한국탄소산업진흥원은 탄소소재법 제·개정과 함께 대한민국 탄소산업 육성을 목표로 출범한 공공기관으로서, 탄소소재 융복합기술 관련 정책기획부터 시장창출 및 확산을 위한 시범사업 추진, 국제협력 및 기술 표준화, 창업·연구개발 등 탄소소재 산업육성을 위한 다양한 사업들을 이끌고 있다. 방윤혁 한국탄소산업진흥원장은 “연구 개발된 탄소융복합 기술 아이템에 대한 실증과 인증, 평가, 표준개발을 통해 국내 기술의 사업화를 지원하고, 글로벌 시장으로 나아갈 수 있는 산업 생태계를 조성하는 데 초점을 맞추어 탄소산업의 진흥을 위한 모든 사업들을 통합적으로 운영할 수 있는 종합 플랫폼으로써의 역할에 최선을 다할 것”이라고 전했다.

 

탄소섬유를 기반으로 에너지, 모빌리티, 환경, 우주/항공, 전지, 건설 등 다양한 산업에서 활용되는 탄소소재는 고성장 산업이자 연계된 산업의 경쟁력을 높이는 중요한 소재기술로 주목받고 있는데요, 탄소소재가 어떤 분야에 활용되고 있는지 말씀 부탁드리겠습니다.

미래 산업의 관점에서 탄소소재는 모빌리티, 에너지·환경, 라이프케어, 방산·우주·항공, 건설 등 5가지 핵심 분야에서 수요가 확대될 것으로 전망됩니다. 국내 탄소소재 수요량은 2030년까지 32만 톤가량까지 확대될 것으로 보이며, 이는 2020년 대비 17.4% 증가하는 수치입니다. 특히, 연료전지나 수소압력용기 등에 활용되는 탄소섬유의 경우 그 수요가 2030년까지 약 76.7배 정도 증가할 것으로 기대되며, 이차전지 등에 사용되는 인조흑연이나 카본블랙, 탄소나노튜브의 경우에도 평균적으로 17배가량 증가할 것으로 기대됩니다. 탄소소재의 경우 수소·전기차를 비롯해 UAM 등 뉴모빌리티, 우주·항공·방산용 제품의 소재와 부품 등에 적용되기도 하며, 풍력블레이드나 태양광 패널 등 에너지·환경 분야, 의료보조기기, 웨어러블 디스플레이 등 라이프케어 분야 그리고 토목·건축 분야의 건자재와 송유관 등 건설 분야에 이르기까지 폭넓게 활용되고 있습니다. 뿐만 아니라, 테니스 라켓, 자전거 프레임, 스케이트보드, 양궁 활 등 스포츠·레저용품에도 다양하게 쓰여 일상생활 속에서도 많이 접할 수 있는 소재이기도 합니다.

 

현재 우리나라 탄소소재 기술력이 선진국 대비 80% 수준까지 높아짐에 따라 정부는 탄소소재 산업육성 인프라 마련 및 기술개발지원에 박차를 가하고 있습니다. 그렇다면 지난 21년 2월 탄소소재융복합 산업 종합 발전 전략 수립 및 11월 탄소소재법 개정법률 시행 이후 현재 탄소소재 원천기술개발 현황은 어떠한지, 중장기적인 관점에서 향후 어떤 분야의 기술개발이 진행되어야 하는지 여쭙고 싶습니다.

6대 탄소소재가 선진국 대비 기술력이 80%까지 높아졌다는 것은 탄소섬유의 경우를 예로 든 것입니다. 탄소소재는 결합 형태에 따라서 탄소섬유, 인조흑연, 활성탄, 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀 6가지 유형으로 구분해 볼 수 있는데, 각 소재별로 시장 상황이 다른 만큼 기술 수준의 차이 또한 존재합니다. 앞서 말씀드린 탄소섬유나 탄소나노튜브의 경우에는 우주·항공 등 범용소재에 한해 선진국 수준의 기술을 확보하고 있는 반면, 인조흑연이나 활성탄소의 경우에는 고성능 소재기술이 선진국 대비 50% 정도 수준에 그친다고 볼 수 있습니다. 특히, 이차전지, 전극재 등에 쓰이는 고성능 인조흑연의 경우에는 일본 등 해외 의존도가 높은 소재로 꼽혀 소재 공급망 확보가 시급한 상황이라고 볼 수 있습니다. 또한, 활성탄의 경우에는 탄소중립의 이행을 위한 각종 환경규제 강화로 인해 선제적인 기술개발이 필요한 상황입니다. 그 중에서도 고성능 소재기술의 경우에는 양산기술이나 원천기술이 아직은 부족하므로, 기술력 확보를 위한 투자 및 연구개발을 지원하고 글로벌 시장 진출을 위한 해외 수요기업과의 협력 네트워크를 강화해 나가야 합니다. 그러기 위해서는 기업과 기업 간의 협력을 통한 탄소소재·부품 관련 기술의 실증을 비롯해 개발된 기술의 인증·평가 시스템 구축을 통한 신뢰성 확보 및 국내외 표준개발 지원 등이 확대되어야 할 것입니다.

