【전주, 꿈의 소재 새지평을 열다】⑤ 글로벌 탄소도시

효성 전주공장이 이달 13일 준공식을 갖고 탄소섬유 생산에 본격 돌입하자 전주시 송하진 시장은 전주를 '첨단탄소산업도시'로 선포했다. 송 시장은 "전주시가 100년 먹거리 첨단산업도시로 전환해 탄소소재산업의 글로벌 허브로 도약하는 발판을 마련하게 됐다"며 한옥과 한식 등의 한스타일 중심의 전주시 개발 패러다임이 바뀌었음을 선언했다.△탄소섬유의 높은 부가가치실제 탄소산업은 전후방 연관산업에 대한 파급효과가 막대한 것으로 분석되고 있다. 대규모 신규 시장 창출은 물론 고부가가치고용창출이 가능할 정도다.먼저 탄소섬유로 시작되는 탄소산업은 크게 소재제조와 이를 가공하는 부품제조, 완성품 제조산업의 3단계로 나뉘며, 각 단계마다 고부가가치가 창출된다.탄소섬유를 그대로 사용하거나 잘게 자르고 직물처럼 짠 형태로 탄소소재가 만들어지고, 이를 바탕으로 알루미늄 등의 소재를 섞거나 새로운 형태로 만드는 가공 및 성형공정을 통해 탄소부품이 제조된다. 그리고 이들 부품은 항공기나 자동차, 선박, 건축 등에 응용된다.이 과정을 거치면서 탄소섬유의 가치는 최고 200배까지 상승하는 것으로 분석된다. 현재 ㎏당 20달러에 거래되는 탄소섬유가 최종 완성품 단계에서는 4000달러의 가치로 껑충 뛴다는 것이다. 현재 강철을 대체할 수 있는 탄소섬유는 우주항공은 물론 스포츠레저, 자동차, 풍력, 의료기기 등 광범위한 분야에서 경량화 핵심소재로 사용되고 있다. 이와 관련된 탄소섬유시장은 1조원 규모로 추산되고 있으며, 유관 분야인 중간재와 복합재료까지 감안한다면 100조원이 넘는 세계 시장이 형성되고 있는 것으로 분석되고 있다.△100개 탄소기업 집적화전주시는 (주)효성 전주공장의 준공으로 탄소관련 기업의 전주 이전이 속도를 낼 것으로 기대하고 있다. 현재 전주권에는 21개 탄소관련 기업이 입주해 있다. 이들 대부분은 탄소섬유를 가공성형해 탄소응용제품을 생산하는 업체들로, 최근들어 전주 이전을 희망하는 업체들의 문의가 잇따르고 있다.가장 큰 요인은 (주)효성 전주공장의 준공으로 일괄생산체제가 갖췄다는 점이다. 전주권에서는 탄소섬유의 원료가 되는 팬(PAN) 섬유에서 부터 부품과 응용완제품 생산에까지 모든 공정이 가능하다. 여기에 현재 추진중인 탄소밸리사업의 후속으로 정부의 예비타당성 조사가 실시되고 있는 초고강도 복합재 개발사업과 고성능(T-1000급) 탄소섬유 개발 등 3000억원 규모의 개발사업이 진행되고 있는 등 연구개발 인프라가 확실하게 구축돼 있다는 점도 요인으로 작용된다.이에 전주시는 향후 탄소기업 100여개의 집적화를 목표로 하고 있다. 송하진 시장은 이달 13일 효성 전주공장 준공식에서 "제2, 제3의 효성과 같은 대기업을 유치하는 한편 중핵기업 20개와 중소기업 100여개 집적화를 추진하겠다"고 발표했다. 현재 전주시는 탄소산업에 뒤늦게 뛰어든 국내 굴지의 대기업과 전주 이전을 위한 막판 협상을 진행중이다. △탄소기업들의 투자확대 의지전주시의 장기 계획은 오는 2030년까지 세계 10위의 글로벌 탄소도시다. 매출액은 물론이고 기술력에서도 세계적 수준에 도달하겠다는 의지다. 이 같은 구상은 현재 전주권에 입주에 있는 탄소관련 기업들의 투자확대에서 성공가능성을 엿볼 수 있다.이달 23일 전주와 완주지역에 소재한 21개 탄소 관련 기업들은 전주시와 '일자리 창출 및 투자계획'협약을 맺었다. 오는 2030년까지 현재 629명의 일자리를 5138명 수준으로 늘리고, 이를 위해 투자를 단계적으로 1조6000억원까지 확대하겠다는 내용이다.탄소산업의 미래가치와 전주의 성장 가능성을 고려한 기업들의 선택으로, 이들 기업들은 이 시기가 되면 자신들의 매출액이 현재의 1500억원에서 4조6000억원에 달할 것이라고 분석했다. 이는 전주시의 미래 비전과 맥을 같이하고 있다. 