비철금속 산업동향과 경량화 부품소재 공정기술

제1편 비철금속산업

제Ⅰ장 비철금속산업의 특성과 기술 전략
1. 비철금속 산업의 개요
1) 비철금속 업종의 일반 현황
2) 비철금속의 종류와 시장 및 특성
(1)비철금속의 종류
가. 알루미늄
나. 아연
다. 납(연)
라. 마그네슘
(2) 원재료별 시장 및 특성
가. 알루미늄
나. 납
다. 아연
라. 구리
마. 기타 제1차금속
3) 각 비철금속별 공정
(1) 알루미늄
(2) 아연
가. 습식법 (hydrometallurgical process)
나. 건식법 (pyrometallurgical process)
다. 2차 아연 원료 및 아연 함유 Residue의 처리법
(3) 납(연)
가. 용광로(Blast Furnace) 제련법
나. QSL(Queneau-Schuhmann-Lurgi) 공법
다. ISP(Imperial Smelting Process) 공법
라. 연정련 공정
마. 재생연 처리 공정
(4) 마그네슘
2. 2020 비철산업 현황
1) 비철산업의 특성
(1) 범용소재 중심의 저부가가치 산업구조
(2) 그린수송, IT융합의 핵심기반소재로서 미래유망산업
(3) 수요기업과 연관효과가 매우 높은 산업
2) 외부 환경 분석
(1) 시장 규모
(2) 경쟁 동향
(3) 정책 동향
(4) 기술 동향
3) 내부 역량 분석
(1) 글로벌 포지션
가.제조업 현황
나. 비철금속 현황
(2) 핵심 역량/(기술)경쟁력
(3) 미래트랜드/핵심이슈
4) 2020 비전 및 목표
5) 산업전략
(1) 제품 전략
(2) 시장 전략
(3) Biz Model 혁신전략
(4) 인프라 전략
6) 기술 전략
(1) 유망 제품/부품에 필요한 전략기술 도출
(2) 유망 제품/부품 육성을 위한 핵심기술
가. 희소자원확보와 관련한 전략기술
나. 수송기기 경량화에 필요한 비철소재 기술
다. IT 융합에 필요한 신기능 창출형 스마트 비철소재 기술
라. 도시광산사업에 필요한 기술 및 재활용 소재기술
마. 친환경 제련 및 저가공정기술
바. 미래 비철산업의 고도화에 필요한 미래지향적 융복합소재기술
3. 희소금속 재자원화 산업화 현황과 활성화 방안
1) 재자원화 정의 및 효과
2) 국내 재자원화 산업 현황과 문제점
(1) 부족한 기술력
(2) 부족한 자원관리 통계기반
(3) 재자원화 산업 활성화 제약 요인
(4) 희소금속의 지속가능한 개발 및 관리를 위한 개선방안
3) 희소금속별 재자원화 특성 및 현황
(1) 재자원화 기술현황과 과제
(2) 희소금속 별 재자원화 현황
가. 코발트
나. 인듐
다. 니켈
라. 백금 등의 귀금속
마. 희토류
바. 마그네슘
사. 갈륨
아. 리튬
자. 텅스텐
차. 기타 금속
4) 주요국가의 희소금속 관리 및 지속가능 정책
(1) EU
(2) 일본
(3) 중국

제Ⅱ장 금속소재(비철경량금속) 전략방안과 기술현황
1. 금속소재 전략분야 현황
1) 개요
(1) 정의 및 범위
(2) 주요 제품
2) 산업현황분석
(1) 환경분석
가. 수요측면
나. 환경측면
다. 기술측면
(2) 산업특징 및 구조
가. 산업의 특징
나. 산업구조
3) 시장분석
(1) 시장현황 및 전망
(2) 무역현황
(3) 업체동향
(4) 기업니즈조사
4) 기술동향 분석
(1) 세계동향
(2) 국내동향
2. 비철경량금속소재 전략제품 현황
