[표지]
목차
C-산업의 현황 및 육성방안 연구(요약본) 1
목차 2
I. C-산업 개요 4
[1] C-산업 정의 4
[2] C-소재의 중요성 5
[3] C-산업 범위 6
[4] C-소재 Value-Chain 7
II. C-산업 육성의 필요성 8
III. C-산업 기술 현황 및 시장 전망 9
[1] 국가별 탄소소재 기술개발 현황 9
[2] 국내외 기업 동향 11
[3] 국내외 C-산업 시장 전망 13
Ⅳ. 국내 C-산업의 문제점 15
[1] C-산업 밸류 체인(Value Chain) 미완성 15
[2] 중간원료 독자 생산능력 부족 16
[3] C-소재 기술력 부족 17
[4] C-산업 관련 기업의 영세성 18
[5] 체계적인 R&D 전략 및 지원 기능 부재 19
Ⅴ. C-산업 발전을 위한 비전·목표 및 추진전략 21
[1] 중장기 비전·목표 및 추진전략 21
[2] 종합적인 지원전략 수립 22
1. 원료수급 원활화 및 중간원료 생산 자립화 22
2. C-소재별 맞춤형 지원전략 추진 23
[3] 시장 창출 및 상용화 역량 강화 25
1. C-산업 융합포럼 운영 25
2. 기업 비즈니스 모델링 지원사업 추진 25
[4] C-산업 지원기반 구축 27
1. C-Star 프로젝트 추진 28
2. C-Infra 프로젝트 추진 32
3. C-Global 프로젝트 추진 40
4. C-Smart 프로젝트 추진 41
[5] 기대효과 44
C-산업의 현황 및 육성방안 연구 45
제출문 46
목차 47
제1장 서론 56
[1] 미래산업의 포트폴리오와 비전 56
1. 15대 차세대 핵심 산업 후보 선정 결과 57
2. 산업화 방식 관점에서 본 차세대 핵심산업의 분류 58
[2] 차세대 핵심 산업별 발전 전략 60
1. 시장 특성별로 적합한 정부의 역할 60
2. 기술 특성별로 적합한 정부의 R&D 지원 방향성 61
[3] 소재산업의 구조와 일반현황 63
[4] 핵심소재 개발의 필요성 67
1. 범용소재와 핵심소재의 차이 67
2. 핵심소재 개발의 중요성 69
[5] 탄소 산업의 중요성 74
[6] 연구기획 추진 배경 및 방향 85
1. 연구기획 필요성 분석 85
2. C-산업의 개념 및 특성 88
3. C-소재의 중요성 89
4. 6대 C-소재 선정 및 value chain 92
5. C-산업 현황 및 문제점 94
6. C-산업 활성화 대책 필요 100
7. 연구기획 목표 101
[7] C-소재별 특성 102
1. 카본블랙 102
2. 활성탄소 103
3. 탄소섬유 104
4. 인조흑연 104
5. 탄소나노튜브 107
6. 그래핀 108
제2장 C-산업 현황 및 전망 111
[1] C-산업 전망 및 현황 111
1. 산업분야별 C-소재 활용분야 111
2. 수요시장 창출 가능 분야 136
제3장 C-산업 기술 및 시장 분석 146
[1] 국내외 기술수준 분석 146
[2] C-산업 특허기술동향 분석 169
[3] 국내외 산업동향 및 시장 전망 169
1. 국내외 C-소재 및 수요시장 전망 169
2. C-소재별 상세 현황 170
[4] 국내외 선도업체들의 핵심 경쟁력 및 기술개발 사례 분석 207
제4장 국내 C-산업의 문제점 및 육성 가능성 225
[1] 국내 C-산업의 문제점과 해결과제 225
[2] C-소재 기술력 부족 226
[3] 중간 원료 공급 능력 부족 232
[4] 국내 C-산업 기업의 잠재력 239
제5장 C-산업의 성공적인 육성 방안 247
[1] C-산업 육성을 위한 비전과 추진 전략 247
[2] 종합적인 지원전략 수립 248
1. 추진배경 및 필요성 248
2. 추진방안 249
[3] 시장 창출 및 상용화 역량 강화 265
1. 추진배경 및 필요성 265
2. 추진방안 266
[4] C-산업 지원기반 구축 270
1. 추진배경 및 필요성 270
2. 추진방안 271
[5] C-Star 프로젝트 추진 272
1. "C-Star" 프로젝트 추진 배경 및 필요성 272
2. "C-Star" 프로젝트 추진 방안 273
