"탄소소재가 없으면 우주에 가지 못합니다. 우주선의 동체, 페어링(보호덮개), 연료탱크 모두 탄소소재입니다. 그만큼 우주항공 분야에서 탄소소재는 없어서는 안 될, 필수적인 핵심소재입니다." (방윤혁 한국탄소산업진흥원장)
정부가 2024년부터 5년간 5000억 원을 투입해 우주항공 분야 탄소소재 핵심기술 확보에 나선다.
이를 위해 산업통상자원부가 기획한 예비타당성조사 사업인 'K-카본(K-Carbon) 플래그십 기술개발 사업'을 전북 한국탄소산업진흥원과 경북 하이브리드부품연구원이 주관할 전망이어서, 우주항공 분야 탄소소재 핵심기술 확보를 위한 전북의 역할이 주목받고 있다.
산업부는 최근 탄소소재·우주항공산업 관계자들과 함께 간담회를 갖고 우주항공 시대에 대응한 탄소소재산업의 발전 방향을 논의했다.
최근 우주항공 분야는 도심항공교통(UAM)이 등장하고, 민간기업이 우주산업을 주도하는 '뉴 스페이스(New Space)'가 도래하면서 대전환기를 맞이했다. 이전에는 우주개발이 국가안보와 기상예측 등 정부 수요에 따라 추진됐다면, 현재는 글로벌 위성통신 서비스와 우주관광 등 상업적 목적에 따라 확대되는 추세다. 이로 인해 전 세계 우주항공산업 규모는 2019년 1조 31억달러(약 1200조 원)에서 2030년 1조 3490억달러(약 1620조 원)로 성장할 전망이다.
우주항공산업의 성장과 함께 주목받는 분야는 해당 산업의 핵심 소재인 탄소소재산업이다. 탄소소재는 초경량, 고강도, 온도 변화에 대한 형상 안정성 등 우수한 물성을 바탕으로 항공기 동체·날개, 인공위성 발사체, 탐사선 동체 등의 핵심 소재로 사용된다.
우리나라의 탄소소재 역량은 세계 4위 수준으로 현재 범용·고강도 탄소섬유(강도 4.9~5.6Gpa)는 자립화에 성공해 국내기업에서 생산한 뒤 수소 저장용기, 풍력발전 날개 등을 제조하는 데 공급되고 있다. 반면 우주항공 분야에서 쓰는 초고강도 탄소섬유(강도 6.4Gpa 이상), 발사체 노즐용 인조흑연 등은 선진국에서 대부분 수입하고 있다.
이번 간담회 참석자들은 국내 우주항공산업의 경쟁력을 높이려면 고품질 탄소소재 개발·양산을 통해 '소재-부품-완제품' 전주기 역량을 갖추는 것이 필요하다고 강조했다. 또 중장기 연구개발(R&D)을 통한 기술력 확보도 중요하지만, 탄소소재가 시장에 진입할 수 있도록 실증·신뢰성 평가 지원도 강화해야 한다고 제언했다.
산업부 최우석 소재융합산업국장은 "산업부는 탄소소재 융복합산업 종합발전전략에서 우주항공 분야를 '탄소소재 5대 핵심 수요산업'으로 선정하고, 수요·공급기업 협의체(탄소소재 융복합 얼라이언스)를 통해 관련 기술개발과 실증지원 등을 추진해 왔다"며 "앞으로 우주항공 분야의 탄소소재 6대 핵심기술을 확보하도록 K-카본 플래그십 기술개발 사업을 추진하는 등 정책적 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다.
K-카본 플래그십 기술개발 사업은 2024년부터 2028년까지 5000억 원을 투자해 항공용 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 부품 응용기술 개발·실증, 초고강도 탄소섬유 개발, 발사체 노즐용 인조흑연 제조·실증 등을 추진하는 사업이다. 산업부를 이를 예타 사업으로 시행한다는 계획이다. 이 예타는 전북 한국탄소산업진흥원과 경북 하이브리드부품연구원이 주관할 것으로 알려졌다.
방윤혁 한국탄소산업진흥원장은 "우주를 산업으로 보면 우주 모빌리티, 우주 통신, 우주 태양광 등으로 다양하다. 전 세계 우주항공산업은 국가 주도에서 민간 주도로 넘어오는 단계"라고 설명하며 "이번 간담회는 국내 우주항공 시장 현황과 탄소소재 기술개발 동향 등을 공유하는 자리였다. 앞으로 탄소소재·우주항공산업 유관 산·학·연이 힘을 합쳐 시너지를 낼 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.