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
(2) 범위 및 분류
2) 기술동향 분석
(1) 세계동향
(2) 국내동향
3) 산업 및 시장 분석
(1) 니즈 분석
가. 미래형 수송기기 경량화
나. 고기능성 고부가가치 비철금속소재
다. 융합신산업에 적합한 친환경 복합 비철소재 기술 개발
(2) 산업특징 및 구조
(3) 시장현황/전망분석
(4) 공급망(분류)에 따른 분석
가. 세계업체 및 제품 현황
나. 국내업체 및 제품 현황
4) 기업니즈조사
3. 핵심금속소재 기술현황
1) 알루미늄
(1) 핵심알루미늄소재 개요
(2) 시장현황
가. 국내 시장 현황
나. 국외 시장 현황
다. 향후 시장변화
(3) 기술개발 현황
가. 세계시장 선도기술
나. 국내기술
다. 향후 기술변화
(4) 소재생산기업 및 수요기업 현황
(5) 개발 방안
2) 마그네슘
(1) 핵심 마그네슘 소재 개요
(2) 시장현황
가. 국내 시장 현황
나. 국외 시장 현황
다. 향후 시장변화
(3) 기술개발 현황
가. 세계시장 선도기술
나. 국내기술
다. 향후 기술변화
(4) 소재생산기업 및 수요기업 현황
(5) 개발 방안
3) 동
(1) 핵심 동소재 개요
(2) 시장현황
가. 국내 시장 현황
나. 국외 시장 현황
다. 향후 시장변화
(3) 기술개발 현황
가. 세계시장 선도기술
나. 국내기술
다. 향후 기술변화
(4) 소재생산기업 및 수요기업 현황
(5) 개발 방안
4) 타이타늄
(1) 핵심 타이타늄소재 개요
(2) 시장현황
가. 국내 시장 현황
나. 국외 시장 현황
다. 향후 시장변화
(3) 기술개발 현황
가. 세계시장 선도기술
나. 국내기술
다. 향후 기술변화
(4) 소재생산기업 및 수요기업 현황
가. 고강도 타이타늄 판재
나. 저영률 타이타늄 합금
다. NiTi 합금
(5) 개발 방안
가. 고강도 타이타늄 판재
나. 저영률 타이타늄 합금
다. NiTi 합금
5) 분말소재
(1) 핵심 분말소재 개요
(2) 시장현황
가. 국내 시장 현황
나. 국외 시장 현황
다. 향후 시장변화
(3) 기술개발 현황
가. 세계시장 선도기술
나. 국내기술
다. 향후 기술변화
(4) 소재생산기업 및 수요기업 현황
(5) 개발 방안
4. 금속소재 기술 및 정부 R&D 투자 현황
1) 금속소재 기술 현황
2) 금속소재 정부 R&D 투자 현황
(1) 소재 전 분야 정부 R&D 투자현황
가. 최근 6년간 R&D 투자추이
나. 2013년 소재분야 R&D 투자현황
(2) 금속소재 분야 정부 R&D 투자현황
가. 최근 6년간 R&D 투자추이
나. 2013년 R&D 투자현황

제Ⅲ장 금속소재산업의 R&D 전략
1. Moving Metal 원천기술 확보전략
1) 개념도
2) 가치사슬분석
(1) 가치사슬 현황
(2) 단계별 경쟁력 분석
가. 원소재
나. 중간제품
다. 최종제품
라. 응용제품
(3) 산업화 전략
3) 핵심원천기술 선정
(1) 선정기준
(2) 기술개발목표
가. 기술개요
나. 기술개발전략
2. Energy Metal 원천기술 확보전략
1) 개념도
2) 가치사슬분석
(1) 가치사슬 현황
(2) 단계별 경쟁력 분석
가. 원소재
나. 부품화
다. 모듈화
라. 제품/시스템화
(3) 산업화 전략
3) 핵심원천기술 선정
(1) 선정기준
(2) 기술개발목표
