각종 산업이 고도화, 첨단화되면서 초경량, 고성능이 요구되는 신소재에 대한 수요가 급증함에 따라 이에 대응할 수 있는 다양한 신섬유들이 개발되고 있다. 신섬유의 광의적인 정의는 일반섬유와 달리 초고(다)기능, 초고성능, 초고감성 등의 특성을 가지는 특수섬유로 미래사회에 필요한 새로운 산업분야에 핵심소재 및 부품으로 사용되는 섬유집합체 군을 총칭한다. 공정별로 원료, 합성, 방사, 방적, 사가공, 제직, 편직, 부직포, 염색, 가공, 봉제/성형, 디자인, 유통, 마케팅 등을 포함한다. 제품별로는 섬유, 사, 직/편물, 부직포, 의류제품, 인테리어제품, 산업용제품 등을 포함한다.

한편, 신섬유의 협의적 정의는 IT, NT, BT, ET, ST, CT 등 첨단기술과 융복합되어 가늘고, 질기고, 유연하고, 가벼우면서도 신기능을 발현하는 미래의 섬유 및 이들의 제품을 의미한다. 슈퍼섬유, 나노섬유, 스마트 섬유, 친환경 섬유, 바이오섬유, 메디컬섬유와 융합기술섬유, 극한환경섬유, 생각하는 섬유, 건강복지섬유 등이 있다.

신섬유의 기술적 정의는 기존 소재로는 얻지 못하는 고도의 성능과 기능을 갖는 섬유소재를 통하여 창출하는 기술로서 신물질, 신기능 섬유의 제조와 응용기술을 포함한다. 본고에서는 최근 연구개발이 활발히 진행되고 있는 신섬유 중 일부를 소개하고자 한다.

■ 슈퍼섬유
슈퍼섬유란 범용 섬유에 비해 강도, 탄성률, 내열성, 내화학성, 내후성 등이 매우 우수한 고성능 섬유신소재를 말한다.
현재 상업화 되어있고 기술적으로 가장 진보되어있는 슈퍼섬유는 크게 ①고강도·고탄성률을 갖는 슈퍼섬유, ②고내열성을 갖는 슈퍼섬유, ③고강도·고탄성률 및 고내열성을 모두 갖는 슈퍼섬유로 대별할 수 있다.

고강도, 고탄성률을 갖는 슈퍼섬유는 분자내 주쇄 공유결합의 인장강도 및 인장탄성률이 섬유의 인장강도 및 탄성률에 아주 좋은 효율로 발현될 수 있는 내부구조를 가지고 있으며, 이론상 인장강도 및 탄성률의 극한값은 결정강도 및 결정탄성률에 의해 결정되지만, 현실적으로는 20 g/d 이상의 인장강도와 500 g/d 이상의 탄성률을 가지는 섬유를 의미하고 있다.

슈퍼섬유는 머리카락보다 가는 굵기의 실로서도 자동차를 들어 올릴 수 정도의 막강한 강도를 가지고 있다. 슈퍼섬유는 IT, BT, NT, ET 등 타산업발전에 필수 부품소재로 각광을 받고 있으며, 500℃이상의 불에도 타지 않는 섬유, 총알도 막을 수 있는 방탄복도 슈퍼섬유로 만들어진다. 슈퍼섬유는 특성, 소재 등에 의해 다양하게 분류되며, 대표적인 슈퍼섬유로 탄소섬유, 아라미드계 섬유 등이 있다.

■ 메디컬 섬유(Medical Textile)
현대사회는 건강에 대한 욕구가 증가하고 있으며 인구의 고령화현상이 가속화되고 있다. 이에 대응하기 위한 의료기술과 실버산업이 발달함에 따라 이에 대응할 수 있는 메디컬 섬유의 중요성이 증대되고 있으며, 국내에서도 이에 대한 시장확대와 연구개발 투자가 연 20% 이상씩 증가하고 있다.

메디컬 섬유(Medical textile)란 의료기기(의료용품) 및 의약외품의 핵심 부품·소재로 사용되어 인체의 모든 생명활동에 직간접적으로 작용되는 모든 섬유상의 소재 및 제품을 말하는 것으로써, 진찰, 검안, 처방, 투약 또는 외과수술 등의 의료행위(질병의 예방이나 치료행위를 말하는 것)에 사용되는 의료기기 및 의약외품 중, 섬유구조재료가 필수적으로 들어가는 제품을 말한다. 일반적으로 적용범위에 따라 ①치료용 섬유, ②신체기능 보조용 섬유, ③헬스케어 및 위생섬유의 3개 제품군으로 분류되며, 이중에서 치료용 섬유와 신체기능보조용 섬유가 인체치료용 섬유구조재료에 해당된다.

