 353 (30.9) 419 (33.6) 489 (36.3) 500 (37.6) 568 (46.4) 소비량 ( 비중 %) 138 (16.4) 171 (20.0) 206 (22.6) 259 (26.7) 287 (27.2) 362 (32.0) 393 (31.9) 440 (33.3) 453 (34.9) 565 (47.0) * 자료 : World Steel Association (2010) 최근에는인도철강산업의성장이본격화되고있다. 인도는 1995년 2,200만톤을생산하여세계 10위권의생산능력을보유하고있었으나, 중국에버금가는높은성장속도를통해 2009년에는 6,300만톤의세계 3위의철강생산국가로도약하였다. 향후에도중국을대체할신흥시장으로서인도가주목되고있으며, 향후 10년내 1억톤시장으로성장할것으로전망되고있다. < 인도의철강생산및소비 (2000~2009) > 단위 : 백만톤 구 분 2000년 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 생산량 27 27 29 32 33 46 49 53 58 63 소비량 30 31 34 34 39 43 49 55 54 58 * 자료 : World Steel Association (2010) 동아시아시장의경쟁심화 글로벌금융위기의극복과정에서각국의투자장려로설비증설이지속되어공급능력이대폭확대되어가고있다. 이에따라공급능력과생산간의격차가확대되어세계철강설비가동률은글로벌금융위기전인 80% 대에서 70% 대로하락하였고, 과잉능력도 2007 년 2.0 억톤에서 2010 년 4.8 억톤으로크게확대될것으로전망된다. < 세계철강설비의생산능력과생산량 > 자료 : 산업연구원 (2010) 2000년대이후세계철강시장패러다임변화의큰특징중의하나는동북아 3국이세계철강산업의중심축으로부상하였다는점이다. 한국, 중국, 일본은 2000년에서 2009년기간중의세계철강소비및생산증가분의 113% 를점유하였다. 다시말해이기간중 3국을제외한다른지역의철강소비는마이너스성장을하였다는의미이다. 결과적으로한중일 3국은세계조강생산의 58% 를점유하게되었으며, 세계철강재소비에서도 57% 를차지하였다 328
Ⅷ. 철강 비철산업 < 세계철강산업에서아시아및한중일의위상변화 > 자료 : Worldsteel, POSRI 특히중국철강사들은자국철강사간의통합화와신규제철소건설을병행하면서대형철강사로변모하고있는데, 중장기적으로연산 5천만톤급이상의초대형철강사가 3 4개정도탄생할것으로예상된다. 상해보강그룹은 2015년까지 6,600만톤플러스알파 를목표로하고있고, 무한강철과안강그룹도 6천만톤급철강사를지향하고있다. 또한이들은고급강생산기반을강화하고독자적인기술역량을배양하는등질적성장도병행추진하고있다. 자료 : POSRI 정리. < 중국대형철강사들의중장기설비능력목표 ( 단위 : 백만톤 ) > 회사명 2009년조강생산실적 중장기목표 상해보강그룹 38.9 66 + α 하북강철 40.2 60 무한강철그룹 30.3 60 안본그룹 29.3 60 산동강철그룹 21.3 30 사강그룹 26.4 30 수도강철 17.3 30 이러한가운데특히우려할만한것은중국의급성장과함께동아시아철강시장의수급불균형이심화될것이라는점이다. 한중일 3국의수출입구조를보면, 2005년이전에는일본의순수출물량이상당히많았음에도불구하고중국과한국의순수입으로동북아철강시장이균형을이룰수있었으나, 2006년부터중국이순수출로전환되면서역내수급불균형이확대되기시작했다. 2006 2009년의 4년동안역내누계초과공급량은무려 2억 2,700만톤으로이전 4년에비해 7배나늘어났다. 문제는향후에도역내에서지속적인설비증설이계획되고있는반면, 일본과한국등의수요가포화상태에근접하면서동북아지역의공급과잉상황이고착화될우려가높다는점이다. 중국의경우단기적으로초과공급압력은더욱커질것이고, 정부의노후설비페쇄정책이일부진전을보이겠지만, 계속해서신규설비가준공되고있어적어도중기적으로는초과공급상황은계속될것으로보인다. 일본또한내수부진이상당기간지속되고있고, 향후수요가회복된다하더라도과거피크수준에는미치지못할것으로전망된다. 이러한상황에서일본철강업계는아시아시장을타겟으로수출드라이브정책을강력하게추진중이다. 한편대내적인측면에서도철강공급과잉구조가장기간지속될것으로우려된다는점을들수있다. 최근국내철강업계의활발한설비투자는단기적으로는국내철강산업의조강자급률향상, 상하공정간불균형해소등을가져오는긍정적인측면도있으나, 국내철강업계의설비확장이수요증가세를크게초과하는경쟁 329
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 적양상을보이고있어향후구조적공급과잉현상이가시화되어수익성을확보하기위한노력이필요할것으로보인다. < 철강산업의부가가치율추이 (1990~2010) > 구분 1990 년 1995 년 2000 년 2007 년 2010 년 (e) 부가가치율 22.5% 24.7% 23.5% 18.5% 10% 2012년우리나라철강산업의공급능력은 8천만톤을상회할전망이고, 앞으로도당분간국내철강업계의철강설비확장은계속될것이다. 결과적으로국내철강업체간의경쟁도한층심화되고국내철강시장에서경쟁구조가안정화되기까지는상당기간이소요될전망이다. 또한앞으로는한국도순수입국에서순수출국으로전환될것으로예상된다. 따라서향후동아시아는세계에서가장경쟁이치열한시장으로변모할전망이다. < 한중일철강산업의초과공급구조 > 자료 : KOSA, JISF, China Customs, POSRI 철강산업의통합화 전략적제휴가속화 2000년대이후세계철강산업에서는전 후방산업의통합화에대응하고시장지배력을제고하기위한대형화 통합화가본격적으로추진되었다. 이에따라 Usinor, Arbed, Arceralia의합병으로 Arcelor 출현등여러건의통합화가이루어졌다. < 세계철강산업의주요재편내용 > 연도 기업명 재편내용 2002 Arcelor Usinor( 프랑스 ), Arbed( 룩셈부르크 ), Arceralia( 스페인 ) 의합병으로출범 2003 JFE Steel 일본내 2, 3위철강기업인 NKK와가와사키제출의합병으로출범 2005 Mittal Steel LNM( 영국 ) 과 ISG( 미국 ) 의합병으로출범 2006 Arcelor-Mittal Mittal Steel( 네덜란드 ) 과 Arcelor( 룩셈부르크 ) 의합병으로출범 2007 Tata Steel Tata Steel( 인도 ) 이 Corus( 영국 ) 를인수 2011 신일본제철 일본내 1, 3위기업인신일본제철과스미토모금속이합병추진선언 330
Ⅷ. 철강 비철산업 2000년대중반부터는선진국의고급강제조기술력과신흥국의우수한원가경쟁력을결합하여생산능력을극대화하기위한통합이추진되었다. Mittal Steel이 Arcelor를합병하여세계 1위철강사가된 ArcelorMittal Steel, 인도 Tata steel의영국 Corus 인수가대표적인예이다. 또한선진국을중심으로내수시장정체에따른해외수출및진출확대, 규모합리화를위한통합이추진되어왔다. 2002년일본가와사키제철과 NKK이합병하여출범한 JFE의사례나 2011년신일본제철의스미토모금속합병추진이대표적인사례이다. 이러한철강산업의통합화 대형화추세는철강산업에있어서기업간전략적제휴확산, 해외수출및진출경쟁력강화등의대응전략을요구하고있다. 철강제품의수요구조변화국내철강산업의주요수요산업중중저급강재의소비비중이높은건설, 조립금속등의산업성장이둔화하는반면자동차, 조선, 기계산업등이급성장하고있다. 이에따라철강재소비구조가고도화하면서고부가가치강재의비중도상승하고있는추세이다. < 철강다소비산업의비중변화추이 > 미래의신성장동력으로부상하고있는신재생에너지관련산업의급성장은특히고부가가치철강재에대한새로운수요를창출하게될것으로예상된다. 풍력산업은향후연평균 23% 의고성장이예상 (Global Wind Report, 2009) 되는데, 여기에사용되는전기강판, 후판, 선재등은새로운수요처를확보하게될것이고, 풍력발전시스템의대형화진전에따라소재경량화에대한니즈도증대될전망이다. 원자력산업역시대폭적인성장이예상되는데, 고내식성 STS강, 지르코늄튜브, 원자력철근 ( 원전1기당약 13.4만톤소요 ), 고망간 고질소강등고급강에대한새로운수요를창출할가능성이높다. 이외에도물, 토양정화등환경관련신산업의성장과함께 IT융합산업의성장도철강신수요창출에기여할것으로기대된다. 또한전통적수요산업에서도철강재수요패턴이변화하고있는데, 예컨대자동차산업에서는안전기준강화, 친환경차확대로 AHSS강 (Advanced High Strength Steel) 및전기강판수요가확대되고, 조선산업에서는 Green-Ship의도입확산으로구조경량화를위한신강종개발니즈가증대할전망이다. 산업기계분야에서는자원개발및에너지수송효율증대를위한중장비의수요증가가예상되며이를위해고강도와경량화를동시에만족시키는고기능성후판의지속적인개발이요구된다. 심해나극지개발이활발히진행될것으로예상되는에너지분야에서는엄격한규격조건의석유수송용 API 강재및 Offshore 331
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 강재의개발이요구된다. 가장많은철강재를소비하는건설산업에서도기존의강재특성에내후성, 내진성등과같은복합기능을갖춘맞춤형강재에대한니즈가증대할전망이다. 2.3. 글로벌기술및정책동향분석 미국 : 철강산업의경쟁력제고전략 미국에서의철강산업은연간출하액 1조달러, 직접고용인력 3백만명, 간접고용인력 1,200만명인핵심산업으로, 에너지부산업기술국주도로핵심산업의경쟁력제고를위해 2001년에 2020년의철강산업을구현한 Steel Industry Technology Roadmap" 을개발하였다. 이에대한로드맵의요구조건을달성하기위해미국철강업계는철강연구단체, 철강제조업체, 철강사용업체, 주정부, 연방정부기관, 국립연구소및대학간에협력관계가구축되었으며, 협력연구의성과로서산소희박연소, 고로고온송풍, 진동연소에의한 Nox 저감기술이개발되었다. 2001년 9.11 World Trade Center의붕괴사태이후철강구조물의안전성을제고할수있는구조용강규격재검토가시행중이며, 새로운경쟁력요소로서냉철원확보를위해기존의 Midrex 프로세스이외에고베제강에서개발한철광석분광과일반탄을원료로사용하는간접환원설비 ITmk3 (Ironmaking Technology mark3) 1기를미네소타주에완공하였다. 일본 : 철강소재성능한계돌파전략 고베지진이후사회간접자본에사용되는철강소재의성능한계돌파와국가안전도향상을위해 1997년부터 STX-21( 일명초세립강프로젝트 ) 사업을수행하여강도 2배수명 2배의성능을가지는구조용강, 해수성강재및발전소용소재개발을목표로설정하여일부상용화체제로돌입하였으며, 초세립강프로젝트이외, 금속기계부품산업의고도화를위한기반구축을목표로 1996년부터금속소재의고기능화를위한 Super Metal Project 정부지원으로수행중에있다. 고부가가치에너지소재, 수송기기소재개발을통한신수요창출, 차세대 Hybrid 자동차용무방향성전기강판개발완료하였고, 21세기의산업환경에대응하기위하여 NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization, 신에너지및산업기술개발기구 ) 지원하에고철유효이용, Half Energy 제선기술, 제강슬래그자원화, CO2 저감및고정, 태양광발전시스템, 석탄가스화기술, 다이옥신대응기술등을추진중에있다. EU : 친환경 / 고부가가치화를위한기술확보전략 탄소강은독일, 프랑스, 이태리, 스테인레스강은독일, 스웨덴, 핀란드, 스페인중심으로산업재편, 특수강소재개발을통한고부가가치화전략으로추진중에있으며, 전통적으로자동차산업및특수조선산업의우위성을유지하기위하여자동차경량화관련소재생산기술 (Hydro-Forming, Tailor Welded Blanking) 및조선용고급후판양산기술이앞서있다. 지구온난화대책관련이산화탄소배출량저감을위한철강공정기술, 이산화탄소지중매립기술개발등에 R&D 역량집중하고있다. 332
Ⅷ. 철강 비철산업 중국 : 구조조정을통한경쟁력확보전략 세계최대철강생산국및가격경쟁력확보에주력하고있으며, 2011년까지보산, 안산, 무한을 5,000만톤급특대형철강사로육성계획이며, 2008년단일국가로는세계최초로조강생산 5억톤돌파, 스테인레스조강생산 700만톤, 철광석수입량 4억4천만톤을돌파함으로써세계최대철광석수입, 탄소강및스테인레스강생산및소비국지위를유지하고있다. < 중국철강산업의구조조정정책추이 > 연도주요정책세부내용 2005 2009 2010 철강산업발전정책 철강산업구조조정진흥정책 낙후설비폐기대상기업명단발표 * 자료 : 산은경제연구소 (2010) 10 대철강사의조강생산비중 '10 년까지 50% 이상으로확대 생산규모총량증가억제, 신설일관제철소원칙적으로불허 '11년까지 400m3이하고로와 30톤이하전로, 전기로폐쇄 '11년까지 7,200만톤의제철능력과 2,500만톤의제강능력제거예정 낙후능력도태전제하에능력확장추진 산업집중도제고를통한생산효율화 대형철강사주도로 M&A 를추진하여 '15년중국조강생산량 10대기업의비중은전체생산량의 60% 이상이되도록노력 생산능력 5천만톤이상 3~4개사와 3천만톤이상철강사를다수육성 연안지역철강사생산비중 30% 에서 40% 로확대 내륙에분산되어있는소형철강사의통폐합을통해원료및제품운송에유리한연안지역으로입지조정 '10 년 9 월말까지철강업체수 175 개, 생산능력기준으로고로 3,525 만톤, 전로 876 만톤폐쇄 업체가규정기한내폐쇄작업이완료되지못할경우금융기관대출중단, 신규투자불허, 전력및물공급중단등강력한제재조치시행 333
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3. 철강산업내부역량분석 ㅇ국내경제에서의위상 - GDP : 2000년 10조규모에서 2009년 20조규모로확대 - 수출 : 2000년 76억불에서 2009년 221억불로 3배증가 - 수입 : 조선, 자동차등수요산업호조로수입비중확대 - 설비투자 : 2000년 1조 7천억원에서 2009년 8조 6천억으로 5배증가 - 고용 : 제조업비중 3.2%(2008년기준 ) ㅇ글로벌위상 - 2002년부터세계 5위철강생산국에서 2006년 6위의철강생산국유지 - 세계철강생산점유 4.0%(2009년기준 ) ㅇ발전과정 - 정부의정책지원과민간의경영노력으로 1970년이후한국경제성장의견인차역할. 태동기 (1945~70), 도약기 (1970~85), 성장기 (1985~97), 조정기 (1997~04), 성숙기 (2004~) 국내철강산업은 09년 4,853만톤을생산하여, 세계시장의 4.0% 점유율로세계순위 6위의위상을확보하고있으며, 국가경제에서생산액의 7.6% 고용의 3.2%(2008년 ), 수출의 6.1%(2009년 ) 를차지하는대표적인주력산업으로자리매김하고있다. 3.1. 철강산업의글로벌 Position 한국철강산업은지난 60년대말불모지에서시작하여연 10% 가넘는비약적인성장을해왔다. 특히지난 1970년대도약기와 1980 90년대성장기를거치면서역동적인성장을이룩하였다. 그동안철강생산은 1973년 124만톤에서 2009년에 5,573만톤으로 45배증가하였다. 철강수출도같은기간동안 105만톤에서 2,000만톤으로무려 20배가까이증가하였다. 2000년대이후에도성숙기에진입하였지만중국효과에힘입어비교적높은성장을유지해왔다. < 한국의철강산업발전과정및수출추이 > 자료 : 한국철강협회 334
Ⅷ. 철강 비철산업 1990년대중반이후세계철강업계의조강생산능력이대형화추세를보이는가운데 2009년현재우리나라는세계 6위의철강생산국을유지하고있으며, 세계조강생산량의 4.0% 의비중을차지하고있다. 우리나라철강산업의전반적인경쟁력은일본에는뒤지나 EU와대등한수준이며미국 중국보다앞서있는것으로평가된다. 기술및품질경쟁력측면에서는중국 CIS에비해높으나, 일본 미국 EU에비해열위하며, 가격경쟁력은일본 미국 EU에비해우월하나중국 CIS에비해서는상당히낮은수준이다. < 우리라나의기술및품질경쟁력비교 ( 한국 =100) > 구분 한국 CIS 중국 미국 EU 일본 가 격 100.0 111.9 115.8 90.4 91.7 79.5 기 술 100.0 84.8 86.4 107.6 107.6 110.6 품 질 100.0 86.4 86.4 107.6 107.6 112.1 전 체 100.0 89.4 93.9 98.5 100.0 103.0 형 강 100.0 89.34 101.5 84.8 89.4 100.0 철 근 100.0 84.8 101.5 100.0 84.8 100.0 봉형강류 100.0 92.4 98.5 97.0 97.0 101.5 중후판 100.0 89.4 97.0 95.5 104.5 104.5 열연강판 100.0 56.4 92.4 93.9 93.9 106.1 냉연강판 100.0 84.8 89.4 109.1 109.1 108.0 아연도금강판 100.0 84.8 89.4 107.6 107.6 112.1 스레인리스강판 100.0 93.9 93.9 100.0 103.0 104.5 판재류 100.0 86.4 90.9 101.5 103.0 104.5 자료 : 한국은행 (2008) 가격및품질측면에서의경쟁력은주로국내고로및전기로등의설비신예화, 대형화로국제경쟁력을어느정도확보하였으며, 특히고로설비는선진철강국에비해가동연수가크게짧고, 생산성이우수한기인하는것으로분석된다. < 세계철강사별경쟁력순위평가 > 자료 : WSD(2010) 335
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.2 기술수준분석 고로, 전기로등설비의신예화, 대형화를통해 5,000만톤이상의생산능력을보유하여미국, 일본보다단위설비당생산성이우수하며, 전기로설비는 1990년대에가동된설비가주력이며조강설비가동율은선진철강국에비해높은수준이다. 철광석, 유연탄, 무연탄, 니켈, 크롬, 망간, 기타전략금속등전량수입에의존하는철강산업원료에대한공급불안정, 가격급등이한국철강산업의경쟁력을약화시키고있다. 일관제철의경우품질, 조업기술면에서세계최고의원가경쟁력을보유하고있으나, 국내의전체산업비중에비해정부의철강산업에대한 R&D지원이낮아원자력제철, 수소환원제철, CO 2 배출저감 / 저장등차세대신기술개발및원자력발전소, 심해유전개발, 오일샌드개발, 의료기기등특수분야용도고부가가치강생산기술은선진국에비해뒤져있다. 포스코에서상용화에성공한 FINEX공법, 현재고유기술로개발중인 strip casting 등일부공정기술은일본대비동등또는다소우위이나제품개발력및고급강생산기술은아직선진국수준에다소미흡한실정이다. < 제품별기술수준 > 내용핵심제품군현재기술 공정기술 냉연 표면처리 봉 형강 세계 기술대비 세계최고 용융환원공정개발 분광분탄 FINEX 개발 (150만톤/ 년 ) > 100 고유기술 고청정강제조기술 불순물농도 > 70ppm 95% 일본 JFE 공정생략형청정개발 strip casting 개발중 > 100 고유기술 환경기술 환경관리형수준 80% 일본, NSC 자동차용고강도강판 690MPa급 90% 일본, 독일 고기능도금강판 건재용 Bio 강판 90% 일본 용기용강판 극박 2Piece용기용강판 95% 일본 고장력, 고인성강재 600MPa 급구조재 85% 독일, 일본 타이어코드용선재 최종인장강도 : 2300MPa급 92% 독일, 일본 비조질봉강 80MPa급 ( 충격치 : 70~80J) 85% 독일 내열합금 가스터빈 : 1.35GPa 급 선박엔진 : 1 G Pa 급 80% 일본, 미국 강관 API API X 80 90% 일본 STS 자동차용 일반용 (<60 Mpa급 ) 85% 일본 또한기술력을좌우하는매출액대비연구개발투자비가선진국대비크게낮은수준이고설비엔지니어링기술도선진국대비취약하여국내철강산업의미래경쟁력확보장애요인으로작용하고있다 < 일본과한국철강산업의매출액대비연구개발투자비비중 (%) > 구분 2003 2004 2005 2006 2007 한국 1.10 0.96 0.88 0.78 0.83 일본 1.45 1.32 1.05 1.01 1.03 자료 : KISTEP 과학기술연구개발활동조사보고서 (2004~2008) 336
Ⅷ. 철강 비철산업 3.3. 철강산업의핵심역량 한국철강산업의핵심역량또는경쟁력의원천은크게 3가지로볼수있다. 우선생산성향상과재투자를통한최신설비도입과끊임없는현장혁신을통해원가우위를유지해왔다는점이다. 한국철강산업의생산원가는일본이나미국등경쟁국에비해상대적으로낮다. 물론최근원료가격급등으로브라질등원료를보유하고있는국가들에비해원가경쟁에서어려움을겪고있으나여전히원료를보유하지않은국가들중에서는가장낮은생산원가를유지하고있다. 이러한원가우위는높은생산성및최신설비, 그리고현장혁신노력등에기인한다고할수있다. 한국철강산업은그동안지속적인합리화, 신예화투자로세계최고의생산성을유지하고있는데, 포스코의경우최근들어능력확장보다는재투자에집중하면서최상의설비경쟁력을유지, 강화하고있다. 종업원 1인당조강생산량을기준으로살펴본생산성은일본의신일철과함께세계최고수준을자랑하고있다. 두번째경쟁력의원천은기술혁신이다. 한국철강산업은원가우위를통해확보한수익을기술개발에적극투자함으로써지속적인기술혁신을이루었고, 현재세계적인기술경쟁력을확보하고있다. 조업 공정기술에서는이제세계최고수준이어서최근에는일본도포스코를벤치마킹하고있을정도이다. 출선비와원료비등은이미일본을추월한상황이고, FINEX, Stripcasting, 연연속압연등차세대공정기술개발에서도선도적위치에있다. 한편제품기술수준도지속적으로 upgrade시켜, 이제는세계적인수준의품질경쟁력을확보하게되었다. 제품기술에있어서도이제는 catch up 단계를넘어서서세계철강산업을선도할수있는단계에까지올라섰다. 자동차강판의경우, 세계전지역에서품질인증을획득하고있고인증기업도각국을대표하는기업들이다. 특히가장까다로운도요타자동차로부터품질인증을획득했다는것은포스코의자동차강판수준이얼마나세계적인가하는것을입증하는것이다. < 한국철강산업의경쟁력원천 > 자료 : POSRI 마지막으로안정적인내수기반을들수있는데, 이는자동차, 조선등수요산업과의선순환성장을통해이룩할수있었다. 우리철강업계는원가및기술우위를바탕으로수요업계에양질의철강재를저렴한가격에공급할수있었고, 이를통해우리수요산업이국제시장에서경쟁력을확보함으로써안정적인내수기반을갖추는데기여해왔다. 1970년대초부터 1980년대초까지는국내철강산업이양질의저가소재를안정적으로공급함으로써수요산업의경쟁력강화와성장에기여하는이른바 철강공급주도형성장 을해왔다고볼수있다. 그리고 1980년대중반이후부터는수요산업이수출확대를통한고도성장을시현함에따라철강생산을확대시키는 수요견인형성장 을지속해왔다고할수있다. 이처럼철강산업과관련수요산업간의상호선순환적인성장으로한국철강산업과자동차, 조선, 기계등수요산업이세계적인수준으로발전할수있게되었다. 337
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 연관산업에서의철강소재요구수준 > 4. 2020 비전및목표 비전 2020 년세계 4 강철강강국실현 글로벌화에의한자원시장전략적확보 - 해외자원시장선점및철스크랩자급도실현 목표 미래수요혁신소재개발선도 - 고부가가치제품개발및미래시장선점형원천기술확보 기후협약대응을위한환경기술구현 부가가치율 : 10% ( 10) 17% ( 20) 세부목표 고급강비중 : 40% ( 10) 60% ( 20) 생산규모 : 48 백만톤 ( 10) 80 백만톤 ( 20) 338
Ⅷ. 철강 비철산업 5. 산업전략 5.1 전략적분석 세계철강산업은중국및개도국철강시장의회복이빠른속도로진행되는반면, 유럽및미국을중심으로하는선진국철강경기는부진을지속하면서철강산업의성장주도축변화가가속화할전망이다. 향후수요산업의제품구성과소재에대한기능이크게달라질것으로예상되면서철강산업에서글로벌경쟁은제품경쟁에추가하여원료조달과공정개선 혁신분야등전방위적으로글로벌업체간의경쟁이심화될것으로예상된다. 철강산업을둘러싼여건변화는세계철강산업의전반적인부진과대조되는개도국철강산업의빠른회복세, 수년간높은철강가격과소재요구의다양화 고기능화에따른소재수요구조의변화, 그리고기후변화대응을포함하는규제환경의강화로요약할수있다. 첫번째, 제품별경쟁에서는제품별차별화에주력해야한다. 범용강재분야에서의경쟁력은단기적으로도우위를상실할것으로보이므로한국과선진철강업체간경쟁이본격화될것으로보이는부문, 중국등신흥국의추격을벗어날수있는철강제품공급구조로전환해야하며, 전과정에서수요산업과의연계하에소재수요변화에대하여적극대응해야한다. 두번째, 원료의안정적조달을위한노력을강화해야한다. 철광석, 원료탄, 철스크랩에서비철금속및희유금속까지거의모든분야의원료를저렴하고안정적으로조달하는것이필요하다. 아울러투자규모가상대적으로적고환경규제에대응이유리한전기로제강원료인철스크랩의분리, 유통, 정제능력향상이병행되어야할것이다. 세번째, 혁신철강공정기술의실용화와기존고로- 전기로제강설비대체를위한글로벌경쟁에서우위를점할수있도록집중적으로투자해야한다. 철광석, 석탄과같은제철원료가격의급등과대규모투자비부담을회피하기위해개도권중심으로늘어나는설비신증설수요에대응하는혁신철강공정기술의실용화에적극대응해야한다. 마지막으로대내외적으로온실가스감축을위한조치들이실현되면서철강산업에대한관심이높아지고있으므로배기가스와폐기물발생을획기적으로줄이기위한혁신철강공정기술의상업화와아울러사회경제전체의이산화탄소배출과에너지절감을위한녹색철강제품의공급을늘려나가야한다. < 철강산업발전기본전략 > 339
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 SWOT 분석 Opportunity / Threat Strength / Weakness 보통강부문세계최고경쟁력보유 고효율설비확보 높은기술흡수력의우수인 Strength 재를통한고도의기술개발추진력보유 기초원료의높은해외의존도 Weakness 고급강부문의기술력 범용제품의수급불균형취약 Opportunity 잠재성장시장과인접 고부가가치철강시장의지속적인성장 생산기반기술혁신요구 (SO전략) 동남아등현지진출제조업체와의협력체제강화를통한수요기반확보 소재요구에대한적기대응체제구축 제품 기술경쟁력 + 기획 마케팅역량강화 (WO전략) 중동, 아시아등수출지역확대 Threat 중국을비롯한후발국의추격과선진국의견제로경쟁심화 국내외환경규제강화 원료수급불안정성심화 (ST전략) 친환경공정 / 생산방식으로전환 리사이클링이용이한소재공급구조로전환 (WT전략) 글로벌화전략성공모델 ( 중남미자원추구형, 신흥국시장추구형 ) PPM 분석 340
Ⅷ. 철강 비철산업 5.2 제품전략 수요산업의성장속도의차이는철강제품수요구조에도영향을미칠것으로예상되는데, 산업별로보면건설부문이정체되고제조업부문수요가늘어날것으로보인다. 제조업에서는판재류중심으로수요가견조한증가세를유지하고건설에서는봉형강및강관류수요가여전히높은비중을차지할것으로예상된다. 그렇지만제조업에서도플랜트설비생산의증가에의해형강및선재수요가증가하는반면건설에서도건물외장재의고급화와같은요인에의해판재류수요가확대되는추세도계속될것으로예상된다. 수요구조의변화가철강산업에미치는영향은질적측면에서보면철강수요산업의소재수요변화에대응하는제품생산 공급구조의변화필요성을들수있으며, 양적측면에서는수요둔화가예상되는건설용철강제품과단순압연업체들의구조조정압력증가를들수있다. 수요구조의변화에대응하여국내철강생산에서도제품별구조변화가촉진될전망이다. 이외에도생산구조효율화, 공정합리화및환경친화형구조전환이동시에추진되어야한다. 신규및미래성장동력사업분야에서는국내외새로운소재를필요로하는신성장동력산업군의비중확대와수요소재의특성변화가예상되므로이에대응하고신흥국철강시장의확대와공급능력증가에대한제품공급체제를구축해야한다. 또한자동차경량화, 특수선박건조확대, 전기전자제품용금속소재의고기능화등철강수요산업의소재투입구조의변화에대응하는공급구조고도화가필요하다. 또한중장기적으로성장동력산업 / 융복합소재공급체제를구축하여신성장동력대응소재의조기개발과소재의융 복합화에대응해야한다. 이를위해신기능성금속소재및원천기술확보를조기에추진해야한다. FINEX, 수소환원제철과같은혁신철강공정기술의개발과적용확대를통해글로벌철강설비공급국으로의부상을도모해야한다. 핵심육성제품 ㅇ수송기계용초경량고강도소재 환경및에너지문제와직접적으로상관이있고, 산업전후방효과가가장큰자동차, 조선등수송기기에대한미래수요 Needs 형경량화소재및안전성을극대화하기위한초고기능소재 수송기기의필수조건이라할수있는엔진및동력전달부품의안정성, 내구성및신뢰성의획기적개선을위한초내구성소재 에너지및환경문제개선을위해수송기기부품들이향후더욱가혹한조건에서동작되므로, 고온강도, 고내마모, 쾌삭등단순경량화이외에고기능성소재 ㅇ SOC 용고기능성구조소재 에너지수송용고강도 / 고인성 API 강재 / 강관제조기술, 고기능성도체송전선용 Al 합금설계및제조기술등의에너지수송고효율화소재 에너지자원의고갈에따른심해, 극지에서의에너지채굴과운송용소재 Mega structure 용고인성고강도소재 / 판재및내진 / 내화강소재 자원의 super cycling 현상에선행적대응방안소재및에너지산업의효율성제고를위한소재 폐기물수송소재 /Off-shore 구조물소재 / 심해구조물용 mooring 소재 341
