국내 표면처리 시장규모, 연평균 성장률 9.2% 고성장 유지

디스플레이‧모바일 제외 기반 기술 열악

아시아 표면처리 시장 규모 지속적 상승추세

■극저온 코팅기술

3. 산업 및 시장 동향

3.1 국내 동향

1) 시장규모 및 전망

극저온코팅용 시장의 경우 아직 기술 양산화 및 진입이 이루어지지 않았으므로 국내시장 규모는 기존의 국내 코팅시장 전반에 대한 분석으로 대신했다. 국내 표면처리 시장규모는 연평균 성장률 9.2%로 고성장을 유지하여 `21년에는 약 11억 달러 규모의 시장으로 성장할 것으로 예상된다.

국내 표면처리 시장 중 건‧습식 하이브리드 표면시장을 이끌고 있는 산업으로는 반도체, 디스플레이용 표면처리 분야가 있으며, 자동차용 표면제어 분야는 시장규모는 크지 않지만 가장 높은 시장 성장세를 보이고 있다.

자동차 부품 및 금형 산업의 빠른 기술개발 속도와 실용화에 더불어 건식 코팅 분야에서도 이에 대응하기 위한 신기술이 속속 등장하고 있다. 코팅 시장에서도 기존의 특성향상 위주에서 수요산업의 기술 변화 가속화에 대응하여 새로운 건식 코팅이 요구되고 있다.

▲ 국내 표면처리 시장규모(단위: 백만 달러, %)(자료: BCC research 2017, 생산기반혁신기술개발사업 기획연구보고서, 소재기술백서 2016)

국내 건‧습식 하이브리드 표면처리 기술이 적용되는 주요 산업별 시장 비중은 자동차용 표면제어 분야가 약 72%로 가장 높은 비중을 차지하며, 자동차용 표면제어 분야가 약 16%, 광학 및 필름용 표면처리 분야가 약 11%로 뒤를 이었다.

▲ 산업별 건‧습식 하이브리드 표면처리 기술 국내시장 현황 및 전망

앞에서 언급했듯이 국내 표면처리 분야의 응용범위는 자동차, 기계 및 공구, 금형, 인체의료 등의 산업 분야에서 다양하게 적용하고 있으나, 디스플레이나 모바일을 제외하고는 기반 기술이 열악한 상황이다.

한편, 새로운 신기술과 신물질 개발에 의한 추진력으로 많은 부분에서 습식 표면처리가 지니는 환경 및 해외 의존도를 탈피하고, 건식 표면처리 방법으로 대체하며 고품질 제품을 확보하는 중이다. 표면처리는 제품 또는 부품의 마무리 공정이며, 대기업에서는 실시하지 않는 중소기업 전문화 업종으로 지정되어 주문 방식에 의한 생산이 이루어지는데 이는 세계적으로도 유사한 구조를 보인다.

표면처리 국내 산업의 특징은 규모별 분석에서 약 74%가 20인 미만 규모의 소기업이며, 약 24%가 20~50인 규모의 중기업 군이다. 인당 매출액은 약 1.2억 원이며 생산제품 중 주문생산율이 80%를 넘는 대기업 하청 형태를 보이고 있다.

전체 국내 표면처리 업체는 약 5,500개로 추산되며, 그중 습식 표면처리 업체가 55%, 건식 표면처리 업체가 45% 정도를 차지하고 있으며, 특히 건식 표면처리 업체는 주로 겸업(주조, 단조, 가공 조립업체)으로 산업을 형성하고 있다.

특히, 표면처리 사업체 규모별 분류에서는 소기업이 4,674개로 전체 사업체 수의 97%를 차지하고 있으며, 사업체 수 증가율은 소기업이 3.8% 증가하였으나, 중기업 및 대기업은 감소 추세(중기업 2.2% 감소)에 있다. 극저온 코팅뿐만 아니라 전반적인 저마찰 및 내구성 코팅 시장의 경우 완제품으로부터의 내구성, 마찰 특성제어가 부가되어 국‧내외 표면처리 시장중 약 6%의 시장을 형성하고 있다.

2) 기업 및 연구기관 현황

국내의 마찰, 내마모 향상 기술은 1980년 국내에 도입되어 개념 및 중요성이 전파되고 있으며, 소수의 정부 관련 연구기관과 대학 등에서 연구가 이루어지고 있으나 경험이 풍부하지 못하고 관련 기술이 충분히 확보되어 있지 못하기 때문에 활발한 연구 및 응용은 아직 미진한 실정이다.

국내의 코팅산업은 대부분 내마모 코팅산업에 치중되어 있으며, `00년대 초반 이후 중소기업의 위상이 위축되고 외국 기업들이 국내에 들어와 시장을 잠식하기 시작하였으며, 2010년 이후에는 글로벌 업체가 시장을 독점하고 있다.

특히, DLC 코팅을 포함한 코팅공정 기술은 제품 또는 부품 가공 후 적용되는 후공정에 속하여 대기업 협력체에 속하는 중소·중견 기업에서 대부분 주문생산에 의존하고 있다. 부품‧소재 업체인 유성기업, 동우HST, 에이티에프(ATF) 및 J&L Tech에서는 피스톤 링(piston ring), 태핏(tappet) 등의 자동차 부품상 저마찰 내구성 코팅을 적용하고 있다.

연구기관으로는 한국과학기술연구원, 연세대학교, 한국재료연구원, 한국생산기술연구원 등에서 저마찰 및 내마모 특성을 위한 연구개발 및 평가 지원을 수행하고 있다.

특히 한국재료연구원에서는 고밀도 플라즈마 소스 개발을 통한 저마찰 고경도 특성을 보유한 HF-DLC 코팅(Hydrogen Free Diamond Like Carbon Coating) 양산화 기술개발을 통해 기존 선진국 기술에 의존되어 있던 트라이볼로지 코팅 및 장비 및 공정기술의 국산화를 성공했으며, 이를 바탕으로 기계부품 및 전통 내연기관 부품과 극저온 환경용 코팅공정기술 개발에 대한 표면처리 장비 및 공정기술을 발전시키고 있다.

▲ 한국재료연구원 스퍼터링 및 아크 하이브리드 장치 및 공정 개발 현황 (자료: 한국재료연구원 극한소재연구소 극한환경코팅연구실 트라이볼로지 코팅팀)

3.2 해외 동향

1) 시장규모 및 전망

세계 건‧습식 하이브리드 표면시장은 후방 산업인 반도체, 디스플레이, 광학 및 필름, 자동차 부품의 성장으로 `16년 210억 달러에서 `21년 269억 달러로 연평균 4.5% 성장세를 보이고 있다. 특히, 전자산업의 발달로 인해 생산량 증가폭이 계속해서 커지고 있으며 특히 아시아의 경우 표면처리 시장규모가 지속적 상승추세를 보이고 있다.

건‧습식 하이브리드 표면처리 산업이 적용되는 주요 산업별 시장 비중은 반도체, 디스플레이용 표면처리 분야가 약 90%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, 이어서 광학 및 필름용 표면처리 분야가 5%를 차지하는 것으로 분석된다.

▲ 건‧습식 하이브리드 표면처리 세계 시장 규모(단위 : 백만 달러, %)(BCC research 2017, 생산기반혁신기술개발사업 기획연구보고서, 소재기술백서 2016)