나노기술 및 정책 정보

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신소재는 전통산업 업그레이드와 전략적 이머징 산업 발전의 기반으로, 관건적인 자원 투입을 통해 신소재는 매 차례 기술혁명의 진보를 이루어 왔음. 최근 몇 년 간 글로벌 신소재 산업의 빠른 발전에 따라 중국 신소재 산업은 글로벌 신소재 기술과 산업의 제2그룹 반열에 진입하여 연 평균 복합 성장율이 20%를 초과하지만, 현재 업스트림의 핵심소재, 장비개발은 여전히 "보틀넥 난제"에 직면해 있음. 국산 소재로 수입 소재를 대체해야 하는 수요가 크고, 시장 잠재력도 거대하기 때문에 향후 일정 기간 동안 수입소재 대체는 중국 신소재 산업 발전의 주요 트렌드가 될 전망임.

신소재는 새롭게 발견하였거나 전통소재의 개선을 통해 생성된 우수한 성능과 특수한 성능을 가진 소재를 의미함. 전통소재 산업에 비해 신소재 산업은 기술집약적이고, 연구개발 비용 투입이 많고, 제품 부가가치가 높은 특징을 가짐.

중국은 지난 "국가 제9차 5개년(1996-2000년) 계획" 기간부터 신소재를 중점 육성 및 발전 분야로 확정하였으며, 지난 "국가 제12차 5개년(2011-2015년) 계획" 실행 기간부터 중국 내 신소재 기술 발전에 큰 진전을 이루었음. 중국 신소재 산업 생산액은 지난 2011년도의 0.8조 에서 지난 2019년도의 4.5조 위안으로 증가했으며, 연평균 복합 성장률은 21.2%에 달하며, 중국 신소재 산업 생산액이 글로벌 신소재 산업 생산액에서 차지하는 비중은 2016년도의 약 20%에서 2019년도에 약 23%로 증가하였음.

신소재의 전략적 지위 및 다른 이머징 산업에 대한 지원 및 촉진으로 인해 신소재 산업 발전은 장기간 국가의 대폭적인 지원을 받고 있는 동시에 민간 자본도 신소재 산업 분야에 대량 투입되고 있음. 2019년도 중국 신소재 산업 투자 건 수는 59건이며, 단일 투자규모는 2011년도에 비해 배로 증가하였고, 투자 규모는 89.87억 위안에 달하였음.

중국은 현재 세 가지 유형의 신소재 산업에서 난제에 직면하고 있는데 우선, 고급 기초소재 분야에서 다양한 제품 생산량은 세계 1위를 차지하고 있지만 품질이 높지 않고 생산과잉에 직면해 있으며, 다음, 주요 전략소재 산업의 업스트림과 다운스트림이 연결되어 있지 못하고, 기술 세트가 완벽하지 않고 부분적인 제품들은 대외 의존도가 높고 해외의 엄격한 규제에 직면해 있음. 셋째, 최첨단 신소재 분야는 추적, 모방이 위주이고 원천 혁신이 부족하고 연구개발성과 사업화 비율이 낮은 상황에 직면해 있음.

2018년도 산업정보기술부(MIIT)는 중국 30개 이상의 대기업에서 130종에 달하는 주요 기본 소재에 대한 조사를 실행하였는데, 조사 결과 32%의 주요 소재가 공백 상태에 있고, 52% 제품은 수입에 의존하고 있으며, 대부분의 컴퓨터와 서버 범용 프로세서의 95%에 달하는 고급 전문용 칩, 70% 이상의 스마트 단말 프로세서 및 대부분의 메모리칩이 수입에 의존하고 있음. 장비 제조 분야에서 고급 CNC공작기계, 고급 수준의 장비 기기, 발사체, 대형 항공기, 항공 엔진, 자동차 등 기타 주요부품 정밀가공 생산라인의 95% 이상에 달하는 제조 및 검출 설비는 수입에 의존하는 것으로 나타났음.

중국은 인건비가 저렴하고 거대한 시장 수요와 점차 완벽해지고 있는 산업체인 등 우세를 보이고 있기 때문에 글로벌 신소재 세부 분야는 점차 중국으로 이전하는 트렌드를 보이고 있음. 산업 이전은 일반적으로 낮은 부가가치의 노동 집약형 산업을 이전하게 되며, 이 과정에서 기술 업그레이드는 신소재 산업 발전의 기반이 되고 있으며, 기타 구동 요소들도 모두 기술 업그레이드를 기반으로 해야 함.

중국은 최근 5G, 신에너지, 군수제품, 우주, 항공 등 이머징 산업 분야에서 급속한 발전을 이루고 있지만 업스트림 핵심 소재 분야에서는 여전히 수입에 대한 의존도가 높음.

우선, 나노소재 상황을 보면, 고급 시장이 선진국에 의해 독점되어 있는 상황이며, 중국은 현재 약 1,000억 위안 달하는 블루오션 시장을 보유하고 있는 상황이며, 나노기술의 지속적인 혁신, 새로운 응용 분야의 지속적인 개척 하에서 글로벌 나노소재 시장은 빠르게 성장되고 있으며, 글로벌 시장 규모는 1,000억 달러 이상으로 성장하고 있음. 2018년 중국의 나노소재 시장 규모는 1,150억 위안 규모에 달하며, 연평균 20%의 성장률로 빠르게 성장하고 있음.

나노바이오 소재, 나노전자 소재 및 디바이스, 나노의료 진단 및 기타 고급 시장은 일본, 유럽, 미국 기업체들이 독점하고 있음. 나노 실버 펄프(nano silver pulp)일 경우, 해외 대기업이 글로벌 90% 이상의 시장 비중을 차지하고 있음. 중국 나노과학기술 기업체들의 생산량은 극히 작은 상황이며, 아직 실력이 강한 업체들은 배출되지 못하였고, 관련 제품들은 저가형 나노파우더와 슬러리가 위주이며, 고급 수준의 나노소재는 대부분 연구개발 단계에 있기 때문에 산업화와의 격차가 비교적 큰 상황에 처해 있음.

다음, 그래핀은 현재 세계적으로 제일 얇고, 제일 경도가 높고, 제일 강한 전도성과 열전도 성능을 가지고 있는 소재이며, 그래핀의 우수한 물리 특성은 그래핀으로 하여금 전통적인 흑연 열발산 멤브레인의 이상적인 대체 소재가 될 수 있도록 하기 때문에 스마트폰, 태블릿 PC, 고출력 에너지 절약형 LED 조명, 초박(超薄)형 LCD TV 등에서 널리 사용되고 있으며, 특히 리튬전지 소재 분야에서 규모가 제일 큰 다운스트림 응용을 실현할 수 있게 될 것으로 전망됨.

중국 화워이(華爲)는 2019년 출시한 ‘Mate 20 X 스마트폰’은 세계 최초로 그래핀을 열발산 소재로 사용했으며, 화웨이는 그래핀 리튬전지 상용화도 적극 추진하고 있음. 그래핀 응용 관련 시장 규모로는 리튬전지 소재의 시장이 제일 큰데 약 40-50억 위안 규모에 달할 것으로 전망되며, 다음으로는 열전도성 필름이 약 15-20억 위안 규모에 달할 것으로 전망되며, 그 외 복합소재 시장도 약 20억 위안 규모에 달할 것으로 전망됨.