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2007 프랑스 복합재료 전시회 보고서

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[ 이 낙 훈 ]

ISBN 978-89-6211-064-7 98560

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2007 프랑스 복합재료 전시회 보고서

Global Exhibition Briefing

제1장 서론

서론··············································································· 5

제2장 전시회 개요 및 주요 행사

1. 전시회 개요····························································· 7

2. 전시회 소개(2007년)············································· 8

제3장 주요 전시회 제품 및 업체동향

1. 주요 전시품···························································· 11

2. 주요 참여업체······················································· 18

제4장 FRP용 수지의 최신 동향

1. FRP 개요······························································ 20

2. FRP용 수지 동향················································· 22

제5장 결론

결론············································································· 32

3

보고서명 2007 프랑스 복합재료 전시회 보고서

전시회명한글 제이이씨 콤포지트 쇼 2007

영문 The JEC Composites Show 2007

산업분야 항공, 자동차외 과학기술분야 성형기술, 소재

전시장소 파리, 프랑스 전 시 기 간 2007. 4. 3-5

관련URL http://www.jeccomposites.com

주관기관 JEC Group

전시회

개 요

- 매년 프랑스 파리에서 항공, 자동차, 선박, 대중교통, 유/무기 첨가재,

소재 전시 및 기술동향 세미나를 개최하는 세계 최대 복합재료 전시

회

- 각 분야별 첨단 소재, 기술을 사용한 성형품 전시, 포럼 개최

- 각 분야별 최신 기술 동향 파악과 관련 업체간 기술협력, 상품거래등

사업관련 협의 기회를 통해 최신 기술의 국내 산업에 적용과 수출 기

회 확대 가능

보고서

차 례

(쪽)

1. 서론(5)

2. 전시회 개요 및 주요 행사(7)

3. 주요 전시회 제품 및 업체동향(11)

4. 전시회 제품 관련 최신 동향(20)

5. 결론(32)

4

제1장서론

5

JEC Composites Show는 복합재료의 현재 기술과 응용 수준을 알려주고 미래

소재의 트렌드, 기술에 대한 방향을 제시하여 상호 국가간 혹은 기업간의 기술교

류를 넓힐 수 있는 전시회로 미국 CFA와 더불어 세계 최대의 플라스틱 전시회

이다.

따라서, 매년 개최되는 이 전시회에 세계 각국의 복합재료 업체와 이와 관련된

기계성형, 원부재료, 성형기술, dealer 등 많은 관련 업체가 참가하여 성형품 전

시, 기술 홍보 등을 통하여 기술 및 제품 판매와 최신 기술동향 파악으로 자사의

경쟁력 향상과 신사업, 신제품에 대한 아이디어를 얻을 수 있는 전시회로 평가받

고 있다.

이번 전시회는 참가한 미국업체만을 위한 zone을 만들 정도로 많은 미국기업

이 참가하였고 중국, 중동 기업들이 참여가 돋보였는데 특히, 중국 내 다국적기

업의 적극적인 홍보 활동으로 중국의 비약적인 발전을 볼 수 있었고 향후 중국

의 지속적인 성장 가능성을 느낄 수 있었다.

서론

6

전시회 개요 ●

전시회 소개(2007년) ●

제2장전시회 개요 및 주요 행사

7

- 기 간 : 2007년 4월 3일 - 5일(3일간)

- 장 소 : 프랑스 파리(Paris Expo, porte de Versailles)

- 주 제 : Together, composing the future of composites

- 주관기관 : JEC Group(프랑스, http://www.jeccomposites.com)

1. 전시회 개요

전시회 개요 및 주요 행사

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2. 전시회 소개(2007년)

- 방 문 객 : 27,336명(작년 대비 7.2% 증가)

프랑스 내국인 - 35%, 외국 방문객 - 65%

- 전시업체 : 900여개 업체 (프랑스 30%, 외국업체 70%)

- 전시면적 : 40,000㎡(36,500㎡ in 2006, 작년대비 12% 증가)

