효성이 지속적인 성장을 위한 기능성 섬유, 광학필름, 환경∙에너지소재, 복합재료, 전자재료 등 5대 분야에 대한 연구개발에 박차를 가하고 있다.

그 중심에는 지난 1971년 국내 최초 민간기업 부설 연구소란 타이틀을 가진 '효성기술원'과 1978년에 설립된 중공업연구소가 중심에 있다. 효성기술원은 섬유화학과 전자소재, 신소재 산업용사 분야의 R&D를 진행하고, 중공업연구소는 중전기기·산업용 전기전자·미래 에너지 및 시스템 분야의 R&D를 주도하고 있다.

효성기술원은 올해 “1등 기술로 미래를 창조하는 Technology Leader”라는 Vision 2020 달성의 기반이 될 수 있는 연구 성과 가시화를 위해 노력하고 있다. 고기능성 섬유, 광학필름, 환경∙에너지소재, 복합재료, 전자재료 등 5대 성장동력 전개 축을 중심으로 중합∙합성기술, 방사∙연신기술, 촉매∙공정기술, 필름제막기술, 코팅가공기술, 복합재료기술, 컴파운딩기술, 유무기 나노기술, 바인더∙배합기술, 균주∙발효기술 등 10대 핵심기술 연구 플랫폼을 구축할 계획이다.

올해를 신규사업화 과제의 성공적인 수행을 위해 폴리케톤 상용 공장 양산 안정화를 위한 품질 관리 기술 확보, LED형광체 품질 고도화 및 사업화, 수처리 막 공정인증 및 제품 포트폴리오를 구축의 해로 삼을 예정이다. 기능성 나일론 섬유, 최고 품질 스판덱스 원사 개발, PP신제품 개발 등 차별화 신제품 개발로 기존 사업의 경쟁력도 강화해 나갈 방침이다.

효성기술원은 효성이 섬유화학 분야를 세계 1위로 끌어올리는 데 결정적인 기여를 했다. 효성은 현재 스판덱스 분야 세계 시장 점유율 1위에 올라 있다. 1990년대 초반 국내 독자 기술로 스판덱스 생산에 성공했다. 이후 20년여 년 간 차별화된 제품 개발을 위한 끊임 없는 연구를 통해 내염소성과 내구성이 뛰어나 주로 수영복에 적용되는 크레오라 하이클로를 비롯, 신축성을 강화한 크레오라 컴포트, 크레오라 파워핏 등 각각의 기능성을 강조한 총 9개의 상품군을 생산하고 있다.

타이어보강재, 에어백용 원사 등 산업용 원사 부문에서도 효성은 시장을 이끌고 있다. 폴리에스터 타이어코드는 현재 세계 1위 제품으로 인정받고 있다. 이같은 기술을 바탕으로 아라미드, 탄소섬유 등 고성능 특수섬유를 개발했으며 장기적으로 바이오 섬유, 스마트섬유 등을 연구하는 기반이 되고 있다.

효성은 지난 2011년 탄소섬유를 자체기술로 개발하는데도 성공했다. 탄소섬유는 철 무게의 25%에 불과하지만 강도는 10배 이상이다. 등산스틱, 골프채 등 레저용 제품과 함께 연료용 CNG 압력용기, 루프, 프레임 등 자동차용 구조재, 우주항공용 소재 등을 대신할 수 있을 정도로 적용 범위가 넓다. 2030년에는 탄소섬유의 세계 시장이 100조원에 이를 것으로 기대되고 있다.

효성은 원천기술 확보 후에도 꾸준한 연구를 통해 탄소섬유 성형재료(Prepreg), 압력용기용 탄소섬유 등을 개발했다. 올해에는 탄소섬유 생산성을 향상시키기 위한 기술 개발과 성형재료(Prepreg) 차별화 연구에 주력하고 있다.

