소재산업의 혁명 '복합소재'에 주목하라

[산업일보]
최근 복합소재는 대부분 산업에서 가장 이슈화 되면서 환경과 에너지 문제 해결에 상당한 기여를 할 것이라는 전망이 나오고 있다.

경량화·절전을 통한 에너지 효율화, 이산화탄소 포집 성능 향상, 희소 자원 절감 등을 통한 환경 보호, 수질개선과 물 부족 해소를 위한 수처리 고도화 등의 분야에서 복합 소재의 수요가 확대되고 저변도 점차 확대되고 있다.

복합 소재는 금속, 세라믹, 화학 소재 등 서로 다른 종류의 소재들이 필요에 따라 결합된 형태의 소재지만 나노기술의 발전 등으로 기존의 복합소재에서 아예 새로운 소재로 환골탈태할 수 있는, ‘복합’의 재정의가 일어나고 있는 것이다.

LG경제연구원이 발행하는 LG Business Insight 1078호 자료에 따르면 ‘소재혁명 불 지피는 복합소재’의 제목으로 복합 혹은 융합의 특성에 따라 나노필러 복합소재, 하이브리드형 복합소재, 알로이형 복합소재 등 크게 세 가지로 구분하고 있다.

일부 소재기업들은 새롭게 부각되고 있는 환경·에너지 문제 등 새로운 고객 니즈에의 효과적 대응을 위해 비즈니스 모델의 혁신을 선제적으로 추진하고 있는 동시에 소재의 복합화가 단편적인 소재 기술만으로 구현되는 것이 아니기 때문에 관계사 또는 외부 기업과의 협력을 통해 방향을 찾고 있다.

수요 산업의 융·복합화 니즈에 맞춰 소재도 융복합화가 강조되고 있어 기업들만의 노력으로는 소재 개발이 갈수록 어려워지는 것이 현실이기 때문이다.

골프채에서 항공기까지 ‘복합소재’ 주목
인류 문명을 석기, 청동기, 철기, 플라스틱, 실리콘 등 시대를 대표하는 소재로 구분할 정도로 소재는 우리의 생활 모습에 큰 영향을 미친다.

이러한 소재는 수요 산업에 따라 전자 소재, 광학 소재, 자동차 소재 등으로, 혹은 성분에 따라 금속, 세라믹, 화학 소재 등으로 구분된다.

골프클럽의 샤프트의 경우 초기에는 감나무로 만들어진 것을 사용하다 20세기 초에 들어 금속 소재의 샤프트를 사용하면서 골퍼들은 이전보다 더 강하고, 안정된 샷을 구사할 수 있게 됐다. 1980년대에 들어서 또 한번의 소재 혁신으로 그래파이트(Graphite)를 강화재로 쓴 복합소재가 도입된 후, 현재의 탄소 섬유복합소재에까지 이르렀다.

이외에도 자동차타이어, 주택용 물탱크, 소형 선박 등 복합소재가 사용되는 제품은 우리 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있다.

예컨대 자동차산업에는 보다 가볍고, 외부 충격이나 열에 강하면서도 모든 성능을 만족시켜주는 소재의 등장이 필요하게 되었다. 결과적으로 차체 소재에서 금속 소재의 비중은 감소하고 복합소재나 엔지니어링 플라스틱 비중이 증가하는 현상이 일어났다.

소재산업은 산업 특성상 많은 수요 산업과 높은 연관관계를 가지고 있다. 수요산업의 변화가 궁극적인 소재 수요를 결정한다고 해도 과언이 아니다.

LG경제연구원의 문희성 선임연구원은 “혁신적인 복합소재 개발은 소재산업의 특성상 장기적인 관점에서의 접근이 필요한데다 수요 산업의 융·복합화 니즈에 맞춰 소재도 융·복합화가 강조되고 있어 개별 기업들의 노력만으로는 소재 개발이 갈수록 어려워지는 것이 현실”이라며 “소재 개발의 활성화를 위해서는 개방형 혁신을 지원하기 위한 정부의 코디네이터 역할이 어느 때 보다 더 요구된다”고 강조했다.

이를 통해 소재와 관련된 산·학·연의 연계를 통해 소재 복합화를 위한 인프라를 지원하거나 수요 기업과의 연계를 통해 사업화 지원이 필요함을 역설한 것으로 척박한 국내 소재 산업의 경쟁력 확보에도 기여할 수 있을 것이라는 주장이다.