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여수 
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국내기업이 세계 소재산업 시장의 판도를 바꿀 신소재를 개발해 비상한 관심이 쏠리고 있다. 최근 효성그룹은 세계 최초로 첨단 고성능 신소재인 ‘폴리케톤’(polyketone)을 개발해 언론에 전격 공개했다. 고분자 신소재를 개발한 것은 한국기업이 세계 최초다. 1970년대부터 미국의 쉘, 영국의 BP 등 글로벌 정유기업들이 폴리케톤 소재 개발을 추진했지만 기술부족으로 번번히 실패해왔다. 효성그룹이 지난 10년간 500억원의 연구개발비를 투자해 신소재 ‘폴리케톤’을 세계 최초로 개발하는 쾌거를 이룬 것이다. 이번 개발을 두고 업계에서는 미국 듀폰사의 ‘나일론 개발’에 버금가는 개발이라는 평가까지 나왔다. ‘폴리케톤’은 열과 화학반응에 강하고 내구성 및 내마모성이 견고한 공업용 플라스틱 원료다. 자동차 및 전자전기 부품 등 산업 전반에서 광범위하게 활용가능하다. 일산화탄소(CO)를 원료로 제조·생산되기에 공해문제 해결에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 무엇보다 폴리케톤의 부가가치와 향후 효과에 대한 기대감이 크다. 효성그룹은 부가가치 창출효과가 약 1조원, 향후 전후방사업까지 포함하면 10조원까지 달할 것으로 전망했다. 특히 소재부품 산업의 수입의존도가 높은 우리나라에서 이번 신소재 개발은 국가적인 호재로 작용할 것으로 예상됐다. 업계 관계자는 “폴리케톤 개발은 소재 시장의 판도를 바꿀 만큼 획기적이다”며 “이번 개발로 한국은 소재강국으로 급부상하면서 미래 먹거리 산업의 또 하나 전기를 마련했다”고 평가했다. 이번 폴리케톤의 개발은 조석래 효성그룹 회장의 특명과 특유의 집념에 의한 10년만의 결실로 평가받고 있다. 조 회장은 IMF 당시 엔지니어링플라스틱 사업을 장밋빛 사업이었음에도 못내 접어야 했던 아픔을 갖고 있기 때문이다. 엔지니어링플라스틱 개발사업은 앞서 1981년부터 시작됐었다. 포기를 모르는 한 기업인의 열정이 세계 66조원 시장의 판도를 독점적으로 열어젖힐 꿈을 연 것이다. 스카이데일리가 우리나라 미래 신소재산업을 짊어질 ‘폴리케톤’ 개발 과정과 그에 따른 경제창출효과를 자세히 살펴보았다. 
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▲ 최근 효성그룹은 세계 최초로 첨단 고성능 신소재인 폴리케톤(polyketone)을 개발해 언론에 전격 공개했다. 고분자 신소재를 개발한 것은 한국기업이 세계 최초다. 우상선 효성 기술원장(사진 중앙)이 프레스센터에서 진행된 기자간담회에서 기자들의 질문에 답하고 있다. <사진=효성그룹>
최근 효성그룹이 화학부문 기술력을 기반으로 10여년간 500억원의 비용을 투자해 세계 최초로 첨단 고성능 신소재 ‘폴리케톤’ 개발에 성공했다고 밝혔다.
고분자 신소재를 개발한 것은 한국기업이 세계 최초다. 업계에서는 ‘폴리케톤’ 개발이 미국 듀폰사의 ‘나일론’ 개발에 버금가는 쾌거라는 평가가 나왔다.
나일론 개발 버금가는 쾌거, 향후 소재산업 판도 변화
공업용 플라스틱 원료인 ‘폴리케톤’은 열과 화학반응에 강하고 내충격성, 내마모성이 우수하다는 장점이 있다. 활용범위는 자동차의 내·외장재, 연료계통 부품, 전기전자의 부품, 산업용 로프, 벨트 등으로 산업전반에서 넓게 이용될 전망이다.
업계 관계자는 “효성이 세계 최초 개발과 상업화에 성공함에 따라 우리나라가 지향하는 기초 소재부품 강국으로써 기반을 마련했다”고 평가했다.
▲ 폴리케톤의 원료(위 사진)와 폴리케톤으로 만들어진 자동차, 전기전자 부품 등이 전시된 모습. <사진=효성그룹>
효성그룹은 폴리케톤으로 소재를 대체할 경우 생길 부가가치 창출효과는 오는 2020년까지 약 1조원, 향후 전후방사업까지 포함하면 10조원에 달할 것으로 분석했다.
