경북․안동, ‘친환경 셀룰로오스소재센터’ 조성 추진

▲11월 20일 경상북도와 김광림의원 공동 주최로 마산업 활성화 정책토론회가 국회의원회관에서 열렸다.  © TIN뉴스

경상북도와 안동시가 지역경제 활성화의 일환으로 친환경 산업소재 개발 및 마(麻)산업 육성 전략을 위한 클러스터 조성에 나선다. 경상북도는 김광림 의원(경북 안동시, 자유한국당)과 함께 지난 20일 국회의원회관 제2소회의실에서 ‘마산업 활성화 정책토론회’를 주최하고 마산업 활성화의 당위성과 사업성을 알리는데 주력했다.

안동시 김동룡 부시장은 “1970~90년대에는 경상북도가 주축이 되어 국내 마섬유 수출이 30% 이상을 주도했다. 이후 가격경쟁력에 밀려 10분 1 수준으로 수출량이 줄어들었다”며 “경상북도 안동에 마산업 클러스터를 조성해 지자체가 나서 마산업을 육성해 보려고 한다. 수의, 한복 등 의류용과 함께 산업용 섬유로 자동차 경량소재에 활용한다면 수입산 대체효과 및 고부가가치효과는 물론 점차 쇄락해져가는 농촌 경제 활성화와 고령화 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안으로서 의미가 크다”고 강조했다.

2016년 기준으로 국내 대마섬유의 경우 수출은 183kg, 수입은 4만3220kg로 수입의존도가 높다. 이에 경상북도와 안동시는 안동시 풍산읍 괴정리 일원, 경북 바이오 일반산업단지 내  1만663㎡ 부지에 건축면적 3,305㎡(지상 2층)의 ‘친환경 셀룰로오스소재 센터’ 구축을 추진 중이다. 국비 지원 없이 지방비와 민자 유치를 통해 총 40억원을 투입하겠다는 계획이다.

특히 친환경 마섬유 소재 분야 중 플랜트 기반 셀룰로오스 소재에 주목하고 있다. 특히 자동차 경량화소재로 활용 가치가 크다는 판단이다. 실제 2011년부터 일본 자동차 렉서스는 양마소재를 차량 소재로 사용해오고 있다. 

그러나 여전히 수작업에 의존하는 생산방식으로 인해 대량생산이 어렵고, 이로 인해 가격이 높다는 점이 국내 마섬유 산업의 발목을 잡고 있다. 국내 현대자동차도 2013년부터 마섬유 등 친환경섬유소재를 경량화 소재로 적용하고 있다.

DYETEC연구원 김상룡 팀장의 보고에 따르면 국내 대마섬유 제조 현황은 안동포의 경우 수확량은 인력에 의해 일일 300㎡에 불과하다. 반면 유럽, 중국, 미국 등 선진국은 자동화기계를 앞세워 일일 10만㎡에 이른다. 불순물 제거 시 안동포는 증기로 찌고, 건조, 수침 등 소요시간만 일주일, 선진국은 고온 증기 파쇄로 1일이면 가능하다.

또 안동포의 표백-실 삼기 등 전 과정이 수작업으로 소량인데다 품질 표준화가 어렵다. 이에 반해 선진국은 전 과정이 기계 대량생산으로 일정한 품질 유지가 가능하다.

무엇보다도 원단 가격경쟁력에서 취약하다. 안동포는 야드당 5만원, 선진국은 야드당 3천원이다. 또한 선진국에서는 대마의 모든 부분을 활용하는 반면 안동포는 섬유질에만 국한되어 있다. 이는 선진국 대비 낮은 원천기술 수준과 취약한 시장 접근 등이 해결해야 할 과제라는 이야기다.

DYETEC연구원 윤남식 원장은 “현재 모든 산업분야에서 환경과 에너지 문제에 따른 각종 규제가 강화되고, 친환경 소재와 부품생산이 강조되고 있다”면서 “섬유산업에서도 친환경 섬유를 활용한 첨단소재산업이 주목받고 있어, 친환경 소재의 원천기술 확보를 위한 연구가 절실히 필요하다”고 강조했다.

친환경 섬유소재 사업화, 가격과 생산성 우려

향후 수요성과 시장성 여부 면밀히 검토해야 

한국산업기술평가관리원 기능섬유PD실 우종범PD는 “친환경 섬유소재로서의 마섬유 개발의 필요성은 공감하지만 현실적인 문제에 대한 깊은 고민이 필요하다”고 지적했다.

우PD는 “마섬유는 의류용과 산업용 섬유 모두 사업성 측면에서 만만치 않아 보이다. 특히 산업용섬유의 경우 탄소섬유와는 경쟁 상대다. 현재 탄소섬유의 콤포지트도 수요 부족으로 인해 아직까지 시장이 활성화되지 못 하고 있다”며 마섬유 역시도 가격과 생산적 측면에서 고려해야 한다고 강조했다. 또한 경제적인 측면에서 향후 수요성이 있느냐는 문제가 남아있다고 덧붙였다.

