車·항공기 당면과제 ‘복합소재’가 해법

▲ (오른쪽에서 세 번째 부터)에릭 피에르쟝 JEC 대표, 송하진 전라북도 도지사 등 참석 귀빈들이 개막식 테이프 커팅을 하고 있다.

자동차 및 항공기 산업에서의 고강도, 내구성, 경제성, 경량화 등 당면과제를 해결할 수 있는 소재로 복합소재가 주목받고 있는 가운데 복합소재의 현재와 미래를 조망하고, 우리나라 복합소재 기술을 확인할 수 있는 자리가 마련됐다.

‘JEC ASIA 2019 국제 복합소재 전시회’가 13일부터 15일까지 3일간의 일정으로 서울 삼성동 코엑스 C1,2홀 및 D1홀에서 펼쳐졌다. 이번 전시회는 지난해와 마찬가지로 전라북도와 함께 제14회 국제탄소페스티벌(ICF)도 동시 개최됐다.

이번 전시회에는 유럽·미국·아시아 등 전 세계 16개국 129개 업체가 참여했으며, 약 450건 이상의 비즈니스 미팅이 이뤄졌고, 3일간 7,500여명이 방문했다.

JEC는 유럽 탄소섬유 복합소재 육성을 위해 만들어진 프랑스 기업으로 전 세계 96개국, 25만명의 복합소재 전문가들을 네트워크로 연결하고 있는 막강한 정보력을 갖고 있다.

매년 ‘JEC World(프랑스, 3월)’, ‘JEC Asia(한국, 11월)’ 등을 개최하고 있으며, JEC ASIA는 2017년부터 싱가포르에서 우리나라로 개최지가 변경돼 열려오고 있다.

올해는 자동차와 항공분야 중심으로 탄소복합재가 전시됐으며, 아케마(프랑스), 브레튼(이탈리아), 군나르(스위스), 에이지와이(미국), 한국카본(한국) 등 세계적인 탄소복합소재 업체들이 전기차, 수소차 및 우주항공 관련 탄소복합소재를 출품했다.

전시회의 문을 여는 개막식에는 에릭 피에르쟝(Eric Pierrejean) JEC 그룹 대표를 비롯해 한국탄소융합기술원 방윤혁 원장, 필립르포르(Philippe LEFORT) 주한프랑스대사, 산업통상자원부 산업정책실 유정열 실장, 전라북도청 송하진 도지사, 한국무역협회 김영주 회장, 서울특별시청 관광체육국 주용태 국장, 전주시 김양원 부시장이 자리했다.

에릭 피에르쟝 대표는 “한국의 복합소재 산업이 하루가 다르게 발전하는 모습에 놀랍다. 오늘 이 자리는 학계, 연구소, 기업 및 기관들이 함께 힘을 모아 혁신정신을 공유하는 자리이며, 특히 빠르게 발전하는 대한민국 복합소재 커뮤니티의 오늘을 보여주는 곳이다. JEC 그룹은 복합소재 산업의 발전에 전적으로 전념하는 글로벌 기업으로서, 한국정부의 투자촉진 전략, 산업 다각화, 연구개발우수성 강화에 힘입어 한국에서 복합소재 생태계의 기반을 다질 수 있었다”라며 “한국 복합소재의 역동성을 더욱더 집중조명할뿐만 아니라 서울에서 복합소재 커뮤니티 연례미팅을 더욱 견고하게 하기 위해 내년부터는 JEC Korea로 전시회 이름을 바꾸어 개최될 예정이다”고 깜짝 발표를 하기도 했다.

산업부 유정열 산업정책실장은 “가벼우면서도 단단한 탄소복합소재는 자동차와 항공산업의 차세대 소재로 중요성이 커지고 있는 상황”이라며 “일본의 수출규제에 대응하기 위해 유럽 등 글로벌 기업과의 협력을 확대하고, 국내 업계가 선제적으로 경쟁력을 확보할 수 있도록, 정부도 지난 8월 발표한 ‘소재부품장비 경쟁력 대책’에 따라 탄소산업에 대한 지원을 확대해 나갈 것”이라고 밝혔다.

송하진 전라북도지사는 “대한민국 탄소산업의 역사를 써온 전라북도가 소재강국 대한민국의 꿈을 실현할 때에 늘 함께 있을 것이고 모쪼록 지원을 아끼지 않을 것”이라며 “JEC Asia 전시회와 함께 탄소산업의 선두에 서서 산업생태계를 확대하며 글로벌 경쟁력을 높여가겠다”고 밝혔다.