가. 기술개요
나. 기술개발전략
3. Smart Metal 원천기술 확보전략
1) 개념도
2) 가치사슬분석
(1) 가치사슬 현황
(2) 단계별 경쟁력 분석
가. 원소재
나. 가공재
다. 응용 및 완제품
(3) 산업화 전략
3) 핵심원천기술 선정
(1) 선정기준
(2) 기술개발목표
가. 기술개요
나. 기술개발전략
4. Green Process 원천기술 확보전략
1) 개념도
2) 가치사슬분석
(1) 가치사슬 현황
(2) 단계별 경쟁력 분석
가. 기존공정 (Current Process)
나. 新공정 (Current New Process)
다. 차세대 新공정 (Next Generation New Process)
(3) 산업화 전략
3) 핵심 원천기술 선정
(1) 선정기준
(2) 기술개발 목표
가. 기술개요
나. 기술개발전략


제2편 경량화 공정기술

제Ⅰ장 경량화를 위해 사용되는 재료
1. 알루미늄 및 이의 합금
1) 알루미늄
(1) 알루미늄의 개요
(2) 알루미늄의 특성
가. 알루미늄의 물리적 성질
나. 알루미늄의 기계적 성질
다. 알루미늄의 화학적 성질
2) 알루미늄 합금
(1) 알루미늄 합금 기호
가. 알루미늄 합금의 질별 기호
나. H 기호의 분류
다. T기호의 분류
(2) 알루미늄 합금의 분류와 열처리
가. 알루미늄 합금의 분류
나. 알루미늄 합금의 열처리
(3) 주물용 알루미늄합금
가. Al 주조품
나. Al-Cu계 합금
(4) 가공용 알루미늄 합금
가. 내식 Al 합금
나. 고력 Al 합금 (high tension aluminum alloy)
다. Al-Si-Cu-Mg계 합금
(5) 그 밖의 Al 합금(Al-Li 합금)
가. Al-Li계 합금의 특징
나. 시효거동
다. AI-Li계 합금의 종류 및 특성
(6) 내식성 알루미늄 합금 (Al-Mn 합금)
2. 마그네슘과 그 합금
1) 마그네슘
2) 마그네슘 합금
(1) 주물용 마그네슘 합금
가. Mg-Al계 합금
나. Mg-Al-Zn 계 합금
다. Mg 희토류계 합금
라. Mg-Th계 합금
(2) 가공용 마그네슘 합금과 적용 분야
가. 가공용 마그네슘
나. 마그네슘 합금 부품(자동차)의 적용분야
(3) 마그네슘 합금의 연구개발 동향
가. 마그네슘합금의 친환경 용해/주조 기술
나. 마그네슘합금의 성형기술(압출/압연)개발
3) 마그네슘 산업의 현황
(1) 국내 현황
(2) 국외 현황
가. 미국의 산업현황
나. 유럽지역의 산업현황
다. 일본의 산업현황
라. 중국의 산업현황
4) 마그네슘 합금 제조 및 응용 기술
(1) 마그네슘 합금의 특성
(2) 자동차 부품의 종류
가. 범퍼빔 (Bumper Beam)
나. Cowl-Cross Beam Complete
다. Inner Panel, Piller
라. Radiator Support
마. Seat Frame
바. Bonnet Inner Panel
사. Bracket 류
아. 기타 판재 성형부품
(3) 자동차 부품군의 시장
가. 자동차 부품군의 수요전망
나. 국내외 자동차 부품업체 기업현황
3. 티탄과 그 합금
1) 티탄
2) 티탄 합금
(1) α형 Ti합금
(2) 준 α형 Ti합금
(3) α+β Ti합금
(4) β 형 Ti합금
4. 동과 그 합금
1) 동
(1) 동의 성질
가. 동의 물리적 성질
나. 동의 기계적 성질
