고기능 금속/세라믹/나노분말 소재산업 최근 동향과 주력산업 신기술 적용방안

제조사: 지식산업정보원

규격: 700쪽 (A4)

ISBN: 979-11-5862-034-9 (93500)

공인인증서가 없어도 법인 및 연구비 (신용)카드로 결제가 가능합니다.

문의: shoppinghub@techforum.co.kr    전화: 070-7169-5396    www.shoppinghub.co.kr

 

전통분말 제품이 단순한 수동적 기능을 가지고 직접 활용되고 있는데 반해 스마트 분말 제품들은 소재 자체에 고도의 기술이 접목되거나 여러 복합기능이 첨가되어 산업용 핵심부품으로서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 디스플레이, 반도체, 자동차, 에너지, 생체 분야 등의 다양한 산업분야에 사용되어진다. 금속분말의 75~80%는 자동차용 소재 및 부품제조에 널리 사용되고 있으며 철 분말은 자동차 분말소재 및 부품의 약 90%를 차지하고 있고, 비철분말은 자동차 경량화 요구에 힘입어 기존 철 분말 시장을 대체하기 시작하였다. 제조혁신을 불러오고 있는 3D프린팅 산업은 기존 의료용 인공보형물 등은 물론 금속 3D프린트 등 소재기술이 발전되면서 각종 소비재, 전자, 자동차, 메디컬 등 활용범위가 넓어지고 다양한 분야에서 활용이 시도되면서 혁신기술을 선도하고 있다.

 

 

 

 또한, 비금속 무기재료인 세라믹은 스마트자동차, 차세대 감성반도체·디스플레이, 항공우주, 첨단바이오, 로봇, 2차전지 등 미래 산업의 핵심 재료로 적용이 확대되며 선진국들은 세라믹 원천 기술 확보에 심혈을 기울이고 있다. 나노융합산업은 물질을 나노미터 크기의 범주에서 조작·제어하는 나노기술을 기존 기술에 접목해 기존 제품을 개선·혁신하거나 새로운 제품으로 창출한다. 나노분말 소재는 21세기 첨단산업 분야에 막대한 파급효과 및 일대 혁신을 가져오고 있다. 그러나 나노 입자의 급격한 산화 및 폭발성으로 제조와 취급에 어려움이 있다. 이러한 문제를 고려해 입자합성기술이 필요하였고 최근에는 나노분산 기술이 활발하게 추진되고 있다. 제품의 특징과 기능 구현을 위해 나노 입자 분산의 균일성과 안정성이 중요해졌기 때문이다.
 
 이에 본원 R&D정보센터에서는 최근 각광받고 있는 자동차⋅부품, 3D프린팅, 나노융합산업에 대한 고기능성 스마트분말산업의 글로벌 경쟁력 강화에 도움이 되고자, 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로「고기능 금속/세라믹/나노분말 소재산업 최근동향과 주력사업 신기술 적용방안」을 발간하였다. 본서 제1편에서는 금속⋅비금속분말소재와 세라믹(분말)소재의 최근 동향과 3D프린팅 분말소재의 기술개발동향, 적용사례를 수록하였으며, 제2편에서는 나노분말소재의 주요동향과 분산⋅합성기술/나노 융합 장비분야의 현황을 수록하였다. 또한 양자점, 나노잉크, 유연투명 도전용 나노소재와 대체물질, 생체재료 표면개질 기술, 나노코팅 기술동향과 소재별 응용사례를 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계·연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

 

 

