중국 신소재기술 발전현황 및 수요전망

 

중국 신소재 기술발전현황 및 수요전망

 

 

[목 차]
Ⅰ. 중국 신소재분야 발전개요
Ⅱ. 주요 기술분야별 신소재 발전현황
Ⅲ. 중국 신소재분야 수요전망

2006. 2. 7
한·중과학기술협력센터
주간 중국과학기술[2006-02-07] 1
한‧중과학기술협력센터

 

Ⅰ. 중국 신소재분야 발전개요

중국은 소재대국이라고 할 수 있지만 중국의 소재분야 기술력은 선진국과 비교
할 때 일정부분 차이를 보이고 있다. 하지만 최근 중국은 고부가 첨단신소재분
야에 중점을 두고 전폭적인 지원을 아끼지 않고 있다.

1. 다양한 국가과학기술프로그램을 통한 신소재기술 상업화 추진

중국은 “863”계획, “973”계획, 화거계획, 과기공관계획, 국가첨단기술산업화 전
문프로젝트 등 다양한 형태의 국가과학기술프로그램을 실시하고 있다. 그 중 소
재분야의 국가과기프로젝트 건수와 투자액은 각각 전체의 15~30%를 차지하고
있다. 여러 국가과학기술프로그램 중 화거계획의 신소재분야에 대한 지원이 가
장 크며,프로젝트 건수로 볼 때 전체 화거계획 프로젝트의30%에 달하고 있
다.

이와 같은 국가과학기술프로그램을 바탕으로 중국은 신소재분야에서 많은 성과
를 이루어냈다. 예를 들어 “제10차 5개년 계획(2001∼2005)”(이하 ‘10.5’)기간
동안 “863”계획을 통해 반도체조명소재 및 부품,

 

12인치 실리콘 단결정, 고해상
도 평면디스플레이기술,고성능 희토영구자성소재,고성능/저비용 리튬이온전지,
고온초전도케이블, 초고강도강철, 고성능 탄소섬유 분야에서 획기적인 기술성과
를 달성,중국의 경제사회발전과 국방건설에 중요한 역할을 하였다.

국가발전개혁위원회가 주관한 신소재 상업화 전문프로젝트는 자체지재권을 가진
신소재산업 발전에 원동력 역할을 했다. 국가발전개혁위원회는 ‘10.5’기간 100
여 건의 전문프로젝트를 실시하여 IT소재, 첨단금속소재, 전지소재, 자성소재,
고분자 신소재, 고성능 세라믹소재와 복합소재 등 첨단신소재 주력산업을 육성
하였다.

 

해당 프로젝트의 상용화 실현 이후 달성한 매출총액은 175억 8,000만
위엔, 세전이익은 38억 6,000만 위엔, 순익은 16억 6,000만 위엔이다.

 

2. 지방정부, 신소재산업을 기간산업으로 대거 육성

중국의 20여개 성과 시(주로 직할시급)에서는 현재 신소재산업을 중점 발전분야
로 대거 육성하고 있다. 특히 동부/서부/동북 지역의 경우 신소재산업이 점차 현
지 경제의 중요한 성장 축으로 자리잡아가고 있다.

2004년 중국 과학기술부가 실시한 '서부지역 신소재행동계획(액션플랜)'에서 실
질적인 진전이 있었다. 과학기술부는 과기프로젝트에 대한 지원을 강화하여 중
경 마그네슘업(重慶鎂業), 몽서고신(蒙西高新) 등 유명 신소재기업을 육성해내는
데 성공하였고,서부지역의 자원우위를 바탕으로 하여15개의 국가급 소재특색
산업화기지를 조성, 서부지역의 자원우위를 산업우위로의 전환하는데 성공해 서
부경제의 지속적인 발전에 일조했다.

장강삼각주, 주강삼각주 등 동부지역에는 클러스터 형태의 윤곽을 갖춘 특색소
재 산업기지가 조성되고 있다. 절강성 동양진(東陽鎭)의 자성소재 산업기지, 광
동성 불산(佛山)시의 건축․욕실용 세라믹 산업기지, 광동성 순덕(順德)시의 고성
능 도료정제화공기지 등이 그 예이다.

