JFCA, 2030년 글로벌 126조원 돌파 … 친환경·전자용 수요 증가세

파인세라믹 시장이 2030년 126조원을 돌파하며 새로운 부흥기를 맞을 것으로 예상된다.
파인세라믹은 반도체, 전자소재, 화학공업 프로세스용 촉매, 의약품 등 광범위한 분야에 사용되며 탄소중립 등 새로운 트렌드를 타고 다시 각광받고 있다.
일본파인세라믹협회(JFCA)가 2024년 여름 미국에서 공표된 첨단 세라믹 시장 보고서를 분석한 결과에 따르면, 글로벌 파인세라믹 시장은 2023년 약 10조엔(약 98조원)에서 2030년 약 14조50억엔(약 137조원)으로 성장할 것으로 전망된다.
특히, 동남아와 중국이 성장을 견인하면서 연평균 성장률은 2030년까지 5%를 유지할 것으로 예상된다.
경량화를 위해 플래스틱과 조합한 세라믹 복합소재와 전자부품용 세라믹, 친환경 세라믹이 세계적으로 증가할 것으로 판단된다.
파인세라믹 시장은 중국과 미국이 50% 이상을 차지하고 있으며 양국의 점유율은 당분간 확대될 것으로 예상된다.
특히, 중국의 예상 성장률은 글로벌 평균을 웃도는 6.5%에 달하고 있다.
중국은 현재 글로벌 파인세라믹 시장에서 약 30%의 비중을 차지하고 있으며 2023년 기준 시장규모는 3조엔(약 29조원) 이상으로 파악된다. 2030년에는 약 4조7000억엔(약 46조원)으로 확대될 것으로 예상되고 있다. 다른 경제 분야에서는 중국에서 다른 지역으로 전환하는 트렌드가 가속화되고 있으나 파인세라믹은 아직 잠재력이 높은 편이다.
중국 세라믹 메이저 역시 당분간 중국과 인디아에서 내연기관 배기가스 정화용 세라믹 시장이 확대될 것으로 기대하고 있다.
파인세라믹은 환경정화, 탄소중립, 파워반도체, 의료용 바이오 세라믹 3D 프린팅 기술 등 신규 용도에도 주목하고 있다.
일본 파인세라믹스센터(JFCC) 역시 글로벌 파인세라믹 시장이 2023-2030년 연평균 5%대 성장을 이어갈 것으로 전망하고 있다.
시장규모는 중국과 미국이 1위, 2위이고, 중국을 제외하면 아시아에서는 일본이 가장 큰 시장 및 기술력을 갖춘 것으로 평가된다.
JFCC는 나노기구 연구소와 소재기술 연구소를 운영하면서 일체화된 연구 및 정보 연계를 통해 세라믹의 △미구조 해석 기술 △계산 소재 설계기술 △신소재 개발 기술 및 소재 해석 기술 등을 주제로 다양한 연구개발(R&D)을 추진하고 있다.
특히, 수요기업들의 다양하고 광범위한 니즈를 충족시키기 위해 금속, 플래스틱, 고분자 소재부터 카본을 비롯한 복합소재 관련 신소재 분야에서 광범위한 연구개발에 주력하고 있다.
JFCC는 2024년 들어 주요 연구 성과를 잇달아 발표해 주목받았다.
먼저, 교토(Kyoto)대학 대학원 및 도요타(Toyota Motor) 등 여러 연구그룹과 함께 개발한 차세대 2차전지용 전고체 불화물 이온 2차전지용 층상구조(Intercalation) 양극재가 커다란 반향을 일으켰다. 다양한 불화물 이온을  삽입할 수 있음을 증명함으로써 추가적인 고용량 층상구조 양극 개발 가능성을 제시한 것으로 평가된다.
또 불화물 이온전지용 음극재 연구개발에서도 우수한 성과를 발표했다.
불화란타넘(Lanthanum Fluoride)으로만 이루어진 음극은 충전 시 생성되는 순금속 란타넘이 전해질 분해와 내부에서 쇼트를 일으켜 반복 충·방전을 방해하는 문제가 있었으나, 새로운 개념의 불화물 이온전지 음극재는 불화란타넘 음극에 인듐(Indium)을 첨가함으로써 순금속 란타늄이 아닌 인듐과 란타늄 합급을 합성하는 완전히 새로운 충·방전 반응 구현에 성공했다. 
JFCC는 합금 형성을 충·방전에 이용하는 새로운 개념을 제공함은 물론 음극재 탐색 대상을 순금속에서 합금계로 크게 확대한 것으로 평가된다. 특히, 불화물 이온전지 상용화를 위한 연구개발 가속화에 대한 기대가 크다.
JFCC는 페로브스카이트형 화합물에 일반적으로는 크기 때문에 도입이 난해한 루비듐(Rubidium) 금속 이온을 적용하는 방법도 개발했다. 
높은 이론성능에도 불구하고 합성에 어려움을 겪고 있던 니오브산루비움(Niobium Rubidium Oxide) 축차 상전이를 확인함으로써 전자소재 분야를 비롯해 반도체와 고기능성 소재의 토대를 형성하는 신규 유전체와 압전체 설계 지침을 수립할 수 있게 됐다.
JFCC는 고압합성과 MI(Materials Informatics)를 접목시켜 새로운 물질을 높은 정확도로 제안할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (윤우성 선임기자)