인체치료용 메디컬 섬유제품은 카테타, 인공혈관, 혈액 성분분리 필터, 혈액 투석 필터, 수술용 메시, 창상피복재, 봉합사 등 수십 종의 아이템이 있으며, 현재 전 세계에서 의료용구 및 의약외품의 핵심 부품·소재로 사용되는 섬유소재를 분류해보면 원사의 경우 방적사, 필라멘트(모노 및 멀티)가, 직물(fabric)의 경우 직/편물, 브레이드, 부직포 등 거의 모든 형태의 섬유제품이 다양한 분야에 사용되고 있다.

■ 스마트 섬유
스마트 섬유는 “주위 환경이나 인체 자극에 대한 감지 및 반응 시스템”을 적용한 고부가가치의 신개념 섬유제품을 의미하는 것으로, 섬유 고유의 감성적 속성을 유지하면서 각종 IT 기능들이 부가된 것을 말한다. 크게 헬스케어용 스마트 섬유, 안전/보안용 디지털의류, Human-Machine Interactive용 디지털 의류로 나눌 수 있는데, 이 중 시장 성장 가능성이 높은 헬스케어용 스마트 섬유의 경우, EU에서 거대 프로젝트가 진행되고 있을 정도로 시장 선점을 위한 경쟁이 뜨겁다.

빛에 노출되거나 가열되는 특정 조건에서 색깔이 변하는 섬유를 이용한 옷도 개발되고 있다. 이런 소재를 응용하면 추운 곳과 더운 곳에서 서로 다른 문양이 나타나거나 주변 상황에 맞게 색깔을 변화시키는 옷을 만들 수 있다. 이렇듯 스마트 섬유는 패션 아이템에서부터 무진복, 보호복, 군사용 전투복까지 다양한 분야에서 상품화가 진행되고 있다.

■ 나노섬유
나노섬유는 지름이 수십에서 수백나노미터(1나노미터=10억분의1m)에 불과한 초극세(超極細)실로 인조피부나 의료용 붕대, 생화학 무기 방어용 의복, 배터리의 전해질 등 활용범위가 거의 무한대이다.

나노섬유는 고압대신 전기장을 가해 뽑아내는데, 이를 전기방사(electro-spinning)방식이라고 한다. 원료인 고분자 물질에 고전압 전기장을 걸면, 원료물질 내부에서 전기적 반발력이 생겨 분자들이 뭉치고 나노크기의 실 형태로 가라져 나오는 것이다.

나노섬유는 Handling이나 대량생산이 어렵고 두께방향의 결합력이 취약한 단점이 있으나, 높은 비표면적 및 방수성, 투습성, 통기성이 우수하고, 방균성 및 항박테리아 등과 같은 우수한 특성이 있어 고효율 초기능성 필터, 보호복, 이차전지, 인조피부, 우주항공 부품 등의 첨단소재로 용도가 확대될 것으로 예측되며 특히, 우리나라가 전량 수입에 의존하고 있는 고성능 필터(HEPA), 차세대전지인 폴리머전지(LIPB), 생체활성 의료용 섬유소재 등에서 기술개발이 이루어지고 있어 향후 수요가 크게 창출될 것으로 전망된다.

■ 결 론
산업전반에서 산업자재의 고성능화, 다기능화, 경량화, 다양화 경향으로 기존의 플라스틱, 금속소재에 대한 대체 수요 증가로 각종 신섬유의 수요가 급증하고 있기 때문에 섬유산업은 소재기술의 혁신과 융합기술의 발전 등으로 극한성능을 발현하는 방향으로 전개될 것이며, 다기능성에 초점을 두고 지식정보화 시대에 신기술(6T)과 융복합하는 제품으로 새로운 용도를 창출할 것으로 전망된다.

또한 고유가, 자원고갈 등에 대한 사회적 우려 증대와 지속적인 환경규제 강화로 친환경 산업구조로의 전환, 친환경 및 에너지 저감 등에 대한 대응력 강화가 필요한데, 섬유산업은 에너지 고효율 및 저에너지 생산공정 도입, 에너지 저감 신소재 개발, 자원순환형 구조 등으로의 전환이 예상되고 있다. 섬유산업의 경량화, 고성능화를 통한 에너지 효율 개선용 부품소재 도입 확산이 가속화되고 있는데 자동차, 항공, 의료, 건축, 스포츠 등의 친환경·초경량 녹색 부품 수요 확대로 그린섬유 대체수요 증가가 전망된다.