표면처리/ 습식.건식 표면처리 산업의 기술환경
오늘은 입니다.
등록번호: 문화 라-08507 / ISSN 1599-4643(국제표준연속간행물번호)
본 자료는 메탈넷코리아에서 취재.조사.편집 및 기술자료로 무단전제.복사하는 것은 불법입니다.
제휴.제안.질의 & 광고게재.신제품소개 및 자료문의: 월간 메탈넷코리아 편집부
서울국제야금&주.단조&열처리산업전
습식.건식 표면처리 산업의 기술환경
산업기술정책연구소
I. 습식표면처리 산업의 기술환경
1. 개 요
표면처리 기술은 재료의 표면 물성을 물리적, 화학적 또는 전기 화학적으로 처리하여 소재 및 부품의 내구성, 기능성을 개선 또는 창출시킬 뿐 아니라, 미관을 향상시켜 상품의 부가 가치를 제고시키는 기술로서, 일반적으로 물질의 Bulk 특성과는 다른 재료의 표면특성을 창 조, 부여하고자 하는 목적으로 이용하고 있다.

이러한 분야 중에서 습식 표면처리 분야는 제품을 생산하는 공정 중 주로 최종 마감공정으 로 이용되며, 공해 유발성, 기술의 다양성 및 폐쇄성, 전문성의 특성이 있으므로 수주 생산 에 의한 다품종 소량 생산의 주종을 이루고 있다.

또한, 장치 산업적인 성격보다는 타 산업에 비해 설비에 투자비가 적고, 영세업으로 공장 이 운영될 수 있기 때문에 여러 업체들의 난립으로 수주 과정에서 과당경쟁의 현상이 나타 나고, 기술의 개발보다는 가격 경쟁에 치중함에 다른 자체적 기술혁신 능력의 결여로 기술 발전이 가일층 정체되고 있다.

그러나 습식 표면처리 산업을 일반 장식용의 악세사리에서부터, 현재 국각의 주요 수출산업 인 자동차, 반도체, 전자산업분야는 물론 향후 미래 주도 산업으로 주목되는 항공 우주산업 에 이르기까지 그 주요·핵심부품에 광범위하게 응용되는 분야로서, 기술의 혁신이 크게 필 요한 분야이다.

2. 특 성

(1)기술 경제적 특성
①규모의 경제: 습식표면처리 기술의 적용범위는 아주 광범위하고 그 사용량도 증가하고 있는데 규모의 경제성격도 어느정도 가지면서 다품종 소량방식에 의한 생산방식, 즉 다양하 면서도 그 부 품의 특징에 맞는 표면기술의 적용이라는 잇점을 살리는 방향으로 성장하고 있으며 종업원 수가 20인 이하가 대부분이며 전국에 1,500여개 이상의 업체가 분포 되어 있다.
앞으로의 기술은 고성능화, 고내구성화, 생산원가의 절감방향으로 발전할 것이며, 공해문제를 해결하 기 위한 노력도 병행될 것으로 보여진다.

②범위의 경제: 전체 표면처리기술의 관점에서 볼 때 다품종 소량생산체제가 주류를 이룰 것이며 양극산화 및 도장 등의 분야는 대량생산방식에 의한 생산을 하는 전용라인이 설치된 경우가 있으므로 규모의 경제가 상대적으로 강하다.

(2)생산방식
습식표면처리 기술은 제품 또는 부품의 마무리 공정이며, 폐수처리가 필요한 업종으로서 거 의 전문화되어 있어 전적으로 주문생산방식 형태를 취하고 있으며, 20년 전에는 대기업의 부품제조 라인에 표면처리 공정을 넣어서 생산하였으나 최근 공해산업에 대한 규제 단속 및 중소기업 전문화 업종으로 지정되었으므로 주로 주문생산에 의한 하청업체 형태다.

마무리 공정으로서 생산단가가 낮고, 작업장이 3D 산업의 대표적인 업종이지만, 한편으로 는 기술의 Know-how가 많이 내포되어 있는 산업이기 때문에, 규모가 영세하더라도 부가 가치를 높이면 충분히 운영이 될 수 있는 생산방식을 갖추고 있다.

(3)경쟁형태
습식표면처리 업체들은 주로 주문생산방식에 의한 수주생산을 하는데 수주과정에서 과당경 쟁 현상이 나타나고 있다. 수요자인 대기업측에서는 처리단가를 낮추기 위해서 2개 업체 이상을 선정하는 과정에서 과당경쟁을 유발시켜 업체의 영세성을 심화시키고 있는 실정이 다. 알루미늄을 소재로 한 샷시 및 건축자재 등 대량생산체재에 의한 양극화 표면처리공장 의 경우는 자제 시장을 가지고 있기 때문에 기술의 전문화로 제품의 질고 단가를 결정하는 경쟁형태를 가지고 있다.

