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표제지
요약
목차
1. 서론 21
1.1. 연구의 필요성 및 목적 21
1.2. 연구 추진 배경 24
1.3. 연구의 내용 및 범위 25
1.4. 연구 추진체계 26
1.5. 연구 추진 경위 27
2. 금속재료분야 원천기술의 특성분석 28
2.1. 금속ㆍ재료의 개요 및 분류 28
2.1.1. 가치사슬에서 금속ㆍ재료의 영역 28
2.1.2. 금속ㆍ재료의 분류 29
2.2. 금속소재 원천기술 31
2.1.1. 정의 31
2.1.2. 특성 32
2.1.3. 원천기술의 중요성 34
2.1.4. 국내 금속소재 기술경쟁력 분석 35
2.3/2.2. 화학소재 원천기술 36
2.2.1. 정의 36
2.2.2. 특성 36
2.2.3. 원천기술의 중요성 36
2.2.4. 국내 화학소재 기술경쟁력 분석 37
2.4/2.3. 세라믹소재 원천기술 39
2.3.1. 정의 39
2.3.2. 특성 39
2.3.3. 원천기술의 중요성 40
2.3.4. 국내 세라믹소재 기술경쟁력 분석 42
3. 금속ㆍ재료분야 원천기술조사 및 시장전망 44
3.1. 메가트랜드 및 미래요구기능 44
3.1.1. 금속소재 원천기술 44
3.1.2. 화학소재 원천기술 48
3.1.3. 세라믹소재 원천기술 52
3.2. 시장전망 62
3.2.1. 세계현황 62
3.2.2. 국내현황 63
3.2.3. 세계시장 점유율 분석 64
3.3. SWOT 분석 및 당면현안 65
3.3.1. SWOT 분석 65
3.3.2. 당면현안 66
4. 금속ㆍ재료분야 원천기술 현황 69
4.1. 원천기술 경쟁력 분석 69
4.1.1. 연구논문분석 69
4.1.2. 특허분석 73
4.2. 기술동향 분석 79
4.2.1. 금속소재 기술동향 79
4.2.2. 화학소재 기술동향 117
4.2.3. 세라믹소재 기술동향 139
4.3. 주요 선진국의 정책 동향 167
4.3.1. 미국의 소재산업 및 지원정책 167
4.3.2. 독일의 소재산업 및 지원정책 168
4.3.3. 일본의 소재산업 및 지원정책 169
4.3.4. 중국의 소재산업 및 지원정책 170
4.3.5. 대만의 소재산업 및 지원정책 171
5. 국내여건 및 유사사례 분석 172
5.1. 대내외 여건변화 172
5.2. 국내의 원천기술개발 투자현황 173
5.3. 선진국 유사사례 벤치마킹 175
5.3.1. 미국의 금속ㆍ재료분야 원천기술 연구 175
5.3.2. 일본의 금속ㆍ재료분야 원천기술 연구 177
5.3.3. EU의 금속ㆍ재료분야 원천기술 연구 178
6. 사업추진전략 180
6.1. 추진전략체계 180
6.2. 기존사업과의 차별성 181
6.2.1. 전략적 포지셔닝 181
6.2.2. 추진목적의 차별성 182
6.3. 사업추진의 시의성 및 적절성 182
6.3.1. 사업추진의 시의성 182
6.3.2. 정부지원의 필요성 183
6.3.3. 상위계획과의 부합성 183
6.3.4. 기존사업과의 차별성 184
6.4. 중점추진분야 도출 185
6.4.1. 투자우선순위 평가방법 185
6.4.2. 분야별 투자우선순위 평가 185
6.4.3. 단계별 투자우선순위 평가 186
6.4.4. 원천기술 과제 선정 187
6.5. 중점추진분야 포트폴리오 분석 188
6.5.1. 선정 원천기술의 그룹화 188
6.5.2. 분야별 원천기술의 평가 189
6.6. 중점추진기술 설명 191
6.6.1. 박막전지 소재 191
6.6.2. 대면적 에피압전소재 193
6.6.3. 그린 폴리머소재 195
6.6.4. 차세대 반도체소재 197
6.6.5. 다차원 나노소재 200
6.6.6. 슈퍼 다이아몬드 소재 201
6.6.7. 플라즈모닉스 소재 203
6.6.8. 비선형 나노탄소소재 206
6.6.9. 면발광소재 209
6.6.10. 나노구조 초단열 소재 211
7. 소요예산 및 파급효과 215
7.1. 소요예산 추정 215
7.2. 파급 효과 216
