2017년 9월 21일 목요일

금속적층조형, 관성센서, 터보분자펌프 - Yano E plus 2017년 9월호(NO.114) / 야노경제연구소

Yano E plus 2017년 9월호(NO.114)


 토픽     

《차세대 시장 트렌드》
금속적층조형기술 동향
 ~국가 프로젝트도 시동! 세계 최첨단 장치 및 고품질 파우더 등의 관련 기술의 활용으로 모노즈쿠리 대국을 견인하는 비즈니스 전개를


적층조형법(Additive Manufacturing)은 ASTM에 의해 「3D CAD 데이터를 토대로 일반적으로 층 마다 재료를 적층하여 물체를 만드는 프로세스」라고 정의되고 있다.
이 중에서 금속재료를 원재료로 사용하는 것이 금속적층조형이다. 금속적층조형은 금속재료를 절삭해 가공물을 성형하는 기존의 감재적 조형과는 반대의 빌트업 방식으로, 금속으로 구성되는 구조물을 만들어내는 방법이다.
금속 이외의 재료를 이용한 적층조형으로서 주로 UV 경화형 또는 열가소성 수지계 재료가 이용되고 있으며, 이미 세계적으로 큰 시장을 형성하고 있지만, 금속계 재료를 이용한 금속적층조형은 아직도 작은 시장에 머무르고 있다.
특히 일본에서의 금속적층조형은 아직도 대부분 연구개발 수준이며 양산에 이르지 못했지만, 구미에서는 이미 항공우주분야 등 선진분야를 중심으로 실제품이 제작되고 있다. 다만 현재로서는 코스트가 비싸기 때문에 범용제품분야에 저변이 확대되는 상황은 아니다.

 내용목차   
《산업용 센서 시리즈》
●산업용 센서의 동향 내계용②:관성센서 시장(3~27페이지)
   ~스마트폰용 센서는 복합형의 IMU로 이행해, 산업용에서도
   건설기기 및 농기구의 원격조정, 로봇의 진화로 IMU의 수요가 증대한다∼

   1. 머리말
   1-1. 관성센서의 특징
   【그림1. MEMS 가속도센서의 사례(좌:초소형 제품 / 우:고정밀도 제품)】
   (1) 가속도센서
   (2) 자이로센서(각속도센서)
   【그림2. 광학식 자이로센서(제품 사례)】
   (3) IMU(관성계측유닛)
   (4) 경사센서
   2. 관성센서 시장의 최신 동향
   2-1. 관성센서의 총 시장규모·예측
   【그림·표1. 관성센서의 총 WW 시장규모 추이·예측(금액:2016-2021년 예측)】
   【그림·표2. 관성센서의 종류별 WW 시장규모(금액:2016년)】
   【그림·표3. 관성센서 시장에서의 MEMS 제품의 WW 시장점유율(금액:2016년)】
   2-2. 가속도센서 시장의 개황
   【그림·표4. 가속도센서의 WW 시장규모 추이·예측(금액:2016-2021년 예측)】
   【그림·표5. 가속도센서 시장에서의 MEMS의 WW 시장 비율(금액:2016년)】
   2-3. 자이로센서 시장의 개황
   【그림·표6. 자이로센서의 WW 시장규모 추이·예측(금액:2016-2021년 예측)】
   【그림·표7. 자이로센서의 종류별 WW 시장규모(금액:2016년)】
   2-4. IMU(관성계측유닛) 시장의 개황
   【그림·표8. IMU의 WW 총 시장규모 추이·예측(금액:2016-2021년 예측)】
   【그림·표9. IMU에서의 MEMS 제품의 WW 시장점유율(금액:2016년)】
   【그림·표10. 관성센서의 일본 시장규모 추이·예측(금액:2016-2021연도 예측)】
   【그림·표11. 일본 관성센서 시장의 상세(금액:2016년도)】
   【표1. 비모바일 IT기기용 관성센서의 주요 기업】
   3. 주목 기업의 최신 동향
   3-1. ST마이크로일렉트로닉스 주식회사
   【그림3. 모바일 폰용 6축 센서의 점유율 구성(2016년)】
   【표2. 산업기기용 MEMS 센서의 주요 제품(ST마이크로일렉트로닉스)】
   3-2. 주식회사 글로벌파이버옵틱스
   【그림4. 광섬유 자이로(FOG)의 기본 구성】
   3-3. 주식회사 케이멕스
   【그림5. FRABA / POSITAL제 TILTIX 경사계(제품 사례)】
   3-4. 콘즈테크놀로지 주식회사
   【그림6. Sensonor제 소형 MEMS 센서 모듈】
   3-5. SICK 주식회사 / SICK그룹
   【그림7. Sick의 경사센서(TSM88의 사례)】
   3-6. 일본항공전자공업 주식회사
   【그림8. MEMS 센서를 사용한 신형 IMU(JIMS-80)】

