KCC, 독자기술로 유리장섬유 양산…미래산업의 핵심소재 메카로

◆ 기업이 미래다 ◆

정몽익 사장

KCC는 세종공장에서 엔지니어링 플라스틱 사업 초기부터 자체 기술로 유리 장섬유를 양산하고 있다.

4차 산업혁명 시대를 맞아 미래 산업의 핵심 소재인 '복합소재' 거점으로 떠오르고 있다. KCC는 복합소재 수요 증가를 예상하며 세종공장 설비 증설을 통해 제2의 도약을 준비하고 있다.

20년째 유리 장섬유 사업을 이어오고 있는 세종공장은 '다이렉트 로빙(Direct Roving)' '촙 스트랜드 매트(Chopped strand mat)' '글라슈(Glassue)' 등을 개발하며 유리 장섬유 생산 기업으로서 면모를 갖췄다.

이후 건축용 시장에 널리 쓰이는 SMC 로빙(Sheet Moulding Compounding Roving)을 비롯해 자동차 범퍼 빔에 사용되는 GMT 로빙(Glassfiber Mat Thermoplastic Roving), 강화 플라스틱의 필수 소재인 촙 스트랜드(Chopped strand·절단 유리) 등을 개발하는 데 성공했다. 이들 제품은 해외 유수 기업과 국내 최대 가전·자동차 제조사의 부품에 사용되고 있다. 특히 일본 최대 완성차 기업인 T사가 플라스틱 종류의 하나인 베이크라이트(Bakelite)에 촙 스트랜드를 결합하여 사용하는 등 KCC 유리 장섬유는 이미 세계로 시장을 넓혀가고 있다. 자동차 산업과 전기·전자 산업을 주축으로 성장하고 있는 국내 엔지니어링 플라스틱 산업에 발맞춰 세종공장은 앞으로도 다양한 촙 스트랜드 제품군 개발에 주력할 계획이다

자동차, 전기·전자 등 다양한 산업 분야에서 쓰이는 플라스틱이 진화를 거듭하고 있다. 소재 자체가 갈수록 더 가볍고 얇아지면서 강도는 강해진 '슈퍼 엔지니어링 플라스틱'이 등장한 이래 4차 산업혁명을 주도하려는 기업들은 관련 연구개발(R&D)에 매진하고 있다.

코팅용 유기물의 PH를 측정하고 있는 KCC 연구원. [사진 제공 = KCC]

엔지니어링 플라스틱은 여전히 높은 가격과 떨어지는 가공성이 고질적인 산업계의 한계점이었다. 대개 엔지니어링 플라스틱은 플라스틱에 유리 장섬유의 일종인 '촙 스트랜드'를 결합시켜 만들어진다. 촙 스트랜드는 한 가닥으로 이뤄진 유리 장섬유로 용도에 따라 3~12㎜의 길이로 잘라 생산된다. 엔지니어링 플라스틱의 강도를 보강하기 위한 용도로 쓰이는 원재료다.

과거에는 광물 섬유인 미네랄 파이버가 엔지니어링 플라스틱의 보강재로 많이 쓰였지만 강도를 끌어올리는 데 한계가 있었다. 이에 따라 엔지니어링 플라스틱의 보강재로 사전에 특수한 유기물 처리를 마친 유리 장섬유를 적용하려는 시도가 여러 차례 있었다.

유리 장섬유로 만들어지는 엔지니어링 플라스틱은 특성상 색상과 관련된 문제가 많이 제기돼 왔다. 고온의 혼합 과정에서 바로 변색이 일어났던 것이다. 이 같은 문제는 유리 장섬유(촙 스트랜드)상에 존재하는 유기물로 인해 변색되는 현상이 나타난 것에 기인한다.

KCC는 300~350도 이상 고온에서도 변색이 되지 않는 '고내열성 촙 스트랜드'를 최근 자체 기술로 개발했다. KCC는 엔지니어링 플라스틱과 촙 스트랜드가 혼합되는 고온에서도 유리 장섬유가 변색되지 않도록 특수한 기능을 갖춘 유기물 처리 방식을 적용해 문제를 해결할 수 있었다.

KCC는 고내열성 촙 스트랜드를 유기적인 협력 과정을 거쳐 개발했다. 보통 유리 장섬유에 적용되는 유기물은 커플링제, 필름 형성제, 대전 방지제 등이 있다. 이 중 필름 형성제는 유리에 균일하게 코팅되어 유리 장섬유를 보호하는 역할을 하는데, 기존의 제품으로는 300~350도 이상의 고온에서 변색이 되는 것을 막지 못했다.

KCC는 KCC중앙연구소 고온수지팀과 실리콘연구팀에 자문을 구한 결과 유리에 균일하게 코팅이 되어 유리 장섬유를 적절히 보호하면서도 플라스틱과 잘 혼합될 수 있는 필름 형성제를 찾을 수 있었고 이에 따른 유기물 배합 개발에 성공할 수 있었다.

[안갑성 기자]

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