전주시는 오는 2020년이면 탄소산업과 관련한 고용규모가 6000명에 달하고, 연 매출액도 10조원을 충분히 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 여기에 오는 2030년까지는 대기업 등의 기업 집적화를 통해 종사원 2만명, 지역내 매출 100조원, 기술력 세계 10위의 글로벌 탄소도시로 육성하겠다는 비전을 제시했다.이에 (주)효성 전주공장장 방윤혁 상무는"2020년까지의 발전플랜은 구체화된 편이나 2030년의 비전은 최소한의 목표를 제시한 것"이라고 말했다. ● 송하진 전주시장에게 듣는다- "100년 먹거리 첨단산업 탄소메카로 발돋움할 것""탄소산업을 이해하기 쉽게 풀어 한마디로 얘기하자면, 앞으로 전주를 먹여 살릴 수 있는 100년 먹거리 첨단산업이라고 할 수 있습니다."송하진 시장은 전주시가 역점적으로 추진 중인 탄소산업을 이렇게 요약하면서 "기초자치단체가 주도해 대기업과 공동연구개발을 진행, 국내 최초이고 세계적으로는 일본과 미국에 이어 3번째로 고성능급 탄소섬유(탠섬) 생산에 성공했다는 것은 자부심을 넘어 역사적인 사건"이라고 설명했다.송 시장은"탄소산업이 앞으로 전주시 산업구조를'첨단산업도시'로 바꿔놓게 될 것"이라며"전주는 이제 한스타일이 넘쳐나는 전통문화도시이자 첨단 탄소산업도시로 우뚝 서게 될 것"이라고 확신했다. 송 시장은"일단'탄소산업도시 전주'의 이름에 이견을 달 수 없는 역사가 하나 만들어졌다"고 전제한 뒤"여기에 만족하지 않고 제2, 제3의 효성과 같은 대기업 유치와 앞으로 탄소 관련 기업 100여개 집적화, 6000명에 달하는 필수 전문인력 양성 등을 추진해서 전주시가 명실상부한 국내외 탄소산업의 중추적 역할을 담당하는 것은 물론 우리 아들 딸들이 일하게 될 일자리를 창출하게 될 것"이라고 강조했다.송 시장은 중장기적으로 탄소산업 관련 2만개의 일자리를 만들겠다고 밝혔다.송 시장은 또 연구개발과 전문인력 양성 등과 병행해 탄소 관련 기업 집적화가 이뤄지면 전주가 주도하는 탄소산업 규모가 현재 전량 수입에 의존하고 있는 탄소 섬유 수입대체 효과와 함께 지역내 매출액이 100조원에 이르게 될 것이라고 전망했다.송하진 시장은 "우선 대기업인 효성이 2020년까지 단계적으로 탄소소재분야에 총 1조2000억원을 투자해 연산 1만7000톤 규모로 공장을 확대하고 1000명 고용창출과 3조원의 매출을 기대하고 있는 상황"이라며"기업 추가 유치와 집적화가 진행되면 전주의 산업구조 역시 최첨단 산업으로 불리는 탄소산업이 주도하게 될 것"이라고 말했다. (끝)

기획
김준호
2013.05.27 23:02

【전주, 꿈의 소재 새지평을 열다】④ 국내 탄소산업 R＆D 허브 부상

꿈의 신소재로 불리는 탄소섬유 시장을 선점하기 위한 기업 및 국가간 경쟁이 갈수록 치열하게 전개되고 있다. 국내 상황도 마찬가지다. 효성을 비롯해 태광과 일본 도레이첨단소재 등이 국내 시장 주도권을 놓고 다툼을 벌이고 있다. 여기에 정부는 국정과제에'탄소소재의 국산화 등 생산능력을 확보해 신산업을 창출하겠다'며 국내 탄소소재산업 육성의지를 밝히며 기업간 경쟁을 유도하고 있다.△국내 최고의 탄소 연구기관한국탄소융합기술원은 올 4월 명칭을 종전의'전주기계탄소기술원'에서 한국탄소융합기술원으로 바꿨다. 공간적 범위가 지역(전주)에서 전국으로 확대된 명칭이다. 명칭을 바뀌기 위해서는 정부의 승인을 받아야 된다는 점에서 이번 명칭 변경이 갖는 의미는 매우 크다.송하진 전주시장은 당시"전주기계탄소기술원이 한국탄소융합기술원으로 이름이 바뀌었다는 것은 단순히 이름표를 바꿔달았다는 의미를 뛰어넘는 것"이라면서 "그동안 전주시가 외롭고 힙겹게 지역산업으로 이끌어 오던 탄소산업을 국가가 인정해 준 결과"라고 평가했다.당초 한국탄소융합기술원은 지난 2002년 지역진흥산업의 일환으로 국내 70여개의 특화센터와 함께 시작됐다.'