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전 세계 섬유 코팅 및 라미네이팅 시장이 격변하고 있다. 이러한 증거는 2014년 11월 2일에 프랑스 칸느(Cannes)에서 열린 2014년 국제 coating & Laminatig 컨퍼런스(TCL 2014)에서 90개국으로부터 100명 이상의 대표단과 21명의 국제적 발언자들이 대거 참석한 가운데 제시되었다. 이 자리에서는 섬유가공에서의 기반이 되는 습식공정으로부터 취하게 되는 건조과정에서의 에너지 효율이 좋은 시스템 등 이 분야에 있어서의 신기술과 새로운 기법들이 논의되었다. 그 내용을 요약하면 다음과 같다.
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중국과 polyurethane
Polyurethane polymer와 각종 재료의 major 생산업체인 Bayer Materials Science(China)의 Europe/Middle East/and Africa 지역 담당자인 Thomas Michaelis는 기조발언에서, 실질가치가 있는 산업이 극동지역으로 이동하게 됨에 따라 Bayer에서는 이 지역으로의 R&D 본부 이전은 물론 고객을 위한 대용량 pilot plant를 독일에서 중국 상하이로 이전하게 되었다며, 그와 관련된 내용을 다음과 같이 설명하였다.
중국은 현재 textile coating에 사용되는 전 세계 PU의 90%를 소비하는 가장 규모가 큰 시장이 되었다. 전 세계 시장 전반적으로 볼 때 제조에서 소비까지 통틀어서 중국은 생산의 65%를 담당하고 제품의 25%를 소비하는 것으로 알려져 있다.
DMF free
섬유코팅에 사용하는 PU 사용량의 75% 이상이 fashion과 sports 및 footwear market에서 사용되고 있다. 따라서 coating & laminating 분야에서 고객의 요구에 더욱 만족시키기 위한 혁신과 새로운 비즈니스 모델이 모색되고 있다. 그것이 바로 지속 가능성과 환경 친화적 issue를 인정하는 것으로, Bayer은 바로 여기에 초점을 맞추고 있다.
한편 환경 중시와 관련된 잠재적 압력과 그에 따른 PU 내 주요 성분 중 금지 가능성물질 중 하나인 DMF에 대한 대책으로 Bayer은 solvent base에서 water born system으로의 이전에 초점을 맞추고 있다. 신규 조성물은 전적으로 DMF free로, 기존 시스템 이상으로 작업자에 대한 안전성과 보다 낮은 환경오염 특성을 보장한다.
Like leaves on a tree(나뭇잎처럼 다양한 응용분야)
PU는 다양한 폴리머와 elastomer가 사용되는 coating & laminating 산업에서 중요한 원재료 중의 하나이다. 24년 이상 국제 TCL conference의 이사이며 주최자인 미국 Principal Industrial Textile Associates의 Bill Smith씨는, 우리 생활에서 사용하는 모든 제품은 사실상 coating & laminating 산업과 연관이 되어있다는 점을 지적하였다. 마치 나무 가지 끝의 나뭇잎과 같이 다양하고 적제적소의 곳에 coating & laminating 섬유제품이 활용되고 있다는 것이다.
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최근의 연구에 따르면, 각종 polymer의 88%를 섬유코팅에 사용하고 있다. 전 코팅제품의 40% 이상이 PVC와 vinyl 계 폴리머를 사용하고 있다. PU와 각종 rubber compound, 그리고 silicone 등과 같은 elastomer를 함유하는 또 다른 코팅제품의 경우에는 특유의 성질을 요구할 때 사용한다. PVC는 환경적 압박 하에 있다 하더라도 그 사용량은 계속 지배적일 것으로 보인다. PVC는 저렴할 뿐만 아니라 원하는 특성을 쉽게 얻을 수 있는 등 다재다능한 것으로 알려져, 많은 응용분야에서 첫 번째 선택의 표준이 되어 있다.
그렇다면 시장은 얼마나 클까? Smith 씨는 이를 수치화하기는 어렵다고 말한다. 최근의 연구결과(Freedonia Research와 Grand View Research에 의한 브랜드 중심으로 추정한 값)에 따르면, 3.8%의 연 평균 성장율로 계산할 경우 2020년까지 225억US달러가 될 것이다.
Smith 씨는 coater를 3개의 수준으로 나눠 피라미드 내에 배치하였다. 가장 top 수준의 회사는 많은 존경을 받는 leader group이고, 중간은 평균 제품을 생산하는 몸집이 큰 대량생산하는 그룹 군을, 그리고 나머지를 맨 하단에 배치하였다. 하층 부분의 경우, 만약 자체 기술력이 있다 하더라도 그 수는 매우 적어 대부분 다른 제품을 copy 하는 등의 저급 제품이 주가 되어 가공임 하락의 원인을 제공한다.
