첨단소재 전문 기업
섬유 복합재, 단열재, Aerogel, ePTFE, 정밀가공
성능 폴리이미드(PI) 섬유
1. 슈퍼섬유의 정점, 극한 환경의 표준
폴리이미드 섬유는 -196°C 극저온에서도 물러지거나 깨지지 않고 260°C에서 장기 연속 사용(단기 300°C)이 가능한, 용융점이 없는 고기능성 슈퍼섬유입니다. 전 세계적으로 소수 기업만이 장섬유(Filament) 양산 기술을 보유한 희소 소재이며, 수에코는 글로벌 원천 생산 파트너와 함께 원사부터 직물·복합 응용품까지 대한민국 하이테크 산업(반도체·디스플레이·EV 배터리·방산·항공우주)에 공급합니다.
2. 특징 및 장점
- 광범위한 내열성 (No melting) -196°C 액체질소 환경에서도 물러지거나 깨지지 않고, 260°C 장기 연속 사용(단기 300°C) 가능. 화염에 노출되어도 녹아 흘러내리지 않는(No Melt-drip) 자기소화성 소재 (LOI 32~38)
- 탁월한 내가수분해성·내UV성 고온 스팀 환경에서 물성을 유지하며, UV 가속시험(168시간) 후 강도유지율 90% (meta-aramid 65.9% 대비)
- 전기 절연 + 5G/6G 신호 투과성 낮은 유전율·유전손실로 고주파 신호 손실 최소화. 금속·탄소섬유를 대체하는 비전도성 구조 소재
- 우수한 내방사선성 우주 방사선(Cosmic Ray)·자외선·X선 환경에서 물성 저하를 최소화하여 위성·항공우주 기재에 적합
3. 응용분야 (Applications)
① 건축·구조용 PI 복합재 프로파일
PI 직물을 수지와 복합화한 인발성형(Pultrusion) 프로파일 — 철·알루미늄 프레임을 대체하는 경량 고강도 구조재
- 경량 고강도 강철 대비 약 1/4 무게(밀도 ~1.4 vs 7.8 g/cm³)로 시공·운반 부담 감소
- 부식·자외선 무보수 녹슬지 않고 산·알칼리·UV에 강해 옥외 장기 내후성 확보, 도장·방청 유지보수 불필요
- 전기 절연 + 난연 비전도성 소재로 태양광 구조물의 접지·누전 리스크 저감, LOI >32 자기소화성
- 낮은 열전도 금속 프레임을 타고 열이 빠져나가는 열 통로(Heat Bridge)를 차단해 단열 프레임·커튼월 스페이서에 적합
적용 예: 태양광 모듈 지지 프로파일(U형·C형, 레일·퍼린) / 건축 외장 패널·벽체 보강재 / 창호용 절연 바(Thermal Break) / 케이블 트레이 등 부식 환경 구조재
② 우주 위성체 다층단열재(MLI) 보강 그리드
위성체 표면은 궤도 주기에 따라 +150°C의 태양열 폭로와 -196°C의 그늘 영역을 오가는 극단적 열 사이클과 강력한 우주 방사선에 노출됩니다. 초저데니어 고강도 PI 필라멘트로 직조한 초경량 메쉬 그리드는 평방미터당 10g 미만으로 발사 중량을 최소화하며, UV 가속시험 기준 90% 이상의 강도를 유지합니다. 수분 흡수율 1.5% 미만으로 진공 환경의 아웃개싱(Outgassing) 리스크가 낮은 견고한 지지 구조를 형성합니다.
③ 폴더블 기기 배터리 보호 커버 (Puncture Protection)
다중 폴더블 기기는 슬림 프로파일 내 초박형 배터리를 탑재하여 좁은 공간에서 물리적 안전성을 보장할 커버 소재가 필요합니다. 유리섬유(GFRP)는 반복 폴딩 응력에서 미세 균열이 발생하지만, 고밀도 직조 은박 코팅 PI 하이브리드 직물은 우수한 굽힘 연성·전단 강도·열확산 성능으로 천공(Puncture)으로부터 배터리 셀을 보호하고, 열폭주 등 비상 상황에서 화염 전이를 차단하는 안전 방벽 역할을 수행합니다.
