수에코

폴리이미드(PI) 섬유 - 극한 환경의 기준을 다시 쓰는 소재

녹는점이 없는 슈퍼섬유, 영하 196°C에서 영상 300°C까지

폴리이미드 섬유는 액체질소 온도(-196°C)에서도 부러지거나 물러지지 않고, 260°C에서 장기간 연속 사용할 수 있으며 순간적으로는 300°C까지 견딥니다. 녹는점 자체가 존재하지 않아 불에 닿아도 녹아 흘러내리지 않고 스스로 꺼집니다.
성능은 뛰어나지만 만들기는 어렵습니다. 장섬유(Filament)를 안정적으로 양산할 수 있는 기업은 전 세계적으로 손에 꼽으며, 그만큼 국내에서 실물을 확인하고 시험해 볼 기회 자체가 드물었던 소재입니다.
수에코는 세계 최고 수준의 PI 섬유 원천 기술을 보유한 생산 파트너와 협업하여, 원사부터 방적사·직물·펠트·페이퍼·복합재까지 전 형태를 국내에 공급합니다. 이 페이지는 단순한 제품 소개가 아니라, PI 섬유로 무엇을 만들 수 있는지 판단하실 수 있도록 실제 응용 사례와 시험 데이터를 함께 정리하였습니다.

수에코는

고성능 슈퍼섬유 응용 전문 기업

저희 수에코신소재는 아라미드·PBO·LCP·탄소섬유 등 여러 슈퍼섬유 가운데 PI 섬유만이 가진 특성을 기준으로, 고객의 요구에 맞는 소재를 선정하고 샘플을 제작하며 적용 단계의 기술 지원까지 수행하는 고성능 슈퍼섬유 응용 전문 기업입니다.

소재 선정	용도와 사용 환경에 따라 PI가 최적인지, 다른 슈퍼섬유가 나은지부터 함께 판단합니다
샘플 제작	원사·직물·펠트·복합재 형태로 시제품을 만들어 실물로 확인할 수 있게 합니다
기술 지원	사양 협의부터 시험·인증 대응, 양산 전환까지 기술 파트너로 참여합니다

공급하는 PI 섬유는 건식방사(Dry-Spinning) 원천 기술과 자체 특허를 보유한 세계 최고 수준의 전문 생산 기업과의 협업을 통해 확보하며, Oeko-Tex® Standard 100(영유아 제품 등급) 및 복합재 TÜV 기술규격 인증을 취득한 소재입니다.

PI 섬유 선택 5가지 이유

녹지 않는 내열성	용도와 사용 환경에 따라 PI가 최적인지, 다른 슈퍼섬유가 나은지부터 함께 판단합니다
가수분해와 자외선에 강함	고온 스팀 환경에서 물성을 유지하고, 자외선 촉진 노화 168시간 시험 후에도 강도를 90% 유지합니다(동일 조건 메타아라미드 48~66%). 옥외·고습 환경에서 강합니다.
전기 절연 + 고주파 신호 투과	유전율과 유전손실이 낮아 5G·6G 대역 신호 손실이 적습니다. 금속이나 탄소섬유를 대체하는 '전기 절연 구조재'로 쓸 수 있습니다
내방사선성	우주 방사선·자외선·X선 노출 환경에서 물성 저하가 작아 위성, 항공우주, 원자력 설비용 소재로 적합합니다
인체 친화적 기능성	별도 후가공 없이 항균성을 지니며(황색포도상구균 98%, 대장균·칸디다 99% 이상), 원적외선 방사율 0.88(4~16µm), 열전도율이 낮아 보온성이 뛰어납니다. 방호복 내피나 기능성 의류로 활용성이 높습니다.