(4)관련산업
전체 표면기술의 관점에서 볼 때 산업 네트워크 전방에 속하는 산업은 기계부품 제조업, 항공, 선박, 차량, 전기전자산업이 주종을 이루며, 실제 표면처리에 의한 제품의 마무리 공 정을 원하는 업체가 되며 전체 표면기술의 관점에서 볼 때 산업 네트워크 후방에 속하는 산업은 도금공장의 정류기 제조업, 자동화 System 제작업체, 화학약품 제조업, 표면처리 약품 수입업체, 폐수 처리장치 제조업체, 전기연결 System 제조업, 배기가스 처리업체이다.

(5)체화과정 및 특징.
습식표면처리 기술은 화학 또는 전기화학적인 반응에 의하여 처리하는 기술이기 때문에 노 -하우적인 공정을 중심으로 발전하고 작업자의 손끝에 의해서 표면의 품질이 달라지는 경 우가 많이 있고, 이러한 기술이 전수되고 전파되는 과정이 거의 없기 때문에 제화과정이 상 당히 길거나 소멸되는 경우가 많다. 동종 업종일 경우, 수주 생산방식이기 때문에 서로간의 기술교류가 극히 힘들고, 기술개발이되는 경우, 이에 대한 보완이 철저하기 때문에 기술이 보급 발전될 수 있는 가능성은 현상태에서 거의 없다.

선진국의 신기술이 도입되더라도 약품과 공정에 대한 노-하우를 공개하지 않기 때문에, 그 기술을 사용하는 업체에서도 완전히 이해하지 못하며. 작업장의 열악한 환경 때문에 전문 대졸 이상 졸업자가 2% 정도 밖에 되지 않는 상태이다.

(6)기술의 창출과 확산과정
습식표면처리 기술은 극히 폐쇄적으로 이루어지므로서 기술의 확산이 상대적으로 장시간 소요되고 기술개발 인력이 아주 취약하고 자금력도 충분하지 않은데다가 선진국에서 제조된 화학약품 에 의존하는 경우가 많아 기술개발은 활발하지 않은 상태이고 일부 연구소와 공동 개발하는 경우도 있으나, 기술의 비밀유지를 위해 수탁연구 형식으로 이루어지는 경우가 많 다.

정부의 지원체재가 없이는 기술개발에 의한 확산은 힘이 높기 때문에 학교 쪽에서의 전 문가는 이 분야에 장기적으로 연구하는 사람이 거의 없으므로 현장 기술교육의 강화를 통한 기술 인력의 양성이 시급함하다.

(7)기술개발에의 유인
수요적인 측면에서 볼 때, 주로 대기업에서 이루어지는 습식표면처리 기술의 요구는 수주 생산에 의한 것이기 때문에 이들에 의해 기술개발이 유인되며 영세표면처리 업체들은 될 수 있는 한 적극적으로 이에 대해 참여하여 나가고 있으며 그러나 기술인력의 미비로 많은 대 다수의 업체가 중도 포기하는 경우가 많으며, 기술력을 갖춘 업체만이 고부가가치 제품을 만들 수 있는 경쟁체재로 변하고 있는 과정에 있다.

기술 보호적인 측면에서 볼 때 개발된 기술은 기능/기술 인력에 의해 전수되는 경우가많지 만 이들 인력들의 이직율이 높기 때문에 기술정보의 유출가능성이 크므로, 영세업종의 대표 들은 기술개발에 대한 투자에 상당히 고민하고 있다.

3. 분 류

습식표면처리 기술은 각국마다 그 분류하는 방법이 유형에 따라 다르며, 그 종류가 다양하 기 때문에 전반적인 분류방법은 없다. 방법별 분류를 할 경우 전.후처리, 도금, 양극산화, 화성피막, 도장, 특수코팅, 평가, 기타 등으로 나눌 수 있고, 소재별 분류를 할 경우 철, 스 텐렌스. 구리, 황동, 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 아연, 세라믹, 플라스틱 등으로 나누며, 기 능별 분류를 할 경우 내마모, 내식, 내열, 장식, 도전성, 방열성, 습도센서용, 압력센서용, 부 도체용 등으로 나눌 수 있다. 그러나, 세계적으로 공통되는 분류는 방법별 분류로 그 내용은 기술조사표 항에 제시하였다.

4. 습식표면처리 산업의 동향

국내 도금, 화성피막, 양극산화 및 도장에 의한 도금 및 표면처리 업체수는 약 1,500여업 체로서, 거의 90% 이상이 20명 미만의 소기업 형태이며, 작업장의 유해가스 및 유독약의 접 촉, 폐수의 유동성, 작업장의 불결함 등의 3D 업종의 대표적인 기업유형으로서 작업환경 개 선과 공해 업종으로서의 탈피를 위한 기술개발 및 지원이 시급한 실정다.
지구환경 보호관 련 세계적인 무역규제 움직임인 TR, GR 의 실시가 시작되는 지금의 상황에서 소규모 영세 업의 대표적인 업종인 습식표면처리 분야는 세계적으로 환경 우선의 경제활동 요구와 규제 강화의 시점에서 이에 대한 연구개발 능력이 거의 없으므로 정부지원 체재의 강화가 절실 히 요구된다.

