​화학업계, 車 경량화 소재 '탄소섬유' 신성장동력 삼는다

지난 14일부터 16일까지 서울 강남구 코엑스에서 열린 'JEC 아시아 2018 국제 복합소재 전시회'에 국내 화학기업 SK케미칼과 한국카본이 참가해 부스를 차린 모습. [사진=각 사 제공]

화학업계가 자동차 경량화 소재로 각광받는 ‘탄소섬유’를 미래 먹거리로 적극 육성 중이다. 탄소섬유는 탄소 함량이 92% 이상인 섬유 소재다. 같은 양의 철과 비교했을 때 무게는 4분의 1가량에 불과하지만 강도는 10배 이상 강해 금속을 대체할 미래 소재로 여겨진다.

19일 업계에 따르면 SK케미칼과 한국카본 등 국내 화학기업은 탄소섬유의 대량생산을 위한 속경화용 레진 개발과 탄소섬유 중간재(프리프레그) 생산에 몰두하고 있다.

업계 한 관계자는 “그간 탄소섬유는 단가가 높고 경화시간이 오래 걸려 항공이나 고급자동차 등에 한정적으로 적용돼왔다”며 “그러나 최근 전 세계적으로 친환경차 수요 증가에 따른 차체 경량화가 필연적으로 요구되면서 시장의 급진적인 성장이 기대되는 상황”이라고 말했다.

요 몇 년간 제품 가격도 꾸준히 떨어져 시장 확대에 힘을 보태고 있다. 탄소섬유 소재 가격은 지난 2012년 kg당 30달러에서 지난해 20달러대까지 낮아졌다. 영국의 비즈니스 정보 서비스·컨설팅업체인 비전게인은 탄소섬유 시장 규모가 매년 10% 이상 성장할 것으로 전망했다.

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SK케미칼은 국내 최초로 속경화용 레진 '큐스냅' 개발에 성공해 탄소섬유 대량생산 가능성의 물꼬를 텄다. 타사 레진 제품의 경우 경화 시간이 약 1시간에서 120분 정도 소요되는 반면, 이 회사의 제품은 3분밖에 걸리지 않는다.

SK케미칼 관계자는 “현재 국내 완성차업체와 큐스냅을 사용해 생산한 탄소섬유 중간재 '압축성형용 급속경화 프리프레그'(PCM)를 차체에 적용할 방안에 대해 논의 중”이라며 “특허 출원도 연내 마칠 예정”이라고 설명했다.

탄소섬유 복합소재 전문기업인 한국카본도 SK케미칼의 큐스냅보다 2배 이상 빨리 굳는 레진을 생산하기 위한 연구개발을 진행 중이다. 기존 생산 방식보다 10도 높은 160도의 열을 가함으로써 경화 시간을 75초까지 줄이는 게 목표다.

한국카본 역시 탄소섬유 중간재 '리어 스프리터'를 차체에 적용하기 위해 국내 또 다른 완성차업체와 협력하고 있다.

업계 한 관계자는 "기존에는 탄소섬유를 차량 한대에 적용하기 위해서는 수작업으로 8시간에서 10시간 정도 걸렸지만 속경화용 레진 개발을 통해 훨씬 빨라졌다"며 "내년쯤 속경화용 레진을 통해 제작된 탄소섬유가 적용된 차종이 출시될 것으로 보고 있다"고 말했다.