⦃제1편 복합재료⦄

제Ⅰ장 복합소재 산업 및 시장 동향 37

1. 복합소재의 산업 동향 37

1) 복합소재의 개념 37

(1) 정의 37

(2) 범위 37

가. 가치사슬 37

나. 분류 38

2) 시장 동향 40

(1) 시장규모 및 전망 40

가. 세계시장 40

나. 국내시장 40

(2) 복합소재의 발전 방향 40

3) 환경·에너지 분야의 유망 복합소재 41

(1) 절전, 경량화 등의 에너지 효율화를 위한 복합소재 42

가. 나노클레이(Nanoclay)-고분자 복합소재 42

나. 전자종이(e-paper)용 복합소재 43

(2) 에너지 저장/발전용 복합소재 43

가. 리튬이온전지용 복합소재 43

나. 연료전지용 복합소재 44

(3) 자원 절감을 위한 복합소재 44

가. 탄소나노튜브(CNT) 복합소재 44

나. 패터닝(patterning)용 복합소재 44

(4) 수처리용(멤브레인) 복합소재 45

(5) 이산화탄소 포집 및 저장(CCS)용 복합소재 45

가. 금속-유기 프레임워크(MOF, Metal-Organic Framework) 45

나. 생체모방형 포집 소재 46

2. 주요 복합재료 시장 동향 46

1) 복합재료 시장 46

(1) 개요 46

가. 기술 개요 46

나. 시장 현황 46

다. 시장 특성 47

(2) 시장 동향 48

가. 글로벌 전체 시장 규모 48

나. 세부기술별 시장 규모 49

다. 지역별 시장 규모 54

라. 국내 시장 규모 55

(3) 기업 동향 57

가. 경쟁 환경 57

나. 주요 기업 동향 58

2) 열가소성 복합재료 시장 58

(1) 개요 58

가. 기술 개요 58

나. 시장 현황 59

다. 시장 특성 59

(2) 시장 동향 60

가. 글로벌 전체 시장 규모 60

나. 세부기술별 시장 규모 61

다. 지역별 시장 규모 68

라. 국내 시장 규모 69

(3) 기업 동향 70

가. 경쟁 환경 70

나. 주요 기업 동향 71

3) 하이브리드 복합재료 시장 72

(1) 개요 72

가. 기술 개요 72

나. 시장 현황 72

다. 시장 특성 72

(2) 시장 동향 74

가. 글로벌 전체 시장 규모 74

나. 세부기술별 시장 규모 75

다. 지역별 시장 규모 78

라. 국내 시장 규모 79

(3) 기업 동향 80

가. 경쟁 환경 80

나. 주요 기업 동향 80

4) 의료용 복합재료 시장 8

(1) 개요 82

가. 기술 개요 82

나. 시장 현황 82

다. 시장 특성 82

(2) 시장 동향 84

가. 글로벌 전체 시장 규모 84

나. 세부항목별 시장 규모 85

다. 지역별 시장 규모 86

라. 국내 시장 규모 87

(3) 기업 동향 88

가. 경쟁 환경 88

나. 주요 기업 동향 88

5) 유리섬유 시장 90

(1) 시장 개요 90

(2) 시장 특성 90

(3) 시장 동향 91

가. 글로벌 전체 시장 규모 91

나. 세부기술별 시장 규모 92

다. 전 세계 지역별 시장 규모 95

라. 국내 시장 규모 95

(4) 기업 동향 98

가. 경쟁 환경 98

나. 주요 기업 동향 100

3. 환경용 소재기술 동향 100

1) 항공·우주산업용 초고온 고분자 소재기술 100

(1) 기술의 개요 100

가. 기술의 정의 및 분류 100

나. 기술의 원리 101

다. 극한환경 소재기술 관점에서 기술의 중요성 105

(2) 연구개발 동향 105

가. 열가소성 초고온 고분자 105

나. 열경화성 초고온 고분자 107

다. 국내외 선도기관 108

(3) 산업 및 시장 동향 109

가. 국내 동향 109

나. 해외 동향 110

다. 국내외 선도기업 110

2) 초고온 세라믹 소재기술 111

(1) 기술의 개요 111

