PI첨단소재 반기보고서 (2021.06)
2. 주요 제품 및 서비스

당사의 제조 제품은 PI(Polyimide) 필름 및 PI(Polyimide) 바니쉬이며, 기초 소재의 특성상 광범위한 산업 분야에 널리 적용되고 있습니다. 따라서 전방 산업에 대한 구분은 주된 매출인 PI(Polyimide) 필름이 적용되는 주요 시장을 기준으로 아래와 구분합니다.

1. FPCB (Flexible Printed Circuit Board, 연성회로기판) 용도

PI(Polyimide) 필름이 대상으로 하는 시장 중 그 규모가 가장 큰 시장은 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 용도 시장입니다. F PCB는 RPCB(Rigid Printed Circuit Board) 대비 얇은 두께와 가벼운 무게를 갖고 있으며, 유연성이 좋고 집적도가 높아 모바일 기기의 고성능 집적화 트렌드에 부합하는 부품이라고 할 수 있습니다. PI(Polyimide) 필름을 기준으로 한 FPCB 용도 시장은 커버레이(Coverlay), 3층FCCL (FCCL: 연성동박적층판, Flexible Copper Clad Laminate), 2층FCCL , 보강판(Stiffener) 등과 같이 구분할 수 있습니다. PI(Polyimide)와 동박(구리)을 함께 붙인 구조의 제품을 FCCL이라고 하며, PI(Polyimide)층과 구리층의 형성 방법 또는 붙이는 방법에 따라 3층FCCL과 2층FCCL 을 구분합니다. 이렇게 제조된 FCCL의 동박면에 회로를 형성한 후 회로 보호를 위해 덮는 소재를 커버레이라고 하는데, 커버레이는 PI(Polyimide) 필름에 접착제를 도포한 형태의 제품입니다. 커버레이 용도 수요는 FPCB 단면 면적과 비례하여 전체 시장 증가에 따라 함께 증가하고 있으며, 전방 산업 요구에 따라 초극박(10㎛ 이하 두께) PI(Polyimide) 필름, 유색(Black, White) PI(Polyimide) 필름 등 고부가 제품의 비중이 증가하는 추세입니다.2층 및 3층FCCL 용도는 IT기기의 다양화 및 자동차의 전장화에 따라 수요가 확대되고 있으며, 당사는 자체적인 기술력 확보와 고객 제휴를 통해 박막화, 고집적화에 유리한 PI(Polyimide)필름 개발 및 마케팅 활동을 전개하고 있습니다. PI(Polyimide) 필름은 FPCB에서 전도체 역할을 하는 동박층을 지지하는 지지체(Substrate)임과 동시에 회로 방향이 아닌 곳으로 통전이 일어나지 않게 하는 절연체(Insulator) 역할을 합니다. 보강판의 경우 FPCB 또는 기타 부품을 지지하기 위해 부품의 배면 및 단부에 부착됩니다. FCCL 및 FPCB 제조 공정은 Roll-to-Roll 공정상 물리적인 장력을 받으면서 270℃를 넘는 고온과 화학 물질의 접촉이 필수적으로 수반되는 환경 조건이며 이러한 공정 중에서도 변하지 않고 그 성질을 유지해야 하는데, 이는 PI(Polyimide) 필름만이 FCCL과 FPCB의 핵심 소재로 쓰일 수 밖에 없는 이유입니다. 일부 제한된 FPCB 용도에서 다른 소재가 쓰이는 경우가 있으나, 상용화된 플라스틱 소재 중 PI(Polyimide) 필름을 전면 대체할 수 있는 소재는 현재까지 없습니다. 당사 제품의 직접고객사는 FCCL 제조 업체로, FCCL 제조 업체는 FPCB 업체의 주요 Supplier입니다. FCCL과 FPCB를 거친 PI(Polyimide) 필름은 궁극적으로 디스플레이 모듈, 카메라 모듈을 비롯한 모듈 업체 및 스마트폰, 태블릿, 자동차, 디스플레이, PC Laptop 등과 같은 세트 업체에게 제공됩니다. 