▲ '차이나플라스2015' 효성 부스 모습. 출처= 효성

60조원 규모의 시장을 형성하고 있으며 매년 5%이상 성장하는 엔지니어링 플라스틱 소재분야의 미래를 책임질 신소재의 등장에 시장의 이목이 모아진다.

효성이 개발해 최근 세계 최초로 상용화에 성공한 ‘폴리케톤’이 그 주인공이다. 효성은 지난 20일부터 오는 23일까지 열리는 아시아 최대, 세계 3대 플라스틱산업 전시회인 ‘차이나플라스2015’에서 폴리케톤을 글로벌 시장에 처음으로 선 보였다.

폴리케톤은 대기오염의 주범인 일산화탄소(CO)와 석유 화학원료인 올레핀(에틸렌, 프로필렌)으로 이뤄진 친환경 고분자 신소재다.

나일론 대비 충격강도는 2.3배, 가솔린 염화칼슘 등 화학물질에 노출됐을 때 본래의 형태를 유지하는 성질(내화학성)은 30% 이상 우수하다. 내마모성 역시 최고 수준인 폴리아세탈(POM) 대비 14배 이상 뛰어나며, 기체 차단성도 현존하는 소재 중 가장 우수한 에틸렌비닐알콜(EVOH)과 동등한 수준이다.

효성은 지난 2013년 11월, 10년 동안 500억원의 연구개발(R&D) 비용을 투자해 세계 최초로 독자기술을 바탕으로 첨단 고성능 신소재인 폴리케톤 개발에 성공했다고 발표했다.

이와 관련 기존 촉매대비 3배 이상의 고활성 신촉매를 독자기술로 개발하는 등 국내 133건, 미국, 유럽, 중국, 일본 등 해외 27건의 신물질(폴리케톤) 관련 특허출원 및 등록을 마쳤다.

폴리케톤 관련 특허출원 및 등록은 2015년 1월 현재 국내외 통합해 189건으로 늘었다.

 

▲ 효성이 세계 최초로 개발 및 상용화에 성공한 '폴리케톤' 출처= 효성

효성은 엔지니어링 플라스틱 소재분야에서 향후 세계시장의 30% 점유율을 차지하겠다는 야심찬 계획을 세우고 있다.

한국 기업이 세계 최초로 고분자 신소재를 개발한 것은 이번이 처음이다. 오는 2020년까지 폴리케톤이 대체할 수 있는 소재에 대한 직접적인 부가가치 창출효과는 약 1조원, 부품 및 완제품 등 전후방사업까지 포함하면 최소 10조원에 달할 것으로 예상하고 있다.

폴리케톤은 우리나라 소재산업 역사의 패러다임을 바꿀 수 있는 핵심 축으로서 국가브랜드 가치 극대화에 기여할 것으로 평가된다.

폴리케톤은 크게 엔지니어링플라스틱 용도와 초고강도 슈퍼섬유 용도로 사용될 수 있다.

뛰어난 내충격성과 내화학성, 내마모성 등의 특성을 바탕으로 자동차와 전기전자 분야의 내외장재 및 연료계통 부품 등 고부가 엔지니어링 플라스틱 용도로 적용될 수 있을 것으로 보인다.

 

▲ 경기도 안양시에 있는 효성기술원에서 효성 직원이 세계 최초로 개발 및 상용화한 폴리케톤에 대해 논의하고 있다. 출처= 효성

기존 나일론과 폴리아세탈, 알루미늄 등의 소재대비 물성과 가격경쟁력이 우수해 향후 자동차 및 전기전자 등 부품산업을 주도할 핵심소재로 꼽힌다.

특히, 자동차 배기가스와 담배연기 등에서 배출되는 인체에 유해한 가스인 일산화탄소(CO)를 원료로 하기 때문에 대기 중 유해가스를 줄이면서, 고기능성 제품을 만들어 내는 친환경 탄소저감형 소재다.

초고강도, 초고탄성률의 특성을 가진 슈퍼섬유로는 타이어코드와 산업용 로프, 벨트 등에 사용될 수 있다.

효성은 연산 5만톤 규모의 공장을 울산시 남구 효성 용연2공장 내 부지에 건립 중이다. 설계 및 건설인력 등을 포함해 1000명 이상의 직간접 고용효과가 기대되며, 부품 및 조립 등 전후방 연관 산업으로의 고용효과도 클 것으로 전망된다.

효성은 오는 2020년까지 폴리케톤 소재개발 인력 및 부품생산 인력 등 산업전반에 걸쳐 8000명 이상의 신규 고용창출 효과가 있을 것으로 내다보고 있다.

조석래 회장은 “소재산업이 대한민국의 성장동력”이라며 소재산업에 애착을 보여 왔다. 효성의 기술연구소(현 효성기술원)에 ‘세상에 나와 있지 않은 전혀 새로운 신소재 개발’을 지시한 그의 애정이 10년 만에 세계를 놀라게 하고 있다.

세계 유수의 화학회사들이 염원했으나 생산해내지 못한 ‘폴리케톤’을 개발하고 상용화에 성공한 효성이 향후 어떤 변화된 미래를 보여줄지 귀추가 주목된다.

▲ 경기도 안양시에 있는 효성기술원에서 효성 직원이 세계 최초로 개발 및 상용화한 폴리케톤에 대해 논의하고 있다. 출처= 효성

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