④ 초고온·고성능 케이블 절연 (Cable Sheathing)
EV/HEV 고압 배선, 원자력 설비 모니터링 라인, 반도체 제조설비, 항공우주 하네스 편조관 등 극한 환경 전선의 신뢰성을 보장합니다. 고온·다습 환경에서 가수분해로 강도가 크게 저하되는 아라미드와 달리 PI는 물성을 유지하며, 화재 시에도 녹아 떨어지는 현상이 전혀 없습니다. 연소 시 연기밀도는 항공 기준의 1/200, CO 발생량은 1/100 수준으로, 밀폐 구조물의 방폭·안전 규격 대응에 최적입니다.
⑤ 안전방호복 — 차세대 난연 섬유 솔루션
공인시험기관 검사 결과, PI 직물은 소방복 외피 기준(손상길이 ≤100mm)을 압도하는 8~10mm의 수직연소 손상길이를 기록했습니다 — Aramid IIIA 혼방(46~48mm) 대비 약 1/5 수준입니다.
- 더 높은 난연성 LOI >32 (meta-aramid 28~32), 녹아 흘러내림 없음, 자기소화
- 극저 연기·무독성 연기밀도 Dm 1 (항공기준 200), CO 발생량 기준치의 1% 수준: 밀폐 화재현장 2차 피해 최소화
- 검증된 적용 경로 유럽에서는 PI 단섬유가 소방재킷 단열내피 및 FR비스코스·아라미드 혼방 외피로 이미 상용화
- 혼방 설계 자유도 meta-aramid·FR비스코스·para-aramid 혼방으로 난연성·강도·착용감·원가의 최적 균형 설계
- 부가 성능 UV 노출 후 강도유지 90%, 항균 ≥98%, 원착사(Dope-Dyed Yarn) 적용으로 반복 세탁에도 색상 유지
상세 시험성적서 및 혼방비율별 데이터는 문의 바랍니다.
⑥ 초고온 산업용 필터
EV/HEV 고압 배선, 원자력 설비 모니터링 라인, 반도체 제조설비, 항공우주 하네스 편조관 등 극한 환경 전선의 신뢰성을 보장합니다. 고온·다습 환경에서 가수분해로 강도가 크게 저하되는 아라미드와 달리 PI는 물성을 유지하며, 화재 시에도 녹아 떨어지는 현상이 전혀 없습니다. 연소 시 연기밀도는 항공 기준의 1/200, CO 발생량은 1/100 수준으로, 밀폐 구조물의 방폭·안전 규격 대응에 최적입니다.
4. 제품 라인업
(1) PI Filament Yarn (장섬유)
건식 방사(Dry-Spinning) 공법으로 생산되어 내부 결함이 없고 구조가 치밀한 고품질 필라멘트입니다.
- 표준 타입 (Suplon®) 260°C 장기 연속 안정성, 우수한 전기 절연성과 내방사선성. 특수 방호복·항공우주 연성 소재용
- 고강도·고탄성 타입 (Hyplon®) 강도 ≥20 cN/dtex, 탄성률 ≥700 cN/dtex. 피로 하중·인장력이 집중되는 구조 보강재 및 특수 고압 케이블용 하이엔드 솔루션
- 원색 필라멘트 (골든 옐로우): 75 / 110 / 400 / 500 / 840 / 1100 dtex
- 원착사 (Dope-Dyed Yarn, 오렌지·블랙): 110 / 200 / 280 / 400 dtex
(2) PI Staple & Chopped Fiber (단섬유·촙)
건식 방사(Dry-Spinning) 공법으로 생산되어 내부 결함이 없고 구조가 치밀한 고품질 필라멘트입니다.