제 1 편 주요분말소재 기술개발 및 산업동향
제 1장 금속/나노 분말소재 주요동향 
1. 개요
1) 정의 및 범위
(1) 금속소재 정의
(2) 금속소재 범위
2) 주요 제품
(1) 철강소재
(2) 경량금속소재 
(3) 비철금속소재
(4) 분말소재
(5) 희소금속소재
(6) 금속기지 복합소재
2. 금속재료 산업현안 
1) 특성
(1) 국가 핵심 기반 소재
(2) 금속소재의 부문별 특성
2) 주요이슈
3) 글로벌 트렌드
(1) 국내외 시장현황 및 전망
가. 철강
나. 비철금속
A) 구리 
B) 알루미늄
C) 아연 
D) 연
E) 타이타늄 
(2) 국내외 기술개발 현황 및 전망
가. 철강
나. 비철금속
(3) 표준화/특허 동향
3. 금속소재 산업경쟁력 분석 및 중점투자방향
1) 산업가치사슬 분석
(1) 산업가치사슬 현황
(2) 금속산업 현황 및 문제점
가. 범용 철강재 경쟁력 한계
나. 비철금속 경쟁력 한계 
다. 수요산업 첨단화
라. 환경에너지 규제 강화
(3) 금속산업 중점 투자방향
가. 철강 고부가가치화를 위한 정책
나. 비철금속(타이타늄) 산업생태계 조성
2) 민간투자현황 및 국내외 전문기업 분석
(1) 민간투자 현황 분석
가. 철강산업 R&D투자 현황
나. R&D동향 분석
(2) 국내외 전문기업 분석 
가. 해외 선도기업 현황
나. 국내기업 현황
3) 산업경쟁력
(1) 기술경쟁력
(2) IP로 본 국가별 기술력 추이
(3) IP로 본 국내외 선도기업 현황
4) 중점 투자 방향
(1) SWOT 분석
(2) 주요이슈 및 중점투자방향
가. 산업엔진 프로젝트의 가시적 성과창출 추진
나. 한중FTA 체결에 따른 구조고도화 전략 마련
다. 환경규제 강화에 대응하기위한 대책 마련
라. 산업생태계 구축을 위한 산업 전주기 솔루션 기술 개발
4. 금속 플레이크 및 나노 분말소재 기술동향 
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
(2) 범위 및 분류
가. 제품 분류 관점
나. 공급망  관점
2) 분말 소재분야별 기술개발동향
(1) 철계 분말 소재·부품 최근 동향 및 신기술 
가. 고강도·고밀도화 
나. 고기능화
다. 정밀형상화 
(2) 비철계 분말 소재·부품 
3) 금속분말 공정과 기술 동향 
(1) 금속분말 제조 
가. 기술의 정의 및 분류
나. 작동원리 및 적용부품
(2) 기술 분야별 동향
가. 철 및 철합금 분말
나. 은 분말 
다. 니켈 분말
라. 구리 분말 
마. 코발트 분말
4) 분말사출성형(PIM) 기술동향 및 응용사례
(1) 자성 재료
가. 개요 
나. 기술 동향 분석
(2) 압전 재료 (PZT)
가. 개요 
나. 기술 동향 분석
(3) 투명세라믹 재료
가. 개요 
나. 기술 동향 분석
(4) 의료용 부품
가. 개요
나. 기술 동향 분석
(5) 방열 장치
가. 개요 
나. 연구 동향 분석
5) 성형 및 소결기술 동향 및 응용사례
(1) 성형 기술의 정의 및 분류
(2) 소결 기술의 정의 및 분류 
(3) 성형기술 동향
가. 고밀도화 기술
나. 다른 공정과의 융합화 
다. 생산성 향상화 기술
라. 다공성재료의 증가
(4) 소결기술 동향 
가. 고밀도화 기술
나. 공정융합-소결경화 기술
다. 시물레이션 기술과 쾌속모형기술
6) 분말특수 성형기술 동향 및 응용사례
(1) 기술의 정의 및 분류
가. 열간가압 성형
나. 펄스 통전 소결
(2) 작동원리 및 적용부품 
(3) 기술 분야별 동향 
가. 장치 제작 기술
나. 분말 제조 기술
다. 소결 전처리 및 소결 공정 기술
라. 소재 및 부품 제조 기술
(4) 기술 개발의 주요 이슈 
가. 장치 제작 기술
나. 분말 제조 기술
다. 소결전처리 및 소결 공정 기술 
라. 소재 및 부품 제조 기술
7) 수요 맞춤형 고융점 극미세 금속 분말 제조 및 응용 기술 개발
(1) 기술의 개요
(2) 기술개발 배경 및 필요성
가. 기술 개발 배경
나. 기술 개발 필요성
(3) 기술 개발 동향
가. 자동차 부품 소재 제조 기술
나. 선박용 초내열 합금 소재 제조 기술
다. 환경 에너지용 금속 다공체 제조 기술
(4) 특허 동향
가. 자동차 부품 소재 제조 기술
나. 선박용 초내열 합금 분말 소재 제조 기술
다. 환경 에너지용 금속 다공체 제조 기술
(5) 연구개발수행 내용 및 결과
가. 자동차 부품용 소결 소재 제조 기술 개발
A) 연구 개발 방향
B) 개발 대상 소결부품 설정
C) 적용 STS 합금계 및 공정 설계 
D) STS 분말 고밀도 성형 기술 개발
E) 고밀도 소결 공정 최적화 기술 개발 및 양산용 고온소결로 구축
F) 소결밀도 향상 첨가제 설계 및 소결 공정 제어
G) STS 계열 원료 분말에 소결기술 확대 적용
H) 개발 소결품에 대한 최종 수요업체(자동차 제조업체) 시제품 평가
나. 선박 엔진용 연료분사 노즐 제조 기술
