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친환경은 기본, 성능까지 갖춘 폐PET 업사이클링 복합소재 뜬다
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기후위기 시대, 친환경 소재는 언제나 '가야할 길'이다. 하지만 탄소 감축이라는 명분은 연구실을 벗어나기 쉽지 않다. 가격이 비싸거나, 기존 생산라인과 맞지 않거나, 물성이 산업 현장의 수요를 따라가기 어려울 때가 많다. 섬유강화 복합재료와 재활용 PET를 활용한 고성능 열가소성 복합재를 연구하던 소재공학 박사 출신의 김세윤 컴퍼지트솔루션즈 대표는 이를 "좋은 소재와 팔리는 소재가 반드시 같지는 않다"며 "성능이 검증된 소재를 연구실 안에만 두기 아까워 창업했다"고 밝혔다.

컴퍼지트솔루션즈는 폐PET를 고부가 소재로 되살리는 자가강화 PET(srPET) 복합소재와 친환경 난연 솔루션 '에코플라믹스(EcoFlamix)'를 개발한다. 김 대표는 "친환경 소재를 개발하는 데서 한 단계 더 나아가 산업이 실제로 선택할 수 있는 친환경 소재를 만드는 것이 목표"라고 말했다.

유리섬유나 탄소섬유를 플라스틱 수지에 섞어 굳힌 복합소재는 분리가 어려워 재활용도 까다롭다. srPET는 재료를 한 종류로 통일해 이 문제를 풀었다. 같은 PET 계열이되 녹는점이 다른 두 소재를 쓴다. 녹는점이 높은 PET는 강화재로 뼈대 역할을 하고, 낮은 PET는 열을 가하면 녹아 그 사이를 채우는 매트릭스가 된다. 성분이 하나로 통일돼 있으니 분리 공정 없이 그대로 재활용할 수 있다.

또 다른 축인 에코플라믹스는 소재가 불에 타기 어렵게 만드는 '난연 기술'이다. 김 대표는 이를 하나의 난연재가 아닌, 여러 소재에 난연 기능을 입히는 플랫폼으로 접근했다. 우선 환경 부담이 큰 할로겐계열이 아닌 인계와 무기계 등 비할로겐계 시스템으로 난연 성능을 낸다. 난연 처리를 한 뒤에도 원래 소재의 물성이 살아 있어야 하고, 코팅·건조·성형 같은 후속 공정과도 맞물려야 한다.
김 대표는 "우리가 목표로 하는 건 단순히 불이 잘 붙지 않는 소재가 아니다"라며 "난연성과 소재 물성, 공정성, 환경성을 동시에 만족시키는 소재 시스템을 만드는 것"이라고 말했다.

두 제품 모두 목표로 했던 성능을 확보하는 실험실 단계를 넘어 상용화를 앞두고 있다. srPET는 자동차·항공모빌리티·해양 분야의 실제 부품에 적용하기 위한 성능 평가와 공정 최적화를 진행하고 있다. 에코플라믹스는 적용 대상 소재와 요구 성능에 맞춰 배합·도포 및 후가공 조건을 검증하는 시제품 단계다.

김 대표는 "연구자일 때는 소재 자체에서 연구가 시작됐다면 지금은 산업 현장의 문제에서 연구개발이 시작된다"며 "가능성이 있으니 사용해 달라는 접근 대신, 수요기업과 함께 검증해서 쓸 수 있는 소재로 만들자는 접근"이라고 말했다. 수요기업 발굴에서 공동검증, 실증, 제품 적용으로 이어지는 구조를 만드는 게 목표다.

김 대표는 "환경성이 구매 이유의 전부가 되어서는 안 된다"며 "소재 자체가 충분한 성능과 생산성, 경제성을 갖추고 그 위에 재활용성과 탄소저감이라는 가치가 더해져야 장기적으로 경쟁력을 가진다"고 강조했다.

아울러 "'환경과 안전을 위해 성능을 포기해야 한다'는 소재 시장의 상식을 바꾸겠다"며 "새로운 소재를 검토하는 기업들에게 성능과 환경성을 함께 가져갈 수 있는 또 하나의 선택지를 제시하고 싶다"고 덧붙였다.

한편 컴퍼지트솔루션즈는 해양수산부와 해양수산과학기술진흥원이 주관하고 탭엔젤파트너스가 운영하는 해양수산 액셀러레이터 프로그램 '오션스탭' 4기에 참여하고 있다.
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