정부가 철보다 가볍지만 강도가 훨씬 강해 '철의 후계자'로 불리는 탄소복합소재의 핵심 기술을 확보, 차세대 국가 수출유망품목으로 키운다.
특히 고성능 탄소복합소재가 우주항공, 방산, 첨단 모빌리티 등 국가적으로 미래 핵심산업의 필수 소재로서 산업적 가치와 파급효과가 크다고 보고, 국가차원에서 집중 육성한다는 전략이다.
◆기술개발‧인증‧실증 지원...중장기적 수출 확대 도모
정부가 2029년까지 항공·우주용 탄소복합재 원천 기술 확보에 나선다. 이를 통해 각종 방산제품과 도심항공교통(UAM), 우주발사체 등 미래산업 기반을 갖춰 수출시장 확대를 도모한다는게 정부의 기본 전략이다.
산업통상자원부는 22일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 제2차 탄소복합재 점프업 파트너십 회의를열고 이같은 내용을 골자로 하는 '항공·우주용 국산 탄소복합재 기술개발·인증 로드맵'을 발표했다.
정부는 작년 7월 한국항공우주산업(KAI), 대한항공 등 탄소복합재 수요 기업과 효성첨단소재, 국도화학, 한국카본 등 공급 기업이 두루 참가하는 '탄소복합재 점프업 파트너십'을 발족, 이번 로드맵을 준비해왔다.
정부는 이번에 발표한 로드맵에서 오는 2029년까지 탄소복합재 기술 개발과 관련 인증을 획득하기 위한 기업별·제품별 개발 일정과 전략을 제시했다.
기업·제품별로는 차세대 무기 체계, 차세대 항공기 구조물, 소형발사체, 미래항공모빌리티(AAV), 수송기 등 분야에 사용될 첨단 탄소복합재 기술 개발 계획을 담았다. 산업부는 다만 보안 등의 이유로 로드맵의 자세한 세부 일정과 내용은 공개하지 않았다.
산업부는 우주항공, 방산 등 수요 기업의 제품 개발 계획에 맞춰 적기에 국산 탄소복합재가 공급될 수 있도록 탄소복합재 기업의 기술 개발과 인증 및 실증을 적극 지원키로했다.
탄소복합재가 고도의 품질과 검증된 기술을 요구하는 만큼 기술개발 못지않게 글로벌 관련기관 및 기업의 인증이 필수적이란 판단에서다.
정부는 이와함께 이번 로드맵이 계획대로 차질없이 진행될 수 있도록 점프업 파트너십 내 운영 중인 '우주항공·방산 분과'에서 수시로 이행 상황을 점검하기로 했다.
이승렬 산업부 산업정책실장은 "그동안 국산 탄소복합재가 항공·우주 분야에 사용된 실적(레파런스)이 부족하다보니 해외시장 진출에 어려움을 겪어왔다"면서 "이번 로드맵대로 추진된다면 항공·우주·방산 등 관련 기업의 해외 진출 기회가 크게확대될 것으로 기대된다"고 강조했다.
◆물리적 특성 뛰어나 첨단산업 핵심 소재로 자리매김
정부가 이처럼 탄소복합재의 기술개발과 인증 지원을 전략적으로 추진하는 이유는 탄소복합소재의 중요성과 향후 무한한 가능성에 주목한 것이라 할 수 있다.
탄소복합재는 탄소섬유, 활성탄소, 인조흑연, 탄소나노튜브(CNT) 등 가볍지만 강도가 뛰어난 물리적 특성을 갖는 소재를 통칭한다.
보통 철과 비교해 무게는 4분의 1 정도에 불과하지만 강도는 10배 이상이다. 특히 열에 강하다. 이같은 뛰어난 특성으로 탄소복합재는 철을 대체할 신소재로 불리며 '미래산업의 쌀'로 각광받고 있다.
탁소복합재는 이미 첨단분야에 곳곳에서 그 가치가 인정받고 있다. 탄소섬유의 경우 경량화가 핵심인 UAM, 우주발사체, 로켓 등에 활발히 적용되고 있다.
실제 미국 보잉의 경우 보잉-787기의 주 날개, 동체, 중앙 날개 등 구조 부품의 50%를 일본 도레이에서 만든 탄소복합재료를 쓰는 것으로 알려져있다.
모빌리티 분야에서도 널리 쓰이기 시작했다. 자동차, 버스, 트럭에서부터 철도차량까지 성능과 내구성을 높이고 경량화를 실현, 연비를 높이는데 탄소복합재는 안성맞춤이다. 탁소복합재의 일종인 탄소나노튜브(CNT)는 배터리(이차전지) 등 첨단 산업의 핵심소재로 자리매김했다.
시장성도 무궁무진하다. 산업부가 2022년말 발표한 ‘탄소복합재 경쟁력 강화전략’에 따르면 항공우주‧방산을 중심으로 탄소복합재 수요가 빠르게 늘어나 세계시장 규모가 2030년 100조원, 2040년엔 370조원으로 커질 전망이다.
탄소복합재는 이처럼 산업적 잠재가치가 크고, 국가안보와 직결되기에 기술장벽이 매우 높다. 원천기술도 일본, 미국 등 소수 국가가 독과점하고 있다. 가격도 철보다 2배 가량 비싸다.
현재 탄소복합재 시장은 소재강국 일본(54%)이 절반이상 차지하고 있고 미국(14%), 독일(12%), 중국( 12%) 등 기술강국들이 장악하고 있다. 이렇다보니 우리나라의 점유율은 아직 채 5%가 안되는 실정이다.
전문가들은 "탄소복합재는 우리나라가 글로벌시장에서 강세를 보이고 있는 항공우주‧방산‧모빌리티‧반도체‧배터리‧선박‧신재생에너지부품 등 핵심 첨단산업에 대부분 사용되는 필수소재"라며 "그런만큼 자체적인 기술력 확보와 해외시장개척을 위해 정부와 기업이 원팀으로 대응할 필요가 있다"고 입을 모은다.
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