- 주요 전시업종 : 자동차, 우주항공, 해양, 건설, 철도차량, 천연섬유,

소프트웨어, 성형기술, 스포츠 및 레저 산업 등

가. 전시업체

열경화성, 열가소성 수지 제조 업체 및 가공 업체와 유리섬유, 탄소섬유, 유/

무기 충전재 생산업체, 선박, 수송차량, 항공기 제조사 등 900여개 업체 참여

※ 참여업체 및 주제별 booth

9

나. 주요 행사

① End-User forums

- 전시회 기간 중 Marine, Biocomposite, Automotive, Construction/Building,

Aeronautics, Land Transport 등 6개 포럼으로 구성되어 복합재료 시장

의 기술변화와 혁신에 대한 포럼 진행

- 각 part에 따라 4-5개 전문업체의 기술진이 강사로 출연하여 전문 분야

의 기술동향, 실제 시공현황, 각종 실험데이터를 가지고 강의하고 청중과

의 구체적인 토의를 통해 기술교류 추진

② Technical sales presentations

- 전시 기간 중 매일 10여개 업체의 경영진과 연구진이 자사 기술 및 제품

홍보 시간을 갖고 응용분야의 한계 극복과 steel이나 세라믹소재 같은 기존

소재와 경쟁할 수 있는 가능성을 제시하고 질의 응답을 통해 정보 공유

③ Innovation Showcase/Innovation Programme

- 복합재료 소재를 이용하여 Aeronautics & space, Construction, Ground

Transport, Energy & Industry, Sports & Leisure, Environment &

Process, Marine에 적용된 성형품, 부품 가운데 지난 일년간 전 세계에

서 가장 혁신적인 제품을 선별하여 전시 및 수상식

④ Design Expo

- “How composites can make daily lives more comfortable”이란 주제로

최근 개발된 최첨단 생활 소품을 선별하여 전시하고 현재와 미래의 복합

소재가 가야할 방향 제시

⑤ Exhibitors Demos

- 엄선된 약 20여개 업체가 전시기간 내내 자사의 성형기계 등을 전시, 가

동하여 실제 process를 시연함으로써 관람자의 이해를 높이고 성형품, 장

치, 기술에 대한 교류 토대 마련

10

제3장주요 전시회 제품 및 업체동향

주요 전시품 ●

주요 참여업체 ●

11

전시회는 크게 자동차, 우주항공, 선박, 보강재, 철도차량, 성형기술, 건설 등

으로 구분되어 있으며, 각 booth에서는 기술, 제품 상담과 성형 시연이 있었다.

가. 생활 소품 관련

- 수지는 주로 에폭시가 사용되고 보강재는 탄소섬유를 이용한 의자, 넥타

이 핀, 볼펜, 지갑, 시계, 자전거 등과 같은 생활 필수품부터 소품에 이르

는 제품이 선 보였다.

[그림 1] 에폭시/탄소섬유를 이용한 시계 및 넥타이 핀

주요 전시회 제품 및 업체동향

1. 주요 전시품

12

[그림 2] 에폭시/탄소섬유를 이용한 의자 및 자전거

[그림 3] 아크릴/유리섬유를 이용한 의자

나. 산업재 및 automotive, leisure 관련

- 최근 2-3년 전에 최첨단 제품으로 선보였던 제품들이 실용화단계를 거쳐

제품화 된 아이템들이 돋보였고, 특히, 유리섬유를 이용한 소형 가스봄베

는 이미 유럽시장에서 유통되고 있었으며, 조만간 국내를 비롯한 아시아

권에 성형기술과 유사제품이 유입될 것으로 예상이 된다.

- 자동차 body 등도 이미 최신 기술로 전시된 바 있었으나 부품에까지 적용

을 확대하여 복합재료 소재의 적용범위를 증가시키고, 특히 항공기 바디에

복합소재를 적용한 것은 복합재료의 획기적인 기술 발전으로 평가된다.

- resin의 비약적인 발전 뿐 만 아니라, 유리섬유와 같은 기존 보강재의 물

13

성 개량에 의한 응용범위 확대도 인상적이었며, 기술개발에 의해 응용범

위의 무한한 잠재력을 확인할 수 있었다.

[그림 4] 에폭시와 탄소섬유 및 3D 유리섬유를 사용한 자동차 full body와 본네트

[그림 5] 불포화폴리에스테르 수지와 유리섬유를 사용한 범퍼 구조재 및 보드

[그림 6] 3D 유리섬유를 사용한 블레이드 [그림 7] 유리 장섬유를 사용한 가스봄베

14

[그림 8] 에폭시/탄소섬유를 사용한 소형 항공기 body

다. 성형기술 관련

- 기존의 오픈 몰드 성형은 수지의 용제성분에 의한 냄새로 환경과 작업자에

게 불편주었다. 따라서, 유럽을 중심으로 VOC(volatile organic compound)

기준이 까다로워지고 최종 성형품은 물론 작업장 내부와 주변 환경에 까

지 허용기준을 마련하는 움직임을 보이고 있다.