또한 동북노공업기지 진흥전략 실시는 동북지역의 신소재산업 발전에 절호의 기
회로 작용했다. 동북지역은 견실한 소재공업 기반과 막강한 신소재 기술력에 의
존해 특수금속소재, 화학공업 신소재 등 연구분야에서 독보적인 성장세를 구가
하고 있다.

 

3. 신소재산업 클러스터 효과 가시화

현재 중국에는 79개 신소재산업기지가 있으며, 산업클러스터 효과가 점차 가시
화되고 있다.그 몇몇 대표기지를 소재별로 살펴보면 ▲북경,상해, 심천이 중국
의 3대 나노소재 R&D 및 생산기지로 자리 잡아 가고 있고, ▲북경-천진축의
발해만지역,내몽고자치구 포두시(包頭市), 절강성 영파시(宁波市)가 희토네오븀
붕소소재 생산기지로, ▲무한, 장춘, 광주, 하문이 주요 광전자 신소재산업기지
로 떠오르고 있다.

4. 신소재 관련주, 증권시장 투자포인트로 떠올라

중국 내 대다수 신소재 상장기업은 양호한 기업실적/고수익성/광범위한 시장잠
재력을 확보하여 신소재산업 발전에 커다란 공헌을 하고 있다. 주력사업 분야
수익률만 놓고 보았을 때 중국의 신소재관련 상장기업들은 전체 상장기업의 중
상위권을 차지하고 있다.

이들 신소재상장기업 분야를 살펴보면 주로 화공신소재/정보전자소재/금속신소
재/건축신소재 등에 집중되어 있는 편이다.

① 화공신소재:

연태만화(煙台万華), 남경중달(南京中達), 시대신재(時代新材) 등 14개 기업

② 정보전자소재:
중과삼환(中科三環), 동봉전자(銅峰電子), 천통주식(天通股份) 등 12개 기업

③ 금속신소재:
안태과기(安泰科技), 보태주식(寶鈦股份), 대서양(大西洋) 등 8개 기업,

④ 건축신소재:
북신건재(北新建材) 등 8개 기업

⑤ 기타 분야:

전지 핵심소재인 니켈폼(Nickel foam)을 전문 생산하는 역원신재(力元新材),
네트워크보안/네트워크통신/시스템통합(SI) 전문서비스업체인 해룡과기(海龍
科技) 등 6개 기업

 

Ⅱ. 주요 기술분야별 신소재 발전현황

1. 정보전자소재

2004년 “국가반도체조명프로젝트”계획의 추진에 힘입어, 중국은 반도체조명산
업, 특히 경쟁력이 취약한 LED용 에피웨이퍼(epi wafer)산업에서 뚜렷한 발전
이 있었다. 그 결과 2004년 중국의 LED산업 매출액은 125억 위엔, 성장률은
25%를 기록한 바 있으며, 같은 해 상해, 대련, 하문, 남창에 국가반도체산업화
기지가 구축되기도 하였다.

2004년은 중국이 레이저TV 샘플제품을 출시, 해당 제품의 기술지표를 국제적
수준으로 끌어올리는데 성공한 해이기도 하다.한편 완전고체 레이저소재 생성/
후처리/코팅기술, 고성능 광학소자 코팅기술/코팅 직접측정기술을 비롯한 레이저
디스플레이 DPL 액정소재연구에서도 획기적인 진전이 있었다.

2004년 중국의 광전자신소재 시장규모는 57억1,000만 위엔이었고, 2000~2004
년간 연평균 증가율은 8.9%였다. 그중 LCD소재의 국산화가 빠르게 추진되어
로컬기업의 경쟁력이 크게 제고되었다. 반면, PDP소재 기술연구는 선진국의 기
술무역 장벽에 막혀 수입 의존도가 여전히 비교적 높은 편인 것으로 드러났다.

