도요보MC, Izanas ULC 개발 … 부유식 풍력발전기 로프에 적용 

도요보MC(Toyobo MC)가 고기능 섬유로 해상풍력발전 로프 수요를 개척한다.
도요보MC는 기존제품의 한계를 극복한 원사를 개발해 해상풍력발전 로프 용도로 마케팅을 강화하고 있다. 
최근 개발을 마친 고기능 섬유로 종합건설기업 등이 참가하는 해상풍력발전 실증 시험에 채용했으며 앞으로도 유사 프로젝트에서 채용을 확보함으로써 인지도를 높이는 것을 목표로 하고 있다.
일본 경제산업성에 따르면, 일본은 해상풍력발전 분야에서 2030년까지 10GW, 2040년까지 30-45GW 프로젝트를 추진할 예정이어서 소재 생산기업에게 사업 기회가 충분한 것으로 기대되고 있다.
도요보MC는 고기능 섬유 공급 확대를 검토하면서 신재생에너지 보급에 기여할 방침이다.
일본 경제산업성은 최근 수년간 그린 이노베이션(GI) 기금 등을 활용해 해상풍력발전 기술 개발과 대형 부체 실증실험 등을 진행했고 내수 증가와 장기적인 아시아 사업 확대를 대비한 공급망 형성에 기대를 걸고 있는 가운데 기존 계류 시스템의 주류를 이루는 철제 사슬의 내구성, 중량, 취급용이성 문제로 합성섬유 및 합성섬유-강철 하이브리드 소재를 검토하기 시작한 것으로 알려졌다.
도요보MC는 최고강도와 탄성률을 지닌 PE(Polyethylene) 베이스 고기능섬유 Izanas 시리즈를 통해 일본 정부 방침에 부응하고 있다. 
Izanas는 겔(Gel) 방사공법을 이용해 분자량 300만-500만인 초고분자 PE를 용액에 균일하게 녹여 분자꼬임이 적은 상태에서 방사·연신함으로써 분자가 고배향된 고강도 섬유로 만든 것이며 동일 중량 기준 피아노선의 약 8배 강도를 갖추고 있다.
또 고강도가 특징인 아라미드 섬유보다 산, 알칼리 등에 대한 내약품성이 우수하며 주요 용도인 선박 로프 뿐만 아니라 낚시, 장갑, 침구 등 생활과 가까운 분야에서도 이용되고 있다.
도요보MC는 쓰루가(Tsuruga) 사업장에서 Izanas 시리즈를 생산하고 있으며 공급능력은 1000톤 수준으로 파악된다.
다만, Izanas는 도요보MC를 대표하는 고기능 섬유임에도 장시간 힘이 가해지면 변형이 발생하는 크리프(Creep) 성능에 약점이 있어 긴장 상태가 지속되는 용도에는 사용이 어려웠다.
이에 따라 최근 도요보MC는 Izanas 용도 확대의 일환으로 기존의 강점을 유지하면서 내크리프 성능을 부여한 신규 그레이드 Izanas ULC를 개발했다.
폴리머와 원사 제조기술을 등 공법을 재검토함으로써 지속적으로 하중이 걸리는 상황에서도 사용적합성을 확보하고 수요 증가가 전망되는 해상풍력발전용 로프를 타깃으로 제안을 추진하고 있다.
해상풍력발전 설비 기초구조 형식은 해저에 기초를 설치해 풍력발전기를 지지하는 침상식과 바다에 띄운 기초에 풍력발전기를 설치하는 부유식으로 구분되며, 현재는 얕은 수심에 적합한 침상식이 시장을 선도하고 있으나 부유식 도입도 기대를 모으고 있다. 부유식에도 다양한 부체 구조와 계류 방식이 있다.
원주부표(Spar), 반잠수식(Semi-Submersible) 등은 부체의 동요가 커 발전효율이 낮은 점이 약점이며, 인장각 플랫폼(TLP)은 부체의 동요 안정성 및 발전효율이 크고 해역에 대한 점유면적도 적어 어업에 미치는 영향도 줄일 수 있는 장점 덕분에 주목받고 있다. 하지만 TLP는 기술적으로 설치 난도가 높은 것이 난점이다.
일본은 2024년 7월 종합건설기업 Obayashi가 아모모리현(Aomori) 해역에 TLP 부체를 설치하는 프로젝트를 개시했다. 
해저 앵커와 Izanas ULC로 만든 로프를 연결해 부체의 부력으로 발생하는 긴장력을 이용해 기초로 기능시키는데 성공했으며 실증기간 1년 동안 실제 파랑 조건에서 부체의 동요 안정성과 로프 긴장력 변화, 로프와 부체와의 적용성 등을 검증하고 있다.
도요보MC는 아시아, 유럽, 미국 등에서도 부체식 해상풍력발전 실증이 추진될 것으로 예상하고 해외 수요를 공략할 계획이다. 미츠비시(Mitsubishi)상사의 네트워크를 활용해 영업 활동에 나설 방침인 것으로 알려졌다.
아울러 2030년을 목표로 쓰루가 사업장의 Izanas 생산능력을 확대할 계획인 가운데 해상풍력발전 시장의 움직임을 고려해 구체적인 시기를 결정할 예정이다.
도요보MC는 Izanas ULC가 Izanas 브랜드의 견인차가 될 것으로 기대하고 2030년 이후 ULC로만 500-1000톤 공급을 달성할 계획이다. (윤)