보고서 정보
주관연구기관 |
(주)한본 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-10 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201500014879 |
과제고유번호 |
1425085800 |
사업명 |
중소기업R&D기획지원사업 |
DB 구축일자 |
2015-09-26
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키워드 |
가스 정제기.메탄 개질기.대용량.초고순도.저온 활성화.수소 가스.반도체 장치.평판 디스플레이.
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초록
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□ 신청과제의 내용
신청기술은 반도체·디스플레이의 대면적화·고집적화·대형화라는 기술적 트렌드에 대응하기 위하여, 불순물(CH4 등) 및 Particle(마이크로~나노 사이즈)의 제로화를 목표로 하는 대면적 12인치 웨이퍼 반도체 공정 및 10, 11세대 LCD 공정용 대용량·초고순도형 가스정제기에 관한 것이다.
신청기술의 핵심은 CH4 의 수소화 전환 개질용 물질합성으로 이루진 CH4 개질기로서 지르코늄과 니켈산화물의 혼합물을 소재로 사용하여 공정가스 중의 C
□ 신청과제의 내용
신청기술은 반도체·디스플레이의 대면적화·고집적화·대형화라는 기술적 트렌드에 대응하기 위하여, 불순물(CH4 등) 및 Particle(마이크로~나노 사이즈)의 제로화를 목표로 하는 대면적 12인치 웨이퍼 반도체 공정 및 10, 11세대 LCD 공정용 대용량·초고순도형 가스정제기에 관한 것이다.
신청기술의 핵심은 CH4 의 수소화 전환 개질용 물질합성으로 이루진 CH4 개질기로서 지르코늄과 니켈산화물의 혼합물을 소재로 사용하여 공정가스 중의 CH4 을 최종 분해시켜 공정가스의 순도를 극대화하는 기술이다.
□ 평가결과
1. 기술분석 및 기술성 평가결과
신청기술은 최근의 기술 및 산업동향과 부합되는 기술이자 해당기술 또는 산업분야에서 우위성을 확보할 수 있는 대용량·초고순도 가스정제기로 평가된다. 특히 CH4 개질기는 지르코늄과 니켈산화물의 혼합물을 소재로 사용하여 공정가스 중의 CH4 을 최종 분해시켜 공정가스의 순도를 극대화하는 기술로 기존의 가스정제기와는 차별성이 있어 지식재산권의 획득은 가능할 것으로 예상된다. 그러나 가스정제기에 있어서 CH4 개질기 기술은 핵심기술이라기 보다는 게터의 흡착성능을 도와 공정가스의 순도를 극대화하기 위해 사용되는 주변기술이라 할 수있으며, CH4 개질에 의한 수소 제조방법으로부터 착안하여 가스정제기에서는 처음으로 적용하기 위해 개발하는 기술로서 성공여부에 다소 불확실성도 존재할수 있다. 한편 게터를 이용한 가스정제기 관련 시장은 성숙기 단계에 와 있으나, 신청기술은 공정가스의 초고순도화에 있어서 장애였던 CH4 의 제거를 위해 CH4 개질기를 처음 적용한다는 측면에서는 도입기로 볼 수 있으므로 전체적으로 성장 초기에 해당하는 기술로 평가된다. 신청기술의 제품화는 현재까지의 연구개발 상황, 기술인력, 기존 기반시설의 활용 측면에서 제품의 양산 및 대량생산에는 큰 어려움이 없을 것으로 판단된다. 응용면에 있어서는 본 과제의 개발을 통해 목표 성능을 확보할 수 있다면 반도체·디스플레이뿐만 아니라 화합물 합성공정, 연료전지 제조공정 등에서의 H2 정제 혹은 CH4 개질에 의한 수소제조 분야에도 활용이 가능할 것으로 예상된다.
기업부설연구소, 기술인력, 기술개발실적, 보유 지적재산권 등을 종합적으로 분석할 때 기술개발 인프라는 적정 이상의 수준을 유지하고 있으며, 가스스크러버 등의 개발 및 사업화를 통해 그 동안 축적해 왔던 경험과 노하우를 기반으로 평가기술을 중장기 핵심기술로 개발, 발전시킬 계획을 갖고 있다. 그러나 기술개발 목표 및 내용이 사업제안 및 기획기간 동안 일부 변동이 있었으므로, 새로운 기술개발 계획에 따라 체계적인 기술개발 및 사업화 활동의 강화가 필요할 것으로 평가된다.
