소재개발 2개 과제, 융합제품화 8개 과제

차세대 군경 특수 피복·크루즈 요트 SAIL
슈퍼섬유 복합 방적사·자동차용
초경량 3D 하이브리드 제품 등 개발 박차

2010부터 국내섬유산업이 슈퍼 소재 융합제품화사업에 시동을 걸었다. 2개 슈퍼 섬유 소재기술개발 과제와 8개 슈퍼 소재 융합제품화기술개발과제를 비롯, 4개 슈퍼 소재 기반기술개발과 2개 기반구축사업이 지난 5월말 최종 선정됐다.
소재기술개발부문에서는 웅진케미칼과 동양제강이 각각 메타 아라미드를 이용한 내열지 개발과 UHMWPE 세섬화 기술개발로 주관기업에 선정됐다.
또 슈퍼 소재 융합제품화기술개발부문에서는 동진상사(슈퍼섬유를 이용한 하이브리드 내진보강 FRP 제품개발), 비에스지(차세대 군경 특수 피복을 위한 슈퍼섬유 융합제품 개발), 영풍화성(슈퍼소재 및 고강력 소재를 이용한 무황변 고성능 크루즈 요트급 sailing cloth 소재국산화 및 제품화 기술개발), 신화섬유(고내열, 고내구성 산업용 belt직물 개발), 유앤아이(고성능 MRG용 하이브리드 코드 제품 개발), 삼일방직(슈퍼섬유 복합방적사 개발), 대남(고내열 성능 슈퍼소재를 적용한 산업용 용접 안전작업복 개발), 윈텍(자동차 내장용 초경량 3D 하이브리드 섬유제품 개발)이 선정됐다.
기반기술개발부문은 한국섬유개발연구원과 한국염색기술연구소가 각각 2개 사업을 따냈다.
기반구축사업 역시 한국섬유개발연구원과 한국염색기술연구소 등 2개 지역연구기관이 각각 융합소재 센터구축사업과 슈퍼소재 융합가공기술개발을 위한 연구기반구축사업에 선정됐다.
1차년도 사업에 선정된 기업과 연구기관들은 국산 슈퍼 섬유의 상용화를 목표로 상호협력과 유기적인 관계로 제품개발에 주력한다는 계획이다.
특히 웅진케미칼과 동양제강 등 2개 대기업들은 그동안 각각 페이퍼용 아라미드섬유개발과 UHMWPE 세섬화 기술개발부문에서 상당한 기술력과 노하우를 보유한 상태여서 이를 바탕으로 상용화를 앞당긴다는 계획이다.
주관 기업들의 각오도 남다르다.
동진상사, 신화섬유, 유앤아이, 영풍화성, 삼일방직, 윈텍 등 6개 기업은 그동안 산자용 섬유 또는 슈퍼섬유에 대한 연구를 꾸준히 해온 기업들로 상용화 가능성을 높이고 있다.
이밖에 기반기술과 기반구축사업은 슈퍼섬유를 상용화하기위해 필요한 공정기술개발과 연구기반 구축사업으로 양대 연구기관인 한국섬유개발연구원과 한국염색기술연구소가 역할을 맡았다.
주요개발 내용은 에어텍스처사 제조, 시제품생산, 표준공정 설계, 하이브리드 얀 제조, 복합사 제조, 가공사 개발, 직물개발, 에코 디지털 염색가공, 고성능염색가공, 기능성코팅개발 등 슈퍼섬유 용도에서 필요로 하는 고성능 고기능성을 극대화하기 위한 공정기술 및 제품복합화 기술 등을 집중 개발할 계획이다.
대구지역 한국섬유개발연구원과 한국염색기술연구소 등 2대 연구기관들은 슈퍼섬유 개발을 전면에서 지원하기위해 올해부터 각각 별도의 연구센터를 설립하는 등 준비가 한창이다.

■ 슈퍼섬유 소재기술개발

▶웅진케미칼 : 메타 아라미드를 이용한 내열지 개발
웅진케미칼(대표 박광업)의 메타 아라미드를 이용한 내열지 개발은 고내열성 특성을 갖는 메타 아라미드 펄프 소재와 페이퍼 제조기술을 개발하는 것이 1차적인 목표다.
또 이를 이용해 우수한 기계적 강도와 고내열 특성의 제조 난이도가 가장 높은 고밀도 절연성 페이퍼 제조를 위한 요소기술 확립 및 양산화 시스템 기술을 개발함으로서 공정의 안정성을 도모하는 것도 개발의 핵심과정이다.
최종목표는  메타 아라미드 펄프 소재의 개발과 기계적, 전기적 특성을 평가할 수 있는 시스템 구축과 공정별 시제품 성능 측정을 통해 최종 시제품의 물성과 성능에 대한 신뢰성을 확보하고 이를 양산화 하는 것이다.

