산업용섬유 현황과 미래 2008.11.28 ㈜대우인터내셔널 연구소 백 무 현.

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1 산업용섬유 현황과 미래 ㈜대우인터내셔널 연구소 백 무 현

2 - 목 차 - 1. 산업용 섬유 2. 산업용 섬유 특성 3. 산업용 섬유 용도 : 적용방법 4. 산업용 섬유의 중요성
- 목 차 - 1. 산업용 섬유 2. 산업용 섬유 특성 3. 산업용 섬유 용도 : 적용방법 4. 산업용 섬유의 중요성 5. 의류용/산업용 섬유 제조 연관도 6. 산업용 섬유 용도 7. 산업용 섬유의 동향 8. 산업용 섬유 기술 개발동향 9. 산업용 섬유에 사용되는 섬유 소재 10.산업용 섬유 용도별 사용 예시 11.일본 산업용 섬유 소재 개발방향 12.일본 주요 업체 개발 방향 13.향후 방향 14.정리

3 1. 산업용 섬유 ＊ Technical Textiles / Industrial Textiles
＊ 미적/ 장식적 특징보다 기술적/ 성능적 목적으로 사용되는 섬유집합체 ＊ 자동차 / 조선 / 항공 / 우주 － 운송용 정보 / 통신 / 전자 / 전기 － IT용 토목 / 건축 － 토건용 환경 / 에너지 － ECO/ ENG용 의료 / 건강 － 병원용 보호복용 보호 / 스포츠 / 군수 －용접복용/소방복용/위장용 1

4 2. 산업용 섬유 특성 ＊ 소재의 중요성 ＊ 기능성 (성능) : 난연성, 불연성, 생분해성, 고내열, 고탄성 ‥
＊ 기능성 (성능) : 난연성, 불연성, 생분해성, 고내열, 고탄성 ‥ ＊ 복합화 (Composites) : FRP, GMT ＊ 친환경성 (Eco-friendly, EPM) ＊ 고성능(High performance) 2

5 3. 산업용 섬유 용도 : 적용방법 ＊ 생산품의 구성요소와 물성 성능 향상
＊ 생산품의 구성요소와 물성 성능 향상 - Tire Cord 원사 / 직물, 각종 Hose용 원사 / 직물 전선용 원사, CFRP, GFRP ＊ 타 제품의 생산을 위한 도구로 사용 - 식품공정 Filter용 직물, IT산업 Clean room용 Wiper, CMP Pad ＊ 직접적 용도를 가지고 단독 사용 - Belt직물, Trim Cover, Trunk mat 각종 Tarpaulin용 직물 3

6 4. 산업용 섬유의 중요성 ＊ 제품의 기능 (성능)성 강화 중시 (안정성 포함) ＊ 용도전개 확대 가능성
＊ 제품의 기능 (성능)성 강화 중시 (안정성 포함) ＊ 용도전개 확대 가능성 ＊ 잠재수요 확대 가능성 ＊ 성장 가능성 ＊ 부가가치 확대 4

7 5. 의류용/산업용 섬유 제조연관도 섬유 비섬유 FRP 산업용섬유 의류용섬유 Resin.Film 종이 원료 부직포
담배Filter 방사 광Fiber 심지 중공사(中空絲) 인공피혁 제직,편직 염색,가공 Glass Fiber Glass 초극세사 Carbon Fiber FRP 의류 기능성의류 Aramid 섬유 Car Seat Air Bag 안전Belt Tire Cord P.P 섬유 Resin.Film 5

8 6. 산업용 섬유의 용도 군수용 스텔스 섬유 6

9 7. 산업용 섬유의 동향 ※ 전체 섬유시장의 지속적 성장 ☞ 섬유산업의 성장율
: 5.6%(1995~2000년) : 4.2%(~2010년) 전체 섬유시장 산업용 섬유 ☞ 세계 섬유시장은 2010년에는 약 7,000 억 달러에 이를 것으로 전망됨 7

10 ※ 세계 산업용 섬유 주요국 부분별 비중 ☞ 국내 : 산업용 섬유 비중이 선진국 대비하여 미미하게 증가하는 추세임
산자부자료 2003년 6월 ☞ 국내 : 산업용 섬유 비중이 선진국 대비하여 미미하게 증가하는 추세임 ☞ 선진국 : 산업용 섬유의 비중이 60~70%로서 국내와 대조적임 ( 일본, 독일, 미국이 주도 ) ☞ 중국 : 산업용 섬유 비중이 1997년 10% 수준이나 , 2005년 약 40% 이상 추정 전망됨 8

