미래 유망 소재 '탄소섬유'

탄소섬유는 미래형 신소재로 주목받고 있으며 현재도 자동차의 강판, 항공우주산업 및 토목건축 그리고 기타 우리가 흔히 볼 수 있는 테니스 라켓 및 낚싯대 등의 재료로 널리 사용되고 있다. 탄소섬유는 철보다는 4배 가볍고 강도는 10배가 뛰어나며 철보다 7배 강한 탄성률을 가지고 있고, 뛰어난 전도성으로 인해 아주 낮은 전류도 전달 가능하며 유연성 발열체가 필요한 분야에서는 적외선 가열을 안정적으로 전달 가능하며, 100도 이상의 온도를 견딜 수 있는 특징을 가지고 있다. 이러한 장점들로 인해 '꿈의 소재'라고도 불린다. 

이러한 탄소 섬유의 처음 개발 동기는 미국의 우주개발 및 군수용으로써 노즐에 필요한 내열재료의 개발 요구에 의해 처음 생겨났다. 우주용 및 항공기 분야에서는 기본적으로 경량과 높은 강성의 재료가 요구되었는데 이러한 'PAN' 계열의 탄소섬유는 일본의 신도 박사에 의해 개발되어 1962년 일본의 카아본사에서 공업화가 이루어졌다. 국내에서는 1988년 '태광산업' 이 'PAN'계열의 탄소섬유를 생산하기 시작하였다.

이러한 꿈의 소재 탄소섬유는 주로 '폴리아크릴로니트릴' 과 같은 합성섬유를 탄화하여 생산되었으나 이는 원료 가격이 너무 높아서 가격 경제성의 문제로 지적되고 있었는데 이를 극복하기 위해 일본, 미국, 독일등의 선진국에서는 저등급 석탄을 열분해 시킬 때 발생하는 부산물을 활용하여 탄소섬유를 제조함으로써 생산 원가절감을 추구하고 있었고 그렇지만 현재까지 제조에 성공한 국가는 일본이 유일한 상태였는데 이것을 국내 연구진이 완전한 섬유형태를 가진 '피치계 탄소섬유'를 제조하는 데 성공하였다. 연구팀은 2단 열처리 및 공탄화법을 적용하여 머리카락 10분의 1 크기의 섬유 형태를 가진 탄소섬유를 제조하는 데 성공했는데 이것을 도입한다면 일반 생산단가의 약 20% 정도의 비용절감 효과를 볼 수 있을 것으로 확인된다.

꿈의 소재인 탄소섬유는 현재 국내에도 여러 강소업체들이 진출해 있고 뛰어난 기술력을 자랑하고 있지만 현재로선 여전히 대기업 들에 외면받는 업체들이 많은 실정이다. 국내 대기업들의 신생기업의 제품 사용보다는 독일 및 일본의 대형 기업들의 제품을 선호하기 때문인데 물론 앞의 두 나라가 완성도 있고 뛰어난 것은 사실이지만 탄소섬유 가공 분야 자체가 워낙 방대하고 다양한 분야에 적용 및 사용이 가능한 만큼 정부차원에서의 적극적인 탄소섬유의 국산화 정책이 필요하다고 생각한다. 탄소섬유 가공은 미래의 유망 분야이자 적용가능한 산업이 무궁무진하고, 이것의 국산화를 이룩하여 보다 효과적인 가격 경쟁력을 확보할 수 있다면 현재 우리가 겪고 있는 일본과의 경제전쟁 등의 앞으로의 또 다른 경제분야의 마찰에서 보다 유리하지 않을까? 이번 국내 연구진의 부산물을 활용한 탄소섬유 제조의 성공을 보면서 탄소섬유 분야는 어찌 보면 적극적인 투자 및 기술개발 등을 통해 다른 선진국들보다 앞서 나아갈 수 있는 분야들 중 하나라고 생각이 들고 이러한 분야들의 적극적 투자는 앞으로의 국내 경제의 도약에 필수적인 요소라 생각하고 주장한다.