3. "C-Star" 프로젝트 주요 현안 및 전략적 대안 274
4. "C-Star" 프로젝트 운영 방향 275
5. "C-Star" 프로젝트 핵심 연구 분야 도출 281
6. 실용화를 위한 소재별 기술개발전략 296
7. 소재별 R&D 소요예산 297
8. 소재별 중대형 주요장비 구축 목록 297
9. "C-Star" 프로젝트의 위험 요인 및 대응 방안 299
[6] "C-Infra" 프로젝트 추진 301
1. 지역별 R&D 및 인프라 거점 구축 301
2. C-소재 관련 인프라 구축 323
[7] "C-Global" 프로젝트 추진 335
1. 국제공동연구 필요성 335
2. 주요 선진국 탄소소재 관련 연구 사업 및 주요 대학 및 연구기관 현황 336
3. 국제공동연구 사업 추진 전략 342
[8] "C-Smart" 프로젝트 추진 342
1. 인력양성 지원사업의 추진 필요성 342
2. 인력양성 지원 사업 추진 방향 343
3. 인력양성 지원 사업 추진 방안 344
[9] C-산업 육성을 위한 제도 개선 349
1. 추진배경 및 필요성(목적) 349
2. 추진방안 350
[10] 기대효과 352
제6장 C-산업 경쟁력 강화를 위한 제언 356
참고문헌 364
첨부 369
첨부 Ⅰ. C-산업 산·학·연 간담회 369
첨부 Ⅱ. C-산업 보급 및 활성화를 위한 산·학·연·관 포럼 370
첨부 Ⅲ. C-산업 관련 보도자료 375
첨부 Ⅳ. 탄소소재 및 제품 제조기술 수요조사 자료 379
첨부 Ⅴ. C-소재 기업현황 384
별첨자료 : '탄소소재 제조법 및 공정' 특허기술동향 분석 자료 388
들어가면서 389
Ⅰ. 개요 392
1. 분석 배경 및 목적 393
2. 분석 범위 393
Ⅱ. 동향분석 409
1. 국가별 Landscape 410
2. 경쟁자 Landscape 422
3. 기술별 Landscape 430
Ⅲ. 핵심기술 분석 458
1. 기술흐름도 459
2. 요지리스트 468
Ⅳ. 특허분석 결론 및 평가 556
1. 특허분석 결론 및 평가 557
[표 1] 범용소재와 핵심소재의 차이점 68
[표 2] 국가별 세계 부품·소재수출시장 점유율 추이 70
[표 3] 부품·소재 산업의 현재와 미래 73
[표 4] 한국 탄소소재 기술의 연대별 발전 추이 81
[표 5] 외국 국가별 탄소소재 기술개발 전략 및 중점연구분야 82
[표 6] 탄소 물성에 따른 C-소재의 특성 88
[표 7] C-산업 대표제품의 부가가치 비교 90
[표 8] 미래유망 6대 C-소재 종류 및 선정기준 92
[표 9] 피치/침상코크스 제조회사 현황('10년) 95
[표 10] 국가별 C-소재 기술수준 비교 96
[표 11] 국가별 C-산업 현황 비교('11년) 98
[표 12] C-소재 관련 지경부 R&D지원 현황('11년, KEIT) 99
[표 13] GOF 관련기술 수준 비교표 110
[표 14] 그래핀이 응용 가능한 전체 시장 규모 전망 145
[표 15] 국내외 기술수준분석 146
[표 16] 대표적인 카본블랙의 특성 147
[표 17] 이차전지 음극재 업체별 공급비중 155
[표 18] 일본 내 메이커별 동향 156
[표 19] 해외 CNT 관련 기업 현황 162
[표 20] 국내 나노튜브 관련 기업 현황 164
[표 21] 그래핀 관련 주요 해외기업 168
[표 22] 카본블랙 국내시장 현황 및 전망 171
[표 23] 카본블랙 세계시장 현황 및 전망 173
[표 24] 카본블랙 세계시장 현황 및 전망 174
[표 25] 스페셜티 카본블랙 세계시장 현황 및 전망 174
[표 26] 미국 주요 활성탄소 Maker의 생산능력 175
[표 27] 유럽 주요 활성탄소 Maker의 생산능력 176
[표 28] 국내외 주요 첨착활성탄소 생산업체 현황 176
[표 29] 흑연전극봉 원 소재 업체와 주요 흑연 전극봉 제조업체 193
[표 30] 흑연봉 3대 업체의 품질 특성비교 194
[표 31] 연도별 등방흑연 공급사 생산능력 추이 및 전망 197
[표 32] 투명전도성 필름 시장규모 및 추이 199