전주기계산업리서치센터'로 출발해 운영해 오다가 지난 2006년 탄소를 전문으로 하는 연구소로 변신했다.2008년 명칭을'전주기계탄소기술원'(2008년)으로 바꾼 후 탄소밸리사업 추진과 국내 최초 중성능 탄소섬유 개발 성공 등의 성과를 거두면서 사실상 국내 탄소산업을 이끌어 왔다. 이 점이 정부의 명칭 변경 승인의 주된 배경으로 꼽힌다.한국탄소융합기술원에는 국내 최초로 구축된 탄소섬유 원사 생산설비(Pilot)를 비롯해 총 123종(278억원)의 첨단 장비가 구비돼 있으며, 전문 연구인력만도 50여명에 달한다. 또한 창업보육센터와 전문인력양성센터 등 인력양성 기능도 수행하고 있다.△정부 프로젝트, 탄소밸리사업 추진한국탄소융합기술원의 연구능력을 평가할 수 있는 대목중 하나가 현재 정부 주관으로 추진되고 있는 탄소밸리구축 사업이다. 2011년부터 2015년까지 5년간 국비 1087억원과 지방 78억원 등 총 19991억원이 투입되는 이 사업은 탄소소재의 국산화율을 현재의 1020%에서 90% 수준까지 끌어올리기 위한 프로젝트. 현재 라지토우 탄소섬유 개발 및 중간재 개발 등의 연구사업이 활발하게 진행되고 있다.이 사업이 마무리되면 탄소기업 집적화를 통해 미국의 실리콘 밸리에 버금가는 탄소밸리가 조성돼 탄소소재 관련 산업의 수출전진기지로 변화될 것으로 기대되고 있다.당초 이 사업은 한국탄소융합기술원이 한국과학기술원(KIST) 전북분원과 공동으로 탄소소재 원천 및 응용기술 개발을 위해 기획한 사업이었다. 그러나 정부의 예타를 통과하면서 국책사업으로 승격됐다. 이는 기초자치단체가 주관한 지역산업이 국가산업으로 발전한 첫 사례로 꼽힌다. 한국탄소융합기술원은 현재 탄소밸리사업을 주도적으로 추진하고 있다.△글로벌 연구소와의 네크워크한국탄소융합기술원은 세계적 탄소소재 연구소와 네크워크를 형성하고 있는 등단단한 연구기반을 갖추고 있다.한국탄소융합기술원에는 현재 전주시가 지난 2010년 43억원의 예산을 투입해 설립한 국제탄소연구소가 부설기관으로 운영중이다. 빠르게 변하는 세계 탄소산업 기술의 흐름을 접목하기 위한 것으로, 국제탄소연구소는 현재 일본 니시노 카본연구소를 비롯해 미국과 영국독일 등 세계 5개국 6개 연구소와 공동연구협력사업을 진행하고 있다. 세계적 탄소섬유 소재산업 연구기관인 독일의 AMRC와는 지난해 3월 탄소기술 공동연구개발을 위한 MOU를 체결하기도 했다.더불어 한국탄소학회와 SAMPE KOREA이 한국탄소융합기술원에 입주해 있는 등 탄소소재와 관련된 국내외 단체들이 모두 전주에 몰려 있다.이와함께 현재 한국과학기술원(KIST) 전북분원은 탄소소재 및 복합소재 전문연구소로 설립운영중으로, 한국탄소융합기술원과 함께 복합소재 및 부품 연구개발의 중심거점 기능을 수행하고 있다.● 한국탄소융합기술원- 탄소 전문인력 1500여명 양성, 세계 3번째 탄소섬유 개발 성공최근들어 잇따라 탄소시장에 뛰어든 국내 기업들이 사업화를 발표하면서 가장 먼저 눈길을 보낸 곳은 한국탄소융합기술원(옛 전주기계탄소기술원)이었다. 무엇보다 국내 탄소산업 기반이 매우 미약한 상황에서 연구개발에 당장 투입할 수 있는 전문인력을 구하기가 쉽지 않았기 때문이다.한국탄소융합기술원은 지난 2009년부터 첨단장비와 국내 유명 석박사의 연구인력 등의 인프라를 통해 탄소 관련 기업들을 지원하는 한편 탄소 및 복합소재 전문인력을 양성해 왔다. 현재까지 이 곳에서 배출된 탄소 전문인력은 1500여명에 달한다.특히 한국탄소융합기술원 연구진은 (주)효성과 공동으로 탄소섬유 연구개발 프로젝트에 30여 명이 참여, 3년여의 노력 끝에 세계 3번째로 중성능(T-700급) 탄소섬유 개발에 성공하는 등 세계적 수준의 연구능력을 갖춘 것으로 평가되고 있다.국내에서는 이 만한 연구능력을 갖춘 인력을 찾기가 쉽지 않은터라, 기업들이 한국탄소융합기술원의 연구진에 주목하는 것은 당연한 일. 한국탄소융합기술원 연구원 가운데 적잖은 수가 태광과 GS칼텍스, 삼성 등의 대기업에 스카웃됐으며, 현재 스카웃 제의를 받고 것으로 알려졌다.