VOCs(휘발성 유기화합물) 저감 소재 개발이 본격화될 것으로 예상된다.
자동차기업들은 자동차 내부환경을 쾌적하게 만들기 위해 신차 특유의 냄새 원인으로 지목되고 있는 내장재의 VOCs 저감에 주목하고 있다.
특히, 세계 최대의 자동차 생산국이자 소비국인 중국이 VOCs 규제를 강화할 것으로 예상되면서 화학소재 생산기업들의 기술 개발이 가속화되고 있다.
중국, 2023년부터 강제표준으로 규제 가능성
자동차기업은 내부환경 지표로 사용되는 포름알데히드(Foraldehyde), 톨루엔(Toluene) 등 13개 VOCs 대상물질 배출량을 낮추기 위해 2000년대 초반부터 자체적인 저감 노력을 기울이고 있다.
VOCs 중 아세트알데히드(Acetaldehyde)는 신규 자동차 냄새 원인물질 가운데 하나이나 포름알데히드에 비해 반응성이 낮아 저감이 어려운 것으로 평가되고 있다. 그러나 중국 정부가 VOCs 규제를 강화할 것으로 예상됨에 따라 중국에 수출하는 자동차기업을 중심으로 아세트알데히드 저감대책 마련이 요구되고 있다.
중국은 아직 VOCs 관련 규제를 시행하지는 않고 있으나 준거‧적합이 권장되는 GB/T 규격이 존재하는 것으로 알려졌다. 대상인 8개 화학물질과 상한치가 승용차 공기질 평가 관련 가이드라인 GB/T27630으로 규정돼 있으며 아세트알데히드 상한치는 입방미터당 0.2mg 이하로 파악되고 있다.
자동차 관계자들은 중국이 조만간 기준을 강화하거나 의무화할 것으로 판단하고 있다.
2023년 강제표준으로 규정될 질소산화물(NOx) 대상 배기가스 규제에 자동차 실내 공기질 관리를 요구하는 항목이 있고 기준치로 GB/T27630 적합을 권장하고 있기 때문이다. 
2023년 7월 실시가 완료되는 GB18352‧6-2016은 질소산화물 등 자동차 배기가스 규제를 의무화하는 내용이며, GB/T보다 한단계 강화된 국가표준인 GB 규제이고 기준에 준거하지 않으면 생산‧판매‧수입이 금지되고 위반하면 처벌을 받는 것으로 알려졌다.
GB 규제에 VOCs 저감을 권장하는 방향성이 포함되면서 2023년 7월 이후 기존 권장표준인 VOCs 규제를 강제표준으로 전환할 가능성이 제기되고 있다.
특히, 국유 자동차 연구기관이 VOCs, 자동차 냄새 강도, 자동차에 포함된 알레르겐물질 등을 평가해 자동차 건강지표로 인터넷에 공개하면서 강제표준 전환이 거의 확실시되고 있다.
중국 등 아시아 소비자들은 다른 지역보다 강하게 신규 자동차 냄새를 기피하는 경향이 있어 규제 강화와 관계없이 VOCs 저감 니즈가 꾸준히 증가할 것으로 예상하고 있다.
현재 카시트에 사용되는 우레탄(Urethane) 소재, 흡음재, 천장‧바닥재 등 재생섬유로 제조한 섬유계 부품 등 VOCs 배출량이 많은 부분을 중심으로 도어트림, 인스트루먼트 패널, 기구부품용 수지 등 대부분 영역에서 VOCs 저감 소재가 개발되고 있으며 고급차종은 일부가 채용되고 있다.
VOCs 저감 소재 개발에서는 김서림 방지가 가장 중요한 것으로 파악된다.
내장소재에 포함된 아민계 첨가제가 자동차 내부 고온환경에서 휘발되면 외기로 차가워진 유리창 내부에 응축되면서 하얗게 김이 서리고 운전자 시야를 방해할 수 있기 때문이며, 김서림을 방지하면서 VOCs를 충분히 저감할 수 있는 소재 개발이 요구되고 있다.
아울러 현재는 내장부품을 조립한 다음에 배출량을 측정하고 기준치 이상으로 배출된 VOCs를 처리할 때 분무‧도공해 사용하는 후가공 수용액 타입이 많으나 수지 제조공정부터 VOCs 저감 성분을 첨가해 발생원을 근본적으로 없애는 수지첨가제 개발이 필요하다는 의견도 제기되고 있다.
닛카케미칼, 수용액 중심으로 경쟁력 강화
닛카케미칼(Nicca Chemical)은 10년 이상에 걸쳐 수용액 타입 키라쿠루(Kirakulu) 약제를 공급하고 있다.
닛카케미칼은 섬유제품용 난연, 방오, 발수가공제 분야에서 강점을 갖추고 있고 카시트용 자외선(UV) 변색방지 약제를 공급한 경험을 살려 2000년대 초반 자동차기업들의 VOCs 저감 본격화에 맞추어 키라쿠루를 선제적으로 개발했다. 
키라쿠루는 실리카(Silica) 입자에 알데히드 반응기를 도입해 소량 첨가만으로 아세트알데히드 등 여러 알데히드를 대상으로 빠른 탈취효과를 나타냄으로써 자동차기업들이 오랫동안 자동차 내장재에 사용하고 있다.
