산업 전반의 경량화가 복합소재 시장 성장 유도

소재·부품·장비(이하 소부장)의 중요성은 두말하면 입이 아플 정도다. 하지만 한국에서 소부장은 그동안 다른 제조업 및 응용산업에 비해 등한시됐던 것도 사실이다. 일본 수출규제 이슈가 불거진 이후, 국내에서 소부장의 중요성이 새삼 부각되고 있는 가운데, 최근 복합소재의 중심으로 떠오른 탄소섬유 복합소재에 대한 관심이 높아지고 있다.

13일부터 15일까지 서울 코엑스에서 진행된 국제복합소재전시회 JEC ASIA 2019에는 탄소섬유 및 복합소재 제조 기업 등이 참가해 글로벌 네트워킹을 진행하며 복합소재의 트렌드를 확인하고 비즈니스를 확대하는 시간을 가졌다. 본보는 복합소재를 다루는 국내 업체를 찾아 현장의 소리를 들었다.

코오롱플라스틱(주) R&D본부 김준엽 팀장

▲ 미래차 및 항공 등 산업 전반의 경량화 요구에 발맞춰 가는 복합소재 시장

이번 전시회에 참가한 코오롱플라스틱(주) R&D본부 김준엽 팀장은 “전 세계적으로 전기차에 대한 수요와 저가 항공사 등의 증가 등의 영향으로 소재 경량화 노력이 지속되고 있다”고 말했다.

자동차, 비행기 등 산업 전반에 경량화에 대한 요구가 높아졌고, 이에 철을 비금속류로 전환하면서 탄소와 아라미드까지 복합소재의 범위가 확장되고 있는 것이다.

그중 최근 가장 각광받고 있는 중심 섬유는 탄소섬유다. 탄소섬유 복합소재는 탄소로 만든 섬유에 플라스틱 등과 같은 비금속류 소재를 조합해 기능성을 부여하는 소재로 자동차, 항공, 레저, 에너지 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.

경량화가 필수적인 항공 분야에서는 이미 비행기의 동체에 탄소섬유 복합소재가 50% 이상 사용되고 있으며, 최근에는 전기차 및 수소차 등 미래차 분야의 경량화를 위한 복합소재들이 다양하게 연구되고 있다.

시장의 트렌드와 고객의 요구에 맞춰 복합소재 제품을 생산하는 (주)한국카본의 사업개발팀 김영민 과장은 “본래 스포츠와 레저 분야의 복합소재를 다뤘지만, 최근 경기가 좋지 않아 사업 다각화를 위해 자동차 및 항공 분야에도 진출하고 있다”고 말했다.

김 과장은 최근 스포츠와 레저의 수요가 하향세를 보이고 있지만, LNG선이 호황기를 맞으면서 단열재 시장이 상승세를 타고 있고, 이 밖에도 전기차, 풍력 에너지 등의 분야에 복합소재가 활발히 사용되고 있다고 설명했다.

▲ 한국의 복합소재가 글로벌 시장에 안착하려면

한국탄소융합기술원의 김경재 본부장은 전 세계 및 국내에서 탄소섬유 및 복합소재 시장이 연 10%씩 성장하고 있으며, 글로벌 시장에서 한국의 탄소섬유 복합소재의 점유율이 높은 상황은 아니지만, 생산량 기준으로는 세계 5위 안에 들어간다고 밝혔다. 문제는 제품에 복합소재를 적용시켜 상업화하는 부분이다.

독일과 일본, 미국, 프랑스 등으로 선진국들을 중심으로 탄소섬유 복합소재의 상용화가 많이 진행돼 있다. 한국이 빠르게 추격하고 있지만, 밸류체인 구축이 미약한 상황이다.

한국은 원자재인 탄소섬유 자체를 생산하는 곳이 유명 대기업 한 곳 뿐이고, 이를 응용해 복합소재를 만드는 곳도 네다섯 곳뿐이다. 산업에서 파급효과가 있으려면 제품을 만드는 기업들이 늘어나야 한다고 밝힌 김 본부장은 복합소재 관련 제품 제조 분야가 아직 시장이 많이 형성되지 않은 블루오션이라고 봤다.

다만 김 본부장은 한국이 탄소섬유 복합소재 분야에서 독일이나 일본의 수준을 따라가려면 쉽지 않다면서 “한국이 잘하는 분야가 있기 때문에 틈새시장을 공략해야 한다”고 말했다.

가장 좋은 예시로 꼽히는 것은 수소차다. 한국의 수소 기술은 국제적으로도 많이 앞서있는 상황이기 때문에 수소차에 복합소재를 접목시켜 틈새시장을 확보하는 것이 김 본부장이 생각하는 전략이다.

복합소재에 있어 또 하나의 관건은 바로 ‘가격’이다. 대부분 소재의 수요가 있을 때 가격이 같이 올랐다가, 없을 때 떨어지는 현상을 보이는데, 기업들은 가격을 낮추면서도 효율성을 높이기 위한 방안을 찾기 위해 내부적으로도 많은 연구를 진행 중이다.

한국탄소융합기술원의 김경재 본부장은 “자동차 분야에서는 오래전부터 탄소섬유 복합소재 적용 부위를 넓혀가고 있는데, 국내 양산 차량에 적용하기에는 금액적인 부분에서 가격이 너무 비싸기 때문에 가격을 낮출 방법들을 개발 중이다”라고 말했다.

한편, 한국카본 김 과장은 한중 FTA에서 탄소 분야가 제외돼 한국 기업만 관세가 붙는 것에 대해 아쉬움을 토로했으며, 코오롱 김 팀장은 복합소재 발전을 위해서는 이미 신기술 개발 부분은 국가와 함께 진행되고 있으므로 더 많은 인력과 투자가 필요하다고 밝혔다.