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ플랜트용임계소재 고효율발전설비용대형초합금강합금설계 / 제조기술, 고성능핵연료피복관용 Zr 합금설계및내식성평가기술, 장수명원전압력용기용일체형단조소재제조기술, 발전기 Retaining Ring용고강도저투자율소재개발등의발전고효율화소재개발 화력발전소효율화소재, 3 세대원자력및 4 세대원자력핵심소재 미래육성제품 ㅇ신성장동력대응형첨단소재 신재생에너지 ( 로봇, 풍력발전, 연료전지 ) 용금속소재의고성능, 고기능화및염가화 ㅇ녹색제철 / 제강 / 공정 이산화탄소배출저감철강공정 설비 수소등대체에너지활용철강공정 설비 5.3 시장전략 중국이여전히수출시장으로서중요성을가지겠지만중국내봉형강류의공급여력이높아지면서우리의대중국수출확대는어려울것으로예상된다. 그렇지만중국내생산이부족한일부판재류및기능성강관의수요는지속적으로늘어날전망이다. 개도국에서는전반적으로철강수요증가세가높을것으로보이지만규모면에서중국에못미칠것으로예상된다. 선진국은기능성철강제품을제외하고는더이상큰폭의수출증가를기대하기어려울것으로보여가격경쟁력과품질경쟁력을동시에갖춘제품의수출확대를위한전략이마련되어야할것이다. 구분 중국 아시아 ( 중국제외 ) 해외수요개도국 ( 아시아제외 ) 선진국 봉 / 형강 선재 / 궤조철근 중후판 열연강판냉연 / 도금강판 강관 제철원료 ( 철광석, 스크랩, 비철금속 ) 공정 / 기술 342
Ⅷ. 철강 비철산업 5.4 원료혁신전략 원자재의수급불안및가격상승은개도국의수교급증, 공급구조의과점화심화, 달러화변동등외부요인에의해좌우된다. 반면자주적으로해결할수있는여지가크지않고주도적인대응도어려움이있다. 그렇지만원자재문제는여러요인이구조적이면서도복합적으로연계되어나타나는현상이므로장기적이고종합적인대응노력이필요하다. 구분장기단기 기업 정부 - 생산구조고도화 - 해외자원자주개발확대 - 수요산업과의협력강화 - 글로벌제휴및네트워크강화 - 저급원료사용기술개발 - 자원저소비형산업구조구축유도 - 중남미, 아프리카등과의자원외교강화 - 자원절약형기술개발지원 - 거점별스크랩비축기지구축 자료 : 산업연구원 < 원료의안정적확보를위한장단기대응전략 > - 원자재수입선다변화 - 중소업체를위한원자재수입대행 - 불황에견딜수있도록경영체질강화 - 원자재비용절감노력강화 - 철강재가격의탄력적조정 - 국내외원자재시장정보의신속한제공 - 해외투자에대한세제및제도보완 - 중소기업원자재안정공급방안강화 - 해외자원에대한전략적개발추진 원자재확충을위해서는단기적으로는지하자원매장이풍부하지만자국내수요가비교적적은중남미, 아프리카국가와의국제협력을강화하며, 중장기적으로는해외광산개발에도지분을확보하여철광석뿐만아니라비철금속및희유금속과같은산업용금속소재의광물자원확보까지추진할필요가있다. 국내에서는스크랩의수집 분리체계의개선과정제기술의개발에의해스크랩자급도를높여나가는한편스크랩으로부터자원을회수하는도시광산프로젝트에의적극적인투자가필요하다. 공정면에서는국내에서는지속적인설비합리화와환경부하의저감을위한투자및기술개발이이루어져야할것이며, 이를기반으로하여중장기적으로는환경제어기술및설비를해외에수출하는것도새로운사업분야로모색해야한다. 기업들은경쟁국에비해크게낮은자주개발비율을획기적으로높이기위해노력해야한다. 아울러철강업체-단압업체, 철강업체-수요업체와의협력을통해원자재의안정적수급방안을모색해야한다. 상호신뢰를바탕으로기술개발에서투자에이르기까지정보를공유함으로써산업발전차원에서원자재확보의어려움을경감시켜야한다. 다음으로는글로벌제휴및네트워크를적극활용하여, 원료업체와의자본, 기술, 마케팅등다양한제휴를통해원료의안정적조달과생산제품판매를결합하는전략을구사해나가야한다. 마지막으로수입선과의신뢰구축을통한원자재의장기구매전략을강화해야한다. 원자재의자주개발도중요하지만전통적인거래선과의신뢰구축을통한장기구매계약을통한공급확대전략도중요하기때문이다. 정부도단기적으로는원자재의수급불안은내부적인요인은물론이고외부적인요인에의해크게좌우되므로사전에관련정보를모니터링하고대처할수있도록중국등원자재대량소비국의수급및가격동향, 정책변화와같은정보를신속하게국내업계에제공해야한다. 그리고철강원자재관련기능의통합과체계화를통해안정적이면서도신뢰성있는정보가공급될수있도록해야한다. 국내에서부족한스크랩자원뤈의확보를위해해외스크랩을확보하기위한전략적접근이필요하며, 스크랩자원보유국에직접진출하여스크랩을확보하려는기업활동을지원해야한다. 장기적으로정부차원에서정치적안정성이낮고인프라가부족한중남미, 아프 343
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 리카등자원보유국과의전략적협력을통해자원확보노력을뒷받침해야한다. 그리고자원고갈과자원품질의하락현상진행에대응하여자원절감기술과저품위자원활용기술개발에대한지원을강화해야한다. 철광석및스크랩의구입난에따른저품위원자재사용기술개발이그것이며, 저품위철광석및스크랩의활용을위한기술개발을지원해야한다. 한편수요측면에서도기초소재의제품구조를변화시킬수있는초기시장을형성하고관련제품의중요성에대한인식이확산되어야한다. 이과정에서정부도공공조달확대등을통한시장창출이필요하며기초소재업체들도최종제품생산업체들에적극협력해야한다. 이러한전략은기술혁신혹은경영혁신과같은부분적인범위를벗어나는시스템전체의혁신을의미한다. 따라서산업내, 그리고관련산업간뿐만아니라정부및민간부문모두파트너십을강화해야한다. 6. 기술전략현재소재산업과수요산업간의기술네트워크가효율적으로작동하지않으면서금속제품의융합형시장창출에제약요인으로작용하고있다. 그렇지만소재산업의특성상철강산업에서융합제품의수요창출은수요산업과의긴밀한연계에의해서만가능하다는점을중시해야한다. 따라서대형국가 R&D과제가주로최종제품중심으로지원되고관련소재-부품개발에대한로드맵이미흡해서최종제품의국내개발에도불구하고소재-부품의해외의존도를유지시키는요인으로작용하므로이에대한적극적인개선방안이마련되어야한다. 한편신소재개발, 설비공급에서의원천기술을유럽, 일본등선진국에서보유하고있어관련기술확보에장기간 대규모의자금이소요된다는점이고려되어야한다. 신소재개발및사업화의높은리스크에도불구하고국내철강 비철산업의중소 중견기업의역량은중국의추격에도취약한수준이며, 신금속, 복합소재의경우산업화를위한투자부담이커서중소기업진출이어렵지만, 대기업역시초기시장규모가작아진출을기피하는요인으로작용하고있다. 제품및생산구조의변화압력에의한융합화는철강산업의성장패러다임변화의계기로작용기대되며, 신기술과의융합화는기초소재에서의복합소재, 지능형소재, 임계성능실현성소재의공급체제로의전환을촉진할전망이다. 이에따라향후에는제품-부품-소재간산업연관성을고려하여추진하는융합형연구개발이강화되어야한다. 정부의연구개발지원에서도기술개발지원과제선정및평가에서산업간연관도제고를주요한평가요소로적용되어야하며, 첨단소재의개발과산업화지원연구를확대하고다양한분야에대한소재의원천 / 요소기술개발을위한연구개발과제가증가해야한다. 최종재-소재생산업체가공동으로제품개발, 산업화를추진하는경우그실적을평가하여인센티브가제공되어야하며, 대 / 중소기업상생협력에대한지원체제와같은수준으로최종재-소재생산업체간, 소재생산업체간협력에대해제도적지원하고신금속수요증가에대응하는융합제품의공급이부진할경우기존범용소재를대체할것으로예상되는지능형소재, 임계성능실현성소재등융합제품의시장점유율이 15% 이상축소우려되므로, 철강의주요수요산업인자동차, 기계산업에서요구되는소재특성이경량화, 초고강도화, 고기능화 ( 초내식, 초내열, 형상기억합금등 ), 소재-제품의융합 (TWIP, 하이드로포밍강판 ) 비중확대에적극대응해야한다. 344
Ⅷ. 철강 비철산업 < 철강산업융합화과정의제약요인 > 분야현재 (2000 년 -2010) 미래 (2015-2020) 초기시장창출지원 핵심기술및특허확보 자금 / 전문인력 -제품-소재 연계형 R&D추진체계 미흡 -융합형첨단소재에대한보상 ( 가 격 ) 기제미작동 - 원천기술미확보, 선진국요소기술이전기피 - 소재와제품, 시장과기술을모두이해하는융합형인력의부족 - 해외시장공략을위해필요한제품경쟁력미확보될경우산업성장에위협요인으로작용우려 - 산업내 / 산업간기술혁신파급부진 - 융합형철강제품개발및생산을위한대규모투자자금부담 중소중견기업역량 - 연구개발투자여력미흡 - 대 / 중소기업간기술연계및협력부진 자료 : 산업연구원 (2010) 6.1 핵심기술확보방안 ( 핵심육성제품 ) (1) 수송기계용 ( 주요기술 ) 핵심기술선체구조용경량금속소재제조기술신선박엔진주조기술기가급철강소재제조기술자동차용경량합금소재제조기술고기능성자동차연료전지용금속소재제조기술구조경량화금속기지 Hybrid 소재기술 개요 내식성, 내SCC(Stress Corrosion Cracking) 특성을겸비한경량강인내후소재로용접성, 내충격성, 내피로특성이함께요구되는해수용선박경량소재제조기술 첨가원소와접종을적절히사용하여내식성을중가시키고, 박육이가능하도록소재의강도와주조성을증가시키는주조기술 자동차경량화와안전을향상시키기위한고장력강판의개발, 환경친화적 ( 미량원소첨가 ) 합금설계와압연공정개발에의하여강도와성형성, 용접성능등을획기적으로개선한강재개발 자동차의엔진, 파워트레인, 차체, 샤시등부품에적용가능한 Al,Mg 등경량금속부품의고강도고인성합금소재기술및주조, forming 등합금소재의부품화요소기술 기존소재대비고용량, 경량화, 고수명화, 고안정성및저가구현가능한소재 탄소 (Carbon/Graphite) 섬유, Kevlar, Aramid 등의강화섬유를금속기지내에보강재로적용한금속기지 hybrid 복합소재제조기술과특성평가 / 수명평가기술 345
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 (2) SOC 용 ( 주요기술 ) 핵심기술 극저온고인성금속소재제조기술 초고압용기용금속소재제조및용접기술장수명고효율금형소재기술 정밀가공용분말금속 ( 성형포함 ) 소재기술 기계구조용복합주조금속소재개발 개요조선해양, 석유화학플랜트, 에너지저장 / 운송산업등에서점차요구되고있는극저온환경에서의안전과내구성을보장할수있는극저온에서의고인성을갖는금속소재제조기술개발저장효율을극대화시킬수있는초고압기술에상응하는금속소재의합금설계와제조기술금형소재의합금설계, 고청정소재제조기술및성형기술그리고금형의열처리 / 표면처리기술, 내구성평가기술 ( 수명평가 ) 자동차, 기계, 전기전자산업핵심공구적용을위한소결기술, 초경합금설계기술, 복합표면제어기술을이용한내마모, 초정밀및장수명소재제조기술고기능성기계구조용금속소재제조를위한내열, 내식, 내마모, 내진, 내크립성질이뛰어난복합주조재소재설계및제조기술 (3) 신성장동력용 ( 주요기술 ) 핵심기술차세대복합화력발전용초내열합금제조기술모터용로터소재제조기술 무산소동제조기술 희토류자석제조기술 고성능 Line-Pipe 용철강소재기술 극한지에너지채굴용철강소재기술 장수명구조용내후성강제조기술 풍력발전고효율부품정밀성형기술 PV(Power Generation) 급 Multi-Si 소재고속제조기술 개요 소재의합금설계, 모합금제조기술, 터빈블레이드와베인등가스터빈핵심부품의제조기술, 특성평가 / 수명평가기술 미래형전기자동차중소형급유도전동기적용을위한고강도고전도도 Cu 합금설계기술, 내열충격특성이우수한 Cu Die casting 용금형소재기술개발 진공탈가스법을이용하여제조된산소함유량 5ppm이하, 금속불순물총량이 20ppm 이하인고순도동, 수소취성이없고전기전도도가우수하여전선피복재등으로사용되는무산소동제조기술 미래전기및하이브리드자동차연료효율극대화를위한고기능성희토류영구자석소재설계및제조기술 점차증대되고있는에너지운송산업에서극한환경에서내구성을보장할수있는기반시설의고성능 pipe 소재합금설계및성형 / 용접기술개발 저온인성과강도, 내식성을증가시키기위한합금설계, 성형및내구성평가기술 자연대기상태 ( 산지및사막, 해상등 ) 에서장기간노출사용시내구성을보장할수있는고강도, 내식성이요구되는강재합금설계및제조기술 / 수명평가기술 변화하는풍력에대응해최적의출력을발현할수있는고효율부품용정밀성형공정및가공기술 광전효율이극대화된태양광발전용 Si소재연속제조기술로 wafering 작업을극소화시키면서소재활용율을극대화할수있는기술일체형공정 346
Ⅷ. 철강 비철산업 (4) 에코스틸 핵심기술 금속제련슬래그 (Slag) 고부가치화기술 폐기물 ( 가전, IT기기, 자동차등 ) 로부터의유가금속회수기술금속스크랩재활용기술 CO2 저감을위한금속제조기술 초저온환원공정화기술 개요철강및비철금속 (Cu, Al등 ) 의제련시발생하는산화물슬래그의건축용소재, 비료, 다공질흡음재등으로재활용하기위한시스템구축및재활용소재화기술휴대폰, 노트북등폐기물의부품에포함되어있는유가금속의추출기술및추출원소의소재화재활용기술동작수명이끝난각종완성제품으로부터의유가금속의회수기술이나가공, 절삭후의금속스크랩을재활용할수있는자원순환형기술공정대체화 / 단순화 / 생략화등제조공정의효율성을높여 CO2 가스배출을최소화하는금속제조기술 CO2 환원반응메커니즘및반응속도를규명을통해반응온도및활성화제를최적화하여 CO2 가스삭감을극대화하는기술 347
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3 비철금속산업 1. 서론 ( 비철산업의특성 ) 범용소재중심의저부가가치산업구조 ㅇ비철소재관련기업의대부분이가공소재중심의저부가가치구조 * 영업이익률 5% 미만ㅇ고부가가치핵심비철소재대외의존도심화 * 연성동박적층판 : 대일수입 4.5억불 ( 08) ㅇ원소재가격비율이높고, 경기변동에민감한내수충족형산업구조 신소재 / 신제품을대상으로고부가가치화및원소재자급화대책필요 그린수송, IT융합의핵심기반소재로서미래유망산업ㅇ환경규제대응수송기기의경량화에필수소재로서시장성장성이매우높은산업ㅇ IT 융합용전자부품의성능을좌우하는기반산업ㅇ소재의성능을좌우하는희소소재의수요급증에따라국가전략적중요산업으로급성장ㅇ소재재활용율이매우높은산업 신시장창출및신성장동력원으로핵심비철소재기술력확보가급선무 수요기업과연관효과가매우높은산업ㅇ수요대기업에종속된산업구조ㅇ수요기업중심의 R&D 편중으로비철소재기업의글로벌화에한계ㅇ대규모초기투자가필요한산업으로대부분의비철소재중소기업이투자를주저하여연관효과가매우낮은현실ㅇ제련-주조-소성가공-부품-완제품의 Supply chain 완성이수요대기업과비철소재중소기업간동반성장의구심점역할 수요기업과실질적연계지원과비철소재중소기업을육성할수있는비철소재집적화단지조성등정부의인프라지원필요 348
Ⅷ. 철강 비철산업 2. 외부환경분석 2.1 시장규모ㅇ세계비철금속시장규모의지속적인성장 * 세계시장규모 : 20,794억불 ( 08) 39,085억불 ( 20), 연평균 5.4% 성장ㅇ중국은비철산업을집중육성하여세계 1위의생산및소비대국으로성장ㅇ희소금속시장과도시광산 ( 재활용 ) 세계시장도급성장 * 약 800억불 ( 08년) 3조 9천억불 ( 20년) 연평균약 15% 씩성장예상ㅇ환경규제대응, 미래형수송기기와 IT융합시스템관련비철부품소재시장급성장예상 * 예시 1) 자동차부품용 Al소재 : 8%( 10) 15%( 20), * 예시 2) 전자부품용 Cu 소재 : 연평균 15% 이상성장 비철산업고도화를위해서는원소재, 부품소재및소재재활용까지균형있는산업발전계획수립필요 비철산업세계시장규모는약 2조불 ( 08년기준 ) 이며, 향후연평균약 5.2% 씩성장하여 12년 3 조불, 20년 3조 9천억불규모로확대될전망 - 한국시장규모는 415 억불이며, 20 년 1,563 억불규모로향후연평균 9% 씩급성장예상 < 비철산업세계시장규모 > ( 단위 : 억불, 증가율 :CAGR) 항목 2008 2015 2020 세계시장 20,794 30,048 5.4% 39,085 5.4% 한국생산액 415 624 11% 1,563 9% * 자료 : KEIT 시장조사결과 ( 08) 5대비철 (Al, Cu, Ni, Pb, Zn) 은 09년 2,090억불이며, 생산량으로는 7,600만톤규모이며, 08년대비 1.9% 감소동향 - 유럽, 미국, 일본등의극심한경기침체에도중국등신흥국의빠른경기회복으로소폭감소에그침 - 10년에는선진국의경기회복및중국, 인도경제성장으로전년보다상승하여 4.5% 증가한 80 백만톤 (2,930억불) 으로예상 349
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 세계비철금속수요전망 > ( 천톤, %) 2008 2009 2010(F) 전년비 전년비 비철금속계 76,777 75,460-1.9 78,885 7.3 * 자료 : World Metal Statistics 중국은단기간내에비철산업을집중적으로육성한결과세계 1 위의생산및소비대국으로성장 중국의비철금속생산현황 중국의비철금속소비현황 희소소재세계시장규모는약 800억불 ( 08년기준 ) 이며, 향후연평균약 15% 씩성장하여 20년 3조 9천억불규모로확대될전망 - 한국시장규모는 125억불 ( 광석 + 소재수입 ) 이며, 20년 351억불규모로향후연평균 9% 씩급성장예상 - LED( 갈륨 ), 이차전지 ( 리튬 ) 등첨단산업에희소소재수입급증하는추세 * 희소금속소재수입액 : 113억불 ( 0 8) 310억불 ( 20) 환경규제대응, 미래형수송기기에경량, 스마트비철소재의시장급성장예상 * 자동차부품용 Al 소재적용량 : 8.6 %( 10) 10.4%( 20), 자동차무게 3,600 lbs 기준 < 자동차용 Al 부품소재적용비율 ( 무게대비 )> * Ducker Worldwide Report, 2008 350
Ⅷ. 철강 비철산업 IT 융합, 미래형전자기기에, 고강도고기능성의동합금판재시장급성장예상 * 전자부품용 Cu 소재 : 연평균 10% 이상성장 < 반도체용동기반소재수요 > 구분 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 CAGR 국내 ( 억원 ) 국외 ( 억원 ) LED용 1,500 2,000 2,400 3,000 4,000 5,000 16,130 27% 반도체용 4,680 5,040 5,280 5,400 5,520 5,796 7,236 4.3% ( 소계 ) 6,180 7,040 7,680 8,400 9,520 10,796 23,366 11.8% LED용 6,720 8,520 11,160 15,000 18,000 21,600 66,968 26% 반도체용 36,240 39,000 40,680 41,880 42,600 44,760 55,565 4.3% ( 소계 ) 42,960 47,520 51,840 56,880 60,600 66,360 122,533 9% 자료출처 : Global Information INC, Fuji Chimera Research, Semiconductor International(2007), Yano Research Institute March(2008), SEMI(2009년 ) 2.2 경쟁동향 ㅇ지속적시장지배를위해 M&A을통한전문화 / 대형화추진ㅇ고부가가치비철부품소재는기술선도국이시장을지배하고, 독과점현상의심화로사업주도권이수요기업에서핵심기술보유소재기업으로이전 * 구리압연동판 : 일본광업세계시장 50% 이상점유 (2010) ㅇ기술선점기업의특허 표준장벽으로신규진입이어렵고후발기업의기술개발시선발기업이가격인하등으로타격ㅇ범용비철소재는중국등의생산확대로가격경쟁이심화ㅇ희소소재수요급증에따라소재보유국들의해외유출을억제하고해외자원개발확대추진 * 희소금속 25종은 3개국이 70% 이상점유, 중국은자원보유및생산 1위국ㅇ희소소재자원이부족한국가는재활용및대체소재개발기술확보에주력 * 일본은최고수준의소재기술력을바탕으로도시광산으로희유소재추출및대체재료개발을통한자원확보 선진국과후발국의중간에위치한우리나라는신기술, 신제품에대한조기확보및도시광산클러스터육성등차별화된발전전략수립필요 비철산업의시장지배력및수익성강화를위해 M&A을통한전문화 / 대형화추진 - RUSAL과 SUAL, Glencore 3사는합병을통해연간알루미늄생산량 400만톤, 알루미나생산량 1,100 만톤에달하는세계최대생산기업으로재탄생 - Umicore와 Zinifex사도합병을통해세계최대아연제련기업으로탄생 351
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 전세계비철금속 M&A 현황 (2006 년 )> 피인수기업인수기업 M&A 후전망 SUAL RUSAL 세계최대의알루미나생산기업 Falconbridge Xstrata 세계 5위광산기업 Phelps Dodge Freeport McMoran 세계 2위전기동생산기업 Umicore Zinifex 세계최대아연제련 ㅇ국가간강점기술을중심으로협력체계를구축하여기술경쟁력확보하고있으며, 글로벌비철선도기업은고부가가치화를위하여차별화우위전략을추진 - IT 및전기전자부품제조에경쟁력이있는대만과의협력으로중국이자본을공급하고제조기술은대만에서담당하는 차이완 협력체제로부품소재제조에전략투자계획을진행중 - 세계알루미늄압연시장의 15% 를차지하는미국 Alcoa 등과같은글로벌비철기업은신지금 (VIRGIN INGOT) 에서가공재 ( 압출재, 압연재등 ) 시장까지모두점유하고있으며, 또한지속적인기술우위를유지하기위하여고부가가치제품생산에주력ㅇ고부가가치비철부품소재는기술선도국이시장을지배하고, 독과점현상의심화로사업주도권이수요기업에서핵심기술보유소재기업으로이전 * 구리압연동판 : 일본광업세계시장 50% 이상점유 (2010) * 자동차및전자기기용커넥터및리드프레임동판시장 : 고베제강, 일본광업등세계시장 75% 이상점유 (2010) ㅇ기술선점기업의특허 표준장벽으로신규진입이어렵고후발기업의기술개발시에선발기업이가격인하등으로타격 - 일본은연구개발형태와기술획득방식이나다른나라가모방하기힘든산업내협업협업체제를구축하여독과점시장이형성된후에는후발기업이쉽게참여할수없는구조를만들고외부환경에영향을받지않는가격지배력을확보 - 한국의 P기업이대일무역역조품인고강도형리드프레임구리소재 (C7025) 의국산화에성공하였으나기술보유국인일본 ( 일, 미쯔비시머트리얼, 히타치케이블 ) 이리드프레임원소재가격을 40% 인하 ㅇ저부가가치범용비철소재는중국등의생산확대로가격경쟁이심화 - 중국은단기간내에비철산업을집중적으로육성한결과세계 1위의생산및소비대국으로성장하여한국, 일본과의경합도가계속하여커지고있으며, 앞으로는경쟁이더욱가속화될전망 ㅇ희소소재수요급증에따라소재보유국들의해외유출을억제하고해외자원개발확대추진 - 희소금속 25종은 3개국이 70% 이상점유, - 중국은자원보유및생산 1위인동시에최대수요국으로희토류산업발전정책초안을통해희토류 5종은수출을금지하고, 4종은모두합쳐매년수출량을 3만5000천톤이내로제한하고있음. 또한국영공사를통해원광석및중간소재확보에총력 * 국영비철금속회사가호주라이너스사 ( 세계 1위탄탈륨채광및개발 ) 경영권인수 ( 09) 352
Ⅷ. 철강 비철산업 < 중국편재특성이심한희유금속 > 구분 세계생산량대비중국생산량 세계매장량대비중국매장량 안티몬 88% 46% 텅스텐 87% 62% 비스무스 55% 75% 희토류 97%( 이트륨 : 99%) 31%( 이트륨 : 41%) ㅇ희소소재자원이부족한국가는재활용및대체소재개발기술확보에주력 - 일본은희유금속자원빈국으로최대수입국 ( 07, 33.9억불 ) 이나, 대규모도시광산매장량을보유하고있으며, 최고수준의소재기술력을바탕으로도시광산으로희유소재추출및대체재료개발을통한자원확보를추진 * 일본의 6개광종 ( 인듐, 금, 은, 안티몬, 주석, 탄탈륨 ) 도시광산매장량은세계매장량의 10% 이상 ( 약 41조엔수준 ) 으로세계유수자원국에필적 * 도시광산클러스터 (27개) 를구축하고희유금속추출기술의개발등을통해재활용산업의경제성확보 (Dowa 社 : 120년이상된비철제련회사로도시광산사업이총매출의 14% (730억 ) 를차지하고있으며, 영업이익률 ( 08, 7.1%) 이비철제련분야를능가 ) 2.3 정책동향ㅇ비철산업은전세계적으로추진하는탄소배출저감, 유해중금속배출금지및에너지저소비의 녹색성장 전략의기반산업으로육성ㅇ희소금속등미래산업을구동하는자원확보및개발을위한확보전략수립과자원외교강화ㅇ비철소재의선순환구조혁신을위한원료에서제품까지통합개발정책추진ㅇ도시광산사업육성등재활용을위한자원순환정책추진 국가의녹색성장전략에의거한비철산업의선순환 ( 자원-소재-제품-재활용 ) 산업기반구축을위한통합개발정책추진이필요 ㅇ비철산업은전세계적으로추진하는탄소배출저감, 유해중금속배출금지및에너지저소비의 녹색성장 전략의기반산업으로육성 - 국가온실가스를효과적으로감축하기위해서는수송부문의역할이중요, 수송부문은국가에너지소비의 19.3%, 온실가스총배출량의 17% 차지하고있기떄문임. - 특히, 비철산업은자동차, 반도체, 디스플레이등핵심녹색산업군이추진하는친환경제품의개발정책에기반산업으로부각 - 기후변화협약에의해각종환경규제가강화됨에따라비철부품소재의생산및부품화공정을환경친화형공정으로변화시키기위한기술개발비용부담증가 353
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ희소금속등미래산업을구동하는자원확보및개발을위한확보전략수립 - 희소금속이향후전자부품 소재산업의경쟁력을좌우할변수로떠오르면서희소금속을보유한중남미아프리카국가들에대한전방위적외교전을펼치고있는상황 - 일본정부는 2008년 7월희소금속확보전략을발표하였음. 이전략에는중남미아프리카등에차관제공을통해자원외교를강화한다는계획이포함 * 일본민간기업들도희소금속확보에주력, 스미토모상사와도시바는 2008년 10월카자흐스탄국영원자력공사와희귀금속공동개발에나서기로합의 - 한국도희소금속확보를위하여 2018 년까지 10대전략희소금속을소재화할수있는원천기술개발에집중투자하고, 현재 25개에불과한희소금속전문기업을 2018 년까지 100 개를육성하고, 해외관련기업의인수 합병도지원하는정책을수립 * 2010년 9월에철강기업포스코와비철금속기업 LS니꼬동제련이해외자원개발을위해전략적제휴 MOU를체결하여, 인듐, 셀레늄, 백금같은희소금속의제련사업등비철제련과관련된사업을협력하기로협의ㅇ희소금속등자원외교강화 - 2008.06, 일본경제산업성과석유천연가스 금속광물자원기구 (JOGMEC), 도요타자동차미쓰비시상사등으로조직된민관합동사절단 50여명이볼리비아방문, 세계최대리튬매장지인우유니소금사막의개발우선권확보가목적이었으며, 일본은소금사막개발에대한대규모자금 기술지원과인프라정비를약속했고, 미쓰비시상사와스미토모상사가사업참여권을확보 - 한 볼리비아정상회담직후양국광물공사간에 < 우유니소금광산의증발자원산업화연구개발에관한양해각서 > 를체결한계기로리튬개발을위한양국간협력이본격적으로추진되는기반을마련했다고평가하고, 이를위해양국간에긴밀히협의 협력해서리튬을비롯한광물자원분야에서우리기업의진출확대와대볼리비아개발협력사업증대의토대를마련 (2010.08.26) ㅇ비철소재의선순환구조혁신을위한원료에서제품까지통합개발정책추진 - 선진국은천연 / 순환자원에서소재, 제품및재활용까지자국내에서선순환구조를정착하기위한정책을추진하고있음. 특히비철소재핵심기술을보유한선진국은자원과재활용기술개발에집중투자 - 우리니라는 한 중소재산업협의회 를설치하여소재분야공동기술개발및중국이보유한희유금속확보를위한협력채널구축할예정이며, 기존의한 중소재전문기관간협력네트워크를양국업계를포함한형태로확대ㅇ도시광산사업육성등재활용을위한자원순환정책추진 - ( 대체재개발 ) 07년부터희유금속대체재료개발프로젝트추진중 * 개발대상 : 백금족 ( 촉매 ), 인듐 ( 투명막 ITO), 디스프로슘 ( 자석재료 ) - 친환경녹색성장기조에따른자원재활용연구가진행되고있으며, 유럽 EATP의경우 Mass Flow 모델을통해, 일본은 Supply chain 분석을통한스크랩재활용연구가활발히진행 - 유럽및북미는블록화를통해중국의독점적횡포에대항하고있으며, 원소재의안정적인수급과환경문제해결이라는일석이조의효과를얻기위해스크랩의재활용을적극추진 - 우리니라는자원-소재-수요기업간희소금속순환벨트를구축함과동시에지역별수요 - 수요창출을위해폐자원으로부터금속을추출하는도시광산사업에투자를확대 * LS니꼬동제련은충북단양에 2100억원을투자해폐가전제품으로부터구리및유가금속을회수하는자원순환공장을건설중, 파나마동광산지분을 20% 확보하는등 10년안에원 354