이를 위해 소재개발기술을 확보한 웅진케미칼이 주관기업으로 나서 메타아라미드 고분자 제조 및 양산과 페이퍼 단위인자인 floc&fibrid 제조기술 확립에 나선다.
내열 페이퍼 제조 및 양산기술 확립도 뒤따르는 개발과제다. 웅진의 이 같은 기술개발은 최종 목표제품 대비 55%의 기술개발 비중을 차지할 것으로 보인다.
한국염색기술연구소는 참여 연구기관으로 물성분석과 기능성 가공을 맡아 각각 개발 페이퍼의 외부환경별 역학·전기적 특성분석과 DB화를 비롯해 용도 전개형 복합 기능성 가공공정 확립 역할을 수행한다. 전체 대비 15%에 해당하는 비중이다.
이밖에 영남대학교와 전북대학교도 각각 참여기관으로 선정돼 고분자 정립기술 확립과 페이퍼 제조 기초기술 연구를 맡아 최종 제품에 도전한다. 영남대는 PMIA 중합연구와 용액조성물 개발, 세섬도 floc제조 시스템연구 및 특성 분석이 주요 과제다.
전북대는 Milling 시스템설계와 Fibrid 조건별 모폴로지 및 페이퍼 제조에 관한 기초연구 및 시험 제조를 맡는다. 양 대학은 각각 전체대비 15%의 개발 역할을 수행한다.
그러나 메타 아라미드 시장은 미국의 듀폰이 독점하고 있다. 진입장벽이  높기만 한 게 현실이다. 따라서 국내외 수요기업과의 긴밀한 협력 네트워크가 절대적으로 필요한 실정이다. 특히 수요업체에서의 적용분야 및 요구물성에 따른 페이퍼의 제조공정이 변화무쌍하기 때문에 수요처별 요구물성을 정확하게 파악하여 기술 플랫폼을 구성하고 동종 타 업체와의 차별적인 제품화가 성공을 좌우하는 핵심으로 꼽히고 있다.
이밖에 수요기업과 영업 네트워크를 만들고 가공 업체와의 파트너십을 통해 전략적인 공급체인을 형성하는 것은 수요확대를 꾀할 수 있는 중요한 과제로 부각되고 있다.

