염 정 현

경북대학교 바이오섬유소재학과

양 성 백

경북대학교 기능물질공학과

정 대 원

경북대학교 기능물질공학과

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

특집

24 | Vol. 19 No. 1

1. 서론

최근 자연순환적이며 지속가능한 천연소재를 사용하는 바이오복합재료는 선

진국에서 이미 10여 년 전부터 관심을 가지고 꾸준한 투자와 연구개발을 수행

해 온 분야이다. 과거에는 화석 연료를 이용한 복합재료들을 이용해 왔으나 최

근 천연자원의 활용과 청정 환경에 대한 인식이 높아지면서 저탄소 녹색성장이

부각되고 있다. 이러한 현황 속에 친환경적인 대체소재에 대한 관심이 증가하고

있는 추세이다. 바이오복합재료 (biocomposites)는 일반적으로 바이오섬유 혹은

천연섬유를 강화재로 사용하고 기지재로 생분해성 고분자 또는 비생분해성 고

분자로 구성되는 재료로서 기존의 석유자원 대신 자연에서 얻을 수 있는 천연자

원을 이용하여 만들 수 있다. 바이오복합재료는 생분해 능력을 가지게 되며 CO2

발생을 저감시켜 지구 온난화를 줄이는 것에 기여할 수 있다.바이오를 기반으로 하는 재료는 현재 자동차 및 건축 재료에 많이 사용되고

있으나 그 응용분야가 크게 확대되고 있다. 특히 주위에서 많은 부분이 사용되

지 않고 폐기되고 있는 바이오재료를 유용한 물질로 전환시키는 과정은 폐기물

의 활용에도 크게 기여할 수 있다. 바이오매스는 현재 바이오에탄올, 바이오디

젤 등 다양한 바이오연료로 사용되고 있고, 복합재료, 플라스틱 등 다양한 재료

로도 개발되어 사용되고 있다. 이 분야에 대한 세계적인 연구개발 동향은 점차

확대되고 있고 응용분야 역시 그 범위를 확장시켜 가고 있다.천연섬유는 다양한 종류의 고분자수지와 함께 친환경 바이오복합재료 또는

그린복합재료를 구성하는 주요물질이다. 바이오복합재료에 사용되고 있는 산업

용 천연섬유의 대부분은 기후, 토양, 노동력 등의 이유로 주로 인도, 방글라데시, 동남아시아, 남아메리카, 아프리카 등의 개발도상국이나 후진국에서 재배되고

생산된다.천연섬유는 오랜 시간동안 산업용품과는 다소 거리가 있는 의류 및 생활용품

에 주로 사용되어 왔으나, 20세기말부터 환경문제, 유가상승, 부품소재의 경량

화, 원료비 절감 등이 세계적으로 중요한 산업 이슈로 등장하면서 천연섬유를

활용한 바이오복합재료에 대한 본격적인 연구단계를 거쳐 산업화 단계에 이르

게 되었다.우리나라에서도 이러한 친환경 바이오복합재료에 대한 필요성을 인식하고 지

난 여러 해 동안 소수의 대학연구실과 산업체에서 연구개발 노력을 기울이고 있

으나, 아직 그 산업기반은 다른 선진국에 비하여 매우 취약한 편이다. 그러나 최

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 25

근 지구온난화 방지와 저탄소 녹색성장에 초점을 둔 정책과

함께 친환경소재에 대한 중요성이 부각되고 있으므로 자연

순환형 바이오복합재료에 대한 필요성은 아무리 강조해도

지나치지 않다.본 고에서는 바이오복합재료로 사용가능한 천연섬유의

종류와 그 특징, 활용성과 연구동향, 그리고 국내외 관련기

술의 현황에 대하여 알아보고자 한다.

2. 천연섬유

2.1. 천연섬유의 종류

천연섬유는 크게 원료물질에 따라 식물성 섬유와 동물성

섬유로 분류된다. 식물성 천연섬유는 주로 셀룰로스 성분으

로 이루어져 있으며, 동물성 천연섬유는 단백질이 주된 성분

이다. 식물성 천연섬유는 동물성 천연섬유에 비하여 값이 싸

고 쉽게 구할 수 있으며 농업이 지속되는 한 고갈되지 않으

므로 바이오복합재료에는 식물성 천연섬유를 활용한 복합

소재를 주로 사용하고 있다.

(1) 식물성 천연섬유

식물성 천연섬유의 종류는 섬유가 얻어진 근원에 따라 분

류하였다.■ 내피섬유 : 아마 (flax), 대마 (hemp), 케나프 (kenaf), 황마

(jute), metsa, 모시 (ramie), 유리너 (urena)■ 잎 : 파인애플 (pineapple), 바나나 (banana), 사이잘 (sisal),

헤네켄 (henequen), 아바카 (abaca), 쿠라우라 (curaua), 용설란 (agaves), cabuja, srew pine, 대추야자 (date palm)

■ 씨 : cotton, 케이폭 (kapok), 코이어 (coir)■ 과일 : coconut■ 나무 : hardwood, softwood■ 줄기 : 밀 (wheat), 쌀 (rice), 오트밀 (oat), 보리 (barley)■ 풀 : 대나무 (bamboo), 버개스 (bagasse), 갈대 (reed), 옥수

수 (corn), 유채 (rape), 호밀 (rye), esparto

(2) 동물성 천연섬유

■ 원모 : 양모 (lamb’s wool), 산양모 (goat hair), 앙고라토끼

털 (angora wool), 야크 (yak), 낙모 (waste wool)■ 실크 : 잠사 (worm silk), mulberry silk, 천잠사 (tussah silk),

부잠사 (waste silk)

Figure 1. Carbon neutral cycle.

Figure 2. 천연섬유의 종류.

Table 1. 천연섬유의 물성

Type of fibre

Density Diameter Tensile strength

Young’s Modulus

Elongation at Break

g/cm3 μm MPa GPa %Cotton 1.5-1.6 - 287-800 5.5-12.6 7.0-8.0

Jute 1.3-1.45 25-200 393-773 13-26.5 1.16-1.5Flax 1.5 - 345-1100 27.6 2.7-3.2

Hemp - - 690 - 1.6Ramie 1.5 - 400-938 61.4-128 1.2-3.8Sisal 1.45 50-200 468-640 9.4-22.0 3-7

RALF - 20-80 413-1627 34.5-82.51 1.6Coir 1.15 100-450 131-175 4-6 15-40

E-glass 2.5 - 2000-3500 70 2.5S-glass 2.5 - 4570 86 2.8Aramid 1.4 - 3000-3150 63-67 3.3-3.7Carbon 1.7 - 4000 230-240 1.4-1.8

특집

26 | Vol. 19 No. 1

2.2. 천연섬유의 특성

천연섬유의 특성은 그 종류와 천연섬유가 얻어진 근원에

따라서 차이가 있다. 또한 천연섬유가 재배된 지리적 특성과

생장기간 동안의 강우량, 공정과 환경 등에 따라서도 천연섬

유를 구성하고 있는 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌, 펙틴, 그리고 왁스의 함량은 다를 수 있다. 각각의 천연섬유는 섬

유가 지니고 있는 고유한 특성뿐만 아니라 가격, 경량성, 가공성, 품질 및 사용 목적, 목표물성, 국가 환경 정책에 따라

선택적으로 사용된다.

