UPDATED. 2019-09-18 08:05 (수)
[2018 세계일류상품 R&D 경쟁력 해부] 프롤로그 및 휴비스의 ‘메타아라미드섬유’
[2018 세계일류상품 R&D 경쟁력 해부] 프롤로그 및 휴비스의 ‘메타아라미드섬유’
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[프롤로그] 비즈월드는 산업통상자원부와 코트라(KOTRA)가 지난해 발표한 세계일류상품이 왜 선정의 영예를 안게 되었는지를 기업의 해당 품목 기술력을 중심으로 파악해 보기로 했습니다.

이번에 선정된 세계일류상품은 59개 품목, 81개 기업으로 현재일류상품 34개(50개 기업), 차세대일류상품 25개(31개 기업) 등 입니다.

세계일류상품은 세계시장 점유율이 5위 이내 또는 5% 이상인 '현재일류상품'과 7년 이내에 5위 이내에 들어갈 가능성이 있는 '차세대일류상품'으로 나뉩니다.

세계일류상품의 수출 비중은 2014년 36.7%에서 208년에는 42.2%로 최근 4년 동안 약 40%를 차지할 정도로 우리 경제의 중추적인 역할을 담당하고 있습니다.

이번 연재가 많은 국내 기업들에게 아이디어를 창출하는데 도움이 되기를 기대합니다. 게재는 산업통산자원부가 발표한 현재와 차세대 연번의 역순으로 했습니다. 관련 자료는 특허 분석 전문기업인 ‘위즈도메인’의 협조를 받았습니다. (편집자주)

휴비스가 개발한 메타아라미드 섬유 관련 특허는 2017년 4월 11일 출원해 올해 10월 19일 공개한 ‘흡한속건성이 우수한 이형 단면 메타아라미드 섬유 및 그의 제조방법( 1020170046654)’의 도면. 사진=키프리스 캡처
휴비스가 개발한 메타아라미드 섬유 관련 특허는 2017년 4월 11일 출원해 올해 10월 19일 공개한 ‘흡한속건성이 우수한 이형 단면 메타아라미드 섬유 및 그의 제조방법( 1020170046654)’의 도면. 사진=키프리스 캡처

이번에 메타아라미드섬유로 차세대 일류상품에 선정된 휴비스는 꾸준하게 관련 분야에서 특허를 출원하고 등록까지 받아 온 기업입니다.

이를 설명하려면 먼저 메타아라미드섬유가 무엇인가에 대해 알 필요가 있습니다.

일반적으로 폴리아미드계 합성수지는 지방족 폴리아미드와 방향족 폴리아미드로 분류됩니다. 지방족 폴리아미드는 일반적으로 나이론이란 상표명으로, 방향족 폴리아미드는 아라미드라는 상표명으로 잘 알려져 있습니다.

지방족 폴리아미드. 특히 나일론 6, 그리고 나일론 6,6 등은 가장 일반적인 열가소성 엔지니어링 플라스틱으로 중요한 응용분야는로는 섬유 뿐 만 아니라 여러 분야의 성형재료로 사용되고 있습니다. 성형분야에 사용되는 나일론 수지는 향상된 난연성과 내충격성을 갖도록 하고 가격을 낮추고 탄성율과 같은 기계적 물성을 향상시키기 위해 광물 또는 유리섬유로 보강해 복합재료인 강화플라스틱(reinforced plastics)으로 제조합니다.

지난 1960년대 개발된 아라미드라는 방향족 폴리아미드는 지방족 폴리아미드인 나일론의 내열성을 개선시키기 위해 개발된 것으로 노멕스(Nomex), 케블라(Kevlar)와 같은 상품명으로 잘 알려져 있는 방향족 폴리아미드는 난연성 섬유직물, 타이어 코드 등의 섬유용도로 사용될 수 있는 뛰어난 내열성과 높은 인장강도를 가지고 있습니다.

지방족 폴리아미드의 지방족 탄화수소는 열을 가하면 쉽게 분자운동이 일어나는 데 반해 방향족 폴리아미드의 벤젠 환은 분자쇄가 강직하고 열을 가하여도 분자가 쉽게 움직이지 않으므로 열에 안정하고 탄성률이 높아 일반 지방족 폴리아미드와는 특성에 있어서 많은 차이를 나타냅니다.

방향족 폴리아미드는 파라계 아라미드(para-aramid)와 메타계 아라미드(meta-aramid)로 분류되며, 파라계 아라미드는 듀폰사에서 개발된 케블라(Kevlar)가 대표적입니다.