▶동양제강 : UHMWPE 세섬화 기술개발
첨단 산업의 소재 분야 확대에 매우 중요한 과제다. 세섬도 UHMWPE 섬유의 개발과 리사이클이 가능한 용매 분석과 가공공정에서 필요한 표면 및 계면 개질을 제어할 수 있는 최적의 공정 기술을 개발하는 것이 주요 목표다.
주관기관인 동양제강(대표 차상영)은 한국염색기술연구소, 한양대학교, 영남대학교 등 참여기관과 연계한 기술개발을 통해 가장 경제적이면서도 우수한 성능을 발현하는 UHMWPE 섬유의 세섬화 기술을 개발해야하는 중책을 맡고 있다. 따라서 동양은 주관기업 자격으로 전체 개발 비중의 70%에 달하는 핵심 기술인 UHMWPE 섬유의 세섬화 기술 개발을 주도할 예정이다.
한국염색기술연구소와 영남대 한양대는 각각 참여기관으로 나서 상압 플라즈마 장치를 이용한 초고분자량 PE소재의 표면 및 계면 개질 제어 최적공정 기술개발과 물성분석 및 제품화 설계, 4회 이상 리싸이클이 가능한 용매 분석 역할을 맡는다.
3개 참여기관이 맡은 개발 비중은  각각 10%.
UHMWPE 섬유의 용도는 매우 다양하다. 고급 방탄모, 고급 방탄복, 고급 방호복 등의 제조에 쓰이는가 하면 안전장갑, 자전거 프레임 등의 용도에도 요긴하게 사용된다. 이밖에 신발깔창, 폭풍우 방지 커튼, 해양용 로프, 바이오 메디컬용에도 사용되는 등 용도 폭이 확대되는 추세다. 그러나 크게 일반 해양 산업분야, 레저 및 스포츠 분야, IT 및 의료분야, 방호분야 등으로 구분하고 있다.
일반 해양 산업분야
해양 선박이 대형화되고 있는 추세에다 기능이 고급화됨에 따라 인장강도와 탄성률 높은 고성능 로프의 수요가 점차 증가하고 있다. 또 어선에 사용되는 어망의 경우 중량 감소는 곧 에너지 절감 효과와 작업의 편이성으로 이어지기 때문에 수요는 계속 증가 추세를 보일 것으로 전문가들은 예상하고 있다.
레저 및 스포츠 분야
UHMWPE 섬유는 뛰어난 내마모성과 내굴곡 피로성을 이용해 요트에 사용되는 각종 로프를 비롯, 골프네트, 양궁 현 등에 사용될 수 있으며 낚싯줄, 산악용 로프 등에도 사용될 수 있다. 또 요트의 닻, 몸체와 산악용 자전거 프레임, 스쿠버 다이버의 산소  통과 같은 중요 탱크에 사용될 수 있다.
IT 및 의료분야
뛰어난 초저온 특성을 이용해 초전도체의 포장에 사용될 수 있고 배터리 분리 막(separator film), IT 제품의 고성능 hook용으로도 이용된다. 또 치실 혹은 위 내시경의 와이어대용으로도 사용될 수 있다.
방호 분야
Honey well의 Spectra를 이용해 만든 Storm-A-Rest 커튼의 예에서 방호분야의 효용성을 입증할 수 있다. 이 커튼은 강도 5의 허리케인 피해까지 막을 수 있는 것으로 나타났다. 또 뛰어난 충격 흡수성과 보호성을 이용해 고급 방탄복, 방도복, 방호 제품에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 자연 재해에 의한 피해를 막기 위해 문이나 창문에 설치하는 protection panel 및 커튼으로 이용가능하다.

■ 슈퍼 소재 융합제품화기술개발

▶ 동진상사 - 슈퍼섬유를 이용한 Hybrid 내진 보강 FRP 제품 개발
지진에 취약한 건축 구조물의 내진성능을 향상 시킬 수 있는 내진보강재 개발 및 생산기술을 개발하는 것이 최종목표다.
이를 위해 아라미드, 카본, 유리섬유 등을 하이브리드화해 혼합 복합재료를 이용한 건축 및 토목 분야에 요구되는 성능을 나타내는 슈퍼섬유 복합 구조 보강용 FRP제품 개발에 나선다. 주관 기업인 동진상사(대표 노정자)와 참여기관인 한국염색기술연구소가 나서 하이브리드 소재 구조 해석 및 제직 기술개발과 하이브리드 소재 호부 기술, 신 직기 보조 기구 개발을 연계하여 건축용 내진보강 슈퍼 섬유 제품화 기술 확보에 나선다. 동진상사 조원준 전무는 “개발하려는 제품의 용도는 넓지만 1차적으로 건축용 내진 보강재개발에 주력할 계획이다. 이를 위해 기존의 직기를 다소 변경하거나 염색가공공정을 보강해야하는 설비 응용과 기술개발을 동시에 해결해야하는 부담을 안고 있다. 하지만 과제를 성공적으로 추진할 복안을 갖고 있다”고 밝혔다.

건축용 내진보강 슈퍼섬유 제품화
또 참여기업인 혁성인더스트리는 하이브리드 소재 프리프레그 제조 공정 개발과 건축보강용 슈퍼소재 제직용 원사 사가공 기술 개발을 맡아 역할을 수행한다.
한국세라믹기술원 역시 참여 기관으로 기능성 수지 적용과 하이브리드 소재 프리프레그 제조 기술 개발에 나선다.
또 솔루에타와 무한컴퍼지트도 참여 기업으로 각각 자기 소화성을 갖는 난연성, 저온 속 경화 수지 개발 및 슈퍼섬유 직물 수지 가공 기술 개발과 진공성형 적용기술 및 형상 다양화 기술에 도전한다. 과제의 성공률을 높이기 위해 한국섬유기계연구소가 참여연구기관으로 나서 개발과정에서의 품질규격을 찾아내기 위한 복합재료 기초 물성 및 장기 환경 내구성 평가와 기계적 체결 방식 개발을 지원할 계획이다.
개발이후의 과정도 만만치 않다. 이 과제를 통해 개발된 내진 보강용 시트 및 프리프레그 제품은 국내외 품질인증을 통한 제품신뢰성을 확보하는 것이 급선무다. 특히 수요기업인 에스케이케미칼과 연계를 통한 개발제품의 다양화, 수요기업에 맞는 제품 규격화 등은 개발제품의 수요시장 확대를 위해 반드시 짚고 넘어가야할 사안으로 꼽힌다.

