[이코노믹리뷰=김덕호 기자] 신축성 없는 언더웨어와 수영복, 탄성 없는 타이어, 수소탱크 없는 수소차를 상상할 수 있을까? 인체를 답답한 속박으로부터 해방하고, 온·오프로드를 달리며, 첨단 산업을 준비하는 것, 이를 만들기 위한 소재가 효성에서 나온다.

탄성있는 옷감을 만들기 위한 스판덱스와 타이어의 필수 소재인 타이어 코드, ‘미래 산업의 쌀’로 불리는 탄소섬유 모두 효성이 만들어 낸다. 스판덱스와 타이어 코드는 글로벌 점유율 1위를 차지하고 있으며, 상품성 있는 탄소섬유를 만들어 낼 수 있는 업체는 전 세계를 통틀어 일본 도레이와 효성이 유일하다.

스판덱스 ‘크레오라’, 섬유산업의 감초

일명 ‘쫄쫄이’라고 불리는 신축성 좋은 섬유의 소재가 스판덱스다. 남성과 여성의 속옷에서부터 등산복, 수영복, 모자, 주름치마 등 사용되지 않는 분야가 없을 정도로 우리 생활에서 큰 부분을 차지하고 있다. 이 시장의 30% 이상을 효성이 점유하고 있다. 10명 중 3명이 입고있는 신축성 의류의 소재가 바료 효성의 스판덱스 ‘크레오라’다.

최초의 스판덱스는 1958년 미국 듀폰사가 개발했다. 양산과 동시에 여성 브래지어, 스타킹, 속옷 소재로 각광받으며 글로벌 시장을 잠식했고, 독점적 지위를 강화해 나갔다. 패션업체들은 듀폰의 스판덱스를 구하기 위해 선금은 기본이고, 로비를 벌일 정도였다.

효성의 관련 시장 진출은 다소 늦다. 1997년에는 국내 최초로 스판덱스 섬유를 자체 개발, ‘크레오라’라는 브랜드를 달고 판매를 시작했다. 개발 당시 세계에서 4번째로 스판덱스 생산 기술을 보유한 나라가 됐고, 이 크레오라는 현재 세계 시장 점유율 1위의 브랜드가 됐다. 이외에도 나일론 브랜드 ‘마이판 코로나’, 폴리에스터 브랜드 ‘제나두’ 등 다양한 합성섬유 라인업을 자랑한다.

스판덱스 크레오라는 소재 특성상 독립적으로 사용되는 경우가 적다. 나일론, 폴리에스터 등 타 섬유와의 조합을 통해 시장에 선보여진다. 홀로 사용되지 않고, 타 기능을 갖은 제품들과의 조합을 통해 기능을 발휘하기에 ‘섬유의 반도체’라고 불리기도 한다.

다양한 용도로 사용되는 만큼 다양한 제품들이 연구됐고, 세계 최다 라인업을 갖고 있기도 하다.

의류용으로 판매되는 스판덱스 소재만 ▲creora® Color+(우수한 염색성) ▲creora® Black(깊고 풍부한 블랙 표현) ▲creora® Power Fit(우수한 강도 및 내열성) ▲creora® highclo™(염소 손상 방지, 수영복) ▲creora® eco-soft(친환경 생산) ▲creora® STEAMSET+(스팀 세탁 가능, 스타킹·심리스 제품) ▲creora® Soft Fit(부드러운 신축성) ▲creora® LUMINOUS(면, 모, 재생섬유와 조합) ▲creora® Fit²(상하좌우 신축) ▲creora® Fresh(소취 기능) ▲creora® comfort(기저귀용 스판덱스) 등 11개 종류에 이른다.

한편 효성은 시장 진출 이후 2004년과 2007년 중국에 2곳의 공장을 신설했고, 터키와 베트남(각각 2008년)에도 공장을 추가 건설하는 등 글로벌 생산체제를 구축하고 있다. 2011년과 2019년에는 브라질, 인도 공장이 가동에 나서면서 효성의 스판덱스 생산 설비는 중국 취저우･자싱･광둥･주하이, 베트남 동나이, 브라질, 터키, 인도 등 8개로 늘었다.

효성이 약진하는 사이 원조격이던 듀폰의 입지는 크게 줄었다. 자사의 스판덱스 브랜드 ‘라이크라’를 중국 섬유기업 산둥루이에 매각했고, 관련 사업에서 손을 뗐다.

‘인간의 탈 것’ 절반에 사용되는 효성 타이어코드

마차에서 자동차로 인간의 ‘탈 것’이 변하면서 바퀴도 달라졌다. 보다 높은 내구성, 보다 편안한 승차감을 위해 나무 바퀴는 통고무 타이어로 변했고, 1946년에는 합성고무를 사용한 래디얼 타이어가 개발되면서 타이어 보강재에 대한 수요가 새로이 생겨났다.

효성이 강점을 갖은 부분이 이 보강재다. 세계에서 유일하게 타이어코드와 스틸코드, 비드와이어 등 3대 타이어보강재를 모두 생산하고 있고, 특히 타이어코드 부문은 글로벌 시장의 40%를 차지하고 있다.

