"신소재 개발이 창조경제의 시작이다"

효성이 고성능 신소재 개발로 국내외 소재 산업을 이끌고 있다. 세계 최초로 개발한 고성능 신소재 폴리케톤의 상용화를 앞당기는가 하면 2013년부터 양산을 시작한 고성능 탄소섬유과 세계 1위를 기록한 다양한 첨단 소재로 국내외 산업 발전에 일조하고 있다. 

13일 업계에 따르면 효성은 최근 세계일류소재(WPM) 개발사업사무국과 함께 폴리케톤 상용화에 나섰다. 민관합동 창조경제추진단은 단기성과 창출이 가능한 과제 중 산업발전이 조속히 필요한 분야를 선정해 집중 지원하는 프로젝트로 창조경제플래그십 프로젝트를 시작했다. 효성이 개발한 신소재 '폴리케톤' 등 3개 분야는 지난 1월 프로젝트로 선정된 바 있다.

효성은 정부와 폴리케톤 수요 업체들과 협력 체제를 구축해 조기에 폴리케톤 상용화에 나서기로 했다. 폴리케톤은 효성이 2013년 11월에 세계 최초로 개발한 최첨단 고성능 신소재다. 

효성은 지난 10여년간 약 500억원의 연구개발 비용을 투자해 폴리케톤을 세계 최초로 개발했다. 폴리케톤은 2010년부터 산업자원통상부의 세계 10대 일류소재기술(WPM)사업 국채 과제로 선정되기도 했다. 

효성기술원 연구원들이 폴리케톤제품과 적용제품을 살펴보고 있다.© News1

◇완전히 새로운 물질..첨단 엔지니어링 플라스틱 

폴리케톤은 효성이 시장을 선도하는 대표적인 소재다. 폴리케톤은 올레핀과 대기오염의 주범인 일산화탄소로 이루어진 친환경 고분자 신소재이다. 효성이 자체 개발한 세상에 없던 완전한 신물질이다. 폴리케톤은 나일론 대비 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하며, 내마모성 역시 최고 수준인 폴리아세탈(POM) 대비 14배 이상 뛰어나다. 기체 차단성도 현존하는 소재 중 가장 우수하다. 폴리케톤은 엔지니어링플라스틱이나 초고강도 슈퍼섬유로 사용할 수 있다. 자동차·전기전자 분야의 내외장재 및 연료계통 부품 등 고부가 엔지니어링 플라스틱 용도로 적용될 수 있으며 타이어코드, 산업용 로프, 벨트 등에도 사용될 수 있다.

특히 자동차 배기가스, 담배연기 등에서 배출되는 인체에 유해한 가스인 일산화탄소(CO)를 원료로 하기 때문에 대기 중 유해가스를 줄이면서, 고기능성 제품을 만들어 내는 친환경ㆍ탄소저감형 소재이다. 효성은 지난해 폴리케톤 가공 기술, 연료튜브용 컴파운드, 자동차 커넥터용 폴리케톤 소재 등을 개발한데 이어 올해에도 폴리케톤 시장 확대를 위해 폴리케톤이 적용될 수 있는 용도 개발에도 박차를 가하고 있다.

효성은 2012년에 울산에 연산 1000 톤 규모의 폴리케톤 중합 생산 설비를 구축, 폴리케톤 소재를 양산하고 있으며 현재 연산 5만톤 규모의 폴리케톤 공장 건립을 추진하고 있다.

폴리케톤이 적용될 수 있는 세계 엔지니어링 플라스틱 시장 규모는 2012년 851만톤, 60조원 규모에서 2015년 977만톤, 66조원  규모로 커질 전망이다. 효성은 엔지니어링 플라스틱 소재분야에서 향후 세계시장의 30% 점유율을 차지할 것을 목표로 했다.

효성기술원 연구원들이 폴리케톤제품과 적용제품을 살펴보고 있다© News1

◇탄소섬유 국산화…50년간 소재산업 육성

효성은 지난 50여년간 소재산업을 육성해 왔다. 초기엔 해외 기술을 응용해 제품을 생산하는 수준이었으나 이제는 자체 기술로 소재 산업을 키우고 있다.

지난 2011년에는 철보다 10배 강한 강도를 가진 탄소섬유를 자체기술로 개발했다. 탄소섬유는 철에 비해 무게는 1/4에 불과하지만, 강도는 10배 이상 강한 신소재이다. 탄소섬유는 등산스틱, 골프채 등 레저용 제품과 함께 연료용 CNG 압력용기, 루프, 프레임 등 자동차용 구조재, 우주항공용 소재 등 철이 쓰이는 모든 곳에 사용될 수 있다.

그동안 미국과 일본의 탄소섬유를 전량 수입해 왔으나 효성의 국산화 성공으로 막대한 수입 대체 효과를 누리고 있다. 탄소섬유 시장은 연간 12% 이상의 성장률을 보이고 있으며 2030년에는 탄소섬유의 세계 시장이 100조원에 이를 전망이다.

효성은 원천기술 확보 후 꾸준한 연구를 통해 고강도 중탄성 탄소섬유 개발에 성공했고 탄소섬유 성형재료(Prepreg), 압력용기용 탄소섬유 등도 개발했다. 

앞서 2008년엔 고강도 섬유인 아라미드 원사를 개발한 바 있다. 효성의 아라미드 섬유 브랜드인 알켁스(ALKEX)는 강철보다 5배 강도가 높다. 섭씨 500도에도 연소되지 않는 뛰어난 내열성과 화학 약품에 강한 내약품성으로 방탄재킷, 방탄 헬멧, 골프채, 테니스라켓, 광케이블, 자동차 브레이크 패널 등에 활용된다. 

◇스판덱스, 타이어코드…글로벌 1위 소재 기업

효성은 한국보다 해외에서 더 이름이 높다. 글로벌 1위 브랜드가 다수다. 스판덱스, 타이어코드, 시트벨트용 원사, 에어백용 원단 등은 모두 글로벌 시장 점유율 1위를 차지했다. 

스판덱스 분야에서는 중국, 베트남 등 아시아 지역, 브라질 등의 미주 지역, 터키 등 유럽 지역 등 각 지역별로 핵심 생산 기지를 지속적으로 확대해 글로벌 시장을 이끄는 원동력으로 활용할 계획이다. 지난 해 4분기에는 베트남 공장에 1만톤 규모의 스판덱스 공장 증설을 완료해 본격적인 양산 및 판매를 진행하고 있다. 올 1분기 내에 중국 광동에도 1만톤의 스판덱스 공장 증설을 완료함으로써 중국 내수 시장 및 글로벌 시장 공략이 본격 가속화될 전망이다.

조현준 섬유PG장은 스판덱스 사업과 관련, "소비자 만족을 위해 스판덱스 공급을 지속적으로 늘려나가는 한편 고객의 요구에 최적화된 제품 개발에도 소홀하지 않을 것"이라고 밝힌 바 있다.

타이어코드는 글로벌 시장 점유율 45%를 차지한다. 타이어코드는 타이어의 내구성과 안정성, 주행성 등 성능을 좌우하는 핵심 보강재다. 효성은 글로벌 톱 타이어 메이커와 맺은 장기 공급계약을 기반으로 고품질 및 고부가 수익 제품 개발해 시장 점유율을 더욱 늘리고 있다.

이와 함께 스틸코드, 비드와이어, 에어백용 원단, 시트벨트용 원사, 자동차용 카페트(카매트) 등 자동차용 부품소재 등 산업용 소재 개발과 판매에도 집중함으로써 글로벌 시장에 적극 대응해 나간다는 방침이다.


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