- 따라서, 향후에는 오픈몰드에서 클로즈몰드 성형으로 공정개선이 이루어

질것으로 예상되고 수지 자체도 non-solvent 나 low-solvent 타입으로

기술 개발이 이루어질 것으로 예상된다.

- 인발성형 시 몰드가 세밀화 되어 press 성형에서나 가능한 정밀한 구조물

이 인발성형으로 가능하게 되었다.

[그림 9] RTM 성형법에 의한 자동차 내부 의자 body 성형 공정

15

[그림 10] Filament winding 성형에 의한 봄베 제작 공정

[그림 11] SMC/BMC를 사용한 다양한 성형품(자동차 헤드램프, tray, 플렌지 등)

[그림 12] 몰드의 정교화로 복잡한 구조재 성형이 가능한 인발용 몰드

16

라. 첨단 부품 관련

- 전투기, 잠수함과 같은 군수장비의 주요 부품에 스틸이나 열가소성 엔지

니어링 플라스틱같은 기존 소재를 대체하여 복합재료가 적용되고 있다.

[그림 13] 에폭시, 탄소섬유를 사용한 항공기 보조 날개, 잠수함 잠망경

[그림 14] 전투기 라팔에 사용된 특수합금과 탄소섬유 복합재료 엔진

17

마. 기타

[그림 15] 인공척추 [그림 16] 위성 안테나

18

2. 주요 참여업체

업 체 국 적 업체정보 및 동향

DSM 미국

- 신약개발, 의약품, 산업용 화학제품 생산, consulting

- 열경화성 수지인 불포화에스테르 수지/비닐에스테르 수지

와 폴리우레탄수지를 결합하여 고내열, 고내식성 수지 개

발(DARON series)

- www.dsm.com

LEHMANN&

VOSS&CO독일

- 각종 플라스틱 첨가제, 충진제, paint 생산업체

- S/BMC용 난연 filler 개발

- 기존 제품에 비해 소량의 사용으로 난연성 극대화 및 용

도에 따른 다양한 그레이드 filler 개발

- www.lehvoss.de

PARABEAM 네덜란드

- 유리섬유 생산업체/3D 유리섬유 보강재 개발

- 수지 함침 시 보강재가 4-5배 부풀어 오르는 3D 보강재

로 작업시간 단축, 원가절감 가능

- www.parabeam.com

NORD 프랑스

- polyester, vinylester, G/C 생산업체

- 자외선 노출에도 변색이 없고 low solvent 타입의 G/C

제품 개발

Votsch 독일

- Microwave 경화 설비 업체

- 두께 50mm까지 경화 가능한 시스템 개발

- www.voetsch.info

NANOLEDGE- 에폭시시스템에 적용되는 나노 충진제 개발

- 내충격성과 굴곡강도 향상

BYK 독일

- 화학 첨가제 생산업체

- UP, V/E의 sagging 개선, low emision 제품

- www.byk.com

REICHHOLD 미국

- 세계 최대 UP, V/E, G/C 생산업체

- 고내후성, 내열성, 무변색 G/C 개발

- www.reichhold.com

FRP Morev 중국- FRP판넬 업체(파판을 포함한 그레이팅등의 FRP)

- www.morevpanel.com

오웬스코닝 미국- 세계 최대 유리섬유 제조 회사

- 기존 제품에 비해 2-3배 강도 개선 제품

19

FRP 개요 ●

FRP용 수지 동향 ●

제4장FRP용 수지의 최신 동향

20

○ FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic)을 포함하는 composite는 당초 미국

에서 제 2차 세계대전 중 경량구조재의 하나로서 군용 항공기의 부재로 사

용되었다. 그 후 FRP는 단지 경량 구조재로서 뿐만 아니라 뛰어난 내식성

을 갖기 때문에 석유, 화학, 선박의 분야 등에서 각종 내식 기기 및 건설소

재, 자동차 등의 주요소재로 점차 그 활용도가 넓혀지게 되었다.