▲ (왼쪽)송하진 전북도지사와 김영주 한국무역협회 회장이 MOU 체결 후 악수를 하고 있다.

이날 전북도는 한국무역협회와 ‘탄소산업 발전 및 탄소기업 해외진출 확대를 위한 업무협약’도 체결했다.

이번 협약은 도내 탄소기업들이 무역협회의 해외네트워크 등을 활용해 내수시장의 한계를 벗어나 수출을 통해 성장할 수 있도록 수요창출형 지원책을 모색하기 위해 체결됐다.

이를 통해 도내 탄소기업에 대한 해외시장 정보 및 마케팅 능력 지원을 통한 글로벌 경쟁력 강화가 기대되고 있다.

첫날 진행된 국제탄소페스티벌(ICF) 포럼에서는 국내외 기업인과 석학 12명(해외 6명, 국내 6명)이 연사로 참석해 탄소복합소재를 이용한 자동차부품과 수소압력용기, 교량케이블 제조와 고속 생산 시스템 등에 대한 최신 기술발표와 정보공유, 신기술 적용방안을 논의했다.

▲ JEC 컨퍼런스 및 ICF 포럼에는 수 많은 청중들이 참여했다.

주요 연사로는 세계적인 기술력을 가진 프랑스, 일본, 독일, 스위스, 벨기에, 사우디아라비아 기업 및 대학 연구원들과 국내에서는 울산과학기술원(UNIST) 박영빈 교수, 한양대학교 하성규 교수, 전주대학교 이해성 교수, 전남대학교 김융암 교수, 한국탄소융합기술원 강승범 박사, 삼양사 손오건 연구원 등 세계적으로 명망 높은 탄소전문가들이 참석해 명실상부한 국제포럼으로서의 위상을 보여줬다.

JEC ASIA 2019와 동시에 펼쳐진 국제탄소페스티벌(ICF) 특별관은 코엑스 3층 D홀에 마련됐으며 2006년 당시 미래 주력산업으로 탄소산업 선정, 2010년 세계 세 번째로 고강도 탄소섬유 개발 성공, 2016년 탄소소재 융복합기술 개발 및 기반조성 지원에 관한 법률 제정, 올해 효성천단소재 전주공장 1조원 증설 투자 협약까지 전북 탄소산업이 걸어온 길을 동영상으로 준비해 대형 LED화면으로 보여줬다.

또한 수소자동차, 우주항공, 신재생에너지 등 신산업에 적용되고 있는 일진복합소재社, 비나텍社 등 8개사의 탄소복합제품을 전시했다. 주요전시제품은 탄소소재를 사용해 만든 연료전지 샐, 수소자동차용 연료탱크, 중소기업벤처 시제품 제작지원사업을 통해 개발해 올해 3월 파리에서 프랑스 빈센트社와 60만달러 규모의 수출계약을 체결한 탄소양궁부품, F16 전투기의 브레이크 디스크와 탄소복합재로 만든 원형 드론 등이 기업인들과 관람객들의 눈길을 사로잡았다.

또한 전라북도에서 미래 탄소산업의 발전모습으로 야심차게 준비하고 있는 2024년 완공예정인 전주탄소국가산업단지의 조감도와 효성첨단소재社에서 탄소섬유 2만4,000톤 생산을 위해 증설하는 공장의 미니어처 등을 통해 이번 행사에 참석한 국내외 기업인과 전문가, 일반 관람객들에게 하루가 다르게 발전하고 있는 전북 투자환경을 소개했다.

올해의 다양한 프로그램 중 JEC이노베이션 어워즈(혁신상)는 오랜 전통을 가진 전 세계적인 프로그램으로서, 가장 혁신적인 복합소재 솔루션을 발굴, 홍보하고 시상했다.

10개 부문에서 혁신적인 솔루션으로 수상한 업체 및 기관은 △항공우주 COMPO TECH PLUS SPOL, sr.o.(체코) △자동차-외부 현대 자동차 그룹(대한민국) △자동차-구조 한양 대학교(대한민국) △전기, 전자 및 가전 Jiva Material Ltd(영국) △산업설비 M&A Dieterle GmbH(독일) △선박 뉴 사우스 웨일즈 대학, Amac(호주) △철도 Jiangsu Hengshen Co., Ltd.(중국) △재생에너지 Flying To The Sun(브라질) △스마트 복합재 Daimler AG(독일) △ 스포츠 및 레저 Toray Industries, Inc.(일본) 등이다.

