한국탄소융합기술원 연구원들이 탄소섬유 직조장비로 탄소섬유를 짜고 있다. 여기에 수지를 입히고 성형하면 우리가 흔히 보는 탄소섬유가 된다. [사진 한국탄소융합기술원]

지난달 일본이 반도체 핵심소재에 대한 수출제한에 나서면서 일부 전문가를 중심으로 ‘다음 타깃은 탄소섬유’라는 우려가 나오기 시작했다.

탄소섬유는 일본 도레이·토호·미쓰비시레이온 등이 세계 시장점유율 66%를 차지하는 등 대일 수입의존도가 높다. 한국이 미래 먹거리로 투자하는 수소경제 핵심부품인 수소연료 저장용기를 탄소섬유로 만드는 것도 ‘일본의 소재 무기화’ 우려가 높았던 이유다.

하지만 중앙일보 취재 결과, 탄소섬유는 이미 ‘극일(克日)’의 발판을 마련한 것으로 확인됐다. 수입의존도가 높았던 건 글로벌 공급망에 따른 선택이었고, 대체재를 사용할 경우 인증 등에 시간이 걸리긴 하지만 충분히 국산화가 가능하다는 게 전문가의 분석이다. 수소전기차 ‘넥쏘’에 일본 도레이의 탄소섬유로 만든 수소연료 저장용기를 쓰는 현대자동차 측도 “이미 국산 대체품 연구가 끝난 상태여서, 일본이 공급을 끊는다 해도 큰 문제가 없다”고 말했다.

방윤혁

지난 9일 전북 전주시 한국탄소융합기술원에서 ‘탄소섬유 독립’의 일등공신인 방윤혁(55) 원장을 만났다. 방 원장은 효성첨단소재 사업본부장 시절 탄소섬유 국산화를 이끈 인물이다. 지난해 한국탄소융합기술원장에 부임했다.

Q : 선진국 대비 30년 이상 뒤처진 탄소섬유 개발에 나선 이유는 뭔가.

A : “1980년대 초에 한국과학기술연구원(KIST)과 대기업들이 개발에 뛰어들었는데 20년 만에 포기했다. 국방·항공우주 분야에 사용되는 전략물자여서 원천기술 개발이 쉽지 않았다. 10년 공백 끝에 효성첨단소재가 재도전해 성공했다. 마침 지방자치단체(전주시)와 주무 부처(산업통상자원부)가 전문연구기관(한국탄소융합기술원)을 설립했다.”

Q : 어떻게 성공 가능성을 확신했나.

A : “2000년대 중반에 이미 시장 성장률이 10%를 넘을 정도로 성장 가능성이 컸다. 20년 동안 실패했고 이미 일본 업체가 시장을 장악해 어렵다는 분위기도 팽배했다. 효성이 과감한 결단을 내렸고, 정부와 지자체의 도움도 힘이 됐다.”

Q : 탄소섬유 원료인 프리커서(precursor)를 개발한 경험이 있었는데.

A : “다시는 하고 싶지 않았다. 자료도 다 태웠고 시설·장비도 없어진 상태였다. 운이 좋았던 게 기술원 전신인 전주기계산업 리서치센터가 150t 규모의 준상용급 탄화설비를 산자부 자금을 받아 만들어놨더라. 기업이 시장을 보고 뛰어들고, 정부가 종자돈을, 지자체가 장비를 마련해줬다. 5년짜리 고강도 탄소섬유 개발 국책과제를 3년 반 만에 마쳤다.”

Q : 20년간 실패했던 탄소섬유 개발에 성공한 비결은 뭐였나.

A : “실패의 경험이 밑거름이 된 것 같다. 탄소섬유 생산은 원료 중합체를 프리커서로 만드는 공정과 이를 탄화(炭化)해 탄소섬유로 만드는 공정으로 나뉜다. 프리커서 공정이 전체 기술의 70~80%를 차지한다. 특허는 피하면서 만료된 특허를 활용하고, 여기에 우리 아이디어를 더해서 개발에 성공했다.”

Q : 국내 부품·소재 산업을 키워야 한다는 목소리가 크다.

A : “모든 부품·소재를 국산화할 순 없다. 우리나라 산업구조는 소재부터 중간재·부품·완성품·서비스가 연결된 형태다. 산업 전체의 가치를 올릴 수 있는 차별화된 소재에 선택과 집중을 해야 한다.”

Q : 일본의 무역보복은 일본 입장에서 합리적인 선택일까.

A : “일본이 삼성에 저렇게(핵심소재 수출제한) 하면 안 된다. 깐깐한 클라이언트가 부품·소재 기업을 강하게 만든다. 항공기용 탄소섬유 중간재를 도레이가 미국 보잉에 공급하는데, 정말 까다로운 품질 관리를 요구한다. 좋은 고객이 계속 피드백을 주니 도레이가 성장할 수 있었던 거다. 일본 소재 업체가 삼성전자라는 고객을 놓치면 장기적으로 경쟁력을 잃을 수밖에 없다.”

Q : 부품·소재 분야에서 ‘극일’하려면.

A : “우리는 섬유를 섬유로만 봤지만, 일본은 첨단 정밀화학 소재로 봤다. 마인드 자체가 다른 것이다. 새로운 소재, 응용분야에 대한 치밀한 연구가 부품·소재 강국으로 가는 지름길이다.”