A) 연구 개발 방향
B) 개발 대상 및 공정 설계 : 초내열 분말과 HIP 공정 이용 선박엔진용 연료분사 노즐
C) 개발 초내열 합금계 설계 및 확정 : INCONEL 625 개선 조성, 고Ni계 합금조성 등
D) 초내열 분말 제조 공정 기술 개발
E) HIP이용 소재 고밀도화 기술 개발
F) HIPed 초내열 분말소재 기계적 특성 평가
G) 고 Ni 함량 초내열 분말소재 개발
다. 환경 에너지용 금속 다공체 제조 기술
A) 연구 개발 방향
B) 균일 및 대면적 정전 분체 코팅 기술 개발
C) 분위기 제어를 통한 연속 탈지 공정 기술 개발
D) 극미세 금속 다공체 제조를 위한 습식 코팅 공정 기술 개발
(6) 목표달성도 및 관련분야에의 기여도
가. 자동차 부품용 소결 소재 제조 기술 개발
나. 선박 엔진용 연료분사 노즐 제조 기술
다. 환경 에너지용 금속 다공체 제조 기술
(7) 연구개발결과의 활용계획
가. 고밀도화 소결 분말소재 제조 기술
나. 선박 부품용 초내열 합금 분말 소재 제조 기술
다. 환경 에너지용 금속 다공체 제조기술
(8) 극미세 금속분말 제조 및 응용기술
가. 기술의 특징
나. 기술개발 완료시기 
다. 기술응용분야 및 기대효과 
8) 자동차용 분말·세라믹 소재 기술동향 
(1) 자동차용 분말·세라믹 소재의 정의 및 분류 
(2) 분말·세라믹 소재의 부품·시스템 적용 사례 
가. 금속 분말 자동차 부품 
나. 세라믹 분말 자동차 부품
A) 세라믹 부품의 자동차 적용 추이 
B) 세라믹 구조부품 
C) 세라믹 기능부품 
(3) 자동차용 분말 소재의 중요성 
가. 자동차 부품의 저가격·대량생산을 위한 핵심기술 
나. 융합기술 실현을 위한 기반기술로 발전
다. 친환경 차량의 핵심부품용 소재기술
(4) 자동차용 분말 소재의 성장성 
(5) 자동차용 세라믹소재의 중요성 
가. 고효율화를 위한 핵심소재
나. 지구환경 및 삶의 질을 위한 핵심소재 
다. 자동차가 기계산업에서 전자산업으로 나아가는 핵심소재 
(6) 자동차용 세라믹소재의 성장성 
9) 첨단절삭공구용 분말소재별 기술개발동향 
(1) 첨단절삭공구 정의와 범위
(2) 첨단절삭공구 재료
가. 서메트 공구재료
나. 세라믹(ceramic) 공구재료
다. CBN 공구재료 
라. 다이아몬드 공구재료
마. 코팅초경합금 공구재료 
(3) 첨단절삭공구 형상
(4) 첨단절삭공구산업 동향
(5) 첨단절삭공구 개발기술 동향
(6) 국내 절삭공구 산업 현황
(7) 특허동향
가. 국가별 특허동향
나. 주요 출원인 동향
5. 분말 소재분야별 특허 및 기술분석 
1) 연구 선도 기관
(1) 분말연구 
(2) 세라믹연구 
2) 특허동향 분석
(1) 세계동향
(2) 국내동향
3) 기술군 도출
(1) 특허 및 논문을 이용한 키워드 클러스터링
(2) 특허분류체계를 이용한 기술트리
(3) 데이터 기반의 요소기술 도출
4) 기술지수분석
(1) 기술성장성  분석
(2) 기술수준 분석
(3) 중소기업 적합성 분석 
(4) 요소기술별 종합평가
5) 요소기술 도출 
6) 핵심요소기술 선정
6. 분말 소재 산업 및 시장 동향
1) 분말 소재 산업동향 
2) 분말 소재 시장규모 및 전망분석 
3) 니즈 분석
(1) 다양한 용도의 철계 분말 소재
(2) 비철금속분말의 수요확대에 따른 가격 상승
(3) 금속분말공정 및 부품의 국산화
4) 산업특징 및 구조
5) 공급망(분류)에 따른 분석
(1) 세계업체 및 제품 현황
(2) 국내업체 및 제품 현황
7. 고기능성 분말소재 관련 연구방향 및 로드맵 
1) 미래의 연구방향 
(1) 분말 소재
가. 성형성이 우수한 철합금 분말 개발 
나. 분말부품 정밀 형상화 기술개발 
다. 친환경 부품을 위한 첨단 분말 소재 개발 
(2) 세라믹 소재 
가. 중품질·중가격 그레이드 소재부품 개발 
나. 기후변화 대응 기술 
2) 정책제언 
(1) 분말 소재 
가. 복합성능 부품산업 구조로의 전환 
나. 첨단 신산업 수요창출
(2) 세라믹 소재 
가. 중소기업 기술기반 구축 
나. 중소기업의 인력·인프라 구축
3) 로드맵 기획
(1) 연구개발 목표 설정 
(2) 로드맵 기획
제 2장 세라믹소재 신기술 개발동향과 응용사례
1. 세라믹 산업현황 및 전망
1) 세라믹소재의 개념 
2) 세라믹소재의 특성 
3) 세라믹 산업현황
(1) 전통세라믹 산업동향
(2) 첨단세라믹 산업동향
가. 매출액 상위 10대 제품 
나. 첨단세라믹산업 기업 현황 
다. 첨단세라믹산업 투자 현황
라. 첨단세라믹의 활용산업 현황
(3) 국내외 시장현황 및 전망
가. 세계 세라믹 시장현황 및 전망
나. 국내 세라믹 시장현황
(4) 무역현황 
가. 수출입동향
나. 수출유망품목
(5) 업체동향분석
가. 해외업체동향
나. 국내업체동향
2. 세라믹 기술개발 동향 및 기술 분석
1) 기술수준 및 경쟁력 분석 
