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탄소섬유는 철과 비교할 때 무게가 4분의 1에 불과하지만 강도는 10배 이상이다. 이에 항공기, 자동차 등 첨단 산업분야에서 신소재로 각광받고 있다. 이러한 탄소섬유에 고전도성 금속을 코팅처리해 금속처럼 전기가 잘 통하도록 만든다면 어떨까? 첨단 전기·전자 산업분야에서 그 응용처를 넓힐 수 있고, 더욱 높은 부가가치를 창출할 수 있을 것이다. 이런 첨단 신소재를 만드는 국내 기업이 있다. 바로 전북 군산에 생산기지를 두고 있는 비에스엠신소재(대표 이종길, 김동인)다. 비에스엠신소재는 첨단 소재인 탄소섬유를 이용해 니켈이나, 구리를 표면 처리해 금속이 갖는 높은 열전도성, 전기전도성과 탄소섬유의 낮은 열팽창 특성과 기계적 강도를 동시에 가지게 해 뛰어난 탄소섬유에서 한층 발전된 고전도성 섬유 ‘MCF(Metal coated Carbon Fiber)’를 생산하고 있다. 이 제품은 세계 최대 복합소재전시회인 JEC World 및 각종 전시회에 출품된 바 있으며, 세계적으로 호평을 받으며 해외 주요 국가에 수출되고 있다. 이에 비에스엠신소재는 지난 6월 중소벤처기업부와 전라북도에서 선정하는 스타기업으로 선정되었다. 이 기업은 오래전부터 산업통상자원부가 인정하는 부품소재 전문기업으로 인증된 바 있다. 이에 본지는 국내 신소재 산업을 이끄는 비에스엠신소재를 방문해 비에스엠신소재의 사업 분야와 주요 제품에 대해 살펴보는 자리를 마련했다.

“‘탄소 표면처리 신소재’로 세계 신소재 산업 중심 될 것”

비에스엠신소재(대표 이종길, 김동인)는 지난 2005년 설립된 탄소소재 표면 처리 기술을 보유한 R&D 전문 기업으로 활성탄소 및 활성탄소섬유 표면처리를 이용해 환경산업 분야에 적용하는 공기 정화필터와 신소재산업 분야에 응용하는 제품을 개발, 생산하고 있다.

오랜 기술개발을 통해 국내 최초로 항균기능 활성탄소 제조 공정 특허를 획득했으며 신기술 아이디어 사업 타당성 평가에서 우수 기술 판정을 받았다.

이를 이용해 국내 최초로 표면처리 활성탄소를 이용해 자동차 히터 에어컨 필터를 상용화 하는데 성공 했으며, 또한 국내최초로 개발한 복강경수술시 필요한 smoke filter를 제작해 양산화 하는데 크게 기여 했다.

또한 비에스엠신소재에서 개발하고 양산하는 표면처리 활성탄소는 선택적 흡착 기능을 가지는 제품으로서 공장, 학교, 연구실, 등에서 발생하는 유해가스를 선택적으로 흡착하는 필터 개발을 통해 전주대학교 실험실, 탄소기술원 연구실 외 기타 업체에도 공급하고 있다.

더불어 회사의 대표적인 제품인 MCF(Metal coated Carbon Fiber)는 탄소 섬유에 고전도성 금속을 코팅해 금속이 갖는 높은 열전도성, 전기전도성과 탄소섬유의 낮은 열팽창 특성을 동시에 가지게 해 뛰어난 기계적 물성을 발현한다.

BSM의 MCF는 높은 전기전도성 섬유이기 때문에 도전 네트워크 형성이 유리하여 전자파 차폐 효율을 높이고, 전자 교란 효과가 증대된다. 또한 우수한 전기 전도 특성과 우수한 열전도 특성으로 방열 특성 요구 소재이며, 전자파 차폐용 복합재료에 강도를 부여한다. 이에 △전자 제품 외장, 친환경 차량용 부품 등 전자파 차폐 분야 △LED 외장용 방열판, 전자기기의 방열 소재 등 금속대체 방열 분야 △연료전지용 확산층(GDL) 모재, 연료전지분리판 전극 소재, 풍력발전기 터빈 날개의 낙뢰 방지 소재 등 에너지 분야 △전자파차폐 케이블, 정전 폭탄용 자탄 소재 분야 등에 넓게 사용될 수 있다.