8. 결론 및 제안 217
9. 참고문헌 219
부록 1. 수요조사과제 기술설명 220
1.1. 대구경 다이아몬드 제조기술 220
1.2. 원자단위 기초물성 해석 222
1.3. 계층구조 제어 및 측정 분석 기술 226
1.4. 친환경 초고강도 합금설계 기술 228
1.5. 미세 나노입자 적층 시스템을 이용한 경사재료 및 복합재료 박막 코팅기술 개발 232
1.6. 고성능 에너지용 나노분말 제조기술 234
1.7. 생체용 나노구조 금속-세라믹 복합체 개발 238
1.8. 고강도 고인성 철강제조 연구 240
1.9. 마그네슘 박판을 이용한 수소저장기술 242
1.10. 정전 부양기술과 dynamic diamond anvil cell을 이용한 초고온 및 초고압 소재 물성 연구기술 244
1.11. 철강소재의 상분포 예측 및 제어 246
1.12. 태양전지 후면 passivation용 금속산화물 연구 250
1.13. 신개념 구조재료 및 강판소재 공정기술 개발 252
1.14. 플라즈마 전해산화공정 연구 254
1.15. 초고속 변형에 의한 metal jet 형성능 향상 연구 258
1.16. 페라이트계 경량철강 미세조직 최적화를 통한 미래자동차 판재용 신소재 개발 260
1.17. AZ31 마그네슘 합금 압연재의 저주기 피로 수명 예측 모델 개발 262
1.18. 방향성 전기강판에서 Goss 입자의 집적도 향상 기술개발 264
1.19. 다상 다성분계 합금 응고의 phase-field 모델 개발 및 응용 266
1.20. 전산재료과학을 이용한 물성치 평가 기술 개발 268
1.21. 고기능 미세부품제조를 위한 금속분말의 레이저 직접 성형 270
1.22. 고효율 LED 구현을 위한 기능성 레진의 직접 패터닝 기술 개발 272
1.23. 사파이어 단결정 성장공정 최적화를 위한 연구 274
1.24. 내마멸 금속소재 설계 276
부록 2. 기초기술연구회 정책기획과제 RFP 280
[표 2-1] 소재, 부품, 완제품의 구분 29
[표 2-2] 금속ㆍ재료의 분류 29
[표 2-3] 임계성능 구현과 신기능 창출 관점에서 금속소재 원천 기술군 분류 33
[표 2-4] 국내 첨단세라믹스 기술 수준 43
[표 3-1] 소재산업 세계시장규모('08, 생산액 기준) 62
[표 3-2] 소재산업 시장점유율(‘08, 생산액 기준) 63
[표 3-3] 소재산업의 제조업내 비중 63
[표 3-4] 소재기업 규모별 현황(‘08) 63
[표 3-5] 주요 핵심소재의 선진국 대비 기술수준(‘08) 64
[표 3-6] 연도별ㆍ업종별 세계시장 점유율 64
[표 3-7] 금속소재산업의 SWOT 분석 66
[표 4-1] 우리나라의 재료과학분야 논문수 및 증가 추이(1999년-2008년) 69
[표 4-2] 재료과학분야 논문수 상위 30개 국가의 논문 현황(2004년-2008년) 70
[표 4-3] 총 피인용수 상위 10개국 현황(2008년) 70
[표 4-4] 논문 1편당 평균 피인용수 상위국가(1999-2008년) 71
[표 4-5] 연도별 세부분야별 우리나라 논문수(1999-2008년) 72
[표 4-6] 우리나라의 세부분야별 논문순위 및 점유율 72
[표 4-7] 연도별 우리나라의 소재기술 분야 특허수 (미국등록특허) 73
[표 4-8] 미국등록특허에서 소재기술의 주요 국가별 특허수 74
[표 4-9] 미국등록특허에서 소재기술의 주요 국가별 피인용수 74
[표 4-10] 미국등록특허에서 소재기술의 주요 국가별 영향력지수 75
[표 4-11] 알루미늄 - 해외 선도 연구기관 82
[표 4-12] 알루미늄 - 국내 주요 연구개발 프로그램 83
[표 4-13] 알루미늄 - 국내 선도 연구기관 84
[표 4-14] 마그네슘 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 86
[표 4-15] 마그네슘 - 해외 선도 연구기관 87
[표 4-16] 마그네슘 - 국내 주요 연구개발 프로그램 88
