[국토경제신문 강한구 기자] 한국에너지기술연구원은 저등급 석탄의 부산물을 이용해 탄소섬유를 제조하는 원천기술을 확보했다고 11일 밝혔다.
에너지연은 이 기술을 활용해 머리카락 10분의 1 크기의 완전한 섬유 형태를 갖춘 탄소섬유를 제조하는데 성공했다.

탄소섬유는 철보다 4배 가볍고, 강도는 10배 뛰어나면서 7배 강한 탄성률을 가진 신소재다.
항공우주산업, 토목건축, 자동차 강판 대체, 에너지 환경 소재 등에 이용된다.

기존 탄소섬유 생산방식은 높은 원료 가격으로 경제성이 낮아 선진국에서는 저등급 석탄을 열분해할 때 발생되는 부산물로 탄소섬유를 제조해 생산단가를 낮추고자 노력하고 있다.
다만 현재까지 제조에 성공한 나라는 일본이 유일하다.

이번에 에너지연이 개발한 기술은 저등급 석탄의 부산물을 이용해 완전한 섬유 형태를 지닌 피치계 탄소섬유를 제조하는 기술이다.
일본에 이어 세계에서 두 번째로 성공한 사례다.
이 기술을 이용하면 일반 피치계 탄소섬유와 대비, 생산단가를 20% 가량 줄일 수 있다.
우리나라는 피치계 탄소섬유와 소재를 전량 수입하고 있는 실정이다.

저등급 석탄은 원료가 저렴하지만 석탄 내 불순물이 많아 때문에 열분해 공정을 거쳐야한다.
열분해 공정의 부산물을 타르로 변환하면 탄소섬유 제조에 이용할 수 있지만 섬유 형태로 제작되기는 극히 어렵다는 것이다.
에너지연 정두환 박사팀은 2단 열처리와 공탄화법을 적용해 이 같은 난제를 극복했다고 설명했다.

에너지연은 선진 기술을 추격하는 연구가 주류를 이루던 탄소 소재 기술 분야에서 선도국과 대등한 기초 기술력을 확보했다는 데 의의가 크다고 설명했다.

연구책임자인 정두환 박사는 “저등급 석탄 열분해 부산물의 탄소섬유 제조 기술은 글로벌 에너지 이슈 대응은 물론 신산업 창출의 견인차 역할을 할 미래 에너지 핵심기술”이라며 “이번 기술 개발을 계기로 저등급 석탄의 고부가가치화 활용기술에서 향후 우리나라가 선도적 역할을 할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.