이런 과제가 있다면 PI 섬유를 검토해 보십시오

문제 / Problem	PI 섬유가 주는 해법 / PI Solution
아라미드가 고온·다습 환경에서 강도가 떨어진다	가수분해에 강해 스팀·옥외 환경에서 물성 유지
금속 프레임에서 부식과 열교(Heat Bridge)가 발생한다	비전도·저열전도 구조재로 대체 (→ 응용 ①)
안테나·레이돔 주변 구조재가 신호를 간섭한다	저유전 비전도 직물로 전파 투과 (→ 응용 ⑦)
소방복·방호복의 화상 저감 성능을 더 끌어올려야 한다	동일 시험 조건에서 아라미드 대비 화상 면적 절반 이하 (→ 응용 ⑤)
배터리 셀을 얇게 보호하면서 열폭주도 막아야 한다	굽힘 연성과 화염 차단을 동시에 만족 (→ 응용 ③)
300°C 부근 집진 필터의 교체 주기가 짧다	고온 산화·화학 부식에 강한 필터 원단·펠트 (→ 응용 ⑥)
자외선이 강한 옥외에서 건축 자재가 빨리 열화된다	UV 촉진 노화 168시간 후에도 강도 90% 유지, 도장·방청이 필요 없는 외장·구조재 (→ 응용 ①)
고온·극저온·우주 방사선이 반복되는 열악 환경용 소재가 없다	-196°C ~ 300°C 열 사이클과 방사선에 견디는 초경량 소재 (→ 응용 ②)

응용 분야

① 건축·구조용 PI 복합재 프로파일

PI 직물을 수지와 결합해 인발성형(Pultrusion)한 프로파일은 철·알루미늄 프레임을 대체하는 경량 고강도 구조재입니다.

무게는 1/4, 강도는 그대로	밀도 약 1.4로 강철(7.8)의 4분의 1 수준이면서 인장·굴곡강도 1,000 MPa 이상. 운반과 시공 부담이 크게 줄어듭니다
녹슬지 않아 유지보수가 없다	산·알칼리·염수·자외선에 강해 옥외에 장기간 노출해도 도장이나 방청 작업이 필요 없습니다
절연과 난연을 동시에	전기가 통하지 않아 태양광 구조물의 접지·누전 위험을 낮추고, LOI 32 이상으로 자기소화성을 갖습니다
열이 새는 통로를 끊는다	열전도율이 낮아 금속 프레임을 타고 빠져나가는 열교를 차단합니다. 단열 프레임과 커튼월 스페이서에 적합합니다

적용 예: 태양광 모듈 지지 프로파일(U형·C형, 레일·퍼린) / 건축 외장 패널 및 벽체 보강재 / 창호용 단열 바(Thermal Break) / 부식 환경의 케이블 트레이

② 위성체 다층단열재(MLI) 보강 그리드

위성 표면은 궤도를 한 바퀴 도는 동안 태양을 마주하는 +150°C 구간과 그늘의 -196°C 구간을 반복해서 오가며, 강한 우주선(宇宙線 Cosmic rays)까지 더해집니다. 초저데니어 고강도 PI 필라멘트로 직조한 메쉬 그리드는 제곱미터당 10g 미만으로 발사 중량 부담이 매우 적으면서, 자외선 촉진 시험 후에도 강도를 90% 이상 유지합니다. 수분율이 1.5% 미만이라 진공에서의 아웃개싱 위험도 낮습니다.

③ 폴더블 기기 배터리 보호 커버

폴더블 기기는 얇은 두께 안에 초박형 배터리를 넣기 때문에, 좁은 공간에서 셀을 물리적으로 지켜 줄 커버가 필요합니다. 유리섬유(GFRP)는 접힘이 반복되면 미세 균열이 생기지만, 고밀도로 직조한 은박 코팅 PI 하이브리드 직물은 잘 휘면서도 전단 강도가 높아 천공으로부터 셀을 보호합니다. 열이 한곳에 몰리지 않고 퍼지며, 열폭주 같은 비상 상황에서는 화염이 옆으로 번지는 것을 막는 방벽이 됩니다.

④ 초고온·고성능 케이블 절연

EV·HEV 고전압 배선, 원자력 설비 모니터링 라인, 반도체 제조설비 배선, 항공우주 하네스 편조관처럼 초고성능 전선에 사용됩니다. 아라미드는 고온·다습 환경에서 가수분해로 강도가 크게 떨어지지만 PI는 물성을 유지하며, 화재 시에도 녹아 떨어지는 현상이 전혀 없습니다. 연소 시 연기 밀도는 항공 소재 기준의 1/200, 일산화탄소 발생량은 1/100 수준입니다. 지하 구조물이나 밀폐 공간(잠수함 등)처럼 연기와 유독가스가 곧바로 인명 피해로 이어지는 환경에서 사용됩니다.

