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효성첨단소재 '원 앤 온리' 탄소섬유, '천재일우' 기회 잡나 [수소시대 스타 탄생]②수소연료탱크 핵심 소재, 일본 도레이 독주 깨고 현대차와 계약 성사 주목

박상희 기자공개 2021-11-24 07:27:33

[편집자주]

친환경차로의 전환에 가속도가 붙으면서 전기차 소재 및 부품주가 주식시장에서 러브콜을 받았다. 완성차 생태계 밸류체인에서 밑단에 위치하는 소재와 부품주가 이토록 뜨거운 관심을 받은건 유례가 없는 일이었다. 글로벌 경쟁업체가 수소차 개발을 접은 상태에서 현대차의 향후 행보가 주목되는 시점이다. 전기차에 이어 수소차 생태계 밸류체인에서 빛을 발할 기업들을 살펴본다.

이 기사는 2021년 11월 18일 14:54 더벨 유료페이지에 표출된 기사입니다.

‘주식은 꿈을 먹고 자란다’는 말이 있다. 효성첨단소재는 올해 이 표현을 제대로 실감했다. 연초 대비 300% 이상 오르는 등 주가가 날개를 달고 비상했다. 주력 제품인 타이어코드와 아라미드 호실적 때문만은 아니었다. ‘꿈의 소재’로 불리는 탄소섬유가 수소차 밸류 체인 흐름에 올라탄 덕분이었다.

탄소섬유는 수소 연료 탱크에 사용된다. 현재 현대차가 생산하는 수소차(FCEV)에는 효성첨단소재의 탄소섬유가 쓰이지는 않는다. 현대차는 일본 도레이의 탄소섬유를 공급받고 있다.

효성첨단소재의 탄소섬유는 현대차와 공동으로 테스트 단계를 거치고 있다. 테스트를 통과하면 계약을 맺을 가능성이 열려 있다. 효성첨단소재는 국내 기업 가운데 유일하게 탄소섬유를 생산한다. 효성첨단소재는 천재일우(千載一遇) 기회를 잡을 수 있을까.

◇2011년 국내 기술로 자체 개발...국내 유일 '탄소 섬유' 생산

효성첨단소재 주요 제품으로는 PET 타이어코드, 안전벨트용 원사, 에어백 원단, 아라미드 및 탄소섬유 등이 있다. 이 가운데 타이어 보강재(타이어 및 스틸코드)가 약 60%, 산업용 원사(안전벨트 및 에어백 원단)이 약 20% 수준의 매출 비중을 차지하고 있는 주력 제품군이다.

탄소섬유는 아직까지 효성첨단소재의 주력 제품은 아니다. 글로벌 시장으로 보면 일본의 도레이·토호·미쓰비시레이온 등 3개사가 세계 탄소섬유 생산량의 66%를 차지한다. 효성첨단소재의 글로벌 시장 수준은 3% 수준으로 알려져 있다.

효성첨단소재는 낚싯대 골프채 등 레저용품이나 CNG(압축천연가스) 고압용기 제조업체에 탄소섬유를 납품하고 있다. 탄소섬유의 매출 기여도는 미미한 수준이라 회사에서도 구체적인 숫자는 밝히지 않고 있다. 다만 향후 성장성은 무궁무진하다.

탄소섬유는 원사 안에 탄소를 90% 이상 함유한 섬유다. 철에 비해 무게는 4분의 1이지만 강도는 10배 높고, 탄성은 7배에 달한다. 낮은 무게, 높은 강도, 높은 탄성률이 필요한 곳에는 어디든 쓰일 수 있다. 탄소섬유가 ‘꿈의 소재’로 불리는 이유다.

*출처: 효성첨단소재

효성첨단소재는 2007년 탄소섬유 개발에 뛰어들어 4년 만인 2011년 국내 최초로 자체개발에 성공했다. 고성능 탄소섬유 브랜드 탄섬(TANSOME®)을 개발했다. 2013년 5월부터 전북 전주 친환경복합산업단지에 탄소섬유 공장을 운영해 왔다.

효성첨단소재가 처음부터 수소차를 겨냥하고 탄소섬유를 개발한 것은 아니었다. 다만 최근 ESG(환경·사회·지배구조) 열풍과 탄소중립 선언과 맞물리면서 수소차 시장 및 수소경제 규모도 눈에 띄게 커질 것으로 전망된다.

◇현대차 넥쏘 탄소섬유, 도레이서 공급...효성중공업 수소충전사업 '시너지효과'

현대차가 미래 먹거리로 공을 들이는 수소전기차의 핵심부품 소재가 바로 탄소섬유다. 수소연료탱크는 일반 공기보다 500~900배 이상의 고압을 견딜 수 있어야 하기 때문에 고강도의 저장용기가 필수다. 탄소섬유로 만든 수소연료탱크는 금속으로 만든 탱크에 비해 무게가 절반에 불과하다. 연료 효율성을 높일 수 있다. 강철에 비해 인장 강도도 높아 폭발 위험을 최소화해준다.

현대차의 수소전기차 ‘넥쏘’에 들어가는 수소연료 저장용기는 국내 기업인 일진복합소재에서 만든다. 이 용기의 소재인 고강도 탄소섬유는 전량 일본업체가 공급한다.

보다 정확하게는 일본 화학업체 도레이의 국내 투자법인인 도레이첨단소재 구미공장에서 생산한다. 핵심 중간재인 프리커서(Precursor·원료섬유)는 일본에서 들여오고 국내에선 이를 탄화(炭化)해 탄소섬유를 생산하는 것으로 알려진다.

현대차와 일진복합소재, 그리고 효성첨단소재는 2018년부터 일본 제품 대체재 연구를 진행해 왔다. 효성첨단소재의 탄소섬유가 현대차의 품질 테스트를 통과한다면 향후 계약으로 이어질 가능성이 높다. 효성첨단소재 관계자는 “아직 현대차 '넥쏘'에 탄소섬유를 납품하는 것은 아니다"면서 "현대차와 테스트 단계에 있는 것으로 안다”고 말했다.

수소차뿐 아니라 수소충전소용 저장용기 역시 탄소섬유로 만들어진다. 효성그룹 계열사인 효성중공업이 액화수소 충전인프라를 구축할 계획이다. 이에 따라 효성첨단소재의 탄소섬유도 수혜를 입을 전망이다.

효성중공업은 울산시에 국내 제 1호 액화수소 충전소를 건립하는 것을 시작으로, 정부의 대형 상용 수소차 보급 정책에 따라 전국 30여 곳에 대형 액화수소 충전소를 건립할 방침이다.

효성첨단소재는 2018년 8월 전주 탄소섬유 공장에서 2028년까지 약 1조원을 투자해 연산 2만4000톤의 탄소섬유를 생산한다는 계획을 발표한 바 있다. 전세계적으로 증가하는 탄소섬유 수요에 대응하는 한편 수소전기차 및 PAV(Personal Air Vehicle)용 수소저장고압용기를 제작하기 위한 탄소섬유 수요 증가에 대비한다는 포석이었다. 효성첨단소재의 한 발 앞선 선제적 투자가 어떤 결과로 이어질지 주목된다.
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