고부가가치 신소재 대표주자 효성_섬유편 (친환경 섬유, 탄소섬유)
2023.08.01
효성은 지난 반세기가 넘는 시간 동안 시대의 요구에 따라 변화하고 혁신하며 가치를 증명해 온 기업입니다. 효성만의 독자적이고 혁신적인 기술을 개발하여 시장을 선도하는 기업으로 자리매김한 효성이 걸어온 발자취에는 수 많은 최초와 최고의 타이틀이 남아 있습니다. 효성은 여기에 안주하지 않고 미래를 준비하기 위하여 또 다른 혁신, 미래 신성장 동력이 되어줄 새로운 기술을 끊임없이 개발하며 연구하고 있습니다. 그렇게 탄생하는 효성만의 기술, 아라미드, 폴리케톤, 탄소섬유, 친환경 섬유 regen 등은 효성을 고부가가치 신소재 대표주자로 만들어주었습니다. 오늘은 그 중에서도 효성의 미래 신성장 동력이 되어줄 섬유 기술을 소개하겠습니다.
必환경 시대에 더욱 필요한 친환경 섬유, 리젠
효성은 기후 위기에 대응하고 지속 가능한 환경을 만들기 위한 노력의 일환으로 친환경 섬유를 개발하고 생산하고 있습니다. 환경에 대한 관심이 높아진 요즘, 석유 자원의 사용을 줄이고, 쓰레기 매립량을 획기적으로 줄이며 자원의 선순환을 이끌어내기 위한 환경 친화적인 패션에 대한 관심이 덩달아 높아지고 있습니다. 효성은 환경에 대한 관심이 높아지기 이전부터 친환경 섬유를 개발해 왔으며, 현재는 친환경 섬유 브랜드 regen을 운영하며 100% 재활용 섬유를 생산하고 있으며, 3대 합성섬유인 스판덱스, 나일론, 폴리에스터를 모두 친환경으로 생산할 수 있는 기술을 보유하고 있습니다. 효성티앤씨의 친환경 섬유 브랜드 regen은 공정과정에서 부산물로 나오는 나이론을 재활용한 리사이클 나일론인 regen Nylon, 바다에서 폐어망을 건져 만드는 리사이클 나일론 regen Ocean Nylon을 비롯하여 다양한 리사이클 섬유 제품을 생산하고 있습니다. 이 밖에도 친환경에 기능성까지 더한 regen Askin, regen Cotna, regen Robic, regen Aerolight 등 친환경 기능성 원사를 선보이며, 친환경은 기능성이 떨어질 것이라는 편견을 없애며 운동복, 아웃도어 웨어, 기능성 의류 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다.
효성에서는 리사이클 섬유만을 생산하는 것이 아닙니다. 생산 공정에서의 친환경을 넘어, 원재료의 친환경을 통해 환경에 기여하기 위해, 바이오 기반 물질을 사용하여 탄소 절감의 효과를 얻는 친환경 섬유 제품인 regen Bio-Based를 생산하고 있습니다. 세계 최초로 기존 석탄 대신 옥수수에서 추출한 천연 원료를 활용한 regen Bio-Based는 생산 단계에서 석탄과 석유 기반의 원재료 사용을 줄이고 재생 가능한 재료의 적용 비율을 높여 탄소 배출 절감의 효과를 누릴 수 있습니다.
새로운 가능성을 여는 친환경 섬유 리젠
효성의 친환경 섬유는 일반 의류에만 적용되지 않습니다. 고기능성 아웃도어 의류는 물론이고 효성의 여러 섬유들이 적용되고 있는 유니폼 및 기능성 작업복, IT 제품 및 기타 전자제품에 활용되는 여러 고강도, 고기능성 섬유들처럼 다양한 분야로의 적용 확대를 위해 노력하고 있습니다. 효성은 최근 삼성전자 반도체 사업장을 비롯한 화성, 수원 인근 지자체에서 수거한 페트병을 활용하여 만든 리젠으로 삼성전자 반도체 생산 현장에서 착용하는 방진복을 제작하기로 하였습니다. 리젠으로 만든 리젠 방진복은 친환경은 물론이고, 냉감(regen Askin), 내구성(regen Robic), 항균(regen Aerosilver), 신축성(regen Xanadu), 흡한속건성(regen Aerocool) 등의 각종 환경에 필요한 다양한 기능을 겸비한 친환경 섬유를 적용하여 제작되고 있습니다. 이번 삼성전자 반도체 사업장에서 사용될 방진복의 제작은, 친환경 섬유의 품질이 떨어지거나 기능성 의류로의 적용은 기대할 수 없다는 편견을 깨는 것은 물론이고 적용 범위를 넓혀가며 친환경 기능성 섬유의 새로운 가능성을 선보일 수 있는 기회가 되었습니다.
효성은 삼성전자 반도체 사업장 및 인근 지역에서 회수한 페트병으로 원사를 만드는 것으로 자원의 순환을 촉진할 뿐만 아니라, 기능성을 더한 고강도 방진복을 제작하면서 기능성까지 인정받을 수 있었습니다. 이미 현대중공업, 포스코 광양제철소, CGV, 롯데리아 등 기업 유니폼에 리젠을 적용한 효성은 이번 리젠 방진복을 계기로, 친환경 유니폼을 넘어 친환경 기능성 의류의 적용 범위를 넓혀가는 계기로 삼을 것입니다.
꿈의 신소재, 철보다 강한 실! 탄소섬유.
