2022 글로벌 경쟁력 향상과 GVC 변화에 대응하는, 소재·부품·장비(소부장) 산업 및 기술개발 동향

2022 글로벌 경쟁력 향상과 GVC 변화에 대응하는, 소재·부품·장비(소부장) 산업 및 기술개발 동향

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Description
최근 디지털 시대에 접어들어 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 5G, 빅데이터, 웨어러블 기기(Wearable device) 등 첨단 ICT 기술의 급격한 발전에 따라 스마트 기계장비와 첨단 부품에 대한 수요가 확대되고, 전세계적으로 완제품 생산능력이 평준화되면서 소재ㆍ부품의 중요성이 더욱 커지고 있는 상황에서 전세계는 다양한 부품이나 소자 등에 적용돼 성능을 획기적으로 높일 수 있는 소재ㆍ부품ㆍ장비에 대한 집중 투자가 이루어지고 있다.
소재ㆍ부품산업은 경제의 근간을 이루는 전방산업의 생산성과 제품 품질을 좌우하는 기초산업으로 미래 생활의 거대한 혁신은 물질을 어떻게 다루냐에 따라 양상이 달라질 것이기 때문에 한계에 봉착한 기존 소재의 물성을 획기적으로 뛰어넘는 새로운 인공소재나 구조에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히 소재ㆍ부품ㆍ장비의 발전은 부가가치 향상 및 신제품 개발을 촉진하고, 산업전반에 파급돼 제조업을 혁신의 원동력으로 작용하기 때문에 글로벌 경쟁력을 높여 미래의 지속가능한 성장기반을 확충하기 위해 전세계가 연구개발에 뛰어들고 있다.
이러한 가운데 우리나라는 그동안 대기업 중심으로 조립완성품 위주의 제조역량을 바탕으로 급격한 경제발전을 이루며 현재 제조업 세계 6위라는 위상을 떨치고 있지만, 이러한 경쟁력의 원천이 중기술 개발 및 범용 소재부품장비에 국한돼 있어 핵심 소재ㆍ부품ㆍ장비는 수입에 의존함으로써 지속가능한 경쟁력을 갖추지 못하고 있는 실정이다.
즉 소재ㆍ부품ㆍ장비 분야에서 우리나라는 일본과 서로 윈윈한다는 전략 아래 오랜 기간 분업구조를 형성해 오면서 핵심 소재ㆍ부품ㆍ장비 경쟁력을 갖추지 못해, 여전히 선진기술강국에 비해 상대적으로 뒤처져 있는 와중에 이번 일본의 수출 규제 공격에 위기감을 고조시키며, 이러한 산업구조의 취약점을 여실히 드러내고 있다.
이처럼 소재ㆍ부품ㆍ장비 산업이 직면한 과제의 심각성과 시급성을 일깨워 주고 있는 가운데, 소재ㆍ부품ㆍ장비 분야는 최종 완제품의 성능과 품질,?가격경쟁력을 결정하는 핵심 산업으로 소재에서부터 부품, 완제품까지 전산업에 걸친 가치사슬을 형성해야 한다는 자각성을 높이고 있다.
이러한 상황에서 우리나라는 현재 세계 가전시장을 석권하고 있지만, 반도체ㆍ친환경 자동차ㆍ에너지 저장장치 등 미래 먹거리 산업의 핵심소재ㆍ부품ㆍ장비 분야에서 독자적 공급망을 구축해 명실상부한 기술독립국으로서 혁신성장을 가속화하기 위해서는 보다 지속적인 관심과 지원이 이루어져야 한다고 강조하고 있다.
이에 일본의 한국 수출 규제를 계기로 핵심 소재ㆍ부품ㆍ장비의 국산화를 집중 지원해야 한다는 인식 아래 이를 계기로 제조업 혁신의 전면에 소재ㆍ부품ㆍ장비를 내세우고 있지만, 이는 장기간 지속적인 투자와 협업이 중요하기 때문에 보다 세밀하고 장기적인 전략이 구축되어야 한다.
또 소재ㆍ부품산업은 최종 제품의 완성도와 부가가치 수준을 좌우하는 핵심 중간재로서 업종간의 융합이 강조되는 미래 산업 트렌드를 선도할 것으로 예상하고 있는 가운데, 제조강국으로 도약하기 위해서는 소재부품과 뿌리산업에 관심을 가지며 더욱 성장시켜야 한다는 인식이 강조되고 있다.
이에 IRS글로벌에서는 소재ㆍ부품ㆍ장비 분야의 글로벌 트렌드와 기술개발 동향을 정리, 분석함으로써 국내 관계자들에게 유용한 정보로 활용되어 소재ㆍ부품ㆍ장비 분야의 국산화에 기여할 수 있는 자료가 되기를 기대해 본다.
저자