○ 에폭시(epoxy), 폴리에스터(polyester) 등과 같은 수지 자체로는 우수한 내

식성과 성형성 등 의 장점에도 불구하고 다른 구조재에 비해 기계적으로

매우 약한 강도를 가지고 있기 때문에 활용도가 저하된다. 이에 반해, 강화

재로 사용되는 유리나 탄소섬유 등은 우수한 인장과 압축강도를 가지고 있

지만, 고체상태에서는 쉽게 깨지는 단점으로 인해 사용에 제한을 받게 된

다.

○ FRP는 이러한 두 가지 이상의 독립적인 재료를 복합하여 우수한 기계적 성

질과 성형성 및 내식성을 추구하는 재료이다.

① FRP의 특징

- 경량으로 비강도가 높다.(가볍고 강하다)

- 여러 가지 환경에 대해서 우수한 내식성을 가지고 있다.

- 성형법에 따라서는 소형에서 대형 성형품까지 자유로이 만들 수 있다.

FRP용 수지의 최신 동향

1. FRP 개요

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- 내열성, 단열성이 우수합니다. (열전도도가 낮기 때문에 보온, 보냉에 우수)

- 반투명으로 외부에서 내용물의 액면 투시가 가능하다. (액면계가 불필요)

- 금속 이온의 용출이 없어서 내용물이 금속 이온에 의한 품질 장애 등의

문제가 없다.

② FRP에 사용되는 수지의 종류

- 열경화성수지 : 불포화 포리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 에폭시 수

지, 페놀 수지, 포리 이미드 수지 등

- 열가소성수지 : 포리 아미드 수지, 포리 카보네이트 수지, 포리 스티렌 테

레프탈레이트 수지, 포리 에스텔 슬폰 수지, 포리 아미드 이미드 수지 등

③ FRP에 사용되는 섬유의 종류

- 무기계 섬유 : 유리섬유, 탄소섬유, 보론섬유, 알루미나섬유, 실리카섬유,

흑연섬유 등

- 유기계 섬유 : 아라미드(포리아미드)섬유, 포리에스텔섬유 등

22

2. FRP용 수지 동향

○ 열경화성 수지는 열가소성 수지에 비해 성형설비와 작업성이 우수한 특징

이 있지만, 근래들어 열경화성 수지의 단점인 재활용이 불가능하고 친환경

적 소재가 강조되는 경향으로 점점 위축되고 있는 상황이다. 또한, 엔지니

어링 플라스틱같은 열가소성 소재의 우수성으로 그 응용범위에 있어 뒤지

고 있는 것이 현실이다.

○ 그러나, 지속적인 기술개발에 힘입어 점차 환경유해물질의 사용을 현격히

줄이거나 배제함으로써 환경친화적인 제품들이 선보이고 있으며, 유럽 시장

을 중심으로 점점 엄격해지는 환경 규제에 대응하는 기술이 개발되고 있다.

○ 이러한 최신 기술은 유럽과 미국을 중심으로 개발되어 아시아권에도 점차

적용되는 것을 느낄 수 있으나, 이러한 현상에 우려가 되는 것은 선진국

일부 다국적 기업에 대한 기술 종속이다. 이미 최첨단 기술들은 특허등으

로 보호받고 있으며 중국과 같은 큰 시장에서는 최첨단 기술로 무장한 다

국적 기업의 제품이 기존 시장을 지배하며 기존 업체의 입지를 약화시킬

것으로 예상된다.

가. 에폭시 수지

① 개요 및 용도

- 두 개의 탄소사이에 한 개의 산소가 접목된 세 개의 원자로 구성된 환을

에폭시 관능기라고 한다. 에폭시(Epoxy)란 어원은 Epo(사이에, 건너서)와

Oxygen(산소)의 합성어로 탄소(-C-)와 탄소 사이에 산소(-O-)가 있는

구조를 말한다.

에폭시 수지란 분자 구조내에 두 개 이상의 에폭시 관능기를 같는 열경화

성 수 지를 총칭한다.

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- 1933년 Schlack이 BPA와 ECH의 반응을 규명.

1938년 스위스의 Pierre Castian에 의해 의치용으로 사용발명

1946연, 1950년 각각 CIBA및 Shell사 상업화

1950후반부터 1960년 후반까지 Novolac에폭시, Cycloaliphatic등 각종

신규 에폭시 수지의 생산 개시 및 상업응용 개시

1972년 국내 국도화학이 최초 국산화 생산

1997년 CIBA본사 Epoxy를 포함한 Polymer사업 매각; Vantico →

Huntsman

1998년 Shell사 Epoxy 및 BPA등 사업매각; Resolution

2006년 현재 국내 국도, 금호P&B, Hexion, Dow Chemical, 고려화학(자

소)이 생산중.