11 ※ 세계 산업용 섬유시장의 지역별 소비전망 ＊전세계 US$ 640억 (2005년)
- 미국 약 580만 톤 (28%), 유럽 약480만 톤 (23%), 아시아 약900만 톤 (44%)(일본포함) 출처 : Technical Textiles and industrial Nonwovens David Rigby Associates 2002 9

12 ※ 세계 산업용 섬유 용도별 분류 및 소비전망 10 (1,000톤) ☞성장률 (‘05년 기준, %)
: 건축용 5.5%, 토목용 5.9%, 보호용 4.4%, 의료용 4.7% → 의료 / 스포츠용 高성장 생물, 환경 등 급증가세(예상) 출처 : Technical Textiles and industrial Nonwovens David Rigby Associates 2002 10

13 ※ 일본 산업용 섬유 용도별 분류 및 소비금액 ( 일본 ) 11

14 ※ 국내 산업용 섬유 용도별 소비현황과 전망 ☞ 소득수준향상에 따라 인테리어 부문 뿐만 아니라 고강력, 고내열성, 고탄성 등
(단위:톤) ☞ 소득수준향상에 따라 인테리어 부문 뿐만 아니라 고강력, 고내열성, 고탄성 등 특수기능소재가 필요시 되는 자동차, 건설, 항공, 우주분야에 다양하게 사용 12

15 8. 산업용 섬유기술 개발 동향 ※ 물성용도 개발동향 13 ＊ 일반섬유의 고성능화 ＊ 무기 금속섬유
1) 기계적인 성질의 향상 (강도, 신율) 2) 화학적인 특성의 향상 (난연, 방염, 생분해성, 도전성) ＊ 무기 금속섬유 1) 금속섬유 － 필터재, 내열쿠션재, 콘크리트 보강재 등 2) 탄소섬유 － 항공, 우주, 스포츠 등 3) 유리섬유 － 보강재 및 반도체 공장의 고성능필터 용도확대 4) Ceramic섬유 － 복합강화재, Space Shuttle의 동체부 5) 광물섬유 － 석면 Cement판, 지붕재, 외벽재, 내장재의 건축자재 6) 금속섬유 － 알루미늄 동선, 스텐레스강 섬유, MUFFER용 Filter ＊ 고강도, 고성능 섬유 － p-aramid (Kevla), m-aramid(Nomax)보호복소재 Dyneema의 절단 보호장갑, Zylon섬유의 방화복 정보통신, 자동차 / 항공기 등에 용도 확대 13

16 ※ 기능성 부여 기술과 고부가 가치화 동향 14 ＊ 후가공에 의한 기능성의 부여 (난연성, 일광견뢰도)
- 소재 자체는 범용품이고 대량생산을 하며 후가공으로 세분화, 다양화 ＊ 고기능의 섬유의 사용 (Aramid, Pbo) - 범용품보다 더 우수한 기능성을 가진 섬유소재 사용하는 직접적인 방법 - 매우 가격이 높고 부가가치가 높은 용도에 사용 ＊ 복합화 (CFRP, GFRP, Trim Cover, GMT) - 종류가 다른 소재, 상이한 제법, 제품을 복합화하여 새로운 기능부여 - 산업용 섬유에 있어 특히 주목되고 있는 기술 - 이종재료 사이의 혼합, 접착기술의 진보에 따라 기술적인 제반 문제가 해결 전망 14

17 ※ 주요 소재별 최신 기술 동향 15 ＊ 나노소재 - 유/무기 나노기술을 섬유산업에 접목하여 제조된 유/무기 혼성섬유
: 고효율 차폐성 섬유소재, 분리성 섬유소재, 복합가능성 나노 섬유소재 ＊ 고기능성 고분자 소재 - 초고강도/고탄성률 고분자, 고내열성, 극저온 특성 고분자, 생분해성 고분자, 생체적합성 고분자 등의 소재를 섬유화 : 새로운 용도 전개 활용 시도 ＊ 신기능 정보소재 - 전도성 섬유, 정보 저장 섬유, 플라스틱 광섬유 등 - 광통신 및 착용형 컴퓨터의 핵심소재로 활용 시도 ＊ 차세대 자동차 - 고성능 경량 복합 재료, 수소 저장용 섬유 소재 등 - 자동차의 경량화 및 고기능화 도모 15

18 자동차 분야 / 건축분야 / 건강분야 / 안전보호분야
※ 최근 국내외 산업용 섬유기술의 개발동향 국내 산업용 섬유기술 선진국의 산업용 섬유기술 최근 산업용 섬유제품의 용도개발 비교적 수요가 큰 분야 자동차 분야 / 건축분야 / 건강분야 / 안전보호분야 16

