국내기업 최초 탄소섬유 개발 및 양산, 2020년까지 연산 1만4천톤 생산

첨단 신소재 기술로 생산한 효성의 제품군 (제공=효성)

효성은 지난 2011년 국내 최초로 철보다 10배 강한 강도를 가진 탄소섬유 개발에 성공했다. 이 탄소섬유는 무게가 철의 1/4에 불과하지만 강도는 10배 이상 강해 등산 스틱, 골프채 등 레저용품과 연료용 CNG 압력용기, 자동차용 구조재, 우주항공 소재 등 철이 쓰이는 모든 곳에 쓰일 수 있다.

그동안 탄소섬유를 미국과 일본에서 전량 수입했기 때문에, 효성이 개발한 탄소섬유는 수입품을 대체하며 12% 이상의 시장 성장률을 보이고 있다. 탄소섬유의 세계 시장이 2030년엔 100조 원에 이를 것으로 기대되는 만큼 성장 가능성이 큰 사업이기도 하다.

효성은 원천기술 확보 후에도 꾸준한 연구를 해왔으며 그 결과 지난해 고강도 중탄성 탄소섬유와 탄소섬유 성형 재료(Prepreg), 압력용기용 탄소섬유도 개발했다. 올해는 탄소섬유 수율과 생산성을 향상하기 위해 기술 개발과 성형 재료의 차별화 연구에 주력하고 있다.

2008년엔 자체 기술로 고강도 섬유인 아라미드 원사 개발에도 성공했다. 효성의 아라미드 섬유 브랜드 '알켁스(ALKEX)'는 강철보다 강도가 5배 높으며, 섭씨 500도에서도 연소되지 않는 뛰어난 내열성, 화학약품에 강한 내약품성까지 갖추고 있다. 가볍고 착용감이 뛰어나며 탄성율과 내성율이 우수해 방탄자켓, 방탄 헬멧, 테니스 라켓, 광케이블, 자동차 브레이크 패널 등에도 활용되는 고부가가치 섬유다.

기존 엔지니어링 플라스틱 시장 대체할 세계 최초 고분자 신소재 '폴리케톤' 

효성이 개발한 폴리케톤 (제공 = 효성)

효성은 2013년 11월 최첨단 고성능 신소재인 '폴리케톤'을 개발했다. 폴레케톤은 올레핀과 일산화탄소로 이루어진 친환경 고분자 신소재다. 나일론 대비 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하며, 내마모성 역시 최고 수준인 폴라아세탈(POM) 대비 14배 이상 뛰어나다. 기체 차단성 역시 현존 소재 중 가장 우수한 에틸렌비닐알코올(EVOH)과 동등한 수준이다.

폴리케톤은 엔지니어링플라스틱과 초고강도 슈퍼섬유 용도로 사용될 수 있다. 우수한 내충격성, 내화학성, 내마모성을 강점 삼아 자동차와 전기차 분야의 내외장재, 연료계통과 고부가 엔지니어링 플라스틱 용도로 사용할 수 있으며, 타이어 코드, 산업용 로프, 벨트 등의 원료가 되기도 한다. 이산화탄소를 원료로 하기 때문에 유해가스를 줄이는 친환경 소재이기도 하다.

조현상 산업자재 PG 장 겸 화학 PG CMO 겸 전략본부 부사장은 "타이어코드, 에어백용 원단 등 산업자재 핵심 사업과 산업용 소재로 쓰이는 폴리케톤을 기반으로 지속 가능한 성장 발판을 만들겠다"며 "품질 향상, 제품 개발, 신시장 확보 등을 통해 회사 성장의 원동력으로 육성하겠다"고 밝혔다.

신소재 개발 실험을 하는 효성 연구원들 (제공 = 효성)

효성은 2012년 울산에 연산 1,000톤 규모의 폴리케톤 종합 생산 설비를 구축했으며 추가로 5만 톤 규모의 폴리케톤 공장 건립을 추진하고 있다. 폴리케톤이 적용될 수 있는 세계 엔지니어링 플라스틱 시장 규모는 2012년 851만톤, 60조원 규모에서 매년 5%이상 성장해 올해는 955만 톤, 66조 원으로 예상된다. 효성은 향후 세계시장의 30%까지 점유율을 차지할 것으로 기대하고 있다.

전력 분야에 IT기술 융합, 전력 솔루션 제공 기업으로 변신 

효성은 초고압 변압기 및 차단기 분야에서 국내 최고의 기술을 보유하고 있으며, 전력 분야의 신성장 사업에도 적극 나서 전력 솔루션 업체로 변신을 꾀하고 있다. 또한 오일&가스 민수 시장 등 신시장 진입도 지속적으로 추진하는 한편, 수요가 증가하고 있는 ESS와 스태콤 사업에 있어 글로벌 트렌드를 앞서 나가며 중공업 분야에 IT 기술을 융합하는 등 시장 확대에 주력하고 있다.

지난 1월엔 프랑스 최대 수요관리 사업자인 에너지풀과 손잡고 국내 수요관리 거래 시장에 진출 의사를 밝히기도 했다. 효성은 이 사업을 통해 글로벌 시장에서 에너지 솔루션 공급기업으로 자리매김해 나간다는 계획을 제시했다.