Ⅷ. 철강 비철산업 료자급률을 50% 로높인다는목표 * 고려아연은올해부터 5년간 1100 만호주달러를투자해호주퀸즈랜드광산탐사에들어갈계획 * 포스코는최근국내최대마그네슘원광석매장지인강원도와마그네슘제련사업을위한양해각서를맺었으며, 삼성물산 LG상사대우인터내셔널등종합상사들은광물자원공사와공동으로컨소시엄을구성, 칠레아르헨티나등지에서리튬등희귀금속광산개발사업참여를준비 * 철강기업포스코와비철금속기업 LS니꼬동제련이해외자원개발을위해전략적제휴 MOU 를체결하였으며, 협력분야는 해외광산사업과 재활용 부산물활용 비철제련등총 4개분야임 (2010.09.10, 아시아경제신문 ). 해외광산개발 분야에서는철광석과구리광산을포함한복합광산및기타광산프로젝트에공동으로참여하며, 리재활용사업 분야는원료및판매네트워크를공유하고, 습식제련기술을공동으로개발하는등재활용분야에대해전반적으로협력 2.4 기술동향 ㅇ희소소재가향후부품 소재산업의경쟁력을좌우할변수로떠오르면서희소소재와관련한핵심기술에대한요구증대ㅇ환경규제에대응하기위한수송기기핵심부품용경량비철소재에대한수요가증대되면서대체소재로서적합한고성능소재기술개발을요구ㅇ IT 산업의유비쿼터스화, 극박화및고밀도화의요구에따라기존보다성능이우수하면서신기능을창출할수있는비철소재핵심기술개발을요구ㅇ융합신산업과산업의융합에부응하기에적합한융복합비철소재기술개발에집중ㅇ환경규제가강화됨에따라비철부품소재의생산및부품화공정을환경친화형공정으로변화시키기위한기술개발에노력ㅇ순환자원화를위한재활용기술개발에주력 환경규제대비한친횐경기술과미래시장선점을위한고부가가치비철소재의집중개발을요구 ㅇ희소소재관련핵심및생산기술은대부분선진국에서독점하고있으며, 미래의경쟁력을좌우하는분야에기술개발투자를집중하고있음. 희소소재제조산업의계통을보면먼저희소소재광물으로부터제련, 분리정제등으로희소소재의고순도중간생성물을만들고이로부터각종희소소재와그화합물을제조하여고기능성 / 고부가가치산업원료소재화단계에서순환기술을거치는기술집약형적장치산업으로희소소재의종류에따라다양한기술수요가요구됨 - 일본은화합물반도체, 전지, 자성재료소재개발등고기능성희소금속소재개발에집중 355
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 - 미국은전략기술개발을목적으로국가가희소금속 ( 희토류포함 ) 의추출, 정제기술을개발하였으며, 최근에는전략소재개발을위해 Zr, V, Nb, Ta, Hf 의추출, 정련, 제조, 합금등에대한개발을진행중 - 중국은세계희소소재시장의강자로부상하기위하여다량보유한각종희소금속자원에대한소재관련제조기술개발에전력투자 - 한국은희소소재를이용한제련및정련기술은물론고순도-소재화, 가공에의한부품소재연구에대한기술개발노력및관련산업도거의없는상태이고 2차가공, 소비재생산위주의산업구조, 그리고국내부존자원이부족하다는이유로두부분을연결하는제련및기초소재산업의공동화가가속되는악순환이재연하고있음. 한국에서는이를탈피하기위하여 10 대의전략희소금속을선정하고, 40대핵심기술을선정하여원소별, 분야별기술개발을추진할계획 * 10대희소금속 : 몰리브덴 (Mo), 티타늄 (Ti), 크롬 (Cr), 코발트 (Co), 텅스텐 (W), 망간 (Mn), 마그네슘 (Mg), 인듐 (In)& 갈륨 (Ga), 희토류 (Ree), 리튬Li) ㅇ환경규제에대응하기위한수송기기핵심부품용경량비철소재에대한수요가증대되면서대체소재로서적합한고성능소재기술개발을요구 - 자동차, 철도 / 선박, 우주 / 항공부문등주력산업의주요이슈는자원및에너지고갈과환경규제강화이며, 이에대응하기위햐여핵심부품및소재의경량화, 내구성, 고효율화가절실히요구 < 수송기기용핵심부품의주요기술이슈 > - 비철소재중에 Al소재는수송기기경량화의핵심소재로인식되어자동차판재중심의응용산업과더불어정밀성형성, 고인성, 고용접성, 고강도, 도장성에대한특성향상및공정비용저감을위한기술개발이활발히진행되고있음. 국내경우선진국대비고부가가치알루미늄소재기술력은미흡한실정임. 대표적인고부가가치창출기술이강도와연성을동시에만족하는신합금설계기술, 고강도 / 내열성 / 내마모성 / 고탄성계수등요구성능을구현할수있는제2상석출물제어기술, 제조공정을혁신적으로줄이면서친환경공정인용탕직접압연기술등이있음. 고가의합금원소의고갈이나특정국에의의존도문제를해결하기위해 NT기술을활용한첨가원소량저감기술, 풍부한첨가원소인철, 실리콘등의유비쿼터스 (ubiquitous) 원소로대체하는합금설계기술개발이최근일본등에서시작됨 356
Ⅷ. 철강 비철산업 - 유럽에서는차세대자동차의연비향상요구와관련하여, 경량화측면에서가장큰효과를나타낼수있는초경량재료인마그네슘합금에대한대대적인연구가진행중에있음. 마그네슘합금부품제조공정을개발하기위한다이캐스팅공정, 정수압압출공정및후처리공정등에대한연구가진행되었으며, 마그네슘합금압출재제조기술개발을위해약 38억원의예산을투입하여 Audi, Centro Ricerche Fiat, EADS, VUKV, Rond Products, TNO Industrie 등의기관에서연구를수행하고있음. 마그네슘합금판재의제조공정은가열과압연을반복하는고비용의구조를지니고있어동일한무게의마그네슘 ingot 보다 10배이상에달하는높은가격대를형성하고있어시장경쟁력확보를위해서는생산성이높은저비용고효율공정기술의개발이필수적이나, 아직마그네슘판재의대량생산기술은세계어느곳에서도확보하지못한실정임 - 타이타늄은종전에는방위산업및항공기용분야에한정되었으나민수용수요가급증함에따라타이타늄공정기술선진국에서도이에관한연구로전환되고있는시점이며, 타이타늄제련공정기술은 1940년대 Kroll 법에의해개발된이후, 현재까지 95% 이상이이공정으로타이타늄원소재인스펀지를생산하고있고, Kroll 법은타이타늄환원속도가늦고 batch식이기때문에생산성이낮으며현재기술로는반응용기 1기당하루 1톤정도의생산성을갖고있으며, 낮은생산성과복잡한제조공정은타이타늄원가상승의원인임 - 일본 Hidachi금속은도금용아연에함유된유해한납, 카드늄을절감한친환경아연도금기술개발중이며, 순도가높은아연지금을사용하여새로운제조설비를이용하여전처리제조법으로양산화를성공하였음. 중국, 인도아연소비시장확대로인한수요확대로아연광산개발과재활용기술개발이활발히진행되고있으며, 제강분진으로폐기되던아연분진을재활용하는친환경공정개발이되었음 ㅇ IT 산업의유비쿼터스화, 극박화및고밀도화의요구에따라기존보다성능이우수하면서신기능을창출할수있는비철소재핵심기술개발을요구 - 고속화, 저전력, 대용량에대비하여기술융합화를통한신개념 IT용소자및신기능창출형스마트소재가활발히개발되고있는추세 - IT산업용디바이스의소형화 / 박판화 / 고밀도화에따라높은도전성을유지하면서극박을위해강도를혁기적으로향상시킨고기능성 Cu 소재기술개발에일본으로중심으로전세계가개발전쟁에뛰어들었음. 우리나라도연구소를중심으로기능성 Cu 소재원천기술개발에집중하고있으며, 관련기업도핵심기술개발에깊이관여하고있는실정임. 전기자동차시대의도래로시스템의전자화및고전압화추세로이에대응할수있는내열성 Cu 소재기술개발도추진중임. 압연판재의경우기존두께 0.2mm 수준에서 0.1mm 이하의박판화와고강도를요구하며또한표면조도는 0.8 μm이하의미려한제품을광폭 (200 400mm) 을요구하는경향이증가함 357
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 전기자동차용 Cu 소재의핵심기술이슈 > ㅇ융합신산업에적합한복합비철소재기술개발에집중 - 친환경 고령화 에너지문제대두, 첨단기술융합및혁신적인신개념의제품출현으로미래첨단신소재창출기회가확대되고있으며, 기존소재 를뛰어넘는, 혹은기존활용영역을뛰어넘는소재인복합소재의개발을요구하고있음. - 기존비철소재에서구현할수없었던임계의기계적특성구현과열및전기적물리적특성을구현하는다기능복합소재개발에주력하고있음. 이들소재는우수한성능에도불구하고가격적인상승요인으로상용화에많은제약을받아왔음. - 최근융합신산업의도래로새로운성능과임계성능을요구함에따라다시각광을받고있는소재임. 현재세계적인기술개발동향은친환경저가공정기술, 연속생산기술개발에주력하고있음. < 향후소재기술개발방향과개발요구복합소재 ( 예시 ) > 향후소재기술개발방향 개발요구복합소재 활용분야 -경량화, 연비저감, 저가화, 친환경 -초경량 Mg복합소재 -하이브리드, 전기자동차 -효율 / 수명 / 가격동시고려에너지소재 -방열 Al복합소재 -디스플레이, 반도체 -초대형/ 고효율항공기용소재 - 경량 Al복합소재 -차세대항공기 ㅇ환경규제가강화됨에따라비철부품소재의생산및부품화공정을환경친화형공정으로변화시키기위한기술개발에노력 - 고성능화, 자원및에너지절약, 그리고저공해용프로세스기술을중점개발중. 이를반영하여구리와납은원료의중간가공공정을생략한직접제련공법이실용화되어있고, 아연도직접침출법이실용화되고있는추세 - 동산업의기술은경쟁력을유지하기위해반사로, 용광로, 전기로등의고에너지, 저생산성공법에서저에너지, 고생산성및친환경공법인자용로공법, 미쯔시비공법, ISASMELT/ AUSMELT 공법으로전환되었으며, 특히 Sub-merged lance 공법의약진이두드러짐. 동제련의규모도과거의년산 10만톤수준에서년산 25만톤수준의제련소로신 / 증설되고있지만최근의광석구매조건악화에따라수익성확보의일환으로리사이클링사업과광석중부산물의회수를위한기술을개발하거나이미상용화하고있음. - 고순도아연을직접얻을수있는습식제련법은광석을수용액으로침출해내고침출수용액으로부터불순물을제거하는공정을거친후, 이로부터금속을환원하여채취하는공정으로이루어지며, 대부분의제련소등에서적용하고있는방법임. 습식제련법은금속을환원하여채취하는공정에서높은에너지를필요로하므로향후아연산업의기술적경쟁력을유지하기위하여낮은에너지를사용하며, 친환경아연제련법을개발중에있음 - 현재의희소금속의분리 정제기술은에너지다소비공정과공해문제를야기시키므로이에대응하기위한친환경제련, 분리 정제기술의개발을추진하고있음. 358
Ⅷ. 철강 비철산업 ㅇ순환자원화를위한재활용기술개발에주력 - 비철금속산업은 1차지금생산대비 95% 에너지절감효과및온실가스배출저감에따른스크랩재활용기술개발에주목 - 알루미늄제련시다량소모되는에너지및 CO2 배출문제를해결하기위해알루미늄 1차지금생산대비 95% 에너지절감효과및온실가스배출저감에따른스크랩재활용이주목받고있음 - 최근친환경녹색성장기조에따른알루미늄자원재활용연구가활발히진행중이며유럽 EATP(European Aluminum Technology Platform) 는Mass Flow모델을통한 Al자원재활용연구가활발하게진행중이며일본은 Supply Chain 분석을통한스크랩재활용연구가활발히진행중임 - 중국, 인도아연소비시장확대로인한수요확대로아연광산개발과재활용기술개발이활발히진행되고있으며, 제강분진으로폐기되던아연분진을재활용하는친환경공정개발이되고있음 - 폐처리된휴대폰가전제품자동차등에서희소금속등자원을추출하는재활용하는도시광산사업과분리및정체등순환자원화기술개발을동시추진 < 도시광산이용순환자원재활용개념도 > 359
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3. 내부역량분석 3.1 글로벌포지션 ㅇ비철소재세계 6위소비국, 주로수입에의존하는단순가공형저부가가치산업ㅇ일부세계수준정련, 제련기업체보유, * 아연 : 고려아연 (2위), 동 : LS-Nikko(3위 ) ㅇ원소재및중간재제조산업기반취약 * 78% 가 100인이하의단순임가공중소기업 신제품 / 신기술에의한고부가가치중핵기업육성 ( 매출액 5,000억원, 영업이익률 10% 이상 ) 과자원에서제품까지선순환형산업구조정착지원 ㅇ비철금속산업은출하액이 29조원으로전체제조업의 2.61%, 종업원수는 28천명에전체제조업의 1.14% 를차지 < 비철금속산업의위치 > 구 분 사업체수 종업원수 출하액 부가가치 제조업전체 58,459개 2,454천명 1,113조원 368조원 비철금속업 ( 비중 ) 671개 (1.14%) 28천명 (1.14%) 29조원 (2.61%) 5조원 (1.36%) * 2008 년광업 제조업보고서 ( 통계청 ) ㅇ비철금속제련생산 ('09) 은 150만톤으로세계 11위 ( 비중1.9%) 이며, 수입대체효과는물론국내주력산업인조선, IT, 자동차등이안정적으로성장하는데주춧돌역할 - 아연 : 고려아연 (45만톤/ 년 ) 세계 2위 - 구리 : LS-Nikko동제련 (56만톤/ 년 ) 세계 3위 * 광석은칠레, 호주등에서전량수입 ㅇ소비는 269만톤으로세계 6위이며, 소재별로는동 (94만톤/ 년 ) 4위, 아연 (39만톤 / 년 ) 5위, 납 (31만톤 / 년 ) 4위, 알루미늄 (104만톤 / 년 ) 6위, Ni은 3위임 ㅇ우리나라국가주력산업인 IT 및디스플레이등수요산업분야의글로벌시장점유율은높 360
Ⅷ. 철강 비철산업 으나희소금속산업공급사슬 (supply chain) 구조가취약하여대부분수입에의존하는취약한산업구조로서국내희소소재는주로자원보유국으로부터중간제품및고부가가치완제품은일본독일등으로부터주로수입되고있는실정임 - 2008년기준으로국내희소금속수입은약 138억불규모이나국내희소금속관련소재산업이전무한실정으로국내수요의약 95% 를수입에의존하고있으며, 이는국내희소금속관련산업의부재에기인 < 국내희소금속수입동향 ( 금액기준, 무역통계자료참조 ) > ㅇ희소소재한 중 일 3국수요공급구조 - 중국은자원의보유량이많고, 기초소재산업이활성화된반면중간재, 부품소재, 최종제품산업이상대적으로약한반면일본은천연자원을제외한전산업구조가고도화 - 중국과는기초소재와범용소재산업에서의경쟁이심화되는반면일본과의희소금속종속도가확대되는양상 < 희소소재한중일수요공급구조 > 구분 공급측면수요측면천연자원순환자원기초소재중간재수요산업 한국 X X X O 중국 O O 일본 X O O O O ㅇ국내 4,128개재활용업체중폐금속전문재활용업체는 363개로이중절단 파쇄업이 219 개 (60.3%) 이고금속정련업이 144개 (39.7%) - 국내도시광산전문업체의 '05~'09년매출액은연평균17.8% 상승하였으며동기간원자재가격상승이원인 361
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ원소재및중간재제조비철산업기반취약 - 선진국대비국내주요비철소재중견기업도글로벌선도기업과비교해서매출면이나이익률면에서저조 < 비철소재중견기업의매출액대비영업이익율비교 > ㅇ국내알루미늄산업은 2007년기준 11조 3900억시장규모이며, 생산액 8.31조, 수출액 2.21 조, 수입액 5.29조의규모로비철금속중 2위에해당하며, 국내에서현재 1차지금을생산하지않아전량해외수입에의존하며그에따른무역수지는악화되고있는실정임 - 2차소재산업 ( 빌렛, 연속주조등원소재생산 ) 은원소재의해외수입의존및단순임가공형태의사업구도를지니고있어영세성을면치못하고있으며, 제한적신규투자및기술개발의역량부족으로인해신규시장의개척및사업확장은매우미흡한실정임 - 3차소성가공산업인주단조, 압출, 판재등이내수판매를통한사업의연속성을유지하고있기때문에원자재가격비율이높고경기변동에민감한내수충족형산업의구조를갖고있음 - 수송기기경량화및소비의다양화로인해국내알루미늄시장규모는지속적으로증가하고있는추세이며, 그에따른수출액및수입액규모도크게증가할것으로예상됨. < 국내 AL 시장규모, 생산액 > 세계 국내 구분 2007 2009 2014 2018 CAGR 시장규모 ( 억 $) 990 1113 1489 1880 생산액 ( 억 $) 1005 1142 1572 2030 6.6% 시장규모 ( 조 ) 11.39 14.11 23.68 34.82 - 생산액 ( 조 ) 8.31 10.42 18.37 28.91 12% * 자료 : World Metal Statistics, 지식경제부부품소재산업통계 http://www.prnsd,or.kr, CAGR은 2000~2007년기준 ㅇ한국동산업은 80~90 년대에양적으로성장하였으나 2000 년대에는동수요가정체상태에있으며, 국내동산업이세계에서차지하는비중은수요측면에서세계동수요의약 5% 를차지하며, 전기동공급 362
Ⅷ. 철강 비철산업 은약 3% 를차지하고있다. 중국의경우비약적인경제성장으로전세계전기동수요의 38% 와공급의 22% 를차지하고있음. 전세계동산업중한국이차지하는비중은낮지만, 한국내의동제련소는단일제련소기준으로세계 3위를차지ㅇ국내반도체제조업체의리드프레임성형기술은수입보다수출이많은시장구조를형성하고있으나, 그소재가되는반도체용리드프레임동합금소재의경우대부분일본등으로부터수입에의존하고있으므로국내소재기술확보를통한시장구조개선이시급히요구됨 국내 ( 억원 ) 국외 ( 억원 ) < LED 및반도체용리드프레임시장현황 > 구분 2010 2011 2012 2013 2014 2015 CAGR LED용 1,500 2,000 2,400 3,000 4,000 5,000 27% 반도체용 4,680 5,040 5,280 5,400 5,520 5,796 4.3% ( 소계 ) 6,180 7,040 7,680 8,400 9,520 10,796 11.8% LED용 6,720 8,520 11,160 15,000 18,000 21,600 26% 반도체용 36,240 39,000 40,680 41,880 42,600 44,760 4.3% ( 소계 ) 42,960 47,520 51,840 56,880 60,600 66,360 9% 자료출처 : Global Information INC, Fuji Chimera Research, Semiconductor International(2007), Yano Research Institute March(2008), SEMI(2009년 ) ㅇ한국의아연산업은 1974년연간 50,000ton의아연을생산할수있는아연제련소를건설하며시작되었고, 현재국내아연생산은연간약 1,080,000 ton의아연을생산하고있음. 이는전세계아연생산양의약 8% 수준으로매우많은양이다. 현재국내의아연제련소는단일제련소로세계 1위를차지하고있음. ㅇ국내의연생산은크게연광석에서의연생산과폐밧데리등의연을재활용하는재생연생산으로구분. 우리나라의연생산은약 230,000 ton 으로전세게생산량의약 3% 를차지하고있으며, 전세계생산량의 42% 를차지하는중국과비교하면매우낮은수준. ㅇ현재세계 7위타이타늄소비국인우리나라는국내수요에필요한소재를전량수입에의존하고있음 - 최근 3년동안세계경기의활성화, 세계항공산업의활황, 중국의내수증가, 원유수출국의제조업투자, 선물시장의자본투기등으로타이타늄수입가격이약 3배이상급등하였고수출국들의정책적공급우선전략에따라수급에어려움이발생하고있으며대외무역역조의한원인을제공함 < Ti 국내시장규모 > 구분 2006 2009 2014 2018 CAGR 시장규모 (A, 톤 ) 9404 13569 25130 60129 - 생산량 (B, 톤 ) 3432 4432 6788 12330 8.9% 수출량 (C, 톤 ) 1304 1643 2414 4137 8.0% 수입량 (D, 톤 ) 7276 10780 20755 51936 14.1% 자료 : CAGR 수출입 2002-2006년통계청 http://www.kita.net 생산량 CAGR 2008 산업기술동향분석 ( 초경량소재기술 )* 주 : A=B+D-C 363
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.2 핵심역량 /( 기술 ) 경쟁력ㅇ저부가가치형비철소재부품은세계수준의경쟁력을보유하나, 고부가가치형기술은선진국과의기술격차존재 (3~5년) ㅇ자동차, 반도체, 디스플레이, 휴대폰등세계최고수준의수요산업이존재하여국내비철소재시장의발전잠재력이무한ㅇ산학연네트워크구축및현장인력의풍부한경험으로잠재적인발전역량은충분ㅇ희소소재등원소재관련기반이취약하며, 기술경쟁력도열위ㅇ고부가가치를창출하는수송기기및 IT 융합용신개념의비철소재관련핵심기술도초기개발단계ㅇ도시광산자원화관련인프라부족및비철소재재활용기술도초기단계 고부가가치형비철산업으로진입하기위하여원소재-소재-부품-재활용까지전주기적인통합기술개발이필수 ㅇ저부가가치형비철소재부품은세계수준의경쟁력을보유하나, 고부가가치형기술은선진국과의기술격차존재 소재부품우리기업해외일류기업국산화율기술수준 희소소재 수송기기용경량비철소재 IT 융합형스마트비철소재 다기능비철복합소재 재활용비철소재 비철소재부품의선진국대비기술수준 ( 10) 고려아연, 희성 PM, 코리아니켈, 포스코, 유미코아 동양강철, 남선알미늄, 조일알루미늄, 대호에이엘 풍산, 대창, 이구, 삼동, 한국통산 알루텍, 대유신소재, LS 전선 LS 니꼬, 희성금속, 엘에프신소재 Dowa, ICA, BSAF, NECC, Nichia Chem, Umicore Alcoa, Nobelis, Alcan, Noka Hydro, Timminico 미쯔비시머트리얼히타치케이블, 일광 3M, DWA, ACMC, Amercon China Minmetal, Nichia, BASF, Alcoa, Sumitomo metal * 자료 : 전략기획단주력산업분과기업조사결과 ( 10) 5% 50% 30% 70% 25% 70% 5% 50% 20% 50% ㅇ자동차, 반도체, 디스플레이, 휴대폰등세계최고수준의수요산업이존재하여국내비철소재시장의발전잠재력이무한ㅇ산학연네트워크구축및현장인력의풍부한경험으로잠재적인발전역량은충분ㅇ비철소재관련기술역량분석 364
Ⅷ. 철강 비철산업 구분 원소재 희소소재 수송기기용경량비철소재 IT융합형스마트비철소재다기능비철복합소재 재활용소재 강점분야또는강점기술 - 동제련 (56 만톤 / 년 ) 은세계 3 위권의용량및기술규모 - 동가공제품시장점유율면에서세계 3 위, - 아연습식제련전의배소공정을생략한직접침출공법으로국내독자기술 - 산업이성숙한합금철분야 ( 망간, 니켈, 몰리브덴 ) - 알루미늄후가공기술 ( 압연, 압출, 주조 ) 관련생산기술및연구개발노하우확보 - 마그네슘박판연속주조, 수평연속주조, 신합금설계보유 약점분야또는취약기술 약점 - 전기동자급률 : 57% 광석은칠레등에서전량수입 - 알루미늄제련 - 희소금속원료소재를전량수입에의존 - 분리정제, 고순도화, 고기능화등핵심기술열위 - 알루미늄부품일체화및융합공정기술 - 마그네슘신주조기술, 압출재제조, 표면처리및접합기술 - 리드프레임등정보전 - Cu 가공기술자용동제품은선진국보다열위 - 기능창출기술 - 복합소재설계기술 - 저가연속제조기술 - 자원순환에대한정부의높은관심 -스크랩재활용기술 ( 탈산제 활용, 스크랩 참 가비율 향상 진행 중, Can to Ingot 수준 ) - 리사이클을 통한 회수 율향상 원인 - 해외의광석에전량의존 - 국내알루미늄제련업체전무 - 자원부재 - 선진국에서대부분의기술및생산장악, 국내기술기반취약 - 단기적인제품개발에치중 ( 필요기술은수입에의존 ) - 리드프레임등은선진국제품의품질이월등하여국내생산부진. - 수요기업의 needs 부재와고가 - 국내스크랩거의수입의존 - 기업에서폐기되는제품의 Recycle 기술수준이낮음. ㅇ구리, 아연, 납, 니켈은국내에제련시설을보유하고있으며, 알루미늄은제련시설없이가공시설만보유 * 제련자급율 : 아연 156%, 구리 57%, 납 95%, 니켈 61%, 알루미늄 0% ㅇ산업경쟁력은제련부문에서는기술력 생산성모두세계최고의수준이나, 가공부문은대부분중소기업으로다소열위 - ( 제련 ) 아연제련및동제련은세계 10위권의용량및기술규모 - ( 가공 ) 풍산 ( 銅판, 봉, 관 ), 노벨리스코리아 ( 알루미늄판 ) 등은국제수준이나나머지 600여개업체는중소기업규모 ㅇ국내도시광산기술은선진국의 50% 수준이며희소금속의경우이를추출하여상용화하거나재가공하는기술은 20% 수준 - 인듐, 텔루륨, 니켈등 18 가지금속을동시에처리할수있는복합광물처리기술은일본, 벨기에, 캐나다등에서만보유 - 국내기술로추출이어려운희소금속은일본등에추출을의뢰하여재수입하고있는상황 - 현재의회수및기술시스템에서국내도시광산업체들의상당수가공장가동이원활치못한상황 365
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3.3 미래트랜드 / 핵심이슈 ㅇ신기능비철소재의거시적트랜드변화및핵심이슈 ㅇ비철소재부품의핵심이슈 < 비철소재부품의선진국대비기술수준 ( 10) > 소재부품 핵심이슈 희소소재 수송기기용경량비철소재 IT 융합형스마트비철소재 다기능비철복합소재 재활용비철소재 - 국자차원에서의희소자원확보전략및국내기반구축 - 해외광산개발및자원외교강화 - 희소소재핵심기술개발 - 원소재확보전략 - 고강도 / 고성형성비철소재설계기술 - 해외글로벌기업과대응하기위한기업 M&A 등관련산업의고부가가치산업구조혁신 - 친환경저가생산공정기술확보 - 수요기업과의실질적인연계체계구축 - 이산화탄소저감신제련기술 - 고강도 / 고도전, 고방열, 전자기제어등새로운기능을창출하는스마트비철소재기술 - 시스템의 Needs 와빠른기술주기에대한신속한산업대응체계구축 - 매출액및영업이익률이높은중견기업육성 - 국내관련산업육성및인프라구축 - 실험실규모에서산업규모로 Scale-up 기술개발 - 저가연속공정기술개발 - 수요기업에소재의우수성에대한적극적홍보 - 도시광산사업추진 - 선진국수준의재활용기술확보 - 부산물의회수및제품화기술 * 자료 : 전략기획단주력산업분과기업조사결과 ( 10) 366
Ⅷ. 철강 비철산업 ㅇ희소소재는에너지와함께미래산업의성장을좌우하는 Key Stone으로서최근원자재가격급등에따른원자재수급의불안요인발생하며, 21세기는에너지와자원고갈의시대로자원순환기술개발이필요하며자원의 Super-cycling 현상과자원무기화현상이심화되고있어중장기희소금속수급안정화가국가적인핵심이슈임. - 자원보유국은자원민족주의를통한국가적인차원에서의공급조절을통해희소금속發원소재공급위기를전략적으로활용하고있음. 특히중국은세계최대희소금속자원보유국으로자국자원의보호정책을강화하여세계경쟁국의첨단산업발전속도까지통제하려는움직임을보이고있음ㅇ국내알루미늄기업은괴에서판과박공정이분리되어있는규모가영세하므로국내알루미늄기업들의 M&A 등을통한산업재편으로알루미늄산업의고도화와자립화가시급 - 국내알루미늄산업은전후방산업의연계효과가높은신소재 신제품분야를중심으로생산구조를선진화하고신기술과의융합을통해국제경쟁력의확보하여고부가가치형산업구조로의전환하는것이중요과제ㅇ국내동수요는정체가계속되어동산업의미래는밝지않으며, 동산업에서중국의지속적인성장으로위기상황에놓일가능성이높아동산업전체구조혁신과새로운기능을가진동소재의개발이핵심이슈 - 동산의핵심이슈로는동자원의확보 ( 해외동광산과리사이클링 ), 신기능동소재개발, 중국의소비시장선점에대응책마련, 동제련의경쟁력유지와광석중의부산물의회수및제품화기술등이있음, ㅇ국내산업발전과함께해온아연산업은중국및신흥국의경제발전과함께증가하는수요를감당하여야하며, 중국및신흥국기업과의경쟁에서승리하기위하여먼저안전하고저렴한원료의수급, 해외기업과의원가경쟁력확보, 회수율및재활용향상이핵심이슈ㅇ연산업에서의가장큰이슈는환경규제에대응책마련임. 연제련법은건식제련으로석탄을원료로사용하므로, 이산화탄소가발생하게되는데향후전세계적인이산화탄소규제정책이시행될경우이산화탄소를대기중으로방출하지않기위해서는부원료를사용하게될것이며, 그양이많이질수록원가경쟁력에악영향을주리라예상 367
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 비철소재산업별핵심이슈및해결방안 > 구분 핵심이슈분석 해결방안 Cu 산업 - 동자원의확보 ( 해외동광산과리사이클링 ). - 고부가가치창출신기능동소재개발. - 중국내동소비시장의선점 - 동제련의경쟁력유지와광석중의 - 해외자원개발및지분투자를통한동광산확보 - 수요기업연계신기능동소재개발 - 동의소비확대와동관련부산물활용 - 동제련의원가경쟁력을유지하는기술력 부산물의회수및제품화기술. Al 산업 - 국내알루미늄산업의낙후성및영세성 - 제련업체부재로인해알루미늄 1차지금전량수입 - 전후방산업과의높은연계성 - 기업간 M&A, Major 기업사업진출을통한산업의고도화와자립화견인 - 알루미늄소재 Supply Chain 통한리사이클링, - 기술개발을통한고부가가치산업화, 생산공정기술개발을통한저비용화달성 Mg 산업 - 소재고특성화 - 공정비용절감 ( 고효율저비용생산공정 ) - 원소재수급안정화 - 내식성개선 - 접합기술개발 - 신합금설계및제조기술개발 - 독자적인고효율생산공정개발및실용화 - 제련산업육성및재활용기술개발 - 합금자체의내식성향상및표면처리기술개발 - 접합관련원천기술개발 Zn 산업 - 저렴한원료의수급 - 해외업체와의원가경쟁력향상 - 에너지절감 - 아연제련시발생하는잔재의재처리를통해회수율향상기술 - 1차제품및 2차제품의제작과정이나사용후폐기되는제품의 Recycle 기술 - 에너지절감신제련기술확보 - 소재산업의부재로인한스크랩재 - 국내수요증가에따른수급불안정해소및높 Ti 산업 활용 미비 및 2차 가공소재 위주 은 Ti 스폰지가격변동에대처하기위해 Ti 산업구조 소재의제련기술및활용기술확보 희소산업 - 재활용을통한선순환구조 - 제련 정련및선광기술 - 국내수입수요의비축 - 안정적공급기반구축, 소재화및재활용핵심원천기술확보 - 대체및사용량저감을위한합금설계기술 - 민 관공동비축제도를도입하여 60일분보관하여공공목적활용 4. 2020 비전및목표 비전 2020 년세계 4 강의비철강국실현 목표 희소금속원료자립율 : 20% ( 10) 80% ( 20) 비철금속시장점유율 : 2.1% ( 10) 4.0% ( 20) 368