2.3. 천연섬유의 구성요소

천연섬유의 기본 구조는 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌, 펙틴과 함께 약간의 왁스로 이루어져 있다.

셀룰로스는 각각 베타 1,4 글루코시딕 가교에 의해 연결된

무수 d-글루코스 단량체로 구성된 선형고분자이다. 세 개의

수산기는 각 글루코스 단위에서 다른 셀룰로스 분자와 함께

내외부의 수소결합을 형성한다. 이러한 수산기는 8-13% 정

도의 수분을 흡수하고, 셀룰로스의 중합도와 결정화도는 섬

유마다 차이가 있다. 헤미셀룰로스는 셀룰로스보다 사슬 가지가 더 많이 존재

한다. 따라서 헤미셀룰로스는 결정화되지 않으며, 섬유에서

리그닌이 제거된 후에도 셀룰로스에 붙어 남아 있고 많은

양의 수분을 흡수한다. 헤미셀룰로스는 약하게 가교된 상태

로 존재하며 섬유의 물성에 크게 기여하지는 않지만, 친수성

을 띠고 있고 알칼리에 용해되며, 생분해, 수분흡수 및 열분

해에 중요한 역할을 한다. 리그닌은 지방족과 방향족의 복잡한 구조를 가지고 있는

페놀계 화합물 형태의 탄화수소 고분자로 cell 벽 사이에서

브리지 역할을 하며, 매트릭스가 섬유를 둘러싼 sheath 구조로

마이크로 피브릴을 이루고 있다. 탄화수소가 기본을 이루며

미생물에 의한 분해를 방지하며, 자외선 분해능을 갖는다.펙틴은 폴리사카라이드의 혼합물이다. 왁스는 다양한 알코올로 구성되어 있는 보호층과 같이 섬

유의 표면에 주로 존재한다.

3. 천연섬유를 이용한 바이오복합재료

바이오복합재료는 점점 고갈되어 가고 있는 석유자원을

바탕으로 유기소재를 대신하여 자연에 매우 풍부한 천연소

Table 2. 천연섬유의 장·단점

장점 단점

친환경적 생산비용이 비쌈

생분해성 강도가 약함

인체친화성 생산량 및 품질 유지 어려움

촉감 좋음 광택이 적음 (견섬유 제외)흡습성 좋음 섬도 조절 어려움

정전기 발생 적음 산업용 제한 많음

Figure 4. 헤미셀룰로스의 화학구조식.

Figure 5. 리그닌의 화학구조식.

Figure 3. 셀룰로스의 화학구조식.

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 27

재 및 농작물 자원이 바탕이 되며 경량이면서 저렴한 친환

경 천연섬유를 사용하는 대체소재 개발에 초점이 맞춰지고

있다. 이러한 자연순환형 바이오복합재료의 개발은 우리나

라 국가성장동력의 하나가 되는 21세기형 신소재 개발의 방

향과도 부합한다.

3.1. 식물성 천연섬유 보강재의 종류

모시섬유는 가시가 없는 쐐기풀의 일종인 boehmeria nivea 또는 boehmeria tenacissema라는 식물에서 얻는다. 후자는 중

국의 유리섬유라고도 불리며 67-76%의 셀룰로스와 13-17%의 헤미셀룰로스 성분을 포함하고 있다. 모시는 다년생으로

약 2 m에 이를 정도로 키가 크고 1년 삼모작이 가능해 그 생

산성이 높다.다 자란 식물은 세로로 길게 잎을 잘라서 수확한 후 피질

을 제거하고 껍질을 벗긴다. 칼로 껍질을 벗길 때 물속에서

껍질이 잘 분리되며 수산화나트륨 용액으로 리그닌을 제거

한다. 화학처리된 모시섬유는 약 900 MPa의 강도를 나타내

기 때문에 가격경쟁력이 확보된다면 바이오복합재료분야에

그 활용이 기대된다.사이잘삼, 황마, curaua 등의 섬유는 리그노셀롤로스 섬유

라 한다. 이것은 가격이 저렴하고 밀도가 낮으며 제조공정이

단순하여 최근 많은 주목을 받고 있다. 일반적 천연섬유들과

마찬가지로 재생이 가능하며 경작면적이 넓어서 공급량이

충분하다. 또한 이방성을 가지고 있으며 표면이 매끄럽고 공

극을 가지고 있어서 점탄성을 나타내며 생물학적 분해가 가

능하다는 등 많은 장점을 가진다. 최근 유럽의 자동차 업체

들은 여러 부품을 대용할 flax를 이용하는 바이오복합재료를

개발하였다.천연섬유에 알칼리 처리를 하기도 하는데 알칼리 처리에

의한 리그닌의 감소는 섬유의 재배향을 초래하여 인장강도

가 약 50% 정도 증가되는 효과를 얻을 수 있다. 궁극적으로

바이오복합재료의 물성을 향상시킬 수 있다.대나무 섬유는 예술 소재, 정원, 조경 또는 건축재료에 사

용되나 대나무는 줄기와 잎을 가지고 있으며, 일본, 우리나

라, 베트남, 중국 등 아시아와 남미의 여러 나라에서 많이 생

산된다. 그리고 황마, 케나프 등에 비해 생산성이 매우 높다. 대나무는 후처리하면 유리섬유에 비해 상대적으로 높은 비

강도를 가지고 있고 보강재로 사용될 때 친환경성 등을 고

려하면 유리섬유보다 활용성이 더 높다. 대나무는 목질부에

수많은 관다발이 있으며 관다발의 주요 성분은 셀룰로스와

리그닌이다.일정 길이의 대나무 자체를 증기압을 이용하여 혹은 물리

적인 방법으로 대나무 섬유를 얻을 수 있다. 얻어진 대나무

섬유를 수 mm에서 수십 mm로 짧게 잘라 바이오복합재료의

보강섬유로 사용할 수 있으며, 또한 분말 상태의 죽분은 고

분자수지와 함께 이용할 수도 있다.

