– 고성능·지속 가능 소재, 재활용·바이오 기반 기술 등 산업 현안 총망라
– 산·학·연 전문가 150여 명 참석… 자동차·전장·전자 등 응용 분야 솔루션 공유
‘제47차 SPE Korea 컨퍼런스’ 전경 사진
SPE Korea(회장 정선경)가 지난 11월 21일(금) 대전 한남대학교 캠퍼스혁신파크에서 개최한 ‘제47차 SPE Korea 컨퍼런스(The 47th SPE Korea Conference)’가 국내 플라스틱·고분자 산업 산·학·연 관계자들의 높은 관심과 참여 속에, 성황리에 마무리됐다.
이번 컨퍼런스는 플라스틱 엔지니어, 연구원, 산업계 실무자가 한자리에 모여 고성능·지속 가능 고분자 소재, 컴파운드 기술, 재활용·바이오 기반 소재, 가공·첨가제, 시험·평가 및 LCA(전과정평가) 등 전 주기에 걸친 기술 이슈를 공유하고, 실제 산업 적용 방안을 논의하는 데 초점을 맞췄다.
특히 자동차·전장·전자·포장·타이어 등 다양한 응용 분야의 요구 성능을 충족하면서도 지속가능성을 확보할 수 있는 기술 솔루션이 집중적으로 논의됐다.
SPE Korea 정선경 회장은 개회사를 통해 “최근 세계적인 플라스틱·석유화학 산업은 그 어느 때보다도 큰 도전에 직면해 있다. 하지만 이러한 위기는 동시에 새로운 기술 혁신과 산업 구조 재편의 기회라고 생각한다. 이러한 변화의 한가운데서 SPE Korea는 산업과 학계를 연결하고 기술 인재 네트워크를 이어주는 핵심 플랫폼으로 더욱 중요한 임무를 수행해야 한다”라며, “오늘 다양한 발표를 통해 많은 우리의 고민거리를 함께 나눌 수 있으며, 지금 이 어려운 시기일수록 산업 구성원 모두의 지혜와 협력이 필요하다. 이 자리에 계신 여러분의 통찰이 모여 한국 플라스틱·석유화학 산업이 지속 가능한 성장 기반을 다시 세우고 새로운 미래 전략을 만들어 가리라고 믿는다”라고 전했다.
이번 SPE Korea 컨퍼런스에는 산·학·연 고분자 전문가 약 150여 명이 참석했으며, 오전 시간에는 정선경 SPE Korea 회장의 개회사에 이어 현대자동차 R&D본부 기초소재연구센터 바디재료개발실 이춘수 상무가 ‘자동차 친환경 법규 동향 및 플라스틱 소재 개발’을 주제로 기조 강연 Ⅰ을, SK이노베이션 함형택 화학제품기술연구소장이 ‘AL/DT를 접목한 PP 제품 및 Compound 소재 개발’을 주제로 기조 강연 Ⅱ를 진행했으며, 이어서, ‘패러다임 전환기의 석유화학 산업, 이슈와 생존 전략’을 주제로 LG경영연구원 임지수 수석연구위원이 특별강연을 발표했다.
오후 강연은 Session Ⅰ과 Session Ⅱ으로 나뉘어 강연이 진행되었다.
Session 1: Innovative Polymers for Future Mobility
반응 압출 공정을 이용한 재활용 PC의 물성 향상 및 PC/ABS 알로이 제조에 관한 연구
충격 등 주요 물성이 저하된 재활용 PC를 반응 압출 공정을 이용하여 chain extension, 반응 상용화를 진행한 결과, 충격강도 개선, 흐름성 개선 등을 확보할 수 있었다, 이는 PC/ABS 알로이 제조에서 재활용 수지의 함량을 높일 수 있는 의미 있는 결과로써, 본 연구는 이를 바탕으로 향후 재활용 수지의 함량을 80% 이상 포함하는 PC/ABS, PC/PET, PC/PBT 알로이의 제조를 목표로 하고 있다.
자동차용 전선의 규제 동향 및 신제품 개발 동향
전기차 및 자율주행 기술의 확산에 따라 자동차용 전선은 고신뢰성, 고기능화 요구가 급격히 증대되고 있으며, 이에 대응하여 주요 전선 재료에 대한 국제 규제가 강화되고 있다. 한편, 산업계는 고속통신 케이블 등 성능 향상 기술을 적극 개발하고 있다. 또한 Bio-PVC. 비가교 케이블, 재활용 가능 케이블 등 친환경 원료 및 구조의 도입이 확대되며 지속가능성 확보가 중요한 기술 방향으로 자리 잡고 있다. 본 강연에서는 이러한 글로벌 규제 동향을 분석하고, 향후 자동차용 전선 기술의 발전 방향을 제시했다.
