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고성능 섬유의 개발 및 상업화 동향

전문가 제언: ○ 합성섬유 산업의 기술발전의 과제는 크게 생산기술의 발전, 고강도/고탄성률 등의 고성능 추구, 심미성(審美性)의 추구, 마이크로 추구와 나노섬유 기술, 기능성 섬유, 그라고 환경대응 등이 있다. 향후 전개방향으로서 중요한 것은 새로운 관점에서 미래를 대응하는 것이 중요하다. 단순히 기존의 섬유의 응용분야보다도 타 산업분야와 융합하는 복합기술로의 발전이 바람직하다. 최근에 상당한 진전을 보인 것으로는 고성능섬유, 탄성섬유의 생산, 전계방사법에 의한 생체고분자의 나노섬유, 고성능 폴리에스테르섬유가 있다.

○ 이 문헌에서는 그 동안 잘 알려진 Kevlar, PBO, Spectra, Dyneema 섬유 등의 고성능섬유의 최근의 생산 현황과 새로운 초고강력섬유 M5에 대하여 설명하고 있다. 특히 M5는 모듈러스가 330GPa이고 강도는 5GPa이나 된다. 흥미로운 단량체인 2,5-dihydroxyterephthalic acid가 사용되어 PIPD(poly{2,6-diimidszo[4,5-b;4,5'-e]pyridinylene-1,4-(2,5-di hydroxy)phenylene}) 고분자가 M5로 불린다. M5 섬유는 합성섬유 중에서 가장 높은 압축강도를 나타낸다. 기계적 성질과 UV 안정성도 뛰어나 탄소섬유의 경쟁 소재이다.

○ 고성능 섬유는 슈퍼섬유라 부르기도 한다. 화학구조면에서 크게 분류하면 방향족 고분자 섬유와 폴리에틸렌 섬유로 나눌 수 있다. 방향족 고분자 섬유에는 아라미드섬유, 복소환 고분자로 된 섬유, 전방향족 폴리에테르섬유 등이 있고 강도, 내열성, 방염성 등의 특징을 갖는다. 고강도․고탄성률 폴리에틸렌 섬유는 초고분자량 PE의 초연신기술이 핵심이다.

○ 한국의 섬유산업은 한때 장치산업으로서 크게 각광을 받았으나, 지금은 선진기술 산업으로의 변환을 압박받는 격동의 시대를 겪고 있다. 1990년대까지는 폴리에스테르, 나일론 등의 생산 거점으로서 세계에서 주력 생산국으로서 역할을 하였으나, 그 후 의류 등의 양산 분야에서 중국 등으로 옮겨주고 있다. 이런 흐름 가운데 한국 섬유산업은 다양한 관점으로부터 요소기술의 극대화와 새로운 산업의 창조를 위하여 기술혁신에 도전해야 한다.

저자: MEHDI AFSHARI, DOETZE J. SIKKEMA, KATELYN LEE, AND MARY BOGLE
자료유형: 학술정보