2. 신에너지소재

2004년 중국의 전지신소재 시장규모는 27억7,000만 위엔이었으며, 2000~2004
년간 연평균 성장률은 47.3%였다.

중국산 전지신소재를 보면, 리튬전지소재와 태양에너지전지소재가 큰 비중을 차
지하는 반면, 연료전지는 일정한 시장규모가 아직 형성되지 못하였을 뿐만 아니
라 선진국의 기술장벽 제약을 받아 수입에 크게 의존하고 있는 실정이다.

2004년 중국은 일본의 뒤를 이어 고성능 리튬전지소재 핵심기술을 장악, 일본
의 기술독과점 구도를 타파했다. 한편 중국이 자체개발한 코발트니켈망간산리튬
코스트는 코발트산리튬의 50% 정도이며, 자체지재권을 가진 변성천연graphite
nodule 음극소재는 양산화가 실현되었다. 이밖에 중국은 나노결정 태양에너지전
지소재 연구에서도 주목할 만한 성과를 달성,해당 소재 코스트를0.5~1달러
/pW로 크게 감소시켰다.

3. 생물의용소재

국가과학기술정책과 주요 과학기술프로그램 지원 하에 중국 생물의용소재산업도
빠른 성장세를 나타내고 있다. 중국의 생물의용소재 연구는 주로 외과정형 복원
소재, 약물투여소재, 삽입소재, 조직공정소재 등에 국한되어 있다.

① 조직공정소재

뼈소재 연구가 위주이며,해당 연구에 종사하는 기업들은 주로 사천,상해,
무한,북경 등지에 분포되어 있다.

② 삽입소재

안태과기주식(安泰科技股份), 법이승(法爾勝) 등 일부 상장기업의 진출 및 해
외유학파의 활발한 귀국창업에 힘입어 중국의 삽입소재 및 관련 장비 산업화
가 빠르게 추진되었다. 그 결과 2004년 중국의 삽입소재 및 관련 장비 생산
액은 25~30억 위엔으로 급증했으며, 그 중 비혈관 및 심혈관 질환 치료용
삽입소재 제품의 내수시장 점유율은 각각 70%와 50%이상에 달하였다.

4. 나노소재

2004년 중국의 나노소재시장을 보면 여전히 분말나노소재가 큰 비중을 차지하
고 있음을 알 수 있으며, 시장규모는 27억 4,000만 위엔에 이르렀다. 그 중 나
노탄산칼슘의 생산기술 성숙도가 높아지면서 나노분말소재의 대부분을 차지하는
등 널리 응용되고 있다.이밖에 나노산화아연,나노산화규소, 나노산화티타늄 등
의 제조기술도 점차 성숙되어 일정규모의 산업화를 실현하였다.

첨단 나노기술연구 분야에서 중국은 다음과 같은 중대성과를 달성했다. 중국이
자체개발한 재이용 가능 나노유기분자 정보저장소재의 밀도가 전통소재 밀도의
10만 배에 달하였고, 세계 최초로 GaAsSb/In-GaAs 비대칭 더블양자우물구조
를 제시할 수 있었으며, 고성능의 실온 조작형 발사레이저(1.21~1.28㎛)의 세계
최초 개발에도 성공하였다.

 

5. 초전도소재

중국은 미국, 일본, 독일의 뒤를 이어 비스무트계 초전도와이어자재의 산업화를
실현하였고, 초전도소재 응용, 특히 초전도케이블, 초전도 여파기 등 분야에서
획기적인 발전을 가져왔다.

2004년 7월 북경운전영납초전도케이블유한공사(北京雲電英納超導電纜有限公司)
가 개발한 3상교류 고온 초전도케이블시스템(33.5m, 35kV, 2kA)이 운남성 곤
명시 보길(普吉)변전소에서 송전망 통합 실현에 성공하였다. 이 시스템은 전 세
계에서3번째로 송전망 통합을 실현한 초전도케이블시스템으로,종합성능이 세
계 최고수준을 자랑한다.