Ⅷ. 철강 비철산업 5. 산업전략 SWOT 분석 외 환 부 경 내부 환경 Strength - 비철소재관련국내연구인프라풍부 - 세계적수준의주력산업수요기업보유 - 세계수준의제련기술력보유 ( 규모측면 : 제련 2 위, 전기동 3 위 ) - 풍부한도시광산보유 ( 비철금속, 귀금속, 희유금속등 ) - 가공등생산기술력은선진국과대등한수준 Weakness - 희소소재등원소재전량수 입의존 - 자원에서 재활용까지 소재 Supply Chain 단절된산업구조 - 단순가공에 의한 저부가가치 형산업구조 - 중소기업 중심의 산업구조로 자체개발소재의 낮은 브랜드가 치 - 고부가가치 비철소재 선진국 대비낮은기술력 - 도시광산자원화체계및재 활용기술부족 Opportunity SO 전략 WO 전략 - 정부의 저탄소녹색성장 및신성장동력산업육성 - 고부가가치비철소재관련수요기업의 Needs 증대 - 전기자동차, IT 산업, 융합신산업등비철소재수요급증 - 환경규제, 자원순환및재활용에대한정부, 기업의관심증가 - 흐소산업육성등국가전략적인측면에서육성책수립 - - 원료수급의불안정 - 소재강국들의기술선점을위한집중투자및원천특허를통한가격경쟁력확보 - 시장선점을위한글로벌경쟁치열 - 중국등신흥공업국의기술약진 - 시스템기업연계형자원- 소재- 부품 -시스템 -재활용을통합한통합형기술개발사업추진 - 그린수송기기에고성능비철소재의적용량증가로경쟁소재와우위선점 - 우수한 IT기술을바탕으로한신기능창출비철소재개발에집중적투자로시장선점 - 비철산업기술력제고를위한특화전문인력양성 - 자원에서재활용까지관련산업집적단지육성 - 국가차원의희소소재및도시광산확보전략수립 - 소재및수요기업연계를위한컨소시엄구성과비철소재브랜드화기업지원제도수립 - 고부가가치비철소재개발관련범부처간종합개발계획수립및포괄적지원방안구축 - 비철소재부랜드가치제고를위한정부금융지원및비철중소기업클러스터육성 - 핵심아이템발굴및조기지원을통한관련시장창출 - 해외기관과의협력연구및정보공유를통한기술개발및자원확보 Threat ST 전략 WT 전략 -안정적원료수급을위한전문 센터수립 / 운영 - 강점기술중점육성을통한집중적핵심기술확보추진 - 비철소재고유브랜드화, 시장조기진입방안및고부가가치화추진 - 경량고성능비철소재, 스마트비철소재의기술고도화를통한성능우위확보 - Platform 형태의공동활용과생산기반구축및산학연기획위원회운영 - 자원외교강화및안정적원료수급체계구축 - 고부가가치소재의양산기술력확보를바탕으로한가격경쟁력확보 - 중소비철산업고도화를위한표준화및법제정을통한규제의완화필요 369
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ PPM 분석 370
Ⅷ. 철강 비철산업 5.1 제품전략 ㅇ비철산업고도화를위한 희소자원확보, 경량화, 신기능화, 재활용율향상 4대전략추진 5.2 시장전략 ㅇ소재 / 부품 / 완제품기업간 Stream 협업체계구축으로국산비철소재시장확대 - 실질적인상생협력체계구축으로외산소재를선호하는현상황을탈피하여국산개발비철소재를우선구매하도록유도하여시장지배력강화ㅇ비철소재브랜드가치향상을통한세계시장진입관련범정부지원책수립 - 수요기업과공동으로세계시장조기진입을위한정부지원책수립 - 국산개발비철소재의브랜드가치제고를위한 KOTRA 등연계지원 371
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 5.3 Biz Model 혁신전략 ㅇ도시광산육성으로비철원료자급율개선및경량고성능, 신기능제품생산으로고부가가치달성ㅇ순환자원-소재-부품-시스템-재활용선순환구조혁신으로선진기술보유국의시장개입방지및독자적인 supply chain 확보ㅇ환경규제대비, 친환경저가공정혁신을통하여비철산업구조의안정화유도 5.4 인프라전략 ㅇ비철, 희소, 재활용기업등비철기업집적단지및 R&D 센터육성ㅇ국산개발비철소재사업화를위한신뢰성평가, 양산화지원을위한지원체제구축 - 기구축신뢰성센터, Test Bed 및특화센터와연계추진ㅇ특성화대학, 연구소중심의비철소재특화인력육성 372
Ⅷ. 철강 비철산업 6. 기술전략 6.1 유망제품 / 부품에필요한전략기술도출 ㅇ고부가가치비철산업육성에필수적인자원확보, 신기능비철소재, 재활용등과관련한기술 ehcnf ㅇ유망제품 / 부품육성을위한핵심기술군 (1) 희소자원확보와관련한전략기술 (2) 수송기기경량화에필요한비철소재기술 (3) IT 융합에필요한신기능창출형스마트비철소재기술 (4) 도시광산사업에필요한기술및재활용소재기술 (5) 친환경제련및저가공정기술 (6) 미래비철산업의고도화에필요한미래지향적융복합소재기술 6.1.1 유망제품 / 부품육성을위한핵심기술 : (1) 희소자원확보와관련한전략기술 유망제품분야 / 제품핵심기술명 주력및신성장동력산업제품 유가금속회수기술 희토류영구자석스크랩으로부터유가자원재활용연구백금순환자원으로부터백금의전기화학 / 화학적복합회수기술개발플라즈마를활용한연속식백금족순환기술 ITO 공정부산물최소화및재활용기술초경스크랩을활용한텅스텐 / 코발트동시순환소재화기술대용량건식응용기술을적용한코발트순환소재화기술폐부품및공정부산물내갈륨회수기술 현재수준 ( 선진국대비 %) 70 80 70 70 70 70 80 기술확보전략단기중기장기 아웃소싱 기술이전 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 기술이전 자체개발 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발자체개발 373
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 (2) 수송기기경량화에필요한비철소재기술 유망제품분야 / 제품핵심기술명 현재수준 ( 선진국대비 %) 기술확보전략 단기중기장기 자동차차체용고내식 Mg 판재제조기술 70 자체개발 자체개발 자체개발 광폭마그네슘합금판재상온성형기술 60 자체개발 자체개발 자체개발 자동차차체용비철소재 자동차차체용고성형성알루미늄판재제조기술 80 고성형성경량다층판재제조기술 60 자체개발자체개발 자체개발자체개발 자체개발자체개발 온간성형용경량판재제조기술 80 자체개발 자체개발 자체개발 이종금속접합을위한 FSW 소재화기술 70 기술이전 자체개발 자동차샤시용 Mg 초고속압출기술 80 자체개발 자체개발 수송기기용비철소재 자동차샤시용비철소재 갈바닉부식억제마그네슘합금접합기술스페이스프레임용고강도알루미늄형재제조기술고압다이캐스팅용알루미늄신합금설계기술 50 70 60 자체개발자체개발기술도입 자체개발자체개발자체개발 자체개발자체개발자체개발 고강도 / 고압출성동시만족 Al 소재기술 70 기술이전 자체개발 엔진부품용내열마그네슘합금설계및제조기술 70 자체개발 자체개발 자동차파워트레인용비철소재 자동차파워트레인용 Mg 대형주조부품제조기술 60 고강성알루미늄주조소재제조기술 80 자체개발자체개발 자체개발자체개발 자체개발 엔진용고내열알루미늄복합소재제조기술 70 자체개발 자체개발 자체개발 자동차 구동부품용융합소재 자동차구동부품용비철융합소재및부품제조기술 80 자체개발 자체개발 자체개발 374
Ⅷ. 철강 비철산업 유망제품분야 / 제품핵심기술명 현재수준 ( 선진국대비 %) 기술확보전략 단기중기장기 철도 난용접성경량합금판재 / 압출재소재기술 고속철도조가선용 Cu 피복선재 60 70 기술이전자체개발 자체개발 항공우주 고강도저열팽창소재 55 방향성응고초내열합금 50 아웃소싱아웃소싱 기술이전기술이전 자체개발자체개발 희토류극미세입자화 입자복합화분말합금설계및성형기술 60 아웃소싱 기술이전 자체개발 수송기기용비철소재 초고강도마그네슘합금분말제조기술 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 초경량티타늄압연및표면처리기술 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 소재화 고강도티타늄분말제조및성형기술 60 아웃소싱 기술이전 자체개발 코발트저감 대체하이브리드자동차용배터리소재기술 60 아웃소싱 기술이전 자체개발 디스프로슘 네오디움사용량저감기술및대체소재개발 60 아웃소싱 기술이전 자체개발 Green-car 대응형 High-RF용 Cu 소재기술 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 375
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 (3) IT 융합에필요한신기능창출형스마트비철소재기술 유망제품 고효율반도체및발광소자용기반소재 IT 제품 분야 / 제품 고강도, 고기능성동합금판재 고열방출회로기판용경량소재 고순도화및가공기술 정보처리 정보저장 정보표시 핵심기술명 현재수준기술확보전략 ( 선진국대비 %) 단기중기장기 고전도도, 고강도동시만족형 80 자체동합금설계개발자체개발자체개발 고열전도, 고내연화성동합금 70 자체판재가공열처리개발자체개발 재활용이용이한고특성동합자체금판재 70 개발자체개발자체개발 밴딩특성이우수한고탄성동합금자체판재 80 개발자체개발 솔더링및성형성이향상된고기능동합금판재 75 자체개발자체 개발 협피치용고에칭성결정구조제어기술 65 자체개발자체 개발 가공열처리용이형고순도기지동 75 자체합금용해및주조기술개발자체개발 반도체및 LED 디자인순응형동 85 자체합금성형기술개발자체개발 고열전도성다층경량판재제조기술 60 자체개발자체 개발자체 개발 메탈기판용경량다층판재제자체조기술 70 개발개발자체개발 Metal PCB 용알루미늄판재제조기술 90 자체개발자체 개발자체 개발 ppb급정밀정련기술 50 아웃소싱기술 이전자체 개발 금속불순물검증기술및표준화 40 기술이전자체 개발 반도체소재용갈륨저감 대체소재기술 60 아웃소싱기술 이전자체 개발 고활성장수명비백금계전극촉매소재개발 70 아웃소싱기술 이전자체 개발 반도체소재용인듐저감 대체소재기술 70 아웃소싱기술 이전자체 개발 용탕인출직접주조법에의한공정단축형니켈가공처리기술 60 아웃소싱기술 이전자체 개발 기상 / 고상형고순도갈륨소재화기술 60 아웃소싱기술 이전자체 개발 고출력고용량이차전지용코발트소재가공처리기술 70 아웃소싱기술 이전자체 개발 IT용고순도알루미늄정련기술 60 아웃기술자체소싱이전개발 대면적고응답성배선소재기술 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 복합기능성확산방지막소재기술 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 Au 본딩와이어대체용 Cu소재 75 자체 초미세패턴용 lead-frame 소재 75 자체 나노배선소재용 Cu-나노분말소재 70 아웃소싱 기술이전 자체개발 고집적전력반도체용 Si on Chip 아웃소재 70 소싱이전개발 장수명 / 고휘도 LED 용방열소재 65 자체 초광폭 Cu 스퍼터링타겟소재기술 60 기술이전자체 개발 376
Ⅷ. 철강 비철산업 (4) 도시광산사업에필요한기술및재활용소재기술 유망제품분야 / 제품핵심기술명 폐자원활용 소재생산공정중폐기물재활용 가공공정중폐기물재활용 사용후폐기물재활용 비철소재드로스및슬러지재활용기술비철소재스크랩의 in-house 재활용기술절삭가공칩표면의불순물제거기술절삭가공칩의재용해ㆍ정제및재활용지금제조기술 절삭가공칩의고상재활용기술 물리적ㆍ화학적방법을이용한폐기물분리기술비철소재부품의표면오염물질및표면처리층제거기술폐기된비철소재부품의재용해및정제기술비철소재재활용지금의연속제조기술알루미늄스크랩고급화를위한정련기술 현재수준 ( 선진국대비 %) 75 60 60 75 60 60 50 60 60 70 기술확보전략단기중기장기 자체개발자체개발 자체개발자체개발 자체개발 자체개발자체개발자체개발자체개발 자체개발 자체개발자체개발 자체개발 자체개발 자체개발자체개발자체개발자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 (5) 친환경제련및저가공정기술 유망제품분야핵심기술명 주력및신성장동력산업제품 자원확보및제련기술 용해정련공정일체형고효율열환원 Mg 제련기술수직분리형 Mg 4세대용해-제련기술 현재수준 ( 선진국대비 %) 80 70 친환경황산코발트제조기술 70 해양용존리튬추출효율향상기술육상광물자원으로부터탄산리튬제조기술아연제련시발생슬러지내갈륨회수기술 90 70 80 스폰지티타늄용융및제련기술 60 용탕직접성형법에의한고품위 Cu소재항균기능성 Cu 소재및부품화기술 70 50 기술확보전략단기중기장기 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 기술이전 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 아웃소싱 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 기술이전 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발자체개발 377
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 (6) 미래비철산업의고도화에필요한미래지향적융복합소재기술 유망제품분야 / 제품핵심기술명 비철금속복합소재 자동차부품 IT 부품 항공우주부품 현재수준 ( 선진국대비 ) 내마모복합소재설계기술 70 경량고강성마그네슘복합소재기술내열성마그네슘복합소재기술자동차부품용 CNT 복합소재기술 60 60 70 고방열비철복합소재기술 70 전자패키지용복합소재기술 70 전자기제어복합소재기술 60 송전선용복합소재설계및제조기술고굴곡 Cu/polymer 이종접합소재 60 80 2 차전지용 Fine clad 소재 70 항공우주용고내열경사기능세라믹 / 금속소재 55 기술확보전략단기중기장기 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 자체개발 아웃소싱 상용기술 상용기술 상용기술 상용기술 상용기술 상용기술 상용기술 상용기술 기술이전 양산기술 양산기술 양산기술 양산기술 양산기술 양산기술 양산기술 양산기술 자체개발 378
Ⅷ. 철강 비철산업 4 뿌리산업 1. 서론 1.1 뿌리산업의정의 뿌리산업은주조, 금형, 용접등을통해소재를부품으로, 부품을완제품으로생산하는기초공정산업을총칭하는것으로주조, 금형, 용접, 소성가공등제품의형상을제조하는공정과열처리, 표면처리등소재에특수기능을부여하는공정으로구분할수있으며, 이러한뿌리산업은겉으로드러나지는않으나최종제품에내재 ( 內在 ) 되어제조업경쟁력의근간 ( 根幹 ) 을형성하는기반성이높은산업이다. < 6 대뿌리산업 > 주조금형용접소성가공표면처리열처리 제품의형상을제조하는공정 소재에특수기능을부여하는공정 ㅇ주조는금속재료를로내에장입하여용융상태로만든후주형 ( 모래, 세라믹또흔금속재 ) 속에주입, 응고시킴으로써소정의형태로만드는기술로정의되며, 이와같은일련의공정으로얻어진제품을주물또는주조품이라고함. ㅇ금형은재료의소성 (Plasticity), 전연성 (Malleability, Ductility) 및유동성 (Fluidity) 등을이용하여재료를가공성형, 제품을생산하는 틀 또는 형 ( 型 ) 을통칭하는것으로, 기술적의미에서금형이란동일한규격의제품을대량으로생산하기위하여금속재료를사용하여만들어진모체가되는틀을말함. ㅇ열처리는가열, 냉각사이클에의한조직제어를통해물성을향상시키는기술로기계, 자동차부품의강도, 내마모 / 내피로특성뿐만아니라성능및정밀도를결정하며, 가공공정의최종공정에서제품의품질수준을최종결정하는기술임. ㅇ표면처리는소재 부품의미관및내구성을개선시키거나기능성을부여하기위하여금속및비금속을물리 화학적으로부착시키는기술을지칭하며, 또한이러한처리를통하여새로운박막 (coating) 제품을만드는기술도포함됨. ㅇ소성가공은재료에외력을가하면재료내에발생하는응력이외력과평형이될때까지재료가변형하여재료에외력이제거되어도원형으로복원되지않고영구변형을가질때이를소성변형이라하며, 이특성을이용하여재료를원하는형태로변형시켜가공하는기술을의미함 379
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ용접 접합은금속또는비금속소재및부품을열또는압력을이용하여결합시키는기술로서용접 (welding) 은접합하고자하는모재를높은열로서용융시키는기술이며, 브레이징및솔더링은모재를용융시키지않고삽입금속을용융시켜접합하는기술로서삽입금속의용융온도가 450 이상인경우를브레이징으로정의하며, 450 이하인경우를솔더링으로정의하고, 접합 (Joining) 은용접, 브레이징, 솔더링, 확산접합, 접착본딩, 기계적체결을통칭하는용어이다. 산업에서 용접 접합 이라함은일반적으로접착본딩과기계적체결을제외한용접, 브레이징, 솔더링, 확산접합을의미한다. 1.2. 뿌리산업의특징과중요성 오랜전통과기술력을갖춘뿌리산업群의존재가첨단기술과의융 복합을통해명품제조업의탄생을견인하고있다. 스위스의손목시계, 쌍둥이칼, 독일의벤츠, 이태리의핸드백등세계적인명품들이대부분건실하고튼튼한뿌리산업의토대위에서탄생한좋은사례이며, 국내자동차 조선 IT 산업의성공도주조, 금형, 열처리, 소성가공등뿌리산업群의뒷받침이없었다면불가능했을것이다. 뿌리산업은제조업전반에걸쳐기반성과연계성이높은산업으로최종제품의품질및성능을결정한다. 자동차산업의경우차량 1대생산시 6대뿌리산업관련비중이부품수기준으로 90%(22,500개 ), 무게기준으로 86%(1.36톤 ) 를차지하고있다. 또한, 조선산업의경우선박 1대당용접관련비용이전체선박건조비용의 35% 를차지한다. < 자동차 조선핵심부품의뿌리산업비중 > 이러한뿌리산업은기술의첨단화및융 복합화를통해로봇, 정보통신, 환경 에너지산업등신산업의기술력을뒷받침하는산업으로미래시장선점의기반이될수있으며, 수요산업의고도화, 첨단화에따라청정에너지분야뿌리산업, 초정밀분야뿌리산업등고부가첨단분야뿌리산업육성이절실히필요하다. 그러한, 뿌리산업은빠른기술확산에도불구, 개도국이쉽게모방할수없는선진국의마지막기술프리미엄영역이라할수있다. 즉암묵지 (Tacit Knowledge) 로체화되어존재하는뿌리산업의공정기술특성상단기간내기술습득이곤란하기때문이다. 380
Ⅷ. 철강 비철산업 1.3. 국내뿌리산업의현황 뿌리산업의산업구조는 09년기준 (10인이하기업불포함 ), 6대뿌리산업분야총생산 36.6 조원기록하였다. 10인이하뿌리기업을포함하여분포를살펴보면, 전체뿌리기업약 1만개중 95.8% 가중소기업에해당하는전형적인중소기업형산업이며, 전체기업중 54.1% 가수도권에분포하고있고, 부산 경남권 22.8%, 대구 경북권 13.4% 順으로도시밀집형구조를가지고있다. 또한수요대기업의 2차 ~4차협력사가 90% 를차지하는대기업종속형구조 ( 뿌리산업분포 : 1차협력사 10%, 2차협력사 29%, 3~4차협력사 61%) 이다. < 국내뿌리산업현황 ( 09 년 ) > 구분세계순위업체 ( 개 ) 종사자수 ( 만명 ) 생산액 ( 조원 ) 분야연관산업 ( 생산액 ) 주 조 공작기계, 가전 588 2.1 6.1 10위 금 형 자동차, 연료전지, 로봇 1,338 3.2 5.7 5위 용 접 중공업, 자전거프레임 192 2.4 5.9 5위 표면처리 정보통신, 전기 전자 1,412 4.4 5.1 10위 소성가공 조선, 토목, 건축기기 1,404 4.6 12.8 8위 열처리 공작기계, 가전, 건설기계 639 0.5 1.0 5위 계 5,573 17.2 36.6 - < 국내뿌리산업생산규모 ( 08 년 ) > 업종 생산량 ( 만톤 ) 수출 ( 억불 ) 수입 ( 억불 ) 무역생산량수지세계국제 ( 억불 ) 1위국순위 주력산업 * 주조 204 1.5 1.8-0.3 중국 10 A, M, O, S 소성가공 100 40.6 39.9 0.7 미국 8 A, M, S 금형 56 15.0 1.3 13.7 일본 5 A, C, D, E 용접 19.5 25.4 7.6 17.8 미국 5 A, E, S 열처리 81 - - - 미국 5 A, E, O, S 표면처리 - 10.5 4.0 6.5 미국 10 A, C, E 합계 460.5 93 54.6 38.4 [ 주 * ] A: 자동차, C: 휴대폰, D: 디스플레이, E: 전기전자, M: 기계, O: 철강, S: 조선 [ 자료 ] : 주조, 소성가공, 표면처리, 열처리분야 - 통계청, 금형 - 금형공업협동조합, 용접 - 대한용접접합학회지 26권 6호 pp.29-32 381
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 08년기준 (10인이하기업포함 ) 고용구조를살펴보면, 뿌리산업총고용은 33만명으로전체제조업고용 279만명의약 11.8% 를차지하며, 이중신규취업자감소로근로자가고령화가가속되고있어 40 代이상근로자가전체종사자의 53% 를차지한다. 그리고무엇보다중요한것은단순노무직비중은증가하는데반해기능 기술인력은지속적으로감소하여기술혁신인재부족한실정이다. * 연령별종사자 (%, 04 08) ( 통계청자료재구성 ) : 20 代 22 15 30 代 33 32 40 代 30 36 50 代이상 15 17 * 40 代이상근로자분포 ( 08 년, %) : 반도체 14.4, 전자 16.0, 조선 23.2, 기계 25.2 등 * 기능별종사자 (%, 01 08) ( 통계청자료재구성 ) : 단순노무직 30.0 37.7 기능직 32.4 26.7 기술직 8.8 7.2 전문가 4.2 2.8 제조업의지속적인성장에도불구, 국내뿌리산업성장률은매년하락해 06년부터한자릿수성장률을기록하고있다. * 제조업성장률 (%, 산업연구원 ) : ( 05) 8.4 ( 06) 6.7 ( 07) 9.3 ( 08) 19.3 * 뿌리산업성장률 (%, 생산기술연구원 ) : ( 05) 17.0 ( 06) 6.3 ( 07) 5.7 ( 08) 3.7 이러한원인는국가주력산업의전방을맡고있는대기업과근간산업의주역인중소기업간의불공정하도급거래로인한산업구조악화로상호대치되는성장률추이를보이는것으로사료된다. 세부적인원인으로일방적, 정기적납품단가절하압력행사, 중소기업의기술개발및생산성제고노력으로부터기인하는생산원가절감등의이익을대기업에서흡수, 원자재가격급등분의반영어렵기때문이다. < 중소기업원자재구매단가 - 납품단가 > 2005 2006 2007 2008 원자재구매가격지수 (A) 100 112 121 133 납품단가지수 (B) 100 104 108 109 GAP (A-B) 0 8 13 24 자료 : 기업은행경제연구소보고서, 위기이후대중소기업양극화실태와정책과제 (2010.5.10.) 영업이익률도대기업이평균 7.3% 임에견주어중소기업은 4.5~4.7% 로서대기업에크게못미치는수준으로, 독일등과비교할때매우불건전한양상을보임 382
Ⅷ. 철강 비철산업 < 각국기업들의매출액영업이익률평균 (2001-2007) ( 단위 :%)> 기업규모 프랑스 독일 미국 한국 소기업 8.0 7.6 7.8 4.5 중기업 8.4 7.7 7.2 4.7 대기업 8.7 5.8 9.7 7.3 자료 : 동반성장위원회자료집 (2010) 대기업의생산해외현지화및생산비용절감을위한부품소재의해외조달확대로국내중소기업의공급물량축소및조달기회박탈가속화 < 주요산업별부품 / 소재국산화비율변화, ( 단위 :%)> 주요산업 2000 2008 증감 자동차 88.0 85.6-2.4 조선 74.6 63.5-11.1 일반기계 83.1 85.6 2.5 통신기계 43.6 52.1 8.5 가전 64.0 56.1-7.9 철강 88.2 81.9-6.3 자료 : 산업연구원정책자료 2010-132 (2010. 12) 대기업의수직계열화 대기업의생산현지화 대기업의해외조달확대 고환율 < 산업환경요인에따른대 / 중소기업 (1,2 차협력사 ) 거래관계영향 > 중소기업 (1,2 차협력사 ) 에미치는영향 - 계열사를제외한경쟁력취약중소기업의공급물량및사업기회축소 - 해외영업비용증가 - 1,2차기업의동반진출로중소기업의수출감소 - 원가압박가중 - 공급물량및기회축소 자료 : 산업연구원정책자료 2010-132 (2010. 12) - 원자재, 핵심부품소재수입원가상승 383
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2. 외부환경분석 2.1 글로벌산업환경분석 세계뿌리산업시장규모의지속적성장 세계뿌리산업시장규모는 2010년기준으로약 2,000조원수준이며연평균약 3% 의성장률을나타내고있다 ( 국내약 4%). 최근자동차, 조선, 디스플레이, 반도체등전방주요산업의세계적인수요증가에따라뿌리산업세계시장규모는 2020년에약 2,500조원에달할것으로예상된다. < 뿌리산업분야시장규모 > ( 단위 : 조원 ) 구분 세계시장국내시장 2000 2010 2020 2000 2010 2020 주조 269 334 388 3.0 6.3 9.4 금형 88 113 136 3.5 5.9 8.8 소성가공 612 882 1,139 4.5 13.3 19.7 열처리 131 195 256 1.4 1.0 1.5 표면처리 337 380 413 2.9 5.3 7.9 용접 95 127 156 3.0 6.1 9.1 계 1,532 2,031 2,488 18.3 38.1 56.3 뿌리산업글로벌무한경쟁심화 친환경 / 융합화기술과글로벌경쟁력을동시확보하지못할경우생존불가능 자동차, 조선등전방산업부품공급의글로벌화추세에따라, local 기업의틈새시장공략은갈수록어려워지고있는상황이다. 자동차브레이크, 피스톤등과같은 product-based segments 의경우, 1위기업점유율이 30~35%, 상위 2대기업점유율이 50% 에이르러, 상위 5대기업이전체의 75% 를차지하고있는실정으로, 경쟁력을갖추지못한기업의시장확대및시장진입이원천적으로불가능하다고할수있다. 또한, 온실가스등환경규제강화와나노 /IT/ 바이오등첨단신산업의급격한성장으로, 기존의품질 / 생산성중심의경쟁구도에서뿌리산업의녹색화기술화및융합기술화를통한산업고도화경쟁구도로변화하고있다. 이에따라신재생에너지대응가능기술및친환경기술을바탕으로한고부가가치신시장발굴과차세대동력산업으로떠오르는신산업과의융합기술확보를통한산업성장과고용강화가필수적인시점이다. 이러한뿌리산업시장환경의패러다임변화에대응하기위한친환경 / 융합기술및글로벌경쟁력의확보는뿌리산업의생존에있어필수불가결한요소라할수있다. 뿌리산업기술선진국의산업붕괴로국내뿌리산업 Global 기술경쟁력호전 자국뿌리산업의경쟁력부족으로완성품제조사인 GM 및토요타의몰락시작 384
Ⅷ. 철강 비철산업 미국은 3D 산업으로인식되는자국내뿌리산업을지속적으로해외이전하고, 제조업보다는금융산업중심으로국가주력산업을육성하였다. 이러한산업구조변화는제조업기반의인프라붕괴를초래하였다. 자동차산업의경우, 국가제조기술인프라의부재속에자동차할부금융으로부터수익을창출할수밖에없는구조로변화되었고, 친환경자동차에대응하는녹색뿌리기술확보가전무한상태에서금융위기에심각한몰락상황에직면하였다. 또한, 일본은토요타식품질관리시스템 가이젠 을엄격하게적용하지못하는자동차부품 / 소재의아웃소싱체제에서, 뿌리산업기술이기반이되는부품 ( 매트, 브레이크스프링등 ) 의품질불안정성이토요타자동차대규모리콜사태를초래하고, 결과적으로완성차의글로벌경쟁력을약화시켰다. 이러한상황은녹색뿌리산업기술확보, 글로벌경쟁력강화등국내뿌리산업을체계적으로육성할경우, 우리나라가뿌리산업분야의리더로자리매김할수있는절호의기회가될수있음을의미한다. < 토요타리콜사태이후미국시장변화 > 2.2 글로벌정책동향분석 미국 : 뿌리산업제조업경쟁력회복노력 제조업비용을유발하는 7 개요인에대한정책전개방향제시 ( 노동, 기술및비즈니스관행, 설비, 위치, 운송, 시장접근성, 규제및조세 ) 미국은제조업혁신을위해 미국의제조업부양을위한프레임워크 를백악관국가경제위원회에서발표하고제조업경쟁력회복을위한정책적노력을기울이고있다. 기술개발의관점에서는핵심연구기관의 R&D 예산을 2배확대하고고급제조기술 R&D 협력체계를개선하고자하는정책을진행하고있으며 ( 전통제조업에대한나노기술응용확대지원, 바이오경제 기반구축추진등 ), 고위험 -고수익연구를지원하는기술혁신프로그램 (Technology Innovation Program,; TIP) 를확대하여제조혁신을중점추진하고있다 (TIP 예산 : 10년 1억불 ). 기업육성의관점에서는신기술개발, 기업성장촉진을위해추진중인제조확대 385