IRSGlobal편집부

목차

Ⅰ.4차산업혁명시대의소재ㆍ부품ㆍ장비기술개요

1.미래세계의선택,4차산업혁명
1-1.디지털시대와4차산업혁명
1-1-1.디지털시대
(1)디지털기술
(2)디지털혁신
1-1-2.플랫폼기반4차산업혁명
1-2.디지털시대와제조업
1-3.디지털시대4차산업혁명진행방향

2.4차산업혁명시대첨단소재기술
2-1.우리나라의제조업
2-1-1.제조업기반경제성장
(1)소재ㆍ부품ㆍ장비개요
(2)포스트코로나시대소재ㆍ부품ㆍ장비산업
2-1-2.소재ㆍ부품ㆍ장비의중요성
2-2.국내외소재ㆍ부품ㆍ장비산업개요및현황
2-2-1.제조업과소재ㆍ부품ㆍ장비산업개요
(1)글로벌가치사슬(GlobalValueChain)개념
(2)코로나팬데믹으로인한글로벌가치사슬변화
(3)글로벌가치사슬의경제적의의
(4)제조업가치사슬(ValueChain)
(5)글로벌가치사슬(GlobalValueChain)의생태계와보호무역주의
①글로벌가치사슬생태계변화
②글로벌가치사슬과보호무역주의
2-2-2.제조업(manufacturing)위기와패러다임전환
(1)제조업(manufacturing)의위기
(2)국내제조업의산업구조
(3)제조업의서비스화(servicificationofmanufacturing)
(4)글로벌가치사슬재편
2-2-3.소재ㆍ부품ㆍ장비산업의현황

3.소부장산업경쟁력강화를위한정책추진동향
3-1.그간의추진경과
3-1-1.추진경과
3-1-2.정책추진내용과진행상황
(1)소부장경쟁력강화대책
①(소부장1.0)공급망안정화를핵심으로소부장정책기반마련
②(소부장2.0)글로벌차원으로정책을확장하고,첨단기지화강력추진
③범부처협력과업무분담으로정책실행력과내실화추진
(2)2020년까지의진행상황
①100대품목공급안정성에뚜렷한진전
②소부장산업을글로벌차원으로확장하는정책활성화
③산업생태계내‘연대와협력’확산
④범부처협업지원체계본격가동
⑤다양한‘기업현장의목소리’에대한맞춤형지원강화
3-2.소재ㆍ부품ㆍ장비산업경쟁력강화시행계획(안)
3-2-1.2021년소부장정책추진방향
(1)소부장핵심품목의공급안정성강화
①핵심기술내재화
②공급망고도화ㆍ다각화
(2)소부장기업의글로벌공급망참여확대
①기업의글로벌성장역량제고
②글로벌진출기반강화
③제조소프트파워강화
(3)연대와협력기반의소부장선순환생태계확산
①수요-공급기업협업지평확대
②연대와협력생태계인프라강화
(4)첨단산업의세계적클러스터화
①밸류체인완결형클러스터조성
②첨단기술ㆍ인력유치강화
③투자유치ㆍ유턴인센티브확대
(5)범정부추진체계고도화및성과점검체계구축
3-2-2.향후추진일정

Ⅱ.업종별소재ㆍ부품ㆍ장비산업분석

1.반도체소재ㆍ부품ㆍ장비현황
1-1.반도체산업개요
1-2.반도체공정
1-2-1.웨이퍼공정(Wafer)
1-2-2.산화공정(Oxidation)
1-2-3.포토공정(PhotoLithography)
1-2-4.식각공정(Etching)
(1)DryEtching(건식식각)
(2)WetEtching(습식식각)
1-2-5.박막증착공정(Diffusion&ThinFilm)
(1)물리기상증착법(PVD,PhysicalVaporDeposition)
①열증발법(Thermalevaporation)
②전자빔증발법(E-beamevaporation)
③스퍼터링(Sputtering)
(2)화학기상증착법(CVD,ChemicalVaporDeposition)
①플라즈마화학증착(PECVD)방식
②고밀도플라즈마증착(HDPCVD)
③플라즈마원자층증착(PEALD)방식
1-2-6.금속배선공정(Metalllization)
(1)알루미늄배선공정
(2)Damascene(다마신)공정
1-2-7.EDS공정(ElectricalDieSorting)
1-2-8.패키징공정(Packaging)