파라계 아라미드는 벤젠 고리가 파라 위치에서 아미드기와 결합된 것입니다. 분자쇄가 매우 뻣뻣하고 선상구조를 가지므로 강도가 매우 높고 탄성률이 특히 높아 충격을 흡수하는 성능이 매우 우수해 방탄복, 방탄 핼멧, 안전용 장갑이나 부츠, 소방복에 사용되며, 테니스라켓, 보트, 하키용 스틱, 낚시 줄, 골프 클럽 등의 스포츠 기구 재료로 많이 사용되고 있습니다. 또 산업용으로는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), 석면대체용 섬유 등에 사용되고 있습니다.

메타계 아라미드는 듀폰사에서 개발된 노멕스(Nomex), 데이진사에서 개발된 코넥스(Conex)가 대표적입니다. 메타계 아라미드는 벤젠고리가 메타 위치에서 아미드기와 결합된 것으로 강도와 신도는 보통의 나일론과 비슷하지만 열에 대한 안정성이 대단히 좋으며, 다른 내열용 소재에 비하여 가볍고 땀흡수도 어느정도 가능하므로 쾌적하다는 장점을 가지고 있습니다. 초기에는 색상이 몇가지로 제한되었지만 최근에는 형광색을 포함한 다양한 색상으로 만들어지고 있습니다. 소방복, 경주용 자동차 운전자를 위한 유니폼, 우주 비행사 유니폼, 작업복 등의 내열용 의복 소재로 사용됩니다. 산업용으로는 고온용 필터 등으로 쓰입니다.

지난 10년 동안 휴비스가 출원한 특허 동향과 동종 분야 기업평균 비교. 표=위즈도메인 제공
지난 10년 동안 휴비스가 출원한 특허 동향과 동종 분야 기업평균 비교. 표=위즈도메인 제공
지난 10년 동안 휴비스가 등록한 특허 동향과 동종 분야 기업평균 비교. 표=위즈도메인 제공

휴비스는 2008년부터 2016년까지 총 352개의 신기술을 선보였고 이 중 2018년 11월 23일까지 총 267개 특허가 정식으로 등록을 받았습니다. 해당 기간 관련 종목이 유사한 30개이 평균 548개를 출원하고 325개를 등록한 것에 비하면 엄청난 기술개발이 뒤따라다는 증거가 되는 것입니다.

현재 휴비스의 권리가 유효한 특허의 기술부문별 특허 현황. 표=위즈도메인 제공
현재 휴비스의 권리가 유효한 특허의 기술부문별 특허 현황. 표=위즈도메인 제공

이 기업이 보유하고 있는 권리가 유효한 특효 301건을 기술부문별로 보면 ▲화학적인인조섬유 분야에 80건(26.58%)로 가장 많았으며 이어 ▲고분자화합물(31건, 10.30%) ▲직물제조(29건, 9.63%), ▲기계적인 인조섬유제조(23건, 7.6%) 순이었습니다. 이밖에 적층제, 섬유 권축처리, 고분자화합물후처리 등이었습니다.

최근에도 휴비스는 메타아라미드 섬유 관련 특허를 많이 출원했습니다. 작년 4월 11일 ‘흡한속건성이 우수한 이형 단면 메타아라미드 섬유 및 그의 제조방법(KR20170046654A)’에 대한 특허를 내놨고, 2016년에는 9월 12월에 ‘메타아라미드 섬유의 수세방법(KR20160125597A)’, ‘다단 응고조로 구성된 아라미드 섬유의 제조장치 및 이에 의한 아라미드 섬유( KR20160180176A) 등을 개발했습니다.

가장 최근 휴비스가 개발한 메타아라미드 섬유 관련 특허는 2017년 4월 11일 출원해 지난해 10월 19일 공개한 ‘흡한속건성이 우수한 이형 단면 메타아라미드 섬유 및 그의 제조방법(1020170046654)’이었습니다.

휴비스가 가지고 있는 특허를 위즈도메인이 고안한 '기술력 점수(Technology Strength Score: TSS)로 환산해 봤습니다. TSS는 기업의 가진 특허의 규모(quantity)와 기술 수준(quality)를 고려해 측정된 기술 경쟁력 지수입니다. TSS는 기업이 가진 모든 특허들의 평가점수(100점 만점 기준)를 합산하여 100으로 나눈 값으로 정의되며, TSS값이 높을수록 기술 경쟁력이 높음을 의미합니다.

그 결과 휴비스와 특허 포트폴리오가 유사한 기업들은 보면 한국생산기술연구원이 총 3826건의 특허를 보유해 1위에 올라 있으며 엘지하우시스(2571건), 코오롱인터스트리(1098건)의 관련 특허를 가지고 있었습니다. 휴비스는 효성과 에스케이케미칼, 효성첨단소재 등에 이어 11위에 랭크됐습니다.


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