Global 산업의 leader(top)는 시장 요구와 발전에 따라 끊임없이 진화하고 변화해 살아남게 될 것이다. 중간(middle)층은 가장 큰 부분으로, 수많은 새롭고 혁신적인 제품들의 표준 공급원으로 주요 지지층(대들보)으로 남게 될 것이다. 그러나 최하위(bottom) 층은 가장 공격받기 쉬운 대상으로 흡수합병 등과 같은 형식으로 사라지게 될 것이다.
Standard and regulation(표준과 규정)
European Chemicals Agency (ECHA)에서는 환경에 유해하다고 판단되는 물질에 대해 사용을 제한하거나 금지하기 위해 REACH(Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) system을 제정해 시행하고 있다. ECHA는 섬유 코팅에 사용하는 수용성 용제인 DMF를 SVHC(substance of very hogh concern) 물질로 지정하였다.
벨기에 Vetex 사의 Patrick Rigole 씨는 ECHA가 REACH 규정에 대한 느린 진행과 복잡한 절차임에도 매우 비판적이었고, 이것이 제조업체를 어렵게 만든다는 것을 확인하였다고 주장하였다. 앞서 Bayer이 제시하였던 것처럼 개발은 DMF free의 PU coated fabric을 생산하는 것으로 진행되고 있다. 반면 EU 내 각종 규제지역은 기본적으로 영향력을 받게 되고, 이러한 규정 역시 guideline을 준수하지 않는 제품 수입에 영향을 미치게 된다.
또 Okeo-tex에 의한 Sustainable Textile Production(STeP)과 다른 조건으로 제시된 안내문 등과 같은 또 다른 프로그램들이 재조명되고 표준화되고 있다. 이들은 수많은 의문을 불러일으키게 될 것으로 보인다. 수많은 표준과 관련된 Q&A session에서, 그동안 케케묵은 것들을 제거하기 위해 어떠한 노력이 이루어졌는지, 또 EU 내 회사들이 어떻게 global 시장요구에 응하고 경쟁력을 키워나갈 것인지에 대한 질문이 있었다. 그러나 이들 질문에 대한 진정한 답변은 없었다.
Digital coating
벨기에의 Marc Van Payrs(Head of Textile Department and Research Group, University College, Ghent) 씨는, 고도로 개발된 잉크젯 공정은 본래 섬유에 각종 장식과 그래픽 인쇄 등에 다양한 효용성이 있을 뿐 아니라 실제 coating 산업에의 적용을 위해 관심을 둘 필요가 있음을 강조하였다. 이 시스템은 매우 유연해 향 후 다양한 용도전개가 이루어질 것이라는 것이다.
현재 이 시스템은 mid-range speed인 시간당 20~75㎡가 표준으로, high speed는 170~450㎡/hour이며, 향후 4000㎡/hour 까지 속도를 향상시킨다는 계획으로 개발이 진행되고 있다. 연구자들과 생산자들은 nozzle과 잉크 및 광폭장비, 잉크 수용을 위한 전처리 및 생산성 향상과 특화된 용도 개발 등과 같은 주요 과제 개발에 주력하고 있다.
그런데 왜 digital coating인가? Van Payrs씨는 기능성과 창조성의 결합(현재 유통되는 시스템으로 항상 가능한 것은 아니나), 요구하는 대로의 패턴 코팅, 동일 line 상에서의 digital printing과 일반 coating 방법의 차이, 상업화된 coating machine에서의 printing head의 활용, 재고부담의 감소, cost 절감, 저 폐기물 등에 대한 특 장점의 효과적인 활용 가능성을 예로 들었다. Digital은 코팅 산업의 비즈니스 모델에 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 갖고 있다. Digital printing은 major market을 이끌었기 때문에 digital coating은 당연히 다음 단계가 된다.
Green Theme
미국 Green Theme Technology의 Gary Selwyn씨는 향후 전망이 매우 높을 것으로 보여준 non-plasma 방식의 drying system으로 청중에게 많은 충격을 주었다. 선구자들은 상압 플라즈마 기술에 노력을 기울이고 있으나, Selwyn씨는, 플라즈마는 상업화하기에는 너무 비싸다는 느낌에 이 영역에서 벗어나, 최근 환경 보호론 자들로부터 공격 대상이 되는 fluorocarbon 기술을 적용하지 않는 환경 친화적이고 지속 가능한 새로운 thermal dry cure 기술에 대한 연구를 동일한 목적으로 수행하였다.
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이 공정은 polymerization을 위한 일반 열처리나 30초 이내의 heat/pressure 플라즈마 처리가 요구되는 가교제와 각종 모노머와 같은 노하우에 해당하는 화학적 솔루션이 포함되어 있다. Selwyn씨는 텐터에서의 열처리는 플라즈마보다는 비용이 덜 드는, 현존하고 있는 가장 일반적인 가공플랜트라고 주장하였다. 중합변환반응은 비 자발성 반응으로 생분해되고 폐기물 발생이 없어 환경 친화적이다.
이 새로운 접근은 모든 섬유제품에 적합하며, 낮은 투자비용에 운전비용 또한 저렴하다. 몇몇 특허가 등록되어 있다.