2006년 현재 세계적으로 국도, Dow, Hexion, Huntsman및 Nanya등 신

규 업체가 상업 생산중.

- 전기·전자, 도료, 조선, 자동차, 토목․건축, 접착제, 우주․항공, Sports, 방

위산업, 문구, 섬유가공, 인공장기, 문화재보수, ENPLA등에 응용되고 있음.

② 에폭시 수지의 시장 현황

MIDDLE EAST('98 15,000MT)

ELECTRICAL

LAMINATES14.17%

TOOLING, CSTG,

MLDG1.38%

MISCELLANEOUS9.82% BONDING &

ADHESIV ES

4.12%

FLOORING,

PAV INGAGGREGATES

13.76%

PROTECTIV ECOATINGS

56.75%

JAPAN('98 158,000MT)

FLOORING,PAVING

AGGREGATES4.57%

PROTECTIVECOATINGS

28.60%

ELECTRICALLAMINATES

30.76%

TOOLING, CSTG,MLDG13.34%

MISCELLANEOUS15.39%

BONDING &ADHESIVES

7.34%

USA('98 220,000MT)

FLOORING,PAVING

AGGREGATES7.80%

PROTECTIVECOATINGS

54.96%

ELECTRICALLAMINATES

11.64%

TOOLING, CSTG,MLDG5.46%

MISCELLANEOUS13.18%

BONDING &ADHESIVES

6.96%

ASIA('98 195,000MT)

TOOLING, CSTG,

MLDG

4.15%

MISCELLANEOUS

12.77%

PROTECTIV E

COATINGS

56.54%

FLOORING,

PAV ING

AGGREGATES

8.95%

ELECTRICAL

LAMINATES

12.22%

BONDING &

ADHESIV ES

5.37%

24

EUROPE('98 240,000MT)

FLOORING,

PAV ING

AGGREGATES

7.94%

BONDING &

ADHESIV ES

7.88%

MISCELLANEOUS12.38%

TOOLING, CSTG,

MLDG

7.45%

ELECTRICAL

LAMINATES

17.75%

PROTECTIV E

COATINGS

46.59%

LATIN AMERICA('98 25,000MT)

PROTECTIV E

COATINGS

62.26%

FLOORING,

PAV ING

AGGREGATES

8.09%

MISCELLANEOUS

14.77%

TOOLING, CSTG,

MLDG

0.37%

ELECTRICAL

LAMINATES

11.09%

BONDING &

ADHESIV ES

3.42%

[그림 17] 에폭시 수지 시장 현황

CFRP7.1%

Powder coatings23.0%

Electronics/Insulation/LEDpackaging11.6%

Anti-corros ive

17.0% Cancoationgs

3.0%

CCL26.1%

Civilenginee ring

4.0%Others8.2%

[그림 18] 중국의 용도별 에폭시시장 현황 (2004년 40~50만톤/년)

③ 환경기술과 생명기술의 관점에서의 에폭시 수지의 최신 기술 동향

; 환경오염, 에너지 부족, 알레르기, 아토피, 새집증후군 등의 여러 가지 사회

적 문제점을 해결하기 위해 Halogen Free, 대체에너지 개발, 리사이클링, 무용

제, 친환경 제품을 개발하는 방향으로 진행되고 있으며, 특히 저 잔존 BPA화,

BADGE Free, 고가공성, 탈 PVC, 무용제 타입, 다이옥신 발생 억제를 위한 새

로운 난연제 개발, 리사이클링 기법 개발에 대한 방향으로 개발이 이루어질 것이

다. 특히 새로운 규제로 인하여 용제(Total VOC)와 Halogen물질, 환경호르몬물

질을 배제한 수지의 강제적인 사용이 예상되며 응용분야에서 구체적인 준비가

필요하다. 새로운 규제는 기존제품뿐 아니라 신제품에 있어 자체의 독성자료, 환

경오염가능성과 인체에의 유·무해를 증명하는 각종자료를 필요로 한다. 이를

위한 에폭시수지 제조사와 이를 응용하는 산업계의 긴밀한 연구개발 협조가 필

요하다.