[표 4-17] 마그네슘 - 국내 선도 연구기관 89
[표 4-18] 니켈 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 91
[표 4-19] 니켈 - 해외 선도 연구기관 91
[표 4-20] 니켈 - 국내 주요 연구개발 프로그램 92
[표 4-21] 니켈 - 국내 선도 연구기관 92
[표 4-22] 타이타늄 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 96
[표 4-23] 타이타늄 - 해외 선도 연구기관 97
[표 4-24] 국내 산학연의 타이타늄 연구개발 역사 98
[표 4-25] 타이타늄 - 국내 주요 연구개발 프로그램 99
[표 4-26] 타이타늄 - 국내 선도 연구기관 99
[표 4-27] 해외 주요국의 기술개발 현황 102
[표 4-28] 구리 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 102
[표 4-29] 구리 - 해외 선도 연구기관 103
[표 4-30] 구리 - 국내 기술개발 현황 104
[표 4-31] 구리 - 국내 주요 연구개발 프로그램 105
[표 4-32] 구리 - 국내 선도 연구기관 105
[표 4-33] 일본의 연구개발 프로그램 108
[표 4-34] 희유금속 - 해외 선도 연구기관 109
[표 4-35] 희유금속 - 국내 주요 연구개발 프로그램 110
[표 4-36] 국내 선도 연구기관 110
[표 4-37] 금속 복합소재 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 113
[표 4-38] 금속 복합소재 - 해외 선도 연구기관 114
[표 4-39] 금속 복합소재 - 국내 주요 연구개발 프로그램 115
[표 4-40] 금속 복합소재 - 국내 선도 연구기관 116
[표 4-41] 중국 주요 엔지니어링 증설 현황 119
[표 4-42] 고성능 고분자 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 119
[표 4-43] 고성능 고분자 - 해외 선도 연구기관 120
[표 4-44] 고성능 고분자 - 국내 주요 연구개발 프로그램 122
[표 4-45] 고성능 고분자 - 국내 선도 연구기관 122
[표 4-46] 기능성 고분자 - 해외 주요국의 연구비 지원기관 126
[표 4-47] 기능성 고분자 - 해외 선도 연구 기관 126
[표 4-48] 기능성 고분자 - 국내 주요 연구개발 프로그램 127
[표 4-49] 기능성 고분자 - 국내 선도 연구기관 128
[표 4-50] 조직공학을 이용한 인공장기 개발의 선두업체(미국) 130
[표 4-51] 생체 고분자 - 해외 주요국의 연구비 지원기관 131
[표 4-52] 생체 고분자 - 선도 연구기관 133
[표 4-53] 고분자 복합소재 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 135
[표 4-54] 고분자 복합소재 - 해외 선도 연구기관 136
[표 4-55] 고분자 복합소재 - 국내 주요 연구개발 프로그램 137
[표 4-56] 고분자 복합소재 - 국내 선도 연구기관 138
[표 4-57] 구조 세라믹 - 주요국의 연구개발 프로그램 142
[표 4-58] 구조 세라믹 - 해외선도 연구기관 143
[표 4-59] 반도체/디스플레이 산업용 기계ㆍ구조세라믹 국내 기술개발 현황 144
[표 4-60] 기계/구조/에너지/환경 산업용 세라믹소재 기술의 국내 개발 현황 145
[표 4-61] 구조 세라믹 - 국내 주요 연구개발 프로그램 145
[표 4-62] 구조 세라믹 - 국내 선도 연구기관 146
[표 4-63] 전자 세라믹 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 149
[표 4-64] 전자 세라믹 - 해외 선도 연구기관 149
[표 4-65] 전자 세라믹 - 국내 주요 연구개발 프로그램 151