한편 2004년 3월, 청화대학이 자체개발한 초전도 여파기시스템도 중국 CDMA
모바일 기지국에서 테스트에 성공, 주요 기술지표가 모두 선진국 수준에 도달하
는 쾌거를 이룩했다. 이를 통해 중국은 미국의 뒤를 이어 초전도 여파기시스템
핵심기술을 보유한 국가가 될 수 있었다.

 

6. 고성능 구조소재

강재와 비철금속소재 생산의 세계적 추세는 프로세스 단축화/고성능화/절전화/
청정화/고성능화/다기능화의 방향으로 발전하고 있다.

① 고성능 구조세라믹:

기존의 내고온성,고강도를 유지하는 전제 하에서 강인화,가공용이성 방향
으로 발전하고 있다.

② 고분자소재:
미시적 설계/다층구조 조절제어/집적화/지능화/다기능화 방향으로 발전하고
있다.

③ 복합소재:

고성능/저비용 제조기술을 핵심으로 하여 소재설계/구조/평가 일체화, 기능
화,지능화의 발전추세를 보이고 있다.

한편 2004년 8월 대련철강그룹(大連鋼鐵集團), 무순특수강그룹(無順特鋼集團)과
북만특수강그룹(北滿特鋼集團)이 통폐합되어 동북특수강그룹(東北特鋼集團)으로
다시 태어나면서 중국 최대의 특수강업체로 탈바꿈하였다.

 

7. 희토신소재

중국의 희토자원 보유량은 세계의 70%를 차지한다. 특히 최근 수년 동안 희토
소재에 대한 국제시장 수요가 꾸준히 증가하면서 희토 신소재 개발 및 생산이
중국 신소재산업에서 집중 조명을 받아왔다.

2004년의 경우 중국 희토신소재 시장규모는 66억 1,000만 위엔, 연 성장률은
34.3%를 기록했다. 이와 같은 희토신소재 시장의 급성장은 희토영구자성소재,
희토수소소재정보저장합금, 희토촉매소재, 희토형광분말, 희토그라인딩분말
(abrasive grain)의 시장수요 급증에서 비롯된 것이다.

중국 니오븀철붕소산업도 빠르게 발전하고 있다.특히 토종업체인 중과삼환(中
科三環)은 상해엡손자성소자공사(上海愛普生磁性器件公司)에 7,000만 위엔을 증
자하여 대주주권을 확보, 고부가 니오븀철붕소소재 분야에서 중국 내 시장주도
권을 더욱 확고히 하였다.

 

Ⅲ. 중국 신소재분야 수요전망

중국의 경제사회, 과학기술 발전에 따라 산업별 신소재 수요도 지속적으로 확대
되고 있다.게다가 첨단기술산업 발전/전통산업 고도화/국가안보/국가중대프로젝
트 조성/자원과 생태계 보호/인류보건 등에서의 수요가 높아지면서 신소재 시장
규모도 갈수록 커지고 있다.

 

중국이 향후에도 기존의 빠른 경제성장률을 유지할
경우, 신소재 수요 증가율은 경제성장률을 상회할 것이라는 통계가 나오고 있는
데, 즉, 신소재 수요 증가율이 10%라고 예측할 경우 2010년 중국의 신소재 시
장규모는 6,500억 위엔에 근접할 것이라는 계산이 나온다.

다음은 중국 중점발전분야 신소재산업의 향후 수요를 분야별로 전망한 것이다.

 

1. IT분야

현재 중국의 IT산업은 미국과 일본에 버금가는 세계 3위 규모로 크게 확대, IT
산업의 핵심부품인 정보전자소재에 대한 수요도 급증가세를 보이고 있다.

 

중국
내 정보전자소재 수요는 주로 마이크로전자소재, 광전자소재, 센서소재, 자성소
재, 전자세라믹소재 등 분야에 집중되어있는 편인데, 2010년까지 중국의 다결정
규소 및 단결정규소 연간 시장규모는 각각 3,000톤과 1,500톤에 달할 것으로
예측되고 있다. 한편 액정소재와 고성능 희토영구자성소재의 연간 시장규모는
각각 50톤과 1만톤에 달할 것으로 예상되고 있다.

