정부가 우주항공·방산 시대에 필수 소재로 꼽히는 탄소복합재의 경쟁력을 선진 수준으로 끌어올리고 제2의 철강산업으로 육성하기 위해 탄소복합재 기술 고도화에 2030년까지 1,850억원을 투자한다.

산업통상자원부는 6일 서울 대한상의에서 이창양 장관이 주재하는 ‘제4차 산업전략 원탁회의’를 열고 ‘우주항공·방산 시대에 대응한 탄소복합재 경쟁력 강화 전략’을 발표했다.

회의에는 △조현준 효성그룹 회장 △강구영 한국항공우주산업(KAI) 대표 △박종수 국도화학 부회장 △조문수 한국카본 회장 △홍재기 한화에어로스페이스 부사장 △방윤혁 한국탄소산업진흥원장 등 탄소복합재 및 우주항공·방산 기업 및 기관이 참석했다.

고강도 경량이 특징인 탄소복합재는 낚싯대부터 건축자재, 항공기 등 적용 분야가 다양해 ‘미래 산업의 쌀’로 불리며 철을 대체할 신소재로 주목을 받고 있다. 하지만 비싼 가격 탓에 수요가 많지는 않았다.

그러나 무게 절감이 핵심인 우주항공·방산 시대가 도래함에 따라 최근 탄소복합재에 대한 수요가 점차 늘고 있으며, 2030년이면 세계시장 규모도 약 100조원에 이를 전망이다.

탄소복합재는 기술 장벽이 높아 일본, 미국 등 소수 국가가 시장을 독과점하고 있고 전략물자로 분류돼 수출을 통제하고 있어 조달이 쉽지 않은 문제가 있다. 이에 우리가 100조원의 시장 기회를 잡기 위해서는 탄소복합재에 전략적으로 투자해 경쟁력을 강화할 필요가 있다.

산업부는 ‘우주항공·방산 시대에 대응한 탄소복합재 경쟁력 강화전략’을 통해 △과감한 기술개발 투자 △민간 생산능력 확충 △탄소복합재 활용 촉진을 핵심 축으로 2030년까지 세계 최고 수준의 기술력 확보와 세계시장 점유율 10% 달성을 목표로 제시했다.

먼저, 고성능 탄소복합재 분야의 기술 자립화 실현과 반값 탄소섬유 개발에 2030년까지 총 1,850억원을 투자할 예정이다. 우리나라는 2011년 세계 4번째로 범용 탄소섬유 개발에 성공해 선진 수준의 기술력을 보유하고 있으나 우주항공에 쓰이는 고성능 탄소복합재는 75% 수준에 머물고 있다.

올해 8월 세계 3번째로 원천기술을 확보한 고강도 탄소섬유(인장강도 6.4GPa)는 2025년까지 양산 체제를 구축하고, 철의 15배 강도를 지닌 초고강도(인장강도 7.0GPa), 13배 강성을 가진 초고탄성 탄소섬유(인장탄성률 588GPa)는 2028년까지 원천기술을 확보하기로 했다. 또한 아직 상용화된 사례가 없는 인장강도 7.4GPa급 초고강도 탄소섬유 개발에도 도전한다.

경량화 소재 시장의 게임체인저로 불리는 ‘반값 탄소섬유($20/kg→$10/kg)’개발을 위해 저가 원료나 저에너지 공정기술 개발에도 나서기로 했다.

또한 산업부는 국내 탄소복합재 기업이 글로벌 선도기업, 강소기업으로 성장해 나가도록 생산능력 확대와 제품의 신뢰성 향상도 적극 지원한다.

국내 기업들은 2030년까지 생산시설 확충에 약 2.1조원을 투입한다는 계획이다. 산업부는 기업 투자를 촉진하기 위해 연간 3천억원 규모의 대출에 대해 이차보전 지원을 추진한다.

더불어 국산 탄소복합재가 해외에서 제대로 인정받을 수 있도록 국제인증(美 NCAMP) 취득 비용을 1억원 한도 내에서 지원하고, 방사청은 무기체계 개발 시 국산 탄소복합재를 적용하는 프로그램 추진을 검토한다.

산업부는 탄소복합재의 내수 규모를 키우고 세계 시장을 공략하기 위해 총 1,000억원 규모로 우주항공 분야 3대 실증 프로젝트도 추진키로 했다.

수소차 저장용기 등에 실증을 지원하고 있으나 규모가 작아 우주항공 분야에는 적합하지 않았다. 이에 4인승급 도심항공교통(UAM), 소형 발사체, 저궤도 소형 인공위성을 실증 대상으로 선정하고 상세 기획을 한 후 단계적으로 추진할 예정이다.

또한, 우주·항공·방산 분야의 탄소복합재 시제작·시험 서비스를 제공하는 한국판 탄소복합재 랩팩토리를 구축해 스타트업이나 벤처기업이 탄소복합재로 발사체 등을 시제작할 수 있도록 지원할 예정이다.

산업부는 탄소복합재 및 우주항공·방산 업계로 구성된 ‘탄소복합재 얼라이언스’를 ’23년 출범해 민간의 역량을 결집하고, 탄소복합재 경쟁력 강화전략의 실행을 뒷받침할 계획이다. 얼라이언스에는가치사슬 각 단계의 주요 기업들과 한국탄소산업진흥원, 한국산업기술평가관리원 등 관계기관이 참여한다.

얼라이언스는 ‘우주항공 분야 3대 실증 프로젝트’ 세부 기획, 탄소섬유 기술로드맵 이행 점검, 정부-업계간 소통채널 강화 등을 지원하며, 산하에 ‘투자촉진 분과’를 구성해 기업 투자와 관련된 애로사항을 체계적으로 발굴·관리할 계획이다.

이창양 장관은 “우리가 우주항공을 미래 성장동력으로 삼고 K-방산을 수출 전략산업으로 육성하고 있는 만큼 필수 소재인 탄소복합재의 내재화는 매우 중요한 사안이다. 이번 전략을 잘 이행해 나간다면 탄소복합재의 자립화 달성은 물론 제2 철강산업으로의 육성도 가능할 것”이라며,“ 탄소복합재는 그 특성상 민간 주도의 팀 플레이로 진행될 필요가 있다”고 밝혔다.