현재 한국탄소융합기술원에는 50여명의 연구원이 있으며, 이들은 2000억원 규모의 탄소밸리 구축사업과 현재 정부의 예비타당성 조사가 진행중인 '초고강도 복합재 국산화 개발사업'등 30여개의 연구과제를 수행하고 있다.이 같은 요인으로 인해 국내에서는 이례적으로 한국탄소학회가 지방인 전주에 둥지를 틀게 됐으며, 일부에서 학회 소재지를 서울 등 수도권으로 이전해야 한다는 목소리가 나오기도 했으나 전주가 차지하는 비중이 워낙 커 별다른 주목을 받지 못했다.이처럼 한국탄소융합기술원이 탄소인력 양성의 요람으로 부상하면서 우수 인력들도 전주로 몰리고 있다.이에 한국탄소융합기술원은 지난 2010년부터 취업연계형 탄소 전문인력 교육을 시작했으며, 당시 수료생 134명 가운데 117명이 탄소섬유 관련 업체에 취업(취업률 87%)하는 등 높은 인기를 얻고 있다.한국탄소융합기술원은 전주가 탄소섬유산업의 메카로 확고한 입지를 굳힐 것으로 기대되는 오는 2015년까지 600명의 전문인력을 양성, 고부가가치 생산현장의 고급 기술자로 육성한다는 계획이다.

기획
김준호
2013.05.23 23:02

3. 탄소섬유산업의 미래 - 최첨단산업 도시로 탈바꿈

최근 전주시는 전주를 대표하는 브랜드를 바꿨다. 한옥과 한식 등을 중심으로 '한스타일 도시'에서 '첨단 탄소산업도시 전주'로 교체했다. 수년간 쌓아온 브랜드를 하루아침에 바꾸는 일이 쉽지 않음에도 전주시는 과감한 결단을 내렸다. 그 이면에는 탄소산업이 갖고 있는 미래 성장 가능성에 대한 믿음이 자리하고 있다. 송하진 전주시 시장은 이달 2일 전주산 탄소섬유(탠섬)가 출시된 자리에서 "전주의 산업구조를 100년 먹거리 첨단산업 도시로 전환하는 한 획을 긋는 일"이라며 높이 평가했다. 향후 전주시의 판도를 바꿀 수 있는 미래성장동력이라는 것이다. △탄소산업에 대한 올인정책변변한 산업기반이 없던 전주시가 7년여만에'꿈의 소재'로 불리는 탄소섬유를 양산하고, 탄소복합재를 비롯한 탄소산업의 메카로 부상한 이유는 무엇일까. 낙후된 산업환경을 고부가가치 산업인 탄소산업으로 바꾸겠다는 전주시의 강력한 의지에서 찾을 수 있다.전주시는 지난 2002년부터 미래 경제를 이끌 신소재의 성장 잠재력에 주목하고, 한국탄소융합기술원(구 전주기계탄소기술원)의 부품소재산업 연구개발에 집중적으로 지원해 왔다.그리고 한국탄소융합기술원은 '탄소섬유'를 찾아냈다. 한국탄소융합기술원은 2007년 국내 최초로 160억원을 투입해 연산 150톤 규모의 '탄소섬유생산 PILOT'를 완공하고, 이듬해 효성과 탄소섬유 생산을 위한 공동기술개발에 착수했다. 사업 착수 3년여만에 독자적인 기술로 탄소섬유 생산 기술개발에 성공하는 쾌거를 거뒀다.전주시는 이에 전략산업인 탄소산업 투자기업에 최고 100억원까지 지원하는 것을 내용으로 한 '전주시 투자유치 촉진조례 일부 개정 조례안'을 의결하는 등 지원기반을 마련했다. 전주지역에 투자하는 탄소섬유나 탄소복합재 생산업체에 투자비의 80% 범위에서 기업당 최고 100억원까지 보조금이 지원된다. 부족한 전주시 재정여건 등을 감안하면 파격적인 조치였다.△대기업 유치 성과2007년말 연산 150톤 규모의 탄소섬유'PILOT'를 구축한 전주시는 이를 활용해 탄소섬유 양산기술을 함께 연구할 대기업을 물색했다. 당시 한일합섬과 태광섬유, 코오롱, 포항제철, 효성 등이 이를 검토했다. 최종적으로는 화성섬유 분야에서 세계 톱클래스인 효성과 개발계약을 맺었다.2008년 4월 계약 당시 효성과 한국탄소융합기술원은 '범용(T-300급)은 2009년 4월, 중성능(T-700급)은 2014년 3월까지' 개발키로 했다. 그러나 당초 계획 보다 3년 앞당겨진 2011년 3월 중성능 탄소섬유 양산기술이 일본과 미국에 이어 세계 3번째로 개발됐다. 범용은 계획대로 2009년 12월 개발을 완료했다.이를 바탕으로 효성은 2013년까지 2500억원을 투자해 연산 2000톤 규모의 전주공장을 설립키로 했다. 