(1) R&D동향  분석
가. 해외 R&D 동향
나. 국내 R&D동향
(2) 세라믹소재 기술수준
(3) 중분류 단위 기술수준 비교
(4) 해외 선도기업의 기술 경쟁력
(5) 국내 기업의 기술경쟁력 
(6) 첨단세라믹산업의 경쟁력 수준
2) 특허분석
(1) 세계동향
(2) 국내동향
3) 산업생태계 경쟁력 분석 
(1) 전자 
(2) 에너지 환경
(3) 구조
(4) 나노융복합
(5) 첨단 
4) SWOT 분석
5) 기술현황맵
6) 산업 내 기업분포
(1) 국외 현황 
(2) 국내 현황 
(3) 산업생태계 조성 필요
7) 투명 세라믹스 기술개발 동향 
(1) 미래 무기체계와 투명 세라믹스
(2) 기공·산란·투명 세라믹스
(3) 무기체계용 고강도 투명 세라믹스
(4) IR 윈도우용 투명 세라믹 소재의 요구 특성
(5) 다결정 투명 이트리아 관련 연구개발의 해외 사례
(6) KIMS의 다결정 투명 이트리아 연구
가. 기술개발 추진 방법·전략
나. 이트리아 연구 진행 상황
8) 그래핀-세라믹 구조세라믹스 기술개발 동향 
(1) 그래핀 합성
가. 기계적 박리 (Mechanical Exfoliation)
나. 초음파법 (Sonication method)
다. 볼밀링 (Ball Milling)
라. 습식 볼밀링(Wet Ball Milling) 
마. 유체역학(Fluid Dynamics) 현상
바. 고전단력 교반기 (High Shear Mixer)
사. 산화그래핀 (Graphene oxide) 
아. in situ 그래핀-세라믹 복합체 합성
(2) 그래핀 분산
가. 분말공정 (Powder Processing)
나. 콜로이달 공정(Colloidal Processing) 
다. 졸-겔 공정(Sol-Gel Processing)
라. 고분자 전구 세라믹(Polymer Derived Ceramic) 
(3) 소결 
(4) 기계적 물성 및 강화 메카니즘
(5) 전기적 물성
9) 융합바이오세라믹소재 최신 기술 동향
(1) 융합바이오세라믹소재산업의 개요
가. 정의 
나. 필요성
(2) 융합바이오세라믹 핵심소재 현황
가. 바이오세라믹 특성
나. 세라믹 핵심소재
A) 골소재
B) 자성소재
C) 무기담체
D) 판상분체
(3) 국내외 기술 동향 
가. 국외
나. 국내 
(4) 기술 개발 방향
(5) 산업 현황 및 전망
(6) 국내외 시장 동향
가. 세계시장
나. 국내시장 
10) 세라믹 분말사출성형 기술 및 응용사례
(1) 세라믹분말사출성형 기술
가. 정의 
나. CIM 공정에 적용하고 있는 원료 및 응용산업
다. CIM 공정의 바인더 종류 및 선정 방법
라. 혼합공정(Mixing Process)
마. 사출성형 공정(Injection Molding Process)
바. 탈지 공정(Debinding Process)
사. 소결 공정(Sintering Process) 
(2) 세라믹분말사출성형 기술의 응용분야 
가. 반도체용 세라믹 노즐부품
나. 스마트폰용 세라믹 부품
다. 세라믹 시계부품
라. 산업 부품
마. 의료용 치과부품
바. 웨어러블 기기의 Housing 부품
사. 세라믹 쥬얼리 
제 3장 3D프린팅용 금속분말 최근동향과 소재별 적용사례
1. 3D 프린터 기술 개요 및 특성
1) 기술 개요
2) 기술 현황 및 전망 
(1) 3D 프린팅의 6가지 원리
가. 재료압출방식 (ME, Material Extrusion)
A) 보급형 프린터
B) 한계와 발전 방향 
나. 광중합 방식 (PP, Photo Polymerization)
A) Photo-Polymer
B) SLA, DLP and Others
C) 한계와 발전방향
다. 재료분사 방식 (MJ, Material Jetting)
A) 재료분사-Inkjet
B) Supporter
C) 디지털 소재
라. 접착제분사 방식 (BJ, Binder Jetting)
A) 접착제 분사
B) 잠재력이 큰 BJ방식 
마. 분말적층용융 방식 (PBF, Powder Bed Fusion) 
A) 대표적인 금속 프린터
B) 분말 프린터
바. 고에너지 직접조사 방식 (DED, Direct Energy Deposition)
A) DED 헤드
B) 진정한 하드메탈 프린터
(2) 해외 기술 동향
(3) 국내 기술 동향
(4) 업체별 3D프린터 최신 개발동향
가. ExOne의 접착제 분사방식 프린터, S-Max과 M-Flex
A) 제본기술 기반으로 속도 향상
B) 다양한 소재를 이용한 프린팅 가능
C) 전후 공정의 내재화가 뛰어난 3D프린터 
나. DMG-MORI의 복합가공기, Lasertec 65 3D
A) 절삭가공과 3D프린팅
다. Markforged사의 탄소섬유 프린터, Mark-One
A) 세계 최초의 탄소 섬유 3D 프린터
라. DLP프린터 카본3D의 CLIP
A) 100배 빠른 프린터
B) 광화학 반응을 이용한 프린터