전기차용 배터리 개발 현황 및 소재 개발 동향
본 강연에서는 전기차 배터리의 개발 현황 및 배터리를 구성하는 소재 개발 동향에 대하여 다뤘다. 전기차 배터리 시장은 탄소 중립을 위한 정책적 지원 및 배터리의 에너지밀도 향상과 가격이 저감에 따라 지속적으로 성장하고 있다. 이러한 배터리의 산업 특성을 반도체 산업과 비교하여 살펴보고, 각 배터리 형상별 장단점 및 배터리의 가격 구조에 대해서 알아보았다. 친환경 자동차 부품 개발 현황 및 해외 전시회 동향
자동차의 최근 트렌드로 탄소 중립, ESG 경영 연계 전기자동차 및 자율주행 자동차에 맞는 부품 경량화와 친환경 소재가 개발되고 적용되는 추세이다. 또한, 해외 전시회를 통한 기술 트렌드를 조사하여, 향후 기술 개발을 위한 정보제공을 병행하고자 한다. 본 강연에서는 자동차 인테리어 및 구조 부품의 친환경, 경량화 소재로 기술 개발 사례 및 해외 전시회 기술 트렌드를 소개했다. 스마트 전장화 자동차를 위한 LCP 소재 기술 동향
본 강연에서는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 중합 및 엔지니어링 플라스틱(EP) 컴파운드 기술의 동향과 핵심 기술 요소를 다뤘다. 특히 모노머 종류 및 조성 제어를 통한 Neat Resin의 분자구조 설계와 중합 반응의 열·동역학적 제어 기술을 중심으로, 액상 및 고상중합 공정에서의 고분자 중합도 및 분자 배향성 향상 전략을 소개했다. 또한 충진제 및 첨가제의 종류, 표면개질, 조성비 제어를 통한 기능성 부여 메커니즘을 분석하고, 이들이 열적 안정성, 유동성, 전기적 특성 등 복합적 물성 향상에 미치는 영향을 논의했다. Automotive OLED 디스플레이용 고내구성 첨단 광학 소재
자동차용 OLED 디스플레이는 고온·고습 환경에서 뛰어난 내구성이 요구되며, 이에 따라 편광필름과 점착제(Adhesives)의 안정성이 핵심 이슈로 부각되고 있다. 본 연구에서는 PVA와 공유결합을 형성하는 신규 반응성 이색성 염료를 도입하여 85°C/85% RH 조건에서 기존 염료형 편광필름 대비 두 배 이상의 내구성 향상을 달성하였다. 또한 Polarizer-Free OLED 구조에서 UV 흡수제 사용 시 발생하는 자외선 경화 저해 문제를 해결하기 위해 가시광 기반 경화형 OCA 기술을 적용하였다. 이러한 첨단 광학 소재 기술은 차세대 자동차용 OLED 디스플레이의 신뢰성을 향상시킬 것으로 기대된다. Tire Industry Project
본 강연에서는 지속 가능한 미래를 위한 글로벌 타이어 업계의 공동 노력인 Tire Industry Project(이하 TIP)를 소개했다. TIP은 원재료 조달부터 제조·사용·폐기까지 타이어의 전 생애주기를 대상으로 핵심 주제별 연구를 수행하여 Knowledge Gap을 해소할 수 있는 유용한 정보를 제공한다. 특히 타이어 도로 마모 입자(TRWP) 분야에서는 세계 최고 수준의 독립적인 연구 기관들과 협업하고 있으며, 본 강연에서는 주요 연구를 간략히 소개했다.
Session 2: Plastic Processing, Additives & Testing
금속-폴리머 이종 소재 접합 기술 소개
이번 강연에서는 금속과 구분자 간의 접합 방법 중 직접 접합 방법의 하나인 성형 전 접합으로, 일반적으로 인서트 사출 접합 방법을 소개했다. 전체적으로 인서트 사출을 통한 금속과 수지의 접합 기술에서 영향을 주는 인자로는 크게 금속 표면의 형상과 플라스틱의 강성, 용해 상태의 유동성 등의 레진 물성, 플라스틱 사출의 조건으로 나누어 볼 수 있다. 생활계 및 폐차(ELV) 유래 소재 기반 복합 소재의 자동차용 부품화 기술 연구
자동차 산업은 탄소 감축 의무가 있는 타 산업과 마찬가지로 순환 경제 이행 방안을 채택하여 생활계 재활용
소재를 비롯한 차량 순환성을 높이기 위하여 ELV(End of Life Vehicle) 폐차 부품 재사용, 재활용을 높이기 위하여 재생 소재 사용을 촉진하기 위해 순환성을 높이는 설계를 강제화하고 있다.
