한국카본(대표 조문수)이 국내 최초로 풍력 블레이드용 탄소섬유 상용화에 성공했다.
한국카본은 두산중공업이 서남해 풍력 실증단지에 풍력발전기 20기를 설치할 예정에 앞서 주관한 탄소섬유 풍력 블레이드 개발 과제를 2017 7월 마무리했으며 함께 과제에 참가한 블레이드 생산기업 휴먼컴퍼지트와 3기에 적용되는 4억6000만원 상당의 탄소섬유 공급계약을 체결했다고 밝혔다.
한국카본이 블레이드에 상용화한 블레이드용 탄소섬유 「프리프레그(Prepreg)」는 라지토우(Large tow) 탄소섬유를 적용해 80℃ 저온에서 경화시킴으로써 대형 풍력 블레이드 성형에 특성화시킨 소재이다. 
탄소섬유는 강화섬유에 에폭시수지(Epoxy Resin)와 같은 고분자소재를 함침해 가열·가압으로 경화시킨 소재로 유리섬유의 경화 온도와 적합성이 좋아 열변형에 강하며 수지가 미리 함침돼 생산공정이 짧고 불량률도 낮춰준다.
탄소섬유가 채용된 신규 발전기는 저밀도, 고강성이 특징이며 두산중공업의 기존 발전기에 비해 에너지 수확효율이 40% 정도 높아졌다.
탄소섬유 블레이드는 TBC(Torsion-Bending-Coupling)를 고려한 설계로 블레이드 형상이 바람의 하중에 따라 변화함으로써 부가 하중을 경감해주는 등 높은 수준의 기능을 갖추었으나 가격이 높고 개발 과정에서 고도의 기술과 노하우가 필요해 대중화되지 않은 상태이다.
한국카본 관계자는 “해외에 의존하던 풍력 기술 및 소재를 국산화하고 국내 풍력시장의 경쟁력을 높인 것에 의미가 있다”며 “문재인 정부의 신재생에너지 활성화 정책에 따라 서남해 실증단지 60MW를 시작으로 시범단지 400MW, 확산단지 2000MW까지 탄소섬유의 추가 적용을 기대한다”고 강조했다.
탄소섬유 시장은 2014년 약 5만톤에서 2025년에는 20만톤 시장으로 확대되고 자동차 경량화 관련 분야는 11만1000톤으로 3조원에 육박하는 수준으로 성장할 것으로 기대되고 있으나 높은 제조코스트가 걸림돌로 작용해 일부 용도에 한정적으로 채용되고 있으며 가격경쟁력이 있는 소재 개발이 필요한 상황이다.
한국카본은 2016년 3월 일본 Mitsui물산과 복합소재 개발 사업 추진을 위해 306억원의 투자유치 계약을 체결하는 등 성장가능성이 높은 복합소재 사업에 집중하고 있다. <김유나 기자>