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[기고]세라믹산업 발전을 위한 제언

발행일2018.06.10 15:00
Photo Image<김광진 전남테크노파크 세라믹산업종합지원센터장.>

세라믹 산업의 주요 수요처인 반도체, 태양광, 디스플레이, 자동차, 발광다이오드(LED), 이차전지 등 국내 관련 기업 대부분이 글로벌 기업이라 할 수 있다. 국내 세라믹 기업이 세계 시장에서 유리한 상황이다.

그러나 국내 기업은 세라믹 소재를 대부분 수입해 사용하고 있다. 단순 제조 공정 기술로만 경쟁력을 지속할 수 없다. 실제로 제조 역량이 나날이 발전하고 가격 경쟁력이 강한 중국 기업들이 국내 기업을 빠른 속도로 추격하고 있다. 일본 세라믹 기업은 소재 원천 기술과 설계 역량을 바탕으로 수십년 동안 세라믹 강국 지위를 굳건히 지키고 있다.

수요 기업은 설계와 제조 역량을 모두 갖춘 신뢰성 있는 기업과 거래를 우선시한다. 신뢰성 있는 기업에 신제품 개발용 샘플 제공을 먼저 의뢰하고 적용 평가 결과도 우선 제공한다. 신뢰성 있는 기업은 갈수록 유리하고, 후발 기업은 더욱더 불리할 수밖에 없다. 기능, 품질, 가격 등 특단의 장점을 제시하지 못하면 매출 실현이 매우 어렵다.

우리는 어떻게 해야 하는가는 당면 과제이면서 영원한 숙제다. 첫째는 지금까지 수입해서 사용하고 있는 핵심 소재를 국내에서 사업화해 일본 기업처럼 소재 기술 역량을 확보하는 것이 중요하다. 둘째는 3D프린터를 포함, 제조 공정을 혁신해서 스마트공장으로 가는 것이다.

국내 세라믹 산업 선순환 생태계에서 특히 소재 분야가 열악하다. 2010년 이후 세라믹 소재 특허출원 건수를 보면 중국·미국·한국·일본·유럽 순으로, 우리나라는 세계 2~3위 수준이다. 그렇지만 특허나 보고서가 사업화로 연계된 사례는 드물다.

세라믹 소재 사업화를 위해서는 상당량의 특허나 기초 기술로 오랜 기간 시험 생산을 거치면서 공정을 확립한다. 최적 장비를 선정하거나 제작한 뒤 시험 제조를 통해 편차, 수율, 제조 원가 등 비교 우위를 확인하고 경쟁력을 검증한 뒤 비로소 투자를 실행한다.

시험 생산 지원 사업은 절대 필요하다. 소재를 쓰고 있는 기업이 자체 핵심 기술을 확보하기 위해 소재 내재화에 투자하는 것을 우대해서 지원하는 것도 바람직하다.

최근 유럽은 제품에 성분 표시뿐만 아니라 소모된 에너지와 탄소 배출량 명시를 의무화하는 제도를 시행하고 있다. 에너지를 많이 쓰는 세라믹 제품으로서는 큰 부담일 수밖에 없다.

세라믹 소재는 분말과 고분자 등 하이브리드 소재 융합화가 필수다. 세라믹 분말이 표면 개질, 코팅 등 배합·분산·촉매 기술과도 융합해야만 제품이 판매되는 복합 소재로 확대되는 추세를 보이고 있다.

안타깝게도 국내 세라믹 산업 현장은 스마트공장의 첫 단계인 자동화 단계에도 진입하지 못한 사업장이 많다. 우선 자동화 단계부터 시작해야 하고, 장비별 데이터 입출력 센서가 장착돼 가동되는 장비 엔지니어링부터 진행해야 한다. 장비 스스로 자기 행적을 기록하고 장비를 거친 제품의 제반 물성 결과 데이터베이스(DB)화도 이뤄져야 한다.

세라믹 소재 합성 공정은 일종의 화학 공정이기 때문에 화학플랜트 기술로 가능하다. 가장 일반화된 제조 공정인 분말분체처리-성형-소결열처리-가공으로 이어지는 일괄자동화 라인은 이미 타일 공장에 적용돼 첨단 세라믹도 이 방향으로 진전될 것이 예상된다.

제조 공정 혁신은 금형이 필요 없는 3D프린터 성형과 고온으로 소결 열처리하는 온도를 얼마나 낮추고 생략할 수 있느냐에 달려 있다. 스마트공장 시범 등과 같은 플랫폼 사업이 정부 정책으로 추진되기를 기대해 본다.

김광진 전남테크노파크 세라믹산업종합지원센터장 tomato@jntp.or.kr

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