플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

(16) 산업전망

<도레이> 도레이첨단소재(사진. 도레이첨단소재)

엔지니어링 플라스틱 시장, 규모의 경제로 확대 中

<편집자주>
플라스틱 소재는 금속이나 세라믹 소재에 비해 내열성, 난연성 등의 특성이 떨어지는 반면 경량성, 디자인 유연성 및 성형가공성 등의 장점으로 생활용품에서부터 자동차, 전기, 전자 및 산업용 분야 등의 공업용 재료로서 광범위하게 사용되고 있다.
최근 부각되고 있는 엔지니어링 플라스틱은 플라스틱의 최대 약점인 열적 성질과 기계적 강도를 향상시켜서 구조재료로 사용할 수 있는 플라스틱 소재로, 광범위한 온도와 기계적 응력 및 화학적, 물리적 환경 조건에서 장시간 구조물로 사용할 수 있는 특성을 가진 플라스틱으로도 그 범위를 확대할 수 있다.

열적 성질과 기계적 강도를 향상시킨 엔지니어링 플라스틱
공학소재로 플라스틱은 금속이나 세라믹에 비해 경량성, 성형 가공성, 전기 절연성, 착색성, 복합화 특성 등은 우수한 반면, 내열성과 기계적 강도가 부족하여 사용의 제약을 받아 왔다.
이러한 단점을 해결하기 위해 개발된 수지가 바로 엔지니어링 플라스틱이며, 범용 플라스틱으로 대체될 수 없었던 구조 재료로서 역할을 일부 수행할 수 있게 되었다.
엔지니어링 플라스틱을 그 내열성과 용도로 분류하면, 사용량이 비교적 많은 5대 범용 엔지니어링 플라스틱을 포함하는 일반 엔지니어링 플라스틱과 내열성이 한 단계 더 높은 고기능성 엔지니어링 플라스틱(Super Engineering Plastics)으로 나눌 수 있다.
엔지니어링 플라스틱은 대량생산 및 소비의 범용 플라스틱과는 달리 다품종, 소량생산으로 특징지어지는 시장 지향적 고분자 소재이다. 제품화 과정의 특성을 살펴보면, 수지 공급자 주체의 범용 플라스틱과 달리 최종 사용 용도와 필요 특성에 필요한 맞춤형 개발이 주체를 이루고 있다.
범용 플라스틱과 구분되는 엔지니어링 플라스틱의 주요 특징은 넓은 온도 범위에서 기계적 강도가 우수하고, 내약품, 내후성, 장기 내열성 등이 강해 내환경성이 뛰어나다는 점이다.
또한 전기적 특성이 좋고, 난연성을 나타낼 수 있다는 강점이 있다.

<현대자동차> 현대차 콘셉트카 인트라도(사진. 현대자동차)

저탄소·경량화 추세로 수요 확산
엔지니어링 플라스틱 시장이 규모의 경제로 확대되는 분위기다. 저탄소 정책 및 자동차 경량화 추세 확산으로 수요가 늘면서, 철이 주도하던 자동차 소재 시장을 중심으로 영역을 확대하고 있다.
외신 및 업계에 따르면, 엔지니어링 플라스틱 시장을 주도하고 있는 도레이는 올 하반기부터 오는 2016년까지 CFRP(탄소섬유 강화플라스틱) 생산 및 후가공 시설을 증설, 빠르게 늘어나는 수요에 대응할 계획이다. 증설 계획에 대해서는 아직 구체적으로 알려진 바 없지만 대규모 증설이 이뤄질 것으로 전망이다.
탄소섬유 시장점유율 1위인 도레이는 지난해 4월 복합소재 개발업체인 둠 카본 매직을 인수한 것에 이어 같은 해 9월에는 탄소섬유 업계 3위인 졸텍을 7,000억 원 안팎에 인수한 바 있다. 이를 통해 탄소섬유 시장점유율을 30% 이상으로 끌어올렸으며 컴파운드(혼합 첨가제) 가공까지 시장 영역을 확대하고 있다.
도레이는 또 국내 자회사인 도레이첨단소재를 통해 전라북도 새만금 산업단지에 엔지니어링 플라스틱에서 수요가 가장 많은 PPS(폴리페닐렌 설파이드) 생산 공장도 짓고 있다. PPS 수지 8,600톤, PPS 컴파운드 3,300톤 규모로 투자금액은 약 3,000억 원 수준이다.

<효성> 고분자 신소재 ‘폴리케톤’을 소개하고 있다.(사진. 효성)

‘엔지니어링 플라스틱’ 자동차 시대 개막
이처럼 엔지니어링 플라스틱 업계의 공급 확대는 완성차 수요가 빠르게 늘어나고 있기 때문으로 보인다.
현대자동차는 올해 초 공개한 콘셉트카 인트라도에 탄소섬유 소재를 대거 적용했으며, BMW도 전기자동차 i3에 CFRP를 적용해 강철 대비 차량 무게를 50% 가량 줄였다.
세계 탄소섬유 시장은 지난해 기준 연간 5만 톤(20억 달러) 규모로 아직 초기에 불과하지만 연 11% 가량 급성장하고 있고, 글로벌 화학업체들의 증설경쟁이 이뤄지면 규모의 경제에 따른 가격경쟁력도 확보할 것으로 보인다.
특히 최근 세계 각국에서 연비규제를 강화하고 있어 당장 발등에 불이 떨어진 완성차 업체에서는 자동차 경량화로 돌파구를 마련할 가능성이 높다.
이에 따라 국내 업체들도 탄소섬유 등 엔지니어링 플라스틱 시장에 속속 뛰어들고 있다. 효성은 오는 지난해 탄소섬유 ‘탠섬’ 브랜드를 선보이고 본격적인 상용 생산에 들어갔다. 2020년까지 1조 2,000억 원을 들여 연 2,000톤 수준인 생산규모를 1만 7,000톤까지 늘릴 계획이다.
최근에는 탠섬이 적용된 현대차 콘셉트카 인트라도가 공개되기도 했다. 효성은 이외에도 고분자 엔지니어링 플라스틱 ‘폴리케톤’을 세계 최초로 독자 개발해 본격적인 상용화에 들어갔다.

SK케미칼 역시 일본 화학업체 데이진과 손잡고 울산에 PPS 생산 공장을 짓고 있으며, 미쓰비시레이온으로부터 탄소섬유 원료를 받아 중간재 격인 프리프레그를 만들고 있다. GS칼텍스는 내년부터 석유제품 생산 시 나오는 부산물을 활용해 내년부터 시제품을 내놓을 것이라 밝혔다.

<'월간 플라스틱기계산업' 7월호에 게재되었습니다.>