효성첨단소재, 우주·항공 소재의 국산화 속도...초고강도 탄소섬유 개발

효성첨단소재가 초고강도 탄소섬유를 개발하며 우주·항공 소재의 국산화에 한걸음 다가섰다.
 
효성첨단소재는 인장강도 6.4㎬, 탄성율 295㎬ 이상 수준의 ‘H3065(T-1000급)’ 초고강도 탄소섬유 개발에 성공했다고 12일 밝혔다.
 
이번 초고강도 탄소섬유 개발은 2017년 8월부터 산업통상자원부가 투자해 추진하는 국방과학연구소 민군협력진흥원 부처연계협력기술개발사업으로 시작해 5년만에 거둔 성과다.
 
효성첨단소재가 그간 주력으로 생산해온 ‘H2550(인장강도 5.5㎬, 탄성율 250㎬, T-700급)’ 탄소섬유는 강도가 철보다 10배 이상 높아 주로 △수소연료탱크 △전선심재 △태양광 단열재 △스포츠 등의 용도로 사용됐다.
 

이와 비교해 이번에 개발된 ‘H3065’ 탄소섬유는 강도가 철보다 14배 이상 높은 초고강도 특수 탄소섬유다. 동급의 T-1000 탄소섬유는 보잉 등의 최신 항공기 동체 및 부품, 인공위성을 비롯한 우주발사체 등 우주항공 및 방위 산업에 다방면으로 활용되고 있다.
 
초고강도 탄소섬유는 우주 산업 분야에서 우주발사체와 위성체 등의 개발에 필수적인 소재로 꼽히고 있다. 발사체의 알루미늄 등 기존 소재와 비교해 훨씬 가벼우면서 높은 탄성과 강도를 지닌다. 발사체의 무게를 최대한 덜면서 높은 하중을 견디고 추진력을 높여준다. 

이와 함께 탄소섬유를 적용한 발사체는 무게를 줄여 연료를 적게 탑재하는 만큼 탑재체의 무게를 늘릴 수 있게 해준다. 최근 발사된 누리호의 경우 위성체를 보호하는 페이로드 페어링에 탄소복합재가 사용됐다. 방산 분야에서는 발사체에 탄소섬유 적용 시 경량화의 극대화가 가능해지며, 이를 통해 속도 및 사거리가 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 
 
조현준 효성그룹 회장은 “우리나라도 일본, 미국에 이어 초고강도 탄소섬유 생산이 가능한 탄소소재 선진국에 오를 수 있는 계기를 마련했다”며 “앞으로 시장을 선도할 수 있는 초고성능 탄소섬유 소재 개발을 지속적으로 추진하고 국내 탄소섬유 산업 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
 

효성첨단소재 전주공장[사진=효성]