효성은 10여년간 약 500억원의 연구개발 비용을 투자해 지난 2013년 11월 세계 최초로 독자기술을 바탕으로 한 최첨단 고성능 신소재인 ‘폴리케톤’ 개발에 성공했다. 폴리케톤은 대기오염의 주범인 일산화탄소와 올레핀(에틸렌, 프로필렌)으로 이루어진 친환경 고분자 신소재이다. 나일론 대비 충격강도는 2.3배, 내화학성은 30% 이상 우수하며, 내마모성 역시 최고 수준인 폴리아세탈(POM) 대비 14배 이상 뛰어나다. 엔지니어링플라스틱 용도와 초고강도 슈퍼섬유 용도로 사용될 수 있다.

효성은 2012년에는 울산에 연산 1,000 톤 규모의 폴리케톤 중합 생산 설비를 구축, 폴리케톤 소재를 양산하고 있고 현재 연산 5만톤 규모의 폴리케톤 공장 건립을 추진하고 있다. 효성은 현재 60조원 규모로 매년 5%이상 성장하는 엔지니어링 플라스틱 소재분야에서 향후 세계시장의 30% 점유율을 차지할 것으로 기대하고 있다.

중전기기 및 산업기기, 에너지시스템 분야의 국내 대표 연구소인 중공업연구소는 송배전용 중전기기의 기술력과 노하우를 바탕으로 HVDC(High Voltage Direct Current : 초고압직류송전시스템), STATCOM(Static Synchronous Compensator : 스태콤), ESS(Energy Storage System : 에너지 저장 시스템) 등 에너지 분야 신성장 사업 기반 확보를 목표로 세웠다.

중공업연구소는 원자력발전소용 345KV 변압기, 765KV변압기, 800KV 2점절 가스절연 개폐기 등을 국내 최초 개발한 데 이어, 2007년에는 세계 두 번째로 독자기술을 바탕으로 한 극초고압 차단기인 1100kV GIS(가스절연개폐장치, Gas Insulated Switchgear) 개발에 성공했다.

최근 가장 활발한 연구 개발이 이루어지는 분야는 스마트그리드로 2010년 8월에는 국내 최초로 상용화에 성공한 스태콤 설비 2대를 한국전력공사 신제주변전소와 한라변전소에 납품하는 성과를 거뒀다.

ESS 분야에선 2013년에 제주특별자치도 ‘탄소 없는 섬 만들기 사업’에 참여했다. 가파도 내 풍력발전연계용 ESS를 설치했으며, 삼성SDI 기흥사업장에도 1MW급 ESS를 구축했다. 구리 농수산물공사에 250kW·500kWh ESS를 공급해 안정적인 전력수급 및 활용을 돕는 등 국내 ESS 시장에서 독보적인 위치를 굳히고 있다. 해외에서도 지난 2012년말 홍콩전력청과도 400kW급 계통연계형 ESS 수주 계약을 체결하고 지난 해 8월 공급을 완료했다. 아프리카 모잠비크 태양광 발전소에도 900kW·20MWh급 ESS를 공급하기도 했다. 효성은 앞으로 국내는 물론 아시아, 남미, 유럽 등 ESS 신규 수요처를 중심으로 해외 ESS 시장 진출을 확대해 나갈 계획이다.

풍력에너지 분야는 2004년 자체기술로 750kW급 풍력발전시스템 1호기 개발을 완료하고, 2009년 독일의 풍력발전 인증기관(DEWI-OCC)으로부터 국내 최초로 750㎾급 기어식 풍력발전시스템, 2㎿급 풍력발전시스템에 대한 국제 인증을 획득한 바 있다. 지난해 10월에는 자체 개발 및 시험운전을 실시해온 5MW 해상 풍력발전시스템에 대한 형식인증(B-Type certificate)을 받았다.

조현상 산업자재PG장 겸 전략본부 부사장은 “효성은 고객에게 제공할 미래가치를 창조하기 위해 항상 R&D를 중시해 왔고, 앞으로도 이 기조를 유지할 것”이라며 “앞으로 용도 개발 및 신시장 개척을 통해 폴리케톤과 탄소섬유 역시 글로벌 일류제품으로 성장시켜 나갈 것이다”고 밝혔다.