또 2020년까지 1조2000억원을 단계적으로 투입해 연산 1만7000톤까지 증설한데 이어 1000명의 일자리를 신규 창출하는 것을 담은 대단위 투자계획을 발표했다.효성의 대규모 투자를 이끌어내기까지에는 송하진 전주시장과 조지훈 전 시의회 의장이 효성의 임원진과 2009년 12월부터 20011년 4월까지 10여차례 이상의 비공개 회동을 통한 끈질긴 설득도 한 몫한 것으로 알려졌다.효성의 전주공장 건립은 전주시의 역대 기업투자유치 사상 최대 규모인데다, 첨단 신기술 분야의 산업으로 지역 경제의 판도변화가 예상되고 있다.△전주 산업지형의 변화전주시가 첨단 탄소산업도시로의 발전방향을 설정하면서 산업지형에도 변화가 나타났다. 이전까지 단순 제조업 중심이었던 산업지도가 고부가가치 첨단 신소재 탄소산업 중심으로 옮겨가고 있는 모습이다.그동안 전주시의 제조업의 중심이었던 섬유봉제산업의 업체는 지난 1995년 778개에서 2007년에는 364개로 절반 이하로 급감했다. 그 공백을 탄소기업들이 채워나가고 있다.현재 전주로 이전해 공장을 가동중인 탄소관련 기업은 12개사이다. 숫자는 적지만, 성장 가능성이 매우 큰 기업들로 지역산업의 변화를 선도해 나갈 것으로 기대된다.전주시는 앞으로 목표연도인 오는 2020년까지 효성을 포함한 대기업 23개사와 핵심 중소기업 100여개 유치를 목표로 하고 있다. 이는 효성이 오는 2020년까지 단계적으로 1조2000억원을 투자해 생산능력을 1만7000톤까지 늘린다는 로드맵에 맞춘 전략으로, 최근들어 탄소기업들의 관심이 잇따르고 있어 목표달성 가능성이 높다. 계획대로 추진될 경우, 지난 40여년 동안 식품과 내의제조 등 중소기업 내수 위주의 영세 산업구조에서 첨단소재항공고급 레저용품자동차 등 고부가가치 산업으로 빠르게 전환될 것으로 보인다.또한 이들 탄소관련 기업의 지역내 매출액은 10조원, 관련 종사자는 6000명 정도로 추산되는 등 전주지역 제조업 가운데 탄소기업의 지역내총생산이 50% 이상을 담당할 것으로 전망되고 있다.● 국내 탄소섬유 원사 개발 역사- 1989년 제철화학태광산업서 개발, 日 기업에 밀려 2년만에 생산 중단국내 탄소섬유(Carbon Fiber) 개발 역사는 30여 년 전인 1980년대 후반으로 거슬러 올라간다.일반인들에게'탄소섬유'라는 용어 자체가 생소했던 지난 1989년, 제철화학은 태광산업과 함께 국내에서는 처음으로 탄소섬유 원사를 개발했다. 지금도 마찬가지이지만 탄소섬유 생산기술은 국가간 이동이 통제되는 국제전략 품목으로, 이들은 오랜기간 막대한 연구비를 투자하는 등 피나는 노력끝에 기술개발에 성공했다.이들 기업이 개발한 탄소섬유 원사는 팬(PAN)계로, 제철화학은 150톤 규모, 태광산업은 70톤 규모를 생산했다. 비슷한 시기에 한일합섬도 탄소섬유의 전 단계인 프리커서 생산을 위한 PILOT를 구축했다.그러나 이들 업체의 생산은 그리 오래가지 못했다. 당시 탄소섬유 시장을 장악하고 있는 일본 기업들의 공세에 밀려 불과 2년여 만에 생산을 중단했다. 제철화학과 태광산업은 1991년 시장성 등을 이유로 탄소섬유 시장에서 철수했다.이후 10년 지난 2002년과 2003년에 한화석유화학과 나노테크닉스가 피치(Pitch)계 탄소섬유 연구개발에 나섰지만, 곧바로 중단하는 등 별다른 성과를 거두지 못했다.그 바통을 이어받은 게 한국탄소융합기술원(구 전주기계탄소기술원)이었다.한국탄소융합기술원은 2005년 효성과 탄소섬유 공동연구에 돌입했다. 효성은 2009년 범용(T-300급)에 이어 2011년 세계에서 3번째로 중성능(T-700급) 탄소섬유를 개발했다. 이때부터 국내에서 다시 탄소섬유 제조에 대한 관심이 높아졌다. 그리고 효성은 2012년 팬(PAN)계 탄소섬유 양산 계획을 발표했다. 같은 시기 태광산업(범용섬유 생산)과 일본 도레이첨단소재(구미공장)도 탄소섬유 사업화에 뛰어들었다. 이와함께 GS칼텍스와 OCI는 정부 연구과제로 피치(Pitch)계 탄소섬유 개발을 진행하고 있다.

