‘탄소산업 1번지’ 전북, 첨단섬유 개발 시동

KIST 등 지역 대학·연구기관 합심
초고성능 탄소나노섬유 연구 나서
우주·국방 등 미래 먹거리 창출 기대

한국과학기술연구원(KIST)과 ECO융합섬유연구원, 전주대학교 등 전북 지역의 대학과 연구기관이 차세대 첨단 탄소섬유 개발에 나섰다. 전북은 전주한국탄소융합기술원과 효성의 협업으로 2011년 국내 최초, 세계 세 번째로 탄소섬유 개발에 성공해 탄소산업을 선도하며 집중 육성하고 있는 지역이다.

KIST 전북 복합소재기술연구소는 세계 최초·최고 기술을 확보해 국가·사회적 수요 해결을 지향하는 K랩(K-Lab)으로 액정방사 기술을 활용한 초고성능 탄소나노섬유 소재 기술 개발을 추진한다고 19일 밝혔다. 연구소는 탄소나노튜브 섬유의 기계·전기적 물성을 보다 향상시키기 위해 액정방사 기술을 적용한 섬유 방사공정 개발에 나선다. 이를 통해 기존 탄소섬유 전구체를 탄소나노물질과 복합화해 기존 탄소섬유의 물성 한계를 뛰어넘는 차세대 초고강도, 초고탄성 탄소나노튜브 섬유를 개발한다. 또 구리 수준의 비전기 전도도를 갖는 초고성능 섬유 제조 기술력을 확보할 계획이다. 기존 탄소섬유는 고분자인 폴리아크릴로니트릴(PAN)계나 석유 잔사유인 피치를 이용해 제조한다. 하지만 PAN계는 강도가 높지만, 탄성률이 낮고 피치계는 강도보다 탄성률이 높은 특징이 있다.

연구소는 최근 기존의 탄소섬유 전구체인 고분자와 피치를 사용하지 않고 탄소나노튜브 단독 섬유 제조 기술로 탄소섬유 강도와 탄성률을 동시에 확보할 수 있는 탄소나노튜브 섬유를 개발해 저명한 국제학술지(SCIE급) ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호를 통해 소개한 적이 있다. 연구 책임을 맡은 구본철 박사는 “탄소나노튜브 소재를 이용한 차세대 초고강도, 초고전기전도도를 지닌 탄소섬유를 개발해 우주·국방·항공 산업의 미래 먹거리를 창출하고 소재 강국으로 진입하는 밑거름이 될 것”이라고 말했다.

전주=김동욱 기자 [e-mail]