따라서 로드맵을 수립할 때 전방산업에서의 인쿼리, 현재 기술수준, 소요시간, 생산 도달에 필요한 최소한의 투자비용 등을 우선순위에 맞추어 단계별로 진행해야 한다고 조언했다.

물성 편차축소 및 VOC 제거기술 확보 관건

중장기적 생산량 확보 및 안정적 원가정책 선행

▲     © TIN뉴스

현대자동차 재료개발센터 박봉현 책임은 “천연섬유소재를 자동차 소재로 적용하기 위해서는 기술적 측면과 공급 측면에서 여러 문제를 우선적으로 해결해야 한다”고 주장했다.

현대자동차는 1990년 중반부터 친환경 이미지 재고와 이산화탄소 저감, 자동차 원가, 중량 다운 등의 요소를 충족시키기 위해 1차 소재업체 및 부품업체와 이러한 문제들을 해결해 나가고 있다. 특히 천연섬유소재는 주로 차량용 도어 패널(Door Panel)에 사용된다.

천연섬유(대마 20%)+폴리프로필렌이 주성분으로 밀도는 기존 PP+MD20(Metal Powder) 대비 0.98g/㎤ 감소했고, 중량은 25% 감소 효과를 거두고 있다. 충격강도가 기존 제품과 유사하고 리싸이클 가능, 치우 안전성, 열특성.기계적 특성 면에서 우수하다는 평가를 받고 있다.

그럼에도 여전히 해결되지 않고 있는 문제점들이 상존하고 있다.

우선 기술 측면에서 첫째, 친환경 섬유소재는 함수율이 높아 이로 인한 자동차 에러발생률이 높다. 수분이 많아 열 발생 시 냄새가 많이 나고, 이를 개선하기 위해 공정 시 수분 방지를 위한 각종 화학처리를 하다보면 각종 유해물질이 검출되는 문제를 안고 있다. 

현재 우리 정부는 2013년 세계 최초로 ‘휘발성 유기화합물(VOC)’를 도입했다.

문제는 천연섬유소재의 경우 포름알데히드, 아세트알데히드 등 유해물질이 생산과정에서 다량 발생하기 때문에 자동차 내장재로는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 각종 처리공정이 추가되다보니 자동차 원가 상승으로 이어진다. 실제 사출용이나 자동차 내장재에 적용하는 것과 달리 선진국에서 그 적용 범위가 좁다.

둘째, 마섬유를 자동차 외장재로 사용할 경우 자외선 노출 시 쉽게 변색된다. 또 열처리를 하면 융착성이 떨어지는 문제점을 안고 있다. 따라서 변색과 융착성에 대한 보완책이 마련되어야 한다. 특히 또 천연섬유소재를 단독으로 사용할 경우 열에 의한 융착으로 인해 부품 박리 또는 물성이 저하되는 문제가 발생하기 때문에 천연섬유소재에 다른 성분을 첨가해 물성을 높여야 한다. 

셋째, 자동차 성형 시 200℃의 고온을 유지하는데 이 때 섬유소재가 타면서 목재 냄새가 발생한다. 이 때 우리의 경우 목재 타는 냄새를 부담 없어 하지만 외국에서는 불쾌한 냄새로 받아들이기 때문에 냄새 발생을 줄일 수 있는 보완책이 필요하다.

넷째, 물성 편차를 최소화해야 한다.

국내 자동차업계는 공급물량 부족으로 대부분 동남아시아에서 마를 수입하고 있다. 문제는 섬유소재 물성 편차가 크다는 점이 섬유소재의 큰 문제점으로 지적되고 있다.

마지막으로 공급 측면에서 안정적인 원가정책 수립이 절실하다.

현재 다양한 경량화 소재로 경쟁 소재가 새롭게 출시되고 있고, 공법도 다양화됐다. 그러나 친환경섬유소재는 가격이 점차 상승하면서 가격 메리트 면에서 불리한 조건이다.

▲     © TIN뉴스

박봉현 책임은 “자동차의 경우 신차가 나오면 5~7년, 정비 등을 통해 10~15년까지 탈 수 있지만 소재나 부품의 원가 리스크가 높을 경우 각종 평가 비용 등이 발생해 자동차업체 입장에서 비용 부분을 고려하지 않을 수 없기 때문에 안정적인 가격 경쟁력 유지도 중요 요소다”라고 덧붙였다.

마지막으로 “향후 친환경 섬유소재 시장의 전망은 밝다고 생각한다. 앞서 지적한 내용들이 잘 보완하고 개선된다면 자동차 업계에서도 많은 수요가 발생할 것으로 보인다”고 말했다.

* 자료출처 : tinnews 바로가기