Update2024.04.29 (월)
차세대소재 공략 ‘표준화’에 달렸다
국내기업, 표준 제정 필요성 관심 적어
■차세대분야에서 표준화 역할의 중요성에 대해 간단하게 설명 부탁드린다.
소재기술의 산업화는 ‘기술개발-제품생산-판매-표준개발-표준확산-시장확대 및 기술확산-기술발전’의 과정을 거치게 되어있고, 이와 같은 과정에서 표준은 제품생산과 시장 확대의 중요한 연결고리가 된다.
더욱이 요즘과 같은 기술의 변화와 발전속도가 빠르고, 제품수명이 짧으며, 기술과 기술, 산업과 산업이 융합하는 시대에는 표준의 중요성이 예전과는 다른 방식으로 부각되고 있다.
즉, 차세대소재분야에서도 기술개발과 동시에 연계된 표준개발 또는 기술개발에 앞서는 선행표준 개발이 필요한 시점이다.
또한 세계는 국제무역기구(WTO)를 통해 국가 간 무역의 자유화를 추구하고 있으나, 각국의 기술기준과 적합성 판정 절차가 달라 또 다른 무역 장벽인 ‘기술 장벽(TBT)’이 나타나고 있으며 이러한 기술기준과 적합성 판정 절차의 바탕에는 표준이 자리 잡고 있다.
WTO TBT 협정에서는 국가 간 기술 장벽 해소를 위해 회원국이 기술기준, 적합성평가 및 표준을 적용함에 있어 관련 국제표준이 있을 경우에는 그것을 채택하도록 규정하고 있다. 따라서 국가 간 무역에 있어 국제표준이 매우 중요하게 되었고 대외무역 의존도가 높은 우리나라의 경우에서 표준의 역할이 점점 중요해지는 추세이다.
■현재 차세대소재 분야에서 표준화를 주도하고 있는 국가는 주로 어느 곳인지, 한국의 표준화 현황은 어떤지 부탁드린다.
‘나노탄소소재분야’의 경우 OECD에서 국제표준화기구(ISO)에 무역을 위해 나노소재관련 국제 표준 제정을 요청했고, 이에 나노기술관련 TC설립을 영국 주도하에 추진해 기술관리이사회(TMB)에서 205년도 승인, 나노기술관련 선행표준을 제정하는 작업을 시작했다,(ISO TC229)
ISO에서 영국에 주도권을 뺏긴 독일은 IEC에 TC를 설립해 경쟁적으로 나노기술 표준을 선도하고 있다.(IEC TC113)
‘나노탄소소재분야’에서 우리나라는 초기 대응 미흡으로 기술력에 비해 표준화 주도권을 빼앗긴 상황이다.
그러나 그래핀은 우리나라의 정책적인 접근으로 그래핀의 국제표준 주도를 위해 노력중으로 현재 IEC TC113산하 WGB(그래핀 및 CNT표준)의 Convenorship을 확보했다.
국가기술표준원은 2006년 12월 ‘단결정 및 다결정/나노 마이크로 박막소재의 인장시험편(KS D 2715)’를 필두로 2008년 12월 ‘단일층 탄소나노튜브 함유량 평가- 흡수분광법(KS D 2712)’, ‘나노입자 지름 측정방법-투과전자현미경(KS D 2716)’, ‘단일층 탄소나노튜브 시료의 금속성/반도체성 구성비율평가-흡수분광법(KS D 2717)’등을 제·개정 했다.
2009년 5월 나노소재의 산업화 진전에 따라 나노물질을 취급하는 근로자와 연구자의 수가 증가하는 상황에서 이들의 안전 확보 지원을 위해 국내에서 처음으로 나노 물질 작업안전지침을 개발하고 국가표준인 KSA 6202(나노물질을 취급하는 작업장/연구실의 작업안전지침)로 제정고시 한 바 있다.
‘탄소섬유 및 응용소재 분야’는 국제표준화 기구별로 탄소섬유 분야의 표준제정 현황을 살펴보면 SAE International과 프랑스국가규격협회(NF)가 51건, 37건의 탄소섬유 관련 표준을 각각 제정해 탄소섬유 전체 표준제정 건수의 27.0%및 19.6%를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
독일공업규격위원회(DIN),영국규격협회(BS)가 각각 30건, 27건의 표준을 제정해 전체 표준제정 건수의 15.9%와 14.3%를 점유하고 있으며 뒤를 이어 유럽전기기술표준화위원회(CENELEC),국제표준화기구(ISO), 일본공업규격위원회(JIS), 미국재료시험협회(ASTM)순으로 탄소섬유 관련 표준을 제정하고 있다.
일본의 산업표준화기구(JIS)에서는 영국, 독일 등에서 항공우주 산업을 위한 탄소섬유 강화 플라스틱의 표준을 제정하기 시작한 1995년보다 훨씬 이전의 1991년부터 본격적으로 탄소섬유 강화 플라스틱 관련 표준 제정 준비를 시작했다.
전통적으로 소재강국인 일본의 도레이社가 1971년 아크릴 섬유(PAN)·고강도 고탄성 구조재료용 탄소섬유를 제조하는데 성공한 이래 탄소섬유 강화 플라스틱의 중요성을 인신하고 이와 관련된 표준 제정에 힘쓴 결과이다.
JIS에서는 BS, DIN, ASTM, ISO보다 훨씬 앞서 탄소섬유 강화 플라스틱과 직접적으로 관련된 표준을 제어했으며 특히 다양한 측정방법을 수용할 수 있도록 세분화된 표준을 제정한것이 특징이다.