⑤ 안전방호복·소방 — 아라미드를 넘어서는 난연 솔루션

PI 직물의 수직연소 손상 길이는 8~10mm입니다. 소방복 외피 기준이 100mm 이하인 점을 감안하면 기준의 10분의 1 수준이며, 아라미드 IIIA 혼방(46~48mm)과 비교해도 5분의 1에 불과합니다. 25회 세탁 후 측정한 값입니다. (자체시험 기준, 참조용으로만 사용)

전신 마네킹 화염시험 — BS EN ISO 13506-1:2017, 84kW/㎡ × 8초 노출

구분	1도 화상	2도 화상	3도 화상	총 화상 면적*
PI(Suplon®) 소방복	0.57%	20.51%	10.76%	22.25%
아라미드 소방복	4.06%	40.86%	19.49%	53.34%

* 머리·손·발 제외 기준. 동일 조건에서 PI 소방복의 총 화상 면적이 아라미드의 절반 이하였습니다. 연소 후 아라미드 소방복은 바지 길이가 13% 줄어드는 등 수축·변형이 발생한 반면, PI 소방복은 치수 변화가 거의 없어 화염이 지나간 뒤에도 보호 성능이 유지되었습니다. (해외 공인 시험기관 시험기준)

열방호성능(TPP)	다층 구성 기준 3겹 30.6 cal/cm², 4겹 40.2 cal/cm²로 기준치(28 이상)를 상회하며, 용융·취화·수축이 관찰되지 않았습니다
연기와 독성가스	연기 밀도 Dm 1(항공 기준 200), CO 발생량은 기준치의 1% 수준. 밀폐된 화재 현장에서의 2차 피해를 최소화합니다
이미 검증된 적용 경로	유럽에서는 PI 단섬유가 소방재킷 단열 내피와 FR비스코스·아라미드 혼방 외피로 상용화되어 있습니다. 해외에서는 PI 소방복 원단이 국가 안전·응급장비 중점 보급 품목으로 채택된 사례도 있습니다
혼방 설계의 자유도	메타아라미드·FR비스코스·파라아라미드와 혼방하여 난연성·강도·착용감·원가의 균형점을 용도별로 맞출 수 있습니다
부가 성능	자외선 노출 후 강도 유지 90%, 항균 98% 이상, 원착사(Dope-Dyed) 적용으로 반복 세탁 내구성 매우 좋습니다. (일광견뢰도 5급이상)

마네킹 화염시험 — 연소 전후 비교

마네킹 화상 분포도 — 동일 조건 시험 결과

마네킹 전신을 구획해 부위별 화상 정도를 표시한 그림입니다. 회색은 화상 없음, 노랑은 1도, 빨강은 2도, 보라는 3도 화상을 뜻합니다. 같은 화염 조건에서 빨간색과 보라색 구획의 차이가 두 소재의 보호 성능 차이를 그대로 보여줍니다. (해외 공인 시험기관 시험, 머리·손·발 제외 기준)

혼방 비율별 데이터와 상세 시험성적서(마네킹 화염시험 리포트 포함)는 문의해 주시면 제공해 드립니다.

⑥ 초고온 산업용 필터 및 단열재

섬유 단면을 삼각형(Trilobal)으로 설계하면 같은 무게에서 여과 표면적이 크게 늘어납니다. 이 구조의 PI 단섬유는 발전소·소각로·시멘트 플랜트의 고온 집진 필터백 소재로 오랜 기간 사용되어 왔습니다.

단열 쪽에서도 이점이 분명합니다. 두께 5mm의 PI 펠트가 25mm 유리섬유 울보다 낮은 열전도율을 보이며(상온 0.035 vs 0.045 W/㎡·K, 200°C에서는 0.045 vs 0.1 초과), 두께와 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 수에코는 필터용 단섬유부터 밀도별 니들펀치 펠트까지 대응합니다.

⑦ 전자·통신 — 저유전 직물과 초내열 페이퍼

PI 직물은 유전율과 유전손실이 낮아 전파를 그대로 통과시킵니다. 차세대 레이돔과 고주파 안테나 주변 구조재, 그리고 충격 에너지를 흡수하고 진동을 잡아야 하는 모빌리티·레저용 경량 복합재에 적합합니다. 수지와의 결합력이 좋아 프리프레그와 인발성형 공정에도 잘 맞습니다.

촙 파이버로 보강한 초내열 PI 페이퍼는 고압 모터 슬롯 절연, 변압기 적층재, 5G 고주파 기판, 배터리 세퍼레이터, 허니컴 코어 등으로 활용 범위가 넓습니다.