 

앞으로의 미래는 고부가가치의 신소재 산업 분야 기술 체계를 잘 구축한 국가만이 세계 산업 경쟁에서 살아남을 강대국이 될 것이라 예측해 볼 수 있습니다. 대한민국도 탄소소재 산업기술 분야의 국가경쟁력 향상을 위한 정책과 연구들이 뒷받침되어야 할 것 같은데요, 그렇다면 앞으로 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해 더 보완해나가야 할 부분은 무엇인지 원장님의 의견을 여쭙고 싶습니다.

글로벌 산업은 탄소중립과 에너지 전환이라는 새로운 기회와 도전을 맞이하고 있습니다. 고부가가치 핵심소재인 탄소소재는 대부분 수입에 의존하고 있기 때문에, 고성능 탄소소재 및 부품 양산기술 확보는 앞으로 더욱 중요해질 것입니다. 또한, 탄소소재·부품의 적용 시장을 더 확대해나가고, 생산적인 측면에서 양적 확대가 반드시 필요합니다. 소재산업 전반적인 관점에서 보면, 수요시장이 활성화될 경우 소재시장의 경쟁력 또한 동반 성장하는 양상을 볼 수 있습니다. 따라서 수요시장 확대를 통한 소재시장 경쟁력 상승, 그리고 우리 기업의 제품 경쟁력 향상이라는 선순환적 경제구조를 만들어 나가야 합니다. 한국탄소산업진흥원은 탄소소재·부품 수요시장 확대를 위해 전국 각 지역별로 특화된 산업시장과 연계한 산업육성 로드맵 계획을 마련하고자 노력 중입니다. 나아가 미국, 독일 등 탄소소재·부품 분야에서 기술력이 높고 수요시장이 잘 형성된 국가와의 워킹그룹을 만들어 기술교류, 인력양성, 기업 간 매칭을 통한 시장창출 등 다양한 분야에 걸쳐 상호 파트너십을 구축하고 이를 기반으로 한 수요창출 방안을 만들어 나가고자 합니다. 앞으로 탄소소재·부품 기술에 대한 연구에서부터 글로벌 사업화 및 기업의 마케팅까지 총망라하는 종합 솔루션을 제공하는 대표적인 플랫폼으로서 본연의 역할을 지속적으로 강화해 나갈 계획입니다.

 

지난 9월, 대한민국은 세계에서 14번째로 2050 탄소중립 비전과 이행 체계를 법제화한 「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법」 일명 탄소중립기본법을 제정하며 현재 시행 중에 있으며, 2030년 온실가스 감축목표를 법으로 정한 나라는 EU 제외하면 한국이 유일하다고 알고 있습니다. 그만큼 기후변화 및 미래 환경산업에 대한 정책적 대응 체계를 갖추었다는 의미일 것 같은데요, 그렇다면 온실가스 배출 감축이 중요한 이슈가 됨에 따라 전주기적 탄소저감 기반의 기술개발과 더불어 탄소소재 활용산업의 지속가능한 발전을 위해 가장 필요한 부분은 무엇이라고 생각하시는지 원장님의 의견을 여쭙고 싶습니다.

이미 미국과 독일, 일본 등 선진국에서는 고성능 탄소소재 개발을 완료하고 글로벌 시장을 독점하고 있는 가운데, 우리나라는 선진국 대비 생산량 및 기술 수준에 있어 상당히 부족한 상황입니다. 앞으로 우주·항공·방위산업 등 에어 모빌리티 분야에서도 탄소소재 수요가 크게 확대될 것으로 예측됩니다. 탄소소재·부품의 경우 경제안보를 좌지우지할 수 있는 전략물자로 꼽히는 만큼 고성능 탄소소재 개발을 통한 소재 공급망 확보는 우리 산업의 성장 동력 창출을 위해 매우 중요합니다. 또한, 지구환경 측면에서 탄소소재는 제품의 무게를 줄여 에너지 효율을 높임과 동시에 제조에서 폐기에 이르는 전과정 평가(Life Cycle Assessment: LCA)에서 CO₂ 양을 효과적으로 줄여줄 수 있는 우수한 물성을 가진 첨단 소재입니다. 탄소소재는 강철 소재보다 경량성이 뛰어날 뿐만 아니라, 높은 탄성과 강도로 제품이 마모나 부식의 위험이 적습니다. 또한, 소재 제조 과정에서 사용되는 에너지를 신재생에너지로 전환하고 수요기반 확대를 통해 생산량이 증가할 경우, 톤당 에너지 사용량이 줄어들게 되어 CO₂ 저감 효과까지도 창출할 수 있습니다. 탄소소재 분야의 최근 화두는 ‘리사이클링’입니다. 탄소소재의 경우 재활용을 할 경우에도 80%가량의 물성이 그대로 남기 때문에, 리사이클링의 효과가 높은 소재라 볼 수 있습니다. 뿐만 아니라 탄소중립과 함께 부각되었던 CCUS기술이 개발된다면, CO₂를 포집·활용하여 탄소소재화하는 탄소자원화 기술 또한 구현해 볼 수 있을 것이라 봅니다. 또한, 탄소소재의 경우 제조공정 과정에서 신재생에너지로 에너지원을 변화만 시켜도 소재 공정 과정에서의 CO₂ 발생 문제를 해결할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 탄소중립과 에너지 전환에 전 세계가 한 목소리를 내고 있는 만큼, 글로벌 시장 변화에 맞서 산업구조 대전환과 함께 5대 수요산업을 중심으로 탄소소재의 활용 저변을 높여나감으로써 지속가능한 산업 생태계를 구축해 나가야 할 것입니다.