습식공정으로부터 건식 공정으로(From wet to dry finishing)
Prof. Marc Van Payrs는 친환경적이고 공정이 짧으며 저 코스트에 재고 부담이 적은 보다 만능 시스템을 위한 새로운 생산기술이 필요하다고 주장하였다.
절수 및 저 에너지에 의한 저 코스트는 모든 지역에서 민감한 사안이다. 에너지원으로서의 UV 뿐 아니라 새로운 약품으로서의 모노머와 올리고머의 선택, 그리고 coating 재료로의 전환과 같은 시스템 구상 등 이들 모든 항목들은 UV curing에 있어서의 성공의 한 부분에 불과하다.
이들 수많은 도전들은 냄새를 포함해 눈과 피부 자극 가능성, 또 curing이 필요 없는 적절한 모노머, 일부 접착과 수축문제 등 다수의 사안에 집중되어 있다. 그들은 UV는 기존의 전통적인 wet 공정에서 dry 공정으로의 전환에 보다 매력적이고 친근한 공정이라는 느낌을 여전히 갖고 있는 것이다.
India Potential(인도의 잠재력)
중국 시장에서의 성장 및 우세시장에 대해 논했던 Amber Project Ltd(UK)의 Managing director(전무이사)인 Barry Goodwin씨는, India 시장 내수용과 수출용 코팅시장이 빠르게 성장하고 있다고 India 시장의 잠재력에 대해 그 개괄을 언급했다. 세계 두 번째로 많은 인구수를 바탕으로 인도의 섬유시장은 연평균 성장률(CAGR) 10.1%로 2012년 현재 2230억US달러에 달했다. 이 중 10% 만이 산업용 섬유이다. 일부 5년 이상 11.2%의 성장률을 보이는 동안 필요량의 30%는 수입에 의존하고 있다.
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인도는 제3국이 침투해 들어가기에는 매우 복잡한 국가로 알려져 있다. 스펙의 혼란과 잦은 정부 규제정책, 그리고 의문스런 행동들이 일을 더욱 어렵게 만든다. 따라서 Amba Project는 자체에 인도 내외부적으로 활용할 수 있는 협력 파트너를 두는 독특한 비즈니스 모델을 갖고 이를 적절히 이용해 인도에서의 coating machine 공급사업을 성공적으로 이끌어 가고 있다. Amba는 다양한 경험과 지식을 가지고 오랜 기간 동안의 거래 관계를 갖는 믿을 수 있는 인도 파트너와 함께 인도시장에 들어갔다.
그렇다면 누가 coating machine을 살까? 몇몇 인도 시장의 크기와 잠재력을 본 신생 기업가들은 잘 알려져 있다. Goodwin은 향후 5년 동간 중요 노동자를 확보한다는 차원에서 300만 명의 근로자를 훈련시킨다는 계획을 발표하였다. 초기 자금 투자처로 정해진 분야는 technical textile이 될 것이다.
그렇다면 어떻게 인도에서의 사업을 성공으로 이끌 것인가? Goodwin은 그 첫 번째로, 자주 만나서 주어진 과제를 수행하고, 상호관계를 구축하며, 가치 있는 실적을 수립하고, 또 전문가를 확보하고, 제공되는 제화에 대한 가치평가와 당신이 대비할 수 있도록 안내자 역할을 수행할 수 있는 믿을만한 1급 대리인의 필요성을 지적하였다.
Nanotechnology
몇몇 발표자들은 최근 세계적 top issue가 되는 nanotechnology에 대해서도 언급하였다. 독일 Department Head, Fraunhofer Institute의 Andress Leson이 언급한 내용을 요약하면 다음과 같다.
1) 단 하나의 나노기술은 없고 다른 종류의 수많은 나노기술이 존재한다. 이것을 이해하는 것이 중요하다.
2) 나노기술은 모든 산업에 영향을 미친다.
3) 모든 응용분야는 진화하고 발전하나 혁명적이지는 않다.
4) 우리 일상생활의 수많은 제품들은 이미 나노 구조와 나노 코팅 및 나노 재료 상에 놓여 있다.
나노기술에는 아직 연구되지 않은 수많은 기회가 존재하고 있다. 2014년 현재까지 나노기술을 적용한 제품은 zero에서 거의 수직성장을 계속해, 아직 분명한 시장규모를 파악하기는 어렵지만 약 30억 달러를 기록한 것으로 나타났다. 나노기술은 최종 제품에 중요한 기능성을 부여한다.
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나노기술에는 Nano fiber의 특수 spinning공정 외에, 주요 아이템인 TPUs (thermoplastic urethanes)와 coated fabric에서의 항균성, coating & laminating (C&L) 에서의 silicone, 표면처리에 plasm 사용이라는 독특한 공정, chemical 보호복용의 서로 다른 polymeric film 간 bonding, C&L용 부직포의 cross laminating, 다양한 기능을 발현시키기 위한 textile 내에서의 나노 섬유 집합 형태, 섬유 코팅과 라미네이팅 기계분야에서 보여주는 환경 친화적 노력 등이 포함되어 있다.
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