[WIKI ENERGY] 대세는 '탄소나노튜브'…금호석유화학, 첨단소재 라인업 강화로 퀀텀 점프하나
[WIKI ENERGY] 대세는 '탄소나노튜브'…금호석유화학, 첨단소재 라인업 강화로 퀀텀 점프하나
  • 안준용 기자
  • 승인 2024.04.23 09:21
  • 수정 2024.04.23 14:15
  • 댓글 0
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탄소나노튜브, 반도체·자동차 등 여러 산업에 활용 가능한 신소재
금호석유화학, 2013년부터 생산에 돌입해 신성장 동력 가동 중

편집자 주

기후위기 대응을 위해 무탄소 전원 발전이 그 어느때보다 중요해진 상황이다. 세계 각국은 재생에너지와 함께 원전, 수소, 풍력 등 다양한 무탄소에너지 활용을 확대하는 추세다. [WIKI ENERGY]에서는 무탄소 친환경 발전을 위한 에너지 및 소부장 기업들의 노력을 알아본다.

탄소나노튜브. [출처=금호석유화학]

이산화탄소가 신소재가 될 수 있다면?

지금 세계 각국은 탄소와의 전쟁을 벌이고 있다. 이산화탄소를 최대한 제거하기 위해 각종 탄소중립 정책이 쏟아지고 있고, 이산화탄소를 저장하고 활용하는 기술(CCUS)도 확산되고 있다. 

이같은 상황에서 이산화탄소를 '탄소나노튜브'(CNT)라는 신소재로 변환하는 석유화학업계의 전쟁도 조용히 진행되고 있다. 그리고 그런 신물질이 금호석유화학의 신성정 모멘텀이 되고 있는 모습이다.

금호석유화학의 탄소나노튜브

 충남 아산 전자소재공장 내 부지에 준공한 탄소나노튜브 공장 조감도. [출처=금호석유화학]

박찬구 금호석유화학 회장은 지난 2022년 탄소나토튜브 등 친환경 소재 사업 등에 5년간 6조원 투자 계획을 밝히면서 "석유화학 시장 변화에 대한 예측과 그에 따른 선제적인 투자를 통해 심화되는 글로벌 업황의 불확실성을 극복하면서도, 좋은 일자리를 창출하여 우리 사회와 동행하는 기업으로서 역할을 다할 것"이라고 강조했다.

박찬구 회장이 직접 챙기고 투자금액이 큰 만큼 탄소나노튜브는 기존 소재의 특성을 뛰어넘는 '차세대 꿈의 신소재'라고 평가받고 있다.

전자정보, 고분자, 에너지, 센서 등 다양한 산업분야에 응용될 수 있는 고부가가치 신소재인 탄소나노튜브의 잠재력을 일찌감치 발견한 금호석유화학은 지난 2009년에 사업 진출을 선포했다.

금호석유화학 관계자는 "탄소나노튜브는 회사의 신성장동력 중 하나로, 수 년간의 연구를 통해 독자적인 제조 기술을 개발하여 고품질 탄소나노튜브를 개발했다"고 설명했다. 2013년부터 충남 아산에 상업생산 설비를 준공하고 성공적으로 생산하고 있는 상황이다.

관계자는 이어 "탄소나노튜브 분말을 고밀도화하는 기술을 독자적으로 개발해, 경쟁사의 제품과 차별화되는 제품경쟁력을 확보했다"면서 "합성고무 및 합성수지 연구부문과 연계해 응용 제품군 개발에 역량을 집중하고 있다"고 덧붙였다. 생산 이후 금호석유화학의 탄소나노튜브는 반도체 트레이, 디스플레이, 전기전자 등 분야에서 플라스틱 제품과 복합돼 정전기 방지, 전자파차폐제, 방열복합재 등으로 활용되기도 했다. 

2020년에는 리튬 이차전지용 탄소나노튜브의 품질테스트 및 고객사 품질 승인 완료로 이차전지용 탄소나노튜브 상업화에 성공한 바 있다. 이로 인해 금호석유화학의 탄소나노튜브는 SWCNT(단일벽 탄소나노튜브)가 아닌 MWCNT(다중벽 탄소나노튜브) 계열로 분리되며 다양한 분야에 활용될 수 있는 범용성을 가지게 된 것이다.