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 파트너쉽 (MEP) 프로그램을 10년에약 1억 8천만불로 2배확대하여부품공급업체가새로운고성장산업으로진출하도록적극지원하고있다. 또한, 지역전문대학지원, 고품질직업훈련, 창업활성화지원등제조업현장근로자대상의다양한기술습득기회를제공하여고급인력양성에주력하고있다. 일본 : 뿌리산업성장전략채택으로후발국추격견제 쌍발 (Twin) 엔진 정책 : 제조업과서비스업을향후일본경제성장동력으로설정 일본은 잃어버린 10년 에대한반성으로 모노쯔쿠리 * 고도화법 을제정하고 (2006년), 경제부흥을도모하기위해세계최강일본제조업의명성회복을도모하고있다. 모노쯔쿠리국가전략비전 을수립하고시행하므로써, CO 2 감축등환경변화에대응하고, 제조업패러다임전환을통해새로운가치창조와이를통한경제부활을기대하고있다. 이를위해뿌리산업의기반기술고도화 ( 중소기업 R&D 및자금지원 ), 인재육성및국제브랜드제품개발등뿌리산업에명확한미래비전을제시하고, 최고뿌리산업기술력의활용을위해일본수요기업 ( 소니 의 8mm 캠코더, 캔우드 의휴대용 MD 플레이어 ) 의생산거점자국복귀를유도하고있다. < 모노쯔쿠리 * 기반기술고도화정책지원내용 > 분야 지원내용 모노쯔쿠리기반기술지정 주조, 금형, 열처리등 20개기술지원 (~ 08년) 전략적기반기술고도화지원 785건지원 (~ 09년) 중소기업과대기업협력네트워크구축 57건지원 (~ 09년 6월 ) 중소기업인재육성 85개교육기관지원 (~ 09년) 제조핵심인재육성사업 65건지원 (~08년) * 모노쯔쿠리의개념 : 일본제조업의근본정신인투철한匠人정신을바탕으로뿌리산업의설 계 구매 생산 판매등전과정을한단계 up-grade 독일 : Hightech 전략을통한제조업중심성장모델제시 독일제조업르네상스를통해 2/4 분기 2.2%, 통일이후최고성장률달성 독일연방정부는뿌리기술포함, 17대첨단기술분야를지원하는 독일하이테크전략 (Hightech-Strategie Deutschland)' 을추진하고있으며, 06년에서 09년까지총 60억유로중뿌리기술분야에 2.5억유로 ( 약 5천억원 ) 을지원하고있다. 이를통해 Triple-Five' 및 Dual system' 을추진하여, 5% 성장, 5% 투자, 5% 개선및미래뿌리산업핵심인력직업기술훈련을실시하는등뿌리산업육성에힘쓰고있다. 386
Ⅷ. 철강 비철산업 GDP 및고용의 30% 수준을점유하는고도의제조업을보유하고있는제조업최강국임에도불구하고 ( 미국 10% 대, 한국 20% 수준 ), 07년기준으로 200억유로수준에이르는나노융합전자제품및부품시장의확보를위해, 정부주도로대규모 R&D 자금 ( 09년기준, 4억 4천만유로 ) 을투입하여나노 + 뿌리융합기술을개발하고자동차, 전자, 공학산업에서신시장을개척하는등고도의뿌리산업을기반으로한첨단산업육성에주력하고있다. 중국 : 산업의질적고도화로기술집약적제조업에서기술선도국추격 제조업의중심을고도성장, 생산력제고에서부가가치창출형으로구조적변화추구 제11차경제 5개년계획 발표 ( 05) 를통해양적성장에서질적성장 *( 신형공업화 ) 으로경제성장방식기조를전환하였다. 이를위해기술 / 경제효과가크고, 자원소비 / 환경오염은최소화하면서전통제조업과첨단산업을접목시키는기술집약적산업구조고도화를추진하고, 주요생산기반기술을주요품목으로지정하여중점관리하고있다 ( 금형분야예 : 자동차내장재금형외 7개금형군, 금형디자인기술외 5개기술등 ). 또한세계적금융위기속에서도내수확대, 기술개발및구조조정을위한 10대산업진흥정책 을발표하고 ( 09.1~3), 철강, 자동차전기전자제조업분야핵심제조기술국제경쟁력제고및국산화에주력하고있다. 이러한정책추진의결과로, 한ㆍ중간무역흑자폭은점차감소추세이며, 중국의기술집약형제조업세계시장점유율은빠른증가세를나타내고있다. * 韓 中무역수지 ( 억불 ) : ( 05 년 ) 233 ( 06 년 ) 210 ( 07 년 ) 190 ( 08 년 ) 145 * 중국세계시장점유율추이 ( 00 06, %, UN Comtrade) : 철강 (4 12), 기계류 (1 6), 정밀기기 (3 11), 전기전자 (3 25) 387
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3. 뿌리산업의내부역량분석 3.1. 뿌리산업의글로벌 Position 국내의뿌리산업은전방위산업에기반이되는후방산업군으로서반도체, 자동차등세계일류화기술의수준에기반이되는범용기술을중심으로경쟁력을보유하고있다. 반면, 전반적인핵심기술력은일본등선진국에비해다소낮은상태로조사되었다. 아래표에보듯이일본을 100으로보았을때가장수준이높은주조및용접산업이 95 % 의수준이며, 열처리, 표면처리산업이 90 %, 가장높은기술수준을요하는금형과소성가공산업의경우, 80 % 수준으로조사되었다. 현재급격한성장세를보이는중국에비교해서는약 20~30 % 이상의우위를보이고있으나싼가격정책으로발전하고있는중국에차별화를위해기술력확보가필요한것으로사료된다. < 뿌리산업기술경쟁력현황 ( 일본 =100 기준, 한국생산기술연구원 09) > 주조금형소성가공용접표면처리열처리한국 95 81 80 95 90 90 중국 70 64 70 80 60 85 3.2 기술수준분석 국내의뿌리산업은기능위주노동집약적산업구조로장비와공정설계기술등핵심기술의대외의존도가높아경쟁력을저하하는요인으로작용하고있는것으로조사되고있다. 특히소성가공 ( 단조 ) 분야의경우 8 14 % 의높은불량률로 1인당생산성이일본 1/5, 미국 1/2 수준으로매우낮은것으로나타났다. 2007년한국은행의조사결과에보면단조분야야 1인당생산량은日 150톤, 獨 55톤, 美 75톤, 英 55톤, 韓 35톤으로서가장높은생산성을보인일본의 1/5 수준이었다. 또한기술선도기업이매우부족한상태로서, 고급기술을요하는첨단산업분야에서기술혁신을선도하는기업이전체뿌리기업의 8% 에불과하여매우낮은상태이다. 반면, 첨단산업분야기술선도기업매출액비중은뿌리산업분야총매출액의 26%, 내국인고용의 20% 를차지하여낮은업체비율에비해높은매출수준과생산성을차지하는것으로나타났다. 6대제조기반산업의기술수준은세계최고기술수준대비평균 77.3%, 선진국대비기술수준격차는 1.2 년정도로선진국대비다소열위인것으로분석되었다. < 6 대제조기반산업기술경쟁력현황 ( 세계최고기술수준 = 100, 09 년기준 ) > 주조 / 용접 금형 소성가공 표면처리 ( 열처리 ) 기술경쟁력 78.7 75.4 76.6 78.5 자료 : 세계최고대비국내중소기업의기술수준, 중소기업기술통계조사 (2009) 금형 : 금형산업경쟁력조사 (2008), 한국금형공업협동조합자료에서산업별금형분야의가중치를계상 적용하여산출한 값임 특히, 우리나라의기술수준격차는미국에 1.4 년, 일본에 1.3 년및유럽에 0.8 년뒤쳐져있으며중국대비 3.5 년앞서있는것으로나타남 388
Ⅷ. 철강 비철산업 < 6대제조기반산업기술경쟁력현황 ( 현재국내기술 = 0 년, 09년기준 ) > 기술통계코드 미국 ( 년 ) 일본 ( 년 ) 유럽 ( 년 ) 중국 ( 년 ) 1009. 주조 / 용접 -0.10 0.00 0.40 3.50 금형 -1.89-1.81-1.05 3.48 1010. 소성가공 / 분말 -2.10-2.20-1.40 3.50 1011. 표면처리 -1.40-1.30-1.10 3.40 자료 : 세계최고대비국내중소기업의기술수준, 중소기업기술통계조사 (2009) 금형 : 금형산업경쟁력조사 (2008), 한국금형공업협동조합자료에서산업별금형분야의가중치를계상 적용하여산출한 값임 < 분야별뿌리기업분포 ( 생산기술연구원, 09 년 ) > * 선도 ( 기술수준上 ) : 정밀주조, 유리렌즈금형, 고정밀가공, 인버터용접등분야 * 주력 ( 기술수준中 ) : 사형주조, 플라스틱금형, 정밀가공, 자동차용접등분야 * 범용 ( 기술수준下 ) : 연속주조, 고무금형, 압출성형, 레이저용접등분야 분야세부기술기술선진국 주조 소성가공 < 뿌리산업세부기술의선진국대비경쟁력현황 > 선진국대비기술수준 (%) 기술격차 ( 년 ) 사형주조 독일 65 3-5 정밀주조 미국 55 4-5 다이캐스팅 일본 75 2-3 고급제조및공정개발 일본 65 3-5 컴퓨터응용기술 미국 80 1-2 주조설비및장치기술 독일 70 2-3 환경및에너지기술 일본 45 5-7 65.0 2.9~4.3 단조 일본 70 3-5 압출 미국 80 2-3 판재프레스성형 일본 75 2-3 고급제조및공정개발 일본 65 3-5 전산해석기술 미국 85 1-2 소성가공설비및장치기술 독일 60 3-5 389
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 금형 용접 열처리 환경및에너지기술 독일 50 5-7 69.2 2.7~4.3 프레스금형 일본 91 2-3 플라스틱금형 일본, 독일 94 2-3 다이캐스팅금형 일본 86 3-4 금형부품 일본 88 3-4 기타금형 일본 93 2-3 90.4 2.4~3.4 FCAW 용접 한국 100 0 GMA 용접 독일 80 2-3 저항점용접 독일 80 2-3 용접기자재 독일 / 미국 70 3-5 82.5 1.75~2.75 퀜칭 / 템퍼링 / 노멀라이징 독일 80 1-2 침탄 / 질화 독일, 일본 70 2-3 고주파 / 진공 일본 75 2-3 열처리설비및장치기술 독일, 프랑스 60 4-5 환경및에너지기술 일본 50 5-6 67.0 2.8~3.8 전해도금 일본 80 2-3 무전해도금 독일 80 2-3 양극산화 독일 70 4-5 표면처리 건식표면처리 독일 75 1-2 IT 제어응용기술 미국 60 3-4 도금설비및장치기술 독일 70 2-3 환경및에너지기술 일본 70 2-3 72.1 2.3~3.3 [ 자료 ] : 주조, 소성가공, 용접, 열처리, 표면처리 - 2005년산업기술로드맵, 금형 - 무역위원회, 금형산업경쟁력조사 (2004.10) 또한, 국내뿌리산업은 3D라는잘못된인식과저임금구조로현장기능인력난이매우심각한상태이다. 고급인재유입이저조하고숙련기능인의이탈로기술개발이저조하며그결과낮은 1인당부가가치생산성으로이어지는악순환이발생하고있다. 국내뿌리산업의 1인당부가가치는 3,826달러로서일본대비 45% 수준이다. 또한, 뿌리산업의석사이상의고급인력과숙련기능인의비율이매우낮은상태이며연구개발을위한인력도전체 20만명의종업원중약 5% 수준이며현재연구인력의대부분도설계부분에집중되어있다. 3.3. 뿌리산업의핵심역량 세계최고수준의국내 IT기술과인프라와의융합을이루고생산성향상, 불량률저감을통한뿌리산업제조환경변화필요하다. 아래그림에예시된것과같이주조, 금형등 6대뿌리기술에대해설계단계에서부터최종제품생산까지국내의우수한 IT기술을접목하여공정개선, 에너지저감, 공해물질제어를이루고이를통한뿌리산업제조현장의변화가가능할것이다. 390
Ⅷ. 철강 비철산업 < 뿌리산업과 IT 융합을통한제조공정품질향상 ( 예 - 주조분야 ) > 1 등산업 ( 반도체, 디스플레이 ) 의등장과함께이의기반이되는뿌리산업분야에도우위기술이증가하고있다. 국내뿌리산업기술경쟁력은선진국대비 80 90% 수준이나, 금형 ( 선진국대비 95%) 등경쟁우위기술도다수보유하고있다. 즉마이크로접합, 미세성형가공기술 ( 반도체, 디스플레이 ), 박육성형기술, 단납기제조기술 ( 모바일 ), 이색성형기술, LED 제조기술 ( 백색가전 (TV 포함 )), PCB 제조기술 (IT) 등은선진국대비동등또는우위를점하고있는기술이다. 또한, 국내뿌리산업은자동차, 모바일, 디스플레이, 조선등전방산업의시장성장에맞추어동반성장하고있으며, 관련된일부뿌리산업분야의기술경쟁력은세계적수준이다. 391
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 국내뿌리산업주요우위기술 > 분야 기술명 경쟁지수 ( 선진국 100) 고강도무결함알루미늄부품다이캐스팅기술 100 고기능 / 경량방열부품정형제조기술 110 주조 대형 / 후육알루미늄엔진부품고수율특수중력주조기술 100 Al 스크랩친환경 저에너지용탕처리가공기술 102 자원 / 에너지저감형고순도 Ti 잉곳제조기술 100 수송기기커넥터부품용이종소재성형 In-mold Ass'y 복합금형기술 100 금형 대면적디스플레이부품용 Compact 금형제조기술 100 초박육모바일 / 디스플레이용플라스틱금형성형기술 105 자동차차체경량부품저입열접합기술 110 원자력발전플랜트열교환기부품고품위용접기술 103 용접 / 접합 반도체배선용 Low Cost, High Performance Cu-Pd 계 bonding wire 제조기술 105 차세대자동차차체부품용이종소재용접기술 100 차세대디스플레이용 3D 잉크젯프린팅마이크로접합기술 100 극환경전장부품용고신뢰성마이크로조이닝기술 110 전기화학반응용저에너지소비형 3 차원전극제조표면처리기술 100 자동차용저합금판재부품의고기능화표면경화기술 102 표면처리 IT 부품용유해물질대체친환경표면처리기술 108 에너지저감형전자산업공정부산물재자원화습식공정기술 100 진공및플라즈마활용구동부품고품질하이브리드표면경화기술 103 자동차멤버어셈블리의이형단면실형상고속점진성형기술 110 의료기기및생체용난가공성형상기억합금의극세선가공기술 100 소성가공 수송기기용 3D- 부품알루미늄기압성형기술 110 자동차조향및동력전달모듈부품의열에너지최소화성형기술 112 태양전지용대면적고속기능박막증착기술 100 392
Ⅷ. 철강 비철산업 아래에제시된뿌리산업분야의 STEEP 분석자료에서보듯이, Global 환경규제강화및수급경쟁심화에따라뿌리산업의경쟁력을제고할필요성이높다. < 뿌리산업 STEEP 분석 > 구분 Issue 주요내용 - 소비자들의환경보호요구증대 Society ( 사회니즈변화 ) Technology ( 기술적여건 ) Environment ( 생태환경적여건 ) Economics ( 산업 Market Drive) Politics ( 정치적니즈및글로벌벤치마킹시사점 ) 친환경에대한관심고조 생산 / 소비자역할증대 생산기반산업의고효율고부가가치화 미래지향적신기술융합화 환경규제강화 대외의존도심화 해외시장의트렌드변화 부품소재의신뢰성문제대두 FTA 뿌리산업의국가경쟁력제고 - 온실가스저감운동 - 제조현장 / 환경의개선요구증대 - 제조물책임 (PL) 및리콜의강화 - 생산기반기술의녹색화요구 - 제품의임계크기 / 기능돌파생산기반기술 - 저비용 / 고효율을위한생산기반기술 - 고기능성제품을위한융복합제조기반기술 - 자원순환 / 공정청정화를위한생산기반기술 - 교토의정서발효 - RoHS 유해중금속규제 ( 유럽 ) - 제조물책임 (PL) 법 / 폐기물관리 (3R) 법강화 - EURO-VI 대응 - 원자재의해외의존도심화 - 원천기술 ( 생산 / 부품 / 소재 ) 경쟁력저하 - 주요개도국신흥시장급성장 - 대기업 global 수급경쟁구도가속화 - 공급자중심에서수요자중심시장으로변환 - 글로벌아웃소싱에대한회의 ( 도요타사태 ) - 생산기반또는제조업의중요성대두 - 적대적 M&A 에취약한구조 - TBT 대비기술력확보의필요성대두 - 국가간표준화에대한요구 - 저탄소녹색성장 - 신기술융합 - 국제표준화 - 뿌리산업관련중소 / 중견기업의글로벌경쟁력확보 393
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4. Vision 및목표 (2020 년 ) 비전 뿌리산업경쟁력강화를통한세계 4 위도약 2010 2013 2016 2020 생산 38.1조 42.8조 48.2조 56.3조 고용 17.5 만명 19.1만명 20.9 만명 23.5 만명 지속성장율 4% 4% 4% 4% 이익율 0.7% 1.5% 3% 5% 전략정책과제기술정책 - IT 기반융복합제조기술 뿌리산업융복합化 1 세계 1 등융복합부품소재품목선정 2 국내축척고부가가치사슬구조창출 - Value-added chain 창출 - World Top/Cost Competitiveness - Beyond Critical (New Methodology) 뿌리산업녹색化 3 저에너지저환경부담공정체제구축 4 부품소재순환자원능고도化 - 저에너지제조기술 - 저환경부담제조기술 - 자원재활용 / 재사용제조기술 - 생산현장작업특성 (ACE 작업장 ) 뿌리산업글로벌지속성장化 5 시장추구形글로벌제조스트림구현 6 인간중심形글로벌신제조기반형성 - 시장추구形기술 - 글로벌협력기술 ( 선진국 Idea / 한국기술 / 개발도상국자원 ) - 동작특성지속성장形 ( 확장가능形 ) - Ecological Production Line 구축 394
Ⅷ. 철강 비철산업 5. 산업전략 5-1. 전략적분석 뿌리산업의대외환경은미국, 일본등뿌리산업기술강대국쇠퇴로글로벌시장이호전되고있으나, 국내에서는뿌리산업이여전히 3D 산업으로인식되고있다는문제점이남아있다. 이러한국내뿌리산업의대내외적인주변환경을토대로 SWOT 분석을실시하였으며이를통해뿌리산업의발전전략을구축하였다. Strength 뛰어난 IT기술, 기술 Infra - 세계적 IT 기술강국 - 반도체등 Global 선도수요기업보유 - 주력산업제품의높은국제경쟁력보유 - 연구인력등기술 Infra 등연구개발환경우월 - 신제품에대한소비자들의높은수용도 Weaknes 3D인식 인력 & 기술개발능력 s - 뿌리산업에대한 3D인식으로생산인력수급난 - 고급인재기피현상으로기술개발능력저하 - 고부가가치생산기반기술력부족 - 원자재및장비 / 공정원천기술대외의존도심화 - 혁신형뿌리산업기업부족 Opportunity 기술강대국쇠퇴 Threat World Wide Product 시스템 - 제조 금융 기반전환으로선진국기술 Infra 붕괴 - EURO-6 등환경규제로신규시장움직임 ( 생산기반기술의친환경화및관련신제품수요증대 ) - 부품소재의신뢰성부각으로뿌리산업중요성제고 ( 도요타사태등글로벌아웃소싱에대한회의 ) - 해외수요기업의공급처다변화 - 기술융합신제품수요및시장증대 - Global 생산시스템으로인해가격, 기술경쟁력동시확보강요 - 선진국의생산기반원천기술및지적재산권독점 - BRICs 등의기술력급성장 - 환경규제에따른기존제품시장축소 - 국내뿌리산업의열악한수익구조로기술개발체력저하 SO 전략 IT + 녹색기술로뿌리산업 Global Top 4 안착 세계적수준의국내 IT기술을뿌리산업에적용하여산업경쟁력강화를위해 IT 와뿌리산업의융합을통해핵심부품의지속적개발을이루어국내주력산업 ( 자동차, 전기전자, 디스플레이등 ) 의지속적성장을유도하며, IT기술을이용한제조공정의불량률저감및선진국형제조환경을마련하여야한다. 또한, Global 환경규제에대응할수있는新녹색기술개발을위해 EURO6에대응가능한전방산업핵심부품제조의녹색화요소기술을개발하는한편, 에너지, CO 2 저감을위한뿌리산업제조공정마련및자원순환형제조기술개발이필요하다. 395
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ST 전략 국내 IT 기술, Infra 를활용한뿌리기술 Quantum Jump 국내 IT융합, 저에너지공정개발을통한주조등 6대분야기술 Quantum Jump 전략수립을위해금형, 소성가공, 열처리분야는융복합기술개발을중점적으로추진하는한편, 주조, 표면처리, 용접 접합분야는녹색화요소기술개발을중점적으로추진하여, 고수익구조창출을위한뿌리산업대표모델의전략수립이필요하다. WT 전략 3D 인식개혁및핵심요소기술개발 뿌리산업이 3D(Dangerous, Dirty, Difficult) 산업이라는인식을 ACE(Automatic, Clean, Easy) 산업으로탈바꿈하기위해청정자동화시스템도입으로뿌리산업의新제조공정을마련하는한편, 뿌리산업종사자의자긍심고취를위한지원책마련및산업이미지개선노력이필요하다. 또한뿌리산업은가격경쟁력중심의전략에서 기술 + 가격 으로의전환이필요한데이를위해핵심부품의 Value-aided chain을위한요소기술개발이필요하다. WO 전략 국내뿌리산업구조변화를통한 Global 시장확대 국내뿌리산업이 Global 시장으로확대해나가기위해서는뿌리산업의구조변화가필요한데, 이를위해서는뿌리산업의제조환경혁신을통한인력유입을확대하고기술개발능력을강화해야만한다. 이를위해국가는뿌리산업으로인력유입확대를유도하기위한지원정책을마련하여야하며, 지속적인산 학 연연계강화를통한중소뿌리기업의개발능력을 support 하여야한다. 또한, Global 대표기업의 supply-chain에진입할수있는新시장창출전략을수립하여야한다. 뿌리산업전략 뿌리산업은융복합化, 녹색化, 글로벌化중점추진 국내뿌리산업의발전을위해서는 3D 산업에서의 ACE 산업으로의제조환경혁신을통한타기술분야와의융복합化전략및저에너지공정개발을통한뿌리산업 6대분야기술의 Quantum Jump 전략이필요하며, Global 환경규제에대응할수있는뿌리산업제조공정녹색화및新녹색기술개발이절실하다. 또한, 전방산업의지속성장을유지할수있는근간산업으로써뿌리산업의글로벌경쟁력을강화하여야한다. 5-2. 전체전략 뿌리산업의융복합化전략을실천하기위해뿌리산업과첨단기술의융 복합을통해명품제조업을견인할수있는세계 1등융복합부품소재품목을선정하는한편, 자동차, 조선, IT 산업등주력산업부품소재를생산하는뿌리산업발전을유도하여고부가가치사슬구조창출및대 중소 396
Ⅷ. 철강 비철산업 기업상생구조를구현하여야한다. 또한, 상호연계가가능한금형, 주조, 열처리업체를동반입주시켜異업종융합에따른생산성을제고하고, 원 부자재및에너지공동사용, 제조설비공동활용등업종내, 업종간협업인프라를조성하여야한다. 더불어 IT기반뿌리산업의융복합화가필요한데, 이를위해 IT를활용해제품설계를혁신하고시제품을제작하며, IT 융합제어시스템보급을추진하여제품불량률을개선하는한편, IT 기술을활용한제품불량여부전수분석, 불량률산출등무인모니터링이가능한사업장을구축하여야한다. 뿌리산업녹색化전략의경우국가환경규제에대응하여에너지효율화, 에너지 / 자원재활용, 소재특성극대화등低에너지 환경부담공정체제를구축이필요하다. 또한, 유럽 AOP-II 등자원순환환경규제에대응가능한부품소재순환자원능력을배양하여야한다. 뿌리산업글로벌지속성장전략의실천방안으로는선진기업과공동연구를적극적으로수행하는한편, 개발도상국의원자재기업과는자원외교등전방위협력구축을통한세계수준의품질및가격경쟁력확보가필요하다. 또한, Ecological Production Line 을구축하는등인간중심形글로벌新제조기반을구축하고, 6대뿌리산업별월드챔피언중견기업을발굴하여기업별핵심분야를중점육성하여야한다. 5-3. 뿌리산업분야별세부전략 주조분야 자원순환형 ACE 주조공정개발을통한환경대응시장선점 최근주조산업의주요화두는세계적인환경규제로향후급격한시장확대가예상되는 세계환경대응시장의선점, 환경개선및에너지절감을위한 주조산업녹색화 그리고, 치열한국제경쟁에대응하는 글로벌지속성장 이라할수있다. 세계환경대응시장선점 을위해서는기술융합화에의한주조산업의고도화가필수적이며, 산업구조고도화는 IT와주조기술의융합을통한주물생산성의신뢰성향상과타산업 ( 첨단수요산업및타뿌리산업 ) 과의융합을통한주물부품의고부가가치화를통해실현이가능하다할수있다. 주조산업녹색화 는주조공정의 'Green Factory' 화및 자원순환능강화 를핵심적인요소로하고있다. Green Factory' 화를위해서는공정라인의자동화, 작업환경오염의근본적차단, 공정최적화 / 대체 / 생략 / 연계등주조공정라인의 ACE( 자동화 / 청정화 / 단순화 ) 화가요구되며, 자원순환능강화 는 CO 2 발생저감, 에너지사용효율극대화, 폐자원 / 에너지재활용및재이용고도화를위한체계적인공정기술개발이필수적이다. 또한, World Wide Product 시스템에대응할수있는공정혁신을통한생산성향상및 Fuel Economy 확보, 품질 / 가격경쟁력동시확보로주조산업의글로벌지속성장을도모해야한다. ㅇ핵심적용제품 : 박육주철재엔진 / 파워트레인부품류, LED 및전기전자산업용방열패키지부품, 폐스크랩리싸이클링제품등 397
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 용접분야 극한환경및환경규제대응친환경용접공정확보로용접산업의글로벌경쟁력강화 극한환경및환경규제대응친환경용접 접합공정확보로용접산업의글로벌경쟁력을강화를도모한다. 에너지및 CO 2 발생저감을위한친환경용접산업을선도하기위해저에너지저환경부담용접공정기술및친환경부품용접기술을개발하고, 국가중점분야인신재생에너지의뿌리기술인용접기술을선도하여글로벌경쟁력유지한다. 또한, 환경규제대응및고부가치화 / 융합화전자접합산업으로의변신을위해전자제품무연솔더접합부의고온신뢰성확보로신뢰성및고부가동시에추구하고, 나노기술과융합한접합기술개발로신규시장대응한다. 또한, 용접공정의고신뢰성확보를통한글로벌경쟁력강화전략으로는극한환경에대응하는고신뢰성접합기술, 고온 / 고성능플랜트용난접합소재용접기술상용화, 극후판소재고부가용접제품상용화등의노력으로용접산업의글로벌경쟁력강화해야한다. 핵심적용제품으로는에너지저감형인버터용접전원, CO 2 보호가스대체용접전원, 경량합금부품, 초대형풍력발전부품, 하이브리드소재에너지부품, 자동차전장부품, 플렉시블전자제품, 에너지플랜트, 에너지저장탱크등이있다. ㅇ핵심적용제품 : 에너지저감형인버터용접전원, CO 2 보호가스대체용접전원, 경량합금부품, 초대형풍력발전부품, 하이브리드소재에너지부품, 자동차전장부품, 플렉시블전자제품, 에너지플랜트, 에너지저장탱크 금형분야 MT-IT 융합금형기술확보로수주산업에서세일즈산업으로금형산업전환 금형산업의 MT-IT 융합화통한기업의제조환경의혁신을선도할것이다. 또한에너지저감형전공정품질 (process quality) 개선및신뢰성향상기반구축을통한산업녹색화를달성하여야한다. 또한금형에서의 MT+IT화를통한금형산업의엔지니어링산업으로개편할수있도록융복합화가절대적으로필요하며, 이러한예로, 금형 성형시스템및다공정 ( 이색성형, 인몰드라벨링등 ) 의융합화추진을들수있다. 금형산업은현재의수주중심산업에서세일즈산업으로전환이필요하다. 이를위해서는글로벌경쟁력강화를위한초정밀, 장수명, 고기능성금형기술개발과더불어금형엔지니어링센터설립및고급인재양성을통한금형산업의선진화추진해야한다. ㅇ핵심적용제품 : 수송기기커넥터부품류, 서브밀리급모바일외장부품류, In-mold Ass'y 복합금형공정, 무도장플라스틱금형공정등 398
Ⅷ. 철강 비철산업 열처리분야 열처리장비산업의육성및친환경신제품발굴로열처리산업의자생력제고 열처리공정의융복합를통한열처리산업의고부가가치화를선도할것이다. 진공기술, 플라즈마응용기술의융복합화를통하여부품의고정밀화를추진하며, IT융합을통한장비의자동화를통하여작업장의무인화와청정, 고효율생산라인을완성한다. 열처리장비산업의선진화로열처리산업의고효율화및생산성향상전략을추진한다. 저전력사용, 배출가스저감형열처리시스템의개발, 스마트냉각열처리공정등을통한장치선진화를앞당긴다. 또한신공정개발에기초한차세대자동차부품의고내구성향상열처리기술개발을추진한다. 대기업의존도를탈피하고열처리산업이자생할수있는독자제품의생산을유도한다. LED, 태양에너지, 연료전지등열표면처리적용을통한고부가가치제품개발을지원하고에코소재, 해양용고강도내식성선재생산기술등다양한신규고부가가치제품의개발을선도한다. ㅇ핵심적용제품 : 그린카파워트레인, 전기차구동부품, 차세대수송기기부품, 고감성그린카, 태양에너지, 하이브리드연료전지선박, LED 부품, 디스플레이부품 소성가공분야 소성가공산업의녹색융합화및공정혁신화에의한차세대수송기기용제품의고부가가치화 소성가공산업의공정을혁신시키기위하여서는현재산업의메가트랜드인다양한산업분야와의융복합화를통하여달성할수있도록체계적인전략에의한로드맵이제시되어야한다. 예를들면기계, 전자산업과소성가공산업간의융복합화를통하여노동집약적, 저생산적인공정에서탈피하여깨끗하며, 기술집약적이며환경친화적인새로운융복합산업을창출할수있다. 또한항공산업과의연계를통하여인공위성, 탐사로켓등우주시대에발맞추어나갈수있는우주산업을확대시킬필요가있다. 국내첨단산업과의연계체제구축은세계적인조달체계 (Golobal Supply Network) 에편입됨으로서글로벌시장에서시장점유율을확대해나갈수있으며, IT와소성가공기술을융합시킨 IT형소성가공산업을발달시킴으로서산업의디지털화를달성하고고부가가치화를이룩해나아가야한다. 소성가공의녹색화는또하나의화두이다. 소성가공산업은오랜기간동안산업에종사한숙련된전문가의감에의한공정이주류를이루고있는숙련도의존형노동집약적산업이다. 이를탈피하기위하여서는자동화, 디지털화및 IT 융합화를통한기술중심형산업으로전환해야한다. 뿐만아니라공정의최적화를통하여저에너지소모형 (CO 2 저감형 ) 친환경산업으로의적극적인전환모색이필요하다. 399
