2800억弗 시장선점 10대소재사업 밑그림

[아시아경제 이경호 기자]오는 2018년 2800억달러에 이르는 세계시장 선점을 위한 10대 핵심소재 사업추진을 위한 밑그림이 나왔다.

23일 지식경제부에 따르면 정부는 600여명의 전문가가 참석한 가운데 세계 4대 소재강국 진입의 초석이될 세계시장 선점 10대 핵심소재(WPM)의 사업 제안요청서를 확정했다. WPM(World Premier Materials)사업은 2018년까지 우리나라가 세계 최초로 상용화하거나 시장을 창출하고 지속적인 시장지배력을 갖는 세계 최고 수준의 상용화 소재로서 세계시장 10억달러(1조원) 이상, 시장점유율 30% 이상 달성을 목표로, 총 1조원의 재정을 투자하는 사업이다. 지경부는 이 사업에 민관의 높은 관심을 반영해 WPM 사업 기획은 추진 방향ㆍ운영 방안 및 10대 소재 선정을 관장하는 기획위원회 명단을 초기 기획단계부터 언론에 공표하고 관련 자료 및 일정을 웹사이트에 공개하는 등 철저히 투명하게 추진해 왔다. 지경부는 이번 사업제안요청서를 바탕으로 전담기관인 한국산업기술평가관리원(사무국)을 통해 7월말까지 WPM 10대 소재 사업단을 최종 선정할 계획이다.

이번에 공개된 핵심소재의 사업제안요청서에 따르면 우선 친환경 스마트표면처리강판은 오는 2018년에 내식성과 동적코팅속도를 한층 배가시킨 소재와 기술을 개발하는 것이 목표다. 아연망간의 내식성(부식을 견디는 능력)은 500시간, 알루미늄망간은 1000시간에 이른다. 수송기용 초경량 망간소재의 경우 미세조직 정밀제어및 제조공정 고효율화를 통해 고강도와 고성형성 소재를 개발하는 것이 목표다. 고성형성 판재의 경우 폭은 1900mm이며 연신율(기존 크기대비 늘어나는 비율)은 22%보다 크도록 했다. 고강도 벌크재의 경우 압출속도는 분당 15m 이상, 인장강도는 450MPa(메가파스칼)이다. 1MPa는 단위면적 1제곱센티미터당 10kg의 하중을 견디는 것으로 450MPa는 1제곱센티미터당 4.5t의 하중을 견디는 초고강도 소재를 말한다. 미국 네덜란드 등이 상용화에 성공한 에너지절감및 변환용 다기능성 나노복합소재는 전자파 차폐율은 80dB(데시벨)이상, 굴곡탄성률은 50GPA 이상을 달성한다는 목표다. 전자파 차폐율이 80데시벨이상은 99.9999%이상을 50GPa(기가파스칼)은 슈퍼섬유로 불리는 최고의 탄성률을 자랑한다.

다기능고분자 멤브레인소재는 오는 2018년까지 ▲연료전지용 탄화수소계 강화복합막▲정수처리용 멤브레인소재▲담수용 멤브레인 소재▲OBIGGS(고온하에서 사용가능한 탄화규소막, onboard inert gas generation system)용 고투과성 고분자 멤브레인소재 등을 개발한다는 목표다. 멤브레인이란 액체나 기체상태의 용해되지 않는 입자 분리라는 일반여과(Filteration)뿐만 아니라 액체에 용해된용존 물질이나 혼합기체의 분리까지도 가능한 특수한 막을 말한다. 휘어지는 플렉서블 디스플레이용 플라스틱기판소재는 40인치 플렉서블 TV 또는 80인티 플레서블디스플레이 구현을 위한 고성능, 저원가 투명 플라스틱기판과 투명전극소재기술을 개발하는 것. 구부러짐이 가능한 LCD 및 OLED용 플라스틱기판소재 개발도 포함됐다. 글로벌 기술선도형 고에너지 리튬이차전지용 고효율, 친환경, 저가 전극(양극, 음극)소재개발도 이뤄진다. 바이오메디컬소재의 경우 ▲ 유기촉매를 이용한 비천연 아미노산 소재및 응용소재 기술개발 ▲다기능 생리활성형 의료용 단백질 소재 ▲생체기능성 소재의 합금설계의 고품위 제조기술 개발을 통한 임플란트소재 등 3가지 소재와 기술개발이 추진된다. 반도체용 초고순도 SiC(탄화규소)소재의 경우 원료는 순도 7N(99.99999%)을 개발하고 다결정은 7N급, 600mm급 초고순도 구현을, 단결정은 150mm급 LED/LD, 에너지 반도체용 Sic단결정 웨이퍼개발이 각각 추진된다. 러시아 유럽 일본 등에서 연구와 상업화가 이뤄지는 LED용 사파이어 단결정 소재는 무결함 300mm대응이 가능한 사파이어 잉곳과 기판개발이 추진된다. 이는 웨이퍼크기는 300mm이상이며 잉곳효율은 50%이상이다. 잉곳은 금속을 제련해 만든 주괴이며 이를 원모양으로 얇게 깎아낸 원판을 웨이퍼라고 한다. 사파이어 단결정이란 알루미늄 산화물이 2050℃ 이상에서 녹은 후 서서히 냉각되면서 단결정으로 성장된 결정체이다. 우수한 광학, 기계적 특성, 고온 안정성 및 내화학 특성 등 많은 우수한 특성을 지니고 있다. 사파이어 단결정은 매우 투명해 잉곳상태서 결함검사가 가능하고, 방위조절이 용이하여 후가공비를 절감할 수 있다. 또한 단결정의 형상이 육면체이어서 육면체의 사파이어 단결정 잉곳으로부터 사파이어 웨이퍼를 얻는 경우, 기존 기술에 의해 형성된 원기둥형 잉곳에 비해 두 배 이상의 수율(불량률의 반대말) 향상을 얻을 수 있다.

탄소저감형 프리미엄 케톤 섬유및 수지는 고강력, 고탄성율과 함께 우수한 계면적합성을 가지는 새로운 산업용 섬유소재이다. 케톤은 탄소 저감형 합성공정에 의한 카르보닐기와 탄소사슬이 결합된 폴리케톤 산업용 섬유소재를 말한다. 일본에서 세계최초로 폴리케톤 섬유 상업화에 성공했으며 미국 주도의 아라미드 섬유 시장을 대체하고 가격경쟁력도 아라미드 섬유 대비 70%수준으로 우수한 것으로 평가된다. 이 소재는 자동차, 전기전자, 항공기, 산업용 부품 소재에 수요를 창출하고 산업용 섬유 소재 분야의 세계시장을 선점하고 세계 원천 기술을 획득하게 된다.

[아시아경제 증권방송] - 무료로 종목 상담 받아보세요

이경호 기자 gungho@