2. 기술개발 전략
기술확보전략 측면에서 기술계통도와 평가지표를 통해 11개 세부요소기술 중 그 결과 핵심기술로 ①합성설계 기술, ②성형(소결, 코팅, 박막화) 기술, ③필터(파티클제거) 기술, ④CH4 의 H2 전환 기술, ⑤저온재생 기술, ⑥대용량화 기술을 핵심요소기술로 선정하였다.
기술소싱전략 측면에서 기술매력도와 내부기술역량을 중심으로 핵심요소기술을 평가한 결과, 신청회사는 연구소장이 다년간의 연구경험과 조사결과를 기반으로 신청기술의 개발 및 사업화에 임하고 있고, 가스정제기 제조를 위한 CH4 개질기 개발을 국내외 업계에서는 처음이기 때문에 대부분의 핵심기술에 대해 기술매력도는 높은 편이나 내부적으로도 개발할 수 있는 연구역량 등에는 핵심 요소기술에 따라 차이가 있는 것으로 평가된다. 필터(파티클제거) 기술(T3), 저온재생기술(T5) 및 대용량화기술(T6)은 내부개발을 통하여 기술역량을 지속적으로 확대해 나갈 수 있지만, CH4 개질 소재 합성설계 기술(T1), 성형(소결/코팅/박막화) 기술(T2) 및 CH4 의 H2 전환 기술(T4)의 경우에는 연구역량 강화를 위해 대학이나 연구소와의 공동연구도 고려할 필요가 있다. 이러한 전략을 통하여 핵심기술을 확보하고, 지속적으로 기술역량을 축적할 필요가 있다.
3. 시장분석 및 경제성평가 결과
2012년도 기준 신청회사가 추정하는 우리나라 반도체 및 디스플레이용 가스 정제기의 연간 수요규모는 99대이다. 이를 금액기준으로 환산할 경우 가스정제기의 시장규모는 연간 각각 333억원에 달하는 것으로 추산할 수 있다. 최근 반도체와 디스플레이는 대면적화와 미세공정의 심화를 반영하여 1,000루베 이상의 대용량 가스정제기에 대한 잠재적 수요가 늘어나고 있음에도 불구하고, 기존의 가스정제기들은 이러한 시장의 요구를 만족시키지 못하고 있는 것으로 보인다. 이에 따라 신청회사의 대용량/초고순도 가스정제기의 개발은 1,000루베 이상의 대용량 공정가스를 9N급의 초고순도로 처리함으로써 공정의 효율성을 실현하면서 동시에 처리비용의 감소를 가져온다. 신청기술의 적용시장은 가스정제기 시장이므로 현재 국내와 해외에서 이미 상당한 규모를 형성하고 있으며, 향후에도 기존의 가스정제기들을 대체하면서 평균 이상의 성장률을 가질 것으로 예측된다. 동 제품의 주요 수요처는 반도체와 디스플레이 제조업체들이 될 것으로 보이며, 제품의 신뢰도 및 성능에 대한 평가 그리고 단위처리비용 등이 수요층의 주요한 선택 기준으로 작용할 것으로 예측되는데, 신청 기업은 대용량의 공정가스를 안전하게 처리할 수 있는 장치들을 공급하는 것을 목표로 하고 있어, 성공적으로 상용화될 경우 높은 성능 및 가격경쟁력으로 인한 수요확보가 가능할 것으로 기대된다.
또한 신청회사는 신청기술의 시장진입에 있어 지금까지 반도체와 디스플레이 관련업체들과 지속적으로 유지해 오고 있으며 또 기존의 사업화 경험 및 유통망 활용 등으로 시장진입장벽을 극복할 수 있을 것으로 보이고 일정 수준 이상의 점유율을 확보할 수 있을 것으로 전망되어, 신청기술의 성공적 시장진입과 시장 내에서 점유율 확보 성공확률은 보통 이상으로 평가된다.
4. 사업화 전략
신청기술은 반도체와 디스플레이의 공정가스를 대용량으로 안전하게 처리할 수 있는 장비를 공급하고 처리비용을 절감시키고자 개발되고 있으며, 기존의 가스정제기들보다 처리용량과 처리비용에서 경쟁력이 높은 것으로 자체 평가하고 있다. 신청기술과 관련하여 국내외 시장에서는 CH4 개질기를 포함하는 1,000루베 이상의 초고순도 가스정제기가 개발되어 상품화한 사례가 없는 바, 신청기술이 성공적으로 상용화될 경우, 성능면에서의 우위를 통한 시장진입 및 시장에서의 지위 확보가 가능할 것으로 기대된다.
