초고강도 탄소섬유·발사체 노즐용 인조흑연등 핵심기술 제시
고품질 탄소소재 ‘소재-부품-완제품’ 전주기 역량 필요
산업부, 예타사업 기획…"우주항공산업 경쟁력 강화“
탄소소재는 초경량, 고강도, 온도변화에 대한 형상 안정성 등 우수한 물성을 바탕으로 항공기 동체·날개, 인공위성 발사체, 탐사선 동체 등의 핵심 소재로 사용되고 있다. 또한 탄소소재는 우주항공산업 성장으로 수요 증가가 기대된다.
정부가 우주항공 분야의 탄소소재 자립화를 본격 추진한다. 이를 위해 5천억원 규모의 기술개발 사업 추진에 나선다.
산업통상자원부는 18일 오후 2시 서울 밀레니엄 힐튼 호텔에서 탄소소재산업 및 우주항공산업 관계자가 함께 참석하는 간담회를 갖고 우주항공 시대에 대응한 탄소소재산업 발전방향을 논의했다.
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| ▲ 우주항공 분야 탄소소재 6대 핵심기술 로드맵. [산업통상자원부 제공] |
이날 간담회에는 산업부에서 최우석 소재융합산업정책관, 송용식 우주항공방위산업팀장이 참여했고, 기관에서는 한국탄소산업진흥원, 탄소나노산업협회, 한국항공우주연구원, 국방과학연구 관계자가 참석했다.
업계에서는 효성첨단소재, 한국화이바, 한국카본, 송월테크놀로지, 코오롱글로텍, 한화에어로스페이스, 한국항공우주산업, 대한항공, 켄코아에어로스페이스, 페리지에어로스페이스 관계자가 참여했다.
첨단기술이 집약된 시스템 산업인 우주항공 분야는 최근 도심항공교통(UAM)의 등장, 민간기업이 우주산업을 주도하는 ‘뉴 스페이스’(New Space) 시대의 도래 등으로 대전환기를 맞이하고 있다.
‘뉴 스페이스’란 국가안보, 기상예측 등 정부 수요가 주가 되던 우주개발에서 글로벌 위성통신 서비스, 우주관광 등 상업적 목적의 우주개발 참여가 확대되는 현상이다.
대전환기를 맞이하면서 전세계 우주항공산업 시장규모는 2019년 1조31억 달러 수준에서 2030년 1조3490억 달러로 성장할 전망이다.
한국의 탄소소재 역량은 일본, 미국, 독일에 이어 4위 수준이다. 대표적 소재인 탄소섬유는 2013년 세계 3번째로 양산에 성공하는 등 선진국 대비 80%의 기술력을 보유하고 있는 것으로 평가되고 있다.
현재 강도 4.9~5.6Gpa(기가파스칼)의 범용·고강도 탄소섬유는 자립화를 달성해 국내 기업에서 생산된 후 수소 저장용기, 풍력발전 날개 등 제조를 위해 공급되고 있다.
그러나 강도 6.4Gpa 이상의 우주항공용 초고강도 탄소섬유나 발사체 노즐용 인조흑연 등은 일본 등 선진국에서 대부분 수입하고 있는 상황이다.
이날 간담회 참석자들은 국내 우주항공산업 경쟁력 제고를 위해서는 고품질 탄소소재 개발 및 양산을 통해 ‘소재-부품-완제품’ 전주기 역량을 갖추는 것이 필요하다고 강조하며, 중장기 R&D(연구개발)를 통한 기술력 확보도 중요하지만 탄소소재가 시장에 진입할 수 있도록 실증·신뢰성 평가 지원도 강화해야 한다고 제언했다.
산업부는 탄소소재 융복합산업 종합발전전략(2021년2월)에서 우주항공 분야를 ‘탄소소재 5대 핵심 수요산업’으로 선정하고 수요-공급기업 협의체(탄소소재 융복합 얼라이언스) 운영을 통해 관련 기술개발, 실증지원 등을 적극 추진해 왔다.
탄소소재 5대 핵심 수요산업은 ▲ 모빌리티 ▲ 방산·우주 ▲ 라이프케어 ▲ 에너지·환경 ▲ 건설·SOC(사회간접자본)를 일컫는다.
산업부 최우석 국장은 “앞으로 우주항공 분야의 탄소소재 6대 핵심기술이 확보되도록 K-카본(K-Carbon) 플래그십 기술개발 사업(2024~2028년 5천억원, 예타사업 기획중) 추진 등 정책적 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.
우주항공 분야 탄소소재 6대 핵심기술은 ▲ CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)/금속 이종소재 접합기술 ▲ 항공용 CFRP부품 응용기술 개발 및 실증 ▲ 초고강도 탄소섬유 개발 ▲ 항공기용 CFRP 개발 및 인증시스템 고도화 ▲ 발사체 노즐용 인조흑연 제조 및 실증 ▲ PAN계 고탄성 탄소섬유 제조기술 개발을 말한다.
K-카본 플래그십은 2024년부터 2028년까지 5천억원을 투자해 항공용 CFRP 부품 응용기술 개발·실증, 초고강도 탄소섬유 개발, 발사체 노즐용 인조흑연 제조·실증을 추진하는 내용으로 예비타당성(예타) 조사 사업으로 진행된다.
[메가경제=류수근 기자]
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