Table 3. 천연섬유의 화학조성

Type of fibreCellulose Lignin Hemicellulose Pectin Wax Micro-fibrillar/

Spiralangle (Deg.)Moisture Content

wt.% wt.% wt.% wt.% wt.% wt.%BastJute 61-71.5 12-13 13.6-20.4 0.2 0.5 8 12.6Flax 71 2.2 18.6-20.6 2.3 1.7 10 10

Hemp 70.2-74.4 3.7-5.7 17.9-22.4 0.9 0.8 6.2 10.8Ramie 68.6-76.2 0.6-0.7 13.1-16.7 1.9 0.3 7.5 8Kenaf 31-39 15-19 21.5 - - - -LeafSisal 67-78 8.0-11.0 10.0-14.2 10 2 20 11PALF 70-82 5-12 - - - 14 11.8

Henequen 77.6 13.1 4-8 - - - -Seed

Cotton 82.7 - 5.7 - 0.6 - -FruitCoir 36-43 41-45 0.15-0.25 3-4 - 41-45 8

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28 | Vol. 19 No. 1

3.2. 천연섬유 강화 복합체의 응용

1) 자동차산업

자동차 부품에 천연섬유를 사용한 역사는 매우 길다. 경량

화, 양호한 기계적 성질과 가공성, 단일 가공공정에서 복잡

한 형상의 부품을 성형할 가능성, 비교적 높은 충격강도, 유리섬유에 대비한 취급 및 조립상의 이점 등이 바이오 복합

체의 강점이다. 제품이 환경에 주는 영향과 피해를 분석하는

전 과정에서 천연섬유 강화 플라스틱 부품이 유리섬유 강화

부품보다 유리하다고 보고되고 있다.또한 폐차의 비분해성 및 순환 불능 부품에 대한 환경문제

인식이 높아지면서, 자동차 제조자에 생분해성 재료를 사용

해야 한다는 압력으로 작용하고 있다. 합성 혹은 재생가능한

고분자 기질을 여러 천연섬유로 강화하여 자동차의 다양한

부품 개발에 응용하는 연구가 매우 활발하다. 폴리젖산 (PLA)은 생분해성이며 기계적인 성질이 장기간

유지되므로 천연 충전재의 기질로서 가장 중요하다. Nina 등은 PLA와 여러 천연섬유와의 복합체로 생산한 자동차 부품

의 기계적 특성을 연구하였다.MD 방향 인장강도는 면화/PLA가 가장 낮았고, 이보다 인

피섬유 (bast)/PLA가 약간 높았으며, 리오셀/PLA가 가장 높았

다. PLA 복합체의 물성은 순수 PLA에 비해 증가한다는 데이

터가 많다.CA (cellulose acetate)도 자동차 내장재로 많이 적용되는 바

이오재료이다. 가소화한 CA는 칼렌더링 혹은 부직포 재료로

만들 수 있다. CA, 가소제 (스트르산염계) 및 나노 충전제의

복합체는 PP/TPO 기반 자동차 부품 대체재로 많이 연구되고

있다. cellulose acetate butyrate와 리오셀의 복합체는 자동차에

적용할 새로운 후보로 등장하고 있다.

2) 도전성 복합체

도전성 셀룰로스 복합체는 천연섬유 강화 복합체로서는

비교적 새로운 분야이며, 아직 초기연구단계에 있다. 그러나

친환경성 및 자기변형 재료보다 유리한 유연성, 경량 및 다

공성 때문에 이에 관한 관심이 증가하고 있다. 도전성 고분

자와 셀룰로스의 복합체는 여러 디바이스에 사용할 수 있다.① 폴리아닐린 (PAN) 기반 여과지는 산 및 알칼리의 센서

로 또는 종말점 지시약 기열 디바이스 및 액추에이터로

작용한다. 또 셀로판 양면에 금박 코팅을 한 셀룰로스

복합체는 전기에 의해 굽어지는 전자활성 액추에이터

가 될 수 있다.② PAN 혹은 폴리피롤 (PPy)의 단량체를 나무 톱밥과 물의

현탁액에서 제자리중합하면 이들 복합체의 전도도가

증가한다. 이 복합체는 유연성과 항균성을 요하는 전자

재료에 응용가능하다.③ 액정 용액과 CMC (carboxy methyl cellulose), HPC

(hydroxy propycellulose), APC (acetoxypropycellulose)와의

가교결합체는 전기광학적 센서로 적용될 수 있다.④ 리튬 배터리에서 셀룰로오스를 세퍼레이터로 연구되

고 있고, 나노 Si/셀룰로스 복합체는 음극재료로 이용하

는 연구가 보고되고 있다.

3) 장벽 (barrier) 재료

천연섬유의 비투과성 결정질은 강화 플라스틱 재료에서

투과도의 저하, 즉 방벽성을 증가시킨다. 담배 필터로 쓰이

는 셀룰로스 아세테이트 (CA)가 대표적이다. CA/나노 SiO2

필름은 담배연기의 니코틴은 44%, 타르를 35% 경감시켰다. 이 외에도 PLA 혹은 HAPE와의 바이오복합체의 방벽성 연

구 등이 보고되었다.

4) 약물 전달 시스템

약물전달 시스템에서 셀룰로스가 단독으로 접착제로 자

주 쓰인다. 하지만 이제는 셀룰로스 복합체를 이용하는데 관

심이 증가하고 있다. HPMC (hydroxypropylmethyl cellulose)는

규제에 합격할 수 있고 사용의 간편함 등의 이유로 약물 방

출속도 조절 고분자로 널리 쓰인다.이를 기반으로 한 복합체는 고분자가 유리상에서 고무상

으로 바뀌고 물 혹은 생리액 중에서 팽윤된다. HPMC 외에

도 ethyl cellulose, cellulose nitrate, cellulose acetate 등이 여러 약

물을 대상으로 연구되었다.

5) 건축 자재

바이오를 바탕으로 한 건축 구조재용 복합체는 차세대 건

축 재료로 매우 중요하다. 천연섬유로 강화한 시멘트 (섬유

시멘트)는 재생가능한 재료, 시멘트의 물성 개선 (강성, 인성, 신축성 및 내균열성), 비교적 저렴한 가격 및 발달된 가공기

술 들의 이점이 있다.복합체의 내구성을 개선하기 위하여 슬래그, 응회암 등을

첨가한다. 섬유강화복합체는 적층법, 압착법, 혹은 압출법

등 다양한 방법으로 제조한다. 섬유 함량은 8-12%이다. 지붕,

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 29

마루, 절연 및 기타 건축재용 섬유 시멘트를 생산하는 기업

이 많다.

