의도한 목적에 대해 우수한 원하는 특성을 제공하는 고품질 소재를 고급 소재라고 합니다. 이는 단일 제품 또는 제품 조합일 수 있습니다. 제조업체는 새로운 고급 소재를 개발하고 기존 제품을 미세 조정하여 원하는 특성을 향상시키는 데 주력하고 있습니다. 이러한 소재의 높은 품질은 물리학, 전자, 의료 기기, 친환경 포장, 폐수 처리 등에 적용되었습니다. 일부 인기 있는 첨단 소재는 제조업체가 첨단 강철 및 알루미늄 합금과 실리콘 질화물, 강화 지르코니아, 알루미늄 질화물 등을 포함한 다양한 세라믹에 대한 증가하는 수요를 충족하는 데 도움이 됩니다. 연구자들은 또한 Dyneema, Vectran, M5, Zylon PBO와 같은 다양한 첨단 섬유를 개발했으며, 이는 첨단 소재 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 추정됩니다.

첨단 소재는 경량과 결합된 높은 강성, 강화 섬유의 우수한 강도, 화학 물질 및 온도에 대한 높은 내성, 치수 안정성, 높은 유연성 등을 포함하여 향상된 화학적 및 물리적 특성을 제공합니다. 일부고급 소재 시장의 최종 사용 분야는 항공우주, 전자 및 반도체, 자동차, 의료 기기입니다. 고급 복합재는 (매트릭스 상을 기준으로) 세라믹 매트릭스 복합재(CMC), 폴리머 매트릭스 복합재(PMC) 및 금속 매트릭스 복합재(MMC)로 세분화할 수 있습니다. 유럽은 이 지역의 다양한 최종 사용 산업이 급속히 성장함에 따라 고급 소재의 가장 큰 시장입니다. 북미는 고급 소재 시장에서 가장 빠르게 성장하는 지역으로 추정되며, 그 다음은 아시아 태평양 지역으로, 주요 기업의 R&D에 대한 대규모 투자, 이 지역의 다양한 부문에서 첨단 소재에 대한 급증하는 수요, 환경 안전에 대한 우려 증가 때문입니다. 예를 들어, 고급 소재는 향상된 산화환원, 강력한 흡착 및 광촉매 특성과 같은 특징으로 인해 폐수 처리에 사용됩니다. 폴리염화비닐 멤브레인 반응기는 질산염을 제거하여 지하수 안전을 돕는 고급 소재로 작동합니다.  

첨단 소재 분야의 광범위한 R&D로 인해 향상된 범위의 첨단 소재가 개발되었습니다. 첨단 소재 시장에서 새롭게 개발된 제품 중 일부는 우수한 강도의 폴리머(PPS, PEEK 및 Radel), 섬유-폴리머 복합재(에폭시 라이텍스 유리), 실리콘 카바이드 또는 붕소 섬유 위스커가 있는 알루미늄입니다. 다른 유형의 첨단 소재로는 금속 유리, 열분해 흑연, 경질 코팅(질화 티타늄, 질화 티타늄 알루미늄), 도핑된 매체 및 광 변조기 등이 있습니다.

글로벌 첨단 소재 시장 성장을 주도하는 주요 요인 중 일부는 연료 효율을 높이고 CO2 배출을 줄이기 위한 경량 차량에 대한 수요 증가와 첨단 소재로서의 그래핀에 대한 수요 증가입니다. 그래핀은 얇고 강하며, 투명하고 유연하며, 전기와 열의 우수한 도체, 고주파수 등 다양한 수요가 많은 특성을 가지고 있습니다. 이로 인해 다양한 분야에서 광범위하게 적용되어 예측 기간(2016~2024년) 동안 글로벌 첨단 소재 시장의 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

첨단 소재–규제 시나리오

전 세계적으로 첨단 소재의 생산, 사용 및 수출/수입과 관련된 다양한 정부 규정이 시행되고 있습니다. 예를 들어, 첨단 소재 시장의 제조업체와 최종 사용자는 그래핀 생산 및 사용에 대한 독성 물질 관리법(TSCA), 환경 보호청(EPA)에서 정의한 표준화된 규칙과 규정을 고려해야 합니다. 또한 탄소 나노튜브 사용을 규제하는 미국 환경 보호청도 있습니다. 규정(EC) No 1935/2004는 특히 식품 포장에 사용되는 고급 포장재에 대한 안전 지침을 제공합니다. 지침 84/500/EEC는 식품과 접촉하는 고급 세라믹 소재에 대한 EU 법률을 제공합니다.

경량 차량에 대한 수요 증가는 예측 기간 동안 고급 소재 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 경량화는 자동차 부문의 추세로, 우수한 연료 효율성, 향상된 안전성 및 차량의 전반적인 성능을 가능하게 합니다. Scientific American(유명 과학 잡지)에 따르면 자동차의 연비는 무게를 1/10로 줄이면 6~8% 증가합니다. 예를 들어, Nissan은 Altima, Frontier, JUKE 등 2016년 모델 자동차의 무게를 크게 줄였습니다. 경량 차량은 무거운 차량만큼 안전하지 않다는 오해가 있는데, 이는 이전에 경량 차량 시장 성장에 도전이 되었습니다. 그러나 수년에 걸쳐 경량 차량의 안전 문제에 대한 일반적인 개념은 향상된 안전성을 제공하는 새롭게 개발된 경량 차량 덕분에 바뀌었습니다. 새롭게 개발된 첨단 소재(탄소, 알루미늄 및 마그네슘 복합재)는 경량 차량에 더 큰 안전 기능을 제공합니다. 첨단 소재를 사용하여 제조된 새롭게 개발된 자동차 중 일부는 BMW와 BMW i8입니다. 이러한 자동차의 승객 셀은 매우 강하지만 강철보다 50% 가벼운 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 만들어졌습니다. Coherent Market Insights에 따르면 2015년 승용차의 글로벌 판매량은 7,390만 대로 추산되었으며, 이는 첨단 소재 시장이 성장하기에 매우 유리한 환경을 조성했습니다.

첨단 소재 시장 성장을 제한하는 요인 중 일부는 높은 가격, 복잡한 제조 및 첨단 소재의 낮은 가용성입니다. 첨단 소재의 생산 및 사용에는 숙련된 전문가와 광범위하고 지속적인 연구가 필요하며,차례로 많은 투자가 이루어질 것입니다. 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 수 있는 신흥 기술 중 일부는 확장 가능한 폴리머 기술로, 첨단 전자 제품에 상당한 긍정적 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 또한 바이오 기반 폴리카보네이트도 예측 기간 동안 에너지 및 가스 부문에서 상당한 인기를 얻을 것으로 예상됩니다. 글로벌 첨단 소재 시장에서 운영되는 주요 기업으로는 Akzo Nobel, 3M Company, BASF, Dow Chemical, Momentive Performance Materials Inc.가 있습니다.간략히 보기