세계는 지금 '꿈의 소재' 탄소섬유 전쟁 중

[아시아경제 조강욱 기자] 최근 ‘꿈의 신소재’로 불리는 탄소섬유 시장을 둘러싼 업체들의 경쟁이 치열해지고 있다.

국내 기업들도 잇달아 자체 기술로 선보인 탄소섬유를 선보이며 글로벌 시장에 도전장을 내고 있다.

탄소섬유는 석유, 석탄, 천연가스나 나무 등 탄소를 가진 물질을 가열하고 탄화해서 기다란 섬유 형태로 뽑은 소재를 말한다.

강철의 4분의 1 수준으로 가볍지만, 강도는 10배 이상 강한 특성을 가져 향후 ‘철’을 대체할 것으로 기대되는 첨단신소재이다.

또 탄성(외부 힘에 의해 변형되었다가 복원되는 성질) 수치는 강철의 7배 정도로 스테인리스나 알루미늄에 비해서도 월등히 높다. 가볍고 강도가 높다 보니 제품 경량화에 따른 연비 개선이나 이산화탄소 배출 감소 효과도 크다.

자동차?풍력 발전기 날개(블레이드) ?토목건축용 자재?압력용기 등의 산업용과 ‘Boeing 787’?‘Airbus 380’ 등의 항공용, 골프채? 낚싯대?테니스라켓?자전거 프레임 등의 스포츠?레저용 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

세계 시장규모도 현재 연간 5만톤(20억 달러) 규모에서 연간 11% 이상 급성장하고 있어 2020년에는 50억 달러 규모의 큰 시장으로 성장할 것이 기대된다.

상황이 이렇다보니 국체 업체들도 이 분야에 잇달아 뛰어들며 보폭을 활발히 하고 있다.

효성은 지난 3월 현대차가 2014 제네바모터쇼에서 선보인 미래형 컨셉카 ‘인트라도(Intrado)’의 프레임에 독자개발한 고성능 탄소섬유 ‘탠섬(TANSOME®)’을 처음 적용시켰다.

효성은 국내기업으로는 처음으로 자체 기술로 고성능 탄소섬유 개발에 성공했다. 또 지난해 5월 전북 전주에 연산 2,000톤 규모의 공장을 완공, 상업 생산을 시작하면서 '강력한 불길에서 태어난 경이로운 탄소섬유'라는 의미를 담은 ‘탠섬(TANSOME®)’ 브랜드를 발표하고, 본격적인 글로벌 마케팅에 나서고 있다.

롯데케미칼도 자동차 경량화 핵심 부품인 차체 프레임을 현대차와 공동 개발해 새로운 공법의 초경량 탄소섬유 복합재로 인트라도에 적용하는데 성공했다. 또 루프 등 주요 금속 부품도 탄소섬유 복합재로 대체하여 기존 자동차 중량을 60% 이상 획기적으로 경량화시켰다.

이러한 소재 기술 개발은 지금까지 해외 선진 소재 기업의 영역이었던 첨단 소재 분야에 국내 기술력이 어깨를 나란히 할 수 있는 중요한 계기가 됐다.

코오롱플라스틱은 최근 중국 상하이에서 열린 ‘차이나플라스2014’에서 자동차나 항공기의 무게를 줄여 연비를 획기적으로 개선시킬 수 있는 신소재 ‘컴포지트(KompoGTe)’를 공개했다.

열가소성 수지를 기반으로 만든 이 소재는 기존 열경화성 소재와 달리 재활용이 가능하며, 가공성과 충격강도도 훨씬 높다. 무엇보다 생산비용이 저렴해 탄소섬유 복합소재 활용의 최대 장애물로 꼽히던 높은 제조 단가 문제를 해결하고 대량생산이 가능해진다는 점에서 기대가 크다.

태광산업은 2009년 PAN계 탄소섬유 생산 기술을 독자 개발한 이후 2011년 상업설비를 구축했고, 2012년 3월에 국내 최초로 탄소섬유 상업생산을 시작했다. 태광산업은 탄소섬유 원료부터 제품까지 수직계열화를 갖춘 국내 유일의 업체다.

업계 관계자는 "탄소섬유는 향후 ‘철’을 대체할 것으로 기대되는 첨단 소재"라며 "시장 규모도 연간 11% 이상 급성장하고 있기 때문에 글로벌 시장을 놓고 업체 간의 첨예한 경쟁이 벌어지고 있다"고 말했다.