▶비에스지 -차세대 군 특수 피복을 위한 슈퍼섬유 융합제품 개발
주관기관인 비에스지(대표 홍종윤)와 삼광염직, 대한방직 등 참여기업을 비롯, 한국염색기술연구소, 국방품질연구원, 한국패션산업연구원이 나란히 참여기관으로 나서 상호 연계적인 기술개발을 통해 복합 가공기술을 접목한 차세대 방한복 및 전차병복을 개발하는 것이 최종 목표다. 주관 기업인 비에스지는 후 가공 및 제품화를 맡아 사업을 주도한다.
주요 개발내용은 슈퍼섬유소재를 이용한 복합직물의 기능성 융복합 가공 기술개발 및 제품화와 복합기능성 라미네이팅 가공 기술개발(흡열, 발열, 열 차폐, 항균성 등), 난연 코팅 및 라미네이팅 가공 기술개발, 발수성이 우수한 후 가공 기술 개발, 양산화 생산 체제 구축 및 제품화 기술개발 등이다.
삼광염직은 염색을 맡았다. 삼광은 그동안 쌓은 아라미드 염색 기술노하우로 군 특수목적용 피복개발을 위한 슈퍼섬유소재로 제직된 직물의 염색 기술개발과 선정된 슈퍼섬유 직물의 최적의 전처리 기술 확보, 양산 적용시 최적 염색 조건 도출 등 굵직한 역할을 맡았다.

産·硏 상호 연계적 기술 개발
삼광염직 안상규 사장은 “과제가 요구하는 전처리와 염색품질을 최상으로 끌어올리기 위한 준비를 하고 있다. 또 그동안 연구해온 노하우를 바탕으로 과제의 성공적인 수행을 돕겠다”며 자신감을 표명했다. 
한국패션산업연구원의 역할은  봉제 및 디자인 설계부문. 고온, 한랭 환경 대응형 피복시스템 디자인 및 봉제 기술개발과 군 특수목적용 슈퍼소재의 기능성 극대화를 위한 최적 봉제 기술 개발 및 제품화 과제가 주요개발 내용이다.
참여기관인 한국염색기술연구소는 염색 및 가공 기초기술을 맡아 개발에 들어간다. 주요개발내용은 복합소재 염색 기초기술개발과 복합소재 가공 기초기술 개발, 복합소재 직물의 성능 분석 및 평가다. 또 국방기술품질연구원은 군사요구도 요소 발굴과 개발시험평가, 군 운용시험 추진, 규격화 업무 등을 맡아 역할을 수행한다.
주요 개발내용은 군 운용환경에 적합한 군사요구도 요소 발굴과 군 특수피복원단 적용 품목 발굴, 군사요구도 적합성 관련 개발시험평가, 필요시 군 부대 운용시험 평가요소 발굴 및 추진, 군의 사용가 판정시 규격화 업무 추진 등이다.
대한방직 역시 참여기업으로 역할을 맡아 방적 및 제직, 날염을 맡아 군 특수피복을 위한 슈퍼섬유소재의 방적 및 제적 기술개발과 군복 위장가공을 위한 슈퍼섬유소재의 날염기술개발을 맡았다.

코팅 및 라미네이팅 가공설비와 기술을 보유하고 있는 비에스지와 아라미드염색 부문에서 국내 최고의 기술을 확보하고 있는 삼광염직을 중심으로 참여기업, 기관과 컨소시엄을 구성해 슈퍼소재를 이용한 다기능성(열 차폐, 흡열, 발열, 위장, 항균성, 난연성, 고내구성)을 갖는 차세대 군 특수피복용 제품(전차병 피복류, 방한복, 장구 류 등)을 개발하는 것이 1차 목표.
이후 국방기술품질원에서 군 운용환경에 적합한 군사요구도 요소 발굴과 개발시험 평가에서 군사 요구도에 적합할 것으로 판단되어야 하는 부담을 떨쳐야한다. 그래야만 군부대 운용 시험 및 규격화 업무가 추진돼 군 수요 제기 절차를 통해 채택이 될 수 있다.

