[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 정부와 민간기업이 협업해 초고강도 탄소섬유 소재 개발에 성공했다. 차세대 소재로 알려지는 만큼 향후 우주·방위산업 분야에서 첨단소재 국산화의 길이 열렸다는 평가가 나온다.

21일 뉴스핌 취재 결과, 산업통상자원부를 비롯해 국방과학연구소 민군협력진흥원, 효성첨단소재㈜가 함께 진행해온 '인장강도 6.4Gpa급 초고강도 PAN계 탄소섬유 개발'에 대한 연구·개발(R&D) 과제가 지난달 30일 마무리됐다.

산업부 관계자는 "이번 R&D 과제에는 정부 출연금 98억원, 효성첨단소재(계약자 효성)36억9000만원 등의 자금이 매칭 투입됐다"며 "과제의 목표는 인장강도 6.4Gpa 이상 수준의 T-1000 탄소소재 개발"이라고 말했다. 

이번 과제 성과를 통해 우리나라도 명실공히 초고강도 탄소소재 복합재 생산이 가능한 국가로 이름을 올릴 수 있게 됐다.

실제 탄소소재 복합재 양산에서 시장을 선도하고 있는 일본의 토레이(Toray) 사의 경우에는 초고강도인 T1000~1100 양산은 물론, 상위 단계인 고탄성 탄소소재 복합재인 M35~46J, M55~60J 소재까지 양산하고 있는 상황이다.

미국 역시 T1000은 물론 M35~46J까지 양산이 가능한 것으로 파악됐다. 우리나라는 하위 단계인 T-800 수준의 탄소소재 복합재까지 양산해왔던 만큼 탄소소재 선진국 대열에 오를 수 있는 발판을 마련한 것으로 평가된다.

T-800 수준의 탄소소재까지는 항공기 소재, 자전거 프레임 소재 등을 개발할 수 있었다. 이번 T-1000은 우주와 방산분야의 소재로 활용할 수 있는 만큼 새로운 먹거리 산업에서 경쟁력을 확보한 셈이다. 

초고강도 탄소소재 복합재가 경쟁력을 얻는 이유는 일반 합금 소재와 비교해 무게가 가볍다는 장점이 있다. 우주 산업의 경우에는 본체의 무게가 무거울 경우에는 지구에서 벗어나기 위해 발사체 등에 연료를 더 많이 싣고 발사해야 한다. 다양한 기능의 탑재체를 싣는데도 한계가 있다. 탄소소재를 통해 연료 무게를 줄이고 탑재체의 중량을 늘릴 수 있게 된다.

강도가 높기 때문에 위성 등의 내구연한도 연장되기 때문에 그만큼 효율이 높아진다. 방산 분야에서도 무게를 줄이게 되면 전략 기동에도 상당한 도움을 얻을 수 있는 것으로 알려진다. 전반적으로 우주분야처럼 효율성이 높아진다.

민군협력진흥원은 일본 수준의 탄소소재 개발을 위한 R&D 과제를 지난 7월 착수해 향후 온전한 우주·방산 분야 탄소소재  복합재를 독자적으로 생산하는 데 박차를 가하고 있다. 

이와 관련 한국탄소산업진흥원 역시 이같은 연구 성과를 토대로 상용화와 추가 R&D의 물성 테스트 등을 적극 지원할 방침이다.

탄소산업진흥원 관계자는 "진흥원은 실증 사업 지원을 통해 기술이 상용화될 수 있도록 돕고 있다"며 "탄소 소재의 물성을 테스트해줄 수 있는 장비를 도입하는 등 신뢰성센터를 통해 해당 기업이 개발한 기술을 사업화할 수 있도록 도움을 줄 것"이라고 말했다.

진흥원 관계자는 "이번 T-1000 탄소소재는 진흥원 자체적으로도 관심을 갖고 있으며 이 소재는 인공위성이나 소형발사체 소재로 활용할 수 있는 것으로 안다"며 "향후 기술력을 높여 우주 산업에서 국산 탄소소재가 다방면으로 활용되길 바란다"고 전했다.

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