 

한국탄소산업진흥원이 지향하는 앞으로의 방향과 목표, 비전, 향후 계획이 궁금합니다.

탄소 소재는 레저용품, 항공부품, 그리고 신재생에너지 및 전기차 배터리, 반도체 등 미래 핵심 산업의 주요 소재·부품으로 활용 가치가 높습니다. 풍력 블레이드, 자동차, 항공기 등 핵심 신산업 곳곳에서 탄소소재가 이미 사용되고 있으며, 2030년까지 약 32만 톤가량 수요가 증가해 국내에서만 연간 30% 이상의 성장률을 보이는 한편, 글로벌 시장에서도 11% 이상 성장할 것으로 기대됩니다. 한국탄소산업진흥원은 탄소섬유, 활성탄, 인조흑연 등 탄소소재들을 기반으로 한 주요 산업들이 더욱 성장하고, 미래 주요 산업 분야에서 그 쓰임이 더 확대될 수 있도록 민간의 기술개발을 지원하며, 사업화를 이끌어 낼 수 있도록 돕는 역할을 하고 있습니다. 특히, 우주·항공, 에너지·환경, 모빌리티 등 시장성이 높은 5대 핵심 수요산업을 중심으로 산업 성장을 위한 다양한 기업지원사업, 생태계 조성사업 등을 추진하고 있습니다. 올해는 탄소소재 융복합 기술개발에 대한 실증, 국내외 표준개발 등 기업의 기술 사업화를 위한 지원체계를 더욱 구체화하는 데 주력하고자 하며, 유망 창업기업 발굴과 더불어 기업 문제해결을 위한 전문인력양성 등 기업중심의 산업브레인 육성을 위한 지원을 확대해 나갈 계획입니다. 뿐만 아니라 전국 7개 연구 및 지원기관에서 보유한 500여 종의 장비를 공동으로 활용하는 플랫폼을 구축함으로써 기업들의 기술을 보다 다양한 범위에서 테스트할 수 있도록 지원함으로써, 기업들이 혁신적이고 도전적인 아이디어들을 적극적으로 개발해 나갈 수 있는 기반을 조성해 나가고자 합니다.

 

마지막으로 지속가능한 탄소소재 산업발전과 더불어 대한민국 환경산업의 미래를 견인할 기관과 단체의 종사자 및 교육·연구자들, 국민께 좋은 격려의 말씀 부탁드립니다.

국가 간 패권경쟁, 기후·환경 변화, 바이러스 출몰 등 불안하고 복잡한 혼돈의 시대에 놓여 있습니다. 각 국가와 산업들 또한 새로운 변화와 도전을 외치고 있습니다. 요소기술 확보를 통해 기술 패권 우위와 산업 공급망을 안정적으로 확보하느냐가 국가 미래의 생존과 직접 연결되어 있습니다. 이러한 복잡하고 불안한 상황이 오히려 기회의 장이 될 것입니다. 우리는 긍정적인 측면에서 글로벌 시장의 환경변화와 혁신을 또 다른 산업 성장 동력을 이끌어 낼 기회로 보아야 합니다. ‘줄탁동시(啐啄同時)’라는 말이 있습니다. 이는 병아리가 알에서 순조롭게 나오기 위해 새끼와 어미닭이 안팎에서 서로 도와야 한다는 뜻으로, 현재 탄소산업이 놓인 상황이라고 볼 수 있겠습니다. 4차 산업혁명, 글로벌 경제안보 이슈, 탄소중립 등 환경적 변화를 보다 효과적으로 대응하기 위해서는 변화의 물결을 깊이 있게 살펴볼 필요가 있습니다. 탄소소재·부품 시장을 이제 막 알에서 깨어나오는 병아리에 비유해 본다면, 시장에서 요구하는 변화와 혁신의 목소리 즉, 한층 더 높은 수준의 고성능 탄소소재 개발을 통한 자립화 기술 확보, 그리고 내수시장 확대를 통한 산업 생태계 조성이라는 중요한 문제를 면밀히 살펴보아야 합니다. 이를 위해 필요한 것이 정부, 기업, 연구기관 등 이해관계자들 간의 연대와 협력이라고 할 수 있습니다. 서로의 목소리에 더 귀를 기울이고, 시대적으로 요구하고 있는 변화의 신호를 정확히 파악해 산업 생태계를 더욱 공고히 해나가야 합니다.