6) 접착제

요소 및 페놀-포름 알데히드 수지가 접착제로 사용되는 천

연섬유계 복합체는 독성이 문제인데, 재생가능한 자원으로

부터 포름알데히드 없는 목재용 접착제를 개발하는 연구가

진행 중에 있다. 특히 셀룰로스 유도체 중에서 CMC가 대표

적인 녹색 접착제이다. S.Nobuo 등은 상업적 접착제보다 기

계적 성질과 항균성이 우수한 CMC계 접착제 개발하였다고

보고하였다.HPC 및 HPMC 같은 셀룰로스 에테르는 점성 접착성 치료

용으로 널리 응용되고 있으며, 새로운 제품이 연구되고 있다.

7) 셀룰로스 기반 나노복합체

셀룰로스 섬유는 미세섬유라 칭하는 나노크기의 섬유 (직경 2-20 nm)로 구성되어 있으며, 이 나노섬유는 셀룰로스 나

노위스커로 알려진 미세결정으로 되어 있다. 미세결정 셀룰

로스는 보통 식물 세포벽으로부터 비결정부분을 산에 의한

가수분해 방법으로 제거하고, 기계적 전단력 분해에 의해 얻

어진다.나노셀룰로스를 고분자 기질에 균일하게 분산하여 나노

복합체를 만드는 것은 쉽지 않으며, 상용화에도 어려움이 있

다. 나노셀룰로스의 분산 연구가 전분, PLA, LDPE 등 다양한

고분자에 대하여 행해졌다. 통상적인 압출방법으로는 PLA와 셀룰로스 나노입자와 복합체를 얻을 수 없다.

8) 상용화제의 활용

친수성인 천연섬유와 소수성인 고분자수지 사이의 접착

성 향상을 위해 활용되는 천연섬유의 표면개질 방법은 매

우 효과적이지만 천연섬유 개질에 필요한 공정설비가 요구

된다.상용화제 (compatibilizing agent)는 천연섬유의 개질과 함께

바이오복합재료의 물성향상을 위하여 사용되고 있다. 상용

화제는 기존의 유리섬유와 탄소섬유 등을 고분자수지 내에

분산시키는 기존설비를 이용하여 천연섬유와 함께 분산시

킬 수 있다.Figure 7은 1995년 Roger M. Rowell 박사 연구팀이 연구한

kenaf/폴리프로필렌 복합재료에 대한 응력-신장률 곡선이다. kenaf 섬유 함량이 높아질수록 인장강도와 인장탄성률 모두

가 크게 향상되었다. 특히 maleic anhydride-grafted polypropyl-ene (MAPP)이 상용화제로 사용될 경우 아주 효과적인 물성

향상이 나타났다.이로부터 친수성인 kenaf 섬유와 소수성인 폴리프로필렌

수지간의 접착력 향상에 MAPP가 효과적으로 기여하였음을

확인할 수 있다.

4. 천연섬유와 바이오복합재료 전망

4.1. 천연섬유 강화 복합재료 동향

유럽에서 섬유강화 복합재료로 사용된 천연섬유 사용량

은 2010년에는 2만 톤에 이르렀으며, 2025년까지 약 8만 톤

으로 증가될 전망이다. 천연섬유 복합재료에 대한 세계시장

은 미국의 시장조사 회사 Lucintel의 자료에 의하면, 2010년에

약 2백만 달러에 달했으며, 천연섬유와 수지에 대한 수요가

Figure 6. 천연섬유 강화 복합체.

Figure 7. 폴리프로필렌/kenaf 복합재료의 stress-strain curve.

특집

30 | Vol. 19 No. 1

빠른 속도로 증가될 것으로 나타났다.또한 Textile Intelligence는 천연섬유가 사용된 주된 이유가

무게를 줄이고 환경문제에 대응하며, 비용절감과 복합한 구

조의 부품을 제조하기 위함이라고 말하고 있다. 물론 천연섬

유를 사용함에 따라 비용에 이득이 되는지와 품질관리의 지

속에 문제가 없는가에 대한 의구심은 계속되고 있다.그러나 현재 바이오 기반 소재의 복합재료가 강성과 강

도를 향상시켜 생산될 수 있다는 사실은 이미 제조업체와

연구자들에 의해 입증되고 있다. 아마 및 대마와 같은 섬유

는 자동차, 건설, 스포츠 및 레저산업에 이미 적용되고 있

으며, 지속적인 혁신을 통해 더 많이 적용될 것으로 예상되

고 있다.Textile Intelligence에 의하면, 이러한 자료의 개발을 위해 많

은 노력이 이루어졌고, 그 성능 또한 입증되었다고 한다. 최근 몇 년 동안 특히 압출성형 분야에서 비용 및 무게 감소가

더욱 두드러졌다. 또한, 자동차산업은 바이오 기반 소재 및

경량구조에 점점 관심을 보이고 있다.향후 2년간 거의 대부분의 자동차 제조업계에서는 차량

내부부품의 상당히 많은 부분을 천연섬유 강화 복합재료로

만든 새로운 자동차 모델이 시장에 출시될 것이다. 자동차

제조업체들은 바이오 기반 소재를 사용하려는 추세이다.지금까지 천연섬유 건설재료는 잘 알려지고 있지 않았다.

그러나 Textile Intelligence는 장래에 천연섬유를 이용한 투명

필름 또는 래커가 사용되어 완전히 새로운 표면효과를 나타

낼 것이라고 말하고 있다.또한 100% 바이오 기반의 화합물을 포함하는 친환경 복합

재료가 일본 자동차에 곧 등장할 것으로 보인다. 여기에 사

용되는 친환경 복합재료는 주로 옥수수 전분이나 사탕수수

와 같은 재생가능 자원으로부터 만들어질 수 있는 폴리유산

(PLA)과 같은 바이오 고분자 또는 바이오 기반의 폴리프로

필렌 수지로 만들어진 플라스틱 매트릭스와 천연섬유가 결

합되어 제조된다.

