화학뉴스

다이셀(Daicel)이 정밀화학제품의 다품종 소량 생산을 위해 초소형 설비를 개발하고 있다.
다이셀은 최근까지 미세한 유로를 배치한 플레이트 내부에서 화합물을 생성하는 소규모 모듈형 설비 개발을 추진해왔으며 일정 성과를 거둠에 따라 본격적인 설계에 착수했다.
수요기업이 원하는 대로 기존 설비의 100 혹은 1000분의 1 크기에 불과한 초소형 설비를 만드는 것을 목표로 하고 있으며 2030년 이후에는 장소를 가리지 않고 적시에 적절한 양을 생산할 수 있는 차세대 설비가 실용화될 것으로 기대하고 있다.
다이셀은 도쿄(Tokyo)대학 등 다양한 연구기관과 마이크로 유로를 개발하고 있으며 블록형 모듈 설비로 발전시켜 2025년 이후 실용화할 계획이다.
다이셀은 다양한 셀룰로스(Cellulose) 유도제품을 창출하며 특정 용도 및 니즈에 대응한 정밀화학제품을 공급하는 것을 목표로 하고 있다.
현재는 초산셀룰로스 등 주력제품을 대형 반응기를 사용해 대량생산하고 있으나 미래에는 여러 종류의 정밀화학제품을 소량 생산하는 방향으로 전환할 방침이다.
이를 실현하기 위한 차세대 설비는 마이크로 유로 내부에서 플로우 합성하는 플레이트형 마이크로 리액터를 다수 조합해 완성할 예정이며 생산 프로세스 혁신을 위해 프로세스 다운사이징을 준비하고 있다.
마이크로 유로 내부에서 여러 단계에 걸친 반응공정을 동시에 실시하면 더욱 정밀한 화학수식 및 고효율화가 가능해지고 정밀화학제품 생성에 직결되는 프로세스 혁신에도 도움이 될 것으로 판단하고 있다.
셀룰로스계 뿐만 아니라 석유화학계 폴리머 생성 등에도 활용할 예정이며 이미 첫번째 프로젝트를 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
다이셀이 계획하고 있는 초소형 설비가 실용화되면 신규 화합물 등을 개발할 때 필요한 설비 설계를 대폭 간소화할 수 있고, 생산능력을 확대할 때도 모듈 추가로 끝나 대규모 투자가 필요하지 않는 것이 강점이다.
다이셀은 유로 내부에서 합성한 화합물이 축적되는 현상을 막기 위해 용해기술을 개량하고 있으며 다양한 셀룰로스 유도제품을 추출하기 위한 새로운 제조공법을 가나자와(Kanazawa)대학, 교토(Kyoto)대학과 공동으로 개발했다.
기존에는 고온‧고압환경에서 펄프를 원료로 셀룰로스를 생성해야 했으나 새로운 제조공법을 활용하면 목재를 상온에서 용해함으로써 셀룰로스를 직접 얻을 수 있다. 앞으로 이온액체나 산 등 여러 용제를 사용해 용해기술을 더욱 다양화하고 유로 내 조정을 실시하는 미니어처 조절기기 개발도 병행할 방침이다.
용해기술은 공장에서 발생하는 산업폐기물 처리공정에도 활용이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.
반응공정의 수율 향상을 통해 불순물 생산을 최소화하고 불가피하게 발생한 고형물은 용해하면 고체잔사물 처리라인이나 폐액 소각시설 등을 필요로 하지 않는 공장을 실현할 수 있을 것으로 예상된다.
그동안 폐기물을 소각해 열원으로 사용했으나 용해기술이 실용화되면 상당한 온실가스(GHG) 감축 효과를 얻을 수 있을 것으로 전망하고 있다.
다이셀은 앞으로 생산제품의 라이프사이클을 단축할 수 있도록 주문생산 체제로 전환하고 수요기업 공장에 설비를 설치할 계획이며, 수요기업이 필요로 하는 만큼 생산능력을 즉각 확대하고 적절한 장소에서 적시에 적정량을 생산할 수 있도록 할 계획이다.