[표 33] 그래핀 관련 세계 시장규모 예측 202
[표 34] 그래핀 목표시장 개요 205
[표 35] 국외 인조흑연 연구기관 217
[표 36] 국내 인조흑연 연구기관 217
[표 37] 국내 인조흑연 생산예정 기업 및 생산규모 228
[표 38] Needle coke feedstock characteristics 251
[표 39] Typical ultimate analysis of green petroleum coke and calcined petroleum coke 251
[표 40] Typical calcined needle coke specifications 252
[표 41] C-산업별 맞춤형 지원 전략(안) 253
[표 42] 카본블랙 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 255
[표 43] 활성탄소 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 256
[표 44] 탄소섬유 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 258
[표 45] 인조흑연 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 260
[표 46] 탄소나노튜브 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 261
[표 47] 그래핀 산업 육성을 위한 맞춤형 상세 추진전략 263
[표 48] 소재별 공급업체 및 수요업체 목록 264
[표 49] 선진국의 중점 추진분야 272
[표 50] 탄소소재 분야별 RFP 도출 관련 주요 목표 292
[표 51] 6대 탄소소재 분야별 RFP 도출 관련 주요 목표 293
[표 52] 실용화를 위한 소재별 기술개발 전략 296
[표 53] 소재별 단계별 중대형 주요장비 목록(안) 298
[표 54] 거점 및 컨트롤타워의 특징 309
[표 55] 중부권 산업 특징 및 현황 309
[표 56] 중부권 주요 그래핀 및 CNT 소재 및 응용 관련 회사 312
[표 57] 서남권 산업 특징 및 현황 313
[표 58] 서남권 중점소재별 관련 기관 동향 314
[표 59] 동남권 산업 특징 및 현황 315
[표 60] 동남권 주요 탄소소재 및 응용 관련 회사 317
[표 61] 연도별 사업 추진 내용 331
[그림 1] 미래산업의 유형 56
[그림 2] 15대 차세대 핵심 산업 관계도 57
[그림 3] 차세대 핵심 산업의 2가지 축 58
[그림 4] 차세대 핵심 산업의 특성별 분류 60
[그림 5] 부품·소재 무역 동향 70
[그림 6] 부품·소재 대일 의존 개선 71
[그림 7] 부품·소재 대일 무역적자 추이 71
[그림 8] 소재 혁신을 통한 산업 변화 74
[그림 9] 다양한 결합을 통한 탄소동소체 75
[그림 10] 탄소 기반 소재의 응용 분야 76
[그림 11] 다양한 범용 탄소소재와 첨단 탄소나노소재 77
[그림 12] 기초원료로부터 최종제품에 이르는 탄소소재의 제조 과정 78
[그림 13] ㄱ) 탄소섬유산업의 시장 성장 예측, ㄴ) 탄소나노튜브 관련 주요국의 기술력 순위, ㄷ) 국내 탄소섬유시장전망, ㄹ) 국가별 탄소섬유 특허 출원 통계 79
[그림 14] C-산업 관련 프로젝트 84
[그림 15] 탄소소재의 합성방법 89
[그림 16] C-소재의 전기·물리적 특성 비교 90
[그림 17] 탄소소재별 형상, 구조, 특성 및 가격 비교 91
[그림 18] 탄소소재의 응용분야 91
[그림 19] 탄소소재 산업의 value chain 93
[그림 20] C-산업 가치사슬 흐름도 94
[그림 21] C-소재를 활용한 대표적인 제품 100
[그림 22] 카본블랙 구조 102
[그림 23] 음극재용 하드카본, 소프트 카본 및 인조흑연의 열처리 용량 곡선 105
[그림 24] 인조흑연 제조 흐름도 107
[그림 25] 벤젠다이보릭산과 그래핀옥사이드로부터 형성된 GOF 109