4.2. 천연섬유 전망

바이오 고분자는 이제 일상 용도에 진입하고 있다. 생분해

성 혹은 재생가능 원료를 기반으로 한 고분자는 매년 20-30%

성장하면서 곧 범용 플라스틱과 경합하게 될 것이다.천연섬유와의 고분자 복합체는 생산, 가공 및 사용 사이클

에서 개시 중에 CO2 배출을 저감할 수 있으며 탄소 거래 가

능성도 있다. 따라서 자연에서 탄소 고정화를 일으키는 가능

한 경제적인 대안으로 나타나고 있다. 일정 배향에서 강도는

10 GPa도 가능하다.천연섬유 강화 플라스틱 부품이 유리섬유에 비해 많은 이

점을 제공하지만, 항공 및 자동차 부품으로 개발하기 위하

여, 또 이 산업으로부터 신뢰를 얻기 위해서는 기술적으로

고려할 점도 다수 있다. 셀룰로스 미세섬유의 나노복합체는

미래 선진 엔지니어링 바이오복합체로서 가능성이 높으며, 아주 낮은 함량에서도 고성능, 내구성, 가치, 수명, 다용도성, 지속가능성이 향상될 수 있을 것이다.

미국의 삼림산업의 경우 셀룰로스 나노섬유를 발견하고

이를 다량으로 정제할 수 있는 능력을 가진 나노기술에 진

입하고 있다. 셀룰로스 나노결정은 바이오센서와 촉매를 생

산하는 주형에 응용될 수 있다.섬유 시멘트는 건축자재로 매우 이점이 많다. 그런데 습한

환경에서는 노화가 진행되어 강도와 강성이 저하되는 내구

성 문제가 있다. 이 문제는 적절한 건조, 혼합 및 개질로 근

절할 필요가 있다.원하는 기능을 가진 고분자를 기반으로 하는 개질에 의한

도전성 셀룰로스의 개발은 천연섬유계 복합체의 첨단 분야

의 하나이다. 이것이 개발되면 종래 전자부품에 맞먹는 강성

과 강도에 맞추면서 환경 친화적이고 폐기가 용이한 전자재

료를 개발할 수 있다.

4.3. 바이오복합재료 응용

바이오복합재료는 현재 자동차부품용, 전자부품용, 건축

내장용, 포장용, 스포츠/레저, 생활용품 소재 등으로 매우 다

양하다. 자동차부품의 대표적인 예로는 내장재인 헤드라이

너, 도어트림, 콘솔박스, 바닥재, 의자 등이 있다.전자부품으로는 휴대전화 케이스, 전자제품 하우징 등이

있으며, 건축용으로는 각종 내장용 패널, 옥외 데코 및 펜스, 바닥재 등에 사용된다. 각종 식품용기 및 포장재에도 천연섬

유가 사용된 예는 미국, 유럽 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다.또한 컨테이너 박스용 소재, 윈드터빈 블레이드 등에 사용

된 예도 있으며, 탄소와 함께 천연섬유를 사용하여 경량 스

포츠용품을 제조하는 것도 소개되고 있다.이러한 자연순환형 바이오복합소재 및 그 응용분야가 우

리에게는 다소 생소하게 느껴질 수 있으나, 일찍이 지구온

난화에 관심을 가지고 환경규제에 대한 법규를 마련하고 강

화시키고 있는 유럽, 미국, 일본 등 여러 선진국에서는 이와

같은 저탄소 녹색자원에 바탕을 둔 소재에 대한 연구개발을

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 31

수행하여 왔으며 현재 산업화와 함께 응용분야를 넓혀가고

있다.최근 들어 PLA와 PBS 같이 완전히 생분해가 가능한 고분

자수지에 대한 관심이 빠르게 증가하고 있다. 옥수수 전분

으로부터 많은 연구개발 과정을 거쳐 상업화 된 PLA는 현재

사용량의 증가와 함께 그 가격이 점차적으로 낮아지고 있다.PLA에 천연섬유를 도입하여 제조된 친환경 바이오복합재

료는 현재 전자제품, 자동차부품 분야 등으로 응용이 확대되

고 있다. 특히 케나프/PLA 바이오복합재료는 케나프 섬유와

PLA 수지의 합성에 이용되는 옥수수 재배과정에서 대기 중

의 이산화탄소를 흡수하고, 부품의 경량화와 친환경화가 동

시에 가능한 대표적인 자연순환형 플라스틱이기 때문에 더

욱 매력이 있는 소재로 떠오르고 있다.

5. 천연섬유와 바이오복합재료 기술연구 현황

5.1. 국외 기술 현황

(1) 아마 직물을 이용한 스노우보드

아마 직물을 사용하여 개발된 스노우보드는 나무로 만들

어진 적층형 코어와 아마 직물의 두 층 사이에 샌드위치 구

조 및 위 아래에 플라스틱 층을 가지는 새로운 구조이며 이

러한 모든 구조는 친환경 특성의 에폭시 레진 시스템을 사

용하여 함께 결합되어 있다. 바이오섬유 스노우보드는 동작

에 따라 반응하고 구부러지며 각도를 잘 맞출 수 있다. 굴곡

패턴과 경량 특성이 기존의 스노우보드에 비해 매우 우수하

다. 바이오섬유 복합재료를 사용함으로써 기존 시판된 유리

섬유 및 현무암을 보강재로 하는 복합재료 스노우보드에 비

해 내구성이 우수하다.

(2) 첨단 바이오복합재료의 새로운 보강재

셀룰로스는 세상에서 가장 풍부하고 재생가능한 재료이

다. 새롭게 개발된 셀룰로스 보강재는 바이오에 기반을 둔

레진과도 잘 양립하여 100% 바이오를 기반으로하는 복합재

료를 대량으로 생산하는데 적합하다. 새롭게 개발된 셀룰로스 섬유 보강재는 다음과 같은 특성

을 가지고 있다.① 순수하게 셀룰로스로 구성되어 있어 100% 바이오를 기

반으로된 복합재료의 경우 생분해가 가능하다.② 밀도가 적어 경량 부품을 제조하기에 적합하다.③ 구조적으로 일반적인 공정에 적용되기 쉽다.④ 균일하고 일정한 특성을 가진 고품질의 연속상 섬유이다.⑤ 바이오를 기반으로한 레진과 양립할 수 있다.⑥ 재생가능한 보강재 중에서 균일한 외관과 밝기를 가진다.