탄소나노튜브는 리튬이온 배터리의 양극,음극에서 각각 도전재로 쓰이며 에너지 효율 향상에 기여하고 있다. 도전재는 양극, 음극내 전자이동을 촉진시켜 리튬산화물의 전도성을 높이는 소재로, 리튬이온 배터리에서 도전재는 구성비율로 볼 때, 소량만 사용되지만 아주 적은 양으로도 배터리의 성능을 높일 수 있어 각광받고 있다.

더 많은 잠재력이 담긴 탄소소재

리튬이온의 이동. [출처=금호석유화학]

우주·항공, 이차전지 등의 필수소재인 신탄소소재는 낚시대 등 생활용품부터 우주선, 연료전지 등 첨단전략산업까지 적용 분야가 무궁무진해 철강 등 기존 소재를 조금씩 대체하고 있는 상황이다.

정부도 탄소나노튜브와 같은 탄소소재 산업 육성을 위해 지난 2022년 '탄소복합재 경쟁력 강화 전략' 등을 추진해 왔으며, 핵심기술 확보를 위해 'K-Carbon 플래그십 기술개발 사업'을 기획해 지난해 1월 예비타당성조사를 통과했다. 

우주항공·방산, 모빌리티, 에너지·환경, 라이프케어, 건설 등의 분야에서 사용되는 탄소소재 기술개발 지원의 일환이다.

산업통상자원부(이하 산업부) 관계자는 지난 2월 "플래그십 사업을 통해 정부는 국비 124억원 투입을 시작으로 2028년까지 총 1046억원을 투자해, 5대 핵심 수요산업에 사용될 세계 최고 수준의 탄소소재 핵심기술을 확보할 계획"이라면서 "이를 통해 미래전략산업의 초격차 확보와 첨단소재 공급망 안전성도 제고할 방침"이라고 밝혔다.

그러면서 "플래그십 기술개발 사업과 함께 먼저 착수한 '탄소산업기반조성', '고성능탄소나노복합섬유기술개발' 등의 사업추진을 통해 정부는 탄소소재 산업의 경쟁력 확보와 함께 전방산업의 초격차 구현을 위한 기술개발 투자를 지속해 나갈 것"이라고 덧붙였다.

산업부는 탄소소재가 고성장 산업이자 다른 산업의 경쟁력을 높이는 첨단소재라는 것을 인식하고, 관련 지자체 및 기업과 함께 오래전부터 과감한 투자와 기술개발을 통해 시너지를 내왔다. 기술개발에서는 대규모 민간투자와 연계한 국책사업 추진을 통해 세계 4위(일본-미국-독일-한국순)이자 선진국 대비 80%의 기술력을 확보했다. 탄소나노튜브 기술력은 선진국 대비 90%인 것으로 파악됐다.

산업부 관계자는 "탄소소재 산업의 성장 모멘텀을 지속적으로 유지하고 저변을 확대해 명실상부한 신소재 산업 중 하나로 집중육성할 계획"이라고 강조했다.

탄소나노튜브. [출처=금호석유화학]

금호석유화학은 지난해 매출 6조3223억원, 영업이익 3590억원을 기록했다. 이는 전년대비 매출은 20.7%, 영업이익은 68.7% 감소한 수치다. 

2년 전 발표된 신소재 사업 등에 6조원 투자 계획은 금호석유화학 창립 50년 이래 최대 규모 투자계획이다. 탄소나노튜브 같은 탄소소재는 본격적인 우주항공 시대를 열 수 있는 물질로도 각광받고 있어 위기 돌파에 제격이라는 평가다.

계속되는 실적 악화에 금호석유화학이 '미래 산업의 쌀'이라고도 불리는 '탄소나노튜브의 집중화'를 선택해 위기 극복에 나설지 주목된다.

[위키리크스한국=안준용 기자]

junyongahn0889@wikileaks-kr.org

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