또한 '96년부터 환경부에서 시행하는 총량규제에 의한 폐수처리 단속이 법제화 되면, 기 존의 도금단지내 폐수처리 후 방류수의 COD가 150ppm으로 환경규정 30ppm에 절대적으로 미치지 못하므로 환경규제 강화시 도금공장의 기술적인 압박이 크게 되며, 이에 대한 정부 의 기술지원정책이 없는 한 도산하는 업체가 발생할 우려가 크다.
도금업체의 폐수 유출량 및 처리비용이 부담이 선진국의 200% 수준으로 생산단가의 부담 비중이 크고, 무허가 도금 공장의 제거에 근본적인 장애요소가 되므로, 선진국수준의 공해억제 기술개발 지원이 필요 한 시점이다.

국내 도금 및 표면처리 관련 주변산업, 즉 측정기기, 자동차 장치, 처리약품, 전기기기 등의 취약화와 기술력 부족으로 고가의 수입제품 사용에 따라 원가 상승으로 국가경쟁력을 떨어 지게 만들며, 개발보다는 수입에 의존하는 유형으로 하부구조가 극히 취약하다.

5. 발전과정

1) 가내공업시기( ∼1950): 시찰의 불상, 금구류, 장식품, 복식품 등에 공예로 시작, 일본에 전수, 해방전후 일본으로 부처 배워와 가내공업화
2) 발아기(1951∼1965):1950년대 미군의 군수물품 및 자전거 등에 주로 수리, 보수 차원 도 금, 근대적 공장규모로 소규모 사업자의 등장
3) 부흥기(1966∼1980): 경제개발계획, 공업근대화에 따른 도금수요의 증가, 섬유, 신발산업 의 발달로 공업응용도금 증가, 해외 기술연수와 기술도입이 증가, 도금공장설립이 폭발적으 로 증가
4) 성장기(1981∼): 설비근대화 개시 및 협동화 단지 창설, 건식도금의 등장, 전국단위 도금 협동조합 발족

6. 수급동향

(1) 산업상 위치
습식표면처리는 아래의 생산기반기술 범주에서 중간 또는 마무리 공정의 범위에 포함되는 표면처리 기술은 부품제조공정에서 표면물성 및 외관을 결정하는 최후 공정으로서 부품의 부가가치를 결정하는 중요한 공정이다.

자동차산업의 경우 도금생산고 비율이 1%, 도장이 7∼8%로서 거의 10%가 표면처리와 깊 은 관련이 있어, 자동차 부품산업 및 기계산업에의 파급효과가 크며, 표면처리산업의 고도화 에 따른 도금설비, 기초약품, 특수첨가약품산업에는 물론, 표면처릭술이 전기, 약픔, 전자, 화공, 환경, 시험, 평가기술의 복합기술인 고로 주변산업과 밀접한 관계가 있다.


7.수급방향 및 전망

(1) 수급방향
①생산구조: 습식표면처리 산업은 특성상 R술의 종류가 많고 영세업종이므로, 정확한 실태 파악에 어려움이 있는 바, 도금조합관련 통계자료로부터 개략적으로 측정한 결관 생산액은 전반적으로 증가추세에 있다. 국내 습식표면처리 업체는 수주에 의한 하청 생산형태로서 대기업의 생산단가 절감 부담의 전가 및 표면처리 업체간의 과당경쟁으로 경영기반이 취약 한 구조이다.



②수요구조:습식표면처리의 용도별 수요구조를 보면, 자동차, 전자제품, 기계류 부품등이 거 의 60%이상을 차지하며, 이들 제품의 수출증대에 따라 수요가 증가하는 추세를 보이고 있 다.



③수출·입 구조: 습식표면처리의 경우 완제품에 포함되는 형태로 수출이 이루어지는 간접 수출구조이며, 표면처리약품, 자동차 장치 및 측정장비 등은 주로 일본등 선진국으로부터 수 입되고 있고 자동차. 전기 및 전자제품 등의 수출이 활발해질 경우, 수입원자재에 대한 자체 조달 문제가 현안과제로 등장할 것이 예상된다.

④업계구조: 국내의 전체 표면철 업체수는 1,500여개로 추정되며, 이중 840여개 업체가 전기 도금업이고, 무전해도금 업체가 120여개, 화성처리 업체가 290개, 특수도금 업체가 250여개 정도로 추정된다. 도금조합 실태조사에서 응답한 321개 업체에 대하여 조사한 결과, 20인 미만인 업체가 63.2%, 50인 미만인 업체가 80.2%로서 전형적인 영세업종의 업계구조를 가 지고 있고 실태조사에서 응답한 297업체에 대하여 조사한 결과, 2억원미만의 자본금을 업 체가 50.5%, 5억원 미만인 업체가 83.1%로서 자본금이 적어도 공장을 운영할수 있는 특징 을 가진 영세업종이다. 전기도금업을 예로 볼 때 전문대졸 이상의 고급인력은 2%정도 밖에 되지 않으며, 외국인 고용상태는 9% 정도로 3D 산업의 전형적인 인력구조를 나타내고 있다.