(3) 바이오 복합재료로 제조된 자동차

플라스틱 병을 잘게 자른 부분과 항공기 산업에서 폐기된

탄소섬유, 아마, 당근을 기반으로 한 레진의 복합재료로써

만들어진 자동차는 바이오 연료로 운행된다는 사실에도 불

구하고 시간당 135 마일로 달릴 수 있다. 식물로부터 만들어

진 부품들은 당근 및 다른 뿌리 채소로 만든 경주용 특수 스

티어링 휠, 아마 섬유 및 대두콩 오일로 만든 폼으로 된 경주

용 의자, 아마 직물로 만들어진 섬유 목 보호대, 식물유를 기

반으로 한 윤활제 및 폐기 초콜릿과 채소 기름으로부터 유

도된 바이오 오일로 달리도록 고안된 바이오 디젤 엔진을

포함하여 경주용 자동차를 아름답게 만드는 주요부분에 사

용된다. 또한 출발 시에 배출되는 오염물을 파괴하는 촉매를

코팅한 방사체도 포함된다.

(4) 목재섬유를 이용한 플라스틱의 강화

목재섬유를 이용해 플라스틱 재료를 강화시키는 새로운

기술을 개발되고 있다. 건축, 빌딩, 자동차 및 항공기와 같은

Figure 8. 바이오 나노복합소재의 응용분야 ((a) interior footwell heater vent, (b) seat back (c) hull and deck of personal watercraft, (d) trim, centre

bridge, sail panel and box rail protector (e) centre console (f) antivibration systems (g) tires and (h), (i), (j) gas/liquid barrier).

특집

32 | Vol. 19 No. 1

복합재료를 사용하고 있는 제조업 분야에 미치는 영향이 클

것이다. 게다가, 목재섬유는 재생가능하고 농작물을 기반으

로 하고 있으며 복합재료가 일정기간 사용 후에 자연에 해

를 끼치지 않게 생분해된다. 또한 복합재료에 목재섬유를 더

많이 사용하는 것은 목재 펄프의 새로운 용도를 제공할 수

있기 때문에 제지업계에도 도움이 된다. 종이가 원재료이기

때문이며, 종이로부터 목재섬유를 추출하여 사용한다. 현재, 복합재료 사업은 고분자와 섬유형태가 아닌 목재 입자를 사

용하고 있으며, 이는 원가절감 효과가 있지만 최적의 방법은

아니다. 추출된 섬유는 입자와는 다른 것이다. 섬유는 목재

입자보다 더 강하고 경직성을 가지며, 플라스틱의 강도를 높

여주는 역할을 한다. 입자 대신에 목재섬유를 고분자 단량체

의 직접 변환에 사용함으로써 제조업자들은 용융단계 없이

다양한 형태의 제품으로 고체화할 수 있다. 섬유가 포함된

고분자 매트릭스를 통해 용융 과정 없이도 형태를 만들 수

있다.개발 중인 공정은 종이로부터 추출한 목재섬유를 이용해

형틀 안에 주입한 후에 반응 혼합물을 사출하면 고분자 제

품을 만든다. 기존의 용융 방법을 사용할 때보다 상대적으로

낮은 섭씨 150도까지 온도를 상승시키면 수 분 내에 복합재

료가 형성된다. 성형온도가 낮다는 것은 중요한데, 목재섬유

는 섭씨 190도 이상에서도 분해되기 때문이다.

(5) 대나무 섬유 복합재료 개발

대나무 섬유 복합재료의 압축 강도는 강철의 절반이지만

탄성은 근본적으로 강철과 같고 무게는 강철의 1/6정도이

다. 고부가가치를 가지는 친환경 재료는 다양한 분야에 응용

될 수 있고 나무 및 유리섬유 보강 복합재료를 대체하여 주

요 제품군이 될 것이다. 대나무 섬유 복합재료는 원재료로서

cizhu 대나무를 사용한다. 새로운 환경 보호판 내에 냉열 압

축에 의해 직조 방향에 따라 기본 단위로 대나무 묶음을 기

본 단위로 하는 재생할 수 있다. 제품의 강도는 높고, 탄성

또한 매우 우수하다. 물리적 및 기계적 측성을 풍력 발전기

의 요구조건에 부합된다. 유리섬유 보강 복합재료 풍력 블레

이드와 비교할 때 대나무 풍력 블레이드는 가격 대비 성능

이 우수할 뿐만 아니라, 10% 가볍고 비용도 유리섬유 보강

복합재료 풍력 블레이드에 비해 15% 저렴하다.대나무 섬유 보강 복합재료는 또한 내부 및 외부의 마룻

바닥, 육교, 욕실 바닥, 용기 밑판, 기차 및 자동차 바닥, 내부

및 외부 가구, 정원가구, 외부, 목재 구조물, 문, 창문, 울타리

재료 등에 사용될 수 있다. 열처리 공정을 통해서 대나무 섬

유 보강 복합재료 색상을 마호가니 및 다른 우수한 품질의

재목 형태로 변화시켜 고부가가치 재료로 만들 수 있다. 보다 우수한 경제성과 환경보호 장점에 의해 대나무 섬유 복

합재료는 목재 혹은 유리섬유 보강 복합재료를 대체하고 미

래의 주요 제품군이 되고 있다.

(6) 염료 오염을 해결하는 섬유소 섬유로 이루어진 바이오

나노복합체

나노입자에 삽입된 자연적인 섬유를 이용하는 저렴하고

단순한 공정이 유해한 섬유 염료 (textile dye)를 수 분 이내에

거의 완벽하게 제거할 수 있는 기술이 개발되고 있다. 청바

지 색상에 사용되는 남색과 같은 염료는 남아메리카, 인도

및 중국 등지의 섬유공장 인근의 수로를 위협하고 있는데

이러한 염료는 독성을 나타내며 물을 변색시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 바이오복합체

를 합성하는데 합성은 기본적인 화학 실험실 수준에서 형성

될 수 있다.

Figure 9. 목재 섬유 구조.

Figure 10. 대나무 섬유의 단면.

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 33

(7) 실크 나노 섬유를 이용한 바이오복합재료와 그 제조방법

실크섬유 제조공정에서 배출되는 폐실크를 전기방사를

통해 실크나노섬유로 제조하고 이를 바이오복합재료의 보

강재로 이용하도록 하는 것으로서, 폐실크로부터 전기방사

법을 통해 실크나노섬유를 제조하는 방법과 그 제조물 및

실크나노섬유를 이용한 바이오복합재료와 그 제조방법에

관한 것이다. 이렇게 제조된 실크나노섬유는 생분해성 플라

스틱 및 보강재와 도포 또는 성형하여 복합재료로써 이용가

능하다.