2. 보건의료분야

인구대국인 중국은 인류건강수준 제고 및 총인구수 통제를 전략적 차원에서 큰
비중으로 다루고 있다. 현 단계 중국은 경제 고도성장 및 국민의 삶의 질 향상
으로 인해 정형외과소재, 약물투여소재, 삽입소재, 조직공정소재, 시뮬레이션소
재를 비롯한 임상용 생물의용소재와 부품에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다.

따라서 향후 중국 내 생물의용소재와 관련 부품의 연간 시장수요는 인공심장판
막이 250만 개, 기박기(pacemaker)가 600만 개, 정형복원소재가 300만 개, 인
공관절이 1,500만 개, 혈관플레임이 2,000만 개에 달할 것으로 예측된다.

3. 환경보호분야

환경보호는 중국의 기본국책 중 하나이자, 새천년을 맞아 중국의 가장 유망한
전략산업으로 떠오르고 있는 분야다.

현재 중국은 산업 고도화와 더불어 생태계가 크게 악화되고 있다. 특히 비닐팩
과 농업용 비닐하우스의 대량사용으로 백색오염에 의한 피해가 더욱 커지고 있
어서 중국은 납, 카드뮴, 수은, 크롬 등 유해원소가 함유된 소재와 제품의 사용
을 금지하는 한편,대체소재와 기술개발에 박차를 가하고 있는 상황이다.

4. 교통운송분야

2004년 중국 내 자동차 판매량은 500만대를 상회했다. 시장규모의 빠른 확대와
더불어 자동차 품질에 대한 소비자의 요구도 크게 높아지고 있는 현 시점에서
초경량 자동차 차체용 스틸, 첨단 알루미늄합금, 마그네슘합금, 티탄합금, 고무
소재, 공정용 플라스틱, 복합소재, 배기정화소재 등에 대한 시장수요가 크게 늘
어나고 있다. 따라서 2010년 중국 자동차공업이 필요로 하는 소재 수요량을 예
측해 보면 다음과 같다.

① 강재: 2,159만 3,000톤
② 알루미늄 및 알루미늄합금: 76만 7,000톤
③ 마그네슘 및 마그네슘합금: 2만 3,000톤
④ 공정플라스틱: 233만 1,000톤
⑤ 고무제품: 71만 6,000톤
⑥강화유리: 1억 2,198만㎡
그밖에 철도부문의 운송효율이 제고되면서 도시 경형철도가 국가 중점발전공공
교통시스템으로 확정, 관련 소재에 대한 수요가 급증하고 있는 점도 간과할 수
없다.

 

5. 국방분야

항공기, 우주선, 군함, 핵무기, 병기 등 국방공업이 활성화되면서 향후 중국에서
는 특수합금, 첨단복합소재, 고성능세라믹소재, 정보기능성소재, 저밀도 내식성
소재, 특수유리, 대출력 레이저소재, 고성능 추진제 소재, 지능소재, 나노소재와
같은 품목의 군용소재 수요가 빠르게 증가할 것으로 보이고 있다.

 

6. 국가중대프로젝트

현재 중국은 서기동수(西氣東輸: 서부지역의 가스를 동부지역으로 수송)프로젝
트, 서전동송(西電東送: 서부지역의 전기를 동부지역으로 수송)프로젝트, 청장철
도(티벳철도), 남수북조(南水北調: 남부지역의 물을 북방으로 공수)프로젝트,

2008년 북경올림픽 개최, 삼협(三峽)수력댐프로젝트, 경호철도(京滬, 북경-상해
구간)부설공사, 유인우주비행선, 대형항공기 개발, 달탐사프로젝트, 원자력발전소
건설 등 중대프로젝트를 전격 추진하고 있는 상황이다. 따라서 해당 분야의 신
소재 수요 또한 거대하며 기술에 대한 요구도 더욱 높아지고 있다.

 

[자료출처: 중국 고기술 산업연감 2005]