[세라믹소재산업 집중진단]<상>스마트 강국, `첨단세라믹`에 달렸다

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흔히 도자기류로 알려진 세라믹(Ceramic)은 광물에 열을 가해 만든 비금속 무기 재료다. 그중에서도 기존 세라믹 재료의 특수 기능을 최대한 끌어올린 소재를 `첨단 세라믹`이라고 한다. 독일, 일본, 미국 등 세계 각국은 첨단 세라믹 원천 기술 확보에 치열한 경쟁을 벌인다. 첨단 세라믹 재료가 필수인 전자, 바이오, 에너지 등 차세대 시장을 선점하기 위해서다.

첨단 세라믹은 기초 재료 배합과 소성 공정으로 전기의 생산·저장, 내열성·내식성·내마모성 강화, 투명성, 친환경성 등 다양한 특수 기능을 구현한다. 휴대폰 부품의 70%, 연료 전지의 90%, 각종 센서류의 70% 이상을 첨단 세라믹 소재가 차지한다.

우리나라에서는 스마트기기 시장을 중심으로 스마트폰용 적층 세라믹 콘덴서(MLCC), 실리콘카바이드(SiC) 단결정기판 등 고부가가치 제품의 수요가 증가하는 추세다. 특히 스마트기기의 경박단소화에 따라 MLCC는 기존 휴대폰·PC용 소형 콘덴서를 빠르게 대체한다. 지난 1997년 4.5×3.2㎜가 최소 크기였던 MLCC는 2007년 0.4×0.2㎜까지 크게 줄었다. 첨단 세라믹으로 MLCC 크기를 최소화한 덕분이다. 김병익 한국세라믹기술원 선임본부장은 “세라믹 소재 개선은 세트 산업의 혁신으로 이어진다”며 “첨단 세라믹은 차세대 반도체, 첨단 바이오 등 향후 국가 성장동력 산업의 주력 소재가 될 것”이라고 말했다.

제조 강국인 우리나라가 시장 주도권을 잡으려면 첨단 세라믹 기술을 확보, 시장 경쟁력을 키워야 하지만 상황이 녹록지 않다. 일본과 미국의 극소수 기업이 세라믹 시장에서 독과점 체제를 구축했기 때문이다. 특히 일본은 현재 교세라, 무라타, NTK, TDK 4대 기업이 세계 시장의 약 44%를 점유했다. 국내 반도체, 디스플레이, 스마트폰 산업이 세라믹 소재를 대부분 수입에 의존하는 이유다. 지난해 세라믹 소재 대일 무역수지는 47억달러(약 4조8000억원)에 달했다.

기술 수준이 미국과 일본보다 크게 뒤떨어지는 것도 문제다. 우리나라는 정부 정책과 시장 트렌드 변화에 따라 주력 산업이 자주 바뀌는 탓에 대학, 연구소, 기업 등이 기초 재료 연구에 장기간 집중하기 어렵다. 첨단 세라믹 산학 프로그램도 짧게는 6개월, 길게는 1년까지만 진행한다. 제조 강국인 독일은 정부, 대학, 연구소를 중심으로 첨단 세라믹 등 기초 재료 연구 프로젝트를 최소 3년 이상 진행한다. 귄터 링스 독일 율리히연구소 국제관계소장은 “한국은 미래를 준비하기보다 당장 상용화할 기술 개발에 집중한다”며 “제조업을 이끌기 위해 차세대 기초 재료 연구에도 힘을 쏟아야 한다”고 조언했다.


◆제품별 세라믹 소재 수요 변화(단위: 억 달러)

윤희석기자 pioneer@etnews.com