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화섬정보

탄소섬유 시장 트렌드

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작성자 한국화학섬유협회 작성일18-11-07 10:13 조회71회

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화섬정보 11.7

 

탄소섬유는 높은 가격에도 불구하고 수요량이 지속적으로 증가하고 있음. 시장의 성장은 재생에너지, 항공, 기타 공업분야 및 자동차 산업이 견인하고 있음.

 

풍력산업은 전 세계적으로 크게 성장하고 있음. 직경이 최대 180m에 육박하는 풍력블레이드를 생산하기 위해서는 중량을 줄이고, 강도를 높일 수 있는 탄소섬유를 사용해야 함. 안전을 고려해야 하는 항공분야에서도 탄소섬유를 대체할 만한 경량소재는 아직 없음.

 

<자동차 시장>

여러 산업 중에서도 자동차 산업은 탄소섬유 수요 증가에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됨.

 

응력이 많이 가해지거나 충격에 민감한 부분은 CFRP/강철 및 CFRP/알루미늄 합금 부품을 사용함. 이는 비용을 절약하고 금속과 탄소섬유의 장점을 최대로 이용하는 방법임. Daimler, BMW, Toyota 등의 자동차 브랜드에서는 사이클타임과 비용을 줄이기 위해 Sheet Molding Compounding(SMC)과 같은 효율적인 공정을 늘리고 있음. 리사이클 탄소섬유는 비용을 절감할 수 있지만, 기존의 탄소섬유를 대체할 수는 없음.

 

100% 전기전동장치로 구동되는 차량이 증가함에 따라, 전기차의 탄소섬유 채택은 더욱 증가할 것으로 기대됨.

 

 

<건축 시장>

탄소섬유의 사용은 건축산업에서는 여전히 제한되어 있음. 콘크리트에 강철을 대신하여 탄소섬유를 사용한 성공적인 사례가 거의 없음. 탄소섬유의 높은 가격과 산업의 보수적인 성향 때문이라고 볼 수 있음. 그러나, 잠재적인 수요는 굉장히 큰 것으로 전망됨.

 

 

<시장 점유>

세계 탄소섬유 시장은 지속적으로 성장세를 보이고 있음. 그 중 점유율이 가장 큰 기업은 Toray(Zoltek 포함)임. 그 외에 SGL, Toho Tenax, Mitsubishi, Hexcel 등이 있음. 그러나, 중국의 생산능력이 꾸준히 증가하여 시장 점유율을 높이고 있기 때문에 가격 경쟁을 심화시킬 것으로 전망됨.

 

 

<새로운 공정기술>

새로운 공정기술은 탄소섬유의 가격을 절감할 수 있음. 때문에 탄소섬유 생산기업들은 전체 공정을 평가하고 있음. 비용이 가장 많이 드는 프리커서 공정을 개선하고, 현재는 안정화 단계에서 열풍으로 소모되는 시간과 에너지를 줄일 수 있는 방법을 모색하고 있음. 안정화 단계는 또한 많은 양의 폐가스를 발생시키며, 폐가스를 처리하는 데 소모되는 에너지의 양은 전체 생산라인에 사용되는 에너지의 30%에 달하고 있음.

 

미국의 Litzler는 기존 열안정화의 대안으로 플라즈마를 테스트하고 있음. 미국의 Despatch, Harper 및 독일의 Eisenmann과 같은 다른 탄소섬유 공장도 이러한 연구를 하고 있음.

 

또한, 생산라인은 비용을 절감하기 위해 더 많은 토우를 동시에 처리하거나 처리속도를 높일 수 있으나, 설비의 규모가 더 커지는 단점이 있음.

 

 

<대체 탄소섬유>

탄소섬유는 리그닌, 셀룰로오스 및 폴리에틸렌으로 만들어진 대체 탄소섬유로 인해 상당한 비용절감이 가능할 것으로 예상됨. 이론적으로는 대규모의 투자 없이 기존의 생산라인에서 생산이 가능함. 그러나, 개발까지 오랜 시간이 걸리며, 화학 및 공정기술간의 집중적인 공동개발이 요구됨.

 

이러한 탄소섬유는 피치계, PAN계 탄소섬유를 완전히 대체할 수는 없으나, 강화콘크리트, 자동차 및 대량산업 분야에서 기존의 탄소섬유를 보완할 수 있을 것으로 전망됨. J

 

 

 

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