경상북도, 바이오매스 생산 및 활용 인프라 구축해 친환경섬유소재 허브로 대전환

‘친환경 셀룰로오스소재센터’, ‘셀룰로오스 나노섬유소재센터’ 건립에 574억원 투입

경상북도가 친환경 섬유소재산업 육성에 박차를 가하고 있다.

글로벌 ‘탄소중립’ 대응 흐름에 선제적으로 대응하기 위해 기존 석유계 플라스틱과 화학섬유를 대체할 ‘셀룰로오스’ 기반의 친환경섬유소재 개발을 추진해 섬유산업 대전환을 꾀하고 있다.

▶경북도는 탄소중립 대응을 위해 2020년부터 2022년까지 3년간 ‘친환경섬유 제조지원 사업’에 48억원을 투입, 지역 섬유기업들이 플라스틱(PET)을 재활용해 폴리에스터(PET) 섬유를 생산·활용할 수 있도록 제조공정 개선, 시제품제작, 친환경 인증, 마케팅 지원을 추진했다.

더 나아가 석유계 플라스틱과 화학섬유를 친환경소재 대체를 통한 진정한 탄소중립 실현을 위해 다이텍연구원·한국섬유기계융합연구원과 연계, 안동대마, 왕겨, 펄프 등 바이오매스를 활용한 친환경섬유소재 생산·실증 기반을 구축·추진하고 있다.

▶먼저, 안동 바이오2산업단지에 2020년부터 2022까지 3년간, 350억원을 투입해 친환경 셀룰로오스소재 센터를 건립하고 마섬유 생산·활용 기반 조성 및 기업지원에 나섰다.

센터가 완공되면 친환경 마섬유를 대량 생산할 수 있는 설비를 통해 기존 안동삼베의 한계를 극복할 수 있는 의류용·산업용 마섬유를 생산해 지역 기업들에게 공급할 계획이다.

마섬유는 대마의 줄기를 활용하는 천연섬유로써 세계적인 친환경제품 선호 추세에 따라 의류, 포장재, 생활용품 및 복합재로 많이 사용되고 있다.

마섬유 복합재의 자동차 내장재부품 적용사례를 보면 도요타는 2003년, 포드·BMW는 2013년, 아우디·폭스바겐은 2017년부터 고급자동차에 사용하고 있고, 현대자동차는 2018년부터 넥쏘와 아이오닉5에 기아자동차는 K9 차량에 친환경 내장재로 사용하고 있는 등 용도전개가 더욱 확대될 전망이다.

또, 마섬유 대량생산을 위해 지역의 대마재배 확대, 기계화 재배 및 산업용 헴프 규제자유특구사업과 연계할 경우 지역 농가소득 증대 및 대마농업 활성화를 통한 시너지도 기대된다.

자원순환형 셀룰로오스나노섬유소재 산업화센터 건립

셀룰로오스나노섬유(CNF) 활용 전주기적 기업지원체계 마련

▶경북도는 친환경 셀룰로오스소재 센터 건립에 이어 자원순환형 셀룰로오스 나노섬유소재 산업화센터도 건립한다.

산업부 ‘산업혁신기반구축’ 사업의 일환으로 추진되는 이 사업은 2022년부터 2026년까지 5년간 총 224억원(국비 100억원, 도비 37억원, 경산시비 87억원)의 예산이 투입될 예정이다.

사업추진을 통해 융합형 셀룰로오스나노섬유(CNF) 공급/지원, CNF 적용 소재부품개발, CNF 적용 소재부품 상용화 및 관련 산업 네트워크 운영 등 셀룰로오스 나노섬유소재 적용 제품 상용화를 위한 전주기적(생산-소비-폐기-재생) 지원 기반을 마련해 친환경·저탄소화에 대응한다는 계획이다.

셀룰로오스나노섬유(CNF)는 식물의 구성성분인 셀룰로오스를 나노화해 만든 소재로써 기존 플라스틱 보다 가벼우면서 강도가 뛰어나고 생분해성 또한 우수해 복합재료로 많이 사용되고 있다.

특히, 자동차 내․외장재, 기능성섬유, 건축재료, 페인트, 화장품,타이어 첨가제 등으로 주목받고 있다.

본 사업의 주관기관인 한국섬유기계융합연구원(KOTMI)은 1차년도 사업추진을 통해 ㈜한스인테크를 비롯한 10개 기업을 대상으로 시제품제작, 시험평가 인증, 기술지도/자문 등 소재 부품화 및 상용화를 지원했다.

이를 통해 CNF 복합재를 적용한 기능성 샴푸바 제형 개발 및 시제품 제작((주)신의제약디앤에프), 생분해 가능한 친환경 마이크로/나노 복합섬유 기반 에어필터 시제품 개발((주)에코필텍), CNF 고분자 복합소재를 활용한 차량 조향장치용 고내구 기어 부품 개발((주)엔시티), CNF를 적용한 접착강도가 우수한 수성바인더 개발((주)진광화학), CNF 코팅제로 물성이 향상된 위생용 통기성 필름((주)한스인테크), HCNF를 활용한 항균력이 우수한 코너형 위생 채반((주)햄프앤알바이오), CNF를 적용한 이차전지 분리막 성능평가((주)SM벡셀), CNF를 적용한 아이스팩 개발((주)중부아이스팩), 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 마이크로 다공성 구조 골 충진재 개발((주)메가젠임플란트), 셀룰로오스 나노섬유의 기능성 가공제로의 활용을 위한 자문((주)씨엠)을 수행했다.

또, 융합형 CNF 공급/지원을 통해 TEMPO 촉매산화 CNF(코스메틱, 친한경 접착제 및 하이드로겔 드레싱 등 -(주)에이엔폴리), 아세틸화 CNF(내열성, 분산성, 상용성 및 나노의 용이성-태경에스비씨(주)), 기계적 분쇄 CNF(초지공정을 통한 시트화-효성첨단소재), 효소가수분해 CNF(바이오/식품 및 의료분야 –푸드팩토리) 등 4개 기업을 지원했다.

한편, 셀룰로오스 나노섬유의 국내시장 규모는 CNF 소재 파일럿 생산을 기반으로 한 적용 제품 연구 및 개발에 집중하는 한편, 아직 시장 형성의 초기단계로 2018년 11억 원에서 2027년에는 564억원 규모로 연평균 19.8% 성장이 전망되고 있다.

이에 반해 해외시장의 경우, 2018년 2억 185만달러에서 2027년에 10억 2,600만달러로 성장이 전망되고 있는 가운데, 일본 및 유럽의 주요 기업들은 자동차, 에너지, 건축 등 다양한 산업을 대상으로 CNF 적용 확대와 제조원가 절감을 위한 생산설비 및 제조공정 등에 대한 기술개발과 시설투자에 집중하고 있다.

<김진일 기자>