(2) 수요전망
습식표면처리 공업은 전방산업이 국가의 중요 정책산업인, 자동차, 전기전가, 선박, 기계산 업과 연관이 크고, 부가가치를 높일 수 있는 Bottleneck의 기술이며, 전방산업의 발전에 따 른 수요증가 속도가 매우 빠르므로, 향후에도 높은 상장이 예상되고 있으면, 2000년 이전까 지는 연평균 10% 정도의 높은 증가율을 기록할 것으로 전망된다.

2000년 이후에도 수요증 가 추세가 산업발전 속도에 비례해서 계속 예상되고 업종별로는 자동차산업 관련된 도금업 과 도장업, 전기전가 산업과 연관된 도금업, 알루미늄 표면처리업이 높은 증가를 보이는 반 면, 화성 피막업 등은 약간의 증가세 만을 나타낼 것으로 보인다.

8. 연구개발 투자현황

①기술개발 투자규모: 규모가 영세하여 개발의 투자가 극히 소규모이고, 기존의 시설에서 해 결하려고 하는 노력이 강하다.
②기술 개발 투자재원의 특징: 자체자금, 공업기반기술, 개발자금, 국민은행 개발자금, 중 소기업 기술개발자금 등이 있으나, 기업이 워낙 영세하여 갚아야 되는 자금일 경우 기피하 는 경향이 아주 강하다

③주요 기술 개발 투자분야: 주요 기술개발 투자분야를 보면 전기도금의 경우 전처리기술, 도금액개발기술, 무광도금기술, 귀금속도금기술, 설비자동화기술, 반도체도금기술, 합금도금 기술, 도금환경기술 등이 있고, 무전해도금 분야에서 기술개발 투자분야는 도금액 개발기술, 합금도금 및 도금액 개발기술과 화성처리분야의 기술투자분야는 기능성 양극산화 기술, 반 도체부품분야기술. 인산염처리기술 그리고 특수도금분야의 기술투자분야는 TiN, TiC, TiBN 등의 건식도금 등이다.

④기술도입 현황: 대기업에서 전자동 Lead_frame 연속도금라인을 설치하는 경우에 기술도 입이 되었으며, 주로 일본으로부터의 표면처리약품 수입에 따른 기술도입등으로 한정되고 폐수처리시설의 설계기술 등 장치산업의 경우의 기술도입은 활발하다.

9. 국내 습식표면처리 산업의 기술개발 동향

①전체추세: '90년대 초까지 기능인력에 의한 제품생산으로 기술개발 보다는 선진국의 약 품 수입과 작업자의 기능에 의존 하였으나, 최근에 와서는 기술개발에 대한 의욕은 높아지 고 있고 3D 업종이고 업체가 대부분 영세하기 때문에 외부의 기술력보다는 자체의 기술개 발을 추친하나, 전문대졸 이상의 학력 소지자가 2% 이하이므로 거의 불가능한 상태이다. 중견 사업일 경우 공업기반기술에 대한 참여나 중소기업 기술개발 자금을 받아 수행하고 있으나 극히 소수이고 전문 약품회사나 장치회사의 기개발된 선진국 제품을 수입하는 형태 의 대부분이므로 국제경쟁력에 장애요소가 되고 있다

②표면처리 공정기술: 선진국의 표면처리된 제품에 대한 모방기술개발이 주종이나, 고부가 가치화 보다는 기존의 표면처리 공정의 개선에 의해 작업이 가능한 것만 기술개발이 진행되 어 왔으며 최근 5년간 무 전해 니켈 도금액 제조기술, 분체 도장에 의한 밀착성 향상기술, 염수분무 1,000시간의 고내식성 코팅기술 등 공업기반기술 분야 10∼20건, 기업주도 기술개 방 10∼20건 정도로 타산업에 비해 건수는 극히 적은 상태이다.

③환경보전 및 에너지절약기술: 국내외 표면처리 업체는 단지화가 정착이 되는 단계이나, 단지내 폐수처리기준이 현재 COD 150ppm으로서 선진국 수준의 30ppm으로 시행될 경우 도산하는 업체가 많을 것이다. 표면처리 약품의 공해성이 심각하나 저공해화로의 약품 제조 기술이나 공정기술이 전혀 개발되지 않고 있는 설정임. 이에 대한 기술교육과 기술개발의 지원이 실시되어야 할 상태이다.

④표면처리 자동화 분야: 국내 Reel-to-Reel 자동도금 장치 개발 등 일부 국산화가 시도되 고 있으나, 정밀도 및 내구성에서 선진국에 뒤떨어지므로 계속 개발이 가속화되어야 하고 자동화 장치 분야는 주로 선진국의 장치를 모방하여 제작하며, 고유기술이 없고 원자재부터 이에 대한 설계기술의 개발이 필요하나 현재 정체 상태이다.

⑤표면처리주변기술: 5,000A급 Pulse 정류기는 국산화 되었으나 전류반전 정류기등 특수 정류기 제작에는 기술개발이 진행되고 있는 상태이고 정밀화학, 약품 제조기술은 설계능력 이 거의 없고, 이에 대한 기술개발이 추진되는 상태이다.