▲ 현대차는 자동차-외부분야에서 혁신상을 수상했다.

더불어 올해 JEC Asia는 혁신 스테이지 프로그램을 통해 스타트업 부스터 경진대회에 참여하는 스타트업을 집중 조명했다. 커뮤니케이션 및 비즈니스전문가가 성공적인 스타트업 비즈니스의 운영, 자금의 활용, 새로운 투자자를 찾는 방법에 대한 통찰력과 조언을 제공하는 등 비즈니스, 관리 및 마케팅에 대한 여러 세션을 진행했다. 혁신스테이지에서 △한국무역협회 이동기 혁신성장본부장 △Solvay Ventures의 아태지역 투자담당이사 Ellen YE △코오롱 Henry SHIN 복합소재 혁신센터 디렉터 등이 함께했다.

15일에는 행사에 참가한 6개국 30여명의 탄소기업인과 전문가들이 전주시 일원에서 ‘카본 컴포짓 투어(Carbon Composite Tour)’를 실시했다.

이번 컴포짓 투어에서 참가자들은 전주시 팔복동에 위치한 ㈜비나텍을 방문해 탄소소재를 적용한 수퍼커패시터 등의 생산 현장을 견학했으며, 이어 국내 대표적인 탄소기술 연구개발기관인 한국탄소융합기술원을 방문해 탄소복합재 연구시설을 둘러보고, 첨단 탄소복합재 성형장비 시연을 견학하기도 했다.

특히 이번 방문을 통해 각국의 탄소기업인과 전문가들은 ㈜비나텍의 연구개발 분야 및 제품 생산능력에 대한 많은 관심을 보였으며, 탄소융합기술원이 보유하고 있는 탄소복합재 최신 성형장비의 시연을 통해 국내 탄소산업 기술력 및 탄소융합기술원과의 국제 네트워크 교류에 대한 관심을 나타낸 것으로 전해졌다.

▲ ‘카본 컴포짓 투어(Carbon Composite Tour)’ 참여자들이 한국탄소융합기술원을 돌아보고 관계자의 설명을 듣고 있다.

이번 전시회에서 드러났듯이 자동차, 항공 등 모빌리티 분야에서 복합소재의 활용은 무궁무진할 것으로 전문가들은 보고 있다.

특히 자동차 부분에서 탄소 배출 감소, 에너지 전환, 자율주행차, 경량화 등으로 인해 복합소재가 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

올해 참가 기업들의 주요 품목에서도 볼 수 있듯이 전기차 차체 및 배터리 관련 부품 등에서 복합소재의 사용이 늘어나고 있고, 수소차에서는 수소탱크의 제작에 복합소재가 필수적으로 사용되고 있다.

더불어 플라잉카, 자율주행차 등 혁신적인 모빌리티 솔루션에서는 복합소재의 경우 경량이라는 측면에서 더욱 많이 쓰일 것으로 전문가들은 보고 있다.

또한 친환경 미래 자동차에서 복합소재의 중요도와 비중은 증가할 전망이며, 미래 자동차 보급률이 높아질수록 복합재 부품의 절대적인 물량도 증가할 것으로 기대를 모으고 있다.

한편 내년 JEC ASIA 전시회는 JEC Korea로 명칭을 변경해 개최될 예정이며, 개최 예정 날짜는 11월11일부터 13일까지 3일간이다.

▲ JEC ASIA 2019에는 7,500여명의 참관객이 방문했다.

▲ 참석 귀빈들이 JEC ASIA 2019 전시회를 둘러보고 있다.

JEC ASIA 2019, 16國·129社·7,500명 방문
車 탄소 배출 감소·경량화 등 복합소재 주목

■ 효성첨단소재

▲ 효성첨단소재가 선보인 탄소섬유 탄섬 신제품

효성첨단소재는 이번 전시회에서 신제품인 탄소섬유 H2550 12K, 탄소섬유 H2550 24K 등 탄소섬유 브랜드 ‘탄섬(TANSOME)’을 출품했다.

효성의 탄섬 탄소섬유는 효성은 2008년 탄소섬유 개발에 착수해 약 2년만인 2010년 개발을 완료했다. 철에 비해 무게는 1/4이지만 강도는 10배 이상 강한 섬유로 탄섬은 High strength grade(인장강도 5.5GPa, 탄성률 250GPa 이상)와 Intermediate modulus grade(인장강도 5.5GPa, 탄성률 290GPa 이상)로 구성돼 있다.