C) 수직방향의 이질성이 없는 연속적인 적층방식 
마. Gizmo 3D의 100배 빠른 Top-down 방식 프린터
A) CLIP을 이용한 탑다운 프린터
B) 광중합 3D 프린터의 궁극적인 사양을 제시
바. 세계최초의 전자회로 프린터, Voxel8
A) FDM과 silver paste dispensing을 결합한 프린터
사. 양산중인 세계최고 수준의 Color 프린터, Objet500 Connex3
A) 다양한 소재를 출력할 수 있는 프린터
B) 세계적인 추세인 멀티 헤드, Connex3의 triple 헤드
아. LCD 기술을 이용한 PP프린터의 새로운 시도
A) PP 프린터의 다양한 광원
B) LCD 광원을 이용한 Prismlab
자. 2차원 인쇄전자 프린터에서 3차원으로의 진화를 시도하는 Optomec
A) Aerosol Jet 5X
B) Lens 850-R
차. 마이크로 펌프를 이용한 nScrypt의 3D 프린터
A) 마이크로 펌프 방식의 디스펜서
B) 3Dn 시리즈
카. Matsuura의 복합가공기, LUMEX Avance-25
타. KOIWAI, 일본 주물산업의 새로운 변화 
파. PCB 3D Circuit Board Printer, Cartesian Co.의 EX1 프린터
(5) 향후 기술 전망
2. 3D 프린팅 소재 최근동향과 신기술 적용방안 
1) 3D 프린팅 소재의 연구
(1) 3D 프린팅 소재연구의 필요성 
(2) 3D 프린팅 주요 소재 
(3) 3D 프린팅 소재의 연구
(4) 3D 프린팅 소재의 연구개발 현황
2) 적층식 제조기술 및 소재 개발 동향
(1) 적층제조기술 
가. 분류와 작동원리
나. 필요성 
(2) 적층제조기술에 사용되는 장비와 금속소재 
가. 적층제조용 장비
나. 적층제조용 금속분말의 특징
다. 금속분말의 종류와 응용분야
라. 메탈프린팅 제품 응용사례
마. 3D 프린팅용 금속분말 제조기술
바. 3D 프린팅용 금속소재 선도기관 
사. 미래의 연구방향 
아. 정책제언
(3) 3D 프린팅(AM/적층식 제조기술) 소재 
가. 개요 
나. 범위 및 분류
다. 니즈분석
라. 산업특징 및 구조
마. 공급망(분류)에 따른 분석
바. 특허 분석
사. 기술지수분석 
(4) 고속 정밀조형용 금속 3D 프린팅 분말소재 
가. 3D 프린팅용 금속분말의 요구조건
나. 기술의 특징
A) Beam-matter interaction 기반 합금설계 기술 
B) Gas atomizing 기술 (후속 구상화 처리, 분급)
다. 기술개발 완료시기 
A) 기술적 난이도를 고려하여 단계별 소재 개발 
B) 소재 연계 프린팅 공정 개발
라. 기술응용분야 및 기대효과
A) 기대효과 
B) 보유장비 
(5) 금속 3D프린팅용 불순물 함량 0.64% 이하의 고품위 저비용 타이타늄 원소재 제조기술
가. 필요성 
나. 연구최종목표
다. 지원기간/예산/추진체계
(6) 메탈 3D프린터의 최신 동향과 기술 전망
가. 메탈 3D프린터 개발 동향
A) 레이저 기반 열원을 이용한 장비 업체 및 내용 
B) 기타 열원을 이용한 금속3D 프린팅 업체 
C) 적층속도 향상관련 3D프린터 업체 및 동향
나. 메탈 3D프린팅용 분말 소재 개발 동향 
다. 메탈 3D프린터의 향후 시장 전망
(7) 3D 프린팅용 금속소재 시장동향 및 전망 
가. 3D 프린팅용 금속소재 개발
나. 시장동향 및 예측
다. 시장 활성화를 위한 제언
3. 세라믹 3D 프린팅 기술현황과 육성 전략
1) 세라믹 3D 프린팅 개요
(1) 정의
(2) 세라믹 3D 프린팅 기술 수준
2) 세라믹 3D 프린팅 기술
(1) 세라믹 3D 프린팅 기술의 시작
(2) 세라믹 3D 프린팅의 다양한 방식
가. 접착제 분사 방식
나. 재료압출방식
다. 광중합 방식; SLA, DLP
라. 분말적층용융방식 SLS, SLM
마. Sheet lamination 방식
3) 세라믹 3D 프린팅 기술적용 분야
(1) 도자기 및 예술품
(2) 의료·바이오 분야
(3) Sand casting mold & core
(4) 건설
(5) 기타
4) 국내외 현황
(1) 국외 현황
(2) 국내 현황
5) 세라믹 3D 프린팅 산업 육성 필요성
4. 3D 프린팅 고분자 소재의 현황과 연구방향
1) 항공기산업과 자동차 산업에서의 3D 프린팅 기술 활용 사례 
2) 자동차 산업과 3D 프린팅 고분자 소재
3) 우리나라의 3D 프린팅 플라스틱 소재 연구 방향 
(1) 미래 제조업의 혁신기술인 3D 프린팅 산업 
(2) 3D 프린팅 산업은 소재와 프린터의 동반 발전이 핵심 
(3) 세계적으로 연구 초기인 3D 프린트용 소재 
(4) 가장 큰 수요산업이며 세계적인 경쟁력을 갖춘 자동차 산업과 연계하여 우선적으로 3D 프린팅용 소재 연구 전략 필요
5. 3D 프린팅 시장 현황 및 전망
1) 시장 개요 및 특징
2) 시장 동향 및 전망