이를 통해 폐차되는 차량이 순환자원으로 관리 될 수 있도록 하여 신차 제조 시 재활용 소재가 많이 활용되고 관련된 벨류체인 구축을 촉진하도록 설계되고 있는 실정이다.
자동차용 친환경 내외장재 소재 개발
본 강연에서는 최근 더욱 관심이 커지는 친환경 소재 기술에 대해 논할 예정이다. 특히, 자동차용 내외장재 소재의 개발의 3가지 사례를 소개했다
첫 번째 사례로 자동차용 고분자 소재 중 가장 많이 사용되는 폴리프로필렌은 최근 바이오 기반 소재 개발이 되어 이를 이용한 내장재용 복합 소재 개발을 소개하고자 한다. 두 번째 사례로 폐범퍼를 활용하는 친환경 기술로 레이저를 이용한 박리 기술 개발을 제시하고자 한다. 마지막으로 일상생활에서 많이 배출되는 커피 찌꺼기를 이용한 폴리올 제조와 이를 이용한 폴리우레탄 폼 제조 및 분석을 하였다.
전과정평가의 이해 및 화학산업 활용 동향
전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)는 제품과 공정의 환경 영향을 정량적으로 분석하는 핵심 도구로, 탄소 중립과 지속가능성 전략 수립에 필수적인 역할을 한다. 본 발표는 전과정평가의 개념과 절차(목적 및 범위 설정, 목록분석, 영향 평가, 해석)를 소개하고, 국제 표준(ISO 14040/44) 기반의 평가 체계와 국내외 산업계의 LCA 활용 사례를 다뤘다. 기능화 그래핀을 활용한 고기능성 복합체 기술과 산업적 응용
본 강연은 베스트그래핀의 기능화 그래핀(UCMG; User Customized & chemically Modified Graphene) 기반 기능성 하이브리드 복합체 기술과 산업 응용 전략을 다뤘다. UCMG는 기존 그래핀의 낮은 분산성 및 상용성 문제를 극복하기 위해 대상 소재/공정 맞춤형으로 분자구조를 개질하여 얻어지는 그래핀이다. 이것은 +40~60mV의 높은 제타 전위와 매우 낮은 불안정성 지수를 보여 분산 안정성과 이종 소재 상용성이 우수하다.
AI 학습을 위한 소재 데이터 표준화와 플라스틱 컴파운드 사례연구
데이터 축적과 AI 활용으로 소재의 미래경쟁력을 선점하기 위해 산업통상자원부에서 추진한 ‘디지털 소재 혁신 강화 실행 계획(Digital Material 프로젝트)에 의해 한국화학연구원이 소재 데이터의 표준화를 담당하게 되었으며, 이에 화학연은 데이터의 표준화 및 데이터 수집 자동화, 그리고 물성 예측 모델 개발을 통해 데이터 및 물성 예측 플랫폼인 PolyMIDAS®를 완성했다. 앞으로 화학연은 소재 물성 예측과 CAE용 소재 카드 제공을 동시에 진행할 수 있도록 PolyMIDAS® 플랫폼 기능을 확장해나갈 계획을 밝혔다.
전장부품 소재로서 열방성 액정 폴리아릴레이트 복합재료의 물성과 응용
열방성 액정 폴리아릴레이트(TLCP)는 용융 상태에서 규칙적인 분자 배향을 형성하는 방향족 폴리에스터 계열의 고성능 고분자로서, 우수한 기계적 강도, 열적 안정성, 화학적 내구성, 그리고 자가 강화 특성을 동시에 지니고 있다. 이러한 특성으로 인해 TLCP는 고온 환경에서의 구조적 안정성과 경량화가 요구되는 전장부품 소재로서 높은 잠재력을 보유하고 있다. 본 강연에서는 전자파 차폐 및 저유전 특성을 부여하기 위해 기능성 유·무기 보강 필러를 도입한 TLCP 복합재를 설계하였으며, 이를 통해 복합재의 기계적 강도, 열적 안정성, 및 기능성 향상을 도모한 연구 결과를 소개했다.
