모든 것을 더 가볍고 튼튼하게 만들어 줄 첨단소재, 쉽고 안전하게 에너지를 만들어 더 많이 담아내는 신재생에너지 융합기술이 우리의 일상을 더 풍요롭게 바꿔 줄 것이다.
환경오염과 기후의 변화에도 깨끗한 물을 걱정없이 마실 수 있게 해줄 수처리 기술과 우리를 더 건강하게 만들 바이오 산업은 인간의 삶을 더 가치있고 윤택하게 해줄 것이다.
국내 화학기업들이 이같은 비전 아래 미래 먹거리 사업으로 육성 중인 유망한 4대 신사업을 알아보자.
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인류는 지속 가능한 에너지를 찾기 위해 오랜시간 노력해 왔다. 석탄과 석유, 가스의 매장량이 한정적이라고 봤을 때 신재생에너지 개발은 인류가 반드시 거쳐야 할 과제다.
대표적인 것이 태양광이다. 친환경적이고 반영구적이라 오랜 숙원을 풀어줄 답으로 지목돼 왔다.
국내에선 한화케미칼과 OCI 등이 주도하고 있는데 유럽 금융위기 이후 급성장하던 태양광시장이 긴 침체기에 들어갔을 때에도 지속적인 투자를 이어간 끝에 현재 세계적 수준의 태양광 업체로 거듭났다.
더 중요한 건 생산한 에너지를 저장해 줄 그릇이다. 이 문제를 해결하게 된다면 인류는 또 한번 진화하게 될 것이다.
국내기업인 삼성SDI와 LG화학, SK이노베이션 등이 세계 배터리 시장을 장악하고 있는데 휴대폰 및 태블릿PC에 들어가는 소형전지와 전기차시대를 열어줄 전기차 배터리, 대규모 전력을 저장하는 ESS(에너지저장장치) 사업에서 모두 선두주자로 꼽힌다.
배터리가 한계를 넘어선 모습을 떠올려 본다면 그게 바로 미래 사회일 수 있다.
한번 충전하면 몇달 간 교체하지 않아도 되는 휴대폰과 노트북을 상상해보라. 수천 km를 맘껏 달려도 연료 걱정할 것 없는 자동차는 어떤가. ESS가 한계치를 넘어선다면 저장을 못하는 탓에 항상 필요 전력 이상을 생산해 버려야 하는 발전소의 비효율도 해결될 것이다.
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강철보다 수백배 단단하면서 플라스틱보다 가볍다? 꿈 같은 얘기가 아니다. 탄소소재나 그래핀, 폴리케톤 같은 첨단소재에 대한 얘기다.
그래핀은 흑연을 원자 크기로 얇게 벗겨낸 탄소동소체다. 강철보다 200배 이상 강하지만 두께는 0.3나노미터에 불과하다. 실리콘보다 100배 빠른 전기전도성을 갖고 투명하다. 휘거나 늘려도 특성이 그대로 유지되는 특징이 있어 디스플레이나 자동차외장재, 바이오메티컬 소재 등으로 구현될 수 있다.
세계적으로 관련 연구가 활발히 진행됐고 국내에서도 촉각을 곤두 세우며 ‘그래핀 강국’ 도약을 꿈꾸고 있는 상황이다. 공상과학 영화에서나 보던 접을 수 있는 디스플레이가 상용화 되는 날 현대인의 일상은 크게 달라지게 될 것이다.
효성이 지난 2013년 11월 독자개발에 성공한 폴리케톤은 플라스틱을 대체할 물질로 알려졌다. 나일론 대비 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하며 내마모성 역시 최고수준으로 폴리아세탈 대비 14배 이상 뛰어나다.
효성은 세계 최초로 개발에 성공한 만큼 폴리케톤 양산에 집중하고 있다. 2012년 울산에 연산 1000톤 규모 폴리케톤 종합 생산 설비를 구축해 폴리케톤 소재를 양산 중이다.
빠르게 성장하는 탄소섬유 시장에서도 효성은 국내에서 가장 발빠르게 대처하고 있다. 효성이 지난 2011년 국내 최초로 개발에 성공한 탄소섬유는 철에 비해 무게는 4분의 1에 불과하지만 강도는 10배 이상이다.
아직 가격이 비싼게 흠이지만 최근 연비 향상에 주력하고 있는 자동차업계로서는 철보다 강하고 가벼운 탄소섬유가 대안이 될 수 있다.
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물이 없으면 어떻게 될까. 세계보건기구(WHO)에 의하면 세계 인구의 13%인 9억명이 아직까지 안전한 음용수 이용이 어려운 상황이다. 전 세계 약 25억명이 기본적인 위생시설도 없이 생활하고 있는 등 물과 위생 문제가 심각하다.
물 부족은 어느 특정 지역이나 국가만의 문제가 아니라 국제사회가 다 함께 노력해 해결해야 할 과제다. 유엔은 이미 2010년에 ‘안전하고 충분한 물과 위생에 대한 접근’이 인간의 보편적 인권이라고 선언하면서 물 문제 해결을 위한 국제사회의 노력을 촉구한 바 있다.
수처리 기술이 에너지, 식량과 함께 3대 미래산업으로 꼽히는 이유다. 용도를 기준으로 물산업은 크게 수자원 확보와 해수 담수화 등을 근간으로 한 개발 분야와 농공업용수에서 생수에 이르기까지 이용 분야 그리고 하폐수처리와 수질 개선의 보전 등 3가지 분야로 나뉘어 진다.
물 산업은 연평균 4.3%씩 성장해 3년 뒤에는 시장규모가 700조원대로 예상되고 세계 주요국가들은 상하수도 사업의 광역화를 통해 운영 부분까지 해외로 수출하고 있다. 국내에선 코오롱, 효성, 웅진케미칼, 두산중공업 등이 앞서가고 있다.
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바이오 산업은 세계 각국이 적극 지원하는 지식산업이다. 특히 국내를 비롯한 세계 각국이 고령사회로 접어들면서 미래를 이끄르 핵심산업으로 바이오산업이 지목되고 있다.
고령시대에는 건강하게 오래 사는 것이 중요하다. 생명과 인간의 가치를 극대화 시킬 수 있는 열쇠가 바로 바이오산업에 달려 있다.
국내 기업 중에 SK그룹이 바이오산업에 적극 나서고 있다. SK케미칼의 자회사 SK플라즈마는 최근 경상북도 안동시에서 혈액제 공장 기공식을 개최했는데 세계적 혈액제 생산기지로서 기능할 전망이다.
신공장에서는 알부민 등 SK플라즈마의 혈액제 전 제품의 생산이 이뤄질 계획이며 생산 규모는 혈장 분획량 기준으로 연간 60만 리터에 달한다. 특히 SK 케미칼은 안동 백신공장을 필두로 주요 바이오 의약품 생산 시설을 안동시로 집중시켜 향후 바이오 클러스터 구축을 위한 투자를 지속 할 계획이다.
바이오산업은 현대 생물공학기술(Biotechnology)을 바탕으로 생물체의 기능과 정보를 활용해 유용물질을 상업적으로 생산하는 산업을 말하는데 기존의 치료 중심의 메디칼에서 더욱 확대돼 환경, 에너지, 전자, 광업에까지 확산되고 있다.
예를 들어 바이오플라스틱 기술은 옥수수, 사탕수수, 쇄미, 해조류 등 바이오매스를 미생물 발효 및 중합 과정을 거쳐 플라스틱 소재로 생산하는 것으로 지구 온난화와 석유고갈 문제에 대응하는 화학산업의 새로운 성장동력으로 주목받고 있다.