 

 

 

제 2편 나노기반 분말소재 응용기술 동향 및 전망
제 1장 나노분말소재 및 분산‧합성 기술 주요동향
1. 나노복합소재 기술동향 
1) 나노기술 
2) 나노소재 
3) 나노복합소재
(1) 대표적인 나노복합소재의 동향 
가. 나노클레이 복합소재 
나. 탄소나노튜브 복합소재
다. 그래핀 나노복합소재
4) 금속나노분말 
(1) 정의 
(2) 관련 SMK
(3) 금속나노분말 기술적 특징 및 시장동향
가. 시장규모 및 전망
나. 주요 국내업체 동향
(4) 금속나노분말 관련 유망기술 키워드 도출
(5) 유망제품 키워드 특허분석 기반 시장확보력 및 기술경쟁력 비교
(6) 업체동향
가. Major Player Mega-Trend
나. 대주전자재료
다. 나노기술
라. 나노신소재
마. 엔티베이스
바. 베스너
(7) 금속나노분말 시장규모 및 성장률
가. 금속나노분말 시장규모 전망
나. 세계 나노융합 이차전지 시장규모
(8) 산업동향 분석
가. SWOT Analysis Diagram
나. SWOT Strategy 
다. 4P Analysis
(9) 응용시장 및 제품
5) 나노금속물질 관련 신기술 및 적용사례
(1) 금속나노물질의 합성과 유연전기소자 응용
가. 금속 나노와이어 합성 
나. 금속 나노입자 합성
다. 유연전기소자에의 응용
(2) 열/전기 전도성 금속복합분말 합성기술 개발
가. 개발기술의 중요성 및 필요성
A) 텅스텐-구리 복합소재 연구개발의 필요성
B) 미세한 텅스텐-구리 분말의 필요성
C) 기상응축법을 이용한 금속분말 합성기술 개발의 필요성
D) 고도분석을 이용한 금속복합분말의 결함 및 구조 분석 기술의 필요성
나. 연구개발의 기술적, 사회경제적 중요성 
A) 고주파 플라즈마를 이용한 분말의 제조 기술적 측면
B) 경제․산업적 측면
다. 국내외 관련 기술의 현황
A) 금속분말의 미세화에 따른 문제
B) 이종복합분말의 제어성
C) 생산성
D) 기술격차
라. 기술개발 시 예상되는 기술적⦁경제적 파급 효과
마. 당해연도 개발 내용 및 개발 범위
A) 물리적 상변화와 화학반응의 최적화를 통해 W-Cu 금속복합분말 합성
B) 투과전자현미경을 이용한 고도분석 기술 개발
C) 당해연도 기술개발 결과
바. 연구개발 추진 전략
A) 분말설계 및 분석
B) 시장분석
C) 기술개발동향 분석
D) 특허 분석
(3) Au 나노 분말 첨가에 따른 염료감응형 태양전지의 물성
가. 실험방법
나. 결과 및 고찰 
다. 결론 
2. 나노소재별 시장동향 및 전망 
1) 나노소재 유형별 시장 동향
2) 나노소재 성분별 시장 동향
3) 나노소재 응용 분야별 시장 동향
4) 나노복합소재 시장동향
3. 나노분말 합성 기술동향 
1) 나노입자‧나노분말 개요
(1) 나노입자의 정의
2) 나노분말 특성
3) 나노분말 합성법
(1) 물리적 합성 방법
가. 가스응축법
나. 에어로졸법 
다. CVC법 
라. 전기폭발법 
(2) 기계적 합성 방법
(3) 화학적 합성 방법
가. sol-gel법
나. 열분해법 
다. 침전법
라. 수열합성법
(4) 착체중합법
(5) 열 플라즈마 합성법
4) 플라즈마를 이용한 나노입자의 제조
(1) 플라즈마와 나노입자
가. 플라즈마
나. 나노입자의 중요성 및 한계
(2) 플라즈마에서 생성된 나노입자 연구의 중요성
(3) 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)을 이용한 실리콘 나노입자의 합성
가. 나노입자 합성을 위한 공정변수
나. H2 가스를 이용한 나노입자의 입경 제어
다. 나노입자 합성 시 불활성 가스(Ar)의 역할
(4) 리튬이온 이차전지 응용을 위한 산화실리콘 (SiOx) 나노입자의 합성
가. 리튬이온 이차전지의 음극소재 개선
나. PECVD를 이용한 SiOx 나노입자의 합성
(5) 플라즈마 기반 나노입자 합성의 한계와 미래
5) 다차원 기능성 나노결정의 설계 및 응용 기술 
(1) 금속 나노결정
(2) 반도체 나노결정: 양자점 
(3) 금속산화물 나노결정
4. 나노 융합 장비 전략분야 현황분석
1) 개요
(1) 정의 및 범위 
가. 정의 
나. 범위
(2) 주요제품
가. 나노 원소재 제작기술 
나. 나노가공 복합소재
다. 나노합성장비 
라. 나노 구조 분석 장비
마. 나노 물성 분석 장비 
바. 나노 융합 기술
2) 산업현황분석 
(1) 환경분석
가. 정책(Politics) 
나. 경제(Economy)
다. 사회(Society)
라. 기술(Technology)
(2) 산업특징 및 구조
가. 산업의 특성
나. 산업 구조
3) 시장분석
(1) 시장현황 및 전망
가. 세계시장규모
나. 국내시장규모
(2) 무역현황
(3) 글로벌 수출입 유망품목
(4) 업체동향분석
가. 해외업체동향
나. 국내업체동향
(5) R&D 동향분석
가. 해외 R&D 동향
나. 국내 R&D동향
(6) 기업니즈조사
4) 기술분석
(1) 기술동향 분석
가. 세계동향