[표 4-66] 전자 세라믹 - 국내 선도 연구기관 151
[표 4-67] 에너지 세라믹 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 154
[표 4-68] 에너지 세라믹 - 해외 선도 연구기관 155
[표 4-69] 에너지 세라믹 - 국내 주요 연구개발 프로그램 156
[표 4-70] 에너지 세라믹 - 국내 선도 연구기관 157
[표 4-71] 환경 세라믹 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 160
[표 4-72] 환경 세라믹 - 해외 선도 연구기관 161
[표 4-73] 환경 세라믹 - 국내 선도 연구기관 162
[표 4-74] 바이오 세라믹소재 - 해외 주요국의 연구개발 프로그램 164
[표 4-75] 바이오 세라믹소재 - 해외 선도 연구기관 165
[표 4-76] 바이오 세라믹소재 - 국내 주요 연구개발 프로그램 166
[표 4-77] 바이오 세라믹소재 - 국내 선도 연구기관 167
[표 4-78] 소재분야 기술 개발에 있어 연방기구의 역할분담 167
[표 4-79] 독일의 소재육성정책 168
[표 4-80] 독일의 전담기관의 역할분담 169
[표 4-81] 휴대폰 관련 부품ㆍ소재 품목별 세계시장 점유율(2006) 169
[표 4-82] 중국 주요 수출 품목의 미국시장 점유율의 변화 추이 170
[표 5-1] 금속ㆍ재료분야 원천기술 개발에 영향을 주는 요인 172
[표 6-1] 기존 사업 현황 184
[표 6-2] 연도별 투자비중 186
[표 6-3] 투자우선 순위 AHP 평가 186
[표 6-4] 단계별 연구개발의 성격 요약 187
[표 6-5] 분야별 원천기술의 중요도 평가 189
[표 6-6] 분야별 원천기술의 기술수요조사 연관도 평가 190
[표 7-1] 연도별 투자계획 215
[그림 1-1] 철강 및 비철 수출액 추이 21
[그림 1-2] 금속ㆍ재료의 국내산업 기여도 22
[그림 1-3] 사업기획 추진체계 26
[그림 2-1] 제품 가치사슬에서 금속ㆍ재료 영역 28
[그림 2-2] 성분별 소재의 종류와 특성 30
[그림 2-3] 신성장 동력으로서의 금속소재 원천기술 31
[그림 2-4] 금속소재 원천기술 정의 32
[그림 2-5] 금속소재의 다양한 특성 33
[그림 2-6] 금속소재원천기술과 신성장 동력간의 연관성 34
[그림 2-7] 금속소재분야별 선진국대비 기술수준 비교 36
[그림 2-8] 화학소재 원천기술의 중요성 37
[그림 2-9] 고분자 소재산업의 기술수준 비교 38
[그림 2-10] 세라믹소재의 대표적 분류 및 주요 기능 40
[그림 3-1] 한국과 중국 부품ㆍ소재의 세계시장 점유율변화 비교(2001-2007년) 65
[그림 3-2] 일본제조업의 가치사슬 기능별 분업의 방향성 68
[그림 4-1] 소재기술분야 주요 국가별 과학연계지수 (미국등록특허, 2000-2008년) 76
[그림 4-2] 소재기술 분야별 주요 국가의 과학연계지수 (미국등록특허) 77
[그림 4-3] 금속소재 분야 주요 국가별 과학연계지수 (미국등록특허) 77
[그림 4-4] 세라믹소재 분야 주요 국가별 과학연계지수 (미국등록특허) 78
[그림 4-5] 고분자소재 분야 주요 국가별 과학연계지수 (미국등록특허) 79
[그림 4-6] 일본의 희유금속 정책 107
[그림 5-1] 연구개발 단계별 국가연구개발사업 투자 추이 174
[그림 5-2] 과학기술분야(대분류)별 정부투자비 현황 174
[그림 5-3] NSF/MPS의 분야별 연구비 분포 (2009) 176
[그림 5-4] EFRC의 연구분야별 분포현황 176
[그림 6-1] 사업추진 전략 체계 180
[그림 6-2] 금속재료분야 창제형 원천기술연구의 포지셔닝 181
[그림 6-3] 분야별 원천기술의 위치 188
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