다. 동의 화학적 성질
(2) 동의 가공과 용도
2) 동 합금
(1) Cu-Zn계 합금의 종류
(2) Cu-Al계 합금
가. 알루미늄 청동의 특성
나. 알루미늄 청동의 종류
3) 그 밖의 동 합금
(1) 규소 청동
(2) 베릴륨 청동
5. 그 밖의 비철 금속 재료
1) 니켈과 그 합금
(1) 니켈
(2) 니켈 합금
가. Ni -Cu계 합금
나. Ni-Mo계 및 Ni-Mo-Cr계 합금
2) 아연과 그 합금
(1) 아연
가. 아연의 특성
가. 아연의 성질
(2) 아연 합금
가. 다이캐스팅용 아연 합금
나. 가공용 아연 합금
다. 금형용 아연 합금
3) 연-주석 합금
(1) 땜납용 합금 (연납)
(2) 베어링합금
가. 주석 계 화이트메탈
나. 납계 화이트메탈
다. Pb-Sb-Sn 합금
라. 알루미늄계 합금

제Ⅱ장 비철금속재료의 응용 공정 및 기술
1. 비철금속 일반 현황
1) 동 및 그 합금
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
(4) 생산지
2) 알루미늄
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
(4) 생산지
3) 아연, 납 및 카드뮴
(1) 아연
가. 일반 사항
나. 원료의 공급원
다. 생산 및 소비
라. 생산지
(2) 납
가. 일반 사항
나. 원료의 공급원
다. 생산 및 소비
라. 생산지
(3) 카드뮴
가. 일반 사항
나. 원료의 공급원
다. 생산 및 소비
4) 수은
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
5) 내화성 금속
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
(4) 생산지
6) 합금철
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
(4) 생산지
7) 알칼리 및 알칼리 토금속
(1) 일반 사항
(2) 원료의 공급원
(3) 생산 및 소비
8) 니켈 및 코발트
(1) 니켈
가. 일반 사항
나. 원료의 공급원
다. 생산 및 소비
라. 생산지
(2) 코발트
가. 일반 사항
나. 원료의 공급원
다. 생산 및 소비
라. 생산지
2. 일차 및 이차 원료로부터 동 및 그 합금(Sn과 Be 포함)을 생산하기 위한 공법
1) 적용 공법 및 기법
(1) 일차 동
가. 건식법
나. 습식 제련법
(2) 이차 생산
(3) 주석
(4) 선재 생산
가. Southwire 공법
나. Contirod 공법
다. Properzi 및 Secor 공정
라. 업캐스트 공정
마. 딥 포밍(Dip Forming) 공정
(5) 동 반제품 및 동 합금 생산
가. 용융 공정
나. 주조
다. 관, 형재 및 봉의 제작
라. 시트 및 스트립 제조
(6) 동 및 동 합금 주괴 (모합금)
(7) 산세 조작
가. 동봉의 비산 세척
나. 동봉, 동 반제품 및 동 합금의 산세척
2) 신기술
3. 1차 원료 및 2차 원료를 재료로 한 알루미늄 생산 공정
1) 응용 공정 및 기술
(1) 1차 알루미늄
가. 알루미나의 생산
나. 전기 분해를 통한 알루미늄 생산
다. 정련
라. 주조
(2) 2차 알루미늄
가. 제반 생산 공정
나. 정련 및 주조 공정
다. 부유물 및 슬래그
라. 염 슬래그 회수