▶ 영풍화성 : 슈퍼소재 및 고강력 소재를 이용한 무 황변·고성능 크루즈 요트 급 Sailing cloth 소재 국산화 및 제품화 기술개발
그동안 해양 요트용 Sail 원단은 100% 수입에 의존해왔다. 따라서 국산화 기술을 개발하는 것이 시급한 실정이다. 고강력 폴리에스터 소재 및 슈퍼섬유를 이용하여 기존제품 대비 성능이 우수한 레저용 및 경기용 고성능 우븐 코팅용 Sail 원단을 개발하는 것이 이 과제의 목표다.
기존의 수입에 의존해왔던 Sail 원단은 내구성이 우수한 우븐 코팅용 원단과 성능이 우수한 슈퍼섬유 라미네이팅 원단류다. 이 같은 직물의 개발은 아무리 강조해도 지나침이 없을 정도다.
이 과제는 고강력 폴리에스터 소재를 이용해 최적의 슈퍼소재 적용기술을 개발하여 Sail원단의 내구성 및 물성을 강화할 수 있는 최적 제직설계기술과 차별화 코팅 가공 시스템을 개발하는 것이 주요 목표다.
고내구성, 고강도, 고탄성, 치수 안정성 및 방풍성 등의 물리적 성질과 UV 저항성, 황변 최소화, 내후성 등의 화학적 성질이 우수한 4~13oz/㎡급 우븐 코팅용 Sail 원단 및 제품을 개발 하는 것이 세부 목표다. 이 같은 현안 과제를 타개하기위해 주관기업인 영풍화성(대표 양정호)이 나서 직물 내구성 및 물성강화를 위한 차별화 코팅가공 시스템 개발을 주도한다는 계획이다.

요트 세일(Sail) 소재 및 제품 국산화
참여기업인 새날 테크텍스는 고강력 폴리에스터 소재 및 슈퍼소재를 이용한 최적 제직 및 설계기술을 개발하고 한국섬유개발연구원 역시 참여기관으로 Sail 원단 소재 특성별 최적 fabrication화 연구를 통한 직물설계 데이터베이스화에 나선다. 한국염색기술연구소는 Sail 원단 내구성 및 물성확보를 위한 코팅수지 및 가공조건 개발에 나서 현안 과제 타개를 지원한다. 한국도 세계경제 대국으로 급성장을 거듭하고 있어 해양레저산업 발전도 급물살을 탈것으로 예상되는바 이러한 제품의 수요 증가가 확실시 되고 있다.
요트 세일 산업에서의 소재 및 제품의 국산화는 수입대체 효과를 넘어 대외 수출경쟁력에 제고에 기여할 것이란 전망을 전제로 피할 수 없는 개발과제로 꼽힌다.

▶신화섬유공업 -고내열ㆍ고내구성 산업용 Belt 직물 개발
슈퍼소재 사용 분야 확대에  적합한 벨트 제품을 제작하기 위해서 슈퍼섬유를 이용한 고난이도의 제직 기술 및 기능성 가공기술을 개발, 국내 수요처에 벨트 제품을 공급하는 것이 최종 목표.
주관기관과 참여기업, 참여기관들은 상호 기술개발 연계를 통해 우수한 성능을 발현하는 직물형태의 Tubular Seamless Belt 제품을 개발할 예정이다. 주관기관인 신화섬유공업(대표 이상식)은 가공공정을 맡아  벨트직물에 적합한 최적 수지가공조건 확립과 양산화 조건을 확립한다. 
한국염색기술연구소도 참여연구기관으로 합류해 비커테스트를 통한 최적수지가공법조건 설정과 수지가공후의 물성시험을 통한 상용화 조건을 정립할 계획이다.
참여기관인 영남대학교와 한국섬유기계연구소는 각각 소재선정과 현장적용부문을 맡아 개발을 지원한다. 영남대는 자료조사 및 수집을 통한 최적의 슈퍼소재 선정을 비롯해 개발제품의 물성평가를 통한 문제점 분석을 수행한다.
한국섬유기계연구는 현장 테스트를 통한 제품화조건 설정과 현장 적용시 문제점 등을 분석하는 역할을 맡았다.
보성 자카드는 참여기업으로 제직공정을 맡아 벨트용 직물제직조건을 도출해내고 그에 따른 원활한 공정을 확보할 계획이다.