아미노기 화학반응으로 알데히드를 포집하기 때문에 재방출 우려가 없는 것이 특징이며, 수용액 중 고형분이 7%인 AL-07 타입과 고형분 20.0% 타입, 40.0% 타입 등을 갖추어 수요기업의 니즈에 따라 공급하고 있다.
장기간의 공급 경험을 살려 개량작업을 계속하면서 실리카 입경을 초기의 다공질제품과 달리 수 나노미터 사이즈로 극소화했다. 가공 후 내장부품 물성과 디자인성을 보충하는 방식으로 극소화했으며 김서림 방지를 위해서는 김서림이 발생하지 않는 아민류를 사용하는 소재 설계에 나서고 있다.
앞으로도 수용액 타입을 활용하는 후가공 용도를 중심으로 공급을 이어나갈 계획이다.
VOCs 배출량이 많은 천장‧바닥재는 재생섬유를 사용하고 있어 원료 제조단계에서 VOCs 저감제를 첨가하는 것이 어렵기 때문에 수용액 수요가 일정수준 이어질 것이라는 판단 아래 스프레이 가공 등 가공 편의성 제고에 주력하고 있다.
후루카와, 수용액‧마스터배치로 커스텀 대응
후루카와산업(Furukawa Sangyo Kaisha)은 자동차 내장재 전반을 대상으로 VOCs 저감제를 공급하고 있다.
후루카와전기(Furukawa Electric) 그룹 소속으로 아세트알데히드 냄새를 제거하는 VOCs 저감 수용액을 공급하고 있으며 휘발성 황화합물까지 함께 저감할 수 있는 마스터배치를 개발하고 있다.
우레탄, 섬유소재 뿐만 아니라 수지부품을 포함해 자동차 내장재 전반에서 VOCs 저감 니즈를 충족시킬 수 있는 신제품 개발을 본격화하고 있다.
수용액과 마스터배치는 모두 아민을 사용하지 않으며 식품첨가물 기준 이상으로 안전한 원료만을 사용했을 뿐만 아니라 김서림 방지에도 영향을 미치는 것으로 알려졌다.
플래스틱에 첨가하는 마스터배치에 동(Cu), 철(Fe), 은(Ag) 이온이 함유되면 잘 맞지 않을 때가 있으나 이온들을 사용하지 않음으로써 차별화를 도모하고 있다. 악취에 첨가제가 반응해 무해한 물질로 전환되는 분해원리를 사용했기 때문에 저감효과를 장시간 이어갈 수 있다.
아세트알데히드 제거에 효과를 나타내는 수용액 타입은 적은 도포량으로 효과를 발휘하고 무색투명하며 내열성이 뛰어나 분무도공 후 건조공정을 거쳐도 내장재의 디자인성과 접촉성을 저해하지 않는 것으로 알려졌다.
후루카와산업은 공급 확대를 위해 수요기업이 제거하고자 하는 악취의 원인과 유해물질, 저감률 등에 따라 성분을 조정하는 커스텀 대응을 본격화할 방침이다.
수용액은 일본 항균종합연구소, 마스터배치는 일본 항균종합연구소 및 컴파운드 가공기업 Alba Finetech와 개발했으며 후루카와산업이 수요기업의 니즈에 대응하는 창구역할을 맡고 있다.
수용액은 일본산 고급차종용으로 성능 평가가 진행되고 있다.
도소, 소량 첨가로 악취물질 광범위 포집
도소(Tosoh)는 알데히드류를 포집하는 특수 아미노산 수용액 약제 데미딜리트(Demidelete)를 개발했으며 수요기업 평가를 진행하고 있다.
포름알데히드나 기존의 약제로는 포집이 어려웠던 아세트알데히드를 적은 첨가량으로 포집할 수 있고 아민류와 암모니아(Ammonia), 유기산류, 황계 화학물질, 가령취 원인물질 노네날 등 여러 악취물질 포집이 가능하다.
섬유, 부직포, 필터 등에 분무‧침지시키면 소재로부터 발생되는 알데히드류를 저농도라도 포집하고 주변 공간도 포집능력을 발휘하는 것으로 알려졌다. 
후생노동성이 정한 아세트알데히드 실내농도 지침 기준인 0.03ppm 이하를 충족시키고 화학결합으로 포집하기 때문에 재방출 없이 효과가 계속 이어지는 강점이 부각되고 있다.
공기정화기나 냄새 케어제품 등 용도가 광범위한 것으로 기대하고 있으며, 특히 자동차 에어컨 필터와 자동차 내장재에 주목하고 있다.
액체 타입 그레이드는 2종 있으며 알데히드류 포집기능은 모든 그레이드가 갖추고 있는 것으로 알려졌다.
유기산류도 포집할 수 있는 중성액(pH7) A700과 신규 자동차 냄새 원인물질인 아민류를 포집하는 약산성액(pH3) A300 등으로 수요기업의 요청에 따라 공급하거나 첨착량을 권장하는 마케팅 활동을 펼치고 있다.
라인업 확대를 위해 수용액 타입 뿐만 아니라 고체제도 개발하고 있다.
분말고체 타입 AC10은 수지나 필름에 혼합해 사용하기 때문에 공정상 분무‧침지가 어려워 액체 취급에 난항을 겪었던 수요기업들로부터 호평을 얻을 것으로 기대하고 있다. (K)