2) 신기술
4. 납, 아연 및 카드뮴 생산 공정
1) 응용 공정 및 기술
(1) 일차 납
가. 고로 또는 임페리얼 용융로를 사용하는 소결/용련
나. 직접 제련
(2) 이차 납
가. 스크랩 배터리로부터 납 회수
나. 기타 스크랩 및 잔류물로부터 납 회수
(3) 일차 및 이차 납의 정련
(4) 납 용융 및 합금 공정
(5) 일차 아연
가. 건식 제련 공정
나. 습식 제련 공정
(6) 이차 아연
가. 일반 공정
나. Waelz 킬른
다. 슬래그 발연 공정
(7) 아연 용융 및 합금 공정
(8) 아연 주조 공정
(9) 아연 분말 생산
(10) 카드뮴
가. 납 및 아연 공정으로부터 카드뮴 생산
나. 배터리로부터 카드뮴 생산
(11) 기타 금속(In, Ge, Ga, As, Te, Sb, Bi)의 생산
2) 신기술
5. 수은 생산 공정
1) 응용 공정 및 기술
(1) 일차 생산
가. 진사로부터 생산
나. 다른 금속의 광석 및 정광으로부터 생산
(2) 이차 생산
2) 신기술
6. 내화 금속
1) 응용 공정 및 기술
(1) 크롬
가. 금속-열 환원에 의한 크롬 금속 생산
나. 전기 분해를 통한 크롬 금속 생산
(2) 망간
가. 수성 망간염의 전기 분해
나. 망간 광석의 전기열적 분해
(3) 텅스텐
가. 1차 원료에서 텅스텐 금속 분말 생산
나. 텅스텐의 2차 원료 가공
(4) 바나듐
가. 1차 원료에서 바나듐 금속 생산
나. 바나듐의 2차 원료 가공
(5) 몰리브덴
가. 몰리브덴 금속 분말 생산
나. 몰리브덴의 2차 원료 가공
(6) 티타늄
가. 티타늄 금속 스폰지 생산
나. 티타늄 2차 원료 및 티타늄 스폰지 가공
(7) 탄탈륨 (Tantalum)
가. 1차 원료에서 금속 탄탈륨 생산
나. 탄탈륨의 2차 원료 가공
(8) 니오븀
(9) 레늄
가. 몰리브덴광 배소를 통한 레늄 재생
나. 레늄 금속 생산
(10) 지르코늄 및 하프늄
2) 신기술
7. 합금철
1) 응용 공정 및 기술
(1) 크롬철
가. 원료
나. 전처리 기술
다. 크롬철 및 규소크롬의 생산
(2) 규소철 및 규소 합금
가. 원료
나. 규소철, 금속 규소 및 규소칼슘의 생산
(3) 망간철 및 망간 합금
가. 원료
나. 전처리 기술
다. 망간철 및 규소망간의 생산
(4) 니켈철
가. 원료
나. 1차 원료를 재료로 한 니켈철의 생산
다. 2차 원료를 재료로 한 니켈철의 생산
(5) 바나듐철
(6) 몰리브덴광의 배소 처리 및 몰리브덴철의 생산
가. 몰리브덴광의 배소 처리
나. 몰리브덴철의 생산
(7) 텅스텐철
가. 텅스텐철
나. 텅스텐 멜팅 베이스 (TMB)
(8) 티탄철
(9) 페로 보른 (Ferro-boron)
(10) 니오브철
(11) 2차 원료를 재료로 한 합금철의 생산
가. 원료 및 원료 조제
나. 전처리
다. 수중 아크로 공정
라. 플라즈마 제진 공정
2) 신기술
8. 알칼리 및 알칼리 토금속 생산 공정
1) 응용 공정 및 기술
(1) 나트륨 금속
(2) 리튬 금속
(3) 칼륨 금속
(4) 칼슘 및 스트론튬 금속
가. 칼슘 금속
나. 스트론튬 금속
(5) 마그네슘 금속
가. 열적 환원에 의한 1차 마그네슘 생산
나. 1차 마그네슘의 전해액 생산
다. 2차 원료를 통한 마그네슘 생산
2) 신기술
9. 니켈 및 코발트 생산 공정
1) 응용 공정 및 기술
(1) 산화광