- Staple Fiber 방적사·부직포용. 원형(Round) 및 삼각 구조(Trilobal) 단면 설계로 초고온 분진 필터·고온 단열재에 최적
- Chopped Fiber 1 / 2 / 4 / 6 mm 정밀 가공. 고온 마찰재, 엔지니어링 플라스틱 복합 개질재, 초내열 PI 페이퍼 보강용
| 시험 항목 | 단위 | 기술 파라미터 |
|---|---|---|
| 섬도 (Fineness) | dtex | 0.89 / 1.67 / 2.22 / 6.67 |
| 인장 강도 | cN/dtex | > 4.0 |
| 파단 신율 | % | > 20 |
| 열분해 온도 (T5%) | °C | 570 |
| 건열 수축률 (280°C, 30분) | % | < 0.3 |
| 한계산소지수 (LOI) | % | 38 |
| 열전도율 (300°C) | W/(m·K) | 0.03 |
(3) PI Woven Fabric & Composites (직물·복합재)
폴리이미드 직조 원단은 낮은 유전율·유전손실로 전자기 신호 투과성이 요구되는 차세대 레이돔(Radome)·고주파 안테나 소재, 그리고 충격 에너지 흡수와 진동 감쇄가 필요한 모빌리티·스포츠 레저용 경량 컴포지트에 적용됩니다. 우수한 수지 결합력으로 프리프레그·인발성형 공정에 적합합니다.
5. 물성 비교표
| 섬유 | Grade | 밀도 (g/cm³) | 인장강도 cN/dtex | 인장강도 (GPa) | 탄성률 cN/dtex | 탄성률 (GPa) | 파단신율 (%) | LOI (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Suplon® PI | 표준형 | 1.39~1.41 | ≥4 | ≈0.6 | ≥30 | ≈4 | ≥8 | >32 |
| Hyplon® PI | 고강도·고탄성형 | 1.44 | 20~25 | 2.9~3.6 | 700~1,000 | 101~144 | 1.5~3 | >38 |
| Para-aramid | Standard (Kevlar® 29급) | 1.44 | 20~23 | 2.9~3.3 | 500~700 | 72~101 | 2.9 | 26~30 |
| Para-aramid | High Modulus (Kevlar® 49급) | 1.45 | 19~22 | 2.8~3.2 | 750~1,000 | 109~145 | 2.3 | 26~30 |
| PBO (Zylon®) | AS (표준형) | 1.54 | ≈37 | 5.8 | ≈1,150 | 180 | 3.5 | 68 |
| PBO (Zylon®) | HM (고탄성형) | 1.56 | ≈37 | 5.8 | ≈1,720 | 270 | 2.5 | 68 |
| LCP (Vectran®급) | HT (고강도형) | 1.41 | 22~28 | 3.1~3.9 | 650~800 | 92~113 | 3.8 | ≈28 |
| LCP (Vectran®급) | UM (초고탄성형) | 1.40 | 18~24 | 2.5~3.4 | 900~1,100 | 126~154 | 2.7 | ≈28 |
| Carbon (Toray T300) | 표준탄성률 | 1.76 | ≈20 | 3.53 | ≈1,300 | 230 | 1.5 | 불연* |
* 탄소섬유는 유기섬유와 달리 연소하지 않아 LOI 시험 비대상 (불연성).
주1) Suplon®/Hyplon® 및 : JIANGSU AOSHEN HI-TECH MATERIALS 제품 카탈로그 기준.
주2) PBO(Zylon®): Toyobo, Kevlar®: DuPont, Vectran®: Kuraray의 등록상표이며 각 제조사 공개 데이터 기준. T300은 Toray 제품명.
주3) GPa 환산: GPa ≈ cN/dtex × 밀도 ÷ 10 (근사값). 상기 수치는 보증치가 아닌 비교 참고용입니다.
6. 수에코 공급 역량 (Why Sueco)
전 세계 소수 기업만이 양산하는 PI 장섬유 — 수에코는 원사·직물·복합재 가공까지 국내 원스톱으로 공급합니다.
- 용도 최적 소재 선택 능력 아라미드·PBO·LCP 등 타 슈퍼섬유와의 비교 데이터를 기반으로, 용도에 가장 적합한 소재와 grade를 제안합니다.
- 신속한 시제품 구현 능력 다양한 응용 경험과 자체 직조·코팅 설비를 기반으로 아이디어를 빠르게 시제품으로 구현합니다.
- 설계-채택 전 과정 동행 사양 협의 → 시제품 → 인증 및 양산 대응까지 기술 파트너로 함께합니다.
- 안정적 장기 공급 연간 2,000톤급 건식방사 원천 생산라인과의 직접 파트너십, 국내 재고·소량 샘플 대응
7. 문의
샘플·소량 공급 및 기술 상담: 응용 분야와 요구 사양을 알려주시면 최적 Solution을 제안드립니다.