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※ VOC의 법적규제 현황

1) 유럽

∙ 1972년 ‘인간환경회의(스톡홀름)’에서 처음으로 규제 논의

∙ 1979년 산성비등의 피해가 심한 유럽에서 ‘장거리 초월 대기오염조약’에

의해 규제 시작

∙ 1991년 ‘ECE의정서’에 의해 VOC방출량 삭감과 총량 규제를 담은 규제방

안 시행

∙ 1996년 EU이사회는 2007년까지 VOC방출량을 60% 삭감토록 명령함

∙ 각국 건축자재의 환경표시 제도 시행중

2) 미국

∙ 1969년 ‘대기정화법’에서 VOC 발생량 규제가 시작됨

∙ 2000년 인쇄출판업, 드라이크리닝등 VOC 발생원 개개에 대한 세부 규제

기준이 공포되어 시행

3) 일본

∙ 대기정화와 악취방지에 관한 법률을 제정하여 VOC 배출 규제 중

∙ 1996년 건강주택연구회 발족 조사연구 및 가이드라인공표, 대책제정

4) 대만

∙ 1994년 자동차 제조업의 표면도장공정에서 대기오염물질의 배출기준 고시

∙ 1997년 석유화학 제조업의 배출기준 고시

5) 한국

∙ 1995년 대기환경보전법을 공시 / 1998년부터 VOC 배출규제 시작

∙ 1997년 여천 국가산업단지 지역을 대기보전 특별대책지역으로 지정 고시

∙ 1998년 울산, 미포 및 온산지역을 대기본전 특별대책지역으로 지정 고시

∙ 2001년 환경부고시 벤젠, 톨루엔, 크실렌등 37개 물질을 VOC규제물질지

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정고시

∙ 2003년 “다중이용시설 등의 실내공기질 관리법” 통과

∙ 2004년 친환경 건축자재 단체 품질인증제도(한국공기청정협회) 시행

④ 정보기술의 관점에서 에폭시수지의 최근 기술 동향

; 점차적으로 소형, 고집적 대용량 정보를 보존하기 위하여 매우 정교하고 치수

안정성과 내열도, 내습성, 저 유전율 등의 특징을 갖는 마치 슈퍼맨과 같은 수지

를 요구하고 있다. 여기에 더하여 EMC에서는 환경 친화적인 관점에서 Halogen

free는 물론 인계도 사용을 제한하고 있으므로 저점도의 자기 소화성인 특수한

수지를 검토하고 있다. 최근 결정성수지의 응용이 활발해지고 있으며 DCPD,

Hidroquinon계열부터 Biphenyl, Naphthalene계열까지 여러 가지 새로운 에폭시

수지가 사용되며 특히 자기 소화성을 갖는 Naphthalen계와 Biphenyl계의 약진이

기대된다. 에폭시수지는 반도체, 통신기술, 회로기술, 디스플레이 기술발달의 기

초적 기술로부터 High End 기술까지 좌우할 수 있는 key를 지니고 있으며, 현재

이슈화 되고 있는 저유전율, 저 tan δ, 고주파, 박막 대응, 고 충진, 저 선팽창

계수, 고밀도, 소형화에 대응하기 위해 더욱 발전해 나가야 할 것이다.

⑤ 경제적인 관점에서의 에폭시수지의 최근 기술동향

; 정보와 기술의 교류 및 확대로 인하여 에폭시수지의 생산이 특정국가나 기업

이 아니라 전 세계에 걸쳐 증가되고 있고 에폭시수지의 응용분야도 점차 확산되

어 기본 BPA형 에폭시 수지는 범용수지가 되었다. 따라서 수지자체와 응용제품

모두가 가격경쟁이 치열하여 제조경비가 싼 중국등 제3세력과의 무한 경쟁은 물

성상의 특징이 없는 제품은 가격으로 퇴출이 되는 상황이 되었다. 에폭시 수지

메이커는 여기에 가격경쟁력을 주기 위한 생산성향상, 저가 원료의 검토와 함께

“Total cost Down”의 개념에서 특수한 기능을 가지며 배합비를 줄이는 제품의

개발, 저점도로 High Filler loading이 가능한 제품의 개발, 결정성수지나 특수

한 다관능성수지처럼 매우 특정한 물성을 나타낼 수 있는 고 부가가치 제품개발

에 주력하고 있다. 새로운 응용기술과 응용분야의 개발은 가격경쟁을 벗어날 수

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있는 좋은 시도가 된다.