특히 신청회사는 다년간 반도체장비 중 가스의 공급과 폐가스처리와 관련된 장비를 개발하여 공급하고 있는 기업으로서 시장의 수요를 정확히 판단하고 있고 그에 따른 개발 방법 및 시장진입 계획 등 사업화를 위한 체계적인 준비에 노력을 경주하여 왔는 바, 신청기술의 성공 가능성을 높이고 있다. 대부분의 신기술 사업 전개에 있어서 시장형성의 지연이 사업 성패와 깊은 연관을 가지고 있는 사실을 고려할 때, 신청기술이 기존의 다른 가스정제기들에 의해 이미 상당한 물량이 국내 반도체 및 디스플레이 제조시설에 공급되어 있으며 이는 해마다 일정 비율이 교체되고 있다는 점, 그리고 대면적화가 실행단계에 접어든 반도체 웨이퍼 가공과 디스플레이 제조공정이 대용량 가스정제기를 필요로 하고 있다는 점 등은 사업화 측면에서 우호적 환경 형성으로 감안할 수 있어, 신청회사의 전반적 사업화 전략 타당성은 우수한 것으로 판단된다.
5. 결론
사업주체는 신청기술의 개발에 있어서 1차년도, 2차년도 각각 약 334백만원,총 약 668백만원의 투자계획을 가지고 있으며, 구체적으로 인건비 약 134백만원, 직접비 약 13백만원, 위탁연구개발비 10백만원 등이 소요되는 계획을 가지고 있다. 투자 재원의 조달은 총 투자금액의 25%에 해당하는 약 168백만원은 자체자금으로 확보할 예정이고 나머지 자금은 정부지원 과제로 계획하고 있다. 해당 과제는 새로운 구조의 완제품을 제조하는 기술로, 보유기술역량과 제품-기술속성에 비추어 단독개발이 가능한 과제이다. 핵심 기술별 소싱전략에서 제시한 바와 같이 ‘CH4 개질 소재 합성설계 기술(T1), 성형(소결/코팅/박막화) 기술(T2) 및 CH4 의 H2 전환 기술(T4)' 등 일부기술은 보유기술역량상 외부와의 공동 또는 위탁개발도 권장된다. 단, 기업의 전략적 선택에 따라 기술개발기간 동안의 기업자원 추가확보 및 투입을 통하여 단독개발도 가능할 것으로 판단하고 있다.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 통지문 ... 3
- 제출문 ... 5
- 사업요약서(초록) ... 7
- 목차 ... 13
- 표목차 ... 15
- 그림목차 ... 18
- 제1장 서론 ... 21
- 제1절 사업의 개요 ... 21
- 제2절 R&D기획지원의 범위 및 프로세스 ... 22
- 제2장 기술분석 ... 25
- 제1절 기술개요 ... 25
- 제2절 기술현황과 전망 ... 34
- 제3절 선행특허기술분석 ... 43
- 제3장 기술성진단 ... 67
- 제1절 기술혁신성 진단 ... 67
- 제2절 기술경쟁력 진단 ... 70
- 제3절 기술개발인프라 진단 ... 72
- 제4절 기술전략 타당성 진단 ... 75
- 제4장 기술개발전략 ... 79
- 제1절 기술니즈 분석 ... 79
- 제2절 기술개발 핵심전략 ... 82
- 제3절 기술개발계획 ... 98
- 제5장 시장분석 ... 105
- 제1절 시장 개요 ... 105
- 제2절 시장특성 ... 112
- 제3절 시장 동향 및 전망 ... 119
- 제6장 경제성진단 ... 129
- 제1절 사업화 계획 ... 129
- 제2절 사업화 추진계획 분석 ... 133
- 제3절 수익성 분석 ... 139
- 제4절 경제적 파급효과 ... 142
- 제7장 사업화전략 ... 145
- 제1절 기술사업화 주체 역량 ... 145
- 제2절 내부 및 외부요인 분석(SWOT) ... 149
- 제3절 사업화 추진전략 수립 ... 151
- 제8장 결론 ... 159
- 제1절 기업 현황 ... 159
- 제2절 R&D 기획지원 결과 ... 164
- 참고문헌 ... 167
- 첨부 1 신청 사업계획서 ... 169
- 끝페이지 ... 224
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