스페인, 복합소재 열가소성 전환으로 순환경제 도전

스페인에서 운송 산업의 복합소재 재활용성을 획기적으로 높이기 위한 '슈퍼판(Superpan)' 프로젝트가 본격 추진되고 있다. 이 프로젝트는 기존에 널리 쓰이던 열경화성(Thermoset) 복합소재를 열가소성(Thermoplastic) 기반 복합소재로 전환함으로써, 사용 후 소재의 재활용과 순환경제 구현을 목표로 한다.

열경화성 복합소재는 한 번 굳으면 다시 녹여 재성형하기 어렵다는 치명적 단점이 있다. 반면 열가소성 복합소재는 일정 온도 이상에서 다시 유연해지는 특성 덕분에 재활용이 가능하고, 성형 공정도 단축되는 장점이 있다. 항공·철도·자동차 등 운송 산업에서 탄소 배출 절감과 경량화가 동시에 요구되는 현 시점에서 최적의 소재로 꼽힌다.

슈퍼판 프로젝트에는 스페인 소재 부품 제조사, 연구기관, 재활용 전문 기업 등 다양한 파트너가 참여하고 있다. 목표는 항공기 내장재, 철도 차체 구조재, 자동차 바닥재 등 운송 부품에 사용되는 복합소재를 열가소성 매트릭스(기지재) 기반으로 교체하고, 수명 종료 후 소재를 회수해 재가공하는 폐쇄형 순환 시스템을 구축하는 것이다.

전문가들은 열가소성 복합소재 채택 시 부품 중량을 기존 대비 20~30% 줄일 수 있으며, 재활용 공정을 통해 소재 생산 단계에서의 탄소 배출을 최대 40%까지 절감할 수 있다고 분석한다. 이는 유럽연합(EU)의 탄소국경조정제도(CBAM) 및 탄소 중립 목표와도 직결되는 성과다.

글로벌 차원에서 열가소성 복합소재 시장은 빠르게 성장하고 있다. 시장조사 기관들은 2026년 기준 글로벌 열가소성 복합소재 시장 규모를 약 270억 달러로 추산하며, 2031년까지 연평균 7.5% 이상 성장할 것으로 전망한다. 탄소저감 규제 강화와 전기차 경량화 수요가 핵심 성장 동력이다.

국내에서도 초경량 재활용 복합소재 패널을 앞세운 운송 혁신이 확산되는 추세다. 철도·버스·항공 분야에서 중량 절감을 위한 복합소재 적용이 늘어나고 있으며, 국내 소재 기업들도 탄소섬유 강화 열가소성(CFRTP) 소재 개발에 속도를 내고 있다.

한국 복합소재 업계는 탄소섬유 원사의 상당 부분을 해외 수입에 의존하는 구조적 한계를 안고 있다. 효성첨단소재 등 일부 국내 기업이 탄소섬유 국산화에 성공했지만, 열가소성 복합소재용 고성능 매트릭스 수지(열가소성 고분자) 분야에서는 아직 기술 격차가 존재한다.

EU는 탄소 중립 목표 달성을 위해 운송 부문 탄소 배출 저감을 강력히 추진하고 있다. 이 과정에서 경량 복합소재는 핵심 수단 중 하나로 부상했으며, EU 집행위원회는 순환경제 행동계획(Circular Economy Action Plan)을 통해 복합소재 재활용 인프라 확충에 적극 투자 중이다.

국내 탄소중립 정책과의 연계도 주목할 부분이다. 산업통상자원부는 경량·고강도 복합소재를 미래 전략 소재로 지정하고, 관련 기업들의 기술 개발과 실증을 지원하는 정책을 추진 중이다. 열가소성 복합소재 전환 기술이 이 정책 프레임 안에서 점차 중요도를 높여가고 있다.

한 업계 관계자는 '열가소성 복합소재로의 전환은 단순히 재활용이 가능하다는 이점을 넘어, 제조 공정의 자동화와 생산 속도 향상, 스크랩 손실 감소 등 경제적 혜택도 크다'며 산업계 전반의 관심을 촉구했다.

투자 관점에서도 열가소성 복합소재 기술을 보유한 기업들에 대한 관심이 높아지고 있다. 탄소 규제 강화와 전기차·친환경 항공기 시장 성장이 맞물리면서 관련 소재 및 공정 장비 기업들의 수주 모멘텀이 중장기적으로 강화될 것이라는 전망이 나온다.

스페인의 슈퍼판 프로젝트는 유럽 산업계의 소재 순환경제 전환 의지를 압축적으로 보여주는 사례다. 국내 복합소재 업계도 이 흐름에 뒤처지지 않으려면 열가소성 복합소재 핵심 기술 확보와 함께 재활용 인프라 구축에 선제적으로 나서야 한다는 목소리가 높아지고 있다.