가. 기술의 정의 및 분류 111

나. 기술의 원리 114

다. 기술의 중요성 117

(2) 초고온 세라믹 소재의 연구개발 동향 118

가. 탄화규소(Silicon Carbide, SiC) 118

나. 초고온 세라믹(Ultra-High Temperature Ceramics, UHTC) 122

다. 세라믹 섬유강화 복합재료(Ceramic matrix composite, CMC) 123

라. 국내외 선도기관 126

(3) 산업 및 시장 동향 126

가. 국내 동향 126

나. 해외 동향 127

다. 국내외 선도기업 128

3) 초/저온 코팅기술 129

(1) 초고온 코팅기술 129

가. 기술의 개요 129

나. 연구개발 동향 136

다. 산업 및 시장 동향 144

(2) 극저온 코팅기술 147

가. 기술의 개요 147

나. 연구개발 동향 151

다. 산업 및 시장 동향 157

4) 극저온 복합재료 소재기술 163

(1) 기술의 개요 163

가. 기술의 정의 및 분류 163

나. 기술의 원리 164

다. 극한환경 소재기술의 복합재료 174

(2) 극저온 복합재료 소재기술의 연구개발 동향 174

가. 극저온 고분자 복합재료와 섬유강화 복합재료의 연구개발 동향 174

나. 극저온 금속 복합재료의 연구개발 동향 177

다. 국내외 선도기관 178

(3) 산업 및 시장 동향 179

가. 국내 동향 179

나. 해외 동향 181

다. 국내외 선도기업 183

제Ⅱ장 주요 복합소재 관련 분석 현황 185

1. 수소 저장·운반용 복합소재 185

1) 수소저장용기 탄소섬유 185

(1) 개요 185

가. 개념 정의 185

나. 중요성 및 의의 187

다. 가치사슬 구조 및 분류 187

(2) 산업 분석 190

가. 산업 동향 190

나. 시장 동향 및 전망 191

(3) 기술 개발 동향 193

가. 기술 개발 이슈 193

나. 연구 개발 동향 195

다. 기업 동향 196

2) 수소 저장·운반용 복합소재 199

(1) 개요 199

가. 개념 정의 199

나. 중요성 및 의의 200

다. 가치사슬 구조 및 분류 200

(2) 산업 분석 203

가. 산업 동향 203

나. 시장 동향 및 전망 206

(3) 기술 개발 동향 208

가. 기술개발 이슈 208

나. 연구 개발 동향 210

다. 기업 동향 210

3) 자동차용 복합소재 211

(1) 개요 211

가. 개념 정의 211

나. 중요성 및 의의 212

다. 가치사슬 구조 및 분류 212

(2) 산업 분석 214

가. 산업 동향 214

나. 시장 동향 및 전망 215

(3) 기술 개발 동향 216

가. 기술 개발 이슈 216

나. 연구 개발 동향 217

다. 기업 동향 218

2) 차량용 고강도 유기/복합 소재 219

(1) 개요 219

가. 정의 및 필요성 219

나. 범위 및 분류 221

(2) 산업 및 시장 분석 223

가. 산업 분석 223

나. 시장 분석 226

(3) 기술 개발 동향 227

가. 기술개발 이슈 227

나. 기업 동향 231

다. 국내 연구개발 기관 및 동향 233

3. 기타 복합소재 234

1) 초경량 및 고기능성 금속 기반 이종접합·복합소재 234

(1) 개요 234

가. 개념 정의 234

나. 중요성 및 의의 235

다. 가치사슬 구조 및 분류 236

(2) 산업 분석 238

가. 산업 동향 238

나. 시장 동향 및 전망 239

(3) 기술 개발 동향 240

가. 기술 개발 이슈 240

나. 연구 개발 동향 241

다. 기업 동향 241

2) 첨단 세라믹 섬유 복합소재 243

(1) 개요 243

가. 정의 및 필요성 243

나. 범위 및 분류 247

(2) 산업 및 시장 분석 249