나. 국내동향
다. 대표 기술군 선별
(2) 대표기술군 분석
가. 기술성장성 분석
나. 기술수준 분석
다. 중소기업 적합성 분석
(3) 종합결론
5) 시사점 및 제언
5. 최근 나노분말 분산기술 현황 및 정제기술 동향
1) 집속 초음파를 이용한 나노분말 분산장치 및 이를 이용한 분산방법
(1) 기술성 분석
가. 기술의 내용 및 특징
나. 기술의 수준 
다. 기술의 필요성
라. 기술의 차별성
(2) 특허 분석
가. 국내외 특허동향
나. 주요연구그룹(연구자)현황
다. 주요 Key Player 역량분석
라. 선행특허분석
(3) 사업성 및 시장성 분석
가. 사업화 제품화
나. 사업화 방법 및 성공요인
다. 국내외 시장전망
2) 은 나노입자의 크기와 분산특성
(1) 실험방법
가. 은 나노입자 합성 실험
나. 분산성 향상 및 입자크기 변화 실험
(2) 결과 및 고찰 
가. 은 나노입자의 합성확인
나. 초음파 파쇄시간에 따른 분산효과
다. 분산제 첨가에 의한 분산효과
라. PAA의 분자량 변화에 의한 분산효과
마. PAA의 첨가량 변화에 의한 분산효과
바. 환원제의 첨가에 의한 분산효과
사. 유기용매 첨가에 의한 분산효과
(3) 결론 
3) 연속방식의 나노입자 정제기술 
4) 탄소나노튜브 대면적 정제기술
5) 분산성 향상을 위한 나노입자 표면처리 기술
(1) 표면처리
가. 초음파 발생기
나. 공동효과 (Cavitation effect) 
(2) 고열전도성BN/고분자복합체
(3) 가스절연개폐장치(GIS) 용 A1203/에폭시 복합체
가. GDE 처리
나. 에폭시 전처리
다. 결과 
(4) 고유전율 BaTiO3 에폭시 복합 필름
제 2장 나노소재별 기술동향과 응용사례
1. 양자점 소재개발 동향
1) 양자점의 합성 및 광특성
(1) 양자점의 흡수 및 발광특성
(2) 양자점 합성법
(3) 이종구조체 양자점 
2) 양자점 기반의 광소자
(1) 양자점 광변환소자 개발 동향
가. 양자점 레일
나. 온-칩 타입
다. 양자점 필름
라. 양자점 적용 LCD
마. 산업계 동향
(2) 양자점 전기발광(electroluminescence) 소자 개발 동향
가. 전기발광
나. QD-LED의 구조 
다. 산업계 동향 
(3) 양자점 내에서의 오제 결합 제어 연구
3) 피부 부착형 양자점 LED 개발동향 
4) 나노복합구조 양자점을 이용한 고효율 유기 태양전지 소자 기술개발
(1) 연구 배경 
(2) 연구 내용 
5) 양자점 나노 입자 기반 발광형 태양광 집광기 기술
6) 반도체 양자점 레이저/광증폭기의 캐리어 동력학 
(1) 반도체 양자점의 캐리어 동력학 
가. “Phonon bottleneck” 문제
나. Inhomogeneous gain broadening
다. Ultrafast gain recovery 
(2) Coupled rate equation 기반 양자점 레이저/광증폭기 모델링
(3) 결론 
7) 양자점 기술의 응용 및 융합 분야 현황 분석
(1) 특허 분석
(2) 논문 분석
(3) 국가 R&D 과제 분석
(4) 시장 및 산업 분석
(5) 분석결과 종합
(6) 결론 및 후속 연구
2. 인쇄전자용 나노잉크 주요동향 
1) 인쇄전자 (printed electronics) 
2) 인쇄전자 주요 연구·개발 컨소시엄 동향 
3) 마이크로 분말 잉크 기술 
4) 나노 잉크의 태동
5) 나노잉크 유망기술 및 산업 동향
(1) 기술개요
가. 나노잉크 정의
나. 관련 SMK 
(2) 나노잉크 기술적 특징 및 시장동향
가. 시장규모 및 전망
나. 주요 국내업체 동향 
(3) 나노잉크 관련 키워드의 유망 세부기술 도출
(4) 유망제품 키워드 특허분석 기반 시장확보력 및 기술경쟁력 비교
(5) 업체 동향 
가. 잉크테크
나. 엔피케이
다. 나노브릭
(6) 나노잉크 시장규모 및 성장률 
가. 세계 나노잉크 시장규모
나. 인쇄전자 응용분야 및 시장규모
(7) 나노잉크 산업동향 분석
(8) 특허 및 키워드 분석을 통한 응용시장 및 제품 선별
6) 최근 잉크 기술 및 산업 이슈 
7) 대체 잉크 기술 
(1) 은 나노 잉크(Silver Nanoparticle Inks) 
(2) 구리 나노 잉크
(3) 탄소 및 그래핀 나노 잉크
(4) 양자점 나노 잉크
3. 유연 투명 도전용 나노 소재 기술 및 특허 동향
1) 유연 투명 도전용 나노 소재
(1) 나노 입자 기반 유연 투명 전극 소재
가. ULVAC Materials
나. Mitsubishi Materials 
다. Tohoku University
라. 전자부품연구원
(2) 나노선 기반 유연 투명 도전 소재
(3) 웨어러블 디바이스의 동향 및 투명전극 응용 전망
2) ITO 대체소재 이용한 ‘투명전극필름’ 특허출원 분석 
3) ITO 타겟 재자원화의 국내외 기술 동향 
(1) 국내 기술 동향
가. 삼성코닝 
나. 희성금속
다. 한양대학교 
라. 호서대학교  
(2) 국외 기술 동향