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 ㅇ핵심적용제품 : 차체부품 (Integrated instrument panel module, Front under module 등 ), 파워트레인부품 ( 트랜스미션, 차동제한장치, 드라이브샤프트등 ), 샤시모듈부품 ( 조향모듈, 현가모듈, 제동모듈등 ), 엔진부품 ( 실린더블록, 실린더헤드, 피스톤링피스톤밸브, 배기매니폴드, 터보차져, 중공캠축, 오일팬, 임펠러등 ) 표면처리분야 표면처리산업의녹색화및국가전략제품의초소형화 / 고부가화를통한무역역조개선 표면처리분야는무역역조에대응하기위해반도체배선공정, FCCL 제조공정, 전자회로패키지솔더도금등공정수입유발부품소재의핵심기술을국산화하고, 이를역수출할수있는기반을마련하는한편, 6가크롬, 납, 등의중금속및니켈알러지등이배제된녹색표면처리공정및포르말린, 시안화물등난분해성유해첨가제대체청정도금기술을개발등국제무역환경규제에대응할수있는유해물질무함유환경친화적표면처리기술을개발할것이다. 또한, 반도체, PCB/ 패키지, 초소형부품의고집적도금기술의세계화및원가경쟁이극심한핵심 IT부품의저비용, 고신뢰성표면처리기술개발을통해국가전략제품의초소형화및고부가화에대응할수있는고신뢰성표면처리기술을개발할것이다. 무역역조를불러오는가장큰원인중하나가원천기술의부재이다. 따라서, 표면처리분야는고부가미래시장을선점할수있도록이온성전해도금, 고속무전해환원도금, 비도체직접도금및패터닝기술에있어독보적인산업원천기술을확보할것이다. ㅇ핵심적용제품 : 반도체배선공정 / 약품, FCCL, 전자회로패키지솔더, 연성PCB, 자동차전장부품, 에너지전극부품, Ni-free, ROHS/ 시안화물 / 포르말린무함유대체도금공정, 폐수재활용, 이온성전해도금, 고속무전해환원도금, 비도체직접도금및패터닝공정 6. 기술전략 6-1. 기본전략 현재뿌리산업의전방수요산업인주력산업및미래유망산업제품의다기능화, 인간편의성증대요구및제품의고도화에부응하는뿌리산업을위해뿌리산업분야의융합화에의한혁신적융합원천생산기반기술확보를통한제품의임계성능돌파및뿌리산업의고도화실현을추진한다. 이를위해 6대뿌리산업융복합화를통해환경부하저감, 에너지효율을향상할수있는단순및대체공정기술개발하고, 고부가가치형융복합기반기술개발을통해신시장개척과시장선점의양면효과를확보함으로써제품판로의돌파구마련한다. 또한, 제조공정및에너지소비정보등의최적화제어환경을 IT기반과접목함으로써新뿌리산업창출하고, 뿌리산업제조환경을혁신적으로개선하기위해지식정보화를통한부품제조의지능형설계및자동화 IT 기술을활용해야한다. 이를위해뿌리산업제조공정전주기의디지털혁신으로제품의불량률을획기적으로개선하거나, 선진국수준조기달성을위하여핵심원천기술개발과함께지식정보화, 자동화응용기술및협업시스템기술개발이필요하다. 400
Ⅷ. 철강 비철산업 또한, 뿌리산업의녹색화를통한글로벌리더쉽을확보해야한다. 이를위해서제조공정혁신을통한생산단계에서의에너지 자원고효율화를달성, 제품의품질및가격경쟁력을강화하고, 생산현장작업특성을획기적으로개선하여 3D(Dangerous, Dirty, Difficult) 이미지를탈피함으로써, 인력난해소및인재유입으로인한기술개발능력개선등선순환구도로전환할수있는 ACE (Automatic, Clean, Easy) 뿌리기술개발한다. 녹색뿌리산업은현재세계기술경쟁의본격적인시작단계로서새로운환경시장창출및녹색성장가속화를위한 IT 기술과뿌리산업융합을통한환경 에너지규제대응녹색뿌리산업선점으로미래뿌리산업모델화를선도한다. 글로벌세계경제는기후관련세계시장의확대, 신에너지 / 자원시장성장및녹색기술이기업경쟁력의핵심으로부상하여녹색기술중심의세계시장으로재편되고있다. 이러한녹색뿌리기술은기존연구과제경쟁수주방식에입각한제한된범위의수혜기업지원방식이아닌국가적녹색뿌리산업핵심원천기술개발, 확산 보급및정착을위한집중장기지원방식발굴이필요하다. 뿌리산업첨단화를통한국제경쟁력을확보한다. 글로벌협력기술개발을통해선진국의아이디어, 한국의생산기술, 개발도상국의자원등 Win-Win 구도를실현하고이를통한국제경쟁력확보및동반성장기반마련한다. 국제경쟁력을확보하기위해기존의선진국기술을따라잡기식의 Catch-up 방식의기술개발을탈피하고뿌리산업관련중소및중견기업체들이 Global Standard 기업으로도약세계시장을선도할수있는생산기반원천기술의확보해야한다. 또한, 이머징마켓선점을위해글로벌협력을통한기술개발및국제표준선점노력하고, 선진경제로의지속적인성장을위한미래국가제조업의패러다임인 고생산성, 고부가가치성및녹색산업 에기술적으로대응하고중국과선진국과의기술적차별화에요구되는국가주력산업및성장동력산업이필요로하는초정밀 / 복합기능제품생산을위한첨단뿌리산업원천기술개발을통한국가주력산업및신성장동력제품의글로벌경쟁력확보해야한다. 6-2. 세부전략 주조분야 공정최적화 / 대체 / 생략 / 연계등공정혁신에의한 World Wide Product (WWP) 시스템대응기술, 주물제품고부가가치화기술, 그리고주조공정자원순환능강화기술개발이주조산업의글로벌경쟁력강화를위해우선적으로선행되어야한다. CO 2 저감및에너지생산성고도화, 제품의 Fuel Economy ( 연비, 경량화, 정숙성, 감성 ) 향상및가격경쟁력동시획득, 폐자원 / 에너지재활용및재이용고도화가세가지기술분류의공통적이며핵심적인기술개발목표라할수있다. 이를구체화할수있는주요개발과제로는 EURO-X 및 HEV/EV 등차세대수송기기류대응신소재 / 공정기술, Al 폐스크랩재활용기술, 차세대반도체 / 패키지인텔리전트제품제조를위한 Al 공정연계형정형주조공정기술개발등이있다. 열처리분야 먼저, 장비산업의고도화및선진화전략이필요하다. 이를위해서선진국대비뒤떨어져있는열처리장비및설비를국내반도체장비제조인프라, IT 인프라를활용하여국산장비의선진화및고도화를추진하여야한다. 이를통해기술선진국장비대비 90% 수준, 가격은 1/2, 수명향상 401
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 100% 수준으로장비국산화를달성하며, 주력전방산업인자동차분야의고품질부품생산을위한품질균일도 95% 이상저변형, 고정도열처리기술의고도화를달성하는것을목표로한다. 그리고, 고효율청정기술활용전략으로양산형플라즈마및진공장비의국산화를달성한다. 이는현재 GHG 규제에따른청정진공플라즈마프로세스의적용분야확대하고, 공정별소모량에따른총량규제를실시하여, 기존장비에서탈피한선진화장비로의전환이요구된다. 이를통해사용가스 60% 이상절감 CO 2 무배출, 에너지활용 80% 이하, 처리시간반감공정의개발과품질극대화전략으로불량률 5% 이하, 내구성 20% 이상의기술개발이필요하다. 또한, 열처리공정및장비의안정화및고속화를확보하여공정가격의최소화를위한하이브리드공정시스템의구축한다. 용접분야 친환경용접접합전략으로가공공정시에너지저감및 CO2 발생량저감이가능한친환경용접접합기술의개발, 에너지세이빙이가능한고기능 / 신개념친환경부품의용접 / 접합공정기술개발, 신재생에너지제조를위한초대형 / 초미세부품용접 / 접합기술개발이필요하다. 고신뢰성확보를통해글로벌경쟁력강화기술개발이필요하며구체적으로는고온화및내진동에대응하는고신뢰성접합기술개발, 고온 / 고성능플랜트난접합소재용접기술개발이진행되어야한다. 금형분야 금형산업에서는녹색화요소기술개발전략으로자연친화형소재의경우미국, 독일등기술선진국과의긴밀한국제협력을통한원천기술확보를하고, 에너지사용이적고소요되는자원을절약할수있는금형 성형공정기술개발이필요하다. 그리고, MT-IT 융합금형기술개발전략으로는 CAD/CAM/CAE 집적화한금형엔지니어링센터설립하여기업제조환경혁신을위한 IT적용금형 성형공정기술개발하고, 전방산업의핵심부품 Value-aided chain을위한금형 성형요소기술개발사업및연구를추진한다. 소성가공분야 상기에서술한바와같이소성가공분야의 2대전략은공정혁신과녹색화로대변된다. 공정혁신의경우대표적인소성가공공정인열간성형공정을온간또는냉간성형으로전환할필요가있다. 즉에너지사용량을최대한줄이면서소재의치수정밀도를높일수있는혁신적인공정이기때문이다. 소성가공기술을적용할경우다양한소재에따른다양한공정이존재한다. 이러한다양한소재를제품화하기위항서는소재특성을극대화하고제품의동작특성을고도화하며신뢰성을확보할수있는공정혁신기술이필요하다. 뿐만아니라생산기반기술의큰축을이루고있기때문에생산단가저감및고품질의부품수율을향상시킬수있는공정혁신이필요하다. 소성가공기술은자체의단위기술로완성되는기술이아니므로타뿌리기술 ( 금형, 열처리, 표면처리등 ) 과의융복합화를통하여공정을혁신하고고품위의제품을생산할수있어야한다. 402
Ⅷ. 철강 비철산업 녹색화전략으로는에너지소비를최소화 (Heat-Free Forming Technology) 하면서고부가가치부품을생산할수있는녹색성형기술의개발이있으며많은공정이수반되는개별 / 단일부품생산기술로부터일체형 / 모듈형소성가공부품제조를할수있는공정시스템을개발하여야한다. 이를위하여서는고효율 Eco-Friendly 장비제조기술을확보하는것이필수적이다. 표면처리분야 표면처리분야의글로벌경쟁력강화를위해서는첨단고급제품의수요에대응가능한차세대부품 (IC패키지, 연성PCB, 자동차전장부품, 에너지변환전극부품, 초소형기계부품등 ) 의고급표면처리기술개발을통한고부가제품화전략이필요하다. 또한니켈알러지, 시안화물 / 포르말린무함유대체도금공정, 폐수재활용및설비고도화개발을통해유해물질대체표면처리공정및환경오염물질무배출공정을실현할수있는공정녹색화전략이필요하다. 무역역조대응전략역시필요한데, 이를위해수입을유발하는부품소재에대응할수있는핵심도금기술 ( 반도체배선공정 / 약품, FCCL 제조기술, 전자회로부품솔더도금공정 ) 을국산화하는한편역수출의기반을마련하여야한다. 마지막으로고부가미래시장을선점할수있는초고종횡비회로도금, 이온성전해도금, 고속무전해환원도금, 비도체직접패턴도금등의독보적산업원천기술확보하기위한원천기술확보전략이필요하다. 향후 5년국내산업발전을견인할수있는 100대전략제품들의제품화및생산을위해필수적인핵심기술개발에관한세부기술전략을수립함 산업 / 기술정책 융합화를통한생산기반기술고도화 생산기반기술녹색화 전략제품군 차세대수송기기용제품 전기전자산업용반도체 / 패키지제품 생체바이오산업제품 지속가능에너지산업용제품 친환경산업용제품 차세대수송기기용제품 전기전자산업용 핵심기술 수송기기용 3D-부품알루미늄기압성형기술자동차멤버어셈블리의이형단면실형상고속점진성형기술차세대자동차용판재핵심부품의표면합금화제조공정기술자동차용저합금판재부품의고기능화표면경화기술대형금형공구강의저변형고정도복합열처리기술차세대자동차차체부품용이종소재용접기술자동차경량화를위한알루미늄구조재주단조융합제조기술자동차용대면적 Mg 판재내식성향상표면처리기술고기능성입자분산복합표면처리기술차세대조명시스템용고기능경량방열부품정형제조기술 5세대반도체용저열팽창고기능복합상부품제조공정기술반도체패키지용고연성 FCCL제조기술삼차원구조미세부품마이크로도금기술의료기기및생체용난가공성형상기억합금의극세선가공기술정밀도금기반그린복합성형기술 경량소재부품의고경도및고기능화열표면기술 진공및플라즈마활용구동부품고품질하이브리드표면경화기술 IT통합형원격제어열처리시스템기술 IT기반공정제어형생산성향상정밀표면처리공정기술산업기계고내구성구동부품입자분산복합표면처리기술 자동차조향및동력전달모듈부품의열에너지최소화성형기술자동차차체경량부품저입열접합기술 서브밀리급모바일외장부품용무도장플라스틱금형기술 403
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 첨단화를통한글로벌지속성장화 반도체 / 패키지제품 지속가능에너지산업용부품소재 고부가원전산업용제품 친환경산업용제품 차세대수송기기용제품 전기전자산업용반도체 / 패키지제품 생체바이오산업용제품 지속가능에너지산업용부품소재 친환경산업용제품 환경규제대응유해물질저감표면처리기술자원 / 에너지저감형고순도 Ti 잉곳제조기술 IT부품용유해물질대체친환경표면처리기술전자기판부품고집적회로무전해도금기술 신재생에너지거대구조물용무결함환경주철제조기술광전부품에너지효율향상표면처리기술태양전지용대면적고속기능박막증착기술 원자력발전플랜트열교환기부품고품위용접기술 전기전자부품용소경봉동합금주괴연속주조기술저전력소비형다공성전극응용표면처리기술부산물재생공정순환형도금응용기술 CO2 보호가스대체용접공법및고효율인버터용접기술석유화학플랜트부품용고융점활성금속정밀주조기술에너지저감형전자산업공정부산물재자원화습식공정기술전기화학반응용저에너지소비형 3차원전극제조표면처리기술 수송기기커넥터부품용이종소재성형 In-mold Ass'y 복합금형기술자동차및가전외장부품용대형복합곡면의고감성정밀패턴성형용금형기술수송기기용고비강성바디부품금형성형기술수송기기용복잡형상고합금계마그네슘형재정밀압출기술자동차산업초정밀 3D부품용초경금형및 Net Shape 분말성형기술대형 / 후육알루미늄엔진부품고수율특수중력주조기술자동차경량화를위한고강도무결함알루미늄부품다이캐스팅기술 차세대정보저장 /Display 적용요소부품의초미세프레스성형공정기술반도체배선용도금약품및공정기술고집적회로형성무전해환원도금기술비도체기판상의직접도금및패터닝기술이온성액체응용난도금성금속대면적표면처리기술차세대디스플레이용 3D 잉크젯프린팅마이크로접합기술극환경전장부품용고신뢰성마이크로조이닝기술고밀도플립칩패키지접합기술차세대초박형전자소자부품적층접합기술반도체배선용 Low Cost, High Performance Cu-Pd계 bonding wire 제조기술 3D Lens 성형용초정밀금형기술 Flexible-LED 조명용대면적금형기술 석유화학플랜트탱크부품의후판성형기술에너지변환부품의저비용합금도금기술 대면적디스플레이부품용 Compact 금형제조기술 Al 스크랩친환경 저에너지용탕처리가공기술마이크로급초정밀기계부품 3차원전주성형기술 404
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 화학산업 Ⅸ 주력산업 The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020
Ⅸ. 화학산업 1 서론 요약 화학산업은석유화학, 정밀화학, 화학신소재분야가유기적으로상호연계되어, 일상생활용품부터자동차, 정보 전자산업등에기초소재및핵심소재를공급하는핵심기반산업이며, IT BT NT ET ST 등미래성장동력발전에견인차역할을수행하는국가기간산업 IT, BT, NT에기반한신수요산업의발전은화학산업의뒷받침없이는불가능하며, 산업이첨단화될수록소재를제공하는화학산업의역할은더욱확대되고있음 환경문제의대두및석유자원고갈등외부환경의변화에따른산업패러다임의변화로, 그린화, 스마트화, 융복합화에의한신화학산업창출의전략적변곡점에접근중 제 1 절화학산업개요 1. 화학산업정의및범위화학산업은원유, 석유가스, 및바이오매스등의대체원료로부터화학적변환공정을거쳐화학제품과소재를생산하고관련서비스를공급하는산업분야로전통적인석유화학산업, 정밀화학산업과정보 전자소재및에너지 환경소재등을생산하는화학신소재산업으로구성되며분야별 공정별연계성이매우높은산업분야이다. < 그림 1> 화학산업분야및범위 석유화학산업의세부분야는납사또는천연가스등석유자원을원료로사용하여에틸렌, 프로필렌, 부텐, 방향족화합물등기초유분과이를원료로하는합성수지 ( 플라스틱 ), 합성섬유 ( 폴리에스터, 나일론등 ), 합성고무및각종화합물 ( 정밀화학제품원료 / 중간체 ) 을제조하는분야이다. 정밀화학산업의세부분야는석유화학으로부터기초원료를공급받아의약품, 화장품 향료, 도료, 염 안료, 농약등을제조하는기술집약적화학산업분야이다. 화학신소재산업의세부분야는정보 전자, 에너지 환경소재등을생산하는분야로서, 유 무기화학원료및이들을조합한원료에화학신소재 407
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 기술을적용하여신기능 고성능 특정용도를갖는산업소재를개발, 생산하며반도체, 디스플레이, 전자, 에너지, 환경, 바이오분야등 21세기신산업과더불어중요성이확대되고있는분야이며, 화학산업의선진화에따라비중이크게증가하는분야이다. 2. 국내화학산업위상 국내화학산업의생산규모는 2009년기준으로약 119 조원이며, 국내제조업의약 10% 를차지하여생산액기준으로 3위에위치하고있다. 화학산업연계분야인합성수지및합성고무분야를포함할경우총 162조원으로제조업총생산액 (1,121조원) 의 14% 를상회하여전기전자산업, 운송기기에이어대표적인국가기간제조업이라할수있다. < 그림 2> 국내제조업에서화학산업생산규모 (2009년) ( 화합물및화학제품에는의약품을포함 ) ( 단위 10억원. 출처 : 통계청 2010) ACC 의통계에의하면, 우리나라화학산업생산규모는 2009년도기준으로생산 1,035억달러규모로세계 7위수준이며 ( 화학산업통계분류항목에서국내와차이 ), 세계화학산업생산의 3.0% 를차지한다. 규모면에서국내화학산업은독일, 프랑스등전통적화학산업강국수준에근접해있다. (American Chemistry Council, 20010) < 그림 3> 세계화학산업생산규모비교 408
Ⅸ. 화학산업 국내화학산업은 2003년이후지속적인무역흑자를유지하고있는수출주력산업으로서 2008년화학산업전체로는 72억달러흑자이며, 무역흑자의구성은석유화학부문에서약 150억달러의흑자와정밀화학부문의약 80억달러적자를나타내고있다. < 그림 4> 화학산업전체무역수지변화 (1992-2008) 3. 국내화학산업의발전단계 국내화학산업은 1970년대석유화학산업분야의정책적육성을시작으로 30년간석유화학산업과동반성장하며현재성숙기에해당하는규모에도달해, 석유화학산업지표인에틸렌생산능력으로보면국내석유화학산업은세계 5위수준이다. 국내석유화학산업생산규모는국내수요량의 2배수준을유지하고있으며석유화학원료를해외자원인원유기반납사에 95% 이상의존하고있어원료확보와글로벌협력체계의구축과내부적으로는신기술확보와효율성제고를통한가격경쟁력유지가중요한관건이다. < 그림 5> 국내화학산업발전단계 409
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 1980년대이후지속적인석유화학설비증설로화학산업이수출주도산업이되었으며, 석유화학물질을기반으로정밀화학산업이민간주도로시작되어현재의화학산업체계를형성하였다. 1990 년대중반부터는지식과정보에기반한화학신소재신기술분야인정보전자산업과바이오, 환경, 에너지등타산업분야와융합에의한지식기반신화학분야로발전하며녹색지속성장화학산업의새로운전환점에있다. 4. 화학산업의특성 1) 고부가가치산업화학산업은원료부터최종제품, 물질과활용에대한서비스분야까지부가가치가연속적으로창출되는산업분야로서, 기술혁신가속화로인해고부가의정보전자및에너지관련신화학산업창출하고있다. < 그림 6> 화학산업제품의상대적부가가치창출비율비교 2) 지속성장 (Sustainable) 산업 화학산업은산업과실생활에필수적인물질과소재를공급하는산업분야로, 지속적대규모투자와기술개발로국가경제의핵심분야를구성하고있다. 21세기석유고갈과글로벌환경변화, 융합기술패러다임변화에대응할수있는신기술개발이진행되고있으며, 이에기반하여국가지속성장산업의위치를미래에도유지할수있는분야이다. 3) 미래녹색산업 (Green Industry) 화학산업은재생가능한식물자원, 바이오, 신재생에너지기술분야의혁신을주도할수있는대표적인녹색산업으로서잠재성이있다. 바이오매스를활용하는바이오화학기술의발전에따라, 새로운화학산업체계가형성되고있으며, GTL (Gas-To-Liquid) 기술, BTL (Biomass-To-Liquid) 기술, 바이오플라스틱기술, 바이오연료, 다양한식물자원을사용하는미래화학산업의기술들이화학산업과결합하여미래녹색산업으로발전할것으로예상된다. 410
Ⅸ. 화학산업 < 그림 7> 바이오화학산업제품및상업화예상단계 제 2 절화학산업환경과기회 1. 기술, 생산의분업화및글로벌화선진화학기업군은핵심기술및지식형정밀화학제품과신화학공정을중심으로글로벌수준의원천기술확보경쟁에주력하고있다. 중국이나인도등의화학산업후발기업군은선진기술력과노동력, 시장을결합한글로벌협력체계로진입하고있으며경쟁화학기업이나보완적기업의인수 합병, 전략적제휴등으로전략적구조개편이진행중이다. 국내화학산업은석유화학산업을중심으로생산규모를확대하며플랜트신기술도입으로글로벌경쟁체계에대응하고있다. 2. WTO, FTA 등글로벌교역체계확산 WTO 개방체제의가속화와국가간 FTA 체결에따른교역환경변화 ( 무역장벽의해소 ) 로인해화학산업경쟁이심화되고있다. 따라서각기업은화학산업제품및공정의표준화, 인증등을통한글로벌교역체계구축, 고부가가치화와고기능성신소재확보등제품차별화로글로벌시장에진출하고있다. 3. 지속적인고유가 2007년형성된사상최고유가에이어, 향후석유수급또한고유가추세가지속될것으로예상되어, 고유가에의한화학제품가격상승영향뿐만아니라, 에탄과같은중동지역천연가스기반저가석유화학제품의확산으로국내화학산업경쟁력약화가능성이있다. 4. 화학물질환경규제및관리강화 에너지다소비형화학산업의에너지이용효율향상, CO 2 배출억제와재활용을위한신기술개발, 411
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 적용이중요한혁신분야로부상하고있다. 특히, EU의화학물질규제강화안 (REACH, Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) 채택등화학산업관련주요국제적협약및국제적규제가강화되면서화학산업전반에서글로벌수준의환경과제품관리체계에진입하고있다. 5. 신화학산업창출의전략적변곡점도달녹색산업화, 석유자원의감소, 원료의다변화및바이오 환경 에너지등신산업분야와의융합에의한신화학산업의창출등으로세계화학산업의근원적변화가진행중이다. 국내화학산업이규모면에서세계 6~7위수준임에도불구하고, 후발주자로서의약점이었던원천기술확보배제, 선진국가의선기술개발효과, 선투자효과를상쇄할수있는변곡점에접근하고있으므로, 화학산업변곡점에서의적극적대응이국내화학산업의지속성장확보와세계적선진화학산업화달성기회로작용할수있다. < 그림 8> 미래화학산업발전방향 412
Ⅸ. 화학산업 2 외부환경분석 요약 화학산업세계시장은석유화학이연 2.5% 의꾸준한성장, 지속가능한화학산업을위한청정에너지화및친환경그린화, IT 및각수요전방산업과연계한융복합화가진행되는신화학산업은연 5% 대의고성장예상 향후, 중동의석유화학플랜트가동, 글로벌수준의환경규제강화 (REACH), 정보전자완제품시장변화, 원료다변화및대체, 환경에너지바이오등과융합한신화학산업출현성장등으로인해, 2015년경에는세계화학산업이기술적, 전략적변곡점에이를것으로예상 EU는고부가가치, 친환경정밀화학원천기술분야에강세이고, 미국은에너지환경분야신화학산업육성, 일본은정보전자화학소재분야에서첨단원천기술선도로차별화전략구사 WTO 개방체제의가속화와국가간의 FTA 체결에따른교역환경변화로화학산업제품분야경쟁이심화되고, 중국및중동, 인도의세계시장확대에따른화학산업분야의치열한경쟁으로 10년내세계화학산업체계개편예상 세계화학선도기업들은오일, 가스등전통석유화학관련사업에서시작하여석유화학소재의원료다변화를진행하였으며, 2000년후반에는소재의 specialty를통한차별화및전자, 의약소재산업으로전환을통하여소재기업의전문화및대형화를추진하고있음 제 1 절 총론 화학산업세계시장규모는석유화학 1.4조 $, 정밀화학 1.5조 $, 화학신소재 5,200억 $ (2010년기준 ) 로항목에따라연 2.5 5.1 % 수준의성장이예상된다. < 표 1> 화학산업세계시장규모 2000 년 2010 년 2020 년 ( 단위 : 억달러, %) 성장률 ( 10-20) 석유화학 9,300 14,000 18,000 2.5 정밀화학 9,190 15,234 25,051 5.1 화학신소재 * 200 5,200 8,600 5.0 참고자료 : American Chemistry Council (2008), 한국정밀화학산업진흥회 (2010) 광공업통계조사보고서 ( 통계청 2007), Display bank (2008), Darnell group (2003), 2020 년은연평균성장률로예측 * 화학신소재 : 정보 전자, 에너지 환경산업용화학소재 413
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 향후, 중동의석유화학플랜트가동, 글로벌수준의환경규제강화 (REACH), 정보 전자완제품시장변화, 원료다변화및대체, 환경에너지바이오등과융합한신화학산업출현성장등으로인해, 2015년경에는세계화학산업이기술적, 전략적변곡점에이를것으로예상된다. 미래시장성장방향은지속가능한화학산업을위해, 청정에너지화및친환경그린화, IT 및각수요전방산업과연계한융복합화가진행되는신화학산업이연 5% 대의꾸준한성장이예상된다. EU내독일등이전통적으로정밀화학산업분야에강세를보이고있으며, 최근환경규제강화 (REACH) 및공정원천기술개발확보 (F3 factory) 를통해경쟁력강화를도모하면서, 고부가가치제품중심의전략을추구하고있다. 미국은에너지환경분야신화학산업육성책으로서, 풍부한바이오매스자원을활용한미래원천기술확보를위한대규모 R&D(New Apollo Project) 에투자를확대하고있다. 일본은정보전자화학분야에서첨단기술을선도하고있으며, 석유화학산업경쟁력강화를위한구조고도화 (RING 프로젝트 ), 그린에너지확보를위한 Cool Earth Project에투자하고있다. 중국및중동, 인도의석유화학대규모신규설비가동으로세계시장확대에따른화학산업분야의치열한경쟁으로 10년내세계화학산업체계개편이예상되며, WTO 개방체제의가속화와국가간의 FTA 체결에따른교역환경변화로화학산업제품분야경쟁이심화되고있다. 화학산업관련주요국제적협약및국제적규제 (REACH) 가강화되며, 화학산업전반에서글로벌수준의환경과제품관리체계에진입하고있다. 그리고, 세계석유화학선도기업 (BASF, DOW, Dupont 등 ) 은 90년대이전에는오일, 가스등전통석유화학관련사업에서시작하여 2000년전반에는석유화학소재의원료다변화를진행하였으며, 2000년후반에는소재의 specialty를통한차별화및전자, 의약소재산업으로전환을통하여소재기업의전문화및대형화를추진하고있다. <Booz & Company, Growth in Tough Economic Times(2009) < 그림 9> 글로벌화학기업의변화추이 414
Ⅸ. 화학산업 제 2 절 Macro 환경분석세계경제의글로벌화에따라화학산업의국가및기업간경쟁이치열해지고있으며중국등은세계 2위의경제력을바탕으로 M&A 및기술도입을통한글로벌화전략을추진중이다. 석유자원의고갈과개발도상국의급격한산업화로인한원유수급의불균형에따른고유가가지속되고있고, 장기적인관점에서원유수급에대한우려로화학제품원료다변화개발이활발히진행중이다. 대체에너지로는화석연료를근본적으로탈피하여태양에너지, 2차전지, 수소연료전지, 핵에너지의비중이높아지고있다. 화석연료사용에의한온실가스방출문제는글로벌이슈로대두되고있으며특히 2009년코펜하겐유엔기후변화협약이후화석연료소비에대한국제적환경규제가더욱강화될전망이다. 화학산업은기후변화대응과가장밀접한산업으로온실가스의효과적인분리, 저장, 가공, 처리가핵심기술로부상하게되었으며기후변화대응기술과표준화가화학산업에많은변화를가져올것으로보이며, 인구증가, 생활수준의향상, 도시화, 산업의발전등으로물을포함한친환경관련수요가크게증가할것이다. 1. 석유화학산업 석유화학산업제품은의식주와관련된각종생활용품에서전기 전자, 컴퓨터, 자동차, 건설, 섬유등주력산업은물론 IT, BT, NT 등신성장동력산업에도광범위하게사용 ( 산업의쌀 ) 되며세계화학산업의주력분야이다. 세계수요는고부가가치소재에대한수요와중국을중심으로한세계석유화학수요의성장세가지속될것으로전망되며, 석유화학수요는경제성장정도에따라선진국은 GDP 대비 1~2배, 개도국은 2~6배의고성장률이예상된다. 중동및중국의공급능력증가에따라석유화학산업의중심은미국, 유럽, 일본중심에서아시아 ( 동북아 ) 및중동중심으로공급의성장축이빠르게이동하고있다. 이에따라경쟁환경도크게변하여메이저기업들은사업을재편하고있으며, 아시아및중동의신흥기업들이빠르게부상하고있어, 향후주요석유화학제품생산능력의 60% 이상이중국과중동중심으로증가할전망이다. 2. 정밀화학산업 화학산업에대한부정적인식확산과 EU REACH 제도도입및기후변화협약등국제환경 안전등에관한환경규제강화로인한비용이증가하고있다. 녹색소재산업으로전략적변곡점이도래한시점에서삶의질향상및노령화시대를대비한고감성, 인간친화형소재의수요증대는경쟁력확보의기회요인이라할수있다. 생활수준향상과더불어건강및웰빙에대한관심과니즈증대로수요기반이넓고제품라이프사이클이짧은의약품, 화장품, 향수, 샴푸등과전자제품에투입되는첨단 IT소재등을중심으로시장이급증할것으로판단된다. 안전성, 고급화, 고질감, 재순환, 에너지절감등의산업과기능의요구조건에부합할수있는인간친화형원천소재와친환경공정개발형융복합소재수요가급증하고있다. 융복합소재를적용예로하는융복합기술은기존의화학기술응용단계를넘어서물리, 바이오, 전자기술등과접목하여새로운개념의제품을생산하는첨단산업기술분야로신소재에대한수요증가에따라산업발전의새로운패러다임으로대두되고있다. 3. 화학신소재산업 1) 정보 전자화학신소재국내화학신소재산업은현재국가경제발전의핵심인 IT 산업을성장시키는중추적인역할을하고있다. IT 산업의핵심응용분야로서디스플레이 반도체분야를대표적으로들수있다. 반도체 ( 시스 415