기획
김준호
2013.05.20 23:02

2. 탄소섬유 시장 '각축전' - 한국 효성공장 '가동' 일본 독주 '제동' 예고

탄소섬유(Carbon fiber)는 전 세계적으로 에너지 절감을 위한 고강도경량화 복합소재에 대한 수요가 급증하면서 시장 주도권을 잡기 위한 기업간 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.△탄소섬유 등장탄소섬유는 지난 1897년 미국의 발명가 에디슨이 최초로 발명했다. 천연 셀룰로스를 원료로 이용해 만든 것으로, 당시만 해도 연관효과가 미미해 주목을 받지 못했다. 이후 미국의 내셔널 카본사가 레이온계 탄소섬유를 개발했으며, 1960년대 초 일본이 현재 널리 사용되고 있는 팬(PAN)계와 피치(Pitch)계 탄소섬유를 잇따라 개발했다. 그리고 일본 도레이(TORAY)사는 이를 바탕으로 지난 1971년 탄소섬유 상업화에 성공했다. 당시 생산능력은 연 12톤이었다. 이후 도입기와 성장기를 거쳐 상업화된 지 40년이 흐른 2010년부터 본격화됐다.1980년 중반까지는 도입기로, 이 시기에는 주로 낚시대와 항공우주 2차 소재 등에 사용됐다. 1990년대 중반까지의 성장기에는 항공기 1차 소재로 활용되는 등 용도가 다소 확대됐다. 2000년대 중반에 들어서면서 IT조선 등 산업전반으로 확대되던 시장은 세계 금융위기 이후 축소되면서 주춤했다. 그러나 2010년부터 유가상승 등에 따른 에너지 효율 제고가 기업의 생존전략으로 부각되면서 영역이 항공기뿐 아니라 출력, 자동차 분야까지 넓어지고 있는 등 확장 국면을 맞고 있다.△탄소섬유 시장 주도권 쟁탈전 현재의 세계 시장에서는 일본이 독보적인 위치를 굳히고 있다. 2010년 기준 세계 탄소섬유 시장은 일본 도레이가 40%로 1위를 차지하고 있고, 테이진(Teijin, 계열사 Toho Tenax에서 생산)가 17%, 미쓰비시레이온화학이 13% 등 일본 3개 업체가 70% 이상을 차지하고 있다. 이중 도레이는 독보적인 기술력을 바탕으로 이미 2006년부터 보잉 787기에 탄소 섬유를 독점 공급하는 등 세계 시장을 장악하고 있다. 특히 도레이는 한국 시장의 선점 등을 목적으로 경북 구미에 탄소섬유 공장을 세우고 연산 2200톤 규모의 탄소섬유를 생산하고 있다.이 같은 구도 속에 한국과 중국 등이 잇따라 탄소섬유 시장에 진출하며 일본의 독주에 제동을 걸고 나섰다. 한국의 경우, 최근 세계 3번째로 중성능(T-700급) 탄소섬유 생산에 성공하고 본격 생산에 들어간 (주)효성과 지난해부터 양산 체제에 돌입한 태광 등이 탄탄한 기술력을 바탕으로 세계 시장에 당당히 이름을 올렸다. 여기에 중국이 골프채 샤프트와 낚시대 등을 제작하고 있는 등 아시아의 새로운 강자로 떠오르고 있고, 터키와 러시아헝가리 등도 탄소섬유 사업에 진출하며 경쟁대열에 들어섰다. △국내 시장 3파전 양상세계 시장 못지 않게 국내 시장도 치열한 경쟁체제를 맞고 있다.