신화와 참여기업, 기관들은 이 개발과제를 통한 직물형 벨트의 사업 초기 단계에서부터  공조 체계를 구축하여 수요처에 적합한 제품규격을 찾아내고 제품을 구성하는데 주력할 계획이다. 이 같은 목표 아래 각각 개발 추진 목표를 구체화해 시제품 제작과 현장 적용 테스트 등을 통해 시제품의 문제점을 파악하는 등 종합적인 품질구성에 들어간다는 계획을 세우 놓고 있다.

포스코·현대제철 등 수요처 연계 제품 개발
이들은 당초 개발 컨소시엄 구성 단계에서부터 이러한 개발 과정과 내용을 포스코와 현대제철 등 주요 수요처와 협의가 된 상태다. 따라서 수요처가 요구하는 품질규격으로 개발제품이 생산될 경우 이들 수요기업을 중심으로 개발 제품의 다양한 용도전개에 따른 수요가 있을 것으로 전망되고 있다.
또 향후 국산제품의 경쟁력제고를 위해 스트림별 기술노하우를 접목해 공동으로 추가개발을 추진할 계획도 세워놓고 있다.
신화섬유 이상식 사장은 “3년 전부터 이 분야에 대한 투자를 단행해 왔다. 그동안 벨트류에 상당한 기술노하우를 쌓아온 만큼 개발기간 중 어떤 형태로든 개발제품이 나올 수 있을 것”이라고 강조했다. 

▶ 유앤아이 : 고성능 MRG 용 Hybrid cord 제품 개발
UHP 타이어, Run Flat 타이어와 같은 고 하중 및 내구성이 우수한 제품개발과 고온·고압 호스 제품과 같은 고 성능 제품개발이 목표다.
이를 위해 주관기업인 유앤아이(대표 박정환)는 Dipping recipe개발과 열처리 공정기술개발 등 핵심과제를  맡아 개발을 주도할 계획이다.
참여 기업인 코오롱인더스트리는 소재별 하이브리드 코드 구조 설계와 용도별 최적화 기술개발을 맡아  개발과제를 성공적으로 수행할 것으로 보인다.
평화산업 역시 이 부문에서의 노하우를 바탕으로 하이브리드 코드 적용제품의 시험모드 개발과 최적화 하이브리드 코드, 호스 제조공정 개발을 맡아 성공적인 역할 수행이 예상되고 있다.

하이브리드 코드 개발로 타이어 업계 애로 해소
넥센타이어는 코드구조  평가와 정밀 평가를 통한 구조 선정 및 하이브리드 타이어코드를 적용한 타이어 제조 및 성능의 신뢰성 평가를 맡는다.
참여 기관인 한국섬유개발연구원은 process& properties 상관관계 연구와 데이터 구축 및 토탈 솔루션을 제공하며 과제 성공을 지원하는 역할을 맡았다.

이 같은 부문별 개발이 성공적으로 이어질 경우 그동안 타이어 업계가 애로를 겪었던 MRG 제품들의 문제를 상당부분 해소 또는 성능 향상 및 고급화가 가능할 것으로 주관기업인 유앤아이 측은 전망하고 있다.
그동안 타이어 부문에서는 높은 초기 모듈러스로 인한 제조 공정에 어려운 점이 산재해 있었으며 이번 개발과제를 통해 이를 해결하고  반복적이고 장기적인 외부충격에 대한 내구성도 크게 향상시킬 수 있을 것으로 내다보고 있다.
특히 조합하는 방식 및 소재 선정에 따른 코드의 물성 제조가 가능할 뿐 아니라 다양한 적용이 가능하다는 점에서 향후 MRG 제품 성능 향상에 기여할 것으로 전망하고 있다.

▶ 삼일방직 : 슈퍼소재 복합 방적사 개발
파라 및 메타 스테이플 아라미드 섬유를 기본으로 목표 제품인 산업용, 보호용, 전투복 및 산업소재에 적합한 물성 발현을 위한 복합방적사와 방적사 제조 공정기술을 개발하는 것이 목표다.
지금까지 사용해온 산업 안전복 또는 소방복은 100% 아라미드 제품으로 착용감이 불편한데다 고가의 원료로 인해 보급형으로 사용하기에는 무리가 따랐다.
특히 고위험군 영역에서만 이러한 제품들의 용도가 전개돼 온 까닭에 아직까지 시장성이 떨어져 왔던 게 현실이다. 이 같은 맥락에서 ‘같은 기능성에 일반 저위험 군에서도 소비자가 사용할 수 있고 일반의류와 유사한 부드러운 착용감과 원가를 절감할 수 있는 아라미드제품을 개발할 수 없을까’라는 의문과 개선아이디어가 슈퍼소재 복합 방적사 개발의 필요성을 강조하고 있다.