폴리케톤은 자동차 배기가스, 담배연기 등에 배출되는 일산화탄소(CO)를 원료로 하기 때문에 대기 중 유해가스를 줄일 수 있는 획기적인 친환경 신소재이다. 무엇보다 생산비용이 저렴한 것이 큰 특징이다.
국내 복합재료 전문가인 한양대 김병철 교수는 “이 물질은 소재의 우수성에도 불구하고 1980년대부터 개발을 추진해 온 미국과 일본의 선진화학업체도 기술 확보가 어려워 상업화에 실패한 소재였다”고 말했다.
이어 김 교수는 “이번에 효성이 세계 최초로 소재개발에 성공함에 따라 한국이 관련 산업의 세계시장을 선점할 수 있으며 새로운 국가의 성장 동력이 될 것이다”고 예상했다.
▲ 자료: 효성그룹. ⓒ스카이데일리
한창석 효성그룹 지원본부 부장은 스카이데일리와 만나 “연간 5만 톤의 폴리케톤 생산은 나무 380만 그루를 심는 효과와 동등하다”며 “또 물성(物性)이 우수해 창조경제를 견인할 핵심소재로 주목받을 것으로 예상된다”고 말했다.
고강도, 저비용, 친환경, 신소재 ‘폴리케톤’
신소재의 우수성은 실험결과에서 입증됐다. 폴리케톤을 가공해 만든 플라스틱의 충격 강도는 나일론 대비 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하며 폴리아세탈(POM) 대비 14배 이상 강했다.
폴리아세탈은 흔히 아세탈이라 불리며 전기전열성과 내마모성, 내열성 등이 우수하다. 응용분야로는 화장품용기, 모터부품, 가스밸브 등의 소재로 사용된다.
▲ 자료: 효성그룹. ⓒ스카이데일리 <도표=최은숙>
또 염산에 10여분을 넣은 이후 물체를 휘어도 손상이 전혀 없는 것으로 나타났다.
효성이 플라스틱의 원료를 개발함에 따라 플라스틱 소재 부문에 있어 원천기술을 확보하게 된 것도 큰 개가다.
미국의 쉘사와 영국의 BP사 등 글로벌 정유기업들은 1970년대부터 폴리케톤 소재 개발에 박차를 가해 사업에 나섰지만 중합공정(화학반응을 통해 결합한 분자량이 큰 화합물을 생성하는 반응)의 기술부족으로 실패했다.
효성은 원천기술을 확보했고 상업화에 따른 부가가치도 클 것이라는 점에서 소재산업의 판도를 뒤흔들 것으로 전망되고 있다.
우상선 효성기술원 원장(사장)은 “이번 소재개발 성공은 50여년 쌓아온 효성의 화학 R&D 및 생산 노하우를 바탕으로 이룬 쾌거”라며 “발상의 전환을 통해 유해가스를 원료로 우리 산업에 꼭 필요한 부품으로 만드는 일석이조 소재라는 점에서 ‘창조경제’를 실현하는 대표적 아이템”이라고 밝혔다.
폴리케톤, 미래 신소재 산업 중추 역할
효성은 이번 개발을 위해 지난 10여 년간 500억원의 비용을 투자했고 현재 1000톤 규모의 폴리케톤 생산설비를 갖췄다.
지난해 3월 울산 용연공장에 종합 생산설비를 구축했고 2015년에는 연간 5만 톤 규모의 공장 설립을 검토 중이다.
오는 2020년까지 총 1조500억 원을 투자해 폴리케톤을 미래 신소재 산업의 핵심으로 성장시킬 계획이다.
▲ 자료: 효성그룹. ⓒ스카이데일리
폴리케톤이 적용될 수 있는 세계 엔지니어링 플라스틱 시장 규모는 2012년 851만톤(60조원)에서 2015년 977만톤(66조원) 규모로 연간 5%이상 지속적으로 성장할 것으로 전망되고 있다.
현재 효성은 국내 및 미국, 유럽, 중국, 일본 등 해외에서 신물질 관련 특허 출원과 등록을 각각 완료한 상태다.
한창석 효성그룹 지원본부 부장은 “세계 최초로 폴리케톤 수지의 제품화를 통해 연간 66조에 달하는 해외시장을 선점할 수 있게 됐다”며 “이번 개발을 계기로 향후 엔지니어링 플라스틱 소재분야 세계시장 점유율 30%이상을 노리겠다”고 포부를 밝혔다.
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