국내 시장은 지난해 생산을 시작한 태광과 올 3월 구미공장을 준공한 일본 도레이첨단소재, 그리고 효성 등 3파전 양상을 띠고 있다.태광은 지난해 3월부터 연간 1500톤 규모의 탄소섬유를 생산하고 있으며, 앞으로 5000톤까지 생산량을 늘린다는 계획이다. 태광이 생산하는 탄소섬유는 T-400급의 범용제품으로, 중성능(T-700) 및 고성능(T-800)을 생산하는 효성과는 공략 시장이 다르다.이어 도레이첨단소재는 지난달 3일 경북 구미에서 연산 2200톤 규모의 탄소섬유 1호기 공장을 준공한데 이어 2호기 공장 준공식을 가졌다. 2호기 공장은 내년 3월 완공될 예정이며 연산 2500톤을 목표로 하고 있다.효성은 올해 2000톤 규모의 양산을 시작으로 오는 2020년까지 1조 2000억원을 투자해 연산 1만7000톤 규모로 확대할 계획이다. 효성은 범용제품은 생산하지 않는다.이외에 GS칼텍스는 올 4월 활성탄소섬유 생산공정을 완료하고 오는 2015년부터 상업생산할 계획이며, 코오롱과 삼성도 현재 탄소섬유를 연구 개발중인 것으로 알려지고 있다.GS칼텍스는 피치(Pitch)계 활성탄소섬유이며, 효성과 태광도레이첨단소재는 팬(PAN)계 탄소섬유다. 피치계는 판계와 성능이 비슷하지만 가격이 저렴하다.● 탄소섬유는- 강철보다 강도 10배탄성 7배 높아내구성충격 완화 뛰어난 첨단소재탄소섬유는 현재까지 만들어진 수퍼섬유 중에서 최고의 강도를 자랑한다. 강도는 강철보다 10배, 탄성은 7배 이상 높으면서도 무게는 강철의 4분의 1에 불과해 '꿈의 신소재'라 불린다. 또한 내구성과 충격 완화가 뛰어나고 부식될 염려가 없는 첨단소재다.초경량과 초고강도, 초내마모 등의 탄소원자 특성을 갖추고 있는 탄소섬유는 1㎟ 당 800㎏의 무게를 지탱할 수 있으며, 3000℃의 초고온에도 견딜 수 있다. 섬유의 지름은 머리카락 보다 얇은 5~10㎛(마이크로미터, 1/1000㎜)로, 보통 수천~수만 개의 다발로 되어있다. 부드럽고 검으면서 금속광택이 난다.탄소섬유는 그 원료에 따라 크게 팬(PAN)계와 피치(Pitch)계로 나뉜다.팬계는 폴리아크리로니트릴섬유를 원료로 하고 있으며, 피치계는 석유나 석탄에서 나오는 흑색의 피치(Pitch)를 원료로 하고 있다.팬계는 가장 가볍고 강한 구조재료로 항공우주 분야에 많이 쓰이고 스포츠용품과 일반 공업용 순으로 사용된다. 이미 보잉사의 B-767, B-747기의 동체에 탄소섬유로 만든 제품이 채용되고 있고 우주선의 경량화 효과가 커 사용 비율이 높아지고 있다.피치계는 오랫동안 고온 단열재, 패킹, 엔지니어링 플라스틱의 보강재 등 공업재료로 쓰이고 있으며 연료전지와 신규 2차연료전지의 전극재료, 마찰재료, 시멘트계 경량 건재 분야의 개발이 가속화되고 있다.