2.반도체장비,소재개발
2-1.반도체장비
2-1-1.반도체장비산업개요
2-1-2.전공정중심반도체장비개발현황
(1)노광공정(Photolithography)
(2)식각(etching)
(3)증착(Deposition)
2-2.반도체,디스플레이소재현황
2-2-1.실리콘웨이퍼(SiliconWafer)
(1)실리센웨이퍼(SiliceneWafer)
(2)실리콘카바이드(SiC)웨이퍼
2-2-2.에폭시수지(epoxyresin)
2-2-3.OLED유기물증착장비
2-2-4.파인메탈마스크(FMM)
2-2-5.포토레지스트(Photoresist)
2-2-6.불화폴리이미드
2-2-7.불화수소(HydrogenFluoride)

3.자율주행자동차용반도체
3-1.4차산업혁명시대를준비하는자동차업계
3-1-1.차량용반도체기술개요
3-1-2.자율주행자동차의진화방향
3-2.차량용반도체기술
3-2-1.초음파센서반도체
3-2-2.ABS(Anti-lockBrakeSystem)
3-2-3.TPMS(TirePressureMonitoringSystem)
3-2-4.MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)

4.지능형반도체
4-1.4차산업혁명시대의지능형반도체
4-1-1.지능형반도체의개념
4-1-2.4차산업혁명시대의지능형반도체
4-2.인공지능형반도체
4-2-1.최근동향
4-2-2.주요분야별개발동향
(1)GPU
①엔비디아
②AMD
③인텔
(2)FPGA
①AMD
②인텔
③마이크로소프트
(3)ASIC
①구글
②퀄컴
③테슬라
④엔비디아
⑤화웨이
⑥애플
⑦IBM
⑧마이크로소프트
⑨바이두
4-2-3.향후개발전망
(1)기술발전
(2)AI반도체

Ⅲ.소재ㆍ부품개발을위한기초ㆍ응용기반기술동향

1.미세가공프로세스
1-1.연구개발개요
1-1-1.정의및범위
1-1-2.의의
1-2.연구개발분야별주요동향
1-2-1.광리소그래피기술
1-2-2.나노임프린트기술
1-2-3.원자층퇴적(ALD)ㆍ원자층에칭(ALE)기술
1-2-4.유도자기조직화(DSA)기술
1-3.신기술개발및토픽
1-4.주목할만한주요프로젝트
1-5.핵심과학기술과제
1-6.주요국별연구개발현황비교
1-6-1.미국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
1-6-2.유럽
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
1-6-3.일본
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
1-6-4.중국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
1-6-5.한국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
1-6-6.대만
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발

2.적층조형(3D프린팅)ㆍ레이저가공
2-1.연구개발개요
2-1-1.정의및범위
2-1-2.의의
2-2.연구개발분야별주요동향
2-3.신기술개발및토픽
2-3-1.AM에서의프로세스모니터링과시뮬레이션
2-3-2.CPS화로인한효율적가공기술의급격한발전
2-3-3.4차원프린팅
2-3-4.복합가공기술
2-3-5.마이크로나노표면계층구조의제작
2-3-6.빔정형가공기술
2-3-7.전자-레이저상호작용에근거한레이저가공시뮬레이션
2-4.주목할만한주요프로젝트
2-4-1.미국
2-4-2.유럽
2-4-3.일본
2-4-4.중국
2-5.핵심과학기술과제
2-6.주요국별연구개발현황비교
2-6-1.미국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
2-6-2.유럽
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
2-6-3.일본
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
2-6-4.중국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
2-6-5.한국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발

3.물질ㆍ재료시뮬레이션
3-1.연구개발개요
3-1-1.정의및범위
3-1-2.의의
3-2.연구개발분야별주요동향
3-2-1.분자계전자상태계산분야
3-2-2.고체계양자상태계산분야
3-2-3.분자시뮬레이션분야
3-2-4.몬테카를로시뮬레이션분야
3-2-5.통계역학이론에근거한시뮬레이션분야
3-2-6.연속체시뮬레이션분야
3-2-7.양자컴퓨터에의한양자화학계산
3-2-8.기타
3-3.신기술개발및토픽
3-4.주목할만한주요프로젝트
3-4-1.미국
3-4-2.유럽
3-4-3.일본
3-4-4.아시아국가들
3-5.핵심과학기술과제
3-6.주요국별연구개발현황비교
3-6-1.미국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
3-6-2.유럽
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
3-6-3.일본
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
3-6-4.중국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발
3-6-5.한국
(1)기초연구
(2)응용연구ㆍ개발

4.접착기술
4-1.연구개발개요
4-1-1.정의및범위
4-1-2.의의
4-2.연구개발분야별주요동향
4-3.신기술개발및토픽
4-4.핵심과학기술적과제