타이어 코드는 몸통 속 골격 혹은 근육과 뼈 사이의 근막을 생각하면 된다. 타이어 자체의 높은 공기압은 물론 차체와 승객, 화물의 고하중을 지탱하고, 타이어 내구력과 고속·조정 안정성 등 제반 특성에 영향을 미친다.

나일론 타이어 코드는 항공기, 중장비 등 고 하중을 요구하는 타이어에 주로 사용된다. 강도와 내열성 등이 높지만 탄성이 약해 승차감이 다소 떨어지는 탓에 저개발 국가 또는 험로를 주행하는 트럭이나 버스 타이어에 도 이용된다.

폴리에스터 소재 타이어코드는 형태 안정성이 좋고, 가격이 비교적 저렴한 것이 장점이다. 다만 표면활성이 낮아 고무와의 접착성이 좋지 않다. 이에 효성첨단소재는 자사의 노하우를 고객사에 전달, 타이어코드와 고무의 접합성을 높이는 기술을 전수하기도 한다.

대표적인 성공 케이스는 인도 시장 진출이다. 인도는 열악한 도로 사정 탓에 내구성 높은 타이어가 필요하지만 이를 제조할 기술이 없었다. 효성은 인도 시장에 진출하며 관련기술을 전달했고, 인도시장에 성공적으로 안착했다.

사실 우리나라가 타이어코드를 생산한 기간은 길지 않다. 1960년대까지 전 물량을 수입에 의존했고, 이를 효성이 생산한 시점은 1968년이다. 국내의 열악한 도로 사정과 기술 수준을 반영해 나일론 타이어코드를 생산했고, 1978년에는 독자기술로 폴리에스터 타이어 코드를 양산하면서 세계에 그 존재를 알렸다. 이후 미쉐린, 굿이어는 물론 국내 타이어 3사(한국타이어, 금호타이어, 넥센타이어) 등 12개 고객사를 확보했다.

현재는 미국, 베트남, 유럽 등에 현지 생산체제를 구축해 18년 넘게 세계시장 점유율 1위의 자리를 지키고 있다. 특히 인도, 인도네시아, 태국, 베트남 등 관련 수요가 급증하는 국가들에 집중한 것이 성과를 거뒀다.

현지 지사를 통해 각 국가별 요구 사양을 확인했고, 인도에는 고내구성 타이어코드, 태국·베트남 등 고온다습한 기후의 국가에는 고내열·저수축 제품 보급을 늘린 전략이 주요했다. 해당 국가들에 성공적으로 진출하면서 2016년 22%였던 점유율은 2018년 40%로 확대됐다.

미래는 탄소섬유, 글로벌 TOP3 도전

탄소섬유는 자동차용 내외장재, 건축용 보강재에서부터 스포츠레저 분야, 우주항공 등 첨단 미래산업에 이르기까지 철이 사용되는 모든 산업에 적용될 수 있는 ‘꿈의 신소재’로 불린다. 철강의 25%에 불과한 무게로도 철강 대비 10배 높은 강도와 7배의 탄성을 갖는다. 내부식성, 전도성, 내열성이 뛰어나 ‘미래산업의 쌀’이라고 불린다.

항공, 우주, 방산 등에 사용되는 소재인 만큼 전략물자로서 기술이전이 쉽지 않고, 독자적인 개발도 어려워 세계적으로 기술보유국은 손에 꼽을 정도다. 국제적으로 ‘괜찮은’ 제품을 양산할 수 있는 기업은 일본 도레이와 한국의 효성 정도가 있을 뿐이다. 지난 2013년 양산에 들어간 이후, 하이엔드 시장 진출을 타진하고 있다.

효성은 오는 2028년까지 탄소섬유 산업에 총 1조원을 투자해 현재 연산 2000톤 규모(1개 라인)인 생산규모를 연산 2만4000톤(10개 라인) 규모로 확대한다는 계획이다. 오는 2020년 1월 연산 2000톤 규모의 탄소섬유 공장을 완공하고, 2월부터 본격 생산에 들어갈 계획이다.

2028년까지 10개 라인 증설이 끝나면 효성의 글로벌 시장점유율은 2019년 현재 11위(2%)에서 글로벌 3위(10%)로 까지 올라설 것으로 기대된다. 현재 400명 수준인 고용 인력은 2028년까지 2300명 이상으로 늘어날 것으로 예상된다.

미래차의 필수 소재인 수소차 수소연료탱크의 핵심 소재로도 주목받는다. 수소 에너지의 안전한 저장과 수송, 이용에 반드시 필요하다. 수소연료탱크는 플라스틱 재질 원통형 용기로, 여기에 탄소섬유를 감아 강도와 안정성을 높인다. 탄소섬유는 가벼우면서도 일반 공기보다 수 백배의 고압에 견뎌야 하는 수소연료탱크의 핵심소재다.

2030년까지 수소연료탱크용 탄소섬유 시장은 120배 이상 성장할 것으로 전망된다.