차별화 슈퍼소재 복합방적사 제조 기술 개발과 기존의 국내·외에서 사용하고 있는 아라미드 복합방적사의 성능 및 물성 분석, 다양한 방적기술을 통한 아라미드 복합방적사 제조 기술 확립과 슈퍼소재 복합방적사의 제직 및 염가공 기술 개발 등은 시대의 흐름이자 그 필요성이 강조되고 있다.
따라서 아라미드 복합방적사를 이용한 다양한 시제품 제조와 제직 및 편성공정을 활용한 차별화 직물 개발, 슈퍼소재 복합방적사를 이용한 산업용 제품 개발, 고무호스의 보강용 섬유제품 개발 등은 이 과제를 성공적으로 수행하기 위한 세부개발 항목들이다.
이를 위해 주관기관인 삼일방직(대표 노희찬)은 제품 용도별 슈퍼소재 복합방적사 제조 기술 개발과 제품 용도별 슈퍼소재 복합방적사 생산 기술 확립 및 링, 에어제트, 코어 방적기를 이용한 제조기술 확립 등 주요 핵심 과제를 맡아 개발을 주도할 계획이다.
삼일은 개발후의 마케팅도 맡아 국방부, 산업용 의류 등으로 수요를 확대하는 역할도 수행한다.

아라미드 섬유 일반 의류 용도로 확대
참여기업인 코오롱인더스트리와 휴비스는 각각 파라계 아라미드 SF와 메타 아라미드 SF를 맡아 복합방적사 제조에 적합한 아라미드 섬유의 스테이플 파이버 개발과 복합방적사 제조에 적합한 아라미드 섬유의 세 데니어 필라멘트 제조 기술개발을 맡았다. 송이실업과 성재섬유는 직물기업으로 슈퍼소재 복합방적사를 이용한 제직공정기술 개발, 슈퍼소재 복합방적사 직물의 염가공 공정기술 개발과 슈퍼소재 복합방적사를 이용한 보강용 직물 제직공정기술 개발을 각각 맡아 개발과제를 지원한다.
자동차 및 철도차량용 보강용 직물의 수지 개발, 수지 처리 기술개발, 샘플제작 등은 미성 폴리머가 맡았다.
참여연구기관인 한국섬유기술연구소는 Lab scale의 슈퍼소재 복합방적사 제조기술 개발과 슈퍼소재 복합 방적사 성능 평가 및 기술지원을 수행할 계획이다.

이와 같이 아라미드소재를 사용한 슈퍼소재 복합방적사 제품화 기술개발은 그동안 국내 대기업들이 소재개발을 추진해와 속속 성과를 거두고 있어 개발을 위해 구성된 컨소시엄 참여기업들이 능동적인 커뮤니케이션으로 상품화를 위한 적극적인 대응을 한다면 제품화 기술 확보 및 시장점유 시기를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 예상되고 있다. 그동안 해외수입에 의존해왔던 제품의 국산화에 따른 수입대체는 이 과제 수행의 목표이기도 하다.  수입을 대체할 용도 및 제품은 특수 작업복, 용접복 등의 보호복과 자동차 및 고무호스용 보강재료 등의 산업용 섬유로 전개가 가능하다.

▶ 대남 : 고내열 성능 슈퍼소재를 적용한 산업용 용접 안전작업복 개발
기존 가죽재질의 용접복을 대체하는 제품으로 슈퍼소재 응용기술을 통한 방화, 방열기능 극대화, 쾌적성 발현(악취, 통기성, 무게의 문제점 해결), 고내열성 직물, 고내열성 부직포 결합형 제품개발이 최종 목표다.
이 과제의 핵심은 고내열성 직물과 고내열성 부직포개발에 있다. 두 축의 하나인 고내열성 직물개발은 방적기술을 통한 고내열성 슈퍼소재 개발과 개발된 소재가 갖는 부족한 내열성 강화를 위한 실리콘 코팅처리 된 직물개발이 목표다.