[그림 26] 압력 변화에 따른 GOF의 수소 저장 용량변화 110
[그림 27] 그래핀 소재 및 응용부품 114
[그림 28] 리튬이차전지의 주요 적용 분야 116
[그림 29] 반도체 소재에 활용되는 서스셉터 117
[그림 30] 리튬이차전지를 탑재한 다양한 자동차들 120
[그림 31] 석유계 부산물의 고부가 응용분야 124
[그림 32] 피치 응용 분야 125
[그림 33] 폴리실리콘을 이용한 태양전지 제조 공정 127
[그림 34] 전력저장 계통도 및 신재생 에너지와의 연결 127
[그림 35] 등방성 흑연의 응용분야 131
[그림 36] 현재의 흑연 제품 140
[그림 37] 카본블랙 제조공정 148
[그림 38] Skjold patrol boat 153
[그림 39] 미 해군의 Stiletto 153
[그림 40] 2003년도와 2010년도 리튬이차전지 재료의 국산화율 변화 157
[그림 41] 고부가 탄소계 제품 중 석유계 부산물로부터 니들 코크스 제조 관련 단계 159
[그림 42] 등방성 흑연블록 생산공정 160
[그림 43] Hyperion catalyst사의 정밀 플라스틱 비교표 161
[그림 44] 리튬이차전지 음극재 별, 생산회사별, 전지회사별 시장 규모 188
[그림 45] (가) 리튬이차전지 음극재료의 국내외 시장규모/현황, (나) 원 소재별 시장 규모 및 전망 189
[그림 46] 장기적인 리튬이차전지 시장 전망 190
[그림 47] 리튬이차전지용 탄소재료의 연도별 점유율 변화 190
[그림 48] 이차전지 음극재 세계시장 점유율(M/S) 191
[그림 49] 흑연 전극봉 메이커 별 M/S 192
[그림 50] 주요 흑연 전극봉 생산 업체 및 생산 점유율 193
[그림 51] 등방흑연 세계시장 수급전망 195
[그림 52] 등방흑연 국내시장 수급전망 196
[그림 53] 등방흑연 업체별 시장점유율 196
[그림 54] 적용 분야별 CNT 수요 예측 200
[그림 55] 가격경쟁력에 따른 CNT 기반 복합재의 시장전망(좌) 및 CNT 가격 전망(우) 201
[그림 56] 그래핀 소재 및 응용부품 세계시장 전망 203
[그림 57] 천연흑연 음극재 제조 공정 212
[그림 58] 리튬이차전지 음극재 코팅용 피치 제조 개념도 212
[그림 59] 흑연전극의 제조공정 214
[그림 60] 니들 코크스의 제조공정 215
[그림 61] 중질유로부터 green coke 제조공정 215
[그림 62] 탄소나노튜브 발열체의 응용제품군 218
[그림 63] Hyperion catalyst사의 정밀 플라스틱 비교표 219
[그림 64] Eikos사의 전도성 투명필름인 Invisicon 219
[그림 65] Nanotero사의 탄소 나노튜브 전극의 전자현미경 이미지 220
[그림 66] Nanomix사의 심혈관 질환 진단용 칩(좌), 천식 모니터링 시스템(우) 220
[그림 67] 인조흑연의 기초 원료 및 중간 원료 233
[그림 68] 연도별 전세계 석탄타르 생산량 234
[그림 69] 중국 및 전세계 기타 지역의 석탄타르 생산량 234
[그림 70] 유동층 접촉 분해 공정 개념도 237
[그림 71] 피치의 산업적 활용 237
[그림 72] needle, electrode 및 cathode coke 제조 과정 250
[그림 73] Needle coke의 조건 252
[그림 74] C-산업 융합포럼 구성도 266
[그림 75] 기업 비즈니스 모델링 지원사업 268
[그림 76] 국내 C-산업의 SWOT 분석 307
[그림 77] 지역별 R&D 및 인프라 지원거점 구축 필요성 308
[그림 78] C-산업 연구개발 광역거점 구축 308
[그림 79] 지역별 지원 거점 구축 기본 방향 및 실행 계획 320
[그림 80] R&D 강화 및 R&BD 기반 구축 기본 방향 및 실행 계획 322
[그림 81] C-산업 지역별 거점화 체계도 323
[그림 82] 장비 운영 추진 체계 333
[그림 83] C-소재 기업의 사업화 금융지원 절차 350