10. 세계 습식 표면처리 산업의 동향

(1)개 황
일본의 경우, 전기도금 산업은 업계의 26% 정도가 세계 1위라고 자부하고 있으며, 자동화, 고품질화, 생산단가 절감의 연구로 고부가가치의 제품 생산 및 불량율 최소화에 대한 노력 이 결실을 이루고 있고 기술분야의 고급인력이 30∼40 년전부터 전국의 각 대학으로부터 배 출되고 있으며, 3D업종이 아닌 발전성이 있는 분야로 인식하고 있고, 기능인력이나 재 교육 제도는 독일식 관민협력 지원사업으로서 기업이 주체가 되어 지방조합에서 프로그램을 만 들어 실시하고, 국가 및 지방자치단체는 이를 적극 지원하고 있다.

정부 및 지방자치 단체의 해당 관련기관의 정보화 사업이 활발하여, 세계적 전문서적의 신속한 번역, 보급, 각종 기술정보의 Database화가 확립되어 있으며, 1959년부터 시행된 중 소기업 근대화 시책의 일환으로 자금융자 및 조세감면의 혜택을 주는 것을 실시함으로써 선진 도금국으로의 위치를 가능하게 하였다. 공해 방지시설에 대한 정부차원의 기술지원 및 환경개선을 위한 연구개발이 1970년대 말부터 실시되어 전자동 도금장치, 약 자동관리 System 저공해형 도금기술 등이 지속적으로 개발 보완되어 왔으므로 현재는 이에 대한 기 술은 개발도상국들에게 높은 가격으로 수출하여 외화를 획득하고 있다.

지방자치단체와 통상부의 전문가 그룹에 대한 지속적인 자금지원으로 각 업체당 지속적이 고 효율적인 기술개발을 유도함으로서, 단기성 개발에 끝나는 것이 아니라 장기적으로 기술 의 세계 일류화에 대비한 기술축적을 정부차원에서 지원하고 있다.


(2)수급방향 및 전망
1) 수급동향
①생산구조: 일본, 미국, 독일, 등 선진국관에서는 표면처리 약품의 자급도가 거의 100%에 가까우며, 대기업의 경우 영세 표면처리 업종에 대한 전문화, 계열화를 유도하여 품질의 고 급화를 도모하고 있고 일본의 종업원 1인당 생산액은 년간 1,500만엔 정도로 국내 표면처리 업체의 1인당 생산액 보다 4배이상을 유지하는 고부가가치 산업에 주력하고 있으며, 저급품 은 한국, 대만, 동남아시아 등에서 수입하는 생산구조를 갖추고 있어, 전반적인 업체 수는 1982년부터 완만한 감소추세 나타내고 있다.

선진국에서는 수질, 대기, 악취, 토양 등에 관련된 환경기준치를 강화하고 최근 2년 사이에 다방면에 걸쳐서 환경보존 대책을 국가적인 차원에서 지원, 실시하고 있으며 선진국에서는 제조물 책임이 중시되어, ISO 9000으로 대표되는 국제적인 품질보증체제에 대응한 생산구조 개선이 추진되고 있다.

2)수요조사
표면처리의 세계적인 수요구조는 각국별로 약간의 차이가 있는데, 이는 각국의 주력업종의 차이에서 기인하며, 개략적인 수요구조의 특징을 요약하면 다음과 같다.
①선진국, 특히 일본의 경우, 자동차, 전기, 카메라 등 주요업종이 전기도금산업의 수요의 약 50% 정도를 차지함.

②다음으로 기계공업, 전자산업, 건축관련공업 등의 순으로 수요정도를 나타나고 일본의 전 기도금산업의 수요구조 변화를 요약해 보면 다음과 같음.
③프린트 배선관, 자동차, IC 등 전자부품, 공구 등이 자체 수요의 주종을 이루고 있음.
④지난 10년간, 프린트 배선관 및 IC등 전자부품의 신장세가 두드러지게 나타남.
⑤이외의 다른 분야의 수요는 약간의 변동폭을 나타내고 있음.

3)수출·입 구조
표면처리의 대부분을 차지하는 전기도금업을 중심으로 개략적인 경향을 요약하면 다음과 같다.
①일본의 경우 전기도금업의 수출은 전자, 자동차제품 등 최종제품에 포함되는 소위 간접 수출비율이 높으며, 독일의 경우는 기계류 부품의 수출 비중이 큰 만큼 이에 따른 간접 수 출비율이 높은 편이다
②선진국의 경우 표면처리 소재 및 약품 등이 거의 100% 자급도 구조이므로 수출이 수입에 비해 월등히 높으며, 개도국인 경우 원자재의 수입의존도가 크기 때문에 이와는 반대 현상 이 나타내고 있다.