19 ※ 최근 주요 관심분야 ＊ 고도의 기능이 요구되는 산업용 섬유분야
1) 전자기술을 응용한 인텔리전스 텍스타일 (Digital Yarn) 2) 탄소섬유의 복합재 기술 → 코스트의 절감, 소재의 고기능화, 3차원 직물의 개발과 용도 개척을 촉진 ＊ 상품개발과 가공부분 1) 리사이클링 기술 2) 관련코팅기술의 경량 박막화와 다기능화 → 환경보호 및 자원 차원에서 매우 중요한 기술요소로 등장 17

20 9. 산업용 섬유에 사용되는 섬유소재 ■ 범용기존 섬유 : Viscose Rayon, Acetate, Polyester
NYLON6 , NYLON66 , PP , Vinylon , Acryle ■ 무기 섬유 : Carbon Fiber , Glass Fiber , Ceramic Fiber 광물섬유 , 금속섬유 → 항공 , 우주 , Sports (Carbon) ■ 고강도 / 고탄성 섬유 : Aramid (Dupont －Kevlar) , Zylon (Toyobo) Carbon Fiber / Spandex (Lycra) ■ NANO Fiber : Nano Ceramic Fiber , Nano Carbon Fiber Nano Carbon Tube (NCT) → Filter, 의료용 재료 , Bio 환경에너지 , 건강 분야 ■ 고성능 / 고기능성 : PBO섬유 , Aramid , PPS , PI Phenol 섬유 , 불소섬유 , 내염화 섬유 18

21 ■ 특수기능섬유 : 중공사 ( 재생 Cellulose, Triacetate, Polyolefine )
Plastic계 광Fiber 그밖의 특수기능 섬유 ( Amorphous 금속섬유 , 생분해성섬유 ) ■ 복합구조체 : 부직포 ( 장섬유 , 단섬유 , Polyurethane Spunbond ) 삼차원 섬유 직물 ( 탄소섬유 －직물소재 ) → 인공혈관 , Sandwitch Pannel , 로켓트 노즐 ■ 고기능성 섬유 : 초흡수 / 방수투습 / 고내열 / 난연방염 / 발열 감온감열 / 축열 , 축냉 / 축광 / 소취 / 광Fiber 생분해성 섬유 / 도전성 섬유 ( 전자파 차폐원단 ) 19

22 10. 산업용 섬유 용도별 사용 예시 ■ 공업 분야 ＊교통 , 운수 : Tire Cord / Seat Belt / 전동 Belt Trim Cover / Airbag / 항공기 기체용 복합재료 보강섬유 ＊운반 , 포장 : Conveyer Belt / Flexible Container / 접착 Tape ＊전자공업재료 : Computer ribbon / Screen사 / 전기절연 Cloth 전선 , Cable 피복제 ＊Air Filter : Clean room / Air cone , BLD공조 , 공기정화기 / OA기기 / 자동차 Air cleaner ＊액체 Fiter : Filter Cartridge / 습식용 여과포 / 자동차 Filter / 공업용 여과포 ＊흡착 fiter : 활성 탄소섬유 (ACF) / 이온교환섬유 / 초흡수성 섬유 / 흡유섬유 ＊중공사형 분리막 : 액체 분리막 / Gas 분리막 ＊기 타 : 산업용 봉사 / 공업용 방염직물 / 제지용 Canvas 20

23 ＊토 목 : Geo textile (Geo woven, Geo nonwoven, Geo knit) /
■ 토목 , 건축 분야 ＊토 목 : Geo textile (Geo woven, Geo nonwoven, Geo knit) / Geo net / Geo textile 관련제품 ＊건 축 : FRC (콘크리트 보강재) / 단열재 / 흡음재 / 아스팔트 방수재 / 도막방수 / 양생 Seat / 안전네트 / 막구조 건축물 ■ 농업 , 수산 , 해양수산 ＊농 업 : 한냉사 / 차광막 / 과수망 / 방풍망 / 부직포 ＊수 산 : 어망 / Rope / 연사 ＊해양 자재 : 선박 Rope / Sail Cloth / Sea Anchor / Oil Fence 21

24 ＊의료 용도 : 인공신장 / 인공혈관 / 중공사 혈액분리막 / 탈지면, Gauze / 그밖의 의료 용도
■ 의료 , Sport , Leisure ＊의료 용도 : 인공신장 / 인공혈관 / 중공사 혈액분리막 / 탈지면, Gauze / 그밖의 의료 용도 ＊Sport , Leisure 용도 : 탄소섬유 복합재료 (CFRP) Sports 용구 (Golf Club , 낚시대 , 테니스라켓 , 배드민턴 라켓 , Ski , 양궁 , 자전거 , Yacht) 22