나. 불포화폴리에스테르 및 비닐에스테르 수지

① 불포화 폴리에스테르 수지(Unsaturated Polyester Resin )

; 열경화성 수지의 일종으로서 Maleic Anhydride(MA), 혹은 Fumaric

Acid(FA)등과 같은 불포화 다염기산을 함유하고 이것에 Phthalic Anhydride

(PA), Isophthalic Acid(IPA), Terephthalic Acid(TPA), Het Acid 등의 포화 다

염기산을 병용하여 Propylene Glycol(PG), Ethylene Glycol(EG), Diethylene

Glycol(DEG), Dipropylene Glycol(DPG), Neopentyl Glycol(NPG), Bisphenol-A

등과 같은 다가 알콜과 고온에서 에스테르화 하여 얻어지는 불포화 알키드를

Stylene Monomer와 같은 중합성 단량체에 용해한 액상수지를 말한다.

② Vinylester Resin(Epoxyacrylate Resin)

; 에폭시 Resin과 각종 아크릴산을 부가중합 시킨 후 스티렌모노머(이하 SM이

라 칭함)에 희석시켜 만들어진 Resin으로서 에폭시 Resin의 종류(비스페놀A형,

비스페놀AD형, 비스페놀S형, 비스페놀F형, 노볼락형, 취소화 글리시딜 ether 등)

및 아크릴산(아크릴산, 메타아크릴산 등)의 종류에 따라서 다양한 특성을 갖는다.

③ 난연화 최근 동향

; 기존의 국내에서 개발된 난연 UPR은 대부분 화염 전파속도를 낮춘 제품 개

발의 수준에 머물러 있었다. 쉽게 불에 붙지 않고 화재 시 쉽게 확산되지 않는

정도의 최소한의 규정을 만족시키는 수준이었다.

그러나, 최근의 UPR의 난연화는 연소시 연기 발생량이 적고, 무엇보다도 특히

유해가스로부터 안전할 수 있는지를 고려한 제품 개발에 목표를 두고 있다.

1987년 E. Clausen은 할로겐화 디페닐옥사이드를 난연제로 사용한 경우 연소

과정에서 다이옥신과 퓨란이 검출되었다고 보고하였다. 또한 DSM사의 Geof

tipping은 내열성이 우수한 페놀 복합성형품과의 유해성 실험에서 페놀 복합성

형품은 더 많은 양의 유해 가스를 발생하는 것으로 보고하였다.

28

이러한 유해성 비교 실험에 대한 상반된 논란은 계속되고 있으나, 무엇보다 다

행스러운 것은 국가의 법적 제재에 앞서 유럽을 중심으로 스웨덴의 TCO, 독일의

블루엔젤, EU의 Eco-Flower등의 환경인증을 두어 시행을 유도하고 있다.

따라서, 보다 근본적인 환경 친화적인 난연제에 대한 연구가 필요하게 되었다.

최근 들어서 폴리비닐알콜, 전분, 셀룰로오즈 유도체 등을 이용한 고분자-유

기물 끄으름 형성제(polymer-organic char former)연구와 끄으름(char)보다 안

정적인 방화막을 형성하는 저융점 유리(low-melting glass and ceramics)가 영

국의 ‘CEERPREE’와 일본의 ‘아시히글라스’에서 상업화 하였으며, ISOTATIC

PP/PP-CO-PE와 같은 폴리머 입도 개질을 통한 난연성 개선 방법 등, 난연제

의 성능에만 의존하는 기존의 난연화 기술보다 한층 환경친화적인 난연화 방법

에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

④ 난연제의 종류

구 분 종 류

수화물계 AL(OH)3, Mg(OH)2

할로겐계Cl계 : 헤트산, 클로로파라핀, 클로로스티렌

Br계 : TBPA, TBBPA, DBDPO

안티몬계 Sb2O3, Sb2O5

질소계 멜라민, 멜라민시누아레이트, 멜라민포스페이트

인계 암모늄포스페이트, 암모늄폴리포스페이트, 적인

기타 보레이트, 몰리브데이트, 산화주석, ZnOnO3

⑤ 비할로겐 난연제의 문제점

문제점 현 상 해당 난연제

물성, 난연성 저하-.기계적 강도 저하

-.인 함유량 낮음유기 인계 난연제

작업상 문제 -.고충진 불가, 점도 증가 Al(OH)3, Mg(OH)2

부식성 -.기계 노화 적인

사용상 용이성 -.위험성 적인

용출 현상 -.완제품 안정성 액상 인계 난연제

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⑥ 국내외 market trend

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1995 1997 1999 2001 2003

YEAR

Pro

duction (M/T

)