4)업체구조
일본의 전기도금업을 중심으로 개략적인 경향을 요약하면 다음과 같다.
①전국도급공업조합 연합회의 자료에 의하면 최근 10년간(1980∼1990)의 업체별 평균 종업 원 수는 13.1명에서 19.9명으로 증가하고, 전체 종업원 수도 26.2%의 증가를 보이는 반면 업 체 수는 감소 추세임.
②동경도금공업조합의 예에서 보면 10∼19명 규모의 업체의 감소가 현저하며, 단지 30∼40 명 규모의 업체만이 증가
③전기부품과 자동차부품의 최근 2년간 경기침체에 따라 업체수의 감소율이 증가하는 것으 로 볼 때 , 전반적인 경기가 도금업의 경기에 직결됨을 알 수 있다.
④ISO 9000과 같은 국제적인 품질보증체재에 대응하여 기술개발에 대한 투자가 활발히 이 루어지고 있고, 환경보전에 대한 기술지원제도도 강화되고 있음.
⑤일정규모 이상의 기업과 가내공업적인 영세업이라는 소위 양극현상이 진행되고 있음.

(3)기술개발 동향
1)세계적 추세
①일본 : 도금설비의 자동화 기술개발, 도금의 고속화와 부분화 기술개발, 도금의 정밀화와 고급화 기술개발, 욕 자동관리 기술개발
②미국 : 순도관리와 합금화 및 복합화 기술개발, 피막 평가 기술 개발, 고내열 특수코팅 기술개발, 각종 첨가제 개발 기술 개발, 환경보전 도금기술개발
③독일 : Closed System 기술개발, 신소재 특수도금 기술개발, 초정밀도금 기술개발 ④영국 : 고내식성 코팅 기술개발, 표면처리 약품 제조기술 개발

2)표면처리공정기술
①일본 : 순환, 리턴형의 각종 장치 자동화 제조기술, 펄스, 초음파 발진, 레이저 조사를 이용한 도금의 고속화와 부분화 공정기술, 촉, 두께 10㎛급 금속박막 제조기술
②미국 : 고속 아연-니켈 합금도금 제조기술, X-선 비파괴 피막 평가기술,1000℃ 이상급의 초내열 특수코팅기술, in-situ액 첨가제 측정기술 Clean-Tech을 이용한 전처리 공정기술
③독일 : 경질크롬 도금의 고속화 및 Closed System장치제조기술, 특수 비정질 합금, 파인 세라믹스 소재의 기능성 도금기술.
④영국 : 염수분무 3,000시간 이상급 고내식성 코팅기술, 고성능 크롬도금액 제조기술

3)환경보전 및 에너지절약기술
①일본 : 문전해 니켈도금액 자동관리기술, 도금폐수의 재활용 기술, 폐수의 재생 처리후 안정화 기술, 노크롬크로메이트 처리기술, 노시안 아연도금 기술
②미국 : 생분해성 고성능 탈지기술, 무인산 알루미늄 화학 연마제 개발 기술, TCE, Freon 대체 세정제 제조기술, 생분해형계면활성제 제조기술, 저농도 3가 크롬도금의 제조기술
③독일 : 폐수의 유해성분 분해기술, 폐수처리후 슬러지 재활용 기술, 노시안 아연합금 도금액 제조기술, 폐수의 자동 농도 측정 및 관리 System 제조기술
④프랑스 : 알루미늄의 무공해 크로메이트 처리기술, 불순물 제어용 정밀 필터 제조기술


4)표면처리 자동화 기술 분야
①일본 : 전자동 경사형 및 수평형 바렐 도금장치 제조기술, 액농도 자동 측정기술
②미국 : Reel-to-Reel 전자동 고속 부분도금장치 제조기술, 자동 Racking System제조기술
③독일 : A.T.를 이용한 전자부품의 자동 부분도금장치 제조기술, 도금액의 재활용 기술
④스웨덴 : 자동 공기정화 처리기술

5)표면처리주변기술
①일본 : 특수파형의 Heavy Duty 정류기 제조기술
②미국 : 전자동 표면처리 Line제어 Software 개발기술, 정밀화학약품 제조기술
③독일 : 특수 초음파 발생장치, 제조기술, 폐수처리 공정의 장치 제조기술, 폐기물 재활용 기술


II. 건식표면처리 산업의 기술환경
1.개요

건식표면처리 기술은 진공하에서 증착 또는 플라즈마 처리를 통해 소재의 내식성, 내마모 성, 윤활성 및 장식성을 부여하는 공정으로 제품의 성능향상과 더불어 부가가치를 제고시킬 수 있는 공정으로 최근 활발히 개발·응용되고 있다.
특히 최근 습식표면처리 공정에서 문 제시되고 있는 폐수공해문제 등울 진공공정으로 완전히 해결할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 기능성 피막을 창출하므로써 새로운 첨단 기술분야로 각광받고 있다.

이러한 건식표면처리 산업을 현재, 공구·금형·자동차부품, 전기·전자 부품 및 기타 산업 분야의 내마모성 및 내식성 향상을 위한 표면처리기술에 널리 활용되고 있으며, 각종 장신 구의 고부가가치의 장식용 코팅에도 상당히 적용되고 있다.