《주목 시장 포커스》
●터보분자펌프 시장(28~39페이지)
   ~반도체 및 디스플레이 시장에 어깨를 나란히, 증가 기조로 전개~

   1. 터보분자펌프란
   2. 업계구조와 시장규모 추이
   【그림·표1. 터보분자펌프 시장 일본 메이커 출하규모 추이(금액:2013년-2016년)】
   【그림·표2.터 보분자펌프 시장 일본 메이커 출하분야별 점유율(금액:2016년)】
   3. 주요 참여 기업 동향
   3-1. 알백 주식회사
   3-2. 에드워즈 주식회사
   3-3. 주식회사 오사카진공기기제작소
   【그림1. 터보분자펌프(복합분자펌프) 배기 원리】
   【그림2. 터보분자펌프 단면도(그리스 윤활볼 베어링형)】
   3-4. 주식회사 시마즈제작소
   3-5. Canon Anelva 주식회사
   3-6. 주식회사 EBARA FIELD TECH
  4. 향후의 시장동향
   【그림·표3. 터보분자펌프 시장 일본 메이커 출하규모 추이(금액:2017년-2020년 예측)】
   【그림·표4. 터보분자펌프 시장 일본 메이커 출하분야별 점유율(금액:2020년 예측)】

●SSD(Solid State Drive) 시장(40~62페이지)
   ~급속히 진행되는 성능향상과 가격저하에 의해
   HDD에 대신해 단번에 스토리지의 주역으로!~

   1. SSD의 입지
   【그림1. 메모리와 스토리지의 계층구조를 나타낸 모식도】
   2.S SD의 특징
   2-1. 고속성
   2-2. 정숙성
   2-3. 저소비전력
   2-4. 경량·내충격성
   2-5. 기입내성
   2-6. 고가
   3.S SD의 시장규모 추이와 예측
   【그림·표1. SSD의 일본 및 WW 시장규모 추이와 예측(수량:2015-2020년 예측)】
   【그림·표2. SSD의 일본 및 WW 시장규모 추이와 예측(용량:2015-2020년 예측)】
   【그림·표3. SSD의 일본 및 WW 시장규모 추이와 예측(금액:2015-2020년 예측)】
   4. SSD의 시장점유율
   【그림·표4. SSD의 WW시장에서의 기업 점유율(금액:2016년)】
   5. SSD 및 관련 기술·제품과 관계되는 기업·단체의 대응 동향
   5-1. 학교법인 쇼난공과대학
   【그림2. 적층형 FeRAM의 단면을 나타낸 모식도:
     (A) 등가 회로도, (B) 종방향 단면도, (C) WL방향 단면도】
   【그림3. 시스템 LSI의 기본적인 구성요소인 순서회로의 새로운 설계법을 나타낸 모식도】
   5-2. 학교법인 주오대학
   5-3. 도시바메모리 주식회사
   【그림4. 스토리지 데이터 계층의 변화를 나타낸는 모식도】
   【그림5. TSV 기술의 개요】
   【그림6.Q LC 기술의 개요】
   5-4. 마루분 주식회사
   5-5. Intel Corporation(미국)
   5-6. Kingston Technology Company, Inc.(미국)
   【그림7. 「SSDNow UV400」시리즈의 240 GB모델의 외관】
   5-7. Lite-On Group (대만)
   5-8. Micron Technology, Inc.(미국)
   5-9. Samsung Electronics Co., Ltd.(한국)
   5-10. SanDisk Corporation(Western Digital)(미국)
   【그림8. 클라이언트용 SSD 「SanDisk X400」의 외관】
   【그림9. SanDisk의 3D NAND 메모리 개념도】
   5-11. SK Hynix Inc.(한국)
   6. 확대 기조가 높아지는 SSD

《차세대 시장 트렌드》
●금속적층조형기술 동향(63~88페이지)

