Update2024.04.27 (토)
자동차, ICT 등 주력산업 고도화를 위한 핵심소재로 각광받고 있는 고기능 금속분말 및 세라믹소재 시장을 선점하기 위해선 분말산업 고도화를 위한 적극적인 투자가 필요하다는 의견이 제시됐다. 또한 나노(nm) 사이즈 입자 생산 등 분말소재 제조기술은 물론이고 적층제조(AM) 등 새로운 부품제조 공정기술도 함께 뒷받침돼야 하기 때문에 소재, 공정, 설계 전문가들의 협업이 매우 중요하다는 의견이 제시됐다.
산업교육연구소는 지난 18일 서울 여의도 사학연금회관에서 ‘신성장 주력산업 고도화를 위한-고기능 금속분말 및 세라믹소재 최신분석 세미나’를 개최했다.
분말야금이란 금속분말 등을 압축성형한 후 용융온도 이하에서 소결(sintering)해 제품을 만드는 공정으로 주조, 단조 등 타 가공공정에서 발생하는 소재손실 등을 최소화하면서 공정수를 최대한 줄이고 최종 제품에 가까운 형상을 보다 정확하게 다량으로 생산할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 기존 공정대비 40% 이상 저가격에 생산이 가능하다.
핵심소재인 금속분말은 자동차, ICT 등에 쓰이는 부품 및 산화방지제, 철강용 내화물 및 용접봉 등에 사용되고 있으며 첨단기술 발달에 따라 전기 및 자기재료, 도전성 페이스트, 고온재료 및 세라믹복합재료, 의료용재료, 방위산업제품 제조 등으로 널리 응용되면서 시장이 확대되고 있다.
특히 전 세계에서 생산되는 금속분말의 75~80%는 자동차용 소재 및 부품제조용으로 자동차시장의 성장에 따라 금속분말시장은 2012년 66억달러시장에서 2017년 86억달러로 연평균 5% 성장을 거듭하고 있다. 최근 자동차산업의 경량화와 고정밀화 등으로 인해 금속분말 수요는 점차 늘어날 전망이다. 국내 금속분말 부품시장도 매년 15~20% 늘어나고 있다.
자동차 엔진, 트렌스미션, 몸체 및 샤시 등 소재로 사용되고 있는 철(Fe) 분말은 자동차 분말소재 및 부품의 약 90%를 차지할 정도로 큰 비중을 차지하고 있는데 자동차 시장 성장에 따라 2020년 북미시장에서 56만톤 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다.
이에 따라 미국 GNK Hoeganaes, 스웨덴 Hoganas, 일본 고베제강 등이 철 분말생산에 적극 나서고 있다. GKN Hoeganaes는 최근 중국에 철 분말생산공장을 건설하고 중국을 포함한 아시아 자동차 시장 공략에 나선다고 밝혔다. 우리나라에서는 현대제철이 지난 2014년 1,200억원을 투자해 연간 2만5천톤의 철분말 생산공장을 구축했고 향후 5만톤으로 확장한다는 계획이다. 이는 국내 연간수요의 70%에 달한다.
왕제필 부경대 교수는 금속분말 제조시장에서 유럽, 미국, 일본 등이 시장을 점유하고 있는 상황에서 우리나라의 금속분말 수준은 세계최고기술의 80% 정도로 분말소결기술정도만이 선진기술의 90%에 근접하고 있어 갈길이 멀다고 진단했다. 여기에 국내 약 500개 업체가 분말 관련사업을 하고 있으나 90% 이상이 종업원 100명이하 중소기업체로 구성돼 있어 신규 설비투자와 연구개발에 한계성이 있다. 왕 교수는 “전방산업 발전에 발맞춰 분말제조를 위한 새로운 합금개발 및 입자크기, 형상, 분포 등을 제어할 수 있는 기반기술과 나노사이즈 입자 생산을 위한 기술도 축적해야 한다”며 “금속분말사업 고도화를 위한 정부와 관련 연구기관의 적극적인 자금 및 연구개발 지원이 매우 중요하다”고 밝혔다.
김휘준 생산기술연구원 박사는 자동차산업의 주요 이슈인 성능·연비·안전성 향상 등을 위해 전자기 제어 및 구동분야에서 새로운 소결부품이 요구되고 있어 분말야금의 새로운 시장창출 기회가 될 것이라고 진단했다.
이에 김 박사는 “국내 분말야금 고부가화를 위해선 혁신기술을 내재화하기 위한 금속분말소재 제조기술과 적층제조(AM) 등 새로운 부품제조 공정기술 향상 노력이 필요하다”며 “이를 위해 현실적으로 어렵더라고 소재, 공정, 설계 전문가들의 협업이 매우 중요하다”고 강조했다.