용접복 내구성·방호 성능 향상 기대
또 고내열성 부직포개발은 탄화섬유를 주재료로 부직포 섬유 조직 형성 기술을 활용한 제품이다. 내 마모, 내 염화 성능 부여를 위해 내열 실리콘 코팅기술이 적용된 부직포개발이 주된 개발목표다.
이를 위해 주관기업인 대남(대표 백용진)은 용접 안전작업복 제작용 직물 개발을 맡아 전체 개발을 주도한다.
또 참여기업인 신기방적은 방적기술을 통한 고내열성 슈퍼소재 개발을, 소포스는 고내열성 실리콘 코팅과 내열성 보강용 부직포 개발을, 화림에프포는 용접 안전작업복 디자인/봉제 및 완제품 평가 및 마케팅을, 영신기업은 개발시제품 Field test를 통한 제품 최적화를 맡아 각각 부문별 개발을 지원할 계획이다.
참여기관인 한국섬유개발연구원은 개발 시제품(고내열성 슈퍼소재, 직물, 부직포)분석과 제조 요소 기술별 최적조건 설정 활용 데이터 등을 도출해내  개발 과제의 성공을 뒷받침할 계획이다.
이 개발과제가 성공적으로 완료될 경우 용접복의 내구성이 크게 향상되는데다 작업공정별 요구되는 위험요인으로부터의 방호 성능도 높아져 조선업종 근로자에게 안전하고 쾌적한 작업환경을 제공 할 수 있을 것으로 주관기업인 대남은 전망하고 있다.

▶ 윈코 : 자동차 내장용 초경량 3D 하이브리드 섬유제품 개발
슈퍼섬유의 내열성, 내충격성의 특성을 활용하여 경량성, 고기능성을 갖는 3D구조의 내장용 복합 섬유제품개발을 목표로 하는 이 개발 사업은 천정재, 썬 루프 플레이트 등 초 경량성 내장부품으로 용도범위가 넓은 편이다.
자동차 내장부품은 특성상  경량화와 고기능성(고강도)이 강조되고 있다. 이 같은 품질특성을 위해 니들펀칭 기술을 활용한 메타아라미드와 유리섬유 그리고 PP섬유를 복합부직포로 생산하기위해 루핑구조 형성 기술개발이 필수적이다.
또 3D 구조형상의 Spacer fabric 제조기술 개발과 Spacer fabric복합 니들펀칭 부직포의 복합화 기술개발, 경량 자동차 내장재 성형기술, 3D구조로 가벼우면서 고 흡음성의 내장제품을 개발하는 것이 이 과제의 목표다.
이를 위해 주관기업인 윈코(대표 이연세)는 루핑구조형성 기술, spacer fabric 복합화 기술, 슈퍼소재 복합부직포 개발 등을 맡아 개발을 주도한다. 참여기업인 진영니트는 자동차 내장용 3D spacer fabric개발을, 다축강화직물로 이름난 삼우기업은 썬루프 플레이트 성형기술 개발과 마케팅 전개를 맡아 개발을 지원한다.
엔브이에이치코리아는 수요기업 자격으로 개발제품 용도 폭을 넓히는 가운데 천정재 성형기술개발도 맡아 개발컨소시엄에 참여한다.
참여기관인 부산대학교는 복합부직포의 이론적 기술지원 및 물성분석을 하는 역할을 맡았고 역시 참여기관인 한국섬유개발연구원은 spacer fabric 및 내장부품 성형기술 개발의 이론적 기술지원과 시제품 물성분석을 맡아 개발을 지원한다.

천정재·썬 루프 플레이트·경량유리섬유 개발
이 과제는 비교적 노하우가 쌓인 기업과 기관이 참여함으로써 상대적으로 성공가능성이 높게 나타나고 있다.
지금까지 국내자동차 메이커에서 사용되고 있는 자동차 내장부품의 경량화는 한계를 보였으나 이번 개발과제를 통해 한계를 극복하고 자동차 연비향상과 CO2저감 등 국제 자동차 환경규제에 대응할 수 있을 것으로 전망되고 있다.
그동안 이 같은 제품은 선진국으로부터 수입에 의존해왔다. 국내 일부 소형차에 적용되면서 적용분야가 확대되고 있는 추세다.
따라서 향후 자동차 내장용 경량유리섬유 부직포 소재의 수입대체와 이를 통한 경량화가 요구되는 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 등 신규 시장진출 및 시장 확대가 기대되고 있어 개발의 중요성이 더욱 강조되고 있는 실정이다.

 [출처 : 한국섬유신문-기사원문보기]