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 템반도체, 메모리반도체등 ) 관련화학산업세계시장규모는 2008년약 135억달러 ( 제조비의 5% 기준 ) 였고연평균성장률 4% 로서 2020년에약 322억달러규모가예상된다 ( 제조비의 7% 기준 ). 공정용화학소재는 Slurry, Stripper, Bulk Chemicals로구성되고재료는 Fab용소재, Package 재료, 기판재료로구성된다. 디스플레이 (LCD, PDP, OLED, E-paper, Flexible Display) 관련고분자화학산업의시장규모는디스플레이종류에따라차지하는분율이다르지만, 화학산업시장규모가현재는모듈대비평균 10~15% 이고향후평균 20~30% 로확대될전망이다. 디스플레이용고분자화학산업세계시장규모는 2010년약 152억달러에서시장의팽창과더불어화학재료의비중이상승하여 2020년약 500억달러로상승될전망이다. 이외에도전자제품의생산공정에사용되거나부품소재등에사용되는인쇄전자용화학산업의규모도다품종으로서큰규모의시장을이루고있다. 인쇄전자용소재시장은 OLED, 태양전지, e-paper 등의인쇄전자소자시장에비례하여성장이예상되는바, 소자시장의 35% 정도를차지하는소재시장은전도체, 활성층 ( 반도체 ), 유전체잉크와기판소재로구성되며, 20년 193억불로예상된다. ( 자료 : IDTechEX2010) 2) 에너지 환경화학신소재에너지 환경화학산업은에너지안보차원에서국가고유의자원확보를위하여탈석유에너지체제의도입과함께친환경고효율에너지를생산할수있게함으로써화학산업의녹색혁명에기여한다. 21세기화학산업의패러다임은화석자원기반에서바이오매스를이용한지속가능한바이오화학기반산업으로전환중이며, 현재급격한환경변화에직면한화학산업은화석원료에대한의존을줄이고환경친화적인사업구조로의전환을모색하기위해다양한시도가진행되고있다. 제 3 절 미래성장방향및패러다임변화 화학산업의미래성장방향은산업구조의고도화를위하여노동과자본등유형자산보다지식과기술혁신이중요한생산요소가되는지식기반산업구조로의변환이요구될것이다. 메가트렌드인스마트화및그린화소재를위하여 IT/BT/NT 등이종기술간의융합이요구되며이러한패러다임전환은신기술및신산업의창출을위해서도필수적이다. 1. 석유화학산업 세계화학산업은 2030년까지연평균 2.5% 성장할것으로전망되는가운데중국, 인도, 브라질, 러시아, 인도네시아및남아프리카등 BRIICS지역에서연평균 4.4% 의석유화학산업성장에힘입어세계화학산업성장을주도할것으로전망된다. 세계화와글로벌규모의경쟁이가속화되고있는가운데기초화합물분야는수요감소를고려한생산능력조정과원료가풍부한지역 ( 중동등 ) 및제조업성장률이높은지역 ( 중국등 ) 에서의석유화학설비증설, 그리고원가절감을위한대체원료확보와공정개선가속화, 선진국의친환경고부가가치제품개발이지속될것이다. 석유화학산업은양적성장을고려하는동시에, 세계글로벌환경의변화를맞아질적성장을함께고려해야하는전환기적시점에서공정고도화의중요성이부각되고있다. 따라서, P2P 시너지기술및 P1 신공정기술등생산효율향상및에너지절감을통한기술및원가경쟁력강화와 EU REACH 등환경규제대응및고유가강세등에효율적대응책을마련하는척도가가장중요한메가트렌드이다. 또한, 장기적인원유수급불안및고유가로인한탈석유화패러다임변화에대응한원료다변화모색및바이오매스자원활용이증가할것이다. 416
Ⅸ. 화학산업 2. 정밀화학산업 정밀화학산업시장규모는 2005년에 1조 1,884억달러로부터, 2020년까지연평균 5.1% 증가하여 2 조 5,051억달러수준에이를전망이다. 스마트코팅시장규모는 2005년 990억달러로, 2009년까지연평균 2.8% 의증가율을보이고있으며, 2020년에는 1,450억달러에이를것으로예상된다. Akzo Nobel( 네덜란드 ), BASF( 독일 ), Sherwin-Williams( 미국 ), PPG( 미국 ) 등이세계적선두기업으로현재의성능보다더높은수준의성능과복합기능을갖는 High Performance형제품, 지구온난화대책으로 Energy Save형제품및 VOCs( 휘발성유기화합물 ) Free형친환경형제품등으로시장을선도하고있다. 휴먼케어시장은 2006년기준약 2,696억달러의규모이며평균약 6.6% 의성장률을나타내고있으며 2020년에는 6,596억달러의시장을형성할것으로예상된다. 노령화및소득수준의향상으로인한 1인당소비율은지속적으로증가하고있으며, 특히온난화로인한이상기후변화로부터적극적인대응을할수있는융합토탈케어소재시장이급증하고있다. 고기능, 고감성융합신소재에의한휴먼소재신규 / 대체기술분야의시장을선점하기위하여기업간의협력 ( 바이오 / 화학공정등 ) 및소재산업과제품연계를통한마케팅을진행하고있다. 염 안료산업시장규모는 260억달러수준 ( 05) 으로 2020년에는 454억달러수준에달할전망되며, 고급및고부가가치염료 ( 프린터용칼라잉크나산업용염료 ) 에특화하고범용성의경우생산설비를저렴한노동력등의이점을살려개도국으로전환하고있다. 의약품시장규모는 2005년 5,180 억불로 2020년에는 13,521억불규모 ( 연평균 6.6%) 에이를것이며, 미국은세계의약품시장의 51% 를, 한국은약 1.8% 를차지하고있다. Generic 의약품 ( 특허가만료된합성의약품 ) 활성화로인하여원료의약품과의약중간체의경우인도, 일본을중심으로범국가적으로대응하고있다. 다국적제약업체제네릭사는활성약물의새로운결정형, 제조방법, 제형등의개량기술관련특허획득등을통한 Super Generic ( 개량신약 ) 개발에집중하고있다. 3. 화학신소재산업 1) 정보전자화학신소재 국내화학소재산업중에서도우리나라의 2020년미래성장형산업인반도체및 LCD, OLED, e-paper 등디스플레이용화학소재산업이유망한신성장산업분야이다. 반도체는디지털 / 정보화시대의새로운핵심기술및제품을창조하여인류기술발전을선도하는 21세기기간산업으로서 1990년대가메모리전성시대라면 21세기는 SoC시대로변화하고있다. 최근산업의융 복합화가가속화되면서시스템반도체의중요성이크게부각되고, 스마트폰, e-book, 멀티미디어기기등 IT 제품의융합, 지능화, 경박단소가가속화되면서소재측면에서는미세패턴구현기술등이중요해지고있다. 반도체제조시재료원가비중은 25% 정도를차지하며, 화학소재의경우현재는전체반도체전공정제조비의 5% 로낮은수준을보여화학소재산업이차지하는비중이상대적으로작은편이며규모도향후크게늘어날것으로보기는힘들며, 향후개발되어야할부분에있어서도대부분방송통신등의기술과밀접하게연결되어있다. 디스플레이산업은현재까지는경박단소개념을기반으로하여고화질, 대형화에초점이맞춰져있었으나, 미래에는초대형화, 저가격화, 3D 와같은신기술화및 Flexible화등의변화된요구에따라유기전자소자및프린팅기술과인쇄전자기술을기반으로한제품개발이진행중에있고지금까지경험해보지못한한층더진보한최첨단디스플레이제품을개발하려는노력이진행되고있다. 미래의디스플레이산업은성장방향과규모를정확히예측할수없는거대한산업분야이 417
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 나, 확실한것은앞으로현재상용화된다양한디스플레이기술 ( 예, LCD와 OLED) 들이시장점유를위해치열한경쟁을할것으로예측되며, 더나아가이들기술을보완한새로운개념의디스플레이들의출현도함께예측가능하다. 향후전개될미래디스플레이는현재디스플레이간의경쟁에서기본적으로요구되는저가, 대형화및고화질 (full HD) 등의단순한디스플레이의기술조건을벗어나언제어디서나어떠한크기로도다양하게즐길수있는형태로진화하게될것이며, 따라서인쇄전자기술이보강된 Flexible 디스플레이와 full HD 컨텐츠를 3차원입체영상으로구현할수있는기술이각광받게될것이다. Flexible 디스플레이의성공적인상업화는결국화학산업을통한신소재개발과이들물질을공정과정에서효과적으로활용할수있는기술개발이핵심요소가될것이다. 결론적으로세계 1위의디스플레이및반도체분야의국내수요업체들이존재하므로이들과동반성장할수있도록정보전자화학소재산업이중점육성되어야한다. 2) 에너지환경화학신소재 태양광시장의구성요소별시장은국가별로차이는있지만 Utility( 발전 ) 시장이가장큰폭으로성장할것으로기대되며, 지역적으로는선진국등기보급지역이외에새로운지역으로시장이급격히확대될전망이다. 활발하게시장이형성되고있는실리콘태양전지의경우, 전통적기술강국은일본과독일이며박막형태양전지, CIGS 태양전지및유기태양전지등기술개발단계가낮아질수록경쟁자상황은국가별로다양해질수있다. 이차전지시장은리튬이차전지를축으로성장이예상되며최근빠른속도로성장하여 2008년약 96억달러의시장이형성되어있다. 수송용연료전지의본격적인시장형성은 2015년으로예상되며 2015년에는 150억달러에도달할전망이다. 수처리환경화학산업과연계된세계시장규모는지속적으로성장하여 2009년기준으로 5,000억달러규모이며, 향후중동및아시아를중심으로신규투자가확대되어세계적으로는연평균 5.6% 의성장이전망된다. 2010년유럽전체화학산업시장규모의약 10% 를차지할것으로예상되는바이오화학분야에서, 바이오에너지분야의규모와성장률이가장커서 420억유로로 100% 이상의성장이예상된다. 에너지화학소재의경우고효율화를위하여나노기술이접목될것으로전망되며 2015년의경우전체 140억달러에너지소재시장중 36% 인 50억달러정도가나노기술이접목된신소재가될것으로전망된다. (Nanopost, 2008년 ) 2015년나노기반의에너지화학소재시장은에너지변환 49%, 에너지저장 32% 및단열이나조명등에너지절감소재가 19% 를점유할것으로예측된다. 418
Ⅸ. 화학산업 제 4 절 경쟁국현황및정책동향 OECD 주요선진국들은 GDP 중 50% 이상이지식에기반한것으로추정하고기술혁신, 인재확보및글로벌경쟁력강화를통하여선도적경쟁력고수를추진하고있다. 경쟁의형태가과거개별기업간경쟁으로부터국내외기업간의네트워크경쟁으로변화하고있는바, 생산과수요를연계하는권역별경제블록화정책을추진중이다. 1. 석유화학산업유럽공동체 (EU) 는온실가스감축과에너지효율극대화를위한정책을기업과공동으로추진하고있으며, 산업단지보다진화된클러스터구축을위해총 15억유로를투입, 9개국 25개리딩기업과연구소가공동협력을통해친환경신공정기술개발프로젝트인 "F3(Future, Fast, flexible) Factory" 프로젝트 ( 09.6~ 13.5) 가진행중이다. 중국과인도등아시아신흥경제국가들의경제성장으로기초소재인화학제품의수요가증가하고있지만중국, 중동에서는자체석유화학공장을건설하고있어향후원유를보유하고있는국가들과경쟁구도를형성할것이다. ( 대규모정제공정과에틸렌공장건설 ) 특히, 중국은석유산업조정 진흥계획 2009를통해, 석유화학산업통합 / 대형화로경쟁력확보, 공정 / 제품기술확보, 고부가가치화를추진하고있다. 중동은강력한원가경쟁력을무기로국가적차원에서석유화학산업에진출하여, 유럽 / 미국 / 일본메이저화학기업과기술제휴, 제품경쟁력강화등을추진하고있다. 일본은이와같은세계동향의추세에따라이미석유화학산업의구조고도화를위한정부-민간협력사업으로 RING (Refinery Integration for Group Operating) 프로젝트를추진중에있으며, 이를통해석유화학콤비나트인프라구축, 원재료 / 부산물융통및고도활용등으로에너지 / 원료활용최적화및온실가스감축효과를얻고있다. 2. 정밀화학산업유럽, 미국등의선진정밀화학기업들은원가경쟁력과원천기술, 지식정보경쟁력을바탕으로융복합소재및제품화사업구조로전략적방향성을추구하고있다. 세계적규모의정밀화학사업을운용하기위한제품분야별규모가약 30~40억 $ 로추정되는산업분야에서, 미국과유럽에서는정밀화학제조업체에대한전략적분사와 M&A를통해기업의전문화가지속적으로진행되고있다. 기술격차의확대와기술보호주의및지적재산권에대한보호강화로후발개도국들은선진기업으로부터핵심및원천기술을도입하여제품을생산하는수직적국제분업고착화가심화되고있다. 풍부한원료와시장을바탕으로선진화학기업들의현지화전략이결합되면서중국이나인도등개도국은선진국으로부터기술과자본을제공받아가격경쟁력을바탕으로전세계를대상으로시장의역진출을확대하고있다. 선진국들의기술변화는화학기술과 BTㆍITㆍNT와의접목, Green Chemistry 등한차원높은고도의 신화학기술 로이행하고있고, 선진국의기술장벽및환경규제강화 (EU REACH 등 ) 로국내외기업간기술격차의확대가능성이상존하고있다. 3. 화학신소재산업 1) 정보전자화학신소재세계시스템반도체시장에선인텔, 퀄컴, 브로드컴등을앞세운미국이전체의 60% 를차지하는강국으로군림중이며, 이어일본 (20.5%), 유럽연합 (10.9%), 대만 (5.1%) 순으로강세를보이고있으 419
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 며, 한국은메모리반도체시장의 50% 이상을점유하고있다. LCD의경우패널출하량은한국이 1 위를차지하였으나소재의경우국산화율이 50% 정도에그치고있으며대부분의핵심소재는전량미국이나일본등의선진국가로부터수입하고있는실정이다. ( 독점품목예 : DBEF (3M, 미국 ), 액정 (Merck, 독일 ), 배향막 (JSR, 일본 ), Sealant (Sekisui, Mitsui 등, 일본 ), 위상차필름 (Konica, Fuji, Zeon, 일본 ), TAC필름 (Fuji, 일본 ), 표면처리필름 (DNP, Toppan, 일본 ), PVA 필름 (Kuraray, 일본 ), 반사필름 (Teijin DuPont, Toray, 일본 ) 등 ) LCD 분야의차이완 ( 중국 + 대만 ) 효과로, 대만은한국을추월하기위해 LCD에공격적인투자를진행중이며, 중국은디스플레이산업을국가발전의전략산업으로선정, 해외기업과의적극적합작및파격적정책지원을통한성장전략을추구중이며향후중국의 LCD 라인증설에의한디스플레이의공급이과다해질전망이다. 미국과유럽은차세대디스플레이소재및소자, 장비의개발에집중하고있으며, 일본은세계최대의디스플레이재료및장비업체를보유하고있어, 재료및장비에대한영향력강화를위해노력하고있다. 화학산업의고부가, 차별화에의한관련주력산업의경쟁력강화가필요한시점에서정보전자화학분야는차세대를대표할소재등의연구에집중지원하고있다. LED/OLED의발전과더불어 LED-LCD TV 출시및향후 OLED TV의등장이예상되는등새로운성장률이예상되며한국, 일본, 대만간주도권경쟁이치열할것으로전망된다. 2) 에너지환경화학신소재유가상승과지구온난화대응기술의필요성증대로목질계바이오매스를이용하는바이오연료, 바이오고분자및관련효소, 발효기술분야의기술목표가달성되면, 에너지환경화학산업이화학산업의주력분야로진입할것이다. (2050년 50% 수준목표, DOE) 미국의 New Apollo Project", 일본의 Cool Earth Project", 중국의광명공정등각국은신재생에너지를중심으로그린에너지분야에투자중이다. 미국은재생에너지보급확대로 2025년까지중동산석유수입량을현재의 25% 수준으로절감하고, 2030년까지바이오매스로부터에너지의 5%, 수송연료의 20%, 화학제품의 25% 를생산할계획이다. (2050년화학산업원료 50% 대체계획 ) 유럽연합 (EU) 은온실가스배출억제를위하여 2010년까지 5.75%, 2020년까지 20% 이상바이오연료사용의무법안을채택하였고, 바이오기반화학제품기술개발을위해정부가주도적으로산 학 연컨소시엄을통해기초 응용기술을화학산업계에지원하고있다. 일본은 NEDO( 신에너지종합개발기구 ) 주관으로바이오연료및바이오기반화학제품동시제조의통합형바이오리파이너리시범사업실시및지바현을비롯한 6개지역시범화단지를구축하였으며, 보조금지급을통한태양광보급정책을진행하고있는데, 환경적효과이외에도여러분야에미치는큰산업적파급효과를고려하고있다. 중국은자연조건이우수한칭하이, 내몽고, 신장등을중심으로대규모태양광발전소를지었으며, 도시지역은옥상, 공공시설조명등을중심으로태양광발전을보급하면서수요를확산하는정책을추진하고있다. 또한, 풍부한농업자원을이용, 바이오연료및바이오기반화학제품개발을동시추진하여 2020년까지바이오에탄올및바이오디젤각각 1,200만톤생산목표를설정하였다. 420
Ⅸ. 화학산업 3 내부역량분석 요약 화학공정생산기술노하우및화학소재관련전문인력을확보하고있고, 대규모수요산업을보유하여정보전자및수송산업분야에서 value-chain의강점있음 석유화학산업은에틸렌생산기준세계 5위수준의생산기술로세계 top class이지만촉매및제조공정에서의핵심기술은외국기술의존도가높으며, 원료다변화및공정고도화필요 범용 chemical 중심인정밀화학산업의구조고도화를위해 specialty chemical 중심의기술력과시장지배력을갖춘글로벌정밀화학전문중견화학기업성장중에있음 자동차, 전자, 섬유등화학산업의국내전방수요산업이잘발달하여, 고부가응용제품에대한개발능력이우수하지만정보전자등일부핵심소재원천기술미흡 제 1 절국내화학산업현황 1. 석유화학산업석유화학산업의경제적기여는국내제조업중 4위로생산액 66조원, 제조업중비중은 5.8%(2008년 ) 를차지하고있으며, 2009년수출 274억달러 ( 총수출의 7.6%) 로국내 5위권수출품목이며 179 억달러의무역흑자를나타내고있다. 석유화학수출중합성수지가 50% 로비중이가장높으며, 범용부문에는충분한경쟁력을보유하고있으나환경및에너지문제의심화라는부정적인영향이강할것으로전망된다. 석유화학산업의안정적성장을위하여범용제품에서탈피한특화제품 ( 신기능복합화 응용수지, BT융합소재 ) 으로비중확대중이며, 지속성장을위한기술경쟁력은생산기술, 제품개발응용기술에서는격차를크게줄였으나여전히공정기술, 촉매기술등에서는상당한격차로기술혁신이필요하다. 한편, 화석원료고갈로인하여산업전반에원료확보차원및친환경녹색화학실현을위하여바이오매스, 바이오리파이너리를근거로하는바이오화학산업의정책및육성이필요하다. 국내바이오화학산업의총생산은약 8천억원, 수출은약 6천억원규모이며, 국내바이오화학산업은 2016 년에국내화학산업시장의 7% 를대체하여약 13조원규모의생산이예상된다. 바이오매스의전환기술체계인바이오리파이너리분야는생물학적전환과열화학적전환으로구성되는데, 이를구성하는핵심기술기반, 특히화학적전환기술분야의핵심기술은국내바이오화학산업발전환경에적절한수준이다. 바이오화학산업분야대체제품의시장, 산업적적용도, 시장형성, 수요기반은매우우수한단계이다. 바이오화학산업에서발효기술분야이외에는국제경쟁력이미흡하며, 국내바이오화학산업분야는세계에너지환경화학산업 (1,200억달러규모 ) 의약 1% 수준으로상대적으로낮은시장점유율을나타내고있어, 석유화학중심의화학산업으로부터전환을준비하는초기단계이다. 421
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 그림 10> 화학산업의경쟁구조변화 (5-Forces Model) 2. 정밀화학산업한국의정밀화학시장규모를세계시장규모와비교해보면약 2.2% 의비중을차지하고있으며이는주요경쟁국인일본의 7.2% 와비교할때약 1/3 수준이다. 국내정밀화학내수규모는 2008년 41조원규모로 2007년의 35조원에비해 16.3% 증가하였고, 생산액은 2008년 32조원으로 2007년 28 조원에비해 15.7% 로증가하였다. 업종별로볼때내수시장규모가가장큰업종은의약으로 2008 년 14조원으로전체의 1/3을점해최대시장을형성하고있으며, 도료 잉크가 5.5조원 (13.2%), 화장품 향료 5.1조원 (12.4%), 염 안료 2.3조억원 (5.5%) 순으로나타나고있다. 2009년도수출 51억달러, 수입 119억달러이며전체무역적자 68억달러중에서의약이 21억달러로가장큰적자를기록하였으며, 다음으로는화장품 향료 5.8억달러, 염 안료 5.5억달러순이다. 정밀화학제품분야는선진국대비가격경쟁력이우수한중저가범용제품위주로수출하는수준에있으며, 선진정밀화학기업의경우고기능 고품질에고부가가치의차별화된제품을중국시장에비싼가격에수출하고있다. 핵심적인기술인신물질창출및고품위포물레이션기술등신제품개발에필요한기술적기반이매우취약하여, 미국, 일본, 유럽에비해서는낮지만중국에비해서는상대적으로높은편이다. 신소재부문의경우, 유럽의기술수준을 80으로볼때한국은 50으로평균 8년정도의기술격차를보이는것으로평가되고있으며 ( 자료 : 한국산업기술평가원 ), 범용소재의경우기술수준이동등한중국 / 인도로부터수입량이증가하고있다. 가격 기술수준이외에비가격경쟁력의척도가되는마케팅능력, 정보화, 표준화, 품질관리부문에있어서도선진국의 30~65% 수준으로평가되고있으며, 디자인, 정보화등의수준이 50 미만으로낮게나타나고있다. ( 자료 : 산업연구원 ). 따라서내수시장자급도는 40~80% 수준에불과하며, 연관산업이성장할수록핵심화학소재의수입이급증하는수입유발형산업구조고착화가진행되고있다. 422
Ⅸ. 화학산업 3. 화학신소재산업지구온난화, 오존층파괴, 기상이변등의전지구적환경오염문제가인류의생존을위협하고있는현실에서녹색성장은당면한과제의해결책이자국가경제도약을위한엔진으로서친환경, 저탄소소재에대한사회적요구와자원순환형산업의발달에맞추어이에필요한적절한소재개발이필요하다. 이러한그린성장의원동력으로환경규제를근본적으로해결하고석유자원의존도를낮출수있는미래산업핵심원천기술로의전환변곡점이도래하고있다. 온실가스배출규모세계 10위로 2013년이후온실가스의무감축국포함에대비해야하며, 온실가스배출증가율및에너지소비증가율 1위로, 세계 4위의원유수입국이자세계 9위의에너지소비국이며 97% 의에너지를수입에의존하고있어에너지화학소재기술개발이필수적이다. 또한, 생태친화적생활공간과깨끗한환경을조성하며, 국내전기 전자등의주력산업과에너지 환경등의미래성장동력산업에서의경쟁력확보를위한지능형신소재의개발로전환되고있다. 1) 정보전자화학신소재산업정보전자화학산업은최종제품의생산력, 생산규모면에서는한국이세계 1위인만큼후방산업인부품, 소재, 장비사업등을강화하여산업 Value Chain 전체에서명실공히세계선두주자가될수있도록해야한다. Fast Follower로서소재수요량이많아소재업체의시장점유율확대가예상되며, 대형전자업체의존재로인해평가 / 실증 / 검증이용이하며우수한인프라가구축되어있어기술적으로전자업체-소재업체간의협력을바탕으로시장을리딩할수있는충분한여건을갖추고있다. 이와같은장점으로인해대형 OLED, 플렉시블디스플레이등의미래디스플레이분야에서도시장의지배력을유지할수있으므로, 우리나라가상대적으로뒤처져있는미래디스플레이관련소재분야의육성이시급하며이러한소재들은유기태양전지및전자종이등에도동시에사용이가능하여관련산업간의동반성장이라는시너지효과도발휘될수있다. 한편, 우리나라는메모리반도체분야에선 2010년 285억달러수출로세계메모리반도체시장의절반규모를점유하며압도적 1위자리를지키고있으나, 메모리반도체시장보다 3배이상큰시스템반도체시장에서는 3% 대의매우낮은점유율이어서전략적지원및육성이필요하다. 또한, 정보 전자화학소재의경우선진국 ( 일본 Fuji, 독일 Merck 등 ) 대비 35% 경쟁력으로원천기술이취약한상황이다. 2) 에너지 환경화학신소재산업국내태양광산업현황은태양광발전의보급을위하여정부주도로태양광보급사업등이시행되면서 1990년부터 2008년까지누적설치용량이 360 MW 규모이다. 특히, 2008년에는 278 MW의태양광발전이신규로설치되어 2003년부터 2008년까지 6년동안계획대비연평균 100% 이상의태앙광발전보급달성률을기록하였다. 국내태양광산업의 Value Chain을살펴보면, 태양광산업은수직계열화가철저한분야로서규소를정밀가공해서만든폴리실리콘을시작으로잉곳과웨이퍼를거쳐태양전지 ( 셀 ) 와모듈을만든뒤시공및운영에이르는일관된스트림을형성하는것이특징이다. 업스트림에해당하는폴리실리콘, 잉곳 / 웨이퍼셀등은높은수준의기술집약형장치산업으로시장진입장벽은높으나고부가가치창출이가능하다. 모듈조립, 설치, 유지보수쪽이다운스트림으로서이분야는중저위기술의노동집약적산업으로시장진입장벽은낮아서다수의업체가경쟁중이다. 환경에너지분야는조립위주실리콘태양전지 80%( 독일 ), 분리막분야 10% 등으로진입단계이며, 바이오화학분야는초기시장으로비교불가능한상황이다. 423
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 제 2 절핵심역량및경쟁력 1. 석유화학산업최대석유화학제품시장인중국에인접해있고, 중국에서는신규및대체수요가지속될것으로예상되며, 한국석유화학제품가공기업의중국현지진출이확대되고있다. 핵심기술은외국기술에의존하지만생산규모에서는세계 6위로생산기술이세계적수준이며, 국내자동차, 전자, 섬유등석유화학전방산업이비교적잘발달하여, 고부가제품에대한개발능력이우수하다. 1990년대초반부터대규모공급과잉을수출로해소하는과정을통해마케팅에서도차별화된능력과시장에서의일정한인지도를가지고있다. 원료입지지역또는수요입지지역으로진출하는국제화및국내설비에대한구조조정의필요성에대한공감대가증가하고있다. 국내의 3대석유화학단지의구조고도화와석유화학제품의규모를글로벌화로키우고원유수입국에서생산하지못하는고부가가치제품군의집중적인투자와개발을진행하고있다. 바이오화학산업자원분야의취약성으로인하여, 바이오자원의확보와전환등기반분야의기술개발이바이오매스자원생산국에비하여미흡하지만발효공정분야는경쟁력을확보하고있다. < 표 2> 세계수준대비석유화학제품의기술수준비교 기술 ( 미국 =100) 미국일본 EU 한국 공정기술 - 공정설비기술 100 85 80 60 - 공정개발기술 100 95 95 65 석유화학용촉매기술 100 85 90 45 자료 : 석유공업화학보고서 (2009) < 표 3> 석유화학분야별국내외유수기업현황 분야국내기업해외기업최근동향 공정기술 SK 에너지 LG 화학금호석유화학 UOP, Mitsui Dow Chemical Exxon Mobil Asahi Chemical 고효율, 고부가가치제품생산제조와다운스트림으로제품다각화추진 촉매기술 SK 에너지 LG 화학호남석유화학 BASF, SABIC Lanxess, Dupont Mitsubish 고수율, 공정단축, 친환경제조기술과석유대체에대한핵심원천기술개발에관심 바이오매스화학 CJ, 종근당바이오, GS 칼텍스삼성정밀화학등 Cagil, Dow, DuPon, BASF, Degusa 등 바이오매스기반생분해성고분자 (PLA) 1,3- 프로판디올 ( 소로나섬유 ), 아미노산등바이오정밀화학제품, 바이오연료등시장진입 424
Ⅸ. 화학산업 2. 정밀화학산업국내자동차, 조선산업, 전자산업의발달로국내정밀화학제품중스마트코팅소재분야는일본대비유사한시장규모및마케팅능력을가지고있다. LG생활건강등휴먼케어관련 4개업체는세계 100대기업에포함될정도로아시아를거점으로세계시장을지속적으로마케팅을진행할수있는경쟁력을보유하고있다. 정밀화학의기술수준은미국, 일본, 유럽에비해서는낮지만중국을비롯한개도국과의비교에서는상대적으로높은수준이며, 범용제품및일부원제생산기술은선진국수준이다. < 표 4> 세계수준대비정밀화학제품의기술수준비교 ( 미국 =100) 세부분야 한국 일본 유럽 중국 계면활성제 87 105 102 68 농약중간체 원제 75 89 93 70 도료코팅제 78 103 100 59 염 안료및중간체 88 119 115 59 의약중간체 약제 75 89 91 69 접착제실란트 84 101 101 63 첨가제 76 98 96 65 화장품소재 88 99 102 68 자료 : 한국산업기술평가원 석유화학, 무기화학산업등의성숙화로고부가가치산업인정밀화학산업에대한투자기회를가지고있다. 스마트코팅소재의경우자동차, 조선, 전자산업의발달로인하여코팅소재및공정기술에대한노하우보유, 휴먼케어소재의경우아시아 ( 중국, 인도, 베트남등 ) 에서한류붐으로인하여브랜드가치및수요가증가하고있다. < 표 5> 정밀화학국내외유수기업현황분석 분야국내기업해외기업최근동향 염 안료경인양행 Dystar( 독일 ) 생활의편리성, 간편성및심미성을추구할수있는분야로의확대 도료 KCC, 노루홀딩스 Sherwin-Williams ( 미국 ) 환경규제대응을위한할로겐, VOC Free 형소재개발 접착제 동성NSC, ( 주 ) 오공 록스타 ( 미국 ), 3M( 미국 ) 의약 동아제약, 유한양행 GSK( 영국 ), 바이엘 ( 독일 ) 화장품 아모레퍼시픽, Estee Lauder ( 프랑스 ) LG생활건강샤넬 ( 프랑스 ) 새로운기능성접착 / 환경규제대응형신소재 제네릭의약품및 GMP 선진화방안을통한글로화시도 유해환경으로부터인간을적극적으로방어할수있는토탈케어신소재개발 425