가. 산업 분석 249

나. 시장 분석 250

(3) 기술 개발 동향 252

가. 기술개발 이슈 252

나. 기업 동향 256

다. 국내 연구개발 기관 및 동향 258

3) 고기능성 유리 259

(1) 개요 259

가. 정의 및 필요성 259

나. 범위 및 분류 262

(2) 시장 및 기술개발 분석 263

가. 시장 분석 263

나. 기술개발 분석 267

다. 국내 연구개발 기관 및 동향 273

4) 나노하이브리드 소재 275

(1) 개요 275

가. 정의 및 필요성 275

나. 범위 및 분류 277

(2) 산업 및 시장 분석 278

가. 산업 분석 278

나. 시장 분석 279

(3) 기술 개발 동향 280

가. 기술개발 이슈 280

나. 기업 동향 282

다. 국내 연구개발 기관 및 동향 286

5) 활성탄소 흡착소재 287

(1) 개요 287

가. 아이템 개요 287

나. Value Chain 289

(2) 정책 동향 290

가. 국내 정책 동향 290

나. 해외 정책 동향 295

(3) 기술 동향 298

가. 기술범위 및 특징 298

나. 국내/외 기술 Trend 299

(4) 시장 동향 304

가. 글로벌 시장 304

나. 국내 시장 306

(5) 산업 동향 308

가. 글로벌 산업 동향 308

나. 국내 산업 동향 309

⦃제2편 슈퍼복합소재⦄

제Ⅰ장 첨단 섬유 신소재 동향 319

1. 슈퍼섬유의 개요 319

1) 슈퍼섬유의 정의 319

2) 슈퍼섬유의 용도 전개 320

(1) 슈퍼섬유의 특성과 용도 320

가. 특성 320

나. 용도 321

(2) 고강도·고탄성률 섬유의 1차 구조와 특성 321

가. 고강도·고탄성률 섬유의 분류 321

나. 강직쇄 고분자로 이루어진 슈퍼섬유 323

다. 유연쇄 고분자로부터의 슈퍼섬유 326

라. 그 밖의 고강도·고탄성률 섬유 327

3) 고강도·고탄성률 섬유의 제사 기술 327

(1) 겔 방사법(굴곡쇄 고분자) 328

(2) 액정 방사법(강직쇄 고분자) 329

2. 고강력, 고탄성률 섬유 331

1) 개요 331

(1) 정의 및 필요성 331

가. 정의 331

나. 필요성 332

(2) 범위 및 분류 333

가. 가치사슬 333

나. 용도별 분류 333

다. 기술별 분류 334

2) 산업 및 시장 분석 336

(1) 산업 분석 336

가. 글로벌 업체에 주도되는 시장 336

나. 적용 분야의 확대 338

다. 정책적 지원 강화 338

(2) 시장 분석 339

가. 세계시장 339

나. 국내시장 340

3) 기술 개발 동향 341

(1) 기술개발 이슈 341

가. 탄소섬유 341

나. p-Aramid 341

다. UHMWPE 342

라. PBO 섬유 342

(2) 기업 동향 343

가. 해외 343

나. 국내 345

(3) 국내 연구개발 기관 및 동향 346

가. 연구개발 기관 346

나. 기관 기술개발 동향 347

3. 초고온 탄소/탄소 복합재 소재기술 349

1) 기술의 개요 349

(1) 기술의 정의 및 분류 349

(2) 응용 분야 350

가. 항공우주 분야 350

나. 육상 교통수단 분야 351

다. 일반 산업분야 351

라. 에너지 및 생체재료 352

(3) 중요 기술(Key Technology) 352

가. 프리폼(preform) 제조 기술 352

나. 밀도화 공정 기술 353

다. 내산화 코팅 기술 355

2) 탄소/탄소 복합재 연구개발 동향 355

(1) 프리폼 제조기술 355

가. 국내 동향 355

나. 해외 동향 355

(2) 밀도화 공정 기술 356

가. 국내 동향 356

나. 해외 동향 357

(3) 초고온 코팅 기술 358

가. 국내 동향 358