제품 라인업

(1) PI Filament Yarn (장섬유)

건식방사 공법으로 생산되어 섬유 내부에 결함이 없고 조직이 치밀합니다. 용도에 따라 표준형과 고강도·고탄성형 두 계열로 나뉩니다.

표준형 (S-PI)	260°C 장기 안정성과 우수한 절연·내방사선성. 특수 방호복, 항공우주용 연성 소재에 사용합니다
고강도·고탄성형 (H-PI)	강도 20 cN/dtex 이상, 탄성률 700 cN/dtex 이상. 액체질소에서도 취화되지 않으면서 260°C 장기 사용이 가능합니다. 반복 하중과 인장력이 집중되는 구조 보강재, 특수 로프·케이블용 최상위 등급입니다

S-PI 필라멘트 — 원색(골든 옐로우) 및 원착사
Model	Specification
T75 / T110 / T200	75dtex/36f·60f / 110dtex/60f / 200dtex/120f
T400 / T500 / T1100	400dtex/168f / 500dtex/168f·240f·336f / 1100dtex/504f
T110-O(오렌지) / T200-B·T280-B(블랙)	110dtex/60f / 200dtex/120f / 280dtex/36f

H-PI 필라멘트 — 고강도·고탄성형
Model	Specification
M75 / M110 / M220	75dtex/36f / 110dtex/96f / 220dtex/168f
M500 / M1100 / M2200	500dtex/240f / 1100dtex/432f / 2200dtex/864f
M400-B (블랙)	400dtex/240f

(2) PI Staple & Chopped Fiber (단섬유·촙)

Staple Fiber	방적사와 부직포용입니다. 원형 단면과 삼각(Trilobal) 단면을 선택할 수 있어 고온 집진 필터와 단열재에 맞춰 설계합니다. 절단 길이에 따라 스테이플(18~76mm)과 울트라쇼트(0.5~12mm)로 구분합니다
Chopped Fiber	2·3·6mm 정밀 절단. 고온 마찰재, 엔지니어링 플라스틱 개질재, 초내열 PI 페이퍼 보강에 사용합니다
원착 Staple	블랙·오렌지·다크그린(1.67dtex×51mm). 염색 공정 없이 색을 넣기 때문에 견뢰도가 높습니다

구분	Model	Specification
원색 Staple	K0951 / K1638 / K1651	0.89dtex×51mm / 1.67dtex×38mm / 1.67dtex×51mm
원색 Staple	K2251 / K3351 / K6065	2.2dtex×51mm / 3.3dtex×51mm / 6.0dtex×65mm
원착 Staple	K1651-B / -O / -G	1.67dtex×51mm (블랙 / 오렌지 / 다크그린)
Chopped	K2202 / K2203 / K2206	2.2dtex×2mm / 3mm / 6mm

(3) 직물·펠트·페이퍼·복합재

원사 단계에서 그치지 않고, 직물·니트·펠트·페이퍼·프로파일까지 완성된 형태로 공급합니다. 요구 사양이 정해지지 않은 단계에서도 시제품을 먼저 만들어 보며 방향을 잡아 나갈 수 있습니다.

대표 물성 (TDS 요약)

S-PI Filament — 표준 장섬유
항목	단위	규격	시험 방법
섬도	dtex	50 ~ 4,000	—
인장강도	cN/dtex	≥ 4	인장시험
탄성률	cN/dtex	≥ 30	인장시험
파단신율	%	≥ 8	인장시험
장기 사용온도	°C	≤ 260	열노화 시험
5% 열분해온도	°C	≥ 550	TGA
유리전이온도	°C	≥ 350 (실측 392)	DMA
한계산소지수(LOI)	%	> 32	한계산소지수법
공정수분율	%	< 1.5	—
내방사선 / 절연 / 항균	—	Excellent	IEC 60250 외

S-PI Filament — 표준 장섬유
항목	단위	규격	시험 방법
섬도	dtex	0.5 ~ 7	—
절단 길이	mm	Staple 18~76 / Ultra-short 0.5~12	—
인장강도	cN/dtex	≥ 4.0	인장시험
탄성률	cN/dtex	25 ~ 43	인장시험
파단신율	%	10 ~ 30	인장시험
장기 사용온도	°C	≤ 260	열노화 시험
5% 열분해온도	°C	≥ 550	TGA
한계산소지수(LOI)	%	≥ 35	한계산소지수법
방미(곰팡이) 성능	등급	0등급 (성장 없음)	28일 / 30°C / 90%RH 이상