   ~국가 프로젝트도 시동! 세계 최첨단 장치 및 고품질 파우더 등의
   관련 기술의 활용으로 모노즈쿠리 대국을 견인하는 비즈니스 전개를∼

   1. 금속적층조형의 현상
   2. 금속적층조형의 재료
   2-1. 아트마이즈법
   2-2. 기계적인 합금
   2-3. 경사기능재료
   3. 금속적층 형의 방법
   3-1. 전자빔 용해(EBM:Electron Beam Melting)
   3-2. 레이저빔 용해(LBM:Laser Beam Melting)
   4. 금속적층조형의 시장규모 추이와 예측
   【그림·표1. 적층조형의 재료 종류별 WW 시장규모 추이와 예측(금액:2015-2020년 예측)】
   【그림·표2. 금속적층조형의 분야별 WW 시장규모 추이와 예측(금액:2015-2020년 예측)】
   5. 금속적층조형에 관한 일본 이외의 동향
   5-1. 미국
   5-2. 유럽
   5-3. 일본
   6. 금속적층조형과 관계되는 기업·단체의 대응 동향
   6-1. 아이치산업 주식회사
   6-2. 지방독립행정법인 오사카산업기술연구소
   6-3. 오사카야킨흥업 주식회사
   6-4. 학교법인 긴키대학
   6-5. 금속기켄 주식회사
   【그림1. 금속적층조형 제작 플로우】
   【그림2. 제작형상과 코스트의 관계】
   【그림3. 제작공정에 의한 비교 예】
   【그림4. 토폴로지 최적화의 적용 예】
   6-6. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소
   【그림5. 파우더베드방식으로 가스아트마이즈분·파쇄분으로 제작한
    금속적층조형 샘플 예(라티스 구조물)】
   【그림6. 그림5의 구조의 원료분·가스아트마이즈분 및 파쇄분】
   【그림7. DED 방식으로 제작한 금속적층조형 샘플 예(TRAFAM 네이밍 플레이트 구조물)】
   6-7. 산요특수제강 주식회사
   6-8. DMG모리정밀기계 주식회사
   6-9. 도시바기계 주식회사
   6-10. 국립대학법인 도호쿠대학
   6-11. 주식회사 나가오시스템
   【그림8. 3차원 볼 밀(3차원 리엑터)의 외관(a)과 용기 내 거동(b)】
   【그림9. 3차원 볼 밀(3차원 리엑터)로 처리한 합금의 조직 사진 예】
   6-12. 일본전자 주식회사
   【그림10. 전자빔 파우더베드 적층조형법을 이용한 모노즈쿠리 프로세스】
   6-13. 주식회사 히타치제작소
   【그림11. 「HiPEACE®」로 시작한 복잡 형상의 날개바퀴 시작품】
   6-14. 주식회사 마쓰우라기계제작소
   6-15. 야마자키마작 주식회사
   6-16. Sandvik Materials Technology AB(스웨덴)
   7. 금속적층조형의 장래 전망

●IoT 모델과 시큐리티 동향(2)(89~103페이지)
   ~IoT 디바이스 암호화의 보급은 2018년~2020년 전망
   말단 노드는 SCU의 이용이 진행된다∼

   1. IoT의 시큐리티
   1-1. IoT에 대한 경이로운 대응
   1-2. 암호화
   (1) 암호에 의한 인증 메커니즘
   ①공통키암호방식
   【그림1. 공통키에 의한 암호방식】
   ②공개키암호 방식
   【그림2. 공개키에 의한 암호방식】
   ③양자를 조합한 암호화 방식
   【그림3 .SSL 암호방식】
   1-3. 암호화의 신뢰성
   1-4. IoT의 암호화 대책
   1-5. IoT의 암호화의 효과
   1-6. 고기능 암호라는 방식
   【그림4. 통신 시큐리티의 누설 사례(스마트미터에서의 통신데이터)】
   1-7. 준동형 암호(HE)/서명의 이용
   【그림5. 준동형 암호(HE)/서명의 구조】
   2. 블록체인의 암호화
   2-1. 블록체인의 구조
   【그림6. 블록체인의 구조】
   2-2. 블록체인의 암호화
   2-3. 블록체인의 취약성
   3. 하드웨어에 의한 암호화 「SCU」
   3-1. SCU(Secure Cryptographic Unit)의 이용
   3-2. SCU에 요구되는 요건
   4. IoT에서의 암호화 시큐리티 시장
   【그림·표1. IoT에서의 암호화 시큐리티 시장 추이(금액:2016-2020년 예측)】




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