나. 해외 동향 359

(4) 국내외 선도기관 360

3) 산업 및 시장 동향 361

(1) 국내 동향 361

가. 시장규모 및 전망 361

나. 기업 현황 362

(2) 해외 동향 362

가. 시장규모 및 전망 362

나. 기업 현황 363

(3) 국내외 선도기업 365

4. 탄소섬유 및 활성탄 시장 366

1) 탄소섬유 시장 366

(1) 개요 366

가. 기술 개요 366

나. 시장 현황 366

다. 시장 특성 367

(2) 시장 동향 368

가. 글로벌 전체 시장 규모 368

나. 세부기술별 시장 규모 368

다. 지역별 시장 규모 371

라. 국내 시장 규모 372

(3) 기업 동향 373

가. 경쟁 환경 373

나. 주요 기업 동향 374

2) 활성탄 시장 376

(1) 개요 376

가. 기술 개요 376

나. 시장 현황 376

다. 시장 특성 377

(2) 시장 동향 379

가. 글로벌 전체 시장 규모 379

나. 세부항목별 시장 규모 380

다. 지역별 시장 규모 381

(3) 기업 동향 382

가. 경쟁 환경 382

나. 주요 기업 동향 382

5. 첨단 섬유소재의 기술개발 동향 385

1) 섬유복합재 기술 385

(1) 섬유강화 열가소성 복합재료(TPC)의 적용분야 385

가. 개요 385

나. 가치 사슬에 따른 도전 385

다. CFRTP의 기술 및 시장 잠재력 386

라. 고객맞춤형 사이징 기술과 기계적 성질 386

마. 반 가공(semi-finished) 재료의 공정기술 비교 386

바. 열가소성 복합재료에 적합한 직조 기술 387

사. 고객맞춤형 사이징 기술 387

아. 시사점 388

(2) 섬유강화복합재료(Polymer)의 재활용 388

가. 개요 388

나. 재활용 기술의 검토와 토론 389

다. 재이용 적용의 검토와 토론 389

라. 경제적 측면과 환경적 측면에 대한 토론 390

마. 시사점 390

(3) 전기영동 증착으로 제조한 마이크로 섬유강화 복합재료 391

가. 개요 391

나. 코팅층의 제조 391

다. 증착 특성 392

라. 소결 코팅층의 기계적 특성 392

마. 시사점 393

(4) SiC 장섬유-ZrB2 복합재료 393

가. 개요 393

나. 복합 재료의 제조 394

다. 치밀성과 미세구조 394

라. 기계적 특성 394

마. 시사점 395

(5) 탄소나노섬유와 저탄소기술 395

가. 개요 395

나. 탄소나노섬유의 제작 396

다. 탄소나노섬유의 장섬유화 396

라. Electro-Spinning(전기방사법)에 의한 탄소나노섬유의 제작 396

마. 시사점 397

2) 탄소재료의 기술 398

(1) 그래핀섬유-탄소섬유 398

가. 개요 398

나. GF의 새로운 개념 398

다. 그래핀섬유의 복합 특성 399

라. 그래핀섬유(GF)의 잠재적인 기능상의 용도 400

마. 시사점 400

(2) 피치계 탄소섬유 401

가. 개요 401

나. 피치계 탄소섬유의 물성 401

다. 피치계 탄소섬유의 특징을 활용한 용도 401

라. 시사점 402

(3) E-유리섬유 제조를 위한 알루미나와 실리카 원료 403

가. 개요 403

나. 시료의 제조와 실험 404

다. 시료의 측정 및 결과분석 404

라. 시사점 406

(4) 고기능 재료용 지르코니아 강화 알루미나 섬유 406

가. 개요 406

나. ZTA의 합성 407

다. 상 생성 407

라. 미세조직 408

마. 시사점 408

(5) 탄소재료를 사용하는 마이크로섬유 디바이스 408

가. 개요 408

나. 탄소기반 마이크로섬유의 제조 408

다. 응용 409

라. 시사점 411

6. 탄소소재 정부 전략 방안 411

1) 탄소복합재 경쟁력 강화 전략 411

