탄소섬유의 성장이 가파르다. 세계 탄소섬유 시장 규모는 2010년 17억 달러를 기록한 이후 매년 10%씩 성장하고 있다. 2018년에는 38억 달러 규모를 달성할 것으로 예상된다.



◆뜨는 소재 '탄소섬유'

탄소섬유(Carbon Fiber)는 높은 인장 강도, 가벼운 무게, 낮은 열팽창률 등의 특성으로 인해 항공우주, 군사를 비롯한 토목, 건축, 자동차 등 다양한 업종에서 각광 받고 있는 소재다.

그라파이트 섬유로도 불리는 탄소섬유(Carbon Fiber)는 탄소가 주성분인 0.005~0.010mm 굵기의 매우 가는 섬유다. 탄소섬유를 구성하는 탄소 원자들은 섬유의 길이 방향을 따라 육각고리결정의 형태로 붙어 있으며, 이러한 분자 배열구조로 인해 강한 물리적 속성을 띠게 된다. 한 가닥의 실은 수 천 가닥의 탄소섬유가 꼬여져 만들어진다.

탄소섬유는 다양한 패턴으로 직조될 수 있으며, 플라스틱 등 합성수지를 혼합해서 만든 탄소섬유강화플라스틱(CFRP, Carbon Fiber-Reinforced Plastic)과 같이 가볍고도 강한 복합재로 주로 사용된다.

◆'가격 하락세+응용 저변 확대' 경쟁력을 확보하다

탄소섬유 보급 확대의 걸림돌은 가격이다. 주로 사용되는 PAN계열 탄소섬유의 가격은 kg당 20달러대 수준으로 철보다 20배 이상 높아 경쟁력이 낮다.

하지만 최근 시장을 주도하고 있는 일본업체뿐 아니라 미국, 대만, 독일, 한국 등에서 생산설비를 늘리고 있기 때문에 향후 가격은 하향 안정화되면서 가격 경쟁력이 생길 전망이다.

활용분야도 넓어지고 있다.

현재 탄소섬유 수요 규모가 가장 큰 곳은 항공 분야다. 여기에 자동차 산업에서도 탄소섬유 적용이 증가하고 있는 움직임이다. 특히 자동차 산업은 경량화가 필수인 상황에서 철보다 중량이 낮은 탄소섬유의 응용 확대가 예상된다.

2013년 독일 프랑크푸르트 모터쇼에서 BMW는 전기차를 공개했는데, 전기충전 발전 방식보다 자동차프레임에 상용된 CFRP가 주목을 받기도 했다. 실제로 BMW는 CFRP을 차체에 적용함으로써 200~300㎏의 무게를 줄여 연비 개선을 시도했다. CFRP는 경주용 자동차나 최고급 스포츠카에만 사용됐지만 일반 차량의 내장재용으로 개발이 진행됐고, 최근에는 바디프레임에 사용되면서 사용량은 급속히 증가할 것으로 전망된다.

◆한국 탄소섬유 시장 진입 성공

한국은 지난 2013년 탄소섬유를 본격적으로 생산하면서 탄소섬유 시장 진입에 성공했다. 아직 내수를 조달하는 수준이지만 기업들이 시장에 꾸준히 진입하면서 생산량이 증가하고 있다.

업계는 적용분야별로는 탄소섬유시장에 늦게 진입한 만큼 바디프레임과 같은 고성능 부품보다는 상대적으로 진입장벽이 낮은 내장 제품에 집중하는 것이 효율적일 것으로 판단한다.

한국 자동차산업의 생산능력은 이미 글로벌 상위를 차지한다. R&D 부문 역시 이미 상당수준에 올라와 있는 상황에서 탄소산업 육성 등 정부의 지원도 이어지고 있어 향후 제품 경쟁력 향상 속도는 가파를 것으로 기대된다.

하나대투증권 장진욱 연구원은 "단기적으로는 탄소섬유 원사를 생산하는 기업이 수혜를 입을 것이고, 중장기적으로는 자동차 부품 소재에 적용 가능한 CFRP를 생산하는 업체들의 발전이 기대된다"고 전했다.