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 3. 화학신소재산업화학신소재기술혁신의가속화로인한신산업을유발시키고미래산업을창출 / 지속시킬수있는 IT 복합형화학신소재융복합산업과지구온난화로인한환경문제를적극적으로대응할수있는에너지소재등신화학소재개발이중요하다. 1) 정보전자화학신소재디스플레이 IT 산업은물론이고미래의국제경쟁력확보를위하여범용소재기술보다는 BNIT 융합기술, 지능성, 기능성, 감성을특화한신소재기술확보가필요하다. 빠른고령화사회진입과삶의질에대한높은관심은무독성재료에대한선호도가높아지고있어무독성자연친화성고부가화학신소재의개발이요구되고있다. < 표 6> 정보전자화학소재국내수준 구분세계수준국내수준비고 LCD 소재 100% 50% 1) 소재의국산화율고려 OLED 소재 100% 30% 2) 핵심소재의해외의존율고려 3) OLED 소재의경우국산화율 e-paper / 이최근급상승하였으나원천 100% 20% Flexible Display 소재기술부재로일시적인현상으 반도체소재 100% 30% 로간주됨 국내생산및수출기여도가최고인산업 ( 반도체, 디스플레이 ) 이존재하여, 디스플레이재료, 부품, 모듈산업들간의 Value chain 구축이가능하다. Fast Follower로서소재업체들의국산화노력및정부지원이활성화되고있어, Tipping point 에서원천기술개발시빠른시장적용가능하다. < 표 7> 정보전자화학신소재산업 Tipping Point 구분 Tipping Point ( 년도 ) LCD 소재 2011~2012 OLED 소재 2015 근거 1) LED 광원을이용한박형 TV 시대 2) 스마트 TV 상용화 : 터치스크린패널의대면적화 (Notebook 이상및 Public Display) / 터치스크린패널의내재화 (In-Cell, On-Cell) 3) 3D TV 시대의도래 : 안경식패턴편광필름, 휘도향상필름, Lenticular Film 1) OLED의대면적화 (>20" TV 등 ) 2) OLED 봉지기술개발 e-paper / Flexible Display 소재반도체소재 2018~2020 2018~2020 * Flexible display용소재의개발 - 유연기판소재 ( 고분자필름, 하이브리드등복합소재 ) - Barrier 소재 ( 유 / 무기차단소재, 평탄화소재등 ) - 투명전극소재 1) 유기반도체 2) 극미세패턴재료 3) 고유전 (High-k) 재료 4) 저유전 (Low-k) 재료 426
Ⅸ. 화학산업 < 표 8> 정보전자화학소재분야별국내외유수기업현황 분야국내기업해외기업최근동향 LCD 소재 LG 화학, 제일모직, 코오롱, 동우화인켐 JSR, Sumitomo, Chisso, Nitto-Denko, Merck, Dow-Corning - 복합화및일체화 - 고속응답화 - 프린팅화 - 저가격화및슬림화 OLED 소재 제일모직, LG 화학두산전자 Merck, UDC, Sumitomo - 고효율 - 장수명 - 고색재현 Flexible/ e-paper 소재 코오롱, LG 화학, 제일모직, 도레이첨단소재 E-ink, Bridgestone, Soken - Color 화 - 동영상화 - 저가격화 반도체소재 동우화인켐, 제일모직, LG 실트론 Clariant, Hitachi-Dupont, Asahi-Kasei - 고집적화 - 저가격화 2) 에너지환경화학신소재한국에너지화학산업의 Value Chain별역량수준을평가하면기술이보편화된실리콘태양전지는선진국대비 80, 박막태양전지 60 및 R&D 단계인차세대태양전지는 80% 수준이다. 박막태양전지 ( 실리콘및 CIGS) 분야는모듈의대면적화, 제조장비의개발및양산공정기술등이핵심기술이며, 국내의 LCD 또는반도체공정과접목할경우시너지효과가가능하다. 연구개발단계에해당하는유기태양전지등은원천소재기술의확보가필수적인데, 우수한연구인력인프라의활용을통하여구현가능하다. < 표 9> 에너지환경화학소재기술수준비교 기술 ( 미국 =100) 미국일본 EU 한국 태양전지 - 실리콘태양전지 100 110 120 90 - 유기태양전지 100 95 95 90 연료전지 100 100 70 60 2 차전지 100 120 90 80 수처리막 100 90 120 70 427
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 < 표 10> 에너지환경화학소재분야별국내외유수기업현황분석 분야국내기업해외기업최근동향 태양전지 현대중공업, 신성홀딩스, 미리넷솔라 Q-Cell( 독일 ), First Solar( 미국 ), Sharp ( 일본 ), Suntech( 중국 ) - 유기태양전지고효율화 ( 나노신소재접목 ) - 박막태양전지저가격화 연료전지 현대모비스, 삼성전자 Ballad Power System( 미국 ), Toshiba( 일본 ) - 고온형연료전지의신뢰성증대기술 - 저온형연료전지의장기안정성확보기술 이차전지 LG 화학, 삼성 SDI Sanyo( 일본 ), Sony( 일본 ), BYD( 중국 ) - 고에너지, 고출력밀도화 - 휴대용적용을위한경량및유연화 - 전해질및분리막의고안정화기술 수처리막 코오롱, 두산중공업 Alcan International Limited( 미국 ), GE W&PT( 미국 ), Toray ( 일본 ), Asahi Chem ( 일본 ), Siemens WT ( 독일 ), Veolia( 프랑스 ), Suez( 영국 ) - 내화학성신소재 ( 나노소재구조설계 ) - 고분리능활성층소재 - 수자원확대적용기술 ( 염수, 하수, 폐수 ) 428
Ⅸ. 화학산업 4 2020 년 Vision 및정량적목표 1. 화학산업지속성확보를통한세계경쟁력향상 1 글로벌화학산업환경변화대응능력을확보함으로서세계 6-7위규모의화학산업을세계 5위의화학산업강국으로진입하여, 국가기반산업의핵심위치를상향유지하고, 대기업중심의석유화학산업각기업들간의협업등을통한경쟁력강화및 cash cow로서의위상을유지한다. 2 투자와산업자원의집중화로화학산업의글로벌선진화를달성하기위해, 화학산업대체원료적용기술확보및산업경쟁력확보분야전략적집중화를추진한다. 3 기존화학산업의원료다변화 ( 탈석유 ), 공정고도화및제품고부가가치화를통한경쟁력확보와동시에환경규제대응형 ( 기후변화협약, REACH) 친환경제품개발에의한지속가능한산업으로구조개편한다. 429
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2. 신화학산업체계확립을통한질적성장 1 정보전자화학산업, 에너지환경화학산업분야를주력산업화하기위해, 국내최대산업인정보전자산업, 에너지환경산업과의동반성장으로연계하여신화학녹색산업기술의구심점으로서역할을확립한다. 2 기술우위의제품과공정에대한표준화및인증주도전략, 정보전자부품소재일체화를통한제품 Package화및맞춤형 specialty chemicals에대한전문화, 특화를통해기술적인진입장벽을확립하여미래신산업을확보한다. 3. 화학산업체계의세계화를통한신산업의경쟁력제고및고용창출 1 화학원료와연계한세계시장진입전략으로서, 원료-생산-시장연계가가능한글로벌네트워크를확립한다. 2 글로벌화학산업의리더로서위상확보를위해, 시장및원천기술력을확보하고, 세계소재산업과연계한글로벌기능성화학기업을육성한다. 3 화학산업기술과제품의표준화및인증확보, 촉매및공정등을결합한 Total Solution Provider를통한국가별맞춤형수출전략으로중국및선진국과차별화한다. 430
Ⅸ. 화학산업 5 산업전략 요약 석유화학산업은원유수급, 온실가스, 신흥시장관련요인에대응하기위해대체연료및고부가친환경그린화제품육성이필요하며, 석유화학원료다변화및공정고도화를비롯해고기능성그린소재의신규수요창출전략을통한 cash cow 분야로서경쟁력유지가관건 정밀화학산업은친환경 / 고기능성소재시장확대와휴먼케어형제품수요증대에대응하기위해서인간 / 사회친화형지식기반화학제품개발에집중해야하며, 기술주도형화학전문기업육성및신산업연계를통한그린스마트감성소재육성전략이필요 화학신소재산업은정보전자산업의 IT화 / 스마트화와더불어에너지환경산업의저탄소녹색성장형화학신소재에대한수요가증대하고있어, 소재-수요기업간연계강화를통해디스플레이산업등과동반성장할수있도록핵심원천소재의국산화전략이중요하며, 에너지환경분야미래수요산업과의융복합화를통한신화학주도형신규산업창출전략필요 산업발전로드맵상의 tipping point 에위치하는제품의핵심소재선점을위해, 전략제품과부품소재연계를통한협업패키지화및국제표준선점전략으로글로벌경쟁력강화 산업전략체계도 431
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 제 1 절전략적분석 1. 화학산업전체 1) SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 우수한생산기술및관리능력으로범용제품에대한경쟁력확보 최대수입국인중국, 인도와인접하고있으며수출여력이풍부 소재, 촉매등원천기술및규격, 표준화, 인증등제도적인프라미흡 석유를근간으로하는원자재의높은해외의존도 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 신흥시장의수요는지속적으로증가할것으로예상되고신규및대체수요의계속적인증가 신소재의경우, 대규모수요산업인 IT/ 수송업체들이국내에존재함으로써차세대기술및제품표준화를통한시장선점이가능 Cash cow 영역의범용제품등은중국등후발주자와의가격경쟁치열 핵심기술을확보하고있는선진국기업의기술이전기피및원천특허독과점심화 스타제품의경우선진기업간제휴확대등에따른후발주자의진입장벽확대추세 에너지시장의불안정성및기후변화협약등환경규제를통한비용증대 2) PPM (Product Portfolio Management) 전략 시장매력도향상전략 - 국내주력산업및성장시장밀착형기술개발을통한신시장선점 - 소비제품의메가트렌드인스마트및그린화를구현할수있는다기능융복합화학소재기술의조기접목 - 삶의질향상요구에부응하고노령화시대를대비한제품의인간친화 / 고감성화 - 친환경제품화를통한이미지제고및환경비용저감화를통한가격지배력확보 - 플랫폼기술개발을통한다양한응용시장접목전략 경쟁력향상전략 - 석유대체원료의확보를위한원천기술개발 - 수요산업과의연계를통한수요자맞춤형부품소재생산전략 - 관련기업 consortium 형성및산학연공동개발을통한협력추진체계구축 - 소자, 장비, 부품및소재업체간정보및기술협력체계구축 - 산업발전전략에근거하여연구개발단계에서부터글로벌오픈이노베이션을통하여리스크는있지만파급효과가큰미래기술의우선확보전략 - 중소기업의전문화, 특성화를통한기업경쟁력확보및대기업과의상생 - 그린화는물론원가경쟁력확보를위한공정기술개발 432
Ⅸ. 화학산업 < 그림 11> 화학산업 PPM 분석 2. 석유화학산업 1) SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 우수한생산기술및관리능력으로중동, 중국대비고부가가치제품기술확보 최대수입국인중국, 인도와인접하고있으며풍부한수출여력을확보 선진국대비핵심기술력이부족하고원료 ( 납사 ) 조달에서취약 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 안정적인수요성장세지속속에서도계속적인신규및대체수요창출 중국의수입수요확대와더불어지리적이점으로해외메이저의중국진출전략거점가능성높음 에너지시장의불안정성및기후변화협약등환경규제를통한비용증대 433
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2) PPM 전략 < 그림 12> 석유화학제품 PPM 분석 시장매력도향상전략 - 수요자의니즈파악으로철저한서비스제품으로인식되도록마케팅전략수립 - 화학기술만이환경을극복할수있으며인체에무해한인증및표준화보급 - 석유화학은지속가능한자원순환소재임을알리는검증시스템적용 - 화학소재의첨단화를통한제품의첨단화와융복화를주도하는비즈니스모델제공 경쟁력향상전략 - 대체원료의확보및원천기술확보 - 기능별제품군을특화시켜수요자요구특성파악및반영 - 규모경쟁력을키우기위한시설및기술고도화추진 - 안정적인원유공급의확보와채굴권획득으로자원확보 - 산업간융복합기술과제품개발실현 434
Ⅸ. 화학산업 3. 정밀화학산업 1) SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 범용제품분야에서선진국수준의생산기술을확보하고있으며관련산업에대한응용노하우를보유 최근 15년간내수, 생산연평균 9% 대로고성장분야임 신물질신소재등원천기술의경쟁력이낮고관련전문인력이부족함 원자재및핵심소재의해외의존도가높음 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 높은경쟁력을갖고있는국내전방산업에서의수요증대 IT, BT, NT 등첨단산업에서의새로운응용가능성확대 Eco- label, REACH 등환경규제의강화 IT, BT, NT 융합기술등기술개발경쟁의가속화로선진기술과의기술격차상존및확대가능성 2) PPM 전략 < 그림 13> 정밀화학제품 PPM 분석 435
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 시장매력도향상전략 - 국내주력산업및성장시장밀착형기술개발을통한신시장선점 - 기술의지속적우위를갖기위한원천기술의보유또는사용권을확보 - 완제품생산을위한융복합통합형과제지원시스템강화 - 글로벌소재산업육성을위한소재산업의신뢰성지원시스템구축 - 감성적, 기능적성이추가된고급화된브랜드를통한경쟁력확보 경쟁력향상전략 - 중소기업의전문화, 특성화를통해기업경쟁력을강화 - 기업간공동 R&D 및부분합병유도 - 기술의완성도를위한적극적인지원시스템구축 - 수요자의요구및시장변화에유연하게대체할수있는원천기술확보 4. 화학신소재산업 4-1. 정보전자화학 1) SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 세계선두 IT 제조및공정기술을보유 Display, 반도체분야신규응용기술개발에용이하게접근가능 개발소재를즉시적용할수있는국내 IT 산업인프라 원천기술및기술 Infra ( 대형소재개발을위한기반연구센터등 ) 의부재 핵심소재의수입의존성이큼 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 신흥시장의수요는지속적증가예상 세계최대 captive market인 set 업체들이국내에존재 기술선점에따른차세대기술및제품표준화가가능 글로벌기업들의차세대 IT 소재개발에집중하고특허장벽을지속적으로구축 중국, 인도등후발업체들의경쟁력강화에따른시장점유율의하락가능성 2) PPM 전략 시장매력도향상전략 - 플렉시블및 3D 디스플레이등신규시장맞춤형소재들을집중육성하여시장을선점 - 원가경쟁력확보를위한공정소재기술확보 : Roll to Roll 공정도입및인쇄전자용화학소재기술확보 436
Ⅸ. 화학산업 < 그림 14> 정보전자화학소재 PPM 분석 경쟁력향상전략 - IT 제품의로드맵공유를통한부품업체와의전략적공동협력개발 - 차세대제품의기술표준화및이에따른소재 SPEC 선점 - 범용, 저가격경쟁소재로부터탈피하여고부가핵심소재의선택및집중화 4-2. 에너지환경화학 1) SWOT 분석 Strength( 강점 ) Weakness( 약점 ) 대기업을중심으로 HEV 및 IT 제품등수요산업이국내에존재하여세계경쟁력확보를위한협력기반보유 태양전지등에너지소자는세계적경쟁력을갖춘반도체와 LCD 분야공정기술접목하여원가경쟁력확보가능 원천소재기술이전무하고규격, 표준화및인증제도등제도적인프라미흡 Opportunity( 기회 ) Threat( 위협 ) 녹색성장에대한범국가적관심이커지고있고산업적으로는고유가, 환경규제강화에따른개발시급성대두 제품화기술에서선진국대비기술격차가상대적으로작고미래산업소재의경우시장초기단계로경쟁력선점도가능 핵심소재의공급국이자소재강국인일본및선진국기업의기술견제및원천특허독과점심화 Cash cow 영역제품에대한중국등후발주자와의가격경쟁치열 에너지환경기술상호간대안및대체기술가능성확대추세 437
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 2) PPM 전략 < 그림 15> 에너지환경화학소재 PPM 분석 시장매력도향상전략 - 다양한산업분야로응용분야확장 ( 디스플레이로부터휴대용 IT, 자동차로부터선박, 범용민수용으로부터극한성능군수용등 ) - 친환경유도정책추진 ( 환경세등환경비용부가및친환경기술의활용유도 ) 경쟁력향상전략 - 신소재의접목을통한에너지고효율화 - 전략제품과의부품소재연계를통한패키지화및국제표준선점 - 대체원료기술확보를통한석유의존도저감화 438
Ⅸ. 화학산업 제 2 절제품화전략 1. 총론 1) 차세대맞춤형육성제품분야분야 Star Cash Cow 석유화학산업 엔지니어링플라스틱, 바이오매스화합물 올레핀, 그린합성수지 / 고무제품 정밀화학산업휴먼케어, 자원유래소재스마트코팅제 화학신소재산업 정보전자화학 에너지환경화학 3D/ 플렉시블디스플레이소재, OLED 소재 태양전지소재, 2 차전지소재, 수처리소재 LCD 소재 - 2) 시장확대및진입전략 인간및환경중심의수요자요구제품개발 - 경량화, 감성화, 고효율화를만족하는제품 - 부산물을재이용한대체소재개발로자연순환형그린소재제품 유해물질이없는친환경대체원료개발을통한미래기반소재산업을선점 - 대체원료기술확보를통한석유의존도저감화 로드맵상의 tipping point 에위치하는제품의핵심소재선점 - 플렉시블디스플레이소재 - 유기태양전지소재 나노신소재등기술의융합을통한한계성능극복제품개발 - 전략제품과부품소재연계를통한패키지화및국제표준선점 3) Business model 혁신전략 경쟁력을갖춘주력산업을전방산업으로하여수요-소재기업간공동으로제품개발및시장창출 - 최종제품의로드맵과표준화선점및이를통한기술차별화로글로벌사업경쟁력강화 Value Chain의수직적일체화전략을통한시장경쟁력확보 - 석유화학제품군을원료부터제품까지전후방기술로 Turnkey base화 - 설계-건설-생산, 대기업-중소기업의초기콘소시움형성 4) 기타전략 : R&D 정책, 인프라, 인력양성 원천기술확보를위한국내산학연연계프로그램강화와동시에조기상업화를위한기업주도의상용화프로그램을동시추진 파급효과는크지만리스크가큰신기술에대한리스크테이킹 R&DB 정책추진 기업간공동 R&D 및부분합병유도및중소기업의전문화, 특성화를유도하여기업의경쟁력강화 439
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 차세대 IT 및에너지소재등취약한분야의기술인프라를구축하기위한국가주도의공동개발연구소나컨소시엄구성 초기시장진입이어려운사업분야의인프라구축지원 - 에너지소재산업의활성화를위한에너지소스공급인프라 ( 수소인프라, 전기충전인프라등 ) 화학소재분야의전문가양성및인력 Pool의효율적운영 - 학문간학제간융합화프로그램교육 - 요소기술에대한신규인력교육및신기술에대한재교육 - 차세대기술에대한특허전략및기술 / 제품에대한글로벌표준화등지원분야전문가양성 2. 석유화학산업 1) 핵심육성제품전략 Cash Cow 군제품전략 - 범용올레핀생산공정고도화및기술통합화로경쟁력유지 / 강화 - 합성수지제품은주력산업용고내열그린소재개발로고부가가치화 - 부산물, 자원재활용세계 TOP 친환경대체소재개발 Star 제품육성전략 - 경량화 / 고성능화엔지니어링플라스틱, 고강도 / 고충격탄성소재 - 바이오매스기반의청정연료및그린화학소재 2) 시장확대및진입전략 수요대응형제품개발 - 그린화, 경량화, 고성능화를만족하는제품개발 / 공급 - 신규수요가증가하는신흥시장에대한맞춤형제품공급 글로벌화및기술차별화 - 원료가있는곳에생산기지화와소비가있는곳에첨단물류화 - 기술추종을불허하는원천기술로기술장벽구축 3) Business model 혁신전략 대량소비처인주력산업과공동으로제품개발 - 친환경적이며에너지저감형안전타이어개발 ( 자동차산업 ) - 경량화, 고내구성엔지니어링플라스틱의사용업체와설계초기부터참여 기술의집적화 - 석유화학제품군을전후방기술로 Turnkey base화 - 원료생산-소재공급-제품용도개발 value chain간대-중소기업콘소시움형성및상생협력 Total Kombinit Construction - 원유정제-석유화학제품통합기술 ( 기업콘소시움등 ) 440
Ⅸ. 화학산업 4) 기타전략 : R&D 정책, 인프라, 인력양성 초기부터개발자-사용자간연차별연구비중조율에의한참여유도 - 학문간학제간융합화시도 석유화학분야전문고급인력양성 - 합성, 설계, 촉매, 공정개발분야신규인력교육및재교육기관설립 3. 정밀화학산업 1) 핵심육성제품전략 정밀화학은 cash cow 유지 ( 스마트코팅제품 ), 스타제품육성 ( 휴먼케어제품 ) 을위해인간친화형소재개발및후방산업관의연계전략이요구됨 고기능성스마트코팅소재 (cash cow 제품 ) 개발 인간친화적 / 고감성휴먼케어소재 (Star 제품 ) 개발 천연물유래정밀화학소재 ( 미래선도제품 ) 개발 2) 시장확대및진입전략 EU 등환경규제로강화로인한유해물질 Free 소재개발을통한후방산업 ( 자동차, 선박, 디스플레이등 ) 과연계하여적극적시장공략 유해자연으로부터적극방어를위한휴먼케어용신규소재시장창출에인한시장확대및국내선도산업중심형시장진입전략 휴먼케어, 코팅소재산업등정밀화학소재대체원료개발을통한미래기반소재산업선점 토탈케어생활용품원료소재들은현재해외수입의존도상당히높은상태이며, 국내의수요기업들과의컨소시엄을통하여국내의원료들을활용한기존제품대비월등한기능성을갖는생활용품제조및마케팅역할이중요 3) Business model 혁신전략 전자, 자동차산업등과협력및연계를통한통합형시장공략 국내선도기업 ( 세계 100위권이내 4개회사, 휴먼케어소재 ) 을중심으로아시아를거점으로하여세계시장공략발판마련 4) 기타전략 : R&D 정책, 인프라, 인력양성 기업간공동 R&D 및부분합병유도및중소기업의전문화, 특성화를통해기업경쟁력을강화하여, 글로벌기술 / 시장경쟁력을갖춘화학전문중견기업육성지원 수요자의요구및시장변화에유연하게대처할수있는대중소기업컨소시엄구성 신제품개발전문인력양성사업추진 441
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4. 화학신소재산업 4-1. 정보전자화학 1) 핵심육성제품전략 Cash Cow 군제품전략 - LCD 분야는향후지속적으로완만한성장을이룰것으로예측 - LCD 소재의경우대형핵심소재의국산화가필요한시점이며이를위해 Value Chain 내의관련기업간의효율적인협력과정부의지속적지원이필요함 Dog 군제품전략 - 정보전자화학소재중에서 PDP 분야및반도체소재의경우 LCD, OLED 등의분야에상대적으로뒤처지고있음 - 3D용 PDP TV, 고집적부품용화학소재등점진적인출구전략수립필요 Star 군제품전략 - 향후미래의시장흐름을바꿀수있는 3D 및 Flexible Display 소재가유망한분야임 - 대형화및초고화질의 OLED 관련화학소재산업도매우유망함 < 표 11> 정보전자화학소재세부제품분류 No. 중분류소분류 ITEMS 1 BLU 소재 2 LCD 소재 Panel 소재 3 편광판소재 4 터치스크린소재 DBEF 필름, DBEF 대체필름 (CLC코팅방식, 극세사방식 ), 고굴절수지를이용한프리즘필름, 일체형복합필름등 RGB 감광제, 액정, 배향막, 오버코트, 절연막, 컬럼스페이서, 안료분산액, 광개시제등 PVA 필름, 위상차필름 (COP계, TAC계 ), 표면처리필름 (TAC계), TAC 및대체필름, In-Cell, On-Cell 소재, 하드코팅필름, Icon Sheet, ITO필름, ITO대체전도성물질등고효율유무기형광제, 방열시트, 대면적 OLED 용소재, 5 6 LED / OLED 소재 LED/OLED 소재봉지소재 봉지재 (LED, OLED) 7 e-paper 입자및이미지필름 EPD용입자 ( 컬러 ) 8 소재 보호필름 e-paper용보호필름 9 3D TV용소재 필름패턴리타더, 렌티큘러필름, PET 보호필름등 고내열투명고분자기판소재 (PI계, PNB계, 3D 및 10 기판소재 PES계, PAR계등 ), 복합필름소재 (Glass 함침 Flexible 필름, 나노입자복합필름등 ) Display 11 배리어소재유기, 무기, 하이브리드코팅소재소재전도성유기, 무기, 하이브리드소재, 기능성나 12 투명전극소재 노필름등 (Conducting Polymer 등 ) 13 유기반도체소재 OTFT 소재등 14 반도체소재 극미세패턴소재 40nm, 35nm급 15 고유전, 저유전재료 High-k, Low-k 재료 442
Ⅸ. 화학산업 2) 시장확대및진입전략 LCD 분야 - 향후시장의지속적인증가와터치및 3D의신규등장에따른맞춤형소재들을집중육성필요 - 핵심소재의대형무역역조극복을위한소재개발지원및투자 - 터치패널용소재를중심으로휴대폰에서노트북, Public Display 등대형화추세에맞는고기능필름관련핵심소재를중점육성개발 LED / OLED 소재 - OLED의대형화를위한소재의고성능화와원가경쟁력확보 - 국내 IT 업계및소재업체의공동개발구축시스템강화와집중필요 - LED 광원 TV의급속한확대및안정화에따른관련소재의육성필요 e-paper 소재 - 원가경쟁력을구비한고성능 e-paper 소재개발 - 원천성신규방식개발을통한기존업체의특허장벽극복 - 인쇄전자용화학소재육성개발 3D 및 Flexible Display 소재 - 원가경쟁력구비 : 플라스틱소재, Roll to Roll 공정도입, 인쇄전자용화학소재육성개발 - Display Mode별맞춤형소재개발 - 3D TV용소재의경우컨텐츠와관련된인프라구축이우선되어야하며, 관련소재의경우원가경쟁력을갖출수있는방향으로접근 반도체소재 - 기술경쟁력을구비한소재개발을통해현재의한계를극복 - 고집적소자제작용관련소재의확보필요 3) Business model 혁신전략 차세대대형 IT 소재분야의수요기업-소재기업간의상생전략강화 최종 IT제품의로드맵과표준화강화및이를통한차별화기술전략을바탕으로한글로벌사업경쟁력강화 무역역조핵심소재의국산화 4) 기타전략 : R&D 정책, 인프라, 인력양성 현재차세대 IT 소재분야의취약한기술인프라에대한기반구축을위해국가주도의공동개발연구소나컨소시엄구성 이러한인프라구축을통해산-학-연연계프로그램의효율적인운영 차세대기술에대한특허전략강화및기술 / 제품에대한글로벌표준화선점 정보전자화학소재전문가양성및인력 Pool의효율적운영 443
The next big thing! 대한민국산업 기술비전 2020 - 주력산업 4-2. 에너지환경화학 1) 핵심육성제품전략 Cash Cow 군제품전략 - 에너지환경분야는전반적으로 2010년기준진입초기의제품군으로 2020년 star 군의제품이될수있는분야임 - 정수용멤브레인소재는 cash cow 군에속할가능성이크며세계시장에서의경쟁력확보를위해초기필드데이터확보를위한시범사업및테스트베드활용등의전략이필요함 Star 군제품전략 - 에너지변환, 에너지저장, 에너지절약분야등의에너지소재와물처리를포함하는환경소재가 star 제품군이될수있음 - 제품전략은차별화가관건으로나노소재기술등을접목한신개념, 고효율화의방향으로전개가예상됨 2) 시장확대및진입전략 경쟁력향상전략 - 신소재의접목을통한에너지고효율화 - 전략제품과의부품소재연계를통한패키지화및국제표준선점 시장매력도향성전략 - 다양한산업분야로응용분야확장 ( 디스플레이로부터휴대용 IT, 자동차로부터선박, 범용민수용으로부터극한성능군수용등 ) - 친환경유도정책추진 ( 환경세등환경비용부가및친환경기술의활용유도 ) 3) Business model 혁신전략 소재의원천기술확보와함께양산을위한핵심제조공정 / 설비기술확보를통한가격경쟁력강화 1차소재의가공을통한고부가부품소재사업화전략추진 국내 set maker나고객사와의사업적상생모델수립을통한국제경쟁력제고 4) 기타전략 : R&D 정책, 인프라, 인력양성 원천기술의확보를위한국내산학연연계프로그램강화와동시에조기상업화를위한기업주도의상용 R&D 프로그램동시추진 환경에너지소재인력양성을위한전문대학원설립및기업연계프로그램추진 에너지소재산업의활성화를위한에너지소스공급인프라 ( 수소인프라, 전기충전인프라등 ) 의국가차원의시범사업추진 444
Ⅸ. 화학산업 6 기술전략 요약 소재, 부품및제품단계로이어지는 value chain에있어서완제품의고부가가치화및시장확대에기여할수있는친환경, 고성능, 다기능화, 스마트화관련특화기술개발을위해, 우수한연구인프라와인력을활용한원천기술확보가필수적임 석유화학은범용수지고성능화및바이오매스의전환기술을통해국내독자기술을개발하고, 분야별특성화기술을보유한세계유수기업과전략적제휴로고내열그린소재와고전환율, 고효율공정기술개발 인간친화형시장확대와고감성휴먼케어시장형성을위해서는수요기업과소재기업간의기술교류확대와공동기술개발을추진하며, 정밀화학소재의글로벌표준화로인체유해물질이없는소재제조기술과휴먼케어형소재개발추진 에너지소자의고효율 / 경량화기술확대와 flexible, 3D 구현과같은새로운형태의디스플레이기술의진입에대처하기위해글로벌컨소시움 R&D 강화와 open Innovation을통해융복합스마트형신규합성기술과고효율 NT/IT 통합기술개발이핵심전략 화학산업기술전략체계도 445