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탄소섬유 복합재료의 기술동향

전문가 제언: ○

○ 최근 지구온난화, 천연자원 고갈 등의 문제로 인해 청정에너지 및 신재생 에너지에 대한 필요성의 증가에 따라 탄소섬유에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있다. 탄소섬유는 풍력발전기의 블레이드, 압력용기, 자동차 및 비행기의 연비 향상을 위한 경량소재, 심해 에너지원 개발 등에 폭넓게 활용되고 있으며, 탄소섬유가 가지고 있는 특유의 고강도, 고 탄성, 전자파 차폐 등의 특성에 의해 제품의 외장재, 로봇 및 의료산업 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.

○ 1972년에 최초로 출시된 탄소섬유는 비싼 생산가격으로 인해 우주항공 산업이나 스포츠분야에만 사용되는 특수소재로 인식돼 왔다. 그러나 최근에 지구환경보호를 위한 친환경 핵심소재로 부상하고 있으며, 자동차와 신재생에너지산업분야에서도 가능성을 인정받고 있다. BMW를 비롯한 독일 완성차 기업은 경량소제 여구개발에 역량을 집중하고 있으며, Volkswagen, Daimler, Audi는 CFRP 공정개발에 투자하고 있다.

○ 시장조사업체인 McKinsey에 의하면 탄소섬유강화 소재의 수요가 2013~2018년에는 연 12%, 그 후 2030년까지 연 20% 증가하고, 자동차 경량화비품의 비중도 30~70%까지 증가해 시장규모가 3,000억 유로에 달할 것으로 예측하고 있다. 그러나 탄소섬유는 고도의 기술이 필요한 첨단 소재로 세계시장의 판도를 쥐고 있는 미국, 일본, 독일, 그리고 중국 등 소수업체만 기술을 보유하고 있는 실정으로 이에 대한 기술 개발이 시급한 실정이다.

○ 우리나라도 탄소섬유의 조기 산업화를 위한 기술개발이 가속화되고 있다. 2011년에 세계 탄소섬유 시장 점유율이 1위인 일본 도레이 첨단소재를 비롯하여, 태광산업, 삼성석유화학, 효성, SK케미컬, GS칼텍스도 사업에 참여하고 있다. 탄소섬유는 가공 상의 기술적인 난제가 산적해 있고, 높은 생산비용에 따른 업계의 부담에도 불구하고 다양한 산업분야에서 미래의 신소재와 유망기술의 위치를 점할 것으로 전망하고 있어 생산기술과 응용기술의 개발도 동시에 추진되어야 한다.

저자: Koji Yamaguchi
자료유형: 학술정보