당사는 이와 같은 공급채널상에서 수요자의 주문 및 요구에 맞는 PI(Polyimide) 필름을 생산하여 공급해야 하므로, 전방 업체의 오더에 대한 품질 및 납기를 준수하는 것이 사업을 유지하는 중요한 열쇠가 됩니다. 2. 방열시트 용도 PI(Polyimide) 필름이 적용된 방열 시트의 정식 제품 명칭은 '인조 Graphite Sheet(Artificial / Pyrolytic / Synthetic Graphite Sheet)'입니다. 인조 Graphite Sheet는 PI(Polyimide) 필름을 고온에서 태운 후 흑연화하는 방식으로제조되는데, 이때의 제조 공정 중 PI(Polyimide) 필름의 다른 성분들은 제거되고 탄소 성분만이 남아 인조 Graphite Sheet를 구성하게 됩니다. IT기기에 주로 적용되는 방열소재는 크게 4가지가 있습니다. 첫 번째로, 가장 널리 사용되는 소재는 금속류를 가공한 방열소재입니다. 열전도도가높고 가격이 저렴한 알루미늄과 같은 금속 소재를 가공하여 사용되며, 박형으로 제작된 소재에 지지체인 필름류를 부착하거나 접착제층을 구성하여 발열 부위에 적용합니다. 저렴하고 구하기 쉬운 소재임에 비해 밀도가 높아 무겁고 박막화가 어려우며, 표면이 거칠고 통전 문제를 야기할 수 있습니다. 두 번째는 실리콘에 방열 기능을 부여한 방열소재입니다. 실리콘에 금속 입자를 넣거나 실리콘과 금속박을 합지하는 방식으로 제조하며, 방열 외 다른 기능을 부여할 수 있으나 두꺼운 두께가 단점입니다. 세 번째는 흑연으로부터 제조하는 천연 Graphite Sheet입니다. 광산에서 채굴한 흑연에 열과 압력을 부여하여 필름(시트)화 하는 방식으로 제조되며, 표면이 매끄러워 시트 형태 제조가 어려워 핸들링이 까다롭다는 단점이 있습니다. 네 번째는 PI(Polyimide) 필름을 이용한 인조 Graphite Sheet입니다. 인조 Graphite Sheet는 금속인 구리에 대비 2~4배, 알루미늄에 대비 3~7배, 천연 Graphite 보다 2배 높은 열전도도를 가진 것과 같이 상용화된 방열 소재 중 가장 열전도성이 뛰어난 물질이자 가장 가벼운 무게와 얇은 두께의 구현이 가능한 소재입니다. 다만, 높은 가격으로 인해 CPU, 플래그쉽 스마트폰 등 고부가 시장 분야로 시장이 제한되는 부분이 있었습니다. 하지만, 인조 Graphite Sheet의 높은 가격에도 불구하고 우수한 방열 성능과 얇은 두께로 인하여 최근 4~5년 사이 그 수요가 급격하게 증가되었고, 이는 인조 Graphite Sheet를 제조하는 양산 업체의 급격한 증가를 불러옴과 동시에 인조 Graphite Sheet의 가격 하락, 적용처 확대라는 선순환 구조로 이어지는 추세입니다. 인조 Graphite Sheet 업체는 Roll 형태의 PI(Polyimide) 필름을 구매하여 재단한 후 탄화, 흑연화를 거쳐 인조 Graphite Sheet를 제조합니다. 최근에는 한국의 고객사를 중심으로 별도의 재단 절차 없이 곧바로 필름을 투입하여 인조 Graphite Sheet를 제조하는 Roll-to-Roll 방식이 확대되는 추세 입니다. 이렇게 제조된 인조 Graphite Sheet는 전방업체의 요구에 따라 코팅, 합지 등의 공정을 거치며 각 부품 형태에 맞게 재단(타발, 톰슨 가공)한 후 전방의 부품 업체로 납품됩니다. 최종 제품은 스마트폰을 비롯한 Portable 모바일 기기 및 기타 IT기기 등으로 발열 문제로 인해 열 관리가 필요한 부품에 부착되는 식으로 적용됩니다.

