심층기획 산업재부터 소비재까지 TPU 활용방안 ‘무궁무진’

[산업일보]
통계청에 따르면, 현재 고무 분야별 생산액에 있어 타이어가 가장 높은 비중을 차지한다. 국내 자동차 산업이 비약적인 발전을 거듭하면서 자동차 부품, 타이어 시장에서의 고무산업이 더욱 확대되는 모습을 보이고 있다.

더불어 고무와 같이 탄성을 갖는 탄성소재 산업은 4차 산업혁명과도 연계점이 있다. 탄성소재는 4차 산업혁명의 주요산업인 로봇, 3D프린터 등에 활용돼 진동감쇄‧감성 및 유연성을 제공할 수 있어 수요가 높아지고 있는 추세다.

이렇듯 고무 및 탄성소재 산업 시장이 점차 그 영역을 넓혀나가고 있는 가운데, 화학경제연구원은 24일부터 25일까지 양일간 여의도 전경련회관 컨퍼런스센터에서 ‘고무 및 엘라스토머(TPE) 응용 교육’을 개최했다.

이 날 발표에 나선 한국바스프 박상홍 과장은 ‘TPU(Thermoplastic Poly Urethane, 열가소송 폴리우레탄)의 특성 및 적용’에 대해 교육했다. TPU는 스마트폰의 젤리케이스와 필름, 음용수 호스, 신발의 토우캡, 의료용 튜브 등에 활용되며 나날이 적용 분야를 확장시켜 나가고 있다. 박상홍 과장은 “TPU 소재는 일반 고무에 비해 내마모성, 내유성, 내UV성 등이 높아 산업재뿐만 아니라 소비재, 자동차, 의료산업용품 등 다양한 분야에서 활용되고 있다”고 전했다.

특히 바스프에서 개발한 발포 열가소성 폴리우레탄 인피너지(Infinergy)는 광택과 내마모성이 우수해 신발의 미관적인 부분을 꾸미거나 축구화의 바닥재로 사용되고 있다. 또한, 내유성과 복원력이 높아 인체에 유해한 물질이 배출된다고 논란을 모은 바 있는 우레탄 바닥재를 대신해 어린이용 매트 혹은 놀이터의 바닥재로 주목받고 있기도 하다.

박 과장은 “기존 우레탄을 활용한 바닥재는 촉매제를 첨가하고 있어 인체 유해물질이 배출된다는 이슈가 부각된 바 있어 인피너지가 대체 소재로 떠오르고 있다”며 “중국 시장은 이미 경기장의 트랙 등에 인피너지 바닥재를 사용하고 있다”고 전했다.

이뿐만 아니라, TPU는 의료용품 시장에서도 높은 활약이 기대되고 있다. 현재 수액 튜브 등은 연질의 PVC(Polyvinyl Chloride)가 주로 활용되고 있다. 박 과장은 “PVC는 유연성이 좋은 반면, 튜브가 접힐 수 있으며 가소재를 첨가해 친환경적이지 못하다는 단점이 있지만 TPU는 가소재가 첨가되지 않아 친환경적이고 무독성이라는 장점이 있다”고 말했다.

그러나 TPU는 물에 취약하다는 단점이 있다. 박 과장은 “TPU는 흡습성이 높아 대기에 노출되면 매우 빠르게 수분을 흡수해 기계적 강도와 물리적 성질이 떨어질뿐만 아니라 끈적끈적해져 사출이 탈형되지 않거나 거품이 생기기도 한다”고 전했다.

이러한 TPU 소재는 해외 자동차 브랜드 시트로엥, BMW 등에서 사용되고 있다. 하지만 상대적으로 국내에서 활용되는 비중은 낮은 편이다. 박 과장은 그 이유를 기업이 보유한 설비의 차이라고 설명했다. “TPU 소재의 경우 생산 후 충분한 경화 시간을 가져야 하지만 국내 자동차 기업들의 인프라를 고려해보면, 생산된 소재를 펼쳐놓을 넓은 부지도 없을뿐더러, 제작기간에도 영향을 미치기 때문”이라고 전했다.