기획
김준호
2013.05.16 23:02

1. 국내 탄소산업 메카 - 전주産 탄소섬유 개발 성공

신소재가 21세기 국가 및 기업의 경쟁력을 좌우하는 핵심요소로 등장하면서 국가는 물론이고 기업간 소재 개발을 위한 경쟁이 치열하다. 지구온난화로 인한 온실가스 배출 감축과 유가 상승에 따른 에너지 효율성 제고가 전 세계적 과제로 떠오르면서 신소재 개발을 위한 소리없는 전쟁은 더욱 가열되고 있다.△전주산(Made In Jeonju) 탄소섬유(탠섬TANSOME) 생산(주)효성은 전주공장 준공을 계기로 올해까지 2500억원을 투자해 연산 2000톤 규모의 탄소섬유를 생산할 예정이다. 오는 2020년까지는 1조2000억원의 투자를 통해 생산규모를 연 1만4000톤 규모로 늘려 나간다는 계획이다.이번 (주)효성의 탄소섬유 생산으로 그동안 전량 수입에 의존하고 있는 국내 시장은 앞으로 국산 탄소섬유로의 대체가 가능하게 됐다. 연 2000억원 규모의 수입대체 효과가 기대된다.우리나라는 세계 6위의 탄소섬유 소비국이었지만, 생산기반은 전무했었다. 2011년 기준 국내 수요시장은 2400톤 규모로, 매년 11%의 성장률을 기록하고 있다. 세계 시장은 연간 5만톤(20억 달러)이며, 2020년에는 50억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되고 있다.특히 탄소섬유는 고강도초경량화 등 국내 주요산업의 경쟁력 확보에 필요한 기초복합소재라는 점에서 갈수록 수요는 급증할 것으로 예상된다. 세계 수요시장도 지구온난화로 인한 강화된 환경규제 등으로 최근들어 확장기에 접어들고 있다.탄소섬유는 항공우주 분야는 물론이고 스포츠레저분야, 자동차풍력, 건설 등 광범위한 산업분야에서 사용되고 있는 등 무한한 성장 잠재력을 지니고 있다. 탄소섬유 관련 분야인 중간재와 복합재료까지 감안한다면 100조 원이 넘는 세계 시장이 형성되고 있는 것으로 추산된다.△전주, 대한민국 탄소산업 1번지로 부상(주)효성의 탄소섬유 상업화 공장 준공을 계기로 전주가 다시한번 전국적인 주목을 받게 됐다. 탄소산업과 관련된 연구개발 분야는 물론 탄소섬유와 제품 생산, 인력양성 등에 이르는 일괄 인프라를 갖추고 있기 때문이다.특히 새 정부가 탄소산업의 중요성을 인식하면서 더욱 주목받을 것으로 예상된다. 박근혜 정부는 국정과제를 통해'탄소소재의 국산화 등 생산능력을 확보해 신산업을 창출할 것'이라며 탄소소재 산업 육성의지를 밝혔다. 후속조치로 현재 정부에서는 8000억 원의 규모의 탄소산업 프로젝트(C-STAR사업)를 추진중으로, 향후 전주가 이 사업에서 주도적인 역할을 할 것으로 기대된다.특히 탄소산업이 새 정부 국정과제로 채택된 것은 그동안 지역에서 진행됐던 탄소산업이 국가 미래성장동력산업으로 전환된다는 것을 의미하는 것으로, 전주의 탄소산업은 더욱 탄력을 받을 것으로 전망된다.현재 전주를 중심으로 한 전북지역은 한국탄소융합기술원(구 전주기계탄소기술원)에 이어 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원의 탄소소재 및 복합소재 전문연구소가 운영되고 있는 등 복합소재 및 부품 연구개발의 중심 거점기능을 수행하고 있다.여기에 창업보육센터와 전문인력양성센터가 올 상반기 건립을 완료하고 하반기부터 본격적으로 운영될 예정으로, 올해 70개 기업 400여명의 전문인력 양성을 시작으로 오는 2017년에는 300개 탄소 전문기업과 2000여명의 전문인력이 배출될 예정이다.△일자리 창출 및 지역산업의 구조 고도화 효과전후방 연관산업에 대한 파급효과가 큰 탄소산업은 수입대체 및 신산업 육성 등의 국가적 효과외에 지역적으로는 섬유제지 등 낙후산업 위주의 산업구조가 고부가가치 첨단산업으로 전환될 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.소산업을 미래 신성장 동력산업으로 설정한 전주시는 오는 2020년까지 대기업 2~5개사, 핵심 중소기업 100여개를 유치한다는 계획이다. 전주시는 이를 통해 지역 내 매출액이 10조원, 관련 종사자 수만도 6000여명에 달할 것으로 있다. 실제 (주)효성은 오는 2020년까지 단계적으로 탄소소재 분야에 1조 2000억 원을 투자해 생산능력 연 1만7000톤 규모로 확대하고, 1000여 명의 고용 및 3조원의 매출을 계획하고 있다. 또한 효성보다 투자규모가 큰 국내 굴지의 대기업이 현재 전주시와 협약을 진행중이며, 탄소관련 업체들의 신규투자는 물론 투자확대가 잇따르고 있다.계획대로 진행된다면 지난 1960년 이래 40여년 동안 식품, 내의제조 등 중소기업 내수 위주의 영세 산업구조에서 탈피, 첨단소재항공고급 레저용품자동차선박 등 고부가가치 산업으로의 전환이 가속화되는 것은 물론 지역산업 구조가 첨단산업으로 고도화될 것으로 전망된다.