H-PI Filament — 고강도·고탄성 장섬유
항목	단위	규격	시험 방법
섬도	dtex	50 ~ 4,000	—
인장강도	cN/dtex	20 ~ 28 (2.9~3.6 GPa)	인장시험
탄성률	cN/dtex	700 ~ 1,200 (100~173 GPa)	인장시험
파단신율	%	1.5 ~ 3	인장시험
장기 사용온도	°C	≤ 260 (260°C×6h 강도 유지 94%)	열노화 시험
유리전이온도	°C	≥ 330	DMA
한계산소지수(LOI)	%	> 38	한계산소지수법
내산성	—	40% 황산 25°C×100h 강도 유지 98%	내약품 침지

위 수치는 대표값이며 보증 물성이 아닙니다. 로트별 시험성적서(COA)는 납품 시 함께 제공합니다.

타 슈퍼섬유와의 비교

섬유	Grade	밀도 (g/cm³)	인장강도 (cN/dtex)	탄성률 (cN/dtex)	파단신율 (%)	LOI (%)
S-PI	표준형	1.39~1.42	≥4	≥30	≥8	>32
H-PI	고강도·고탄성형	1.44	20~25	700~1,200	1.5~3	>38
파라아라미드	Standard (Kevlar® 29급)	1.44	20~23	500~700	2.9	26~30
파라아라미드	High Modulus (Kevlar® 49급)	1.45	19~22	750~1,000	2.3	26~30
PBO (Zylon®)	AS 표준형	1.54	≈37	≈1,150	3.5	68
PBO (Zylon®)	HM 고탄성형	1.56	≈37	≈1,720	2.5	68
LCP (Vectran®급)	HT 고강도형	1.41	22~28	650~800	3.8	≈28
LCP (Vectran®급)	UM 초고탄성형	1.4	18~24	900~1,100	2.7	≈28
탄소섬유 (T300급)	표준탄성률	1.76	≈20	≈1,300	1.5	불연*

* 탄소섬유는 유기섬유와 달리 연소하지 않아 LOI 시험 대상이 아닙니다(불연).

주1) Kevlar®는 DuPont, Zylon®은 Toyobo, Vectran®은 Kuraray의 등록상표이며 각 제조사 공개 자료 기준입니다.
주2) GPa 환산은 'GPa ≈ cN/dtex × 밀도 ÷ 10'의 근사식을 사용했습니다.
주3) 위 수치는 보증치가 아닌 비교·참조용입니다.

숫자만 보면 PBO나 탄소섬유가 앞서는 항목이 있습니다. 다만 실제 사용 환경에서의 내구성은 다르게 나타납니다. 260°C에서 6시간 노출한 뒤 강도 유지율은 PI와 PBO가 94%로 가장 높고 파라아라미드 85%, LCP 83% 순이며, 자외선 촉진 노화 시험에서는 PI가 LCP를 크게 앞섭니다(120시간 후 표면 손상 관찰되지 않음). 열과 빛에 오래 노출되는 용도일수록 PI의 강정이 들어납니다.

왜 수에코인가

소재를 파는 데서 끝나지 않고, 고객의 제품이 완성될 때까지 함께합니다.

용도에 맞는 소재를 먼저 판단합니다	아라미드·PBO·LCP·탄소섬유와의 비교 데이터를 바탕으로, 용도에 따라서는 PI가 아닌 다른 소재를 권해 드리기도 합니다
시제품이 빠릅니다	축적된 응용 경험과 자체 직조·코팅 설비를 활용해 아이디어 단계의 요구를 짧은 주기로 실물로 만들어 확인해 드립니다
설계부터 양산까지 동행합니다	사양 협의 → 시제품 → 인증 대응 → 양산 공급까지 기술 파트너로 참여합니다
안정적으로 공급합니다	원천 생산 라인과의 직접 파트너십에 더해 국내 재고를 운용하며, 개발 단계의 소량 샘플에도 대응합니다

문의

만들고자 하시는 제품과 사용 환경(온도·하중·노출 조건)을 알려주시면, 적합한 형태와 등급을 함께 검토해 제안드립니다. 샘플과 소량 공급도 가능합니다. sueco@sueco.co.kr로 문의주세요.

성능 폴리이미드(PI) 섬유