▲ ‘2024년도 제1차 파인세라믹스산업 상생협력 교류회’에서 전선규 한국파인세라믹스협회장이 개회사를 하고 있다.

국내 세라믹 관련 산학연관이 함께 반도체, 배터리 등 신산업 적용 확대에 필요한 첨단세라믹 산업의 발전 방향과 상생협력 방안을 모색하는 자리를 마련했다.

한국파인세라믹스협회(회장 전선규 미코 회장)와 강릉과학산업진흥원, 강원테크노파크 신소재센터는 25일과 26일 양일간 (재)강릉과학산업진흥원 1층 율곡관에서 ‘2024년도 제1차 파인세라믹스산업 상생협력 교류회’를 개최했다. 이번 교류회에는 전선규 회장, 양원모 강릉시 부시장, 김남수 강릉과학산업진흥원장, 조우석 한국세라믹학회장 등과 산학연관 관계자 100여명이 참석했다.

이번 세미나는 배터리, 반도체 등 파인세라믹스 산업의 미래먹거리 수요 기술 동향을 살피고 국내 세라믹 산학연이 첨단세라믹 산업 활성화를 위한 상생협력 방안을 논의하기 위해 마련됐다.

25일에는 △배터리 산업동향, 기술이슈 및 정책방향(한국산업기술평가관리원 이정두 PD) △자율주행용 레이더 센서 기술동향(한국자동차부품연구원 연규봉 수석) △전력반도체소자용 SiC 단결정 성장 및 웨이퍼 제조 기술동향(동의대 이원재 교수) 등이 발표됐다. 또한 강원TP 신소재센터, 강릉과학산업진흥원(강원연구개발지원단), 전남TP 세라믹센터, 네올, 금강쿼츠 등 세라믹 관련 기관과 기업의 사업 내용이 소개됐다.

세라믹은 전통적인 세라믹 제품인 도자기, 타일, 유리 등 생활에 친숙한 제품부터 금속 및 유기소재를 통해 얻기 힘든 세라믹 소재만의 차별적 물성, 뛰어난 내열성 및 내마모성, 내화학성 및 전기전자적 특성을 바탕으로 첨단(파인)세라믹 분야의 산업적 중요성이 증대되고 있다. 첨단세라믹은 반도체, 디스플레이, 배터리, 태양전지, 각종 센서 등 전자, 에너지, 바이오 등 미래융합산업을 뒷받침하는 중요 소재다. 일례로 차세대 배터리로 각광받고 있는 전고체 배터리는 세라믹 기반 무기 고체 전해질을 사용한다.

이정두 산기평 PD는 배터리 전방산업인 전기차의 올해 글로벌 판매량이 1,790만대로 전년대비 27% 성장하고 전체 시장의 20%를 차지할 것이라고 예측했다. 또한 NCM 배터리 대비 가격이 저렴하지만 상대적으로 무거운 LFP 배터리가 ESS(에너지저장시스템) 시장을 중심으로 성장할 것으로 전망했다.

배터리에 들어가는 원자재(광물) 및 소재 밸류체인의 경우 생산 및 원자재 제련과 배터리 재사용·재활용 시장이 급성장하면서 중요성이 날로 커지고 있다. 특히 원자재 제련은 전기료가 저렴하고 환경규제가 덜한 중국이 주도하고 있어 공급망이 불안한 상태다. 음극재 핵심소재인 흑연의 경우 중국이 수출을 통제하면서 현실화되고 있다. 우리 정부는 이차전지 전주기 산업 경쟁력 강화 방안(‘23.12.13)을 통해 재제조·재사용 용도의 사용 후 배터리는 ‘제품’으로 인정하는 등 배터리 생태계 조성을 준비하고 있다.

현재 글로벌 기업들은 황화물계 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리 개발 및 상용화에 한창이다. 우리 정부도 이를 개발하기 위해 예타를 진행했으며 올해 하반기부터 관련 R&D가 본격 추진될 예정이다. 올해 배터리 관련 산업기술 R&D는 실리콘 고함량 음극 극판 및 셀 적용기술개발, 저가격 장수명 나트륨 이차전지 핵심 소재 및 셀 제조 기술개발 등이 추진된다.

궁극적으로 운전자가 없는 상태로 주행이 가능한 자율주행차(레벨 5)를 구현하기 위해선 차량이나 내외부 물체 등을 감지할 수 있는 레이더(RADAR), 라이다(LiDAR) 등 많은 센서가 필요하다. 자율주행차는 레이더를 통해 외부 상황을 감지하고 주위 수십개의 물체에 대한 이동 상황을 동시에 트래킹한다. 자율주행차의 레이더 시스템에는 고신뢰성 반도체의 중요성이 커지고 있어 차량 레이더의 반도체화 기술개발이 필요한 상황이다. 소형화를 위해 칩안에 안테나를 내재화 하는 등 기술개발이 요구되지만 우리나라의 경우 차량용 반도체는 수입에 전적으로 의존하고 있는 상황이다.

연규봉 자동차연구원 수석은 자율주행차에 필요한 레이더 센서의 반도체화에 따라 설계 기술의 중요성이 증대될 것으로 전망했다. 그는 “차량 레이저 기술과 모듈·시스템 기술과의 기능 안전 대응 상호 협력 개발이 중요하며 고신뢰성 확보를 위해선 모듈 및 완성차 업계와의 공동협력이 중요하다”고 강조했다.

이날 전선규 파인세라믹스협회장은 개회사를 통해 “인공지능(AI) 기반 쳇 GPT가 촉발한 AI 반도체 수요 급증, 글로벌 지정학적 불안 및 경기침체 등으로 제조업계의 어려움이 가중되고 있다”며 “파인세라믹은 신산업에 기반이 되는 핵심 소재로 관련 업계가 이러한 위기를 기회로 삼아 도약할 수 있도록 이번 세미나가 협력과 소통의 장이 되기를 바란다”고 밝혔다.

▲ ‘2024년도 제1차 파인세라믹스산업 상생협력 교류회’에 산학연관 관계자 100여명이 참석했다.