25 11. 일본산업용 섬유소재 개발 방향 1. 신소재의 개발 : 고기능성 / 고성능섬유 / 극세섬유 / 복합섬유
1. 신소재의 개발 : 고기능성 / 고성능섬유 / 극세섬유 / 복합섬유 개발과 新素材 개발에 따른 용도 개발 2. 의류용 섬유 : 화섬업계가 주도, 일본 섬유소비량 산업용 72% 점유 3. 不織布 개발 : 섬유대기업 부직포 제조 참여. 부직포가 산업용으로 점유율이 높고 산업용 섬유의 약 45% 부직포 4. 복합재료의 개발 : 항공, 우주, 토목, 건축분야 기계 부품 등 고부가 가치에 확대 적용 5. 환경문제를 의식한 : 폐기물처리 친환경적 섬유 (Recycling, 생분해성소재) → 산업용 섬유 제품의 개발 23

26 12. 일본주요 업체 개발 방향 ※ TORAY 6대분야 24 ■ 섬 유 ■ Plastic Chemical
■ 정보통신 재료 , 기기 ■ 탄소섬유 복합재료 ■ 환경 , Engineering ■ Life Science * 성장전략 Key Word ■ 첨단재료 (탄소섬유 , 광학 Film , 고기능막 , Nano Fiber , PLA , PPT ) ■ Toray Cluster : 산지기업 독자기술과 지혜를 융합 → 신가치 창조 ■ NVC (New Value Creator) : 소재개발과 봉제기획 , 제안 및 물류 개척 → 신BIZ 체제 구축 24

27 ※ Teijin 5대분야 합성섬유 화성품 의약의료 유통,소매 IT,신사업 주력 4시장 25

28 ※ Toyobo * 섬 유 : 고기능 섬유로 승부 ■ 아라미드 섬유 , 탄소섬유 , 내열성 PLA섬유
P-aramid : Twaron (네덜란드), Technora (일본) M-aramid : Connex * 아라미드 섬유 강화 (일본과 구주 양극제제) ■ 지속적인 증설 ( 약 30,000톤 체제로) ■ 용도 확대 : 자동차 , 안전기능분야 등 * Recycle : 완전 순환형 recycle (Chemical : F to F , B to B) ※ Toyobo * 섬 유 : 기능성 섬유로 승부 ■ 고강력 PE 섬유 : Dyneema 낚시줄 , 보호복 , 어망 , 장갑 등 ■ PBO 섬유 : Zylon 소방복 , 로프류 , FRR 26

29 13. 향후 방향 고기능성 섬유의 활용, 새로운 가공 기술과 복합화 기술의 개발이 중요한 과제 ※ 향후 섬유 소재 개발 전망
■ 현재까지 없던 신기능 , 초기능 또는 복합 기능을 갖는 차세대 섬유 등장 예상 ■ 실용화가 기대되는 신섬유재료 - 극한기능 섬유 (강도 , 탄성률 등의 기능의 극한화가 이루어진 섬유) - 인텔리전트 섬유 (온도 등의 환경조건에 대응해서 기능의 발현이 억제 가능한 섬유) - 바이오 천연모방 섬유 (생체 , 생물의 기능발현 메커니즘을 모방한 섬유) - 신산업 기술(IT, BT, NT 등)의 융합(Fusion)화 : 전기방사 , 통신의복 제조기술 등 고기능성 섬유의 활용, 새로운 가공 기술과 복합화 기술의 개발이 중요한 과제 27

30 (소재와 제품의 고기능성 향상이 추구되는 한편, 그것을 이용하는 소비자의
※ 향후 산업용 섬유개발 전략 ■ 원천기술 + 시장주도형 신규영역 원천기술확보 시장주도형 신규영역 창출 시장의 극대화 ■ 향후 산업용 섬유 신기술 개발 기술개발 중점 선행형 (Technology Push) 용도개발 중점이 시장 견인형 (Market Pull) (소재와 제품의 고기능성 향상이 추구되는 한편, 그것을 이용하는 소비자의 편리성,쾌적성, 안정성 등과의 조화가 중요) 28

31 ※ 산업용 섬유 육성지원 (정부정책 방향) 산업용 섬유 총괄위원회 ■ 섬유산업의 패러다임 변화 - 기술의 융합 (6T)
IT섬유 운송섬유 토목/건축 환경/에너지 의료/건강 보호/스포츠/군수 ■ 섬유산업의 패러다임 변화 - 기술의 융합 (6T) - Life style 변화로 소비자들의 needs 고급화 , 다양화 29

32 14. 정리 감사합니다.