2013년부터 전북 전주에 연산 2,000톤 규모의 탄소섬유 공장을 건립해 운영하고 있으며, 지난 8월에는 탄소섬유 세계시장 점유율 10% 달성을 목표로 2028년까지 1조원을 투자해 탄소섬유 생산라인을 연간 2만4,000톤 규모로 증설한다는 계획을 밝힌 바 있다.

탄섬은 자동차부품, 풍력발전기 블레이드, 압력용기, 토목건축, 골프채, 낚싯대, 라켓, 고급자전거, 레저용 선박, 항공기 내/외장재, 브레이크 패드 등 산업용, 스포츠/레저용, 항공용도 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.

■ 코오롱그룹 복합소재센터

▲ 코오롱그룹 복합소재센터 부스전경

코오롱그룹 복합소재센터는 이번 전시회에서 코오롱플라스틱의 UD(Unidirection) 테이프와 CFRP 복합소재를 적용한 엔진브라켓 등을 선보였다. 이 제품은 현대자동차, 한양대와 협력 개발했으며 기존 금속소재보다 약 80% 가량 가벼워 연비를 향상시키고, 압축성형공정으로 성형시간을 단축해 생산비용도 절감할 수 있다. 또한 재활용이 가능한 열가소성 수지를 적용해 친환경적이고, NVH(Noise 소음, Vibration 진동, Harshness 불쾌감) 저감 기능도 뛰어나다.

코오롱그룹 복합소재센터(KCIC)는 복합소재 사업을 강화하기 위해 코오롱인더스트리, 코오롱플라스틱, 코오롱글로텍, 코오롱데크컴퍼지트 등 4개사의 복합소재 전문가로 구성한 조직이다. 경량화 소재부터 최종제품 상용화를 위해 2016년 신설됐다.

■ 한화큐셀&첨단소재

▲ 한화큐셀&첨단소재 부스전경

한화큐셀&첨단소재는 이번 전시회에서 다양한 자동차용 경량복합소재를 선보였다.

전기차용 배터리하우징은 전기차 배터리 모듈을 외부 충격 등으로부터 보호하는 제품으로 SMC(Sheet Molding Compound)를 적용해 스틸 대비 약 15∼20% 가볍고, 쉽게 제품 설계를 할 수 있다.

탄소섬유를 적용한 스트럿타워는 차체강성과 주행 안전성을 향상시키며, 파티션패널은 기존 제품 대비 중량을 약 30% 절감해 연비 개선에 도움을 준다.

또한 범퍼빔, 스티프너, 시트백 프레임, 엔진언더커버, 전기차용 배터리케이스 등 현재 생산 중인 자동차용 내·외장 부품도 함께 전시했다.

■ 한국카본

▲ 한국카본 부스에는 수 많은 참관객들이 방문해 한국카본의 복합소재 제품에 대해 높은 관심을 보였다.

한국카본은 자동차, 항공, 스포츠, 레저 등 다양한 산업에 사용되는 복합소재를 선보였다. 특히 급속경화, 급속성형 복합소재 프리프레그를 이용한 PCM(Prepreg Compression Molding) 공법으로 제작한 자동차 부품이 주목을 받았다. 이 제품은 성형시간을 단축해 대량생산이 가능하고 타 공법 대비 기계적 물성이 우수한 것이 특징이다.

탄소섬유 프리프레그(Prepreg)는 타 재료에 비해 강도, 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 내충격성, 경량화 등의 다양한 특성을 개선해 자동차, 우주항공산업, 일반산업, 스포츠, 레저용품 등 다양하게 이용되고 있다.

한국카본은 카본분야에서 △고탄성 프리프레그 △GM인증 자동차용 프리프레그 △항공용 프리프레그 △건축물 및 교량 보수용 탄소섬유 시트 △산업용 프리프레그 △스포츠, 레저용 프리프레그 △신재생 에너지용 프리프레그 등을 생산하고 있다.

한국카본은 낚싯대 재료인 카본시트를 생산하며, 1984년 설립, 출범했다. LNG 운반선의 핵심 부품인 단열판넬과 함께 바닥장식재의 필수 재료인 글라스 페이퍼를 생산, 납품하고 있다. 이 밖에도 전기절연용 글라스/에폭시 래미네이트, 선박보온 단열재용 AAF, 스포츠 양궁 래미네이트 등을 생산하고 있다.