[뉴스토마토 최승환기자] 효성이 지난 10여년간 500억원을 투자해 세계 최초로 '폴리케톤((polyketone)' 개발과 상용화에 성공했다고 4일 발표했다.
효성은 75년 전 1938년 미국 화학기업 듀폰(DuPont)이 개발한 나일론이 세계 고분자 소재시장을 주도해 온 이래 국내 기업으로서는 세계 최초로 신개념 고분자 소재 개발에 성공하는 기념비를 세웠다.
효성은 기존 촉매 대비 3배 이상 고활성 신촉매를 독자기술로 개발하는 등 국내 133건, 미국·유럽·중국·일본 등 해외 27건의 신물질인 폴리케톤 관련 특허출원과 등록을 완료했다.
효성은 지난해 3월 울산 용연공장에 세운 연산 1000톤(t) 규모의 폴리케톤 중합 생산설비 외 오는 2015년까지 2000억원을 투자해 연산 5만t 규모의 폴리케톤 공장을 건설할 예정이다. 이어 오는 2020년까지 총 1조500억원의 대규모 추가 투자를 계획하고 있다.
효성은 이와 함께 현재 60조원 규모로 매년 5% 이상 성장하는 엔지니어링 플라스틱 소재분야에서 향후 세계시장의 30% 이상을 점하겠다는 야심찬 계획도 내놨다.
◇ 국내기업 최초로 고분자 신소재 개발
한국 기업이 세계 최초로 고분자 신소재를 개발한 것은 이번이 처음이다. 오는 2020년까지 폴리케톤이 대체 가능한 소재산업에 대한 부가가치 창출효과는 약 1조원, 폴리케톤 소재를 활용한 부품과 완제품 등 전후방 사업까지 포함하면 최소 10조원으로 추정된다.
복합재료 권위자인 한양대 김병철 교수는 "폴리케톤은 소재의 우수성에도 1980년대부터 개발을 추진해 온 미국, 일본 등 선진화학 업체도 기술확보가 어려워 상업화에 실패한 소재"라며 "이번에 효성이 세계 최초로 개발을 성공함에 따라 한국이 관련 산업에 대한 세계시장을 선점할 수 있게 됐다"고 의미 부여했다.
우상선 효성기술원 원장은 "폴리케톤 개발 성공은 50여년 쌓아온 효성의 화학 연구개발과 생산 노하우를 바탕으로 이룬 쾌거"라며 "´창조경제´를 실현하는 대표적 아이템"이라고 자평했다.
폴리케톤은 지난 1938년 나일론이 개발된 이후 소재업계에서 75여년만에 개발된 고분자로, 현재 지구상에 없는 물질이다. 기존 나일론·폴리아세탈·알루미늄 등의 소재대비 물성과 가격경쟁력이 탁월하다.
폴리케톤은 일산화탄소와 에틸렌·프로필렌으로 이뤄진 친환경 고분자 신소재다. 나일론 대비 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하고, 내마모성 역시 최고 수준인 폴리아세탈(POM) 대비 14배 이상 뛰어나다.
때문에 폴리케톤은 엔지니어링 플라스틱과 초고강도 슈퍼섬유로 연결된다. 우수한 내충격성, 내화학성, 내마모성 등의 특징을 바탕으로 자동차·전기전자 분야의 내외장재와 연료계통 부품 등에도 적용 가능하다. 이밖에 산업용 섬유분야 타이어코드, 로프, 벨트 등에도 사용될 수 있다.
특히 자동차 배기가스 등에서 배출되는 일산화탄소(CO)를 원료로 하기 때문에 유해가스를 줄이면서, 고기능성 제품을 만들어 내는 친환경·탄소저감형 소재로 각광 받는다.
◇ 탄소섬유·폴리케톤, 효성의 미래 책임진다!
이번에 효성이 폴리케톤 개발 및 상용화에 성공하면서 향후 탄소섬유와 함께 소재산업이 그룹의 두 축으로 자리할 것으로 보인다.
효성이 지난 5월 연간 2000t의 탄소섬유 생산에 돌입한 이후 채 1년이 안 돼 또 하나의 획기적 연구결과를 발표하면서, 기존 세계 1위 제품인 스판덱스와 타이어코드 등과 함께 효성의 미래를 이끌어 나갈 분야로 소재산업이 사실상 확정됐다.
특히 탄소섬유가 금속을 대체하는 분야에서 두루 쓰인다면, 폴리케톤은 플라스틱을 대체하는 소재로 쓰일 전망이다.
탄소섬유의 경우 세계시장 규모는 연간 5만t(약 20억달러), 그중 국내시장은 지난해 2700t 가량으로 추산된다. 연간 11% 이상 급성장하고 있어, 업계에서는 오는 2020년에는 시장규모가 50억달러 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다.
폴리케톤이 적용될 수 있는 세계 엔지니어링 플라스틱 시장 규모는 지난해 851만t(60조원) 규모에서 2015년 977만t(66조원) 규모로 연간 5% 이상 성장할 전망이다.
◇우상선 효성기술원장이 폴리케톤 개발의 의의에 대해 설명하고 있다. (사진=효성)
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