(1) 글로벌 탄소복합재 동향 411

(2) 국내 탄소복합재 경쟁력 412

(3) 정책적 시사점 414

(4) 탄소복합재 경쟁력 강화 전략 414

가. (전략1) 고성능 탄소복합재의 기술 자립화 414

나. (전략2) 세계 정상급 기업으로 성장 지원 416

다. (전략3) 탄소복합재 활용 촉진으로 내수 확대 418

2) 탄소소재 융복합 산업 종합 발전 전략 419

(1) 탄소소재 융복합 산업의 전망 419

가. 탄소소재 융복합 산업의 개념 419

나. 글로벌 탄소소재 융복합 산업 동향 및 전망 420

다. 탄소소재 융복합 산업의 정책 부합성 422

(2) 정책 시사점 및 추진방향 422

가. 정책 시사점 422

나. 탄소소재 융복합 산업 육성 추진방향 423

(3) 핵심 정책과제 425

가. 수요확대 및 신시장 창출 위한 기반 구축 425

나. 탄소소재 융·복합 산업 생태계 조성 427

다. 탄소소재 융복합 산업 소부장 경쟁력 확보 431

제Ⅱ장 특수 소재 플라스틱 동향 435

1. 엔지니어링 플라스틱 신소재 435

1) 범용 엔지니어링 플라스틱 신소재 435

(1) 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC) 435

가. 개요 435

나. 성질과 특성 436

다. 성형가공 443

라. 용도 449

마. 제조 공정 450

(2) 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE) 451

가. 개요 451

나. 주요 특징 452

다. 장·단점 453

라. 사용상의 유의점 453

(3) 폴리아미드(polyamide)-나일론(Nylon)수지 453

가. PA의 역사 453

나. PA-Nylon의 정의 453

다. PA-Nylon의 특성 453

라. PA 종류별 물성 비교 454

마. PA 수지의 성형조건 455

바. PA 흡습 성질 및 흡수, 흡습성 455

사. 사용상의 유의점 455

(4) 폴리아세탈(POM; Poly acetal) 456

가. 개요 456

나. 성질과 특성 456

다. 주요 특징 461

라. 사용상의 유의점 461

(5) 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT; Polybutylene Terephthalate) 462

가. 개요 462

나. 주요 특징 462

다. 용도 463

라. 원료 및 제조업체 463

마. 사용상의 유의점 464

(6) 유리섬유 강화 폴리에틸렌 테레프탈레이트(GF-PET) 464

가. 개요 464

나. 주요 특징 464

다. 물성 및 특성 465

라. 제조 방법 465

마. PET의 종류 및 적용 분야 466

바. 용도 467

사. 원료 및 제조업체 468

아. 사용상의 유의점 468

(7) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 468

가. 개요 468

나. 주요 특징 468

다. 물성 및 특성 469

라. 용도 470

마. 사용상의 유의점 471

2) 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 신소재 471

(1) 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 471

가. 개요 471

나. 성질과 특성 472

다. 성형가공 474

라. 용도 475

마. 제조 공정 477

(2) 액정 폴리머(LCP) 477

가. 개요 477

나. 대표적인 LCP 478

다. 주요 특징 478

라. 용도 및 제조업체 479

마. 사용상의 유의점 479

(3) 폴리아릴레이트(PAR) 479

가. 개요 479