5.2. 국내 기술 현황

국내에서는 몇 해 전까지만 하더라도 바이오복합재료에

대한 인식이 상대적으로 부족하여 산업체에서의 바이오복

합재료 연구개발은 거의 진행되지 않았지만, 최근들어 실용

화 및 고성능화 연구에 박차를 가하고 있다. 정부에서도 IT (정보기술), BT (생명공학기술), ET (환경·에너지기술) 분야를

중심으로 연구개발 투자가 증가하고 있는 추세이다. 중·장기

적으로 셀룰로스계 용융방사용 바이오섬유 소재 개발, 동식

물 단백질 기반 재생섬유 소재 개발, 유·무기 융복합 고강도

고내열성 바이오섬유 소재개발, 기능성 작물 및 약용작물 유

리 생리활성물질 융복합 헬스케어, 테라피섬유 소재 개발 등

산업화를 위한 체계적인 연구개발이 수행 중에 있다.

6. 천연섬유와 바이오복합재료의 시장분석

세계 섬유산업의 시장규모는 2005년 11,040억 달러에서

2015년 16,821억 달러 (4.3%/년 성장 기준) 규모로 성장할 것

으로 전망된다. 2010년도 이후 주력 섬유제품은 6T와 접목된

다양한 융합형 섬유제품이 신규수요를 창출하며 미래시장

을 주도할 것으로 예측되고 있으며 세계 섬유 생산량은 2005년 62,836천 톤에서 2010년 73,792천 톤으로 연평균 3.3% 이

상의 증가를 실현하였다. 특히 섬유소재는 한정된 천연섬유

보다는 응용성이 높은 특수 기능의 신섬유 위주로 성장이

지속될 것으로 보이며 세계 섬유 수출시장은 2015년에는 물

량면에서 90,338천 톤, 금액적으로는 약 8,000억 불의 시장을

형성할 전망이다. 특히, 복합 기능성 캐주얼/스포츠, 센서 텍스타일, 유비쿼

터스형, 쾌적 건강 inner wear 및 유아동용, 인텔리전트 기능

의류 등 패션의류 제품군 중심의 스마트섬유 세계시장은

2007년 1,494억 달러에서 2015년 1,964억 달러 규모로 성장할

것으로 예측되고 있다. 향후 세계시장에서 신섬유는 필터용

섬유, 특수 보호용 섬유, 에너지 저장용 섬유, 클리너용 섬유, 의료용 섬유, 나노복합섬유 보강재 등에서 용도가 확대될 것

으로 전망하며 전량 수입에 의존하는 고성능 필터, 차세대전

지인 폴리머전지, 생체 의료용 섬유 등에서 기술개발이 이루

어져 수요가 크게 창출될 것으로 기대된다.

Table 4. 국내 바이오복합재료 관련 특허 출원 현황

특허 명칭 출원일

생분해성 고분자필름의 제조방법 2013.09.16바이오복합 재료 조성물 및 이를 이용한 파이프 2013.06.28부들섬유다발의 제조방법 및 이를 이용한 바이오복합재료

2012.02.29

친환경 난연성 바이오 복합재료의 제조방법 2011.09.01커피 부산물 및 재생 대나무 숯을 재활용한 폴리락트산 바이오복합재료

2011.12.28

난연성이 개선된 폴리락트산 바이오복합재료 2011.12.28

천연 분말을 이용한 사출형 복합재료의 제조방법 및 이에 의한 천연 분말을 이용한 사출형 복합재료

2013.10.22

천연 장섬유강화 사출형 복합재료의 제조 방법 및 이를 이용한 천연 장섬유강화 사출형 복합재료

2013.10.22

실크 피브로인 분말을 이용하여 제조된 바이오복합재료 및 이를 이용한 인공도관

2011.10.17

미세조류 부산물을 포함하는 바이오 복합재료 및 이의 제조방법

2011.09.20

폴리프로필렌/콩―단백질 바이오 복합재료 조성물, 이를 이용한 바이오 복합시트 및 이의 제조방법

2008.06.19

자동차 내·외장재용 폴리프로필렌-대나무섬유 바이오 복합재료

2008.05.21

천연섬유와 폴리프로필렌 바이오복합재료의 제조방법

2008.04.14

천연섬유/폴리카다놀 바이오복합재료를 제조하는 방법

2008.04.14

폴리락트산 바이오복합재료 제조방법 및 이에 의한폴리락트산 바이오복합재료

2007.08.03

폐실크로부터 전기 방사법을 통해 실크 나노 섬유를제조하는 방법과 그 제조물 및 실크 나노 섬유를 이용한바이오복합재료와 그 제조 방법

2006.06.09

기계적 강도가 개선된 바이오 복합재료 2007.05.25해조류 섬유를 보강재로 한 바이오복합재료를 이용한전자부품케이스

2007.05.23

홍조류 섬유를 보강재로 한 바이오복합재료와 고온 분쇄기술을 사용하여 보강재 섬유 분산이 우수한 바이오복합재료 제조방법

2006.10.24

특집

34 | Vol. 19 No. 1

세계섬유수출은 2007년 이후 미국발 글로벌 금융위기, 유럽 재정위기 등에도 불구하고, 2000년 1,474억 달러에서 2011년 3,456억 달러로 연평균 6.4%의 증가율을 기록하였다. 이와 같은 세계 섬유 수출 증가는 산업용 섬유가 주도하고 있

다. 세계 산업용 섬유 수출증가율은 2000-2011년 기간 동안

연평균 8.2%로, 섬유 전체 수출증가율 6.4%보다 1.8% 높은

수준을 기록하였다.반면, 의류용 섬유는 전 세계적으로 수요증가가 정체된 가

운데 중국, 인도네시아 등 후발 개도국들이 생산능력을 확대

하면서 공급과잉현상이 야기되었다. 이에 따라 세계 섬유전

체 수출에서 차지하는 산업용 섬유 비중에 2000년 21.2%에

서 2011년 25.7%로 4.5% 상승하였다.세계 최대 시장인 EU 섬유수입의 경우 산업용 섬유가 높

은 수입증가와 함께 섬유 전체 수입증가를 견인하고 있다. EU 산업용 섬유 수입증가율은 2003-2012년 기간 동안 연평

균 6.8%로, 섬유 (의류 제외) 전체 수입증가율 4.5%보다 2.3%

높은 수준을 나타내고 있다. 이에 따라 EU 섬유 전체 수입

에서 차지하는 산업용 섬유 비중이 2003년 27%에서 2005년 28.8%로 높아진 데 이어 2012년 현재 33.0%로 2000년보

다 7.0% 상승하였다. 미국 섬유수입의 경우도 산업용 섬유

가 섬유 전체 수입증가를 견인하였다. 미국 산업용 섬유 수

입증가율은 2000-2012년 기간 동안 연평균 6.0%로, 섬유 전

체 수입증가율 4.3%보다 1.7% 높은 수준을 나타내었다. 이에

따라 미국섬유 전체 수입에서 차지하는 산업용 섬유 비중이

2000년 29.9%에서 2005년 31.2%로 높아진 것에 이어 2012년

36.4%로 2000년보다 6.5% 상승하였다.2009년 바이오 재료 시장 보고서에 수록된 천연고분자 시

장 전망에 의하면 2009년 약 7.7억 달러에서 2014년 약 10억

달러로 연평균 (CAGR) 6.5% 성장이 예상했다. 천연고분자는

합성 고분자와 미생물 유래 고분자들에 비해 상대적으로 가

공성은 다소 떨어지나 가격이 상대적으로 저렴하다는 장점

이 있다.