가. 일본 
나. 독일 
(3) 문제점 및 대체 기술 동향
(4) 국내외 시장 동향 및 향후 전망
4. 나노-바이오소재 및 생체재료 나노표면개질 기술동향 
1) 나노-바이오소재 개요 및 핵심 기술
(1) 기술개념
(2) 핵심기술
가. 바이오센서 나노소재 
나. 경조직 대체 나노 소재기술 
2) 나노-바이오소재 국내‧외 R&D 동향
(1) 미국 
(2) 유럽  
(3) 아시아 
(4) 국내 
3) 나노-바이오소재 시장 동향 및 기대효과
(1) 시장동향
(2) 기대효과 
4) 인체이식 생체재료 나노표면개질 기술
(1) 인체이식 소재 나노공정 기술
가. 인체이식용 생체재료 
나. 생체적합성 나노표면개질 기술 
다. 나노표면개질 공정기술 
(2) 인체이식 소재 개발 환경변화 
가. 생체재료 패러다임 전환 
나. 생체재료 패러다임 전환 
다. 나노측정기술과 나노가공기술의 발전
라. 의료용 장비 적용 및 상용화 난제 
(3) 인체이식 소재 개발 기술동향
가. 치과용 임플란트 표면거칠기와 생체적합성 
나. 후발백내장 방지를 위한 인공수정체 나노패턴 
(4) 인체이식 소재 개발 산업동향
(5) 세포 조절 나노패터닝
5) 나노에미터 기술 동향
(1) 나노에미터 (Nano-Emitter)의 정의 및 특징
(2) 나노에미터 (Nano-Emitter)의 종류
(3) 포토닉 나노에미터
가. 질화물 기반 나노에미터
나. 산화물 기반 나노에미터
다. CNT & BN 기반 포토닉 나노에미터
(4) 전자 나노에미터 (Electronic Nano-Emitter) 주요 특성 및 기술 동향
가. 열전자(Thermal Electron) 기반 나노에미터 (Nano-Emitter) 기술
나. 전계 전자(Field Electron) 기반 나노에미터
다. 열전계(Thermal Field) 기반 나노에미터
(5) Nano-Emitter 응용
가. 포토닉 나노에미터
나. 전자 나노에미터
5. 나노코팅 기술의 개발 현황 및 전망
1) 기술 개요
(1) 기술의 특징
(2) 기술의 활용 분야
2) 기술개발 현황 
(1) 주요 기술 및 개발 동향
가. 고온·고진공 공정
나. 상온·상압 공정
(2) 우리나라의 기술 경쟁력
(3) 주요 연구기관 및 연구그룹
3) 산업화 동향 
(1) 산업화 현황 
(2) 산업화 전망
가. 나노박막 코팅 시장 
나. 나노박막 코팅 활용 분야의 동향
(3) 산업화를 위한 이슈
가. 자연모사와 완전화 박막의 제조
나. 융복합 공정을 이용한 기능성 코팅과 Engineered Structure 구현 
다. 초고속 증착과 원가 저감 기술 실현
4) 나노코팅소재 주요동향 
(1) 나노코팅소재 정의
(2) 나노코팅소재 기술적 특징 및 시장동향
가. 유무기 나노하이브리드소재 기술
(3) 시장규모 및 전망
(4) 주요 국내업체 동향
(5) 업체 동향
(6) 나노코팅소재 시장규모 및 성장률
가. 세계 나노코팅소재 구조의 나노입자 시장규모
나. 세계 태양전지 시장규모
(7) 산업 동향 분석 
6. 나노기술 종합발전계획(대한민국 나노혁신2025) 
1) 수립 배경 및 경과
(1) 수립 배경
(2) 수립 경과
2) 미래사회 변화와 나노기술
(1) 지능형 정보처리와 나노소자 기술
(2) 웰빙‧고령화 사회와 나노바이오 기술
(3) 기후변화와 나노에너지‧환경 기술
3) 나노기술 투자와 성과
(1) 나노정책 15년의 흐름 
(2) 나노기술 투자성과
가. 나노기술 연구역량 향상
나. 국내 주요 연구성과 
(3) 나노기술 산업적용
가. 기술에서 산업으로 
나. 나노융합산업 성장과 제조업內위상 향상
4) 국내외 현황과 정책방향
(1) 나노 투자국 동향
(2) 국내 기술경쟁력
가. 나노기술 수준(최고기술국 대비 상대적 기술수준 평가)
나. 연구인력 및 산업인력 
(3) 국내 나노기술 산업화 현황
가. 전자산업 중심 확산 : 나노소자, 나노공정, 나노소재
나. 신산업 분야 : 나노바이오, 나노에너지 환경
(4) 정책방향
가. 나노기술 활용 확산으로 제조업 혁신 창출
나. 나노 선진국가로서 미래 나노기술 발전 주도
다. 나노기술과 산업의 지속 발전 토대 마련
5) 비전 및 목표
6) 추진과제
(1) 혁신주도 나노산업화 확산
가. 산업화 촉진 핵심기술 확보 
나. 기업의 기술 사업화 지원
다. 나노융합 확산 인프라 강화
라. 사업화 장애요인 돌파 
(2) 미래선도 나노기술 확보
가. 전략적 나노기초연구 추진
나.「미래 나노기술 30」개발
다. 4대 나노 챌린지 프로젝트 추진
A) 나노 챌린지 분야 도출
B) 추진 방향
라. 국가 나노기술 투자의 체계화
A) 국가나노기술지도를 기반으로 각 부처 R&D의 전략성 강화
B) 정부투자의 효율적 운영 및 민간 혁신활동과 연계
(3) 나노혁신 기반 확충
가. 현장형「나노인」양성
나. 新글로벌 협력체계 구축
다. 나노안전 관리체계 확보
라. 혁신지원 정보체계 구축
7) 기대효과 
통계(도표) 목차