JIS에서는 탄소섬유 강화 플라스틱과 관련해 어떤 표준화 기구보다 많은 표준을 제정해 왔으며
2012년도에도 탄소섬유 강화 플라스틱과 직접 관련된 5건의 표준을 제정한 바 있으며 탄소섬유 강화 플라스틱 분야를 선도해 온 국가로서의 주도권을 지키기 위해 표준화 노력을 계속하고 있다.
소재시장 선점 위한 범부처 차원 노력 必
우리나라 국가기술표준원은 2002년 12월 ‘탄소섬유 강화 플라스틱의 섬유 함유율 및 공동 률 시험방법(KS M ISO 1172, 11667)’등과 2012년 11월 ‘탄소섬유-단섬유 인장 특성 시험방법’등을 제·개정한 바 있다.
우리나라의 탄소섬유 강화 플라스틱 분야의 제정 현황을 살펴보면 2002년에 21건이 집중돼 있는데 이는 직접 표준화 활동에 참여한 결과가 아닌, 국가기술원의 지원으로 이루어진 ISO 부합화 표준의 제정에 의한 것으로 그나마도 대부분이 유리섬유 강화 플라스틱을 위한 표준으로 탄소기반 엔지니어링 플라스틱 분야에 있어 우리나라의 표준 제정 실적은 매우 미약하다.
최근 몇 년 간 탄소섬유 강화 플라스틱에 대한 국내기업의 관심이 부쩍 늘었으며, 그 결과 핵심 소재중 하나인 탄소섬유 국산화에 진전을 보이고 있다. 또한 탄소섬유 프리프레그 생산량도 지속적으로 증가해 일부 품목과 내수 및 동북아 시장에서 우월한 지위를 얻고 있다.
하지만 탄소섬유와 첨단 복합소재를 이어주는 핵심소재인 ‘프리프레그’의 경우 대부분을 수입하고 있는 현실을 감안해 고기능성 프리프레그 수지 개발과 항공용·방산용 프리프레그 생산성비 확보 및 인증 체계를 확립해 탄소기반 엔저니어링 플라스틱 관련 표준화 활동을 강화함으로써 급성장하는 첨단소재 시장의 선점을 위한 기반 구축에 다서야 할 것이다.
■최근 표준이 제정된 차세대 소재와 이를 우리나라의 기업이 효과적으로 사용할 수 있는 방법이 있다면
최근에는 차세대소재인 CNT,와 그래핀 관련 국제표준이 제정된 바 있다. 측정과 특성분석표준은 관련 소재특성에 관한 인증이 필요한 산업에 즉시 영향을 줄 수 있으므로 국제표준에 부합하는 국내 표준을 시급히 마련해야 한다. CNT의 환경, 보건, 안전관련 표준에 대해서도 대응이 필요하다.
선진국의 기업들과 경쟁하려면 국제 표준 동향을 파악하고 수출하려는 국가의 표준체계에 맞는 기술 개발의 방향을 설정해야 한다.
그러나, 우리나라는 대다수의 기업이 표준화 활동의 필요성을 전혀 못 느끼고 있다. 임직원의 원활한 표준화 활동을 위해서는 대표나 소유주에 대한 표준의 필요성을 이해시키려는 범부터 차원의 노력이 필요하다.
■차세대 소재 분야에서 우리나라가 국제표준을 선도하기 위해 앞으로 해야할 노력에 대해 한 말씀
‘나노탄소소재 분야’의 경우에는 동북아표준협력포럼을 통한 한중일 삼국의 협력이 가능하가도 생각된다. 동북아표준협력포럼에서 사전 협의 후 ISO 참여 및 표준 제정을 추진하는 것도 하나의 전략이 될 것이며, 동북아표준협력 포럼에 분과를 설치하고 국가기술표준원에 국내 그룹을 형성해 전문가 그룹 양성이 필요하다고 본다.
하지만 ‘탄소섬유 및 복합소재 분야’의 경우, 동북아 표준포럼에서 한중일 삼국의 협력은 어려울 것으로 판단된다.탄소섬유분야는 일본의 도레이가 석권하고 있으며, 중국은 후발주자로 영역을 확대중이며, 한국은 15여 년간 공백 상태라 해도 과언이 아니다.
탄소섬유 분야의 발전 전략으로는 저가, 내염과, 저온탄화, 저온탄화 탄소섬유를 사용한 복합소재 등의 틈새시강을 공략하는 것도 한 가지 방법이 될 것이다. 표준화 활동에서는 시험평가방법의 차별과, TC61의 유리섬유 부분을 탄소섬유로 대체 등과 같은 방법을 통해 많은 표준 제정이 가능하다고 사료된다.
단, 왜 아직까지 이와 같은 표준을 제정하지 않았는가에 대한 의문이 있다. 따라서 이와 관련된 표준기반 조성 사업 등을 통해 분석이 절실히 요구된다.
그리고 국내 전문가 확보 및 전문가의 원활한 활동 보장을 위한 제도적인 배려가 요구된다. 예를 든다면, 대학평가에 표준화 활동도 평가 대상이 되도록 국가기술표준원이 각 대학에 요청을 한다던가, 언론사들의 지속적인 관심등으로 인한 인식변화가 필요하다.
그리고 대다수의 연구소의 경우 표준화 활동이 고가에 반영되고 있지만 활동에 따른 단기성과를 요구하므로 표주노하 과정에 대한 이해를 시키는 범부처 차원의 노력이 필요할 것이다.