Figure 11. 세계 섬유시장의 교역량 전망.

Table 5. 세계 섬유 전체 및 산업용 섬유 수출 현황단위 : 백만 달러, (%)

2000 2005 2008 2011연평균증가율

(2000~11)

섬유전체

섬유전체 174,735 233,791 273,791 345,613 6.4

섬유사 29,252 34,635 36,599 51,781 5.3직 물 85,784 108,068 123,034 148,913 5.1

기타섬유제품

53,621 83,274 105,015 131,999 8.5

산업용섬유

산업용 섬유

37,080-21.2

54,692-23.4

73,993-27

88,407-25.7

8.28.2

산업용 사

4,477-15.3

5,123-14.8

6,524-17.8

7,384-14.3

4.74.7

산업용 직물

13,275-15.5

19,060-17.6

25,186-20.5

32,899-22.1

8.68.6

산업용 제품

19.325-36

30,509-36.6

42,290-40.3

48,095-36.4

8.68.6

※ ( ) 안은 섬유 전체에서 차지하는 산업용 섬유 비중

Table 6. 천연섬유 복합재료 시장현황(단위 : 세계 (백만$), 국내 (억원))

구분

시장규모 CAGR(‘12~‘27)2012년 2021년 2027년

세계 국내 세계 국내 세계 국내 세계 국내

천연섬유복합재료

2,626 577 6,194 1,360 10,973 2,410 10% 10%

※ (출처 : Lucintel study presented at JEC-Bio Forum 2011)※ (includes wood and non wood natural fiber composite markets)

Figure 12. 유럽 WPC 응용분야 (2012년).

※ (출처 : nova-Institute. eu 2013)

천연섬유와 바이오복합재료 개발현황

섬유기술과 산업 19권 1호 | 35

전 세계적으로 환경보전의 필요성이 널리 인식됨에 따라

천연섬유를 이용한 바이오복합재료의 연구개발이 활발하게

진행되고 있으며, 앞으로 친환경 관련 사업의 발전추세에 따

라 시장도 확대될 것으로 전망된다.

7. 결론

바이오복합재료에 활용되는 천연섬유는 친수성이며, 헤미셀룰로스, 리그닌 및 약간의 왁스가 포함되어 있어 알칼리

처리와 같은 섬유의 표면개질 과정이 필요하며, 이를 통하여

천연섬유-고분자수지의 계면특성 향상을 통한 기계적 특성

향상을 도모할 수 있다. 아울러 기존의 복합재료의 물성에

비견할 수 있는 우수한 성질의 바이오복합재료를 제조할 수

있다. 최근 들어 이들 선진국들은 각종 천연섬유와 함께 생

분해성 고분자수지로 이루어진 바이오복합재료 및 바이오

플라스틱 개발에 많은 투자와 노력을 아끼지 않고 있다.세계섬유생산은 80-90년대 초반의 원면, 양모 등의 천연

섬유 생산에서 90년대 중반 이후 고감성, 고기능성 응용범

위가 확대되는 화학섬유의 생산증가 추세이다. 2011년 세계

섬유생산은 8,422만 톤 (2010년 대비 6.2% 증가)으로 처음으

로 8,000만 톤대를 기록, 중국 (2,890만 톤) 63.6%, 인도 (336만

톤) 7.4%의 생산비중으로 세계전체 생산의 71%를 점유하고

있다. 미래섬유산업은 초경량화·고기능성 섬유, 스마트섬유, 친환경섬유, 첨단 의료용섬유 등이 중점적으로 연구·개발을

진행하고 있다. 기존 섬유의 재질 및 가공뿐만 아니라 복합

가공 기술개발을 중심으로 지속적 성장될 것이다.한편, 바이오복합재료는 아직 시장에 본격적으로는 참여

하지 못하고 있으나 현재 국내에서 소수 대학과 연구소에서

기초연구 및 응용연구를 수행하고 있다. 현재 헤드라이닝이

나 도어트림, 차량내부 바닥재 등 자동차내장 분야에 일부

제조업체가 천연섬유를 활용한 부품을 생산하고 있으나, 소재의 고성능화 및 외장부품소재와 전자부품소재 및 건축내

장재 개발을 위한 연구개발은 매우 부족한 현실이다. 경제성

이 확보될 경우 섬유시장을 기점으로 시장의 주력제품으로

서의 위치를 점할 것으로 전망되고 있다.또한, 국내 상황은 바이오복합재료의 기술개발 및 제품화

에 주력하고 있어 시장 확대가 상대적으로 미미한 현재상황

을 극복하기 위해서는 신규 바이오복합재료의 발굴과 함께

국제사회의 일원으로서 국가수준에 맞는 책임의식도 필요

한 것으로 생각된다. 특히 바이오복합재료 시장은 환경규제

가 수요확대의 핵심요인으로, 이를 위한 정책적 지원이 필수

불가결하며 더불어 외국의 친환경소재 개발 기술에 견줄 수

있는 연구 인프라를 구축하고 국내의 자동차, 전자 및 건축

용 친환경 소재개발 분야에 기여하고 수출 여건을 개선하기

위한 노력이 필요하다고 판단된다.

참고문헌

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※ (출처 : nova-Institute. eu 2013)

특집

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염정현

•1993-2004. 경북대학교 염색공학과 (학사/석사/박사)

•2004-2005. 미국 죠지아공대 (박사후 연구원)

•2005-현재. 경북대학교 바이오섬유소재학과 (부교수)

양성백

•2006-2013. 경북대학교 바이오섬유소재학과 졸업

•2013-현재. 경북대학교 대학원 기능물질공학과

(석사과정)

정대원

•2008-2015. 경북대학교 바이오섬유소재학과 졸업

•2015-현재. 경북대학교 대학원 기능물질공학과

(석사과정)