2. 특성

건식표면처리 산업은 제품생산을 위한 최종 마감공정으로 초기 장치 투자비가 크고 전문적 인 Know-how성격의 공정기술이 필요시 되어 고기능의 표면처리를 위해서는 전문인력 및 계속적인 연구개발이 요구되는 산업이다.

그러나, 건식표면처리 기술은 습식표면처리 및 열처리 기술을 통해서는 얻을 수 없는 새 로운 기능의 경질피막, 내식피막, 윤활피막코팅 및 플라즈마 표면가공을 수행하므로써 제품 의 성능향상과 더불어 생산성향상을 통한 제품 가격 경쟁력 향상에 매우 효과적인 공정으로 각광받고 있다.
특히 본 기술을 통해 3D업종으로 문제시되고 있는 습식표면처리 및 열처리 산업의 상당부분을 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있을뿐만 아니라 환경문제를 해결할 수 있는 대체기술로서 해외 선진국에서 상당히 부각되고 있다.

건식표면처리 기술을 분류하면 유형에 따라 다양하게 분류될 수 있으나, 기능별로 분류하 는 경우, 내마모성·내식·내열·윤활·광학·장식용 등으로 세분되며, 방법별로 분류하는 경우, 증착, 이온플레이팅, CVD, 플라즈마 표면처리, 이온주입, 용사코팅 등으로 나눌 수 있으며, 세계적으로 활용되는 방법별 분류 및 종류는 기술조사표의 분류항목에 제시한 바 와 같다.

3. 국내 건식표면처리 산업의 동향

(1)국내 산업현황 국내 건식표면처리 산업의 시작은 1970년초 진공증착법을 이용한 AL도금 및 TiN등 장식 용 도금을 주축으로 시작되어 소규모 진공장치제작 회사들이 설립되어 증착장비의 국산화가 시작되었으며, 1980년대 안경렌즈용 코팅, 반사경 코팅 등을 위한 장치 제작 및 공정개발이 활발히 진행되게 되었다.

이와 동시에 1980년대 중반부터 국내산업발전과 더불어 가공산업 의 급격 발전으로 고기능 코팅공구 및 금형의 수요가 급증함에 따라 해외로부터 고기능 내 마모코팅을 위한 이온플레이팅 장비가 수입되었으나, 국내에서는 전문 기술자 및 연구 인력 의 부족으로 기술 개발에 많은 애로가 부각되어 건식표면처리는 주로 장식 및 단순 기능성 코팅에 국한되었다.

그러나, 1989년부터 정부로부터 공업기반기술 개발 연구비 지원으로 범 진화학금속, 창요플라즈마, 기계연구소 등에서 각종 이온 플레이팅 장비 개발과 공정 개발 연구가 최근까지 활발히 진행되어 아크코팅, 스퍼터링 및 HCD 코팅 장비 및 고기능 내마모 코팅기술이 개발되어 상당부분 국산화가 이루어지고 있는 단계에 있다.
이와 동시에 몇몇 중소기업들이 독일, 일본, 중국등에서 최근 각종 코팅 장비를 수입하여 현재 약 20여개 업체에서 건식 코팅사업을 수행하고 있으나 약 80%가 장식용 코팅에 치중되어 있는 실정이 다.

이러한 배경은 수요가 많은 공구 코팅의 경우 대기업의 자동화 가공 Line에 요구되는 코팅 공구는 기능상의 문제로 아직 수입 공구에 치중되어 있으며 수요적인 측면에서 장식용이 주 류를 이루고 있을 뿐만 아니라 현재 국내의 고기능 건식표면처리의 기술 개발 미흡으로 기 능성 코팅 수요를 만족시키지 못하고 있는 결과로 사료된다.

따라서, 주요 건식 표면 처리 분야의 주요 선진국인 독일, 일본 및 미국에서 비해 장치 제 작 및 공정기술 개발이 중소 기업에 치중되어 있어 투자 및 전문인력 부족으로 취약한 실정 에 있으므로 이에 대한 정부 및 대기업의 적극적인 지원이 절실히 요구되고 있다.

특히, 건식표면처리 기술은 최근 GR에 따른 공해문제 해결에 있어 주요 공해산업 중의 하 나인 습식표면처리 기술을 대체할 수 있는 가장 우수한 기술일 뿐만 아니라 첨단 산업 발전에 따른 고기능 제품개발에 필수적인 표면처리 기술로 해외 선진국 에서 활발히 연구 개발되고 있는 현황을 고려할 때 국제 경쟁력 제고를 위한 집중적인 지원 및 연구개발이 요구된다.

(2)관련산업 수급동향
건식표면처리 산업은 국내의 경우 공구, 금형 등 제품제조 및 가공용 부품의 내마모코팅, 각종 부품의 내마모성, 내식성, 윤활성 등의 향상을 위한 취종 표면처리 및 장식용 표면처 리 등이 주류를 이루고 있으며, 장치제작 및 공정처리가 거의 25∼30개의 영세 중소기업에 치중되어 있어 생산 규모가 적은 실정이다.

