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세계는 지금 첨단 슈퍼 섬유개발 전쟁 중
-아라미드 시장규모 07年 2조원서 (11年)3조원 급증
-국내선 코오롱 선두 효성 휴비스 웅진 TK 케미칼 동승 경쟁
1. 슈퍼섬유 소재산업의 동향
선진국의 경우 전체 섬유소비량 대비 산업용 섬유인 하이테크 섬유 비율이 60%이상 차지하고 있으며, 첨단산업의 지능화에 수반하여 세계 소재제품 시장에서 성장가능성이 무한한 슈퍼소재 융합제품의 수요가 지속적으로 증가하고 있다
더욱이 전자?반도체, 자동차, 조선 산업의 필수 재료인 슈퍼소재 융합제품의 경우 수입의존도가 심화되고 있으며, 방탄용 라미네이트, 반도체 클린룸의 공기정화용 화학필터, 광섬유 강화소재, 2차 전지용 분리막, 고내열성 백필터, 디젤엔진 배기가스용 내열성 필터 등 각종 산업에서 슈퍼섬유는 필수 부품소재이다
또한 에너지?자원 절약, 경량화를 추구하는 첨단사회로 접어들면서 신성장산업의 급격한 성장으로 극한성능을 갖는 융합제품 기술력 확보가 시급한 실정이며, 이에 따른 글로벌 경쟁도 심화되고 있다
첨단 산업에서도 고강도?고내열성 아라미드섬유, 탄소섬유, 실리카섬유, 테프론섬유, 극세기능의 나노섬유, 탄소나노튜브 등 슈퍼섬유 소재가 단독 또는 타소재 복합의 융합제품 형태로 사용량이 지속적으로 증가하고 있다
아라미드섬유의 시장규모도 점차 확대하고 있어서 20007년 약 2조원에서 내년에는 약 3조원 규모가 될 것으로 예상되고 있으며 생산량에서 Dupont(미국)이 1위, Teijin(일본)이 2위, Kolon(한국)이 3위를 차지하고 있다.
우리나라는 현재 고강도 아라미드 섬유, 탄소섬유 등 슈퍼섬유 융합부품소재의 85% 이상을 선진국(일본, 미국)으로부터 수입하고 있다. 하지만 아라미드섬유의 국내 수요 시장 확대가 점차 필요한 시점이다. 우리나라는 아라미드 원사 상태로 80% 수출, 20%는 제품화(부품소재산업화 필요성 대두)가 되고 있다.
선진국형 섬유업종전환 불가시 한국섬유산업은 경쟁력을 상실할 위기에 직면해 있으며 한국이 섬유산업관련 지원예산을 대폭 축소한 반면 일본은 중소섬유제조사업자 자립화사업 (2002~2007, 1,500억원) 등 중소섬유기업의 경영혁신을 위한 대대적인 국가적 지원을 추진했으며 2007년부터 섬유산업을 국가전략산업으로 지정, 육성하고 있다. 또한 도레이 클러스터를 통한 슈퍼섬유사업 확대 등을 이용한 중소섬유기업의 고유경쟁기반을 구축해 나가고 있다
산업원천소재 기술인 슈퍼소재 융합제품 연구개발을 통하여 새로운 소재산업의 창출과 산업구조 개선 효과를 기대할 수 있으며 첨단 신산업의 필수 소재부품의 국내 생산 공급과 수입대체를 증가시켜 고부가가치를 달성해야 하는 시급성이 있다
특히 환경, 에너지, 광전자, 반도체 분야에서 고내열성 노멕스섬유 필터, 전지 분리막 섬유재료, PU 웨이퍼 연마용 패드 등 대표적인 슈퍼소재 융합제품의 산업화를 통해 섬유산업과 첨단기술 융합을 통한 제2의 산업혁명을 실현시킬 수 있을 것이다
< 부품소재의 한중일 무역수지 현황 >
소재산업 발전을 통해 확보한 첨단소재 제조기술과 첨단산업에 소요될 융합부품 및 제품의 연계를 통한 새로운 섬유업종 영역이 창출될 수 있으며 섬유산업의 경제적 규모가 확대(수출, 고용, 부가가치 등)될 것으로 기대된다.
(주)코오롱은 고강도 아라미드 섬유를 개발(약 28년 소요)하고 상품명 “Heracron”으로 2004년부터 생산을 시작해, ‘08년 현재 년 2,000톤 생산 시판 중이며, 향후 2010년 10,000톤 규모 증산 예정이라고 밝혔다.
1.1. 슈퍼섬유소재의 개요
슈퍼섬유란 미래의 세계를 주도할 하이테크 산업의 핵심소재로 사용될 고성능 섬유를 말한다. 고성능 슈퍼섬유는 물리 ? 화학적 구조와 분자량 등의 특성으로 인해 범용 섬유에 비해 매우 높은 강도와 탄성률, 그리고 초내열성, 내화학성 등의 특징을 갖는 하이테크 섬유를 말한다.
고성능 슈퍼섬유는 산업용 섬유산업에 그 기반을 두기 때문에, 자동차, 우주?항공, 정보통신, 생물공학, 환경 산업 등 첨단기술 산업의 핵심소재로 사용되어 기존의 소재를 대체, 보완하거나 그 자체가 일정한 시장규모를 지니는 하나의 첨단소재라고 할 수 있다.
현재 상업화되고 기술적으로 가장 진보된 고성능을 갖는 산업용 슈퍼섬유는 크게 ① 고강도, 고탄성을 갖는 슈퍼섬유와 ② 고내열성을 갖는 슈퍼섬유로 대별할 수 있다.
고강도, 고탄성을 갖는 슈퍼섬유는 분자내 주쇄 공유결합의 결합강도 및 탄성률이 섬유의 인장강도 및 탄성률에 아주 좋은 효율로 발현될 수 있는 내부구조를 가지고 있다.
이론상 섬유의 강도와 탄성률의 최대값은 결정강도 및 결정탄성률에 의존하지만, 현실적으로는 3GPa이상의 인장강도와 100GPa이상의 탄성률을 가지는 섬유를 의미한다. 또한 고내열성을 갖는 산업용 슈퍼섬유는 아직까지 섬유의 내열성에 관한 명확한 규정은 없지만, 일반적으로 300℃ 정도의 고온까지 높은 온도에서 장시간 견디는 섬유를 뜻한다.
1.2. 슈퍼섬유의 종류
슈퍼섬유는 그 개발방향에 따라 기능면과 성능면의 양면성을 지니고 있으며, 산업용에 사용되는 슈퍼섬유는 아래 표에 나타낸 것처럼 크게 네 가지로 분류할 수 있다.
① 특성별 분류법(고강도?고탄성, 초내열성 등)
② 소재별 분류법(유기계, 무기계 등)
③ 제사법(製絲法)에 의한 분류법(겔방사법, 액정방사법 등)
④ 화학구조에 의한 분류법(p-aramid, polyarylate 등)
이밖에도 용도별, 물성별 등으로 분류가 가능하나 일반적으로 ①과 ②의 방법에 의한 분류법이 가장 많이 사용되고 있다.
※출처: [국제섬유신문]
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