특히 정전 폭탄용 자탄 소재 분야는 지난 2007년에 니켈도금탄소섬유의 시작품을 납품했다. 정전폭탄(Blackout Bomb)은 전도가 높은 니켈과 탄소섬유를 결합해 만든 자탄으로 상대방의 전력망을 파괴하는 폭탄으로 발전소 상공 등에서 터트려 상대방의 전력망을 무력화시키는 무기다.

이 자탄을 만들기 위해서는 탄소섬유에 금속을 도금할 수 있는 기술이 필요한데 국내에서는 비에스엠신소재가 유일하다. 특히 금속을 도금한 탄소섬유 자탄은 자성을 가지고 있어 회수가 가능해 회수 후 재활용할 수 있어 환경오염을 방지할 수 있는 자탄을 제조할 수 있고 비용절감에 획기적이다.

최근에는 유리섬유를 이용한 자탄이 검토되고 있으나 유리섬유를 이용할 경우 국내 기술이 없기 때문에 수입에 의존해야 하며, 금속을 도금한 탄소섬유 자탄보다 단가가 비싸고, 자성이 없어 회수가 불가능하다.

또한 공식적으로 검증된 연구 자료가 없어 그 성능에 대한 신뢰도가 불확실하다.

이에 방위산업 제품에 비용절감과 국내 신소재 기업 육성을 위해서 국내 기술로 개발된 신소재인, 금속을 도금한 탄소섬유 자탄이 주목받고 있다.

MCF는 국내에서 비에스엠신소재가 유일하게 양산 기술을 가지고 있으며, 2008년에는 수많은 시행착오와 막대한 연구비용을 투자해 군산에 양산 설비를 갖췄다.

이러한 노력으로 MCF를 이용해 심장제세동기(AED)용 의료용 케이블을 만들어 미국에까지 수출하는 쾌거를 이뤘다.

특히 탄소섬유의 가격이 2만원인데 같은 양의 MCF는 12만원으로 고가 임에도 불구하고 미국 이외에 유럽 등 해외에 수출 및 구매문의를 받고 있어, 그 상품성을 세계적으로 인정받았다.

더불어 일본 업체의 경우 비에스엠신소재를 방문해 OEM 계약을 요구했으나 이종길 대표가 독자 양산 기술에 대한 자부심과 기술 유출 우려를 이유로 계약을 거부한 일화는 비에스엠신소재가 MCF에 대한 자신감이 얼마나 큰지 보여주는 대표적인 사례다.

이외에도 비에스엠신소재는 LS전선과 함께 민군 협력 과제로 선박용 고압 하네스케이블에 사용하는 구리 차폐재 대체용 MCF를 이용한 경량화 케이블 개발을 2021년 양산을 목표로 진행하고 있다.

이 역시 국내 최초로 12k탄소섬유를 금속도금하고 3k로 나눠 사용해 가격 경쟁력을 향상 시켰다. 12k도금탄소섬유를 3k도금섬유로 나누는 공정 역시 최초로 시도되는 프로젝트다.

또한 12k도금탄소섬유를 이용해 지하에 매설된 플라스틱 수도관에 사용되는 기존 구리전선의 대체품 개발에도 나서고 있다. 기존 구리전선의 경우 부식에 의한 단절 현상이 발생해 이런 문제를 극복한 제품의 상용화시 내수는 물론 해외 시장에서도 호응이 클 것으로 기대되고 있다.

비에스엠신소재 관계자는 “급변하는 4차 산업의 물결 속에 소재 기술 확보가 국가 경쟁력 향상 및 기업 성장의 핵심이라는 신념으로 세계 최고의 탄소소재 전문기업으로 발돋움하기 위해 최선을 다하고 있다”며 “MCF, 활성탄소 등 자사의 첨단 신소재 기술력을 바탕으로 국내 및 세계 시장 개척에 적극적으로 나서겠다”고 전했다.