KOREAJAPANCHINAUSA

110,000 M/T

In KOREA(2005)

110,000 M/T

In KOREA(2005)

[그림 19] 난연제 세계 시장 현황

30

제5장결론

31

복합재료를 주제로 매년 개최되는 JEC composite show는 전 세계 복합재료

시장을 한눈에 볼 수 있는 전시회이다. 국내에는 아직 복합재료 시장이 미비하고

그 수준과 기술이 범용단계에 머물러 있기 때문에 복합재료 독자적인 전시회는

없는 실정이고 단지 ‘경향 하우징’이나 ‘건축박람회’ 등 건축관련 전시회의 일부

부스에 참여하고 있는 실정이다.

근래 열경화성수지 시장은 전방산업의 침체, 환경코스트 부담가중, 원료가격

상승에 따른 마진압박, 시장포화로 인한 경쟁심화, 다른 수지로의 대체 등으로

수요정체를 벗어나지 못했다.

다만, 페놀수지 및 에폭시수지를 비롯한 몇몇 열경화성수지는 자동차용과 전기

전자용 수요를 중심으로 신장세를 나타냈다.

열경화성수지는 최근 재활용 기술 개발이 부각되고 있고, 또 고기능성 열경화

성수지 나노복합재가 개발될 예정이어서 환경규제를 타개하고 고부가가치로 승

부한다면 수요침체 위기를 극복할 수 있을 것으로 전망된다.

국내 열경화성수지 생산기업들은 수요침체에도 불구하고 원유·나프타 가격의

급등에서 이어지는 원료가격 상승과 중국의 수요확대에 따라 가격인상을 단행했

으며, 2004년 열경화성수지를 비롯한 특수수지 시장은 생산량에 비해 매출액 성

장이 두드러졌던 것으로 나타났다.

그러나 열경화성수지의 수요침체를 근본적으로 극복하기 위해서는 열경화성수

지 메이커들이 고부가가치제품 및 용도 개발에 주력해야 할 것으로 지적되고 있

다. 기존 철이나 합금 소재를 대체할 소재로 복합재료의 필요성이 대두되고 시장

도 점차 커지고 있으나 열경화성 수지의 경우 근본적으로 재활용이 어렵기 때문

에 오히려 국내 시장은 줄어들고 있는 실정이다. 한 예로 국내 소형선박의 90%

결론

32

가 FRP 선박이나 화재 위험과 재생이 불가능한 현실로 신규 건조가 금지되고 등

록제에서 허가제로 바뀌어 매년 3-5% 정도 시장이 오히려 줄어들고 있는 상황

이다. 그러나, 선진국의 경우 선박 재질을 규제하기 보다 복합재료의 기술개발을

통해 해양사고의 위험요소를 줄여나가고 있다.

유럽이나 미국의 복합재료 관련 첨단 기술은 아시아로 기술 보급이 이루어지

는 상황으로 점차 까다로워지는 환경규제로 향후 많은 분야의 생산 process는

오픈 시스템에서 closed system으로 바뀔 것으로 예상된다. 또한 중국에 진출해

있는 많은 다국적 기업의 영향으로 인해 선진 기술이 중국을 중심으로 이루어질

것으로 보이며, 이번 전시회에 참가한 중국의 기업은 약 20-30여 업체(한국은 1

개업체 참여)로 중국 토종 업체와 다국적 기업들로 이루어져 있었으며 중국 토종

업체의 경우 전시회 제품 및 기술은 아직까지는 한국과 비교하여 동등 이하의

수준으로 판단되나 향후 가격과 기술을 무기로 아시아 시장을 급속히 잠식할 것

으로 예상된다. 또한 막대한 원재료 소비량으로 원재료 수급 불안과 가격 폭등은

잠재적 위협요인이 되고 있다.

복합재료는 향후에도 철이나 합금, 목재같은 기존 소재와 끊임없는 경쟁을 하

며 발전하고 새로운 분야에 적용되어 수요는 점차 늘어날 것으로 전망된다. 장기

적인 관점에서 자체 기술개발은 물론 해외 선진 기술에 대한 적극적인 수용이

필요할 것으로 생각된다.

저 자 소 개

이 낙 훈

세원화성(주) 기술연구소