세계적으로 4차산업혁명의 바람이 부는 21세기, 글로벌을 중심으로 탄소섬유 개발에 속도가 붙고 있다. 탄소섬유는 원사(실) 안에 탄소가 92% 이상 함유된 섬유다. 무게는 철보다 1/4에 불과하지만 10배의 강도, 7배의 탄성을 갖고 있다. 또한 내부식성, 전도성, 내열성이 높아 철이 사용되는 모든 제품과 산업에 적용이 가능해 ‘꿈의 신소재’라고 불린다.
현재 탄소섬유는 복합재료로 자동차와 건축 등 산업 분야에서부터 우주항공 등 첨단 미래 산업, 스포츠 레저 등 소비재 분야에 이르기까지 철이 사용되는 모든 제품과 산업에 사용되고 있다.
아울러 인체 생체 적합성이 우수해 인공 뼈, 및 장기 등에 탄소섬유를 적용하는 연구도 진행 중이다. 무게가 가볍고 강하다는 장점이 있어 이미 의족으로는 사용되고 있다. 항공기 및 자동차 등에 확대 적용될 경우 기기 자체의 무게를 크게 줄일 것으로 기대된다. 이를 통해 연비 향상 및 배기가스 감축 등을 통한 친환경적 효과도 낼 수 있다.
경제적 잠재력도 크다. 탄소섬유의 주요 수요는 항공 우주 분야가 가장 많았지만, 점차 자동차 분야로 바뀌고 있다. 2021년에는 자동차 분야가 최대 수요처가 될 것이라는 게 업계의 중론이다. 이에 따라 세계 6위의 자동차 생산국인 한국에서 탄소섬유를 이용한 시너지 효과는 더욱 클 것으로 예상된다.
산업 현장과 일상의 안전성 확대도 예상된다. 소재의 장점 상 CNG 탱크, 소방관의 산소통, 건축 보강재 등에 쓰이며, 자동차용 소재로도 사용돼 강성과 내충격성을 강화하고, 고강도·고탄성 특성으로 엘리베이터 케이블 등 산업용 케이블 및 로프로도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
탄소섬유는 현 정부가 추진하고 있는 수소경제 시대의 핵심소재이기도 하다. 정부는 지난해 수소경제 활성화 로드맵을 발표했다. 탄소섬유는 일반 공기보다 수백 배의 고압에 견뎌야 하는 수소연료탱크 핵심소재로서 수소 에너지의 안전한 저장, 수송, 이용에 필수적이다. 또 수소차의 경우 2018년 약 1800대 수준에서 2022년까지 약 8만1000대, 2040년에 약 620만대로 확대될 예정이다. 이러한 수소경제의 활성화에 따라 국내 탄소섬유 시장의 급성장도 점쳐진다. 고용 창출 효과도 기대해볼 만하다. 국내에서 탄소섬유를 유일하게 개발 및 상업화에 성공한 효성은 탄소섬유 사업의 연구개발과 제품 생산, 인력양성 등을 포괄하는 인프라 형성으로 현재 약 400명의 고용을 창출했다. 2028년까지 약 2300명의 고용효과가 전망됐다.
임중권 쿠키뉴스 기자 im9181@kukinews.com
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