현재 국내에서 생산하고 있는 장치 및 공정처리 업계의 생산액 규모는 공식적인 통계자료가 없으나 1990년 이후 장치의 경우 매년 약 30∼40억원으로 추정되고 코팅공정의 경우 년간 약 80∼100억원 규모로 추정되며 이중 약 70%가 장식용에 치중되어 있다.

그러나 산업고도 화 및 국제경쟁력 향상을 위한 고기능 표면처리기술의 수요가 상당히 증가함에 따라 건식 표면처리 산업의 급속히 진전될 것으로 예상된다.

(3)국내의 기술개발 현황
국내의 건식표면처리 기술의 수준 및 연구개발은 독일, 일본 미국 등에 비해 매우 취약한 실정에 있으며, 연구개발은 1987년부터 생산기반기술로 지정되어 통 상산업부의 공업기반기술개발, 중소기업 기술개발 지원, 과기처의 특정연구개발사업 등에 의 한 정부지원으로 기술개발이 이루어져 왔다.

1989년이래 정부지원에 의한 공업기반기술계 발지원현황은 표1에 나타낸 바와 같이 총 8개 과제에 정부출연금 1,973백만원, 민간출연금 951백만원 등 총 2,924백만원의 연구개발비가 투입되었으며, 주로 고기능 내마모 코팅 장치 및 공정기술에 집중적으로 연구개발되어 왔다.



그러나 개발기간, 재원 및 전문연구인력의 부 족으로 선진국 수준의 기술에는 도달하지 못하였으며, 경쟁력 향상을 위한 기반구축에는 많 은 진전이 된 상태로서 계속적인 발전이 예상된다.

4. 세계 건식 표면처리 산업의 동향

건식표면처리 산업에 있어 장치제작 및 공정기술은 기술분야에 따라 다소 차이는 있으나 독일이 가장 오랜 역사와 기술개발 선진국으로 알려져 있으며, 일본, 미국 및 유럽 선진국 등이 거의 동등한 기술 보유국으로 되어 있다.
이들 선진국의 건식표면처리 기술개발은 1950년부터 활발히 시작되어 현재에 이르고 있으며, 최근에는 독일 및 일본이 거의 모든 분 야에서 경쟁 우위를 다투고 있는 실정이다. 기술별로 보면 독일의 경우 스퍼터링법, 일본의 경우 HCD법, 스위스의 경우 전자빔 공정 등이 비교 우위에 있고 미국은 러시아로부터 아크 방법 특허를 수입하여 상당한 연구 개발을 수행하고 있다.

선진국의 경우 건식표면처리 산업은 관련 첨단산업인 진공 산업 및 플라즈마 기술기반이 확고히 구축되어 있어 각 국가별로 거의 100% 자국의 기술로 국산화되어 있는 동시에 대 규모 연구개발투자 및 관련 전문인력 양성으로 기술개발 속도가 급격히 진전되고 있다. 따 라서 각 국가별로 새로운 기능의 표면처리 기술이 개발되어 기계공업, 자동차 공업, 전기· 전자 공업, 우주·항공에 이르는 각종 분야의 기능성 표면처리에 광범위하게 적용하고 있으 며 산업규모도 대규모 산업형태로 전환되어 있다.

특히 선진국의 경우 산업 고도화에 따른 고부가가치의 고기능 제품개발에 거의 모든 산업분야에서 활발한 연구개발의 진행됨에 따라 건식표면처리에 대한 각 산업계의 관심이 상당히 증대되어 기술개발 속도가 가속화 되고 있 다.
이러한 수요와 더불어 최근에는 GR대비를 위한 정책 연구개발의 일환 으로 습식도금의 공해문제를 건식 표면처리 공정으로 대체하기 위해 대형 in-line도금장치 개발 및 새로운 고기능의 코팅공정 연구가 이루어져 내식 및 장식용 도금 공정을 건식도금 공정으로 대체하고 있다.

또한 전자산업의 급속한 발달로 LCD, 센서 등 전자부품의 건식 코팅공정, Plasma 및 Ion Beam 등을 이용한 신기능성 표면처리기술이 개발되어 금속, 세라 믹, 합성수지, 유리등에의 고기능 표면 처리기술 개발이 매우 활성화되어 있다.
산업분야별 건식표면처리기술 선진 보유국 현황 및 국가별 기술개발현황을 표2 및 표3에 각각 나타내었다



<본 자료는 산업기술정책연구소 발행 2000년을 향한 산업기술개발 수요 열/표면처리분야에서 발취한 자료임.)
상 호: 메탈넷코리아 매체사업부문(Metal Network Korea Company)
주 소: 서울특별시 구로구 구로 3동 212-26번지 E-Space 310호 (우편번호)152-053
문의전화번호: 02-3281-5037(代表)         팩스번호: 02-3281-0280
중국상해문의처: TEL:(021)6402-6190(代表)         FAX:(021)6402-8912
Copyright ⓒ 1992-2007[창립15년] Metal Network Korea Company All rights reserved.