(2) 황화광
(3) 매트 정화 공정
가. 매트의 염화물 침출 후 전해 채취
나. 황산염 계열의 대기압 침출 후 전해 채취/수소 환원
다. 암모니아 압력 침출 및 수소 환원
라. 염화 제2철 침출
마. 카르보닐 공정
바. 매트의 전기 정제
사. 용매 추출
(4) 2차 재료의 니켈 합금 생산
(5) 코발트 생산
2) 신기술

제Ⅲ장 자동차 부품 경량화산업 현황
1. 고효율 자동차 부품소재
1) 국내외 고효율 자동차산업 현황
(1) 세계 현황
(2) 국내 현황
2) 고효율 자동차 부품소재의 문제점
3) 고효율 자동차 부품소재 육성 전략
2. 자동차 복합/경량 소재 및 모듈화 장치?부품
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
(2) 범위 및 분류
2) 산업 및 시장 분석
(1) 니즈 분석
가. 자동차 연비개선 및 배기가스 저감 요구 증가
나. 복합/경량 소재의 대량시장 창출을 위한 저비용 소재개발 경쟁
다. 차체 고안전 경량화를 위한 복합·경량소재의 차체/섀시 부품 적용 확대
라. 차량의 주행성능 및 운전성능 향상을 복합·경량소재의 섀시부품 적용 확대 요구
마. 소비자들의 고감성 내장부품에 대한 관심 증대
(2) 산업특징 및 구조
(3) 시장현황/전망분석
(4) 공급망(분류)에 따른 분석
3) 기업니즈조사
3. 자동차 경량소재 개발동향
1) 자동차 경량화 중요성
(1) 경량화 필요성
(2) 자동차 경량화 트렌드
(3) 업계별 대응 동향
(4) 자동차용 경량강판 특허현황
2) 자동차 비철금속 경량소재
(1) 알루미늄합금
가. 소재 현황
나. 주조 기술
(2) 마그네슘합금
(3) 자동차부품으로의 Al의 적용 현황
가. 덮개류의 Al화
나. 구조부품의 Al화
다. Al 다용 차량 (多用 車輛)
라. 서스펜션 멤버의 Al화
3) 자동차 합성수지 경량소재
(1) 엔지니어링플라스틱
(2) 탄소섬유강화플라스틱 (CFRP)
4. 자동차부품 경량화 금형산업 현황
1) 개요
(1) 정의 및 필요성
(2) 범위 및 분류
2) 산업 및 시장 분석
(1) 니즈 분석
가. 구조재 경량화를 위한 복합소재 플라스틱 금형 시스템 개발
나. 경량화와 디자인 다양화를 위한 대면적 플라스틱 외장 부품 금형 시스템 개발
다. 고강도 안전유리 대체 플라스틱 금형 시스템
라. 일반 유리 대체 플라스틱 금형 시스템
마. 내마모 표면 처리 기술
(2) 산업특징 및 구조
(3) 시장현황/전망분석
(4) 공급망(분류)에 따른 분석
3) 기업니즈조사
5. 자동차 부품의 비철금속 변화와 전망
1) 자동차산업의 현황과 전망
(1) 산업구조
가. 자동차산업의 국내 수급구조 추이
나. 세계 자동차산업의 생산 추이
(2) 제품구조
가. 자동차 생산구조의 소형화
나. 국내 자동차부품 생산의 증가
다. 친환경자동차의 생산 및 판매 추이
2) 소재요구의 변화
(1) 수요 측면
(2) 제도 및 규제환경
(3) 기술혁신 측면
3) 소재수요의 중장기 변화 방향
(1) 기본 방향
가. 자동차의 전반적인 중량 변화
나. 자동차소재의 변화 전망
(2) 자동차산업의 부품소재 선택 전략
가. 산업협력의 유형과 기본 방향
나. 주요국의 자동차소재 관련 전략
다. 주요 업체 동향
(3) 자동차용 대체수요 전망
가. 국내 수요
나. 세계 수요