섬유개발硏, 기업체 손잡고 슈퍼섬유 신소재 개발

산자부 섬유패션 활성화 사업 일환
20개 기업 참여해 미래신소재 개발
직간접 매출 107억8700만원 성과
전기차-반도체 진출 속도 가속화

23일 한국섬유개발연구원 산업소재연구본부 직원들이 최근 개발한 슈퍼섬유 신소재의 활용 분야와 지원 방안을 논의하고 있다. 한국섬유개발연구원 제공

섬유복합소재 전문기업 ㈜이지컴퍼지트는 최근 슈퍼섬유인 아라미드를 활용한 ‘토우 프리프레그(tow prepreg)’를 개발했다. 자동차용 수소저장용기를 비롯해 미사일 추진체, 압력용기 등에 쓰인다. 강도가 높고 가벼운 미래 신소재 부품으로 꼽힌다.

첨단 섬유의 상징인 아라미드는 5mm 굵기에도 약 2t의 무게를 들어 올릴 만큼 강하다. 진동 흡수 능력도 우수하다. 이 섬유를 접목해 만든 토우 프리프레그를 상용화한 곳은 세계적으로 한 미국 회사 외에는 없는 것으로 알려졌다. 회사 관계자는 “연구 평가 영역을 확대하기 위해 전문 인력 2명을 신규 채용했다. 최근까지 직간접 매출 약 1억5400만 원을 달성했다”고 말했다.

이지컴퍼지트가 아라미드 신소재를 개발한 것은 관련 분야의 기술력이 국내 최고 수준이기 때문이다. 이미 또 다른 슈퍼섬유 일종인 탄소섬유를 활용해 토우 프리프레그를 제조하고 있다. 중국을 시작으로 해외 수출도 준비 중이다.

2013년 전북 김제 한국탄소융합기술원에서 창업한 이 회사는 섬유복합소재 국산화에 역량을 집중하고 있다. 이번 연구개발 성과를 바탕으로 아라미드와 탄소섬유를 결합한 새로운 토우 프리프레그도 개발할 계획이다.

대구 서구 한국섬유개발연구원이 섬유기업과 손잡고 슈퍼섬유 신소재 개발에 힘을 쏟고 있다. 연구원은 “올해 산업통상자원부의 섬유패션 활성화 사업의 하나로 ‘첨단 섬유소재 시제품 제작 및 마케팅’을 지원한 결과 약 20개 기업이 직간접 매출 107억8700만 원, 신규 고용 17명을 달성했다”고 밝혔다. 이지컴퍼지트의 신소재 개발은 대표적 사례다.

고강도 고탄성인 슈퍼섬유는 아라미드를 비롯해 테프론, 이미드 등 여러 종류가 쓰이고 있다. 자동차뿐만 아니라 항공, 환경, 에너지, 토목, 건축, 전기전자, 스포츠레저 등 다양한 분야에 슈퍼섬유 융·복합 소재들을 활용하고 있다. 연구원 관계자는 “4차 산업혁명 시대 영역이 갈수록 커지는 상황”이라며 “세계 각국이 중요 미래 성장 산업으로 인식해 연구개발 경쟁을 벌이고 있다”고 전했다.

충남도 천안에 있는 전선 전문기업 ㈜티엠씨는 최근 아라미드를 활용한 이동통신용 광전복합 케이블을 제작했다. 기존에 썼던 폴리에스테르 소재보다 훨씬 탄탄하다. 인장력이 부족해 나타났던 여러 문제점도 개선했다. 시공 시간과 비용도 크게 줄였다고 한다. 이 회사는 신소재 개발 덕분에 직간접 매출 20억 원을 달성했다.

경기 안성에 있는 ㈜세양폴리머는 반도체 패키지를 보호하는 트레이 신소재 개발에 성공했다. 트레이는 반도체 공정 과정에서 고온을 견디고 분진, 전자파, 정전기 등을 차단해야 한다. 이 회사는 탄소섬유를 접목한 트레이를 개발했다. 열에 강하고 전도성과 안정성이 우수해 기본 폴리에스테르 소재의 문제점을 개선했다.

반도체 트레이 분야는 한국과 일본 중국 대만이 세계 시장의 95%를 점유하고 있다. 향후 5년간 매년 5%씩 성장할 것으로 분석돼 전망이 밝은 편이다. 세양폴리머는 국내에서 생산되는 탄소섬유를 활용해 트레이 소재 국산화도 꿈꾸고 있다. 이번 연구개발을 통해 직간접 매출 9억 원을 달성하고 직원 6명을 신규 채용했다.

한국섬유개발연구원의 이번 성과는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파로 내수 판매뿐만 아니라 해외 수출의 어려움을 겪고 있는 섬유산업에 활력을 불어넣고 있다는 평가를 받는다.

연구원의 복진선 산업소재연구본부장은 “섬유기업들이 미래 자동차, 반도체 같은 첨단 분야로 진출하는 속도를 높일 수 있도록 다양한 연계 협력 사업을 구상하고 있다. 섬유산업이 미래 경쟁력이 되도록 뒷받침하겠다”고 말했다.

장영훈 기자 jang@donga.com