효성은 미래 신성장 동력을 확보하기 위해서 ‘미래의 쌀’이자 ‘꿈의 신소재’로 불리는 고성능 탄소섬유를 개발하는데 성공하였습니다. 탄소함량이 92% 이상인 섬유 형태의 탄소 재료로서, 철보다 4배 더 가볍지만, 10배 더 강하면서도 7배 탄력적인 신소재 탄소섬유는 내부식성, 전도성 내열성 등이 높아 경량화 효과를 줄 수 있는 철의 대체재로 각광받고 있습니다. 효성은 2008년 탄소섬유 개발에 뛰어든 후, 2011년 일본과 미국에 이어 세계에서 3번째이자 국내 최초로 탄소섬유 자체 개발에 성공하였습니다. 이후 고성능 탄소섬유 브랜드인 탄섬(TANSOME®)을 선보이며 기술력을 인정받고 있습니다. 효성은 탄소섬유 브랜드, 탄섬(TANSOME®)을 선보인 뒤로 2020년 탄소섬유 공장을 증설하고, 2022년에는 초고강도 탄소섬유를 개발하는데 성공하였습니다. 기존의 탄소섬유가 철보다 10배 강한 강도를 자랑했다면, 초고강도 탄소섬유는 강도가 철보다 14배 이상 높은 특수 탄소섬유입니다. 탄소섬유의 자체 개발, 초고강도 탄소섬유의 개발이 더욱 주목받을 수 있는 이유는 이를 통해서 다양한 산업에 적용이 가능하며, 경량화를 통한 기타 산업의 발전을 이끌어 올리는 핵심 역할을 할 수 있기 때문입니다.
무궁무진한 탄소 섬유의 변신 가능성
탄소섬유는 철보다 가볍지만 강도가 높고 우수한 물성을 자랑하며 다양한 산업 분야에 적용이 가능해 꿈의 신소재라 불리고 있습니다. 어떤 산업에 적용되어 경량화를 이끌어 내고 산업의 발전을 이끌어 내는 핵심 역할을 하는지 알아보겠습니다.
우선, 탄소섬유는 철보다 강하지만 가볍기 때문에 경량화가 가능하여 철의 대체재로 불리고 있습니다. 기후 위기에 따라 기존 화석 연료를 태우는 자동차 대신 전기차, 수소차가 각광받고 있는 요즘, 차량의 경량화를 위해 탄소섬유가 반드시 필요합니다. CNG버스의 CNG 고압용기, 수소전기차의 수소저장용기, 수소충전소의 수소 저장 솔루션 등에 탄소섬유가 적용되어 저장용기의 강도는 높이지만 경량화를 가능케해 연비를 높이고, 연료소비량의 감소로 CO2 배출량을 감소하는 효과를 볼 수 있습니다.
또한 탄소섬유는 우주·항공 분야에 적용이 가능한데, 특히나 최근 효성이 개발에 성공한 초고강도 탄소섬유는 보잉 등 최신 항공기의 동체 및 부품, 인공위성을 비롯한 우주 발사체에 적용되는 등 우주항공 산업에 다방면으로 활용이 가능합니다. 초고강도 탄소섬유는 우주 산업분야 발전을 위해 핵심이자 필수적인 소재로 손꼽히고 있는데, 발사체의 알루미늄과 같은 기존 소재와 비교했을 때 탄소섬유가 훨씬 가벼우면서도 높은 탄성과 강도를 가져 안정성을 높일 수 있기 때문입니다. 최근 발사된 누리호에 탑재된 위성체를 보호하는 페이로드 페어링에 탄소복합재가 사용된 것이 대표적인 예라고 할 수 있습니다.
또한 탄소섬유는 풍력 개발을 위한 WIND BLADE에 사용되기도 하고, 운송 차량의 고압용기, 고압 전선을 지지해주는 전선심재, 토목건축 보강용 탄소섬유 시트 등 다양한 산업 분야에 적용되며 미래 산업의 발전 가능성을 높여주는 역할을 하고 있습니다. 항공, 운송, 건축 등 우리와 다소 멀게 느껴지는 탄소섬유는 이미 우리의 일상 가까이에 적용되고 있기도 합니다. 우리가 쉽게 접할 수 있는 스노우보드, 골프채, 낚싯대, 자전거, 서핑보드 등 다양한 스포츠·레저 용품에 이미 탄소섬유가 적용되어 있어 우리는 우리가 모르는 사이 이미 탄소섬유가 적용된 제품을 사용하며 탄소섬유의 기술력을 체험하고 있었습니다.
효성은 설립 이래로 기술 DNA를 가지고 뛰어난 기술, 혁신적인 기술을 위해 연구와 개발을 게을리하지 않으며 반세기 넘는 시간을 묵묵히 걸어온 기업입니다. 멈추지 않고 노력해 온 효성의 지난 날이 있었기에 세계 최고의 친환경 기능성 섬유를 생산하고, 국내 최초로 탄소섬유 개발에 성공할 수 있었습니다. 화섬 산업으로 시작한 효성이 미래를 준비하는 새로운 고부가가치 신소재, 새로운 섬유를 선보이며 미래를 선도해 나가는 것은 결코 우연이 아닙니다. 효성은 효성이 만드는 친환경 기능성 섬유로 일상에서도 환경을 지키며 지속 가능한 미래를 만들 수 있는 기회를 열고, 탄소섬유의 자체 개발을 통해 미래 산업을 현실화하는 발판을 마련하였습니다. 효성은 멈추지 않고 더 나은 미래를 만들고, 더 큰 혁신을 이루기 위한 기술을 개발하기 위해 노력을 멈추지 않을 것입니다. 효성이 나아갈 미래와 효성의 미래 기술을 위한 연구개발의 노력이 또 어떤 신소재를 선보이고, 우리의 삶에 어떤 혁신을 가져다줄지 기대됩니다.