3. 디스플레이 용도

디스플레이를 구성하는 부품 중 CoF(Chip On Film)는 디스플레이의 PCB에서 발신하는 신호를 디스플레이 패널에 전달하는 구동회로로써, PI(Polyimide) 필름 위에 금속층을 Sputter하고 구리를 도금하여 FCCL을 만든 후, 회로를 형성하여 그 위에 구동 Chip을 얹은 부품입니다. CoF 용도 시장은 디스플레이 시장의 성장세 둔화로 인해 수년간 침체를 거듭했으나, 2013년 디스플레이 해상도가 UHD로 확대되고 2017년 이후 4K, 8K로 발전함과 동시에 최근 LCD에서 OLED로 디스플레이 패널 기술이 변화하면서 높은 해상도를 지원하기 위한 CoF의 적용이 급속히 증가하고 있으며, 당사는 현재 CoF 용도로 양산 및 상용 공급 중입니다. 또한, Foldable 폰과 같은 Flexible OLED Display 패널에 유리를 대체하는 Substrate 소재로 PI(Polyimide) 필름이 적용되고 있으며, Flexible Display 시장의 본격적인 개화와 함께 PI(Polyimide) 필름의 높은 매출 성장이 기대됩니다.

4. 첨단 산업 용도

첨단 산업용 시장은 PI(Polyimide) 필름이 최초 적용되기 시작했던 우주 항공 용도를포함하여 전기 절연용, 공정 부자재용, Tape 및 공정용, EV(Electric Vehicle)용 등을총칭하나, 하기 설명에서는 적용분야의 유사성을 감안하여 전기 절연용, Tape 및 공정용, EV(Electric Vehicle)용, 기타와 같이 구분하였습니다. 대형 모터의 발전기나 몰드 변압기와 같은 고전압 기기는 선박, 군수, 철도, 발전, 산업(기계, 설비) 등 다양한 분야에 적용되는데, 이러한 발전기와 변압기의 내부는 전기가 통하거나 보관되는 도체와 그 도체에서의 누전을 방지하는 절연물이 함께 사용됩니다. 이러한 절연물은 기기에서 필요로 하는 전력 또는 전압에 따라 절연 등급이 결정되는데, 높은 절연 등급(통상 H종 이상의 절연 등급)을 필요로 하는 용도에서는 PI(Polyimide) 필름이 다른 절연물과 함께 복합적으로 적용됩니다. 전기절연용 시장은 지속적으로 유지되는 물량이 있는 반면, 고속철도, 풍력발전 등 프로젝트성 오더의 경우 그 프로젝트의 특성에 따라 PI(Polyimide) 필름의 사용 물량 및 적용 기간이 결정됩니다. PI(Polyimide) 필름을 사용하여 제작된 Tape는 타 기재를 사용한 Tape와 비교하여 작은 부피에서도 높은 절연 성능을 낼 수 있기 때문에 Battery 절연, 반도체, 컨덴서 등의 분야에 적용됩니다. 이 중에는 한 번 쓰여지고 버려지는 Solder Masking과 같은 용도도 있는 반면에, 반도체 용도와 같이 부가가치가 높고 신뢰성이 중시되는 용도도 존재하며, Portable 모바일 기기 시장의 확대와 함께 Battery 용도에서의 적용량은 매년 꾸준히 증가하는 추세입니다. 이와 같이 Tape 용도는 적용 분야의 다변화와 함께 시장의 성장이 동반되고 있으며, 박막화, 고도화 추세에 부응하여 PI(Polyimide) 필름의 새로운 용도로 부상하고 있습니다. 이외에도 공정용 PI(Polyimide) 필름의 경우, 고온 또는 화학 처리를 필요로 하는 Roll-to-Roll 공정에서 설비의 가동을 보조하기 위한 용도로 많이 사용되며, MLCC(Multi Layer Ceramic Condenser,적층세라믹콘덴서) 등 고온 환경의 제조 공정에서도 사용됩니다. EV(Electric Vehicle)를 대표로 전장용 PI(Polyimide) 필름 시장은 자동차 내에 다양한 용도 및 부품에 사용되고 있습니다. 전장용 PI 필름 시장 내에서 가장 큰 시장은 EV(Electric Vehicle)용 Battery(2차전지) 절연 Tape 시장입니다. 각국의 환경 및 경제 정책에 따라 내연기관자동차의 점진적 퇴출과 EV(Electric Vehicle) 육성이 본격화 되고 있으며, 향후 EV(Electric Vehicle) 산업의 급격한 성장에 따라 EV(Electric Vehicle) Battery 산업 및 관련 소재 산업 수요 역시 폭발적인 증가 추세가 예상됩니다. EV(Electric Vehicle)용 2차전지의 경우 높은 내열성과 동시에 배터리 셀(Cell)간의 통전을 막기 위한 높은 전기 절연성 등 안전성과 신뢰성에 관련된 물성이 요구되고 있으며, PI(Polyimide)는 이에 부합하는 가장 높은 수준의 물성을 갖춘 슈퍼엔지니어링 플라스틱 소재입니다.EV(Electric Vehicle) Battery 절연 Tape 외에도 PI(Polyimide) 필름은 전장에 들어가는 각종 센서, 카메라, 안테나, BMS (Battery Management System), 자율주행 모듈 등 전장용 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)가 확대됨에 따라 그 사용이 증가하고 있습니다. 뿐만 아니라, PI(Polyimide) 필름 형태가 아닌 액체 상태의 PI 바니쉬(PI Varnish) 형태로 EV(Electric Vehicle) 모터(Motor)에 사용되는 에나멜 전선 케이블(Enamel Cable)의 코팅 소재로 사용되고 있으며, 전장용 반도체 패시베이션(Passivation) 소재로 그 사용 영역이 계속해서 확대되고 있습니다. PI(Polyimide) 필름은 최초 개발 목적 분야였던 우주 항공 분야에서의 필수 소재로 지속적으로 사용되고 있습니다. 가령, 우주 항공 기체의 내부와 외부 사이에는 마찰에 의한 고온과 높은 고도에서의 저온을 단열할 수 있는 절연물이 사용되는데, 이러한 절연물의 하나로 PI(Polyimide) 필름이 적용됩니다. 이외에도 당사는 Flexible Solar Cell, 연료전지 등과 같이 전방 산업의 미래 시장에서필요로 하는 